DE102008038417A1 - Method for transmitting device-specific data between e.g. valve and workstation, involves exchanging copy and/or backup copy of collected device-specific data between field device and control unit - Google Patents

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Abstract

The method involves collecting compressed device-specific data (P1-Pn) of separately arranged data memories (DB1-DBm). The collected data is stored in a main data memory (DB), so that a copy and/or a backup copy (Copy) of the collected data are located in the main data memory. The copy and/or the backup copy are exchanged between a field device (F1) and a control unit. The collected data is subdivided into data packets. The field device and the control unit communicate with each other via a bus system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von gerätespezifischen Daten zwischen einem Feldgerät der Automatisierungstechnik und einer Steuereinheit, wobei das Feldgerät und die Steuereinheit über mindestens ein Bussystem miteinander kommunizieren, und wobei dem Feldgerät mehrere räumlich voneinander getrennt angeordnete Datenspeicher zugeordnet sind, in denen die gerätespezifischen Daten abgelegt sind.The The invention relates to a method for transmitting device-specific Data between a field device the automation technology and a control unit, wherein the field device and the Control unit over at least one bus system communicate with each other, and wherein the field device several spatially are assigned to each other separately arranged data storage, in which the device specific Data is stored.

In der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen verwendet werden. 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 Process automation technology is often used in field devices, used to capture and / or influence process variables become. To capture process variables are sensors, such as For example, level gauges, flowmeters, pressure and temperature measuring devices, pH redox potential, Conductivity meters, etc., which the corresponding process variables level, flow, pressure, Record temperature, pH or conductivity. Actuators, such as for example, serve to influence process variables Valves or pumps, over the flow of a liquid be changed in a pipe section or the level in a container can. As field devices are in principle, all devices designated, which are used close to the process and the process-relevant information deliver or process. A variety of such field devices will manufactured and sold by the company Endress + Hauser.

In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Bussysteme (Profibus®, FOUNDATION Fieldbus®, HART®, etc.) mit übergeordneten Steuereinheiten verbunden. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten Steuereinheiten um Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder eine PLC (Programmable Logic Controller). Die übergeordneten Steuereinheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte.In modern industrial plants field devices are connected with higher-level controllers typically via bus systems (Profibus ®, FOUNDATION Fieldbus ®, HART ®, etc.). Normally, the higher-level control units are control systems or control units, such as a PLC (Programmable Logic Controller) or a PLC (Programmable Logic Controller). Among other things, the higher-level control units are used for process control, process visualization, process monitoring and commissioning of the field devices.

Neben einer drahtgebundenen Datenübertragung zwischen den Feldgeräten und der übergeordneten Einheit besteht auch die Möglichkeit einer drahtlosen (wireless) Datenübertragung. Insbesondere in den Bussystemen Profibus®, FOUNDATION Fieldbus® und HART® ist eine drahtlose Datenübertragung über Funk spezifiziert. Ferner sind Funknetzwerke für Feldgeräte in dem Standard IEEE 802.15.4 näher spezifiziert. Zur Realisierung einer drahtlosen Datenübertragung sind neuere Feldgeräte, insbesondere Sensoren und Aktoren, teilweise als Funk-Feldgeräte ausgebildet. Diese weisen in der Regel eine Funkeinheit und eine Energiequelle, die eine autarke Energieversorgung des Feldgerätes ermöglicht, als integralen Bestandteil auf.In addition to a wired data transmission between the field devices and the parent unit, there is also the possibility of wireless (wireless) data transmission. Especially in the bus systems Profibus ® , FOUNDATION Fieldbus ® and HART ® a wireless data transmission via radio is specified. Furthermore, radio networks for field devices are specified in more detail in the standard IEEE 802.15.4. In order to realize a wireless data transmission, newer field devices, in particular sensors and actuators, are partly designed as radio field devices. These generally have a radio unit and an energy source, which enables a self-sufficient power supply of the field device, as an integral part.

Daneben besteht die Möglichkeit, Feldgeräte ohne Funkeinheit, insbesondere Sensoren und Aktoren, durch Anschluss an einen Wireless Adapter, der eine Funkeinheit aufweist, zu einem Funk-Feldgerät aufzurüsten.Besides it is possible, Field devices without Radio unit, in particular sensors and actuators, by connection to a wireless adapter having a radio unit to a Upgrade radio field device.

Zur Bedienung von Feldgeräten, insbesondere zur Parametrierung und Konfigurierung von Feldgeräten, ist in der Steuereinheit in der Regel ein Bedienprogramm (Bedientool) vorgesehen. Diese Bedienprogramme können eigenständig in der Steuereinheit ablaufen (FieldCare, Endress + Hauser; Pactware; AMS, Emerson; Simatic PDM, Siemens); sie können aber auch in Leitsystem-Anwendungen (Simatic PCS7, Siemens; ABB Symphony, Delta V, Emerson) integriert sein. Bei der Bedienung werden in der Regel Einstellungen, d. h. Parameterwerte in einem Feldgerät geändert und an die Steuereinheit kommuniziert.to Operation of field devices, in particular for the parameterization and configuration of field devices in the control unit usually an operating program (operating tool) intended. These operating programs can work independently in of the control unit (FieldCare, Endress + Hauser, Pactware; AMS, Emerson; Simatic PDM, Siemens); But they can also be used in control system applications (Simatic PCS7, Siemens; ABB Symphony, Delta V, Emerson). During operation, settings, ie. H. parameter values in a field device changed and communicates with the control unit.

Bei den Parametern handelt es sich um Angaben zum Messbereich, zu Grenzwerten, zu physikalische Einheiten der Prozessvariablen, usw. Die Steuereinheit kann dabei direkt in den Feldbus, an dem die betreffenden Feldgeräte angeschlossen sind, integriert sein, oder sie ist an ein übergeordnetes Kommunikationsnetzwerk angeschlossen.at the parameters are information on the measuring range, limit values, to physical units of process variables, etc. The control unit can be directly connected to the fieldbus to which the relevant field devices are connected. be integrated or it is to a parent communication network connected.

So sind oftmals die relativ langsamen Feldbusse in schnelle, auf Ethernetbasis arbeitende Unternehmensnetzwerke integriert. Hierdurch ist es möglich, aus unterschiedlichen Bereichen eines Unternehmens auf Prozess- bzw. Feldgerätedaten zuzugreifen. Zur weltweiten Kommunikation können die Firmennetzwerke auch mit öffentlichen Netzwerken, z. B. dem Internet verbunden sein.So Often the relatively slow fieldbuses are in fast, ethernet based integrated company networks. This makes it possible to get out different areas of a company on process or field device data access. The company networks can also communicate worldwide with public Networks, z. B. connected to the Internet.

Moderne Feldgeräte weisen vielfach eine standardisierte Feldbusschnittstelle zur Kommunikation mit einem offenen Feldbus und/oder eine proprietäre Schnittstelle zur herstellerspezifischen Kommunikation mit der Service-/Bedieneinheit auf. Bei der Service-/Bedieneinheit kann es sich um einen tragbaren Kleinrechner (Laptop, Palm, PDA, usw.) handeln. Entsprechende Kleinrechner sind aus dem Consumer-Electronic-Bereich (Büro- und Heim-Computer) allgemein bekannt.modern field devices often have a standardized fieldbus interface for communication with an open fieldbus and / or a proprietary interface to the manufacturer-specific Communication with the service / operating unit on. The service / operating unit may be a portable one Small computer (laptop, Palm, PDA, etc.) act. Corresponding small calculator are common in the consumer electronics (office and home computer) sector known.

Die Überprüfung der Feldgeräte kann einerseits über den Feldbus von dem Leitsystem aus oder über die Service-Schnittstelle vor Ort mit der Service-/Bedieneinheit erfolgen.The review of field devices on the one hand over the fieldbus from the control system or via the service interface on site with the service / operating unit respectively.

Zwecks Parametrierung der Feldgeräte werden die Parameter von der Steuereinheit zu den entsprechenden Feldgeräten übertragen. In der Regel wird jeder Parameter in einem Einzelkommando angefordert und über jeweils ein separates Feldbustelegramm übertragen. Die Übertragung der Parameter in separaten Feldbustelegrammen führt zu einer starken Busbelastung. Da weiterhin über den Feldbus vorrangig Telegramme übertragen werden, die Steuerdaten enthalten, welche die korrekte Funktion der Prozessanlage sicherstellen, haben diese naturgemäß eine höhere Priorität als Telegramme, die Parameterwerte übertragen.For parameterization of the field devices, the parameters are transmitted from the control unit to the corresponding field devices. As a rule, each parameter is requested in a single command and each with a separate fieldbus transmitted. The transmission of the parameters in separate fieldbus telegrams leads to a heavy bus load. Since telegrams containing control data which ensure the correct functioning of the process plant continue to be transmitted via the fieldbus, they naturally have a higher priority than telegrams which transmit parameter values.

Darüber hinaus ist in diesem Zusammenhang zu beachten, dass die Anzahl der Parameter eines Feldgeräts sehr groß sein kann. Bei einem Coriolis-Massedurchflussmessgerät kann die Anzahl der Parameter größer sein als 1000. Ein Parameter-Upload oder -Download, der bei einem Gerätetausch oder bei der Inbetriebnahme eines Feldgeräts durchgeführt werden muss, ist daher mit hohem Zeit- und folglich auch mit hohem Kostenaufwand verbunden.Furthermore It should be noted in this regard that the number of parameters a field device be very tall can. For a Coriolis mass flowmeter, the Number of parameters to be greater than 1000. A parameter upload or download that occurs during a device swap or must be performed when commissioning a field device is therefore associated with high time and consequently also with high costs.

Beim Upload werden die Parameter aus dem betreffenden Feldgerät in einen hierfür vorgesehenen Speicher geladen und dort gespeichert. Der Speicher ist in der Regel in einer Rechnereinheit, insbesondere in einer übergeordneten Steuereinheit und/oder einem Bediengerät vorgesehen. Muss ein Feldgerät von seinem Einsatzort entfernt werden, weil es beispielsweise extern kalibriert oder repariert wird, so hat ein Benutzer häufig, um einen Stillstand der Prozessanlage zu vermeiden, ein Feldgerät des gleichen Feldgerätetyps auf Lager. Eine Parametrierung des Ersatzgeräts erfolgt dabei in der Regel derart, dass die in dem Upload-Datensatz des bisher eingesetzten Feldgerätes enthaltenen Parametrierdaten in das Ersatzgerät geladen werden. Dieser Vorgang wird dann aus Sicht der Steuereinheit als ”Download” bezeichnet, da die Daten von dem der Steuereinheit zugeordneten Speicher in das Feldgerät geladen werden. In der Regel wird auf die gleiche Weise vorgegangen, wenn ein bisher eingesetztes Feldgerät durch ein neues Feldgerät ersetzt wird, oder wenn das Feldgerät sozusagen geklont wird – wenn also baugleiche Feldgeräte mit identischer Funktionalität mit identischen Parametersätzen versehen werden.At the Upload the parameters from the relevant field device into one therefor provided memory and stored there. The memory is usually in a computing unit, especially in a parent Control unit and / or a control unit provided. Must be a field device of his Be removed because it calibrated externally, for example or repaired, so a user often has to stop the Process plant to avoid a field device of the same field device type Camp. A parameterization of the replacement device is usually done such that the in the upload record of the previously used field device parameterization data are loaded into the replacement device. This process is then called from the perspective of the control unit as a "download" because the data loaded from the control unit associated memory in the field device become. In general, the same procedure is followed when a previously used field device through a new field device is replaced, or if the field device is cloned so to speak - if so identical field devices with identical functionality with identical parameter sets be provided.

Bekannt ist es auch, die Parameter eines ausgetauschten Feldgeräts in eine aus dem Feldgerät entnehmbare Speichereinheit zu schreiben, anschließend die Speichereinheit in das Ersatzgerät zu integrieren und so die Parameter in dem Ersatzgerät verfügbar zu machen. Eine entsprechende Speichereinheit wird von der Endress + Hauser Gruppe unter der Bezeichnung DAT Modul angeboten und vertrieben. Für den Anschluss des DAT Moduls muss allerdings eine zusätzliche Schnittstelle an dem Feldgerät vorgesehen sein. Der Nachteil des Austauschs der Parameter mittels DAT Modul gegenüber dem Online-Austausch der Parameter über den Feldbus oder drahtlos, z. B. per Funk ist darin zu sehen, dass das Bedienpersonal in der unmittelbaren Umgebung des Feldgeräts agieren muss, wo eventuell gefährliche oder explosive Bedingungen herrschen. Weiterhin muss das Feldgerät geöffnet werden, damit ein Zugang zu dem DAT Modul möglich ist. Das Öffnen des Feldgeräts ist insbesondere in einer feuchten Atmospähre kritisch, da Feuchtigkeit der Hauptgrund für Korrosion ist.Known it is also the parameters of a field device that has been replaced in one from the field device write removable memory unit, then the Storage unit in the replacement device to integrate and thus the parameters available in the replacement device do. A corresponding storage unit is provided by the endress + Hauser Group under the name DAT module offered and distributed. For the However, connecting the DAT module requires an additional Interface provided on the field device be. The disadvantage of exchanging the parameters with the DAT module across from the online exchange of parameters via fieldbus or wireless, z. B. by radio can be seen in the fact that the operator in the must act in the immediate vicinity of the field device, where appropriate dangerous or explosive conditions prevail. Furthermore, the field device must be opened, so that access to the DAT module is possible. The opening of the field device is in particular in a humid atmosphere critical, since moisture is the main reason for corrosion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur schnellen Parametrierung eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik bereitzustellen.Of the Invention is based on the object, a method for fast Parameterization of a field device to provide the automation technology.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die gerätespezifischen Daten der getrennt angeordneten Datenspeicher gesammelt und in einem Haupt-Datenspeicher gespeichert werden, so dass sich in dem Haupt-Datenspeicher ein Abbild bzw. eine Sicherungskopie aller gerätespezifischen Daten des Feldgeräts befindet, und dass das Abbild bzw. die Sicherungskopie zwischen dem Feldgerät und der Steuereinheit ausgetauscht wird. Es handelt sich hierbei kurz gesagt um einen komprimierten Upload.The Task is solved by that the device specific Data collected separately and stored in one Main data storage be stored so that in the main data storage a Image or a backup copy of all device-specific data of the field device is and that the image or the backup copy between the field device and the Control unit is replaced. This is in a nutshell to a compressed upload.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die gerätespezifischen Daten komprimiert werden. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die gesammelten gerätespezifischen Daten in Datenpakete aufgeteilt werden, wobei der Umfang der Datenpakete, die über das Bussystem verschickt werden, so bemessen ist, dass die in den Datenpaketen für die Datenübertragung vorhandenen Übertragungsplätze zumindest näherungsweise vollständig mit gerätespezifischen Daten aufgefüllt sind, und dass in der Steuereinheit das Abbild bzw. die Sicherungskopie der feldgerätespezifischen Daten des Feldgeräts abgelegt wird.According to one advantageous embodiment of the method according to the invention is provided that the device specific Data is compressed. In particular, it is suggested that the collected device-specific data be divided into data packets, the scope of the data packets, the above The bus system to be sent, so measured that in the Data packets for the data transmission existing transmission stations at least approximately Completely with device-specific Data filled up are and that in the control unit the image or the backup of the field device-specific Data of the field device is filed.

Um eine hohe Sicherheit bei der Datenübertragung zu gewährleisten, werden die gerätespezifischen Daten des Feldgeräts verschlüsselt.Around to ensure a high level of security during data transmission become the device specific Data of the field device encrypted.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens schlägt vor, dass eine Zwischenübertragung der gerätespezifischen Daten der Sicherungskopie bzw. des Abbilds der feldgerätespezifischen Daten des Feldgeräts an einen Busteilnehmer des Bussystems erfolgt, der unterhalb der Leitebene, in der sich die Steuereinheit befindet, prozessnah in der Prozessebene angeordnet ist. Beispielsweise handelt es sich bei diesem Busteilnehmer um einen Field Controller, der mit mehreren Feldgeräten verbunden ist. Anstelle des Field Controllers kommt beispielsweise auch eine SPS – eine speicherprogrammierbare Steuerung – oder ein Remote I/O zum Einsatz. Da die übergeordnete Steuereinheit, die in der Leitebene angesiedelt ist, nun nicht mehr zwecks Parametrierung mit den einzelnen Feldgeräten über den relativ langsamen Feldbus kommunizieren muss, sondern auf die in dem Field Controller gespeicherte Sicherungskopie über einen schnellen Bus Zugriff hat, lässt sich die Zeit für den Austausch der Parameter wesentlich reduzieren.A preferred embodiment of the method according to the invention proposes that an intermediate transfer of the device-specific data of the backup copy or the image of the field device-specific data of the field device to a bus subscriber of the bus system is arranged below the control level in which the control unit is located close to the process in the process level is. For example, this bus user is a field controller that is connected to several field devices. Instead of the field controller, for example, a PLC - a programmable logic controller - or a remote I / O is used. Since the higher-level control unit, which is located in the control level, no longer for the purpose of parameterization with the individual field devices over the relatively slow fieldbus but has access to the backup copy stored in the field controller via a fast bus, the time for exchanging the parameters can be substantially reduced.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht darüber hinaus vor, dass beim Austauschen eines in dem Bussystem integrierten Feldgeräts geprüft wird, ob das Ersatzgerät baugleich ist, und dass im Falle der Baugleichheit die Sicherungskopie bzw. das Abbild der feldgerätespezifischen Daten des ursprünglich in dem Bussystem integrierten Feldgeräts von der Steuereinheit bzw. von dem zwischengeschalteten Busteilnehmer zu dem Ersatzgerät übertragen wird.A advantageous embodiment of the method according to the invention, moreover that is tested when replacing a field device integrated in the bus system, whether the replacement device is identical, and that in the case of identical construction, the backup copy or the image of the field device specific Data of the original in the bus system integrated field device of the control unit or transferred from the intermediate bus subscriber to the replacement device becomes.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass im Falle einer Abänderung von mindestens einem Parameter der feldgerätespezifischen Daten des Feldgeräts eine geeignete Signalisierung erfolgt, und dass bei Erkennen der Signalisierung die geänderte Sicherungskopie bzw. das Abbild oder zumindest das Datenpaket, in dem der geänderte Parameter enthalten ist, an die Steuereinheit bzw. an den Busteilnehmer in der Prozessebene übermittelt wird und dass die ursprüngliche Sicherungskopie bzw. das Abbild oder das ursprüngliche Datenpaket durch die geänderte Sicherungskopie bzw. durch das geänderte Abbild oder durch das geänderte Datenpaket ersetzt wird. Hierdurch ist sichergestellt, dass stets der aktuelle Parametersatz eines Feldgeräts verfügbar ist. Wird nur das Datenpaket, in dem der geänderte Parameter enthalten ist, übertragen, so lässt sich die Uploadzeit erheblich herabsetzen.Farther It is proposed that in the case of a change of at least one Parameters of the field device specific Data of the field device one appropriate signaling takes place, and that upon detection of the signaling the changed Backup copy or the image or at least the data package, in that the changed Parameter is included, to the control unit or to the bus subscriber transmitted at the process level and that is the original one Backup copy or the image or the original data package through the changed backup copy or by the changed Image or by the changed Data packet is replaced. This ensures that always the current parameter set of a field device is available. Will only the data package, in which the changed Parameter is contained, transmitted, so lets the upload time is significantly reduced.

Darüber hinaus ist vorgesehen, dass es sich bei der Steuereinheit um einen Busteilnehmer in der Prozessebene handelt und dass die Sicherungskopie bzw. die geänderte Sicherungskopie von dem Busteilnehmer in der Prozessebene an die in der Leitebene angeordnete Leitsteuerung übertragen wird.Furthermore it is provided that the control unit is a bus subscriber at the process level and that the backup copy or the modified Back-up copy from the bus participant in the process level to the in the control level arranged Leitsteuerung is transmitted.

Als besonders vorteilhaft wird es im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung erachtet, wenn dem Busteilnehmer, der prozessnah in der Prozessebene angeordnet ist, die Sicherungskopien bzw. die Abbilder der feldgerätespezifischen Daten von einer Vielzahl von Feldgeräten, die in das Bussystem integriert sind, gespeichert werden.When it is particularly advantageous in connection with the present Invention, if the bus subscriber, the process close in the Process level, the backup copies or the images the field device specific Data from a variety of field devices integrated into the bus system are saved.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Sicherungskopien zwischen der übergeordneten Leitsteuerung und dem Busteilnehmer ausgetauscht werden.Furthermore It is suggested that the backups between the parent control and exchanged with the bus subscriber.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:The The invention will be explained in more detail with reference to the following figures. It shows:

1: eine schematische Darstellung eines Kommunikationsnetzwerks in der Automatisierungstechnik, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, 1 : a schematic representation of a communication network in automation technology, as known from the prior art,

2: eine schematische Darstellung, wie ein Agent erfindungsgemäß die in unterschiedlichen Datenspeichern eines Feldgeräts gespeicherten Parameter in einer Sicherungskopie sammelt, und 2 a schematic representation of how an agent according to the invention collects the parameters stored in different data memories of a field device in a backup copy, and

3: eine schematische Darstellung eines Kommunikationsnetzwerks, bei dem eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz kommt. 3 : A schematic representation of a communication network, in which an advantageous embodiment of the method according to the invention is used.

In 1 ist schematisch ein Kommunikationsnetzwerk KN, wie es in der Prozessautomatisierung verwendet wird, dargestellt. An einen Datenbus D1 der Leitebene sind hier mehrere Steuereinheiten (Workstations, Host-Rechner) WS1, WS2 angeschlossen. Diese Steuereinheiten WS1, WS2 dienen als übergeordnete Einheiten bzw. Steuerstrukturen (Leitsystem, Leitsteuerung, Steuereinheit, Bedienstation BE) zur Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung und zum Engineering aber auch zum Bedienen und Überwachen von Feldgeräten F1, F2, F3, F4. Es versteht sich von selbst, dass bereits eine der Steuereinheiten ausreichend sein kann.In 1 schematically a communication network KN, as used in process automation, shown. To a data bus D1 of the control level here several control units (workstations, host computer) WS1, WS2 are connected. These control units WS1, WS2 serve as higher-level units or control structures (control system, control, control unit, operating station BE) for process visualization, process monitoring and engineering but also for operating and monitoring field devices F1, F2, F3, F4. It goes without saying that even one of the control units can be sufficient.

Bei dem Datenbus D1 handelt es sich um einen schnellen Datenbus. Der Datenbus D1 arbeitet beispielsweise nach dem Profibus® DP-Standard, dem HSE ”High Speed Ethernet”-Standard der FOUNDATION Fieldbus®, dem HART-Standard oder einem der bekannten in der Automatisierungstechnik verwendbaren Standards. Über ein Gateway G1, das auch als Linking Device oder als Segmentkoppler bezeichnet wird, ist in dem dargestellten Beispiel der Datenbus D1 mit zumindest einem Feldbussegment SM1 verbunden. Das Feldbussegment SM1 umfasst mehrere Feldgeräte F1, F2, F3, F4, die über einen relativ langsamen Feldbus FB miteinander kommunizieren. Bei den Feldgeräten F1, F2, F3, F4 handelt es sich um Sensoren und/oder um Aktoren oder sonstige über einen Feldbus D; FB ansprechbare Komponenten. Mit dem Feldbus FB ist üblicherweise temporär eine tragbare Steuereinheit BE, z. B. ein Laptop, ein PDA, ein Palm oder sonstiges verbunden. Über diese Steuereinheit BE hat das Bedienpersonal auf die einzelnen Feldgeräte F1, F2, F3, F4 Zugriff.The data bus D1 is a fast data bus. The data bus D1 works for example by the Profibus ® DP standard, the HSE "High Speed Ethernet" standard FOUNDATION Fieldbus ®, the HART standard, or one of the known in automation technology usable standards. Via a gateway G1, which is also referred to as a linking device or as a segment coupler, in the illustrated example the data bus D1 is connected to at least one fieldbus segment SM1. The field bus segment SM1 comprises a plurality of field devices F1, F2, F3, F4, which communicate with each other via a relatively slow field bus FB. The field devices F1, F2, F3, F4 are sensors and / or actuators or others via a fieldbus D; FB addressable components. With the fieldbus FB is usually temporarily a portable control unit BE, z. As a laptop, a PDA, a Palm or other connected. The operating personnel have access to the individual field devices F1, F2, F3, F4 via this control unit BE.

2 zeigt eine schematische Darstellung, wie erfindungsgemäß die in unterschiedlichen Datenspeichern DB1, ... DBm eines Feldgeräts F1 gespeicherten gerätespezifischen Daten P1, ... Pn; P1, ... P0; P1, ... Pr gesammelt und in einer Sicherungskopie COPY in einem Haupt-Datenspeicher F1DB gespeichert werden. Zuständig für das Sammeln und Speichern der Parameter P1, ... Pn; P1, ... P0; P1, ... Pr ist ein Software-Agent. Der Software-Agent ist bevorzugt in dem Feldgerät F1 installiert. Der Software-Agent entscheidet darüber, welche Daten in welcher Form in der Sicherungskopie COPY abgelegt werden. Die Erstellung der Sicherungskopie COPY bzw. die Organisation der Sicherungskopie COPY liegt folglich in dem Verantwortungsbereich des Feldgeräts F1. In dem Haupt-Datenspeicher DB befindet sich somit ein Abbild bzw. eine Sicherungskopie COPY aller gerätespezifischen Daten P1, ...Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr des Feldgeräts F1. 2 shows a schematic representation of how inventively stored in different data stores DB1, ... DBm a field device F1 device-specific data P1, ... Pn; P1, ... P0; P1, ... Pr are collected and stored in a backup copy COPY in a main data store F1DB. Responsible for collecting and storing the parameters P1, ... Pn; P1, ... P0; P1, ... Pr is a software agent. The software agent is preferably installed in the field device F1. The software agent decides which data in wel stored in the backup copy COPY. The creation of the backup copy COPY or the organization of the backup copy COPY is therefore the responsibility of the field device F1. In the main data memory DB there is thus an image or a backup copy COPY of all device-specific data P1,... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr of the field device F1.

In dem zuvor geschilderten Fall hat das in 1 gezeigte Gateway G1 in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Lösung lediglich die Funktion eines ”Platzhalters”, der den Inhalt der der gespeicherten Daten nicht versteht. Falls es notwending sein sollte, dass das Gateway G1 den Inhalt der Daten versteht, sollte ein ähnlicher Software-Agent, wie er im Feldgerät F1 vorhanden ist, auch in das Gateway G1 kopiert werden.In the case described above, the in 1 Gateway G1 shown in connection with the solution according to the invention only the function of a "placeholder" that does not understand the content of the stored data. If it should be necessary for the gateway G1 to understand the content of the data, a similar software agent as present in the field device F1 should also be copied to the gateway G1.

Die Daten werden in Telegrammen, in denen möglichst alle verfügbaren Plätze belegt sind, an die Steuereinheit WS1; WS2; BE übertragen. Durch diese Maßnahme lässt sich die Zeit für den Austausch der gerätespezifischen Daten P1, ... Pn; P1, ... P0; P1, ... Pr gegenüber einer Einzelübertragung eines jeden Parameters erheblich reduzieren.The Data is sent in telegrams, in which as many available seats as possible are occupied are, to the control unit WS1; WS2; BE transferred. This measure can be the time for the exchange of device-specific Data P1, ... Pn; P1, ... P0; P1, ... Pr over a single transmission significantly reduce each parameter.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Kommunikationsnetzwerks KN, bei dem eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz kommt. Bei dieser Ausgestaltung werden die gerätespezifischen Daten P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr quasi zweimal gesammelt. Zuständig sind hierfür Software-Agenten. In einem ersten Schritt werden die gerätespezifischen Daten P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr, die jeweils in den einzelnen verteilten Datenspeichern DB1, ... DBm der Feldgeräte F1, ... Fn abgelegt sind, gesammelt und in einem jedem Feldgerät F1, ... Fn zugeordneten Haupt-Datenspeicher F1DB, ... FnDB gespeichert. Die gesammelten und als Sicherungskopien COPY1, .... COPYn in den Haupt-Datenspeichern F1DB, ... FnDB gespeicherten gerätespezifischen Daten P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr werden über den Feldbus FB zu einem in der Prozessebene angeordneten Busteilnehmer übertragen. Bei dem Busteilnehmer handelt es sich im dargestellten Fall um einen Field Controller. In der dem Field Controller zugeordneten Datenbank DB* sind die Sicherungskopien COPY aller feldgerätespezifischen Daten P1, ... Pn; P1, ... P0; P1, ... Pr der einzelnen Feldgeräte F1, ... Fn abgelegt. Im Falle eines Uploads der gerätespezifischen Daten P1, ... Pn; P1, ... P0; P1, ... Pr von dem FieldController zu der übergeordneten Steuereinheit WS1 kann nunmehr die Datenübertragung über den schnellen Datenbus D erfolgen. 3 shows a schematic representation of a communication network KN, in which an advantageous embodiment of the method according to the invention is used. In this embodiment, the device-specific data P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr collected almost twice. Responsible for this are software agents. In a first step, the device-specific data P1,... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr, which are respectively stored in the individual distributed data memories DB1, ... DBm of the field devices F1, ... Fn, collected and stored in a main data memory F1DB,. .. FnDB saved. The collected and backup data COPY1, .... COPYn stored in the main data memories F1DB, ... FnDB device-specific data P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr are transmitted via the fieldbus FB to a bus station arranged in the process level. In the case illustrated, the bus subscriber is a field controller. In the database DB * assigned to the field controller, the backup copies COPY of all field device-specific data P1,... Pn; P1, ... P0; P1, ... Pr of the individual field devices F1, ... Fn filed. In the case of an upload of the device-specific data P1,... Pn; P1, ... P0; P1, ... Pr from the FieldController to the higher-level control unit WS1 now the data transfer via the fast data bus D can be done.

Eine Datenübertragung erfolgt standardmäßig immer dann, wenn eine Abänderung von mindestens einem Parameter der feldgerätespezifischen Daten P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr eines der Feldgeräte F1, ... Fn auftritt. Es kommt dann zu einer geeigneten Signalisierung FLAG. Bei Erkennen der Signalisierung FLAG wird die geänderte Sicherungskopie bzw. das Abbild COPY' oder zumindest das Datenpaket, in dem der geänderte Parameter enthalten ist, an die Steuereinheit WS1; WS2 bzw. an den Busteilnehmer, z. B. den FieldController, in der Prozessebene übermittelt. Somit ist sichergestellt, dass jederzeit die aktuelle Version eines Parametersatzes jedes der Feldgeräte F1, ... Fn in dem der Steuereinheit WS1; WS2; BE zugeordneten Datenspeicher DB** verfügbar ist.A data transfer is always done by default then, if a change of at least one parameter of the field device-specific data P1, ... pn; P1, ... Po; P1, ... Pr of one of the field devices F1, ... Fn occurs. It comes then to a suitable signaling FLAG. Upon detection of the signaling FLAG will change the Backup copy or the copy COPY 'or at least the data package in which the changed Parameter is included, to the control unit WS1; WS2 or to the Bus subscribers, z. B. the FieldController, transmitted in the process level. This ensures that at any time the current version of a Parameter set of each of the field devices F1, ... Fn in the control unit WS1; WS2; BE associated data storage DB ** is available.

Claims (10)

Verfahren zum Übertragen von gerätespezifischen Daten zwischen einem Feldgerät (F1) der Automatisierungstechnik und einer Steuereinheit (WS1; WS2; BE), wobei das Feldgerät (F1) und die Steuereinheit (WS1; WS2; BE) über mindestens ein Bussystem miteinander kommunizieren, wobei dem Feldgerät (F1) mehrere räumlich voneinander getrennt angeordnete Datenspeicher (DB1, ... DBm) zugeordnet sind, in denen die gerätespezifischen Daten (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) abgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die gerätespezifischen Daten (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) der getrennt angeordneten Datenspeicher (DB1, ... DBm) gesammelt und in einem Haupt-Datenspeicher (DB) gespeichert werden, so dass sich in dem Haupt-Datenspeicher (DB) ein Abbild bzw. eine Sicherungskopie (COPY) aller gerätespezifischen Daten (P1, ... Pn; P1, Po; P1, ... Pr) des Feldgeräts (F1) befindet, und dass das Abbild bzw. die Sicherungskopie (COPY) zwischen dem Feldgerät (F1) und der Steuereinheit (WS1; WS2) ausgetauscht wird.Method for transmitting device-specific data between a field device (F1) of the automation technology and a control unit (WS1; WS2; BE), the field device (F1) and the control unit (WS1; WS2; BE) communicating with each other via at least one bus system Field device (F1) are assigned a plurality of spatially separated data memory (DB1, ... DBm), in which the device-specific data (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) are stored , characterized in that the device-specific data (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) of the separately arranged data memories (DB1, ... DBm) are collected and stored in a main data memory ( DB), so that in the main data memory (DB) an image or a backup copy (COPY) of all device-specific data (P1, ... Pn; P1, Po; P1, ... Pr) of the field device ( F1), and that the image or the backup copy (COPY) between the field device (F1) and the control unit (W S1, WS2) is replaced. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gerätespezifischen Daten (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) komprimiert werden.Method according to claim 1, characterized in that that the device specific Data (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) are compressed. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gesammelten gerätespezifischen Daten (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) in Datenpakete (DP1, ... DPs) aufgeteilt werden, wobei der Umfang der Datenpakete (DP1, ... DPs), die über das Bussystem verschickt werden, so bemessen ist, dass die in den Datenpaketen (DP1, ... DPs) für die Datenübertragung vorhandenen Übertragungsplätze zumindest näherungsweise vollständig mit gerätespezifischen Daten (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) aufgefüllt sind, und dass in der Steuereinheit das Abbild bzw. die Sicherungskopie (COPY) der feldgerätespezifischen Daten (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) des Feldgeräts (F1) abgelegt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that the collected device specific Data (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) in data packets (DP1, ... DPs), the scope of the data packets (DP1, ... DPs) that over The bus system to be sent, so measured that in the Data packets (DP1, ... DPs) for the data transmission existing transmission stations at least approximately Completely with device-specific Data (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) are filled in, and that in the control unit the image or the backup copy (COPY) of the field device specific Data (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) of the field device (F1) is filed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gerätespezifischen Daten (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) des Feldgeräts (F1) verschlüsselt werden.Method according to Claim 1, characterized in that the device-specific data (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) of the field device (F1) ver be broken. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenübertragung der gerätespezifischen Daten (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) der Sicherungskopie bzw. des Abbilds der feldgerätespezifischen Daten (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) des Feldgeräts (F1) an einen Busteilnehmer (FieldController) des Bussystems erfolgt, der unterhalb der Leitebene, in der sich die Steuereinheit (WS1; WS2) befindet, prozessnah in der Prozessebene angeordnet ist.Method according to claim 1, 2 or 3, characterized that an intermediate transfer the device-specific Data (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) of the backup copy or of the image of the field device specific Data (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) of the field device (F1) to a bus participant (FieldController) of the bus system, the below the control level, in which the control unit (WS1; WS2) is located close to the process in the process level. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Austauschen eines in dem Bussystem integrierten Feldgeräts geprüft wird, ob das Ersatzgerät baugleich ist, und dass im Falle der Baugleichheit die Sicherungskopie bzw. das Abbild der feldgerätespezifischen Daten (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) des ursprünglich in dem Bussystem integrierten Feldgeräts (F1) von der Steuereinheit (WS1; WS2) bzw. von dem zwischengeschalteten Busteilnehmer (FieldController) zu dem Ersatzgerät (F1') übertragen wird.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that when replacing one in the bus system integrated field device checked will, whether the replacement device is identical, and that in the case of identical construction, the backup copy or the image of the field device specific Data (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) of the original in the field system integrated field device (F1) from the control unit (WS1, WS2) or from the intermediate bus participant (FieldController) to the replacement device (F1 ') is transmitted. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Abänderungen von mindestens einem Parameter (DB1P1', DB2P2', ...) der feldgerätespezifischen Daten (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) des Feldgeräts (F1) eine geeignete Signalisierung (FLAG) erfolgt, und dass bei Erkennen der Signalisierung (FLAG) die geänderte Sicherungskopie bzw. das Abbild (COPY') oder zumindest das Datenpaket, in dem der geänderte Parameter enthalten ist, an die Steuereinheit (WS1; WS2) bzw. an den Busteilnehmer (FieldController) in der Prozessebene übermittelt wird und dass die ursprüngliche Sicherungskopie bzw. das Abbild (COPY) oder das ursprüngliche Datenpaket durch die geänderte Sicherungskopie bzw. durch das geänderte Abbild (COPY') oder durch das geänderte Datenpaket ersetzt wird.Method according to one or more of claims 1-5, characterized characterized in that in the case of an amendment of at least one Parameter (DB1P1 ', DB2P2 ', ...) the field device specific data (P1, ... Pn; P1, ... Po; P1, ... Pr) of the field device (F1) provide suitable signaling (FLAG), and that on detection of signaling (FLAG) the changed Backup copy or the image (COPY ') or at least the data package, in that the changed Parameter is, to the control unit (WS1, WS2) or to the bus participant (FieldController) transmitted in the process level and that is the original one Backup copy or the image (COPY) or the original one Data package through the changed Backup or by the modified image (COPY ') or by the modified Data packet is replaced. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Steuereinheit um einen Busteilnehmer in der Prozessebene handelt und dass die Sicherungskopie bzw. die geänderte Sicherungskopie von dem Busteilnehmer in der Prozessebene an die in der Leitebene angeordnete Leitsteuerung übertragen wird.Method according to claim 5, 6 or 7, characterized that the control unit is a bus subscriber in the Process level and that is the backup copy or the modified backup copy from the bus participant in the process level to the one in the management level transferred arranged control becomes. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Busteilnehmer, der prozessnah in der Prozessebene angeordnet ist, die Sicherungskopien bzw. die Abbilder der feldgerätespezifischen Daten von einer Vielzahl von Feldgeräten, die in das Bussystem integriert sind, gespeichert werden.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that in the bus subscriber, the process is located in the process level, the backup copies or the Images of the field device specific Data from a variety of field devices integrated into the bus system are saved. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungskopien zwischen der übergeordneten Leitsteuerung und dem Busteilnehmer ausgetauscht werden.Method according to claim 8, characterized in that that backups between the parent control panel and exchanged with the bus subscriber.
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