-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Systems, das mindestens ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik mit einer Prozessoreinheit und ein computerunterstütztes Asset Management System aufweist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung solch ein System.
-
In der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen Sensoren, wie beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte, pH-Redoxpotentialmessgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, etc., welche die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, wie zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.
-
In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Bussysteme (Profibus®, Foundation® Fieldbus, HART®, etc.) mit einer oder mehreren übergeordneten Einheiten verbunden. Anstelle eines Bussystems kann beispielsweise auch eine Parallelverdrahtung oder eine analoge Signalübertragung zwischen den Feldgeräten und der/den übergeordneten Einheit(en) vorgesehen sein. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten Einheiten um Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder eine PLC (Programmable Logic Controller). Die übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte.
-
Um die Ausfallzeiten einer Anlage, insbesondere einer Anlage der Prozessautomatisierungstechnik, möglichst gering zu halten und um einem Anlagenbetreiber möglichst umfassende Informationen über die in der Anlage eingesetzten Assets bereitzustellen, werden in modernen Anlagen häufig computerunterstützte Asset Management Systeme eingesetzt. Als Assets werden dabei allgemein die Teile einer Anlage, die einen Wert der Anlage darstellen, wie beispielsweise die in einer Anlage eingesetzten Feldgeräte, bezeichnet. Computerunterstützte Asset Management Systeme verwalten dabei in der Regel in einer Datenbank Informationen zu den Assets einer Anlage, insbesondere zu den einzelnen Feldgeräten der Anlage. Eine Hauptaufgabe heutiger computerunterstützter Asset Management Systeme ist dabei die Identifikation der zu verwaltenden Assets. Die von den computerunterstützten Asset Management Systemen hierzu verwalteten Informationen, die Details bezüglich der Identifikation der einzelnen Assets und insbesondere der einzelnen Feldgeräte der Anlage enthalten, werden im Folgenden als Identifikationsinformationen bezeichnet. Daneben umfassen die verwalteten Informationen allgemein auch weitere instandhaltungsrelevante Informationen der einzelnen Assets. Sie können dabei je nach Anbieter des computerunterstützten Asset Management Systems und je nach Konfiguration der betreffenden Anlage variieren. Oftmals führen computerunterstützte Asset Management Systeme die Abläufe und Funktionen aus, die herkömmlich von Wartungspersonal oder einer für die Instandhaltung der Anlage verantwortlichen Verwaltungsperson manuell ausgeführt wurden, um vorzunehmende Instandhaltungsarbeiten an den einzelnen Assets zu planen und durchgeführte Instandhaltungsarbeiten zu dokumentieren.
-
Dabei können solche computerunterstützten Asset Management Systeme von einem Anlagenbetreiber einer Anlage selbst geführt und während des Betriebs der Anlage aktualisiert werden. Daneben besteht die Möglichkeit, dass von Herstellern von Assets, insbesondere von Herstellern von Feldgeräten, zentral in einer entsprechenden Datenbank Informationen zu den Feldgeräten bereitgestellt werden. Die Hersteller stellen diese Informationen zum Teil über das Internet über entsprechende Portalseiten, die über passwortgeschützte Logins zugänglich sind, bereit. Ein Anlagenbetreiber kann dann die bereitgestellten Informationen zu den Assets seiner Anlage über die Portalseiten abrufen und gegebenenfalls aktualisieren. Ein solches von dem Hersteller bereitgestelltes System wird beispielsweise von Endress + Hauser durch das „Web-enabled Asset Managementsystem W@M” bereitgestellt.
-
Feldgeräte sind oftmals in verschiedenen Konfigurationen betreibbar, wie beispielsweise dass an einem Feldgerät unterschiedliche Sensoren extern anschließbar sind, dass bei einem modular aufgebauten Feldgerät unterschiedliche Modulkonfigurationen möglich sind, dass verschiedene Austauschteile an einem Feldgerät verwendbar sind, dass das Feldgerät in verschiedenen Betriebsarten betreibbar ist und/oder dass einzelne Platinen des Feldgerätes, die oftmals als Steckkarten ausgebildet sind, wie beispielsweise eine Netzteilplatine, eine Messverstärkerplatine und/oder eine I/O-Platine, durch eine andere entsprechende Platine austauschbar sind. Je nach Konfiguration eines Feldgerätes wird dadurch auch dessen Funktionsweise bestimmt. Um über die jeweilige Konfiguration eines Feldgerätes im Detail informiert zu sein und um im Falle eines Austausches eines Feldgerätes die identische Konfiguration und damit die identische Funktionsweise des neu eingesetzten Feldgerätes zu ermöglichen, ist wünschenswert, dass in dem computerunterstützten Asset Management System zu den einzelnen Feldgeräten einer Anlage detaillierte Identifikationsinformationen in Bezug auf Eigenschaften der Feldgeräte, durch welche die Funktionsweise der betreffenden Feldgeräte bestimmt wird, verfügbar sind. Ferner tritt häufig der Fall auf, dass während der Einsatzzeit eines Feldgerätes in der Anlage dessen Konfiguration geändert wird. Auch bei solchen Konfigurationsänderungen ist es wünschenswert, dass in dem computerunterstützten Asset Management System zum Einen immer die aktuellsten Identifikationsinformationen in Bezug auf das betreffende Feldgerät verfügbar sind, z. B. für die Ersatzteilorganisation, und zum Anderen der zeitliche Ablauf der Konfigurationsänderungen dokumentiert wird.
-
In den Standards von häufig eingesetzten Feldbussystemen, wie beispielsweise Profibus®, Foundation® Fieldbus, HART®, etc., sind solche umfassenden Identifikationsinformationen für Feldgeräte und die Erfassung von Änderungen derselben während der Einsatzzeit des betreffenden Feldgerätes nicht in ausreichender Form vorgesehen. Beispielsweise sind in dem Bussystem Profibus® für Feldgeräte verschiedene Parameter zur Angabe von einzelnen Identifikationsinformationen definiert. Diese Parameter umfassen jedoch nur einen kleinen Anteil der Identifikationsinformationen, durch die eine Funktionsweise des Feldgerätes bestimmt wird. Auch die Erfassung und Dokumentation von Änderungen solcher Identifikationsinformationen, die sich beispielsweise aus einer Konfigurationsänderung des betreffenden Feldgerätes ergeben, ist in den verschiedenen Bussystemen nicht vorgesehen.
-
Wünscht ein Anlagenbetreiber, in einem computerunterstützten Asset Management System sämtliche Identifikationsinformationen eines Feldgerätes, durch die eine Funktionsweise des Feldgerätes bestimmt wird, zu erfassen, so ist er bei einem großen Anteil der zu erfassenden Identifikationsinformationen darauf angewiesen, diese manuell in das computerunterstützte Asset Management System einzugeben. Auch bei Änderungen von Identifikationsinformationen ist erforderlich, dass der Anlagenbetreiber diese manuell in das computerunterstützte Asset Management System eingibt, um solche Änderungen zu erfassen und zu dokumentieren. Häufig wird die Erfassung von nachträglichen Änderungen der Konfiguration eines Feldgerätes und damit die Erfassung der geänderten Identifikationsinformationen desselben dadurch erschwert, dass Feldgeräte oftmals an schwer zugänglichen Stellen in der Anlage montiert sind. Austauschbare Teile im Gehäuseinneren eines Feldgerätes können visuell in der Regel nur nach Öffnen des Gehäuses erfasst werden. Für die Erfassung von Sensoren, die extern an einem Feldgerät angeschlossen sind, muss von dem Feldgerät aus der physikalische Anschluss des Sensors verfolgt werden und der betreffende Sensor dann identifiziert und dem Feldgerät zugeordnet werden. Bei einem modular aufgebauten Feldgerät ändert sich mit einer Änderung der Modulkonfiguration in der Regel auch die Bestellnummer, die dann auf einem neu auf dem Feldgerät anzubringenden Typenschild anzugeben ist und von diesem abgelesen werden kann. Damit ist die manuelle Erfassung mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden. Ferner besteht die Gefahr, dass Identifikationsinformationen unbeabsichtigt falsch in das computerunterstützte Asset Management System eingegeben werden oder dass bei nachträglichen Änderungen vergessen wird, diese in das computerunterstützte Asset Management System einzugeben.
-
Aus der
EP 1 647 869 A2 ist ein Automatisierungssystem bekannt, bei dem Automatisierungskomponenten über integrierte RFID-Tags mit einem Speicher zur Speicherung von Identifikations- und Betriebsdaten verfügen, womit eine einfache Übertragung von Daten in und aus Automatisierungskomponenten mittels einer mobilen Lese- und Schreibeinheit ermöglicht wird. Allerdings wird das RFID-System hauptsächlich dafür verwendet, um ein Feldbusnetzwerk zu ersetzen, wodurch, bedingt durch die geringe Reichweite der RFID-Technik, ein zeitaufwendiges, manuelles Absuchen von Feldgeräten notwendig wäre. Außerdem wird nicht offenbart, wie die bereitgestellten Daten erfasst werden.
-
Aus der
EP1 791 048 A1 ist ein Automatisierungssystem mit einer Steuereinheit bekannt, an die mindestens ein Sensor/Aktor angeschlossen ist. Zum Anschluss an die Steuereinheit ist der Sensor/Aktor mit einem Stecker verbunden, der einen RFID-Chip mit relevanten Daten des Sensors/Aktors aufweist. Die Daten sind mittels eines Lesers zur Verwendung in der Steuereinheit auslesbar.
-
Aus der
US 5,960,214 ist ein Feldgeräte Managementsystem bekannt, welches eine einheitliche Kommunikationsverbindung zwischen einer Anwendung und mehreren Geräten, die mit dem System verbunden sind, bereitstellt. Dafür ruft ein Interface, welches auf einer vordefinierten Hierarchie von Informationskategorien basiert, Daten des Feldgeräts ab und/oder schreibt Daten auf das Feldgerät, eine Datenbank oder „Device Descriptions” (DD) (Gerätebeschreibungen), unabhängig davon, welcher Typ eines Feldgeräts mit dem System verbunden ist. Ein neu an das System angeschlossenes Feldgerät muss dadurch nicht neu programmiert werden.
-
Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und ein System bereitzustellen, das die vollständige Erfassung von Identifikationsinformationen, durch welche die Funktionsweise eines Feldgerätes bestimmt wird, und/oder die Erfassung von einer Änderung von mindestens einer solchen Identifikationsinformation in einem computerunterstützten Asset Management System auf zeitsparende Weise zuverlässig ermöglicht.
-
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch ein System gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Systems, das mindestens ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik mit einer Prozessoreinheit, welches an ein Feldbusnetzwerk angeschlossen ist, und ein computerunterstütztes Asset Management System aufweist, bereitgestellt, wobei das Verfahren nachfolgende Schritte aufweist:
- a) vollständiges Erfassen von denjenigen Identifikationsinformationen des Feldgerätes, durch welche die Funktionsweise des Feldgerätes bestimmt wird, und/oder Erfassen von einer Änderung von mindestens einer solchen Identifikationsinformation durch die Prozessoreinheit, wobei das Erfassen in zyklischen Zeitabständen, auf eigene Initiative des Feldgeräts und/oder auf Anfrage des computerunterstützten Asset Management Systems erfolgt; und
- b) Bereitstellen der vollständig erfassten Identifikationsinformationen und/oder der Änderung in elektronischer Form derart, dass diese nach Übermittlung an das computerunterstützte Asset Management System durch das computerunterstützte Asset Management System semantisch verwertbar sind/ist.
-
Mit „Feldgerät” wird insbesondere auf Sensoren und Aktoren Bezug genommen. Als Prozessoreinheit wird allgemein eine Daten verarbeitende Einheit, wie beispielsweise eine CPU oder ein Mikroprozessor, bezeichnet. Neben weiteren, möglichen Funktionen verwaltet das computerunterstützte Asset Management System zumindest Identifikationsinformationen von dem betreffenden Feldgerät. „Computerunterstützt” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Asset Management System eine Daten verarbeitende Einheit aufweist. Wie im einleitenden Teil der Beschreibung erläutert wird, sind Identifikationsinformationen, ”durch welche die Funktionsweise des Feldgerätes bestimmt wird”, solche Identifikationsinformationen, die sich auf die Funktionsweise (wie beispielsweise das Messverhalten, das Kommunikationsverhalten über den Feldbus, etc.) des Feldgerätes auswirken. Diese Identifikationsinformationen müssen beispielsweise bei einem Austausch des Feldgerätes bekannt sein, um ein Feldgerät mit identischer Funktionsweise bereitstellen zu können. Diese Identifikationsinformationen betreffen dabei nicht nur die interne Konfiguration des Feldgerätes, sondern auch Eigenschaften im Umfeld des Feldgerätes, die sich auf die Funktionsweise des Feldgerätes auswirken, wie beispielsweise extern an dem Feldgerät angeschlossene Sensoren.
-
Eine „Bereitstellung in elektronischer Form” bedeutet dabei, dass die bereitgestellten Informationen (vollständig erfasste Identifikationsinformationen und/oder die Änderung) elektronisch erfassbar und verarbeitbar sind, wie beispielsweise durch eine Prozessoreinheit, durch einen Speicher in einem RFID-Transponder, etc.. Eine semantische Verwertbarkeit der bereitgestellten Informationen durch das computerunterstützte Asset Management System bedeutet, dass dem computerunterstützten Asset Management System Sinn und Bedeutung dieser Informationen bekannt sind. Das computerunterstützte Asset Management System kann bei bekannter Semantik beispielsweise auch eine Anfrage nach den entsprechenden Informationen an das Feldgerät senden.
-
Gemäß einer ersten Variante der vorliegenden Erfindung werden diejenigen Identifikationsinformationen des Feldgerätes, durch welche die Funktionsweise des Feldgerätes bestimmt wird, durch die Prozessoreinheit vollständig erfasst und in elektronischer Form bereitgestellt. Gemäß einer zweiten Variante der vorliegenden Erfindung wird eine Änderung von mindestens einer solchen Identifikationsinformation durch die Prozessoreinheit erfasst und in elektronischer Form bereitgestellt. Diese beiden Varianten können jeweils einzeln oder auch gemeinsam vorgesehen sein. Vorzugsweise werden bei der zweiten Variante Änderungen von sämtlichen Identifikationsinformationen des Feldgerätes, durch welche die Funktionsweise des Feldgerätes bestimmt wird, erfasst. Bei beiden Varianten erfolgt die Erfassung der Informationen (vollständige Identifikationsinformationen und/oder eine Änderung derselben) durch die Prozessoreinheit des Feldgerätes. Dadurch können diese Informationen automatisiert, schnell und fehlerfrei ermittelt werden. Durch die Bereitstellung der erfassten Informationen in elektronischer Form derart, dass diese nach Übermittlung an das computerunterstützte Asset Management System durch das computerunterstützte Asset Management System semantisch verwertbar sind, ist nicht erforderlich, dass diese Informationen manuell in das computerunterstützte Asset Management System (in einer für das Asset Management System verständlichen Sprache) eingegeben werden. Vielmehr können die elektronisch bereitgestellten Informationen direkt an das computerunterstützte Asset Management System übermittelt werden und in diesem interpretiert werden.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung werden/wird nach dem Schritt des Bereitstellens die Identifikationsinformationen und/oder die Änderung in elektronischer Form an das computerunterstützte Asset Management System übermittelt, so dass die betreffenden Informationen in dem computerunterstützten Asset Management System verfügbar sind und weiterverarbeitet werden können. Vorzugsweise erfolgt die Übermittlung über einen Feldbus (z. B. Profibus®, Foundation® Fieldbus, HART®, etc.), an dem das Feldgerät angeschlossen ist. Dadurch kann die Übermittlung der elektronisch bereitgestellten Informationen direkt von dem Feldgerät über den Feldbus an das computerunterstütze Asset Management System erfolgen. Dabei muss das computerunterstützte Asset Management System nicht direkt an dem Feldbus angeschlossen sein, sondern es kann beispielsweise über ein weiteres Netzwerksystem an dem Feldbus angeschlossen sein. Bei der Übertragung der Informationen über den Feldbus können die jeweils verfügbaren Kommunikationsmechanismen, wie beispielsweise ein Publish/Subscribe-, ein Master-/Slave- oder ein Polling-Kommunikationsmechanismus, für die Übertragung eingesetzt werden. Ferner ist die Übermittlung auch in einem getriggerten Modus durchführbar.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung werden/wird die Identifikationsinformationen und/oder die Änderung durch eine RF-Identifikation an dem Feldgerät bereitgestellt. Die RF-Identifikation erfolgt dabei in der Regel durch Speichern der entsprechenden Informationen auf einem RFID-Transponder, der an dem Feldgerät vorgesehen ist. Anschließend kann (z. B. in regelmäßigen Zeitabständen) ein drahtloses Auslesen der Informationen über ein RFID-Lesegerät durchgeführt werden. Von dem RFID-Lesegerät können die ausgelesenen Informationen dann auf das computerunterstützte Asset Management System übertragen werden. Der RFID-Transponder muss dabei nicht direkt an dem Feldgerät angebracht sein, sondern er kann auch in unmittelbarer Nähe desselben vorgesehen sein. Die Bereitstellung der Informationen durch eine RF-Identifikation hat den Vorteil, dass diese Informationen auf schnelle und einfache Weise auf ein RF-Lesegerät übertragbar sind. Dieser Übertragungsvorgang ist selbst dann möglich, wenn das Feldgerät an einer schwer zugänglichen Position in der Anlage angebracht ist.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung werden/wird die Identifikationsinformationen und/oder die Änderung an einer Service-Schnittstelle des Feldgerätes bereitgestellt. Dies ermöglicht, dass die jeweiligen Informationen auf schnelle und einfache Weise durch ein Bediengerät, das an der Service-Schnittstelle angeschlossen wird, ausgelesen werden können. Ein Bediengerät kann beispielsweise durch einen tragbaren Personal-Computer (Laptop), ein tragbares Handbediengerät (Handheld) oder einen PDA (engl.: Personal Digital Assistant; deutsch: Persönlicher Digitaler Assistent) gebildet werden. In der Regel ist auf solch einem Bediengerät ein entsprechendes Bedienprogramm implementiert, durch das im vorliegenden Fall beispielsweise das Auslesen und Speichern dieser Informationen ermöglicht wird.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung werden/wird die übermittelten Identifikationsinformationen und/oder die übermittelte Änderung in dem computerunterstützten Asset Management System gespeichert und deren zeitlicher Ablauf dokumentiert. Damit kann der Benutzer oder Anlagenbetreiber auf diese Informationen zentral zugreifen.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weisen die Identifikationsinformationen eine Herstellernummer, eine Bestellnummer, eine Seriennummer, eine TAG-Information, eine Netzwerkadresse, eine Kennnummer bezüglich der implementierten Softwareversion des Feldgerätes, eine Kennnummer bezüglich der Hardwareversion des Feldgerätes und/oder das Installationsdatum des Feldgerätes auf. Diese Identifikationsinformationen sind teilweise typspezifisch, was bedeutet, dass Feldgeräte des gleichen Typs jeweils die gleichen typspezifischen Identifikationsinformationen aufweisen. Solche typspezifischen Identifikationsinformationen sind beispielsweise eine Herstellernummer oder eine Bestellnummer. Zum Teil sind diese Identifikationsinformationen auch instanzspezifisch, was bedeutet, dass sich selbst Feldgeräte des gleichen Typs in diesen instanzspezifischen Identifikationsinformationen unterscheiden. Solch eine instanzspezifische Identifikationsinformation, die für das betreffende Feldgerät einzigartig ist, ist beispielsweise eine TAG-Information. Für die vollständige Angabe der Identifikationsinformationen eines Feldgerätes, durch welche die Funktionsweise des Feldgerätes bestimmt wird, ist in der Regel erforderlich, dass sowohl typspezifische als auch instanzspezifische Identifikationsinformationen angegeben werden.
-
Vorzugsweise weisen die Identifikationsinformationen mindestens eine der nachfolgenden Informationen auf: Identifikationsinformationen bezüglich mindestens eines an dem Feldgerät extern angeschlossenen Sensors; Identifikationsinformationen bezüglich einer Modulkonfiguration des Feldgerätes; Identifikationsinformationen bezüglich einer von dem Benutzer aus mehreren möglichen Betriebsarten ausgewählten Betriebsart des Feldgerätes; und/oder Identifikationsinformationen bezüglich der in dem Feldgerät vorgesehenen Platinen.
-
Ferner können auch Identifikationsinformationen für verschiedene mögliche Austauschteile eines Feldgerätes vorgesehen sein. Die Eigenschaften eines Feldgerätes, auf die sich diese Informationen beziehen, ändern sich oftmals während der Einsatzzeit des Feldgerätes, beispielsweise weil ein Sensor, eine Platine oder ein anderes Austauschteil ausgetauscht wird, weil die Modulkonfiguration des Feldgerätes geändert wird oder weil der Anlagenbetreiber eine andere Betriebsart des Feldgerätes auswählt. Durch die Erfassung und Bereitstellung mindestens einer dieser Identifikationsinformationen werden somit wesentliche Identifikationsinformationen, durch welche die Funktionsweise des Feldgerätes bestimmt wird, angegeben.
-
Bei Feldgeräten, an denen extern ein Sensor anschließbar ist, wird die Funktionsweise derselben in der Regel auch durch den extern angeschlossenen Sensor bestimmt. Der Anschluss eines Sensors, wie beispielsweise eines Temperatursensors, erfolgt oftmals über eine einfache Zweidraht-Signalleitung, über die das Messsignal übertragen wird. Um in dem Feldgerät automatisiert erfassen zu können, ob ein externer Sensor angeschlossen ist, von welchem Typ dieser Sensor ist und/oder ob sich diesbezüglich eine Änderung ergeben hat, werden/wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung diese Identifikationsinformationen und/oder eine Änderung derselben durch mechanisches Erfassen einer sensortypspezifischen Steckercodierung eines Anschlusssteckers des Sensors durch das Feldgerät erfasst. Beispielsweise kann der Anschlussstecker des Sensors für diesen Sensortyp charakteristische mechanische Pins aufweisen, die dann an einem korrespondierenden Anschlussstecker des Feldgerätes erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich können auch durch den Sensor Sensor-Identifikationsinformationen auf das über die Signalleitung übermittelte Messsignal aufmoduliert werden und diese Sensor-Identifikationsinformationen können dann durch das Feldgerät ausgewertet werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine separate Datenleitung zwischen dem Sensor und dem Feldgerät vorgesehen werden, wobei über die Datenleitung Sensor-Identifikationsinformationen von dem Sensor auf das Feldgerät übertragen werden. Diese können dann durch das Feldgerät ausgewertet werden. Alternativ oder zusätzlich können entsprechende Sensor-Identifikationsinformationen auch in dem Sensor als RF-Identifikation, insbesondere durch Speichern derselben auf einem RFID-Transponder des Sensors, bereitgestellt werden. Diese können dann durch ein an dem Feldgerät vorgesehenes RFID-Lesegerät ausgelesen und durch das Feldgerät ausgewertet werden.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird der Schritt des vollständigen Erfassens und/oder des Erfassens (d. h. Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens) jedesmal dann durchgeführt, wenn das Feldgerät neu gestartet und/oder erstmalig in Betrieb genommen wird. Damit sind sämtliche Identifikationsinformationen und/oder eine vorgenommene Änderung(en) derselben direkt nach einem Neustart oder einer Inbetriebnahme des Feldgerätes in dem computerunterstützten Asset Management System verfügbar. Ferner ist vorteilhaft, im Betrieb des Feldgerätes diesen Schritt in zyklischen Zeitabständen durchzuführen. Dies kann beispielsweise auf eigene Initiative des Feldgerätes oder auch auf Anfrage des computerunterstützten Asset Management Systems erfolgen.
-
Um die Semantik der in dem Feldgerät vorgesehenen Identifikationsinformationen und/oder einer Änderung derselben dem computerunterstützten Asset Management System bekannt zu machen, ist diese gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung in einer „Device Description” (DD) (Gerätebeschreibung) und/oder in einem Gerätetreiber, insbesondere in einem „Device Type Manager” (DTM), des Feldgerätes angegeben und das computerunterstützte Asset Management System weist einen entsprechenden Interpreter für die „Device Description” und/oder eine entsprechende Rahmenapplikation für den Gerätetreiber, insbesondere eine FDT-Rahmenapplikation (FDT: Field Device Tool), auf. Gerätebeschreibungen werden in der Regel in textbasierter Form erstellt (z. B. im ASCII-Textformat) und enthalten Informationen über Daten und Funktionen des jeweiligen Feldgerätes. Die in der Gerätebeschreibung bereitgestellten Informationen werden durch den Interpreter in dem computerunterstützten Asset Management System interpretiert bzw. übersetzt und an ein entsprechendes Bedienprogramm, das auf dem computerunterstützten Asset Management System implementiert ist, bereitgestellt. Ein DTM ist eine gerätespezifische Software, die Daten und Funktionen des betreffenden Feldgerätes kapselt und gleichzeitig grafische Bedienelemente bereitstellt. Insbesondere stellt ein DTM Funktionen zum Zugang zu Variablen des Feldgerätes, zum Parametrieren und Betreiben des Feldgerätes und Diagnosefunktionen bereit. Ein DTM ist alleine nicht lauffähig. Als Laufzeitumgebung dient eine dem FDT-Standard entsprechende Rahmenapplikation, die gemäß der vorliegenden Weiterbildung in dem computerunterstützten Asset Management System implementiert ist.
-
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Semantik der in dem Feldgerät vorgesehenen Identifikationsinformationen und/oder einer Änderung derselben in einem Feldbussystem, wie beispielsweise Profibus®, Foundation® Fieldbus, HART®, etc., als Standard definiert ist und entsprechende Funktionen sowohl in dem Feldgerät als auch indem computerunterstützten Asset Management System implementiert sind.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein System, das mindestens ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik mit einer Prozessoreinheit, welches an ein Feldbusnetzwerk angeschlossen ist, und ein computerunterstütztes Asset Management System aufweist. Die Prozessoreinheit ist dabei derart ausgebildet, dass durch die Prozessoreinheit diejenigen Identifikationsinformationen des Feldgerätes, durch welche die Funktionsweise des Feldgerätes bestimmt wird, vollständig erfassbar sind und/oder eine Änderung von mindestens einer solchen Identifikationsinformation erfassbar ist, wobei das Erfassen in zyklischen Zeitabständen, auf eigene Initiative des Feldgeräts und/oder auf Anfrage des computerunterstützten Asset Management Systems erfolgt, und dass durch die Prozessoreinheit die vollständig erfassten Identifikationsinformationen und/oder die Änderung in elektronischer Form derart bereitstellbar sind/ist, dass diese nach Übermittlung an das computerunterstützte Asset Management System durch das computerunterstützte Asset Management System semantisch verwertbar sind/ist. Die oberhalb in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren erläuterten Vorteile, Varianten und Weiterbildungen sind in entsprechender Weise auch bei dem erfindungsgemäßen System realisierbar.
-
Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Von den Figuren zeigen:
-
1: eine schematische Darstellung eines computerunterstützten Asset Management Systems und eines Feldbus-Netzwerkes mit mehreren Feldgeräten zur Erläuterung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
2: eine schematische Darstellung eines computerunterstützten Asset Management Systems und eines Feldbus-Netzwerkes mit mehreren Feldgeräten zur Erläuterung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
-
3: eine schematische Darstellung eines computerunterstützten Asset Management Systems und eines Feldbus-Netzwerkes mit mehreren Feldgeräten zur Erläuterung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
1 ist eine beispielhafte, schematische Darstellung eines einfachen Feldbus-Netzwerkes, bei dem drei Feldgeräte F1, F2 und F3, und eine Steuereinheit SPS an einem Feldbus F angeschlossen sind. Der Feldbus F arbeitet nach dem Profibus®-Standard. Die Steuereinheit SPS ist ein Master, während die Feldgeräte F1, F2 und F3 Slaves sind. Die Kommunikation zwischen der Steuereinheit SPS und den Feldgeräten F1, F2 und F3 erfolgt gemäß dem Profibus®-Standard. Das Feldgerät F3 weist eine Prozessoreinheit 2 und zwei extern an dem Feldgerät F3 angebrachte Temperatursensoren 4, 6 auf. Die beiden Temperatursensoren 4, 6 weisen jeweils eine Zweidraht-Signalleitung 8, 10 zur Übertragung eines Messsignals von den Temperatursensoren 4, 6 an das Feldgerät F3 auf. Ein Anschluss der Temperatursensoren 4, 6 an dem Feldgerät F3 erfolgt über (nicht dargestellte) Anschlussstecker, die jeweils an dem freien Ende der Zweidraht-Signalleitungen 8, 10 vorgesehen sind. Ferner ist an dem Feldgerät F3 ein RFID-Transponder 12 vorgesehen. Die Feldgeräte F1 und F2, die in 1 nur schematisch dargestellt sind, sind in entsprechender Weise aufgebaut und das nachfolgend erläuterte Verfahren ist bei diesen in gleicher Weise durchführbar.
-
In dem Feldgerät F3 werden durch die Prozessoreinheit 2 jeweils bei Inbetriebnahme vollständig die Identifikationsinformationen, durch welche die Funktionsweise des Feldgerätes F3 bestimmt wird, sowie Änderungen dieser Identifikationsinformationen erfasst. Diese Erfassung wird ferner während des Betriebes zyklisch durchgeführt. Dabei werden im vorliegenden Fall insbesondere Identifikationsinformationen bezüglich der beiden extern an dem Feldgerät F3 angeschlossenen Temperatursensoren 4, 6 erfasst. Die erfassten Informationen werden in einem (nicht dargestellten) Speicher des Feldgerätes F3 gespeichert. Ferner werden diese Informationen auf dem RFID-Transponder 12 gespeichert, so dass sie für einen drahtlosen Auslesevorgang verfügbar sind. Um die gespeicherten Informationen von dem RFID-Transponder 12 auszulesen, sucht eine Wartungsperson 14, die ein RFID-Lesegerät 16 mit sich führt, das Feldgerät F3 auf. Wie es aus dem Bereich der RFID-Technik bekannt ist, werden bei dem Auslesevorgang die gespeicherten Informationen durch das RFID-Lesegerät 16 drahtlos ausgelesen. Anschließend sucht die Wartungsperson 14 mit dem RFID-Lesegerät 16 einen Personalcomputer 18, auf dem ein computerunterstütztes Asset Management System der betreffenden Anlage implementiert ist, auf und überträgt die gespeicherten Informationen auf das computerunterstützte Asset Management System. Der Personalcomputer 18 ist bei der vorliegenden Ausführungsform dabei getrennt von dem Feldbus F, an dem das Feldgerät F3 angeschlossen ist, angeordnet. In dem computerunterstützten Asset Management System werden die übertragenen Informationen gespeichert. Das computerunterstützte Asset Management System ist dabei derart angepasst, dass die übertragenen Identifikationsinformationen und deren zeitliche Änderungen des Feldgerätes F3 darin dokumentiert werden. Eine Dokumentation der Identifikationsinformationen und deren zeitlicher Änderungen der Feldgeräte F1 und F2 kann in dem computerunterstützten Asset Management System in entsprechender Weise erfolgen.
-
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, wobei vorwiegend auf die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform eingegangen wird. Für gleiche Bauteile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform werden die in dem Feldgerät F3 durch die Prozessoreinheit 2 erfassten Identifikationsinformationen und die Änderungen derselben an einer Service-Schnittstelle 20 des Feldgerätes F3 bereitgestellt. Um diese Informationen von dem Feldgerät F3 über die Service-Schnittstelle 20 auf das computerunterstützte Asset Management System zu übertragen, sucht eine Wartungsperson 14, die ein Handheld 22 mit sich führt, das Feldgerät F3 auf. Die Informationen werden über die Service-Schnittstelle 20 auf das Handheld 22 übertragen. Anschließend werden die Informationen von dem Handheld 22 aus auf den Personalcomputer 18, auf dem das computerunterstützte Asset Management System implementiert ist, übertragen, so dass die übertragenen Identifikationsinformationen und deren zeitliche Änderungen des Feldgerätes F3 darin dokumentiert werden. In entsprechender Weise kann auch eine Erfassung und eine Dokumentation der Identifikationsinformationen und deren zeitlicher Änderungen der Feldgeräte F1 und F2 erfolgen.
-
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 3 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, wobei vorwiegend auf die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform eingegangen wird. Für gleiche Bauteile werden wiederum die gleichen Bezugszeichen verwendet. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform werden die in dem Feldgerät F3 durch die Prozessoreinheit 2 erfassten Identifikationsinformationen und die Änderungen derselben über den Feldbus F zu dem computerunterstützten Asset Management System, das wiederum auf einem Personalcomputer 18 implementiert ist, übertragen. Dabei ist der Personalcomputer 18 nicht direkt an dem Feldbus F angeschlossen. Vielmehr ist der Personalcomputer an einem übergeordneten Netzwerk N angeschlossen, wobei das übergeordnete Netzwerk N über ein Gateway G mit dem Feldbus F verbunden ist. Die erfassten Identifikationsinformationen werden dementsprechend von dem Feldgerät F3 über den Feldbus F, das Gateway G und das übergeordnete Netzwerk N auf den Personalcomputer 18 übertragen. In dem Asset Management System, das auf dem Personalcomputer 18 implementiert ist, werden die übertragenen Identifikationsinformationen des Feldgerätes F3 und deren zeitliche Änderungen dokumentiert. Von den Feldgeräten F1 und F2 aus können die darin erfassten Identifikationsinformationen und deren zeitliche Änderungen in entsprechender Weise über den Feldbus F an das computerunterstützte Asset Management System übertragen und in diesem dokumentiert werden.
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die in den Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere sind die möglichen Übertragungswege der vollständig erfassten Identifikationsinformationen und/oder einer Änderung derselben nicht auf die oberhalb erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann auch ein Bediengerät, wie zum Beispiel ein Laptop, an dem Feldbus angeschlossen werden, so dass die betreffenden Informationen von dem Feldgerät über den Feldbus an den Laptop übermittelt werden können. Von dem Laptop aus können die Informationen dann, zum Beispiel über ein Intranet oder das Internet, auf das computerunterstützte Asset Management System übertragen werden. Ferner können auch mehrere der oberhalb erläuterten Übertragungsarten für die Identifikationsinformationen und/oder deren zeitliche Änderungen parallel vorgesehen sein.
