DE102009011552B4 - Apparatus and method for providing data read and write access to a device - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Bereitstellen eines Datenlese- und -schreibzugriffs auf ein Gerät (200) von einem Bediengerät (300) aus, umfassend eine erste Verbindungseinrichtung (110), die gemäß einer ersten Datenübertragungsspezifikation ausgebildet ist zum Verbinden der Vorrichtung mit dem Gerät (200) und die einen für eine galvanische Trennung ausgebildeten Datenkoppler umfasst; eine zweite Verbindungseinrichtung (120), die gemäß einer zweiten Datenübertragungsspezifikation ausgebildet ist zum Verbinden der Vorrichtung mit dem Bediengerät (300); eine Speichereinheit (130) mit einer darin gespeicherten Zugriffsapplikation (Z); eine Verarbeitungseinheit (140), die mit der ersten und der zweiten Verbindungseinrichtung (110, 120) sowie mit der Speichereinheit (130) verbunden und ausgebildet ist zur Umsetzung und Weiterleitung von zwischen dem Gerät (200) und dem Bediengerät (300) und umgekehrt zu übertragenen Daten gemäß der jeweiligen Datenübertragungsspezifikation; wobei die Zugriffsapplikation (Z) zunächst geräteneutral ausgebildet und somit für Zugriffe auf beliebige Geräte (200) anwendbar ist; wobei die Zugriffsapplikation (Z) zu dem Bediengerät (300) übertragbar, auf diesem ausführbar ist, und wobei die Zugriffsapplikation (Z) ausgebildet ist zum Auswerten von das Gerät (200) beschreibenden Daten, welche in wenigstens einer Gerätebeschreibungsdatei enthalten sind, sowie basierend auf diesen das Gerät (200) beschreibenden Daten zum Bereitstellen einer an das Gerät (200) angepassten Zugriffsfunktion und Bedienschnittstelle an dem Bediengerät (300) für einen Datenlese- und -schreibzugriff auf das Gerät (200).Apparatus for providing data read and write access to a device (200) from an operator device (300), comprising first connection means (110) configured according to a first data transmission specification for connecting the device to the device (200) and the comprises a data coupler designed for galvanic isolation; a second connection device (120), which is designed in accordance with a second data transmission specification for connecting the device to the operating device (300); a memory unit (130) having an access application (Z) stored therein; a processing unit (140) which is connected to the first and the second connection device (110, 120) and to the memory unit (130) and is designed for conversion and forwarding between the device (200) and the operator device (300) and vice versa transmitted data according to the respective data transmission specification; wherein the access application (Z) is initially device-neutral and thus applicable for access to any device (200); wherein the access application (Z) is transferable to, executable on the HMI device (300), and wherein the access application (Z) is adapted to evaluate data describing the device (200) contained in at least one device description file and based on this data describing the device (200) for providing an adapted to the device (200) access function and user interface on the operating device (300) for a data read and write access to the device (200).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bereitstellen eines Datenlese- und -schreibzugriffs auf ein Gerät, insbesondere ein Feldgerät, von einem Bediengerät aus.The invention relates to a device and a method for providing a data read and write access to a device, in particular a field device, from an operating device.

Im Bereich der industriellen Fertigungsautomatisierung und der dabei eingesetzten Automatisierungssysteme ist es heute weithin üblich, (Feld-)Geräte wie SPS, Sensoren oder Aktoren über eine Bedienschnittstelle, welche an einem Bediengerät bereitgestellt ist, das mit dem jeweiligen Gerät beispielsweise über ein Netzwerk oder eine andere Kommunikationsverbindung verbunden ist, zu parametrieren, zu konfigurieren, zu überwachen, zu analysieren oder auch in Betrieb zu nehmen. Hierzu sind bisher vor allem die nachfolgend beschriebenen Ansätze bekannt.In the field of industrial manufacturing automation and the automation systems used, it is now common practice to (field) devices such as PLC, sensors or actuators via an operator interface, which is provided on an operating device, with the respective device, for example via a network or another Communication connection is connected to parameterize, configure, monitor, analyze or even put into operation. For this purpose, especially the approaches described below have been known.

Zunächst gibt es Softwareapplikationen, die auf dem Bediengerät, bei dem es sich beispielsweise um einen PC oder Laptop handeln kann, installiert werden müssen. Alternativ werden webbasierte Applikationen benutzt, für die ein herkömmlicher Webbrowser auf dem Bediengerät genügt, da die Applikation selbst auf einem Webserver, der in dem jeweiligen (Feld-)Gerät, im Folgenden auch einfach nur als Gerät bezeichnet, integriert ist, ausgeführt wird bzw. am Anfang einer Sitzung (session) vom Webserver auf das Bediengerät übertragen und dann dort ausgeführt wird.First, there are software applications that need to be installed on the HMI device, which may be a PC or laptop, for example. Alternatively, web-based applications are used, for which a conventional web browser on the operating unit is sufficient, since the application is itself on a web server, in the respective (field) device, hereinafter also referred to simply as a device, is executed, executed or at the beginning of a session (session) from the web server to the HMI device and then executed there.

Softwareapplikationen, nachfolgend auch als Softwarewerkzeuge bzw. -tools bezeichnet, folgen heute in der Regel dem sogenannten FDT/DTM-Konzept (field device tool/device type manager). Dabei ist ein DTM als Treiberprogramm für ein bestimmtes Gerät zu verstehen und umfasst dessen Funktionen, Struktur und Parametrierung. Zudem bietet ein DTM eine GUI (graphical user interface) einschließlich eines Hilfesystems. Die erforderlichen gerätespezifischen Informationen kann der DTM zum Beispiel aus einer standardisierten Gerätebeschreibung, etwa einer GSD-Datei (general station description), beziehen, die wie der DTM vom Hersteller des Geräts zum Beispiel über das Internet bereitgestellt wird. FDT definiert die Schnittstelle zwischen dem gesrätespezifischen DTM und einer Rahmenapplikation, zum Beispiel einem Engineering-Tool. Nachteilig bei der Verwendung von Softwaretools ist, dass diese für einen Zugriff auf ein bestimmtes Feldgerät zuvor jeweils anzuspassen sind, etwa durch ein Softwareupdate. Zudem sind die Softwareapplikation sowie die jeweils erforderlichen Softwareupdates auf jedem Bediengerät, dass verwendbar sein soll, zu installieren.Software applications, also referred to below as software tools or tools, today generally follow the so-called FDT / DTM concept (field device tool / device type manager). A DTM is to be understood as a driver program for a specific device and includes its functions, structure and parameterization. In addition, a DTM provides a GUI (graphical user interface) including a help system. For example, the DTM may obtain the required device-specific information from a standardized device description, such as a general station description (GSD) file, which, like the DTM, is provided by the device manufacturer over the Internet, for example. FDT defines the interface between the device-specific DTM and a frame application, for example an engineering tool. A disadvantage of using software tools is that they have to be adapted for access to a particular field device beforehand, for example by a software update. In addition, the software application as well as the respectively required software updates must be installed on each operating device that should be usable.

Webbasierte Applikationen, oder kurz Webapplikationen, zur Projektierung, Erstellung, Handhabung, Benutzung, Bearbeitung und/oder Simulation von Geräten bzw. Gerätefunktionen in Automatisierungssystemen werden beispielsweise von der Anmelderin in den früheren deutschen Patentanmeldungen mit den Aktenzeichen 10 2008 014 153.4-55 und 10 2008 019 040.3-55 ausführlich beschrieben. In beiden Anmeldungen werden die Webapplikationen bevorzugt mittels Ajax-Technologie (Asynchronous JavaScript and XML) realisiert.Web-based applications, or web applications for short, for the configuration, creation, handling, use, processing and / or simulation of devices or device functions in automation systems, for example, by the applicant in the earlier German patent applications with the file number 10 2008 014 153.4-55 and 10 2008 019 040.3-55 described in detail. In both applications, the web applications are preferably realized using Ajax technology (Asynchronous JavaScript and XML).

Die zunehmende Verwendung webbasierter Applikationen auch im Bereich der Fertigungsautomatisierung und der entsprechenden Automatisierungssysteme ist nicht zuletzt auch eine Folge des vermehrten Einsatzes Ethernet-basierter und TCP/IP-fähiger Feldbussysteme (industrial ethernet) wie zum Beispiel Profinet.The increasing use of web-based applications in the field of factory automation and the corresponding automation systems is not least a consequence of the increased use of Ethernet-based and TCP / IP-capable fieldbus systems (industrial ethernet) such as Profinet.

Gegenüber den herkömmlichen Softwareapplikationen haben Webapplikationen vor allem den Vorteil, dass im Wesentlichen jedes Bediengerät genutzt werden kann, das über einen Webbrowser und eine Netzwerkschnittstelle verfügt, während Softwareapplikationen speziell auf die Hardware und dass Betriebssystem des jeweiligen Bediengeräts abgestimmt sein müssen und auf diesem zu installieren sind.Compared to conventional software applications, web applications have the particular advantage that essentially any operating device can be used which has a web browser and a network interface, while software applications must be specially adapted to the hardware and the operating system of the respective operating device and installed on this ,

Nachteilig ist jedoch beim Einsatz von Webapplikationen, dass sie speziell auf das jeweilige (Feld-)Gerät abgestimmt sein müssen und auf diesem zu installieren sind. Zudem ist auf jedem der Geräte neben der Webapplikation auch eine Webserver-Applikation zum Ausführen der Webapplikation und Bereitstellen deren Funktionen für den Zugriff durch ein Bediengerät zu installieren, wobei jedes Gerät bzw. dessen Webserver für einen Zugriff unter einer individuellen Adresse anzusprechen ist. Weiterer Nachteile sind zum einen in dem hohen Aufwand zu sehen, der sich aus der erforderlichen Administration und Wartung jedes einzelnen Geräts und dessen Webserver- und Webapplikation ergibt, und zum anderen in den hohen Gerätekosten, die sich daraus ergeben, dass jedes Gerät über ausreichend Ressourcen verfügen muss, um neben dessen eigentlichen Gerätefunktionen auch die Webserver-Applikation sowie die Webapplikation ausführen zu können.The disadvantage, however, when using web applications, that they must be specially adapted to the respective (field) device and to install on this. In addition, in addition to the web application, a web server application for executing the web application and providing its functions for access by an operator device is to be installed on each of the devices, wherein each device or its web server is to be addressed for access at an individual address. Further disadvantages are to be seen on the one hand in the high expenditure, which results from the necessary administration and maintenance of each individual device and its Web server and Web application, and on the other hand in the high equipment costs, which result from that each device over sufficient resources must be able to run in addition to the actual device functions, the web server application and the web application.

Eine Möglichkeit zur Beseitigung zumindest einiger der genannten Probleme und Nachteile beschreibt die Anmelderin in einer anderen früheren deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2008 055 660.2-55 . Ein wesentlicher Gedanke der in dieser Anmeldung beschriebenen Erfindung liegt darin, die Webapplikation sowie die Webserver-Applikation nicht auf jedem Feldgerät, auf das zugegriffen werden soll, sondern lediglich auf einem zentralen, den Feldgeräten übergelagerten Gerät wie zum Beispiel einer SPS zu installieren. Diese Lösung ist jedoch relativ komplex und für Anwendungsfälle nicht praktikabel, in denen beispielsweise ein Zugriff auf das Feldgerät nicht über das Netz des Automatisierungssystems erfolgen kann oder soll. Dies kann zum Beispiel im Zuge der Wartung oder Reparatur eines Feldgeräts der Fall sein, wenn ein Service-Techniker vor Ort im Feld seinen Service-Laptop direkt mit dem Gerät verbinden möchte, um Konfigurationswerte für bestimmte Parameter des Geräts zu überprüfen oder neu einzustellen.One way of eliminating at least some of the problems and disadvantages mentioned is described by the Applicant in another earlier application German patent application with the file number 10 2008 055 660.2-55 , An essential idea of the invention described in this application is that the web application and the web server application not on each field device to be accessed, but only on a central, the field devices superordinated device such as a PLC to install. However, this solution is relatively complex and impractical for use cases where, for example, access to the field device can not or should not take place via the network of the automation system. This may be the case, for example, during maintenance or repair of a field device, when a field service technician in the field wants to connect his service laptop directly to the device to check or reset configuration values for certain parameters of the device.

Ein weiterer Ansatz, wie ihn zum Beispiel die Firma Silicat vorschlägt (vgl. www.silicat.de), sieht vor, jedes Feldgerät mit einem zusätzlichen Mikrocontroller auszustatten, der über eine serielle, UART- bzw. SPI-basierte Schnittstelle (Universal Asynchronous Receiver Transmitter; Serial Peripheral Interface) fest mit dem Mikrocontroller bzw. Hauptprozessor des Feldgeräts verbunden ist. Über eine weitere Schnittstelle ist der zusätzliche Mikrocontroller zudem mit einem Flash-Speicher verbunden. Vor allem aber besitzt der zusätzliche Mikrocontroller noch eine USB-basierte Schnittstelle (Universal Serial Bus), über die das Feldgerät mit einem Bediengerät, zum Beispiel einem PC oder Laptop, über dessen USB-Schnittstelle und ein USB-Kabel verbindbar ist. Für einen Zugriff auf das Feldgerät muss bei diesem Ansatz in der Regel keine zusätzliche Software auf dem Bediengerät instaliert werden, es genügt ein herkömmlicher Webbrowser. Der Flash-Speicher wird von aktuellen Betriebssystemen automatisch erkannt und als Wechseldatenträger eingerichtet. Auf diesem Speicher ist eine Webapplikation gespeichert, die zum Webbrowser auf das Bediengerät übertragen und dann dort ausgeführt wird, wobei hierzu auf dem Feldgerät keine Webserver-Applikation ausgeführt werden muss, da die Webapplikation mit einfachen, Webserver-unabhängigen Techniken wie HTML (Hypertext Markup Language) und JavaScript realisiert wird. Auf diese Weise ist an dem Bedienberät eine GUI zur Steuerung, Überwachung und/oder Analyse des Feldgeräts bereitstellbar.Another approach, such as that proposed by the company Silicat (see www.silicat.de), provides for each field device to be equipped with an additional microcontroller that can be connected via a serial, UART or SPI-based interface (Universal Asynchronous Receiver Transmitter; Serial Peripheral Interface) is firmly connected to the microcontroller or main processor of the field device. Via a further interface, the additional microcontroller is also connected to a flash memory. But above all, the additional microcontroller also has a USB-based interface (Universal Serial Bus), via which the field device can be connected to an operating device, for example a PC or laptop, via its USB interface and a USB cable. In order to access the field device, this approach generally requires no additional software to be installed on the HMI device; a conventional web browser is sufficient. Flash memory is automatically detected by current operating systems and set up as a removable disk. In this memory, a web application is stored, which is transferred to the web browser on the HMI device and then run there, for this purpose, no web server application must be performed on the field device, since the web application with simple, web server-independent techniques such as HTML (Hypertext Markup Language ) and JavaScript is realized. In this way, a GUI for controlling, monitoring and / or analyzing the field device can be provided on the user interface.

Auch wenn bei diesem Ansatz eine das Feldgerät zusätzlich belastende Webserver-Applikation nicht erforderlich ist, bestehen mehrere der oben erwähnten Nachteile weiterhin. So ist die Webapplikation speziell auf das jeweilige Gerät abzustimmen und in dessen Flash-Speicher zu hinterlegen, was einen erhöhten Administrations- und Wartungsaufwand bedeutet. Vor allem aber führt der zusätzliche Hardwarebedarf zu erhöhten Gerätekosten. Zudem muss die Firmware des Geräts an den zusätzlichen Mikrocontroller angepasst werden.Even though this approach does not require a web server application that additionally loads the field device, several of the above-mentioned disadvantages persist. Thus, the web application is specially adapted to the respective device and stored in its flash memory, which means increased administration and maintenance. Above all, however, the additional hardware requirement leads to increased device costs. In addition, the firmware of the device must be adapted to the additional microcontroller.

Das gegenüber der vorliegenden Anmeldung nach-veröffentlichte Dokument EP 2 063 357 A1 beschreibt einen transportablen Datenträger und ein Verfahren zum Übertragen von Konfigurationsdaten von einem externen Rechner auf einen Sensor. Der transportable Datenträger umfasst gemäß ein erstes Anschlussmittel zum Anschließen an einen Rechner, einen Schreib-Lese-Speicher und ein zweites Anschlussmittel zum Anschließen an einen Sensor. Der Schreib-Lese-Speicher umfasst eine Konfigurationssoftware, die, wenn der Datenträger über das erste Anschlussmittel mit einem Rechner verbunden ist, in den RAM des Rechners übertragbar und auf dem Rechner ausführbar ist. Mittels der Konfigurationssoftware kann ein Benutzer am Rechner Konfigurationsdaten für den Sensor zusammenstellen und diese dann im Schreib-Lese-Speicher zwischenspeichern. Wenn der Datenträger über das zweite Anschlussmittel mit dem Sensor verbunden ist, werden die Konfigurationsdaten in einen Speicher des Sensors übertragen. Ein Auslesen der Daten wird nicht beschrieben.The document published after the present application EP 2 063 357 A1 describes a portable data carrier and a method for transferring configuration data from an external computer to a sensor. The portable data carrier comprises according to a first connection means for connection to a computer, a read-write memory and a second connection means for connection to a sensor. The read-write memory comprises a configuration software which, if the data carrier is connected to a computer via the first connection means, can be transferred to the RAM of the computer and executed on the computer. By means of the configuration software, a user can compile configuration data for the sensor on the computer and then buffer it in the read-write memory. When the data carrier is connected to the sensor via the second connection means, the configuration data are transferred to a memory of the sensor. Reading the data is not described.

Die EP 1 978 715 A1 beschreibt ein Kommunikationsverfahren zur Datenübertragung für ein elektronisches Kleinstgerät unter Verwendung einer Recheneinheit als Middleware, die über eine erste Kommunikationsverbindung mit einem Anzeigegerät und über eine zweite Kommunikationsverbindung mit dem Kleinstgerät verbunden ist, wobei auf dem Anzeigegerät mittels eines Browsers eine Benutzerschnittstelle realisiert wird, und wobei die Middleware als Schnittstelle zwischen Browser und Kleinstgerät fungiert und die an das Kleinstgerät gerichteten Anfragen handhabt und ggf. zu übertragende Daten adaptiert. Die gemäß EP 1 978 715 A1 verwendete Recheneineinheit eignet sich jedoch insbesondere nicht für eine gefahrlose Verbindung mit Geräten, die empfindliche Bauteile umfassen und/oder sich in einem EX-Umfeld befinden.The EP 1 978 715 A1 describes a communication method for data transmission for a micro-electronic device using a computing unit as middleware, which is connected via a first communication link to a display device and via a second communication link to the microdevice, wherein on the display device by means of a browser, a user interface is realized, and wherein the Middleware acts as an interface between browser and micro device and handles the requests directed to the micro device and possibly adapted to be transmitted data. The according to EP 1 978 715 A1 In particular, however, the calculator unit used is not suitable for safe connection to equipment comprising sensitive components and / or located in an EX environment.

Die DE 10 2006 032 974 A1 beschreibt eine elektrische Maschine mit einer Anzahl von Sensoren und einer Erfassungseinheit, wobei die Erfassungseinheit einen Webservereinheit mit mindestens einer Datenschnittstelle aufweist, wobei über die Datenschnittstelle mit den Sensorsignalen korrespondierende Sensordaten aus der Erfassungseinheit auslesbar sind. Die Möglichkeit eines Datenschreibzugriffs ist nicht offenbart.The DE 10 2006 032 974 A1 describes an electrical machine with a number of sensors and a detection unit, wherein the detection unit has a Web server unit with at least one data interface, wherein on the data interface with the sensor signals corresponding sensor data from the detection unit can be read out. The possibility of data write access is not disclosed.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine weitere Möglichkeit bereit zu stellen, die es unter Vermeidung zumindest einiger der oben erwähnten Nachteile erlaubt, zum Lesen und Schreiben von Daten von einem Bediengerät aus auf einfache Weise auf ein Gerät zuzugreifen.It is therefore an object of the invention to provide another possibility which, while avoiding at least some of the above-mentioned disadvantages, makes it easy to access a device for reading and writing data from an operating device.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch eine Vorrichtung sowie ein Verfahren gemäß der unabhängigen Ansprüche, wobei bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausführungsformen in den Unteransprüchen beschrieben werden.This object is achieved by the invention by a device and a method according to the independent claims, wherein preferred and / or advantageous embodiments are described in the subclaims.

Demnach ist gemäß Anspruch 1 eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Datenlese- und -schreibzugriffs auf ein Gerät, insbesondere ein Feldgerät, von einem Bediengerät aus vorgesehen. Eine derartige Vorrichtung umfasst zwei Verbindungseinrichtungen, wobei die erste Verbindungseinrichtung gemäß einer ersten Datenübertragungsspezifikation ausgebildet ist für eine Verbindung der Vorrichtung mit dem Gerät und die zweite Verbindungseinrichtung gemäß einer zweiten Datenübertragungsspezifikation ausgebildet ist für eine Verbindung der Vorrichtung mit dem Bediengerät. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Speichereinheit mit einer darin gespeicherten Zugriffsapplikation und eine Verarbeitungseinheit, die mit der ersten und der zweiten Verbindungseinrichtung sowie mit der Speichereinheit verbunden ist. Diese Verarbeitungseinheit ist ausgebildet zur Umsetzung und Weiterleitung von zwischen dem Gerät und dem Bediengerät und umgekehrt zu übertragenen Daten gemäß der jeweiligen Datenübertragungsspezifikation. Die in der Speichereinheit gespeicherte Zugriffsapplikation ist zu dem Bediengerät übertragbar und auf diesem ausführbar, wobei die Zugriffsapplikation ausgebildet ist zum Auswerten von das Gerät beschreibenden Daten sowie zum Bereitstellen einer an das Gerät angepassten Bedienschnittstelle an dem Bediengerät, für einen Datenlese- und -schreibzugriff auf das Gerät. Die erste Verbindungseinrichtung umfasst ferner einen für eine galvanische Trennung ausgebildeten Datenkoppler, so dass die Vorrichtung auch in einem EX-Umfeld und für Applikationen einsetzbar ist, bei denen gefährliche Berührungsspannungen zu vermeiden sind.Accordingly, according to claim 1, an apparatus for providing a data read and write access to a device, in particular a Field device provided by an operating device. Such a device comprises two connection devices, wherein the first connection device is designed according to a first data transmission specification for a connection of the device to the device and the second connection device is designed according to a second data transmission specification for a connection of the device to the operating device. Furthermore, the device comprises a memory unit with an access application stored therein and a processing unit which is connected to the first and the second connection device as well as to the memory unit. This processing unit is designed to implement and forward data transmitted between the device and the operating device and vice versa in accordance with the respective data transmission specification. The access application stored in the storage unit is transferable to the HMI device and executable thereon, wherein the access application is designed to evaluate data describing the device and to provide a user interface adapted to the device on the HMI device for data read and write access to the HMI device Device. The first connection device further comprises a data coupler designed for galvanic isolation, so that the device can also be used in an EX environment and for applications in which dangerous touch voltages are to be avoided.

Ferner ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe ein Verfahren gemäß Anspruch 12 zum Bereitstellen eines Datenlese- und -schreibzugriffs auf ein Gerät, insbesondere ein Feldgerät, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen. Neben dem Verbinden der Vorrichtung mit dem Gerät und dem Bediengerät umfasst dieses Verfahren als weitere Schritte das Ausführen der in der Speichereinheit gespeicherten Zugriffsapplikation auf dem Bediengerät sowie das automatische Auswerten von das Gerät beschreibenden Daten und das automatische Bereitstellen einer an das Gerät angepassten Bedienschnittstelle an dem Bediengerät.Furthermore, to achieve the above-mentioned object, a method according to claim 12 for providing a data read and write access to a device, in particular a field device, using the device according to the invention is provided. In addition to connecting the device to the device and the operating device, this method comprises, as further steps, the execution of the access application stored in the memory unit on the operating device as well as the automatic evaluation of data describing the device and the automatic provision of a user interface adapted to the device on the operating device ,

Somit sind einerseits keine aufwendigen und/oder kostensteigernden Anpassungen weder am Gerät noch am Bediengerät erforderlich, andererseits besteht aber auch Unabhängigkeit von Datennetzinfrastrukturen. Vorteilhaft ist zudem, dass die Zugriffsapplikation ausgebildet ist, basierend auf das Gerät beschreibenden Daten eine an das jeweilige Gerät angepasste Bedienschnittstelle bereit zu stellen, wobei hierin ein Kerngedanke der Erfindung zu sehen ist, nämlich Verwaltungs-Algorithmen der Zugriffsapplikation auf der einen Seite und Gerätebeschreibungsdaten auf der anderen Seite strikt zu trennen.Thus, on the one hand no costly and / or cost-increasing adjustments on the device nor on the control unit are required, but on the other hand, there is also independence of data network infrastructures. It is also advantageous that the access application is designed to provide a user interface adapted to the respective device based on the data describing the device, wherein a core idea of the invention is to be seen here, namely administration algorithms of the access application on the one hand and device description data strictly separate the other side.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, das die Zugriffsapplikation zum Auslesen der das Gerät beschreibenden Daten aus einer Speichereinheit ausgebildet ist, bei der es sich um die Speichereinheit der Vorrichtung handeln kann aber auch um eine Speichereinheit des Geräts oder des Bediengeräts. Sofern diese Daten in einer Speichereinheit des Geräts, auf das der Zugriff erfolgen soll, gespeichert sind, kann das Auslesen und Auswerten der Daten durch die Zugriffsapplikation automatisch unmittelbar nach deren Ausführung erfolgen. Eine andere Möglichkeit ist zum Beispiel, dass die Bedienperson die aus einem Speicher des Bediengeräts auszulesenden und auszuwertenden Daten, die das Gerät beschreiben, auf das der Zugriff erfolgen soll, der Zugriffsapplikation anzeigt bzw. zuweist.According to a preferred embodiment, it is provided that the access application for reading out the data describing the device is formed from a memory unit, which may be the memory unit of the device but also a memory unit of the device or the HMI device. If this data is stored in a memory unit of the device to which access is to be made, the access application can read and evaluate the data automatically as soon as it is executed. Another possibility is, for example, that the operator displays or assigns to the access application the data to be read out from a memory of the HMI device and to be evaluated, which describe the device to which the access is to be made.

Vorzugsweise umfassen die das Gerät beschreibenden Daten wenigstens zu einem Parameter des Geräts detaillierte Daten, das heißt für ein diesen Parameter repräsentierendes Datenobjekt insbesondere dessen Objektadresse, Datentyp und Wertebereich sowie die Art der Präsentation an einer Bedienschnittstelle. Ferner ist die Zugriffsapplikation bevorzugt ausgebildet, für den wenigstens einen Parameter aus dem Gerät einen Konfigurationswert auszulesen und an der Bedienschnittstelle unter Berücksichtigung der definierten Präsentationsart auszugeben sowie einen an der Bedienschnittstelle für den wenigstens einen Parameter eingegebenen oder ausgewählten Konfigurationswert, insbesondere unter Berücksichtigung des definierten Wertebereichs, in das Gerät einzuschreiben.The data describing the device preferably comprise detailed data for at least one parameter of the device, that is to say for a data object representing this parameter, in particular its object address, data type and value range as well as the type of presentation on a user interface. Furthermore, the access application is preferably designed to read out a configuration value for the at least one parameter from the device and to output it to the operator interface taking into account the defined presentation type and a configuration value entered or selected on the operator interface for the at least one parameter, in particular taking into account the defined value range. into the device.

Besonders bevorzugt umfassen die das Gerät beschreibenden Daten im Falle eines zu messenden Parameters des Geräts auch Daten, die das Aktualisierungsintervalls, also die Zeitspanne zwischen einer und der nächsten Messung, definieren. Zweckmäßiger Weise ist ferner die Zugriffsapplikation ausgebildet, unter Berücksichtigung des definierten Aktualisierungsintervalls und der definierten Präsentationsart für den zu messenden Parameter einen aktuellen Messwert aus dem Gerät wiederholt auszulesenen und an der Bedienschnittstelle wiederholt auszugeben.Particularly preferably, in the case of a parameter of the device to be measured, the data describing the device also includes data defining the update interval, ie the time span between one and the next measurement. Expediently, the access application is also designed to repeatedly read out a current measured value from the device and repeatedly output it at the operator interface, taking into account the defined update interval and the defined presentation type for the parameter to be measured.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Zugriffsapplikation zum Bereitstellen einer eine GUI umfassenden Bedienschnittstelle ausgebildet.According to an advantageous embodiment, the access application is designed to provide a user interface comprising a GUI.

Bevorzugt ist die Zugriffsapplikation ausgebildet, die Bedienschnittstelle in Zusammenwirken mit einer auf dem Bediengerät ausgeführten Java-Laufzeitumgebung bereitzustellen, wobei der Programmcode der Zugriffsapplikation Java-Code umfasst.The access application is preferably designed to provide the operator interface in cooperation with a Java runtime environment executed on the operator device, the program code of the access application comprising Java code.

Alternativ oder ergänzend ist die Zugriffsapplikation ausgebildet, die Bedienschnittstelle in Zusammenwirken mit einer auf dem Bediengerät ausgeführten Webbrowser-Applikation bereitzustellen, wobei der Programmcode der Zugriffsapplikation anwendungsspezifisch HTML-, JavaScript- und/oder Java-Code umfasst.Alternatively or additionally, the access application is designed, the user interface in cooperation with a on the HMI device executed web browser application, the program code of the access application application-specific HTML, JavaScript and / or Java code includes.

Besonders bevorzugt ist die zweite Verbindungseinrichtung der Vorrichtung gemäß der USB-Spezifikation ausgebildet, so dass die Vorrichtung auf besonders einfache Weise mittels eines herkömmlichen USB-Kabels mit dem Bediengerät, welches zum Beispiel ein Laptop ist, verbunden werden kann, da heute beinahe jeder Laptop oder PC über zumindest eine USB-Schnittstelle verfügt.Particularly preferably, the second connection means of the device according to the USB specification is formed, so that the device can be connected in a particularly simple manner by means of a conventional USB cable with the operating device, which is for example a laptop, since today almost every laptop or PC has at least one USB interface.

Die erste Verbindungseinrichtung der Vorrichtung ist bevorzugt für eine serielle Datenübertragung ausgebildet, insbesondere gemäß ANSI/EIA/TIA-232- und ANSI/EIA/TIA-574-Spezifikation, so dass die Vorrichtung über eine serielle Schnittstelle mit dem Gerät verbunden werden kann.The first connection device of the device is preferably designed for a serial data transmission, in particular according to ANSI / EIA / TIA-232 and ANSI / EIA / TIA-574 specification, so that the device can be connected to the device via a serial interface.

Es sind auch Ausführungsformen der Vorrichtung vorgesehen, bei denen die erste oder die zweite Verbindungseinrichtung für eine kabellose Verbindung ausgebildet ist. Die Vorrichtung ist dann entweder nur mit dem Gerät oder dem Bediengerät über eine Kabel- bzw. Steckverbindung verbunden, während die jeweils andere Verbindung zum Beispiel WLAN-, Bluetooth- oder Infrarot-basiert herstellbar ist.Embodiments of the device are also provided in which the first or the second connection device is designed for a wireless connection. The device is then connected either only to the device or the operating device via a cable or plug connection, while the respective other connection, for example, wireless, Bluetooth or infrared based can be produced.

Die von der Vorrichtung umfasste Speichereinheit ist bevorzugt als Flash-Speicher ausgeführt.The memory unit comprised by the device is preferably designed as a flash memory.

Diese und weitere Merkmale sowie weitere damit einher gehende Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.These and other features and other related advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings.

Die 1 zeigt in einer einfachen schematischen Darstellung, ein Gerät, mit dem für einen Datenlese- und -schreibzugriff ein Bediengerät mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden ist.The 1 shows in a simple schematic representation, a device with which an operating device is connected by means of a device according to the invention for a data read and write access.

In der 1 ist mit 100 eine erfindungsgemäße Vorrichtung gekennzeichnet, die über eine erste und eine zweite Verbindungseinrichtung 110, 120 sowie eine Speichereinheit 130 und eine Verarbeitungseinheit 140 verfügt.In the 1 is with 100 a device according to the invention, characterized by a first and a second connection means 110 . 120 and a storage unit 130 and a processing unit 140 features.

Ein Gerät, in diesem Fall ein Feldgerät, auf das ein Datenlese- und -schreibzugriff erfolgen soll, ist mit 200 gekennzeichnet und besitzt eine Verbindungseinrichtung 210. Bei dem Feldgerät 200 kann es sich zum Beispiel um ein Gerät mit einem Sensor oder Aktor oder aber um eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) handeln.A device, in this case a field device to which a data read and write access is to take place, is with 200 and has a connection device 210 , In the field device 200 it can be, for example, a device with a sensor or actuator or else a PLC (programmable logic controller).

Ein Bediengerät, von dem aus eine Bedienperson auf das Gerät 200 zugreifen können soll, ist mit 300 gekennzeichnet. Neben einer Verbindungseinrichtung 320 besitzt das Bediengerät unter anderem auch eine in der Figur nicht dargestellte Speichereinheit sowie eine ebenfalls nicht dargestellte Verarbeitungseinheit.An operating device, from which an operator to the device 200 to be able to access is with 300 characterized. In addition to a connection device 320 Among other things, the operating device has a memory unit, not shown in the figure, as well as a processing unit, likewise not shown.

Über eine Kommunikationsverbindung 115 zwischen den Verbindungseinrichtungen 110 und 210 sowie eine Kommunikationsverbindung 125 zwischen den Verbindungseinrichtungen 120 und 320 ist die Vorrichtung 100 mit dem Gerät 200 und dem Bediengerät 300 verbunden, so dass Daten zwischen dem Gerät 200, der Vorrichtung 100 und dem Bediengerät 300 übertragbar sind.Via a communication connection 115 between the connecting devices 110 and 210 as well as a communication connection 125 between the connecting devices 120 and 320 is the device 100 with the device 200 and the HMI device 300 connected, leaving data between the device 200 , the device 100 and the HMI device 300 are transferable.

Die Verbindungseinrichtung 210 des Feldgeräts ist für eine serielle Datenübertragung mit einer seriellen Schnittstelle ausgebildet. Die zur Verbindung mit dem Gerät 200 ausgebildete Verbindungseinrichtungseinrichtung 110 der Vorrichtung 100 weist dementsprechend eine gleichartige Schnittstelle auf. Dabei können die Verbindungseinrichtungen 210 und 110 zum Beispiel gemäß ANSI/EIA/TIA-232- und ANSI/EIA/TIA-574-Spezifikation aber auch gemäß einer anderen Spezifikation für Datenverarbeitungs- und -übertragungssysteme ausgebildet sein.The connection device 210 of the field device is designed for serial data transmission with a serial interface. The to connect to the device 200 trained connecting device 110 the device 100 has accordingly a similar interface. In this case, the connecting devices 210 and 110 for example, according to ANSI / EIA / TIA-232 and ANSI / EIA / TIA-574 specifications but also according to another specification for data processing and transmission systems.

Die Verbindungseinrichtung 320 des Bediengeräts 300, bei dem es sich z. B. um einen Laptop-Computer handelt, ist gemäß USB-Spezifikation ausgebildet und bietet eine entsprechende Schnittstelle, wie sie bei Laptop- aber auch herkömmlichen Personalcomputern weit verbreitet ist. Folglich ist auch die Verbindungseinrichtung 120 mit einer passenden USB-Schnittstelle ausgebildet, so dass die Vorrichtung 100 auf einfache Weise mit dem Bediengerät verbindbar ist.The connection device 320 of the HMI device 300 in which it is z. B. is a laptop computer, is designed according to USB specification and provides a corresponding interface, as it is widely used in laptop but also conventional personal computers. Consequently, the connection device is also 120 formed with a matching USB interface, so that the device 100 can be easily connected to the HMI device.

Bezüglich ihrer Erscheinung und Größe kann die Vorrichtung 100 im Wesentlichen als Adapter mit einem handlichen Gehäuse bezeichnet werden, wobei eine Ausführungsform vorgesehen ist, bei der die Schnittstellen beider Verbindungseinrichtungen 110 und 120 als Buchse in der Gehäusewand ausgeführt sind, so dass die Vorrichtung 100 äußerst kompakt ist, jedoch für die Verbindung zum Gerät 200 sowie zum Bediengerät 300 jeweils ein zusätzliches Verbindungskabel erforderlich ist. Bei einer anderen Ausfürhungsform ist zum Beispiel die Schnittstelle der Verbindungseinrichtung 120 als ein aus der Gehäusewand herausragender Stecker ausgeführt, so dass die Vorrichtung zum Beispiel direkt mit einer als passende Buchse ausgeführten Schnittstelle der Verbindungseinrichtung 320 des Bediengeräts 300 verbindbar ist. Ferner ist bei einer Ausführungsform zum Beispiel die Schnittstelle der Verbindungseinrichtung 110 über ein Kabel aus der Gehäusewand der Vorrichtung 100 herausgeführt, so dass diese ohne ein zusätzliches Verbindungskabel mit dem Gerät 200 verbindbar ist.Regarding their appearance and size, the device can 100 are referred to essentially as an adapter with a handy housing, wherein an embodiment is provided, wherein the interfaces of both connecting devices 110 and 120 are designed as a socket in the housing wall, so that the device 100 extremely compact, however, for the connection to the device 200 as well as to the HMI device 300 an additional connection cable is required in each case. In another embodiment, for example, the interface of the connection device 120 designed as a protruding from the housing wall plug, so that the device, for example, directly with a designed as a matching socket interface of the connecting device 320 of the HMI device 300 is connectable. Further, in one embodiment, for example, the interface of the connection device 110 via a cable from the housing wall of the device 100 brought out, so this without a additional connection cable with the device 200 is connectable.

Des weiteren könnte die Verbindungseinrichtung 110 oder 120 aber auch für eine kabellose Verbindung mit dem Gerät 200 bzw. dem Bediengerät 300 ausgebildet sein, etwa via WLAN, Bluetooth oder Infrarot. Ferner kann beispielsweise die Verbindungseinrichtung 110 einen Datenkoppler zur galvanischen Trennung umfassen, so dass bei einer Verbindung mit dem Gerät 200 für empfindliche Bauteile gefährliche Berührungsspannungen eben so wie eine Funkenbildung vermieden werden, wodurch die Vorrichtung 100 zum Beipiel auch in einem EX-Umfeld einsetzbar ist.Furthermore, the connecting device could 110 or 120 but also for a wireless connection with the device 200 or the HMI device 300 be trained, such as via WLAN, Bluetooth or infrared. Furthermore, for example, the connecting device 110 comprise a data coupler for galvanic isolation, so that when connected to the device 200 dangerous contact voltages for sensitive components as well as sparks are avoided, whereby the device 100 For example, it can also be used in an EX environment.

Als Ausgabeeinrichtung verfügt der Laptop-Computer 300 über eine in der Figur nicht dargestellte LCD-Anzeige und als Eingabeeinrichtung ist an dem Laptop 300 eine ebenfalls nicht abgebildete Tastatur vorhanden. Anstelle eines Laptop-Computers kann es sich bei dem Bediengrät 300 etwa auch um einen Tablet-Computer handeln, bei dem ein sogenannter Touchscreen sowohl als Ausgabe- als auch als Eingabeeinrichtung dient.The output device is the laptop computer 300 via an LCD display not shown in the figure and as an input device is on the laptop 300 a likewise not pictured keyboard exists. Instead of a laptop computer, it may be the operating baton 300 about a tablet computer act in which a so-called touch screen serves as both output and as input device.

In der Speichereinheit 130 der Vorrichtung 100, die in diesem Fall als Flash-Speicher ausgeführt ist, ist eine Zugriffsapplikation Z gespeichert, die über die Kommunikationsverbindung 125 zu dem Bediengerät 300 übertragbar und durch dessen Verarbeitungseinheit ausführbar ist.In the storage unit 130 the device 100 , which is executed in this case as a flash memory, an access application Z is stored, which via the communication link 125 to the HMI device 300 transferable and executable by its processing unit.

In der Speichereinheit des Bediengeräts 300 sind eine Webbrowser-Applikation sowie eine Laufzeitumgebung für Java-basierte Applikationen gespeichert und durch die Verarbeitungseinheit des Bediengeräts 300 ausführbar.In the storage unit of the HMI device 300 are stored a web browser application and a runtime environment for Java-based applications and by the processing unit of the HMI device 300 executable.

Die Zugriffsapplikation Z ist zum Zusammenwirken sowohl mit der Webbrowser-Applikation als auch mit der Java-Laufzeitumgebung auf Seiten des Bediengeräts 300 ausgebildet, wobei sie, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, der Bedienperson eine Zugriffsfunktion und eine Bediendschnittstelle zur Handhabung der Zugriffsfunktion an dem Bediengerät 300 bereitstellt.The access application Z is for interaction with both the web browser application and with the Java runtime environment on the side of the HMI device 300 formed, where it, as will be described in more detail below, the operator an access function and an operating interface for handling the access function on the operating device 300 provides.

Erfindungsgemäß ist die Zugriffsapplikation zunächst geräteneutral ausgebildet und somit grundsätzlich für Zugriffe auf beliebige Geräte 200 anwendbar. Sie ist aber auch auf beliebigen Bediengeräten 300 ausführbar, sofern diese eine Java-Laufzeitumgebung und/oder eine Webbrowser-Applikation aufweisen. Eine spezifische Anpassung der Zugriffsfunktion und der Bedienschnittstelle an ein bestimmtes Gerät 200 ist mit Hilfe wenigstens einer sogenannten Gerätebeschreibungsdatei möglich, die eine Menge von ein Gerät detailliert beschreibenden Daten enthält.According to the invention, the access application is initially designed device-neutral and therefore basically for access to any device 200 applicable. But it is also on any HMI device 300 executable, provided that they have a Java runtime environment and / or a web browser application. A specific adaptation of the access function and the user interface to a specific device 200 is possible with the help of at least one so-called device description file containing a lot of data describing a device in detail.

Nachdem die Vorrichtung 100 mit dem Bediengerät 300 verbunden wurde, kann von dem Bediengerät auf die Speichereinheit 130 der Vorrichtung unter Mitwirkung der Verarbeitungseinheit 140 zugegriffen werden. Insbesondere wenn zwischen der Vorrichtung und dem Bediengerät eine USB-basierte Kommunikationsverbindung 125 besteht, wird die Speichereinheit 130 von dem Betriebssystem des Bediengeräts in der Regel automatisch erkannt und als sogenannter Wechseldatenräger am Bediengerät bereitgestellt.After the device 100 with the HMI device 300 can be connected from the HMI device to the storage unit 130 the device in cooperation with the processing unit 140 be accessed. In particular, if between the device and the HMI device, a USB-based communication connection 125 exists, the storage unit becomes 130 usually recognized automatically by the operating system of the HMI device and provided as a so-called removable data carrier on the HMI device.

Damit die Bedienperson auch Zugriff auf das Gerät 200 erhalten kann, muss dies ebenfalls mit der Vorrichtung 100, insbesondere der Verbindungseinrichtung 110, verbunden sein, und es muss ferner die Zugriffsapplikation Z auf dem Bediengerät 300 ausgeführt werden. Das Ausführen der Zugriffsapplikation ist entweder durch die Bedienperson zu initiieren, indem sie eine zu der Zugriffsapplikation gehörende Start-Datei, welche in der Speichereinheit 130 gespeichert ist, aktiviert. Alternativ kann das Betriebssystem des Bediengeräts 300 automatisch das Ausführen der Zugriffsapplikation Z initiieren, sobald der Zugriff auf die Speichereinheit 130 möglich ist. Bevorzugt handelt es sich bei der Start-Datei um eine HTML-Datei mit darin enthaltenem HTML- und JavaScript-Code, so dass zum Bereitstellen der Bedienschnittstelle der Zugriffsapplikation Z auch eine Webbrowser-Applikation auf dem Bediengerät ausgeführt wird.So that the operator also has access to the device 200 This can also be done with the device 100 , in particular the connecting device 110 , and it must also be the access application Z on the HMI device 300 be executed. The execution of the access application is either to be initiated by the operator by providing a start file associated with the access application which is stored in the memory unit 130 is saved, activated. Alternatively, the operating system of the HMI device 300 automatically initiate the execution of the access application Z as soon as access to the memory unit 130 is possible. The start file is preferably an HTML file with HTML and JavaScript code contained therein, so that a web browser application is also executed on the operating device for providing the user interface of the access application Z.

Auf der Anzeigeeinheit des Bediengeräts 300 wird der Bedienperson nun eine graphische Benutzerschnittstelle (graphical user interface, GUI) bzw. Bedienoberfläche präsentiert, die mittels der Eingabeeinheit bedient werden kann.On the display unit of the HMI device 300 the operator is now presented a graphical user interface (GUI) or user interface that can be operated by means of the input unit.

In einer anderen Ausführungsvariante kann die Start-Datei oder wenigstens eine weitere zu der Zugriffsapplikation gehörende und aus der Speichereinheit 130 automatisch nachgeladene Datei alternativ oder ergänzend Java-Code enthalten, so dass zum Bereitstellen der Bedienschnittstelle der Zugriffsapplikation auch eine Java-Laufzeitumgebung auf dem Bediengerät ausgeführt wird.In another embodiment variant, the start file or at least one further belonging to the access application and from the memory unit 130 automatically reloaded file alternatively or additionally contain Java code, so that for providing the user interface of the access application and a Java runtime environment is executed on the HMI device.

In Abhängigkeit davon, ob der Zugriffapplikation Z bereits automatisch Daten, die das Gerät 200 beschreiben, auswerten konnte, stellt sich die präsentierte Bedienschnittstelle dar. So ist die Zugriffsapplikation ausgebildet, automatisch in Zusammenwirken mit der Verarbeitungseinheit 140 der Vorrichtung 100 eine in der Figur nicht dargestellte Speichereinheit des Geräts 200 nach das Gerät beschreibenden Daten zu durchsuchen, diese gegebenenfalls auszulesen und zu interpretieren, so dass sowohl die Bedienschnittstelle als auch die Zugriffsfunktion der Zugriffsapplikation Z bereits für einen Datenlese- und -schreibzugriff an das Gerät 200 angepasst sind. Konnten solche Gerätebeschreibungsdaten von der Zugriffsapplikation Z nicht automatisch ermittelt werden, wird die Bedienperson über die Bedieschnittstelle entsprechend aufgefordert, für das Gerät 200 geeignete Beschreibungsdaten, zum Beispiel in Form einer Gerätebeschreibungsdatei, bereitzustellen, das heißt den Speicherzugriffspfad anzugeben, so dass anschließend diese Daten von der Zugriffsapplikation Z gelesen und interpretiert werden können, um schließlich die für das Gerät 200 angepasste Bedienschnittstelle und Zugriffsfunktion bereit zu stellen.Depending on whether the access application Z already has automatic data that the device 200 The user interface presented can be described and evaluated. The access application is thus designed automatically in cooperation with the processing unit 140 the device 100 a memory unit, not shown in the figure, of the device 200 to search for data descriptive of the device, if necessary, read and interpret them, so that both the user interface and the access function of the access application Z already for a data read and write access to the device 200 are adjusted. If such device description data could not be determined automatically by the access application Z, the operator is prompted accordingly via the operating interface for the device 200 provide appropriate description data, for example in the form of a device description file, that is to say specify the memory access path so that subsequently this data can be read and interpreted by the access application Z, and finally that for the device 200 adapted user interface and access function to provide.

Die erforderliche Gerätebeschreibungsdatei kann dabei in einer Speichereinheit des Bediengeräts 300 gespeichert sein, beispielsweise auch auf einer CD im einem nicht dargestellten CD-Laufwerk des Bediengeräts. Vorteilhafter Weise sind die Gerätebeschreibungsdaten aber im Speicher 130 der Vorrichtung 100 enthalten. Je nach Kapazität des Speichereinheit 130 können darin zum Beispiel mehrere Gerätebeschreibungsdateien für jeweils unterschiedliche Geräte 200 gespeichert sein, so dass die Vorrichtung sehr flexibel für eine Vielzahl von Geräten und mit einem beliebigen Bediengerät einsetzbar ist.The required device description file can be stored in a memory unit of the HMI device 300 be stored, for example, on a CD in a CD drive of the HMI device, not shown. Advantageously, however, the device description data is in memory 130 the device 100 contain. Depending on the capacity of the storage unit 130 For example, it can contain multiple device description files for different devices 200 be stored so that the device is very flexible for a variety of devices and can be used with any operating device.

Je nach Art und Alter eines Geräts 200 kann die Größe dessen Speichereinheit unterschiedlich bemessen sein, zum Beispiel auch nur so groß, dass darin zwar Gerätebeschreibungsdaten bereitliegen, diese allerdings nicht alle sondern nur die wichtigsten Parameter des Geräts 200, etwa zu dessen Grundfunktionen, definieren. In einem solchen Fall können über die automatisch angepasste und bereitgestellte Bedienschnittstelle auch nur diese Parameter eingesehen und konfiguriert werden. Die Bedienperson kann jedoch um Zugriff auf alle Parameter des Geräts 200 zu erlangen, der Zugriffsapplikation zusätzliche Gerätebeschreibungsdaten bereitstellen, die in einer Speichereinheit der Vorrichtung 100 oder des Bediengeräts 300 vorhanden sind.Depending on the type and age of a device 200 For example, the size of its memory unit can be dimensioned differently, for example, only so large that device description data is available in it, but not all of them but only the most important parameters of the device 200 , about to its basic functions, define. In such a case, only these parameters can be viewed and configured via the automatically adapted and provided user interface. However, the operator can access all parameters of the device 200 to provide the access application with additional device description data stored in a memory unit of the device 100 or the HMI device 300 available.

Die von der Zugriffsapplikation Z zur Anpassung ihrer Zugriffsfunktion und Bedienschnittstelle an das jeweilige Gerät 200 verwendeten Gerätebeschreibungsdaten beinhalten zu wenigstens einem Parameter des Gerät detaillierte Angaben. Bevorzugt ist dabei für jeden Parameter ein Datenobjekt definiert und zu diesem die Objektadresse, der Datentyp, der Name und der Wertebereich, darüber hinaus aber auch, wie der jeweilige Parameter bzw. dessen Wert oder Werte an einer Bedienschnittstelle zu präsentieren sind. Für einen Parameter dessen Wert zu messen ist, etwa bei einem Gerät, das einen Sensor umfasst, ist zu dem entsprechenden Datenobjekt auch das Aktualisierungsintervalls definiert, also die Zeitspanne nach der eine neue Messung des Werts erfolgt. Darüber hinaus können die Gerätebeschreibungsdaten auch erläuternde Texte zu den einzelnen Parametern und/oder dem Gerät im Allgemeinen enthalten, die der Bedienperson zur Unterstützung dienen sollen. Zudem können alle Bezeichnungen und Texte auch in mehreren Sprachen vorliegen.That of the access application Z for adapting its access function and user interface to the respective device 200 The device description data used contains detailed information for at least one parameter of the device. In this case, a data object is preferably defined for each parameter and for this the object address, the data type, the name and the value range, but also how the respective parameter or its value or values are to be presented on a user interface. For a parameter whose value is to be measured, for example in the case of a device that includes a sensor, the update interval is also defined for the corresponding data object, ie the time span after which a new measurement of the value takes place. In addition, the device description data may also contain explanatory texts on the individual parameters and / or the device in general intended to assist the operator. In addition, all designations and texts can also be available in several languages.

Basierend auf solchen Gerätebeschreibungsdaten ist die Zugriffsapplikation Z dann in der Lage, den aktuellen Wert zu jedem definierten Parameter aus dem Gerät 200 auszulesen und insbesondere unter Berücksichtigung der definierten Präsentationsart an dem Bediengerät 300 eine entsprechende Bedienschnittstelle bereit zu stellen. So wird der Bedienperson zum Beispiel eine graphische Bedienoberfläche im Stil einer Webseite angezeigt, wobei diese für jeden definierten Paramater verbunden mit der jeweiligen Parameterbezeichnung beispielweise ein editierbares Textfeld, ein Auswahlliste eine Grafik, ein Diagramm oder ähnliches sowie einen Erläuterungstext umfasst. Bei Messparametern wird der aktuelle Wert von der Zugriffsapplikation Z entsprechend des definierten Aktualisierungsintervalls stets erneut aus dem Gerät ausgelesen und auf einer aktualisierten Bedienoberfläche angezeigt.Based on such device description data, the access application Z is then able to extract the current value for each defined parameter from the device 200 read out and in particular taking into account the defined presentation on the HMI device 300 to provide a corresponding user interface. Thus, the operator is displayed, for example, a graphical user interface in the style of a web page, which for each defined parameter associated with the respective parameter name, for example, an editable text box, a selection list a graphic, a diagram or the like and an explanatory text. For measurement parameters, the current value of the access application Z is always read from the device again according to the defined update interval and displayed on an updated user interface.

Die Bedienperson hat somit zum einen die Möglichkeit, sich die die aktuellen Konfigurations- und/oder Messwerte des Gerät 200 anzeigen zu lassen und zu überprüfen. Zum anderen kann die Bedienperson einzelne oder mehrere Parameter neu konfigurieren, das heißt aus dem definierten Bereich möglicher Werte einen anderen Wert auszuwählen bzw. einzugeben. Diese neu gesetzten Konfigurationswerte werden dann von der Zugriffsapplikation in das Gerät 200 eingeschrieben.The operator thus has on the one hand the possibility of getting the current configuration and / or measured values of the device 200 display and check. On the other hand, the operator can reconfigure individual or several parameters, that is to select or enter a different value from the defined range of possible values. These newly set configuration values are then transferred from the access application to the device 200 enrolled.

Da die Kommunikationsverbindungen zwischen dem Bediengerät 300 und der Vorrichtung 100 bzw. zwischen der Vorrichtung 100 und dem Gerät 200 auf unterschiedlichen Datenübertragungsspezifikationen basieren, können ausgelesene aktuelle Konfigurations- und/oder Messwerte nicht direkt vom Gerät 200 zum Bediengerät 300 übertragen werden, gleiches gilt für am Bediengrät 300 eingegebene und in das Gerät 200 einzuschreibende Konfigurationswerte. Daher ist die Verarbeitungseinheit 140, die mit beiden Verbindungseinrichtungen 110 und 120 der Vorrichtung 100 verbunden ist und bei der es sich bevorzugt um einen Mikrocontroller handelt, dazu ausgebildet, eine Umsetzung und Weiterleitung der zu übertragenden Daten vorzunehmen. Dies kann besonders einfach beispielsweise derart erfolgen, dass aus dem Gerät 200 ausgelesene Daten, von der Verarbeitungseinheit 140 zunächst in bestimmte Dateien in die Speicherheit 130 geschrieben werden, wobei diese Dateien dann für das Bediengerät 300 lesbar sind. So werden etwa Gerätebeschreibungsdaten in eine Datei namens „description.dat”, Konfigurationsdaten in eine Datei „config.dat” und Messwerte in eine Datei „measurement.dat” geschrieben. In umgekehrter Richtung werden auch in das Gerät 200 zu schreibende Daten zunächst ein eine bestimmte Datei, zum Beispiel namens „writeconfig.dat”, in die Speichereinheit 130 geschrieben, von wo aus die Verarbeitungseinheit 140 die Daten an das Gerät 200 weiterleitet. Spätestens wenn die Kommunikationsverbindung 115 von der Bedienperson wieder getrennt wurde, werden diese Dateien automatisch von der Verarbeitungseinheit 140 aus der Speichereinheit 130 gelöscht.As the communication connections between the HMI device 300 and the device 100 or between the device 100 and the device 200 Based on different data transmission specifications, read current configuration and / or measured values can not directly from the device 200 to the HMI device 300 The same applies to the operating device 300 entered and into the device 200 configuration values to be written. Therefore, the processing unit 140 that with both connection devices 110 and 120 the device 100 is connected and in which it is preferably a microcontroller, designed to carry out a conversion and forwarding of the data to be transmitted. This can be particularly simple, for example, done in such a way that from the device 200 read data from the processing unit 140 first in certain files in the memory 130 these files are then written to the HMI device 300 are readable. For example, device description data is written to a file called description.dat, configuration data to a config.dat file, and measurements to a measurement.dat file. In the reverse direction will also be in the device 200 To write data first a specific file, for example, called "writeconfig.dat", in the storage unit 130 written from where the processing unit 140 the data to the device 200 forwards. At the latest when the communication connection 115 has been separated again by the operator, these files are automatically processed by the processing unit 140 from the storage unit 130 deleted.

Sofern die Speichereinheit 130 als Flash-Speicher ausgebildet ist, verfügt die Vorrichtung 100 bevorzugt über einen zusätzlichen in der Figur nicht dargestellten RAM-Speicher, der ebenfalls mit der Verarbeitungseinheit 140 verbunden ist. Um den Flash-Speicher vor einem zu häufigen Wiederbeschreiben zu schützen und dessen Lebensdauer zu optimieren, werden dann insbesondere wiederholt auszulesende Messwerte nicht in den Flash- sondern in den RAM-Speicher geschrieben.Unless the storage unit 130 designed as a flash memory, the device has 100 preferably via an additional in the figure, not shown RAM memory, which also with the processing unit 140 connected is. In order to protect the flash memory against too frequent rewriting and to optimize its service life, in particular readings to be read repeatedly are not written in the flash memory but in the RAM memory.

Basierend auf einer Vorrichtung 100 wird gemäß vorstehender Beschreibung somit ein Verfahren zur Bereitstellung eines Datenlese- und -schreibzugriffs auf ein Gerät angewendet, welches im wesentlichen die Schritte umfasst:

  • – Verbinden der Vorrichtung 100 mit dem Gerät 200 und dem Bediengerät 300;
  • – Ausführen der in der Speichereinheit 130 gespeicherten Zugriffsapplikation Z auf dem Bediengerät 300;
  • – automatisches Auswerten von das Gerät (200) beschreibenden Daten sowie
  • – automatisches Bereitstellen einer an das Gerät angepassten Zugriffsfunktion und Bedienschnittstelle an dem Bediengerät (300) für einen Datenlese- und -schreibzugriff auf das Gerät.
Based on a device 100 Thus, as described above, a method of providing a data read and write access to a device, which essentially comprises the steps of:
  • - Connecting the device 100 with the device 200 and the HMI device 300 ;
  • - Execute the in the memory unit 130 stored access application Z on the HMI device 300 ;
  • - automatic evaluation of the device ( 200 ) descriptive data as well
  • Automatic provision of an access function adapted to the device and a user interface on the operating device ( 300 ) for a data read and write access to the device.

Claims (12)

Vorrichtung zum Bereitstellen eines Datenlese- und -schreibzugriffs auf ein Gerät (200) von einem Bediengerät (300) aus, umfassend eine erste Verbindungseinrichtung (110), die gemäß einer ersten Datenübertragungsspezifikation ausgebildet ist zum Verbinden der Vorrichtung mit dem Gerät (200) und die einen für eine galvanische Trennung ausgebildeten Datenkoppler umfasst; eine zweite Verbindungseinrichtung (120), die gemäß einer zweiten Datenübertragungsspezifikation ausgebildet ist zum Verbinden der Vorrichtung mit dem Bediengerät (300); eine Speichereinheit (130) mit einer darin gespeicherten Zugriffsapplikation (Z); eine Verarbeitungseinheit (140), die mit der ersten und der zweiten Verbindungseinrichtung (110, 120) sowie mit der Speichereinheit (130) verbunden und ausgebildet ist zur Umsetzung und Weiterleitung von zwischen dem Gerät (200) und dem Bediengerät (300) und umgekehrt zu übertragenen Daten gemäß der jeweiligen Datenübertragungsspezifikation; wobei die Zugriffsapplikation (Z) zunächst geräteneutral ausgebildet und somit für Zugriffe auf beliebige Geräte (200) anwendbar ist; wobei die Zugriffsapplikation (Z) zu dem Bediengerät (300) übertragbar, auf diesem ausführbar ist, und wobei die Zugriffsapplikation (Z) ausgebildet ist zum Auswerten von das Gerät (200) beschreibenden Daten, welche in wenigstens einer Gerätebeschreibungsdatei enthalten sind, sowie basierend auf diesen das Gerät (200) beschreibenden Daten zum Bereitstellen einer an das Gerät (200) angepassten Zugriffsfunktion und Bedienschnittstelle an dem Bediengerät (300) für einen Datenlese- und -schreibzugriff auf das Gerät (200).Device for providing data read and write access to a device ( 200 ) from an operator panel ( 300 ), comprising a first connection device ( 110 ), which is designed in accordance with a first data transmission specification for connecting the device to the device ( 200 ) and which comprises a data coupler designed for galvanic isolation; a second connection device ( 120 ), which is designed in accordance with a second data transmission specification for connecting the device to the operating device ( 300 ); a storage unit ( 130 ) with an access application (Z) stored therein; a processing unit ( 140 ) associated with the first and second connection means ( 110 . 120 ) as well as with the memory unit ( 130 ) and is designed for the implementation and forwarding of between the device ( 200 ) and the HMI device ( 300 ) and vice versa data to be transmitted according to the respective data transmission specification; wherein the access application (Z) initially designed device-neutral and thus for access to any device ( 200 ) is applicable; wherein the access application (Z) to the operating device ( 300 ), is executable on this, and wherein the access application (Z) is designed to evaluate the device ( 200 ) descriptive data contained in at least one device description file, and based thereon the device ( 200 ) to provide data to the device ( 200 ) adapted access function and user interface on the HMI device ( 300 ) for a data read and write access to the device ( 200 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zugriffsapplikation (Z) ausgebildet ist, zum Auslesen der das Gerät (200) beschreibenden Daten aus einer Speichereinheit, wobei dies die Speichereinheit (130) der Vorrichtung oder eine Speichereinheit sein kann, die von dem Gerät (200) oder dem Bediengerät (300) umfasst ist.Device according to claim 1, wherein the access application (Z) is designed to read out the device ( 200 ) descriptive data from a memory unit, this being the memory unit ( 130 ) of the device or a memory unit that is accessible from the device ( 200 ) or the HMI device ( 300 ) is included. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die das Gerät (200) beschreibenden Daten detaillierte Daten wenigstens zu einem Parameter des Geräts umfassen, das heißt für ein diesen Parameter repräsentierendes Datenobjekt dessen Objektadresse, Datentyp und Wertebereich und/oder die Art der Präsentation an einer Bedienschnittstelle, wobei die Zugriffsapplikation (Z) ausgebildet ist zum Auslesen eines aktuellen Konfigurationswertes für den wenigstens einen Parameter aus dem Gerät und zum Ausgeben des Konfigurationswertes an der Bedienschnittstelle unter Berücksichtigung der definierten Präsentationsart, sowie zum Einschreiben eines an der Bedienschnittstelle eingegebenen oder ausgewählten Konfigurationswertes für den wenigstens einen Parameter in das Gerät.Device according to one of claims 1 or 2, wherein the device ( 200 ) descriptive data comprise at least one parameter of the device, that is for a data object representing this object whose object address, data type and value range and / or the type of presentation to an operator interface, wherein the access application (Z) is adapted to read a current Configuration value for the at least one parameter from the device and for outputting the configuration value on the user interface, taking into account the defined presentation, as well as for writing a selected or selected on the user interface configuration value for the at least one parameter in the device. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die das Gerät (200) beschreibenden Daten detaillierte Daten zu wenigstens einem zu messenden Parameter des Geräts umfassen, das heißt für ein diesen Parameter repräsentierendes Datenobjekt dessen Objektadresse, Datentyp und Wertebereich und/oder die Art der Präsentation an einer Bedienschnittstelle und Daten zur Definition des Aktualisierungsintervalls, wobei die Zugriffsapplikation (Z) ausgebildet ist zum wiederholten Auslesen eines aktuellen Messwertes für den zu messenden Parameter aus dem Gerät und zum wiederholten Ausgeben des Messwertes an der Bedienschnittstelle unter Berücksichtigung der definierten Präsentationsart und des definierten Aktualisierungsintervalls.Device according to one of claims 1 to 3, wherein the device ( 200 ) comprise detailed data for at least one parameter of the device to be measured, that is, for a data object representing this parameter, its object address, data type and value range and / or the manner of presentation to a user interface and data for defining the update interval, the access application ( Z) is designed for repeatedly reading out a current measured value for the parameter to be measured from the device and for repeatedly outputting the measured value at the operator interface, taking into account the defined presentation type and the defined update interval. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Zugriffsapplikation (Z) ausgebildet ist zum Bereitstellen einer eine GUI umfassenden Bedienschnittstelle.Device according to one of claims 1 to 4, wherein the access application (Z) is adapted to provide a user interface comprising a GUI. Vorrichtung nach nach Anspruch 5, wobei die Zugriffsapplikation (Z) ausgebildet ist zum Bereitstellen der Bedienschnittstelle in Zusammenwirken mit einer auf dem Bediengerät ausgeführten Java-Laufzeitumgebung, und wobei der Programmcode der Zugriffsapllikation Java-Code umfasst. The apparatus of claim 5, wherein the access application (Z) is adapted to provide the operator interface in cooperation with a Java runtime environment executed on the operator device, and wherein the program code of the access application comprises Java code. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Zugriffsapplikation (Z) ausgebildet ist zum Bereitstellen der Bedienschnittstelle in Zusammenwirken mit einer auf dem Bediengerät ausgeführten Webbrowser-Applikation, und wobei der Programmcode der Zugriffsapllikation HTML- und JavaScript-Code umfasst.Device according to one of claims 5 or 6, wherein the access application (Z) is adapted to provide the user interface in cooperation with a running on the HMI device web browser application, and wherein the program code of the Accessapllikation HTML and JavaScript code includes. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zweite Verbindungseinrichtung (120) gemäß USB-Spezifikation ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 7, wherein the second connecting device ( 120 ) is designed according to USB specification. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Verbindungseinrichtung (110) für eine serielle Datenübertragung ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 8, wherein the first connecting device ( 110 ) is designed for a serial data transmission. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die erste oder die zweite Verbindungseinrichtung (110, 120) für eine kabellose Verbindung ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 9, wherein the first or the second connecting device ( 110 . 120 ) is designed for a wireless connection. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Speichereinheit (130) als Flash-Speicher ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 10, wherein the memory unit ( 130 ) is designed as a flash memory. Verfahren zum Bereitstellen eines Datenlese- und -schreibzugriffs auf ein Gerät (200) von einem Bediengerät aus, unter Verwendung einer Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die folgenden Verfahrensschritte umfassend: Verbinden der Vorrichtung (100) mit dem Gerät (200) und dem Bediengerät (300); Ausführen der in der Speichereinheit (130) gespeicherten Zugriffsapplikation (Z) auf dem Bediengerät (300); automatisches Auswerten von das Gerät (200) beschreibenden Daten, welche in wenigstens einer Gerätebeschreibungsdatei enthalten sind, sowie basierend auf diesen das Gerät (200) beschreibenden Daten automatisches Bereitstellen einer an das Gerät angepassten Zugriffsfunktion und Bedienschnittstelle an dem Bediengerät (300) für einen Datenlese- und -schreibzugriff auf das Gerät (200).Method for providing data read and write access to a device ( 200 ) from an operating device, using a device ( 100 ) according to one of claims 1 to 11, comprising the following method steps: connecting the device ( 100 ) with the device ( 200 ) and the HMI device ( 300 ); Executing the in the memory unit ( 130 stored access application (Z) on the operating device ( 300 ); automatic evaluation of the device ( 200 ) descriptive data contained in at least one device description file, and based thereon the device ( 200 ) automatically providing an access function adapted to the device and a user interface on the operating device ( 300 ) for a data read and write access to the device ( 200 ).
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