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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines
HSE-Servers der Prozessautomatisierungstechnik gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 sowie einen HSE-Server (HSE: High Speed Ethernet; Hochgeschwindigkeits-Ethernet)
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 14.
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In
der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt,
die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Eigenschaften eines Prozesses
dienen. Zur Erfassung dienen Sensoren, wie beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck-
und Temperaturmessgeräte,
pH-Redoxpotentialmessgeräte,
Leitfähigkeitsmessgeräte, etc.,
welche einen Füllstand,
einen Durchfluss, einen Druck, eine Temperatur, einen pH-Wert bzw.
eine Leitfähigkeit
erfassen. Zur Beeinflussung eines Prozesses 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.
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In
modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Feldbussysteme
(z. B. Profibus®,
Foundation® Fieldbus,
HART®,
etc.) mit einem oder mehreren Controllern, wie beispielsweise einer SPS
(Speicherprogrammierbare Steuerung) oder einem PLC (Programmable
Logic Controller), verbunden (Ebene 1). Der Controller führt in der
Regel in Bezug auf die angeschlossenen Feldgeräte eine Steuerungsapplikation
aus. Hierzu werden beispielsweise Messwerte, die von einzelnen Feldgeräten erfasst
werden, über
das Feldbussystem der Ebene 1 an den Controller übermittelt und der Controller
gibt in Abhängigkeit
von diesen Messwerten Steuerungsbefehle an Feldgeräte aus.
Das Feldbussystem der Ebene 1 ist in der Regel über ein Linking Device oder über ein
Gateway mit einem Netzwerksystem der Ebene 2 verbunden. Das Linking
Device oder das Gateway kann dabei auch zugleich einen Controller bilden.
Das Netzwerksystem der Ebene 2 ist dabei gegenüber dem Feldbussystem der Ebene
1 für eine höhere Übertragungsrate
ausgelegt. Vorzugsweise wird das Netzwerksystem der Ebene 2 durch
ein Hochgeschwindigkeits-Ethernet- Netzwerksystem, wie beispielsweise ein
HSE- oder ein Profinet-Netzwerksystem gebildet.
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An
dem Netzwerksystem der Ebene 2, auf dem beispielsweise die H2-Technologie
angewendet wird, können
unter anderem ein SCADA-System (SCADA: Supervisory Control and Data
Acquisition; deutsch: Überwachung,
Steuerung und Datenerfassung), ein Archivierungssystem, ein Asset
Management System, ein Visualisierungssystem und/oder ein Parametrierwerkzeug,
das/die jeweils auf einem entsprechenden Prozessor implementiert
ist/sind, angeschlossen sein.
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Mit „Parametrierwerkzeug” wird dabei
sowohl auf ein Engineeringwerkzeug (Engineering Tool) als auch auf
ein Bedienwerkzeug (Bedientool) Bezug genommen. Die einzelnen Feldgeräte (und ein
Controller) müssen
vor ihrem Einsatz für
die jeweilige Anwendung konfiguriert werden, so dass sie innerhalb
der Anlage eine gewünschte
Funktion ausführen.
Ferner müssen
die Feldgeräte
für eine
Kommunikation über
das jeweilige Feldbussystem konfiguriert werden. Hierzu müssen einzelne
Parameter, die in dem Feldgerät
vorgesehen sind, eingestellt werden. Parameter eines Feldgerätes sind
beispielsweise ein Messbereich, Grenzwerte, Einheiten, Einstellung
von Betriebsmodi, etc.. Dieser Vorgang wird teilweise auch als „Engineering” bezeichnet.
Auch während
des Einsatzes von Feldgeräten
in einer Anlage werden unter anderem deren Parameterwerte überwacht
und gegebenenfalls geändert,
wobei dieser Vorgang teilweise auch als „Bedienen” bezeichnet wird. Zur Durchführung der
oberhalb angegebenen Funktionen werden entsprechende Werkzeuge (bzw.
Tools) eingesetzt, die auf einem, von dem betreffenden Feldgerät separat
ausgebildeten Prozessor implementiert sind. Über solche Werkzeuge, die je
nach bereitgestellten Funktionen teilweise auch als Engineeringwerkzeug
(Engineeringtool; z. B. „ControlCare
Application Designer®” von Endress + Hauser) bzw.
als Bedienwerkzeug (Bedientool; z. B. „FieldCare®” von Endress
+ Hauser) bezeichnet werden, sind in einem Feldgerät vorgesehene
Parameter (auf einer entsprechenden Anzeige oder einem Bildschirm)
darstellbar und können
gegebenenfalls von einem Benutzer eingestellt, insbesondere aktiviert, deaktiviert
oder geändert,
werden. Dementsprechend wird durch solche Werkzeuge unter anderem das
Lesen und Schreiben (d. h. Einstellen) von Parametern eines Feldgerätes ermöglicht.
Daneben können
durch solch ein Parametrierwerkzeug auch noch weitere Funktionen
bereitgestellt werden, wie beispiels weise die Vornahme bzw. das
Auslesen von Einstellungen eines, an dem Feldbussystem angeschlossenen
Controllers.
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Zur
Durchführung
eines Lese- und/oder Schreibzugriffs durch solch ein Parametrierwerkzeug wird
bevorzugt ein HSE-Server mit mindestens einer OPC-Schnittstelle
(OPC: OLE for Process Control; deutsch: OLE für die Prozesssteuerung; OLE:
Object Linking and Embedding; deutsch: Objekt-Verknüpfung und
-Einbettung) und/oder einer OFC-Schnittstelle (OFC: OLE for fieldbus
communication; deutsch: OLE für
Fieldbus-Kommunikation) eingesetzt. Der OPC ist ein häufig eingesetzter
Standard zur herstellerunabhängigen
Kommunikation im Bereich der Prozessautomatisierungstechnik. Dabei
ist der HSE-Server bzw. HSE-Host (im Folgenden: HSE-Server) an das
Netzwerksystem der Ebene 2 angeschlossen, über das er mit einem Gateway und/oder
einem Linking Device (Verbindungsgerät), das an einem Feldbussystem
der Ebene 1 angeschlossen ist, kommuniziert. Über die OPC- und/oder OFC-Schnittstelle bietet
der HSE-Server einem Parametrierwerkzeug (oder auch einem anderweitigen Werkzeug
bzw. Tool) Daten, die das Feldbussystem der Ebene 1 (Feldgeräte, Controller,
Gateway bzw. Linking Device, etc.) betreffen, für einen Lese- und Schreibzugriff
an. Der HSE-Server bildet dabei einen OPC- und/oder einen OFC-Server.
Werkzeuge bzw. Tools, die auf die, über die OPC- bzw. OFC-Schnittstelle(n)
bereitgestellten Daten zugreifen, werden als OPC- bzw. OFC-Clients
bezeichnet. Der OPC- bzw. OFC-Client, insbesondere das Parametrierwerkzeug,
ist dabei in der Regel auf einem, von dem HSE-Server separat ausgebildeten
Prozessor implementiert und kommuniziert mit dem HSE-Server gemäß dem Standard
der OPC- bzw. OFC-Schnittstellentechnik. Die Kommunikationsverbindung
zwischen dem OPC- bzw. OFC-Client und dem HSE-Server kann beispielsweise
durch eine Ethernet-Verbindung gebildet werden. Beispielsweise können durch
das Parametrierwerkzeug Daten bezüglich des Feldbussystems über den
HSE-Server, die Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung und das Gateway
bzw. das Linking Device gelesen und geschrieben werden.
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Bisher
eingesetzte HSE-Server sind dabei derart eingerichtet, dass Daten,
die zwischen dem HSE-Server und dem Gateway bzw. Linking Device über die
Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung kommuniziert werden, vollständig oder
teilweise in einem Log File (Protokoll-Datei) gespeichert werden. Dabei
tritt das Problem auf, dass die Speicherkapazität solch eines Log Files schnell
erreicht ist. Um zumindest die aktuellen, über die Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung übermittelten
Daten verfügbar
zu haben, wird die Speicherung in dem Log File bisher derart gehandhabt,
dass dann, wenn die Speicherkapazität des Log Files erreicht ist,
die jeweils ältesten
Daten gelöscht
werden, um Speicherkapazität
für die
neu hinzukommenden Daten zu schaffen. Dabei gehen wertvolle Informationen,
die in vielfältiger
Weise nutzbar sind, verloren.
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Demgemäß besteht
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum
Betreiben eines HSE-Servers der Prozessautomatisierungstechnik,
der über
eine Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung mit einem Gateway
und/oder einem Linking Device der Prozessautomatisierungstechnik, das
an einem Feldbussystem angeschlossen oder anschließbar ist,
in Kommunikationsverbindung steht, bereitzustellen, wobei durch
das Verfahren die über
die Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung übermittelten Daten weitergehend
nutzbar gemacht werden.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines HSE-Servers
gemäß Anspruch
1 sowie durch einen HSE-Server gemäß Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines HSE-Servers bzw. eines
HSE-Hosts der Prozessautomatisierungstechnik, der über eine
Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung mit mindestens einem Gateway und/oder
Linking Device (Verbindungsgerät)
der Prozessautomatisierungstechnik in Kommunikationsverbindung steht,
bereitgestellt. Das Gateway und/oder das Linking Device ist/sind
an einem Feldbussystem angeschlossen oder anschließbar. Daten,
die zwischen dem HSE-Server und dem Gateway bzw. Linking Device über die
Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung kommuniziert werden, werden
dabei zumindest teilweise in einer Datenbank gespeichert.
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Durch
die erfindungsgemäße Speicherung der über die
Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung übermittelten
Daten (vollständig
oder teilweise) in einer Datenbank können große Datenmengen effizient und
dauerhaft gespeichert werden. Die oberhalb erläuterte, bei Log Files bestehende
Problematik, dass die Speicherkapazi tät vergleichsweise schnell überschritten
wird, besteht hierbei nicht. Ferner bietet die Speicherung dieser
Daten in einer Datenbank vielfältige,
weitere Optionen zur Nutzung dieser Daten. Insbesondere können Teilmengen
der gespeicherten Daten nach vorbestimmten Kriterien, wie beispielsweise
in Abhängigkeit
von deren Datentyp, in Abhängigkeit
von einem vorgebbaren Zeitpunkt oder Zeitintervall der Übermittlung
der jeweiligen Daten, in Abhängigkeit
von vorgebbaren Grenzwerten, in Abhängigkeit von dem jeweiligen
Gerät (Controller,
Feldgerät,
etc.), etc., gebildet werden und einem Benutzer oder einer weiteren
Anwendung in entsprechend aufbereiteter Form bereitgestellt werden.
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Die über die
Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung übermittelten Daten hängen dabei insbesondere
von der Konfiguration des HSE-Servers, der jeweiligen Art und Konfiguration
eines Parametrierwerkzeuges oder auch eines anderen Werkzeuges (bzw.
Tools), das auf die von dem HSE-Server bereitstellbaren Daten zugreift,
der Gestaltung und Konfiguration des Feldbussystems (Gateway bzw.
Linking Device, Controller, Feldgeräte, etc), etc., ab. Unter „Daten”, die in
der Datenbank gespeichert werden, werden insbesondere Nutzdaten
verstanden, die in Telegrammen über
die Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung übermittelt werden. Wie unterhalb
erläutert
wird, können
die übermittelten
Daten insbesondere von verschiedenem Datentyp sein, wie beispielsweise
Messwerte, Statusinformationen, Alarm- und/oder Fehlermeldungen,
Befehle, die jeweils über
das Feldbussystem übermittelt
werden, sowie Konfigurationseinstellungen bezüglich des Feldbussystems, insbesondere
Parameterwerte der an dem Feldbussystem angeschlossenen Geräte (Feldgeräte, Gateway,
Linking Device, Controller, etc.). Die Speicherung der Daten kann
dabei nach dem jeweiligen Datentyp aufgeschlüsselt sein, so dass Teilmengen
in Abhängigkeit
von dem jeweiligen Datentyp darstellbar sind.
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Ferner
wird durch das erfindungsgemäße Verfahren
auf einfache Weise ermöglicht,
dass die in der Datenbank gespeicherten Daten weiter bearbeitet
werden und in aufbereiteter Form einem Benutzer dargestellt und/oder
einer weiteren Anwendung bereitgestellt werden. Insbesondere können eine
Analyse der gespeicherten Daten, wie beispielsweise eine statistische
Analyse, durchgeführt
werden. Ferner können
sämtliche
und/oder Teilmengen der Daten bzw. der weiterbearbeiteten Daten
in einer ge wünschten
Darstellungsweise, wie beispielsweise einer Darstellung eines historischen
Verlaufs (track reports), einer Darstellung von Trends, etc., dargestellt werden.
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Die
Kommunikation über
die Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung kann insbesondere nach
dem Profinet-Standard (von Profibus und Profinet International)
oder dem HSE-Standard (der Fieldbus Foundation®) ausgebildet
sein. Mit „Gateway und/oder
Linking Device” wird
allgemein auf ein Gerät
bzw. Verbindungsgerät
Bezug genommen, durch welches das jeweilige Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Netzwerk
mit dem jeweiligen Feldbussystem koppelbar ist, so dass eine Kommunikation
zwischen diesen beiden Netzwerken ermöglicht wird. Dabei wird ein
solches Gerät
bzw. Verbindungsgerät
speziell als Gateway bezeichnet, falls durch dieses eine Kopplung
von zwei Netzwerken (hier: ein Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Netzwerksystem
und ein Feldbussystem) mit unterschiedlichen bzw. nicht kompatiblen
Protokollen ermöglicht
wird.
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Ferner
ist nicht zwingend erforderlich, dass das Gateway bzw. das Linking
Device während
der Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens an
dem Feldbussystem angeschlossen ist. Vielmehr kann das erfindungsgemäße Verfahren
auch „offline”, d. h.
mit von dem Feldbussystem getrennten Gateway bzw. Linking Device
durchgeführt
werden. Die, beispielsweise durch ein Parametrierwerkzeug über den
HSE-Server in dem Gateway bzw. Linking Device offline vorgenommenen
Konfigurationseinstellungen bezüglich
des Feldbussystems können auch
zu einem späteren
Zeitpunkt auf die einzelnen, an dem Feldbussystem angeschlossenen
Geräte übertragen
werden.
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Der
HSE-Server kann gemäß der vorliegenden
Erfindung auch mit mehreren Linking Devices und/oder Gateways verbunden
sein, die (im Einsatz) jeweils ein zugehöriges Feldbussystem an das
Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Netzwerksystem koppeln. Durch die
Speicherung von Daten, die zwischen dem HSE-Server und der Mehrzahl
von Gateways und/oder Linking Devices über jeweilige Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindungen
(des Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Netzwerksystems) kommuniziert
werden, in einer Datenbank können
dadurch die Daten mehrerer Feldbus-Segmente erfasst werden. Insbesondere
dann, wenn eine Anlage der Prozessautomatisierungstechnik mehrere
Feldbus-Segmente aufweist, die über
entspre chende Gateways und/oder Linking Devices mit dem Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Netzwerksystem
verbunden sind, können
auf diese Weise Daten zu der gesamten Anlage in der Datenbank erfasst
werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung werden sämtliche Daten (bzw. Nutzdaten),
die zwischen dem HSE-Server und dem Gateway bzw. Linking Device über die
Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung kommuniziert werden, in
der Datenbank gespeichert. Ferner ist die Datenbank gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung auf dem HSE-Server implementiert bzw.
gespeichert.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung weist der HSE-Server einen Web-Server
auf, über den
ein Zugriff auf die Datenbank bereitgestellt wird. Dadurch wird
eine benutzerfreundliche Schnittstelle zu der Datenbank bereitgestellt,
da die meisten Benutzer mit der Navigation durch Webseiten vertraut sind.
Dabei können über solch
eine Internet- oder Intranet-Schnittstelle auch Daten, die weiter
bearbeitet wurden (z. B. Analyse, statistische Analyse, Auswahl einer
Teilmenge anhand vorbestimmter oder vorgebbaren Kriterien, etc.),
einem Benutzer dargestellt werden. Ferner kann einem Benutzer auch
die Möglichkeit
bereitgestellt werden, auf solch einer Webseite Einstellungen vorzunehmen,
beispielsweise Einstellungen, welche Teilmenge der gespeicherten
Daten angezeigt werden soll, welche Art von Bearbeitung der Daten
vorgenommen werden soll und/oder wie die jeweiligen Daten bzw. Ergebnisse
darzustellen sind (z. B. Tabellenformat, Diagramm, etc.).
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung bildet das Gateway bzw. Linking Device
einen Controller, durch den in Bezug auf mindestens ein, an dem Feldbussystem
angeschlossenes Feldgerät
eine Steuerungsapplikation ausführbar
ist. Die Gateways und Linking Devices, die in der Prozessautomatisierungstechnik
eingesetzt werden, sind häufig
auch als Controller ausgebildet. Bei der Ausführung einer Steuerungsapplikation
werden beispielsweise Messwerte, die von einzelnen Feldgeräten erfasst
werden, über
das Feldbussystem an den Controller übermittelt und der Controller
gibt in Abhängigkeit
von diesen Messwerten Steuerungsbefehle an Feldgeräte aus.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung kommuniziert der HSE-Server über mindestens
eine Schnittstelle, insbesondere über eine OPC-(OPC: OLE for
Process Control; deutsch: OLE für
die Prozesssteuerung; OLE: Object Linking and Embedding; deutsch:
Objekt-Verknüpfung
und -Einbettung) und/oder eine OFC-Schnittstelle (OFC: OLE for fieldbus
communication; deutsch: OLE für
Fieldbus-Kommunikation), mit mindestens einem Parametrierwerkzeug.
Dabei sind durch das Parametrierwerkzeug über den HSE-Server, die Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung
und das Gateway bzw. das Linking Device Daten bezüglich des
Feldbussystems lesbar und/oder schreibbar. Vorzugsweise sind diese
Daten sowohl lesbar als auch schreibbar. Wie oberhalb angegeben
ist, wird mit „Parametrierwerkzeug” sowohl
auf ein Engineeringwerkzeug (Engineering Tool) als auch auf ein
Bedienwerkzeug (Bedientool) Bezug genommen. Dieses bildet dabei
einen OPC- und/oder einen OFC-Client,
während
der HSE-Server einen OPC- bzw. einen OFC-Server bildet. Der OPC-
bzw. OFC-Server bietet dabei dem Parametrierwerkzeug Daten über eine
entsprechende OPC- bzw. OFC-Schnittstelle, insbesondere für einen
Lese- und Schreibzugriff, an. Diese Daten betreffen dabei vorzugsweise
das Feldbussystem, insbesondere Parameter von Feldgeräten, eines
Gateways bzw. Linking Devices und/oder eines Controllers, die jeweils
an dem Feldbussystem angeschlossen sind. Diese Daten können insbesondere
Einstellungen bezüglich
der Kommunikationseigenschaften dieser Geräte und/oder eine Verlinkung
einzelner Funktionsblöcke
der Geräte
betreffen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung umfassen die durch das Parametrierwerkzeug
auslesbaren Daten bezüglich
des Feldbussystems mindestens eine der nachfolgenden Daten und werden bei
der Übermittlung über die
Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung
in der Datenbank gespeichert: Konfigurationseinstellungen bezüglich des Feldbussystems,
insbesondere Konfigurationseinstellungen mindestens eines, an dem
Feldbussystem angeschlossenen Feldgerätes und/oder Controllers; Messwerte,
die von mindestens einem, an dem Feldbussystem angeschlossenen Feldgerät bereitgestellt werden;
Statusinformationen, die von mindestens einem, an dem Feldbussystem
angeschlossenen Feldgerät
und/oder einem, an dem Feldbussystem angeschlossenen Controller
bereitgestellt werden; Alarm- und/oder Fehlermeldungen, die von
mindestens einem, an dem Feldbussystem angeschlossenen Feldgerät und/oder
von einem, an dem Feldbussystem angeschlossenen Controller gesendet
werden; und/oder Befehle, die von einem Controller über das Feldbussys tem
an mindestens ein Feldgerät übermittelt
werden. Vorzugsweise werden dabei sämtliche dieser übermittelten
Daten gespeichert.
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Konfigurationseinstellungen
bezüglich
des Feldbussystems umfassen insbesondere Parametereinstellungen
der einzelnen, an dem Feldbussystem angeschlossenen Feldgeräte, eines
Controllers und/oder eines Linking Devices oder eines Gateways sowie
eine Konfiguration der Kommunikationseigenschaften dieser Geräte. Parameter
eines Feldgerätes betreffen
insbesondere einen Messbereich, Grenzwerte, Einheiten, Einstellung
von Betriebsmodi, Parameter bezüglich
der Kommunikationseigenschaften, eine Verlinkung von Funktionsblöcken, etc..
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung umfassen die durch das Parametrierwerkzeug schreibbaren
Daten bezüglich
des Feldbussystems nachfolgende Informationen und werden bei der Übermittlung über die
Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung
in der Datenbank gespeichert: Konfigurationseinstellungen bezüglich des
Feldbussystems, insbesondere Konfigurationseinstellungen mindestens
eines, an dem Feldbussystem angeschlossenen Feldgerätes und/oder
Controllers. Durch die Speicherung der jeweiligen Konfigurationseinstellungen,
die beispielsweise durch einen Benutzer bei der Bedienung des Parametrierwerkzeuges vorgenommen
werden, sind die jeweiligen Konfigurationseinstellungen dauerhaft
verfügbar.
Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, falls ein Feldgerät durch ein
neues ersetzt werden soll. Auf diese Weise können die bisherigen Konfigurationseinstellungen
einfach übernommen
werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist der Datenbank ein Datenbankmanagementsystem zugeordnet,
durch welches die Speicherung von Daten in der Datenbank und Zugriffe,
insbesondere Lese- und Schreibzugriffe, auf die Datenbank organisiert
werden. Die Datenbank, mit welcher insbesondere die Menge der zu
verwaltenden Daten bezeichnet wird, und das Datenbankmanagementsystem
bilden ein Datenbanksystem. Durch das Datenbankmanagementsystem
können
dabei insbesondere eine oder mehrere der oberhalb erläuterten
Optionen zur Nutzung oder Bearbeitung der in der Datenbank gespeicherten
Daten bereitgestellt werden. Solche Optionen sind beispielsweise
die Bereitstellung und gegebenenfalls Darstellung der in der Datenbank
gespeicherten Daten oder einer, nach vorbestimmten oder vorgeb baren
Kriterien gebildeten Teilmenge dieser Daten an einen Benutzer und/oder
an andere Anwendungen. Ferner kann durch das Datenbankmanagementsystem
auch die Weiterbearbeitung der Daten oder einer Teilmenge derselben
und die Darstellung der aufbereiteten Daten an einen Benutzer und/oder
die Bereitstellung der aufbereiteten Daten an eine weitere Anwendung
durchgeführt
werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung sind durch das Datenbankmanagementsystem
Teilmengen der in der Datenbank gespeicherten Daten nach vorbestimmten
oder vorgebbaren Kriterien darstellbar oder bereitstellbar. Insbesondere
ist mindestens eine der nachfolgenden Darstellungen von Daten bereitstellbar:
Darstellung der über
die Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung übermittelten Daten in zeitlicher
Abfolge; Darstellung von Messwerten von mindestens einem, an dem
Feldbussystem angeschlossenen Feldgerät, insbesondere in zeitlicher
Abfolge; Konfigurationseinstellungen der Anlage; Verlaufdarstellung
(tracking reports) von vorbestimmten Daten, insbesondere von Konfigurationseinstellungen
von mindestens einem, an dem Feldbussystem angeschlossenen Feldgerät und/oder
Controller; und/oder Darstellung der zeitlichen Abfolge von vorgenommenen Änderungen
an Konfigurationseinstellungen. Durch die Darstellung von Daten
in ihrer zeitlichen Abfolge kann die zeitliche Entwicklung der jeweils
dargestellten Daten analysiert werden. Auch zu Archivierungszwecken
ist der Zeitverlauf von Daten und deren Darstellung sinnvoll. Bei
Auftreten von Fehlern in der Anlage können wertvolle Kenntnisse bezüglich der
Fehlerursache aus solchen Daten, insbesondere aus der Darstellung
der zeitlichen Abfolge von vorgenommenen Änderungen an Konfigurationseinstellungen,
gewonnen werden. Auch bei Beanspruchung von externer Hilfe, wie
beispielsweise eines Helpdesks (externe Beratungsstelle), können solche
Darstellungen von Daten hilfreiche Kenntnisse bezüglich der
Fehlerursache bereitstellen. Ferner können die von der Datenbank
erhaltenen Darstellungen bzw. Zusammenstellungen der Konfigurationseinstellungen
einer Anlage auch von einem Hersteller von Geräten zertifiziert werden, was bedeutet,
dass der Hersteller mit diesen Einstellungen einen fehlerfreien
Betrieb der Anlage garantiert. Werden später durch den Anlagenbetreiber Änderungen
an den Konfigurationseinstellungen vorgenommen, so ist dies aus
den in der Datenbank gespeicherten Daten ersichtlich. Gegebenenfalls
kann anhand der Daten der Datenbank eine erneute Zertifizierung
der Anlage erfolgen. Dadurch kann das Risiko einer fehlerhaften
Konfigurierung reduziert werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist durch das Datenbankmanagementsystem
eine Analyse der gespeicherten Daten, insbesondere eine statistische
Analyse, durchführbar.
Vorzugsweise werden die dabei erhaltenen Ergebnisse wiederum einem
Benutzer dargestellt bzw. einer weiteren Anwendung bereitgestellt.
Bei der Durchführung
solch einer Analyse können
unter anderem auch Berechnungen mit den Daten durchgeführt werden
und/oder es können
vorbestimmte Algorithmen auf die Daten angewendet werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung sind durch das Datenbankmanagementsystem
die zu einem vorgebbaren Zeitpunkt vorgelegenen Konfigurationseinstellungen
mindestens eines, an dem Feldbussystem angeschlossenen Feldgerätes und/oder Controllers,
insbesondere von sämtlichen
Geräten einer
Anlage der Prozessautomatisierungstechnik, bereitstellbar. Insbesondere
kann hierzu auf einer Benutzeroberfläche eine entsprechende Menüführung (bzw.
ein entsprechendes Menüfenster)
vorgesehen sein, in der ein Benutzer den jeweiligen Zeitpunkt, zu
dem er die zugehörigen
Konfigurationseinstellungen wünscht,
eingeben kann. So kann bei einem Ausfall der Anlage oder bei einer
fehlerhaft vorgenommenen Konfigurierung auf frühere, korrekte Konfigurationseinstellungen
zurückgegriffen
werden. Ferner kann auf einer Benutzeroberfläche auch eine Menüführung vorgesehen
sein, über
die durch einen Benutzer eine Speicherung sämtlicher Konfigurationseinstellungen
bezüglich
des Feldbussystems oder gegebenenfalls einer gesamten Anlage der
Prozessautomatisierungstechnik, die auch mehrere Feldbussysteme
bzw. Feldbussegmente aufweisen kann, ausgelöst werden kann. Folglich kann
ein Laden früherer
Konfigurationseinstellungen und/oder ein Speichern der aktuellen
Konfigurationseinstellungen einfach, insbesondere durch einen Mausklick, durchgeführt werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung stellt der HSE-Server einem SCADA-System, einem Überwachungssystem,
einem Archivierungssystem und/oder einem Visualisierungssystem einen
Zugriff, insbesondere einen Lesezugriff, auf die Datenbank bereit.
Derartige Systeme haben in der Regel nur einen Lesezugriff auf Daten,
die das Feldbussystem bzw. gegebenenfalls mehrere Feldbussysteme
einer Anlage der Prozessautomatisierungstechnik betreffen. Indem
diese Systeme auf die in der Datenbank gespeicherten Informationen
zugreifen (Lesezugriff), wird sichergestellt, dass konsistent auf
einheitlich verwaltete Daten zugegriffen wird.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner einen HSE-Server der Prozessautomatisierungstechnik,
der eine Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Schnittstelle, mit welcher
der HSE-Server an ein Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Netzwerk anschließbar ist, aufweist.
Dabei weist der HSE-Server eine Datenbank und ein, der Datenbank
zugeordnetes Datenbankmanagementsystem auf. Das Datenbankmanagementsystem
ist derart ausgebildet, dass im Einsatz des HSE-Servers Daten, die
zwischen dem HSE-Server
und mindestens einem Gateway und/oder Linking Device der Prozessautomatisierungstechnik,
das im Einsatz über
eine Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung und die Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Schnittstelle
mit dem HSE-Server
in Kommunikationsverbindung steht und das an einem Feldbussystem
angeschlossen oder anschließbar
ist, kommuniziert werden, zumindest teilweise in der Datenbank gespeichert
werden.
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Bei
dem HSE-Server werden die oberhalb, in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren
erläuterten
Vorteile erzielt. Ferner sind die oberhalb, in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren
erläuterten Weiterbildungen
in entsprechender Weise bei dem HSE-Server realisierbar. Insbesondere
ist gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, dass der HSE-Server einen
Web-Server aufweist, über
den ein Zugriff auf die Datenbank bereitgestellt wird.
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Weitere
Vorteile und Zweckmäßigkeiten
der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügte
Figur.
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1:
zeigt eine schematische Darstellung einer Anlage der Prozessautomatisierungstechnik mit
einem HSE-Server und einem Linking Device.
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1 zeigt
beispielhaft eine Anlage der Prozessautomatisierungstechnik 2.
In der Anlage 2 ist ein HSE-Server bzw. HSE-Host 4 an
einem HSE-Netzwerksystem 6, auf dem die H2-Feldbus-Technologie
angewendet wird, angeschlossen. An dem HSE-Netzwerksystem 6 ist ferner
ein Controller 8 angeschlossen, der ein Linking Device zu
einem Foundation® Fieldbus Segment 10 der
Ebene 1 bildet. An dem Foundation® Fieldbus
Segment 10 (im Folgenden: Feldbussystem 10) sind
drei Feldgeräte F1,
F2 und F3 angeschlossen. Der Controller 8 führt in Bezug
auf die drei Feldgeräte
F1, F2 und F3 eine Steuerungsapplikation aus. Auf dem Feldbussystem 10 wird
die H1-Feldbus-Technologie angewendet.
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Der
HSE-Server 4 bildet gleichzeitig einen OPC- und einen OFC-Server. Über eine
entsprechende OPC-Schnittstelle 12 und eine OFC-Schnittstelle 14 kommuniziert
der HSE-Server 4 mit einem Engineering-Werkzeug 16.
Diese Kommunikation ist in 1 schematisch
durch die Pfeile 18 dargestellt. Das Engineering Werkzeug 16 ist
dabei auf einer separaten Einheit (Prozessor) implementiert und
kommuniziert mit dem HSE-Server 4 über eine (nicht dargestellte)
HSE-Verbindung. Das Engineering-Werkzeug 16 bildet
dabei einen OPC- und einen OFC-Client. Durch die OPC- und OFC-Schnittstellentechnologie
werden dabei standardisierte Software-Schnittstellen bereitgestellt,
die für
den Bedarf der Automatisierungstechnik optimiert sind. Hierdurch
wird ein Datenaustausch zwischen Anwendungen unterschiedlicher Hersteller
ermöglicht.
Insbesondere können
die jeweiligen OPC- und OFC-Clients (hier: das Engineering-Werkzeug 16)
auf einfache und komfortable Weise auf Daten, die von dem HSE-Server 4 bereitgestellt
werden, zugreifen. Insbesondere werden über die OPC-Schnittstelle Daten
ausgetauscht, welche die Konfiguration der jeweiligen Geräte für die betreffende
Funktion (z. B. die jeweils durchzuführende Messung), die Einrichtung
von Alarm- und Fehlermeldungen, etc. betreffen. Über die OFC-Schnittstelle werden
Daten in Bezug auf die weiteren, erforderlichen Konfigurationseinstellungen bezüglich des
Feldbussystems 10 übertragen.
Insbesondere werden über
die OFC-Schnittstelle
Daten bezüglich
der Einrichtung von Links zwischen den einzelnen Funktionsblöcken (vgl.
Foundation® Fieldbus
Standard) der jeweiligen Geräte übertragen.
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Durch
das Engineering-Werkzeug 16 werden die Feldgeräte F1, F2
und F3 vor ihrem Einsatz für
ihre jeweilige Anwendung konfiguriert, so dass sie innerhalb der
Anlage 2 eine gewünschte
Funktion ausführen.
Ferner müssen
die Feldgeräte
F1, F2 und F3 für
eine Kommunikation über
das Feldbussystem 10 konfiguriert werden. Hierzu müssen durch
das Engineering Werkzeug 16 Parameter der Feldgeräte F1, F2
und F3 eingestellt werden. Das Lesen und Schreiben solcher Parameter
der Feldgeräte erfolgt dabei
in bekannter Weise von dem Engineering Werkzeug 16 aus über den
HSE-Server 4, das HSE-Netzwerksystem 6 und den
Controller 8 (bzw. das Linking Device) (sowie bei einer
Online-Konfigurierung über
das Feldbussystem 10, an dem die Feldgeräte F1, F2
und F3 angeschlossen sind). Dementsprechend werden dabei über das
HSE-Netzwerksystem 6 Konfigurationseinstellungen bezüglich des Feldbussystems 10 übermittelt.
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In
dem HSE-Server 4 ist eine Datenbank 20, der ein
(nicht dargestelltes) Datenbankmanagementsystem zugeordnet ist,
vorgesehen. Das Datenbankmanagementsystem ist dabei derart eingerichtet, dass
es im Einsatz sämtliche
Daten (Nutzdaten), die zwischen dem HSE-Server 4 und dem
Controller 8 (bzw. Linking Device) kommuniziert werden,
in der Datenbank 20 speichert.
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Dabei
werden insbesondere die ausgelesenen und/oder eingestellten Parameterwerte
der einzelnen Feldgeräte
F1, F2 und F3, die an dem Feldbussystem 10 angeschlossen
sind, in der Datenbank gespeichert. Werden nachträglich Änderungen
an den Konfigurationseinstellungen vorgenommen, so werden diese
ebenfalls in der Datenbank 20 in entsprechender Weise gespeichert.
Dadurch sind aus der Datenbank 20 später vorgenommene Änderungen
ersichtlich. Daneben können
auch noch weitere der oberhalb erläuterten Optionen zur Nutzung und/oder
Weiterverarbeitung der in der Datenbank gespeicherten Daten bereitgestellt
werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf das in der Figur erläuterte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass der HSE-Server 4 über entsprechende
OPC- und/oder OFC-Schnittstellen mehreren Werkzeugen (Tools) das
Lesen und/oder Schreiben von Daten des Feldbussystems 10 ermöglicht.
Ferner können
an dem HSE-Netzwerksystem 6 neben dem Controller (und Linking
Device) 8 auch noch weitere Linking Devices oder Gateways
angeschlossen sein, an denen wiederum ein entsprechendes Feldbussegment
angeschlossen ist. In diesem Fall werden vorzugsweise sämtliche
Daten, die zwischen dem HSE-Server 4 und den einzelnen
Gateways und/oder Linking Devices kommuniziert werden, in der Datenbank 20 gespeichert.