Die Erfindung betrifft eine Konfigurationseinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Server gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 2. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Übermitteln von Prozessvariablen im zyklischen Datenverkehr von mindestens einem Feldgerät zu einem Server gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.The invention relates to a configuration unit according to the preamble of claim 1 and to a server according to the preamble of claim 2. Furthermore, the invention relates to a method for transmitting process variables in cyclic data traffic from at least one field device to a server according to the preamble of claim 14.
In der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Beispiele für derartige Feldgeräte sind Füllstandsmessgeräte, Massedurchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte etc., die als Sensoren die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck bzw. Temperatur erfassen.In process automation technology, field devices are often used to detect and / or influence process variables. Examples of such field devices are level gauges, mass flowmeters, pressure and temperature measuring devices, etc., which detect the corresponding process variables level, flow, pressure or temperature as sensors.
Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, z. B. Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann.To influence process variables actors, z. As valves or pumps through which the flow of a liquid in a pipe section or the level can be changed in a container.
Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten.In principle, field devices are all devices that are used close to the process and that provide or process process-relevant information.
Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress+Hauser hergestellt und vertrieben.A variety of such field devices is manufactured and sold by the company Endress + Hauser.
In einem System der Prozessautomatisierung dient der sogenannte zyklische Datenverkehr dazu, die von den verschiedenen Feldgeräten erfassten Prozesswerte in regelmäßigem Abstand zu einem Server zu übermitteln, der diese Prozesswerte dann verschiedenen Anwendungen (Clients) zur Verfügung stellen kann. Während des Betriebs ändert sich von Zeit zu Zeit die Menge der vom Client angeforderten Prozessvariablen, beispielsweise werden neue Variable benötigt oder es entfallen bisher benötigte Variable. Dadurch werden von Zeit zu Zeit entsprechende Umkonfigurierungen des zyklischen Datenverkehrs erforderlich. Insbesondere bei größeren Systemen mit einer Vielzahl von Feldgeräten machen sich diese Umkonfigurierungen des zyklischen Datenverkehrs störend bemerkbar. Beispielsweise kommt es infolge der Umkonfigurierungen zu Verzögerungen bei der Aktualiseriung der Prozesswerte, also zu verlängerten Akutalisierungszeiten.In a system of process automation, so-called cyclic data traffic is used to transmit the process values acquired by the various field devices at regular intervals to a server, which can then make these process values available to various applications (clients). During operation, the amount of process variables requested by the client changes from time to time, for example, new variables are needed or variables previously required are eliminated. As a result, from time to time appropriate reconfiguration of the cyclic data traffic is required. Especially with larger systems with a large number of field devices, these reconfigurations of the cyclic data traffic are disturbing. For example, as a result of the reconfigurations, delays occur in the updating of the process values, that is to say, prolonged updating times.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, den zyklischen Datenverkehr zwischen mindestens einem Feldgerät und einem Server so abzuwickeln, dass überlange Aktualisierungszeiten vermieden werden.The object of the invention is therefore to handle the cyclic data traffic between at least one field device and a server so that overlong update times are avoided.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1, 2 und 14 angegebenen Merkmale.This object is achieved by the features specified in claims 1, 2 and 14.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Eine erfindungsgemäße Konfigurationseinheit ist dazu ausgelegt, einen zyklischen Datenverkehr zwischen einem Server und mindestens einem Feldgerät aufzusetzen. Die Konfigurationseinheit ist dazu ausgelegt, eine Gruppe von permanent benötigten Prozessvariablen festzulegen und eine Menge von statisch konfigurierten Multi-Variablen-Containern festzulegen, die dazu ausgelegt sind, die permanent benötigten Prozessvariablen im Rahmen des zyklischen Datenverkehrs regelmäßig von dem mindestens einen Feldgerät zum Server zu übermitteln; wobei die statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container keiner Umkonfigurierung unterworfen sind und auch bei geänderter Anforderung von Prozessvariablen unverändert erhalten bleiben.A configuration unit according to the invention is designed to set up cyclic data traffic between a server and at least one field device. The configuration unit is configured to define a set of permanently needed process variables and to set a set of statically configured multi-variable containers that are designed to periodically transmit the permanently required process variables from the at least one field device to the server as part of the cyclic traffic ; wherein the statically configured multi-variable containers are not subject to reconfiguration and remain unchanged even when changing request process variables.
Die erfindungsgemäße Konfigurationseinheit ermöglicht es, einen großen Teil des zyklischen Datenverkehrs zu Beginn der Laufzeit statisch aufzusetzen. Der verbleibende Teil des zyklischen Datenverkehrs kann beispielsweise mit Hilfe von dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Containern abgewickelt werden. Da ein großer Teil des zyklischen Datenverkehrs zu Beginn der Laufzeit statisch aufgesetzt wird, wird das Ausmaß der Umkonfigurierungen während des normalen Betriebs deutlich reduziert. Durch das Bereitstellen von statisch konfigurierten Multi-Variablen-Containern wird der durch die Umkonfigurierungen ausgelöste Datenverkehr im System deutlich reduziert, was wiederum die Aktualisierungszeiten der verschiedenen Prozessvariablen verbessert. Überlange Aktualisierungszeiten für einzelne Prozessvariable können wirkungsvoll vermieden werden. Dadurch wird ermöglicht, dass benötigte Prozesswerte mit deterministischen Aktualisierungszeiten zur Verfügung gestellt werden können, was bisher nicht möglich war. Auf diese Weise wird die Qualität der vom Server angebotenen Dienste deutlich verbessert.The configuration unit according to the invention makes it possible to statically set up a large part of the cyclic data traffic at the beginning of the runtime. The remaining part of the cyclic data traffic can, for example, be handled by means of dynamically configured multi-variable containers. Since a large portion of the cyclic traffic is statically set up at the beginning of the runtime, the extent of the reconfigurations during normal operation is significantly reduced. Providing statically configured multi-variable containers significantly reduces system traffic caused by the reconfigurations, which in turn improves the refresh times of the various process variables. Excessive update times for individual process variables can be effectively avoided. This makes it possible to provide the required process values with deterministic update times, which was previously not possible. In this way, the quality of services offered by the server is significantly improved.
Zum Betrieb des gesamten Systems ist es notwendig, einen sogenannten Makrozyklus festzulegen. Innerhalb eines Makrozyklus müssen sämtliche zum Betrieb des Systems erforderlichen Aktivitäten abgewickelt werden können, und außerdem muss noch etwas zeitlicher Puffer für unvorhergesehene Aufgaben vorgesehen werden. Indem eine Anzahl von Multi-Variablen-Containern vorab als statisch konfigurierte Multi-Variablen-Container festgelegt werden, wird die Abschätzung des erforderlichen zeitlichen Aufwands in Hinblick auf die Multi-Variablen-Container erleichtert, und die für einen Betrieb des Systems erforderliche Länge des Makrozyklus kann vorab besser abgeschätzt werden. Die Gefahr, den Makrozyklus zu kurz zu wählen und dann angesichts der vielen Multi-Variablen-Container in zeitliche Probleme zu geraten, wird durch das Konzept der statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container deutlich reduziert.To operate the entire system it is necessary to define a so-called macrocycle. Within a macrocycle, all the activities required to operate the system must be able to be handled, and there must also be some time buffer for unforeseen tasks. By predetermining a number of multi-variable containers as statically configured multi-variable containers, it is easier to estimate the time required with respect to the multi-variable containers, and the length of the macrocycle required to operate the system can be estimated better in advance. The danger, Choosing the macrocycle too short and then timing problems in view of the many multi-variable containers is significantly reduced by the concept of statically configured multi-variable containers.
Die folgenden Merkmale können – für sich oder in irgendeiner Kombination – ebenfalls vorteilhafte Ausführungsformen der beschriebenen und/oder beanspruchten Erfindung begründen:
- – Der beschriebene und/oder beanspruchte Server, wobei der Server dazu ausgelegt ist, die Menge von statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container nur beim Hochstarten des Servers zu konfigurieren und während der Laufzeit des Systems nicht umzukonfigurieren.
- – Der beschriebene und/oder beanspruchte Server, wobei der Server dazu ausgelegt ist, die Menge von statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container unmittelbar nach einer Benutzereingabe festzulegen, wobei die statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container bis zu einer erneuten Benutzereingabe unverändert bleiben.
- – Der beschriebene und/oder beanspruchte Server, wobei die Menge von statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container bis zu einer nächsten vom Benutzer vorgenommenen Festlegung unverändert erhalten bleibt.
- – Der beschriebene und/oder beanspruchte Server, wobei der Server dazu ausgelegt ist, die Menge von benötigten statisch konfigurierten Multi-Variablen-Containern durch Übertragen von Konfigurationsnachrichten an mindestens eines der Feldgeräte zu konfigurieren.
- – Das beschriebene und/oder beanspruchte Verfahren, welches folgenden Schritt aufweist: Empfangen, auf Seiten des Servers, einer geänderten Anforderung von benötigten Prozessvariablen von einem Client.
- – Das beschriebene und/oder beanspruchte Verfahren, welches folgenden Schritt aufweist: Anpassen von regelmäßig von dem mindestens einen Feldgerät zum Server übermittelten Prozessvariablen entsprechend der vom Client zum Server übermittelten geänderten Anforderung.
- – Das beschriebene und/oder beanspruchte Verfahren, welches folgenden Schritt aufweist: Umkonfigurieren der dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container entsprechend einer vom Client zum Server übermittelten geänderten Anforderung von Prozessvariablen, während die statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container unverändert beibehalten werden.
- – Das beschriebene und/oder beanspruchte Verfahren, welches folgenden Schritt aufweist: Vergleichen der in der Anforderung spezifizierten benötigten Prozessvariablen mit der Gruppe der permanent benötigten Prozessvariablen und Ermitteln von zusätzlich benötigten Prozessvariablen, die zusätzlich zu den permanent benötigten Prozessvariablen benötigt werden.
- – Das beschriebene und/oder beanspruchte Verfahren, welches folgenden Schritt aufweist: Umkonfigurieren der dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container entsprechend den zusätzlich benötigten Prozessvariablen.
The following features may also constitute, by themselves or in any combination, advantageous embodiments of the invention described and / or claimed: - The described and / or claimed server, wherein the server is configured to configure the set of statically configured multi-variable containers only at boot up of the server and not to reconfigure during runtime of the system.
- The described and / or claimed server, wherein the server is arranged to set the amount of statically configured multi-variable containers immediately after user input, leaving the statically configured multi-variable containers unchanged until re-user input.
- The described and / or claimed server, wherein the set of statically configured multi-variable containers remains unchanged until a next user-specified setting.
- The described and / or claimed server, wherein the server is configured to configure the amount of required statically configured multi-variable containers by transmitting configuration messages to at least one of the field devices.
- The described and / or claimed method, comprising the step of receiving, on the server side, a changed request for needed process variables from a client.
- The method described and / or claimed comprises the following step: adapting process variables regularly transmitted from the at least one field device to the server in accordance with the changed request transmitted by the client to the server.
- The described and / or claimed method, comprising the step of: reconfiguring the dynamically configured multi-variable containers according to a changed request of process variables transmitted from the client to the server while keeping the statically configured multi-variable containers unchanged.
- The method described and / or claimed, comprising the step of: comparing the required process variables specified in the request with the group of permanently required process variables and determining additionally required process variables that are required in addition to the permanently required process variables.
- The described and / or claimed method comprising the step of: reconfiguring the dynamically configured multi-variable containers according to the additional required process variables.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to several embodiments shown in the drawings.
Es zeigen:Show it:
1 ein System der Prozessautomatisierungstechnik gemäß dem Stand der Technik; 1 a system of process automation technology according to the prior art;
2 ein erfindungsgemäßes System der Prozessautomatisierungstechnik, bei dem sowohl statisch konfigurierte als auch dynamisch konfigurierte Multi-Variablen-Container eingesetzt werden; 2 an inventive system of process automation technology in which both statically configured and dynamically configured multi-variable containers are used;
3 einen Eingabebildschirm einer Konfigurationseinheit; 3 an input screen of a configuration unit;
4 die Struktur einer Konfigurationsdatei; und 4 the structure of a configuration file; and
5 einen Eingabebildschirm entsprechend einer alternativen Ausführungsform der Erfindung. 5 an input screen according to an alternative embodiment of the invention.
In 1 ist ein System der Prozessautomatisierungstechnik dargestellt, das einen Serverrechner 1 sowie ein breitbandiges Netzwerk 2 umfasst, an das mittelbar oder unmittelbar verschiedene Feldgeräte 3, 4, 5, 6, 7 angeschlossen sind. Bei dem breitbandigen Netzwerk 2 kann es sich beispielsweise um ein Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Netzwerk gemäß dem Standard HSE (High Speed Ethernet) handeln. High Speed Ethernet (HSE) bietet Spezifikationen für ein kostengünstiges, anlagenweites Hochgeschwindigkeitsnetz für die Prozessautomation. HSE wird mit 100 Mbit/Sekunde betrieben und ist für den Einsatz in der verfahrenstechnischen Automation bestimmt, dient aber auch zur Informationsintegration in die Produktionsleitebene und in Management-Informations-Systeme.In 1 is a system of process automation technology that represents a server computer 1 as well as a broadband network 2 includes, to the directly or indirectly different field devices 3 . 4 . 5 . 6 . 7 are connected. In the broadband network 2 For example, it may be a high-speed Ethernet network in accordance with the HSE (High Speed Ethernet) standard. High Speed Ethernet (HSE) provides specifications for a low-cost, high-speed, plant-wide process automation network. HSE is operated at 100 Mbit / s and is intended for use in process automation, but also for information integration in the production management level and in management information systems.
An das breitbandige Netzwerk 2 können verschiedene Typen von Geräten angeschlossen werden. Zum einen ist es möglich, HSE-Feldgeräte, die mit einer HSE-Schnittstelle ausgerüstet sind, unmittelbar an das breitbandige Netzwerk 2 anzuschließen. Bei dem Feldgerät 3 handelt es sich um ein derartiges HSE-Feldgerät.To the broadband network 2 Different types of devices can be connected. On the one hand, it is possible for HSE field devices equipped with an HSE interface to connect directly to the broadband network 2 to join. In the field device 3 it is such a HSE field device.
Darüber hinaus können Feldgeräte über ein sogenanntes Verknüpfungsgerät 8 mit dem breitbandigen Netzwerk 2 verbunden werden. Das Verknüpfungsgerät 8 stellt ein oder mehrere H1-Schnittstellen für den Anschluss eines Feldbus 9 im Foundation Fieldbus Standard zur Verfügung. An den Feldbus 9 können verschiedene Feldgeräte 4, 5 angeschlossen werden. Dabei ermöglicht eine H1-Schnittstelle eine Datenübertragungsrate von 31,25 kbit/Sekunde. Die einzelnen H1-Feldbussegemente können innerhalb des Verknüpfungsgeräts 8 lokal miteinander über eine integrierte Brücke oder über FDA (Field Device Access)-Dienste verbunden werden.In addition, field devices via a so-called linking device 8th with the broadband network 2 get connected. The linking device 8th represents one or more H1 Interfaces for the connection of a fieldbus 9 available in the Foundation Fieldbus standard. To the fieldbus 9 can use different field devices 4 . 5 be connected. An H1 interface enables a data transfer rate of 31.25 kbit / second. The individual H1 field bus segments can be inside the logic device 8th be connected to each other locally via an integrated bridge or via FDA (Field Device Access) services.
Darüber hinaus kann ein I/O-Gateway 10 mittels einer HSE-Schnittstelle an das breitbandige Netzwerk 3 angeschlossen sein. An den I/O-Gateway 10 sind über einen Feldbus 11 gemäß dem Foundation Fieldbus Standard weitere Feldgeräte 6, 7 angeschlossen, welche über das breitbandige Netzwerk 2 mit dem Serverrechner 1 kommunizieren können.In addition, an I / O gateway 10 by means of an HSE interface to the broadband network 3 be connected. To the I / O gateway 10 are over a fieldbus 11 Other field devices according to the Foundation Fieldbus standard 6 . 7 connected via the broadband network 2 with the server computer 1 to be able to communicate.
Im Folgenden soll der zyklische Datenverkehr innerhalb des in 1 gezeigten Systems dargestellt werden. Im Rahmen des zyklischen Datenverkehrs werden aktuelle Prozesswerte von den verschiedenen Feldgeräten 3 bis 7 zum Serverrechner 1 übermittelt, welcher in seiner Funktion als OPC-Server diese Prozesswerte verschiedenen Anwendungen zur Verfügung stellt. Dabei bezeichnet OPC eine standardisierte Schnittstellendefinition, die einen Datenaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen der Prozessautomatisierungstechnik ermöglicht.In the following, the cyclic data traffic within the in 1 shown system are shown. As part of the cyclical data traffic, current process values from the various field devices 3 to 7 to the server computer 1 which, in its function as OPC server, makes these process values available to various applications. OPC refers to a standardized interface definition that enables a data exchange between different applications of process automation technology.
Bei den Anwendungen, die jeweils aktuelle Prozesswerte benötigen, kann es sich beispielsweise um Visualisierungsprogramme (z. B. SCADA), um Programme zur Aufzeichnung der Prozesswerthistorie, um Alarmregistrierungsprogramme oder um Kurvenaufzeichnungsprogramme handeln. Derartige Programme fungieren als OPC-Client 12 und sind über eine Datenverbindung 13 mit dem Serverrechner 1 verbunden. Über die Datenverbindung 13 erhält der OPC-Client 12 aktuelle Prozesswerte vom Serverrechner 1. Bei der Datenverbindung 13 kann es sich beispielsweise um eine Ethernet-Verbindung handeln. Alternativ dazu kann der jeweilige OPC-Client 12 auch unmittelbar auf dem Serverrechner 1 installiert sein.The applications requiring current process values can be, for example, visualization programs (eg SCADA), programs for recording the process value history, alarm registration programs or curve recording programs. Such programs act as OPC clients 12 and are over a data connection 13 with the server computer 1 connected. About the data connection 13 receives the OPC client 12 Current process values from the server computer 1 , In the data connection 13 it can be, for example, an Ethernet connection. Alternatively, the respective OPC client 12 also directly on the server computer 1 be installed.
Zum Aufsetzen des zyklischen Datenverkehrs übermittelt der OPC-Client 12 über die Datenverbindung 13 eine Anforderung an den Serverrechner 1, in der festgelegt ist, von welchen Prozessvariablen jeweils aktuelle Werte benötigt werden. Diese Anforderung kann beispielsweise in Form einer Liste von Kennungen (sogenannte Tags) der benötigten Prozessvariablen zum Serverrechner 1 geschickt werden. Daraufhin konfiguriert der Serverrechner 1 die an das System angeschlossenen Feldgeräte 3 bis 7, wobei an jedes der Feldgeräte 3 bis 7 eine entsprechende Konfigurationsnachricht 14, 15 geschickt wird, in der die benötigten Prozessvariablen spezifiziert werden, die das jeweilige Feldgerät an den Serverrechner 1 liefern soll. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in 1 nur die Konfigurationsnachrichten 14, 15 für die Feldgeräte 3, 4 eingezeichnet, es werden aber auch an die anderen Feldgeräte 5, 6, 7 entsprechende Konfigurationsnachrichten versendet, um von diesen Feldgeräten die benötigten Variablenwerte anzufordern. Darüber hinaus können auch Prozessvariable des Verknüpfungsgeräts 8 oder des I/O-Gateway 10 angefordert werden.The OPC client transmits the cyclic data traffic in order to set it up 12 over the data connection 13 a request to the server machine 1 , which defines which process variables need actual values. This requirement may be in the form of a list of identifiers (so-called tags) of the required process variables for the server computer, for example 1 sent. The server computer then configures 1 the field devices connected to the system 3 to 7 , wherein each of the field devices 3 to 7 a corresponding configuration message 14 . 15 is sent, in which the required process variables are specified, the respective field device to the server computer 1 should deliver. For clarity, in 1 only the configuration messages 14 . 15 for the field devices 3 . 4 but also the other field devices 5 . 6 . 7 sends corresponding configuration messages in order to request the required variable values from these field devices. In addition, process variables of the linking device can also be used 8th or the I / O gateway 10 be requested.
Auf den Empfang der Konfigurationsnachrichten 14, 15 hin beginnen die Feldgeräte, die angeforderten Parameterwerte in regelmäßigen zeitlichen Abständen an den Serverrechner 1 zu übermitteln. Die Übertragung der aktuellen Parameterwerte erfolgt in der Regel mit Hilfe von sogenannten Multi-Variablen-Containern (Multi Variable Container, MVC). Ein Multi-Variablen-Container ist eine Nachricht, die vom jeweiligen Feldgerät in regelmäßigen zeitlichen Abständen zum Serverrechner 1 übermittelt wird. Ein Multi-Variablen-Container hat eine festgelegte Länge und enthält der Reihe nach aktuelle Werte von angeforderten Prozessvariablen. Unter Umständen müssen mehrere Multi-Variablen-Container aufgesetzt werden, um alle angeforderten Prozessvariablen unterbringen zu können.Upon receiving the configuration messages 14 . 15 The field devices begin to request the requested parameter values at regular intervals to the server computer 1 to convey. The transmission of the current parameter values is generally done with the aid of so-called multi-variable containers (MVC). A multi-variable container is a message from the respective field device at regular intervals to the server computer 1 is transmitted. A multi-variable container has a fixed length and contains in turn current values of requested process variables. It may be necessary to set up multiple multi-variable containers to accommodate all requested process variables.
In dem in 1 dargestellten Beispiel sendet das Feldgerät 3 auf die Konfigurationsnachricht 14 hin in regelmäßigem zeitlichem Abstand einen Multi-Variablen-Container 16 mit den aktuellen Variablenwerten an den Serverrechner 1. Auf den Empfang der Konfigurationsnachricht 15 hin sendet auch das Feldgerät 4 in periodischen Abständen einen Multi-Variablen-Container 17 mit den angeforderten aktuellen Werten an den Serverrechner 1. Auch die restlichen Feldgeräte 5, 6, 7 übermitteln in regelmäßigen zeitlichen Abständen Multi-Variablen-Container an den Serverrechner 1, diese Multi-Variablen-Container sind jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht mit eingezeichnet. Es sei jedoch angemerkt, dass nicht alte Feldgeräte die Verwendung von Multi-Variablen-Container für den zyklischen Datenverkehr mit dem Serverrechner 1 unterstützen. Bei derartigen Feldgeräten kann es notwendig sein, die aktuellen Variablenwerte durch ”Polling” zu ermitteln, also durch regelmäßiges Abfragen vom Serverrechner 1 aus.In the in 1 the example shown sends the field device 3 to the configuration message 14 out at regular intervals a multi-variable container 16 with the current variable values to the server computer 1 , Upon receipt of the configuration message 15 also sends the field device 4 Periodically a multi-variable container 17 with the requested current values to the server computer 1 , Also the remaining field devices 5 . 6 . 7 transmit multi-variable containers to the server computer at regular intervals 1 However, these multi-variable containers are not shown for reasons of clarity. It should be noted, however, that non-old field devices require the use of multi-variable containers for cyclic traffic to the server machine 1 support. In the case of such field devices, it may be necessary to determine the current variable values by "polling", that is to say by regular polling by the server computer 1 out.
Von Zeit zu Zeit, beispielsweise alle zwei Minuten, übermittelt der OPC-Client 12 eine neue Liste mit Kennungen der benötigten Variablen über die Datenverbindung 13 an den Serverrechner 1. Im Vergleich zur vorhergehenden Version kann die neue Liste neue Prozessvariable umfassen, die in der bisherigen Version nicht enthalten waren, es können aber auch bisher benötigte Prozessvariable entfallen. Auf Seiten des Serverrechners 1 löst diese neue Liste eine Umkonfigurierung des zyklischen Datenverkehrs aus. Der Serverrechner 1 sendet entsprechende Konfigurationsnachrichten an die Feldgeräte 3 bis 7, mit denen die bisherigen Einstellungen zurückgesetzt und anschließend die Multi-Variablen-Container entsprechend der neuen Liste von benötigten Parametern neu aufgesetzt werden. Als Folge dieser Umkonfigurierung werden sowohl das breitbandige Netzwerk 2 als auch die Feldbusse 9 und 11 mit zusätzlichem Datenverkehr belastet. In den Feldgeräten müssen die Multi-Variablen-Container neu aufgesetzt werden, was ebenfalls Ressourcen in Anspruch nimmt. Als Folge dieser Umkonfigurierung kann es zumindest bei einigen der beobachteten Prozessvariablen zu einer signifikanten Verlängerung der jeweiligen Aktualisierungszeit kommen, so dass die aktuellen Prozesswerte dem Serverrechner 1 und somit auch dem OPC-Client 12 nur verzögert zur Verfügung gestellt werden. Von diesen Verzögerungen sind auch solche Prozessvariable betroffen, die sowohl in der bisherigen als auch in der neuen Liste der benötigten Parameter enthalten sind und somit eigentlich unverändert weiter regelmäßig aktualisiert werden sollten. Insbesondere in Systemen, die viele Feldgeräte umfassen, fallen die durch die ständige Umkonfigurierung verursachten Schwankungen der Aktualisierungszeit negativ ins Gewicht.From time to time, for example every two minutes, the OPC client transmits 12 a new list of tags of the required variables over the data connection 13 to the server computer 1 , Compared to the previous version, the new list can include new process variables that were not included in the previous version, but it can also be used previously required process variable. On the server computer side 1 This new list triggers a cyclic data reconfiguration. The server computer 1 sends corresponding configuration messages to the field devices 3 to 7 which resets the previous settings and then rebuilds the multi-variable containers according to the new list of required parameters. As a result of this reconfiguration both the broadband network 2 as well as the field buses 9 and 11 burdened with additional traffic. In the field devices, the multi-variable containers must be reset, which also requires resources. As a consequence of this reconfiguration, at least some of the observed process variables can significantly increase the respective update time, so that the current process values are sent to the server computer 1 and thus also the OPC client 12 only be made available with delay. These delays also affect those process variables that are contained in both the previous and the new list of required parameters and thus should continue to be regularly updated without any changes. Especially in systems that include many field devices, the variations in the update time caused by the constant reconfiguration negatively impact.
Entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollen überflüssige Umkonfigurierungen weitgehend vermieden werden, indem eine Möglichkeit geschaffen wird, statisch konfigurierte Multi-Variablen-Container aufzusetzen, die von den dynamischen Umkonfigurierungen nicht betroffen sind. In 2 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems der Prozessautomatisierungstechnik gezeigt, bei dem die erfindungsgemäße Lösung verwirklicht ist. Das System umfasst einen Serverrechner 20, auf dem eine Konfigurationseinheit 21 zum Aufsetzen der statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container implementiert ist. Der Serverrechner 20 steht über ein breitbandiges Netzwerk 22 (beispielsweise High Speed Ethernet, HSE) direkt oder indirekt mit einer Mehrzahl von Feldgeräten 23 bis 27 in Verbindung. Bei dem Feldgerät 23 handelt es sich um ein HSE-Feldgerät, das unmittelbar mit dem breitbandigen Netzwerk 22 verbunden ist. Die beiden Feldgeräte 24, 25 sind über einen Foundation Fieldbus 28 und ein Verknüpfungsgerät 29 mit dem breitbandigen Netzwerk 22 verbunden. Die beiden Feldgeräte 26, 27 sind über einen Foundation Fieldbus 30 und einen I/O-Gateway 31 mit dem breitbandigen Netzwerk 22 verbunden.In accordance with embodiments of the present invention, redundant reconfigurations are to be largely avoided by providing a way to set up statically configured multi-variable containers that are not affected by the dynamic reconfigurations. In 2 an embodiment of a system according to the invention of the process automation technology is shown, in which the inventive solution is realized. The system includes a server computer 20 on which a configuration unit 21 implemented to set up the statically configured multi-variable container. The server computer 20 is a broadband network 22 (eg, High Speed Ethernet, HSE) directly or indirectly with a plurality of field devices 23 to 27 in connection. In the field device 23 it is an HSE field device directly connected to the broadband network 22 connected is. The two field devices 24 . 25 are over a Foundation Fieldbus 28 and a linking device 29 with the broadband network 22 connected. The two field devices 26 . 27 are over a Foundation Fieldbus 30 and an I / O gateway 31 with the broadband network 22 connected.
Auch bei der in 2 gezeigten Ausführungsform dient der Serverrechner 20 als OPC-Server, der einem oder mehreren OPC-Clients die aktuellen Prozesswerte des Systems zur Verfügung stellt. Beispielsweise kann ein OPC-Client 32 über eine Datenverbindung 33 mit dem Serverrechner 20 verbunden sein, um die jeweils benötigten aktuellen Prozesswerte abzurufen.Also at the in 2 the embodiment shown server serves the server 20 as an OPC server, which makes the current process values of the system available to one or more OPC clients. For example, an OPC client 32 via a data connection 33 with the server computer 20 be connected to retrieve the required current process values.
Im Folgenden soll dargestellt werden, wie mit Hilfe der Konfigurationseinheit 21 eine Anzahl von statisch konfigurierten Multi-Variablen-Containern konfiguriert werden können, welche während der Laufzeit des Systems nicht verändert werden. In 3 ist hierzu ein entsprechender Eingabebildschirm der Konfigurationseinheit 21 gezeigt. Auf dem Eingabebildschirm sind Geräteinformationen 34 zu einem ersten Gerät mit der Kennung ”Bridge01” sowie Geräteinformationen 35 zu einem zweiten Gerät mit der Kennung ”Cerabar01” aufgelistet. Zu dem Gerät ”Bridge01” sind die Funktionsblockkennungen ”Bridge01_RS_1” sowie ”Bridge01_HY_EMB_IO_1” angegeben. Während zu dem ersten der beiden Funktionsblocks augenblicklich keine Variablenkennungen angezeigt sind, sind zu dem zweiten Funktionsblock ”Bridge01_HY_EMB_IO_1” fünf zu diesem Funktionsblock gehörige Variablenkennungen aufgelistet, nämlich BLK_ALM, Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_1, Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_2, Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_3 und Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_4.The following describes how to use the configuration unit 21 a number of statically configured multi-variable containers can be configured which are not changed during runtime of the system. In 3 is a corresponding input screen of the configuration unit 21 shown. On the input screen are device information 34 to a first device with the identifier "Bridge01" as well as device information 35 to a second device with the identifier "Cerabar01" listed. The function block identifiers "Bridge01_RS_1" and "Bridge01_HY_EMB_IO_1" are specified for the device "Bridge01". While no variable identifiers are currently displayed for the first of the two function blocks, five variable identifiers belonging to this function block are listed for the second function block "Bridge01_HY_EMB_IO_1", namely BLK_ALM, Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_1, Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_2, Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_3 and Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_4.
Rechts neben den Geräteinformationen 34 sind eine Reihe von Kästchen 36 angeordnet, wobei jedes Kästchen einer der Kennungen zugeordnet ist. Durch Anklicken des jeweiligen Kästchen kann eine Prozessvariable als permanent benötigte Prozessvariable festgelegt werden, was durch ein Häkchen gekennzeichnet wird. Bei dem in 3 gezeigten Beispiel sind die vier Prozessvariablen Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_1, Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_2, Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_3 und Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_4 als permanent benötigte Prozessvariable definiert. Für die regelmäßige Übertragung dieser Prozessvariablen vom Gerät ”Bridge01” zum Serverrechner 20 wird nun eine geeignete Anzahl von Multi-Variablen-Containern statisch konfiguriert. Diese statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container sind ausschließlich für die Übertragung der permanent benötigten Variablenwerte vorgesehen.Right next to the device information 34 are a series of boxes 36 arranged, each box is associated with one of the identifiers. By clicking on the respective box, a process variable can be defined as a permanently required process variable, which is indicated by a checkmark. At the in 3 In the example shown, the four process variables Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_1, Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_2, Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_3 and Bridge01_HY_EMB_IO_1_IN_4 are defined as permanently required process variables. For the regular transfer of these process variables from the device "Bridge01" to the server computer 20 Now a suitable number of multi-variable containers is statically configured. These statically configured multi-variable containers are intended exclusively for the transmission of permanently required variable values.
Neben der Gerätekennung ”Bridge01” ist ein Kapazitätsbalken 37 angeordnet. Dieser Kapazitätsbalken 37 zeigt an, dass das Gerät ”Bridge01” maximal 22 Multi-Variablen-Container zur Verfügung stellen kann. Darüber hinaus zeigt der Kapazitätsbalken 37 an, wie viele der 22 verfügbaren Multi-Variablen-Container bereits belegt und wie viele noch frei sind. Der Kapazitätsbalken 37 wird stets aktualisiert, wenn bei einer Variablen ein Häkchen gesetzt oder entfernt wird.In addition to the device identifier "Bridge01" is a capacity bar 37 arranged. This capacity bar 37 indicates that the device "Bridge01" is maximum 22 Multi-variable container can provide. In addition, the capacity bar shows 37 how many of the 22 available multi-variable container already occupied and how many are still free. The capacity bar 37 is always updated when a tick is placed or removed from a tag.
Die Geräteinformationen 35 zum Gerät ”Cerabar01” umfassen eine Funktionsblockkennung ”Cerabar01_AI_1” sowie vier zugehörige Kennungen von Prozessvariablen, nämlich ALARM_SUM, BLOCK_ALM, FIELD_VAL und OUT. Rechts neben den Geräteinformationen 35 sind eine Reihe von Kästchen 38 angeordnet, wobei jeder Kennung ein entsprechendes Kästchen zugeordnet ist. Es ist erkennbar, dass nur die Prozessvariable OUT als permanent benötigte Prozessvariable definiert ist, während die anderen Variablen nicht permanent benötigt werden.The device information 35 to the device "Cerabar01" include a function block identifier "Cerabar01_AI_1" and four associated identifiers of process variables, namely ALARM_SUM, BLOCK_ALM, FIELD_VAL and OUT. Right next to the device information 35 are a series of boxes 38 arranged, each identifier a corresponding box is assigned. It can be seen that only the process variable OUT is defined as a permanently required process variable, while the other variables are not permanently required.
Neben der Gerätekennung ”Cerabar01” ist ein Kapazitätsbalken 39 angezeigt, der darüber informiert, dass das Gerät ”Cerabar01” maximal vier Multi-Variablen-Container unterstützt, und dass derzeit nur ein Multi-Variablen-Container belegt ist.In addition to the device identifier "Cerabar01" is a capacity bar 39 indicating that the Cerabar01 device supports a maximum of four multi-variable containers, and that currently only one multi-variable container is in use.
Unten rechts am Eingabebildschirm sind zwei Schaltflächen ”Löschen” 40 und ”Speichern” 41 angeordnet. Mit der Schaltfläche ”Löschen” 40 kann die bisherige Konfiguration der statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container gelöscht werden. Durch Betätigen der Schaltfläche ”Speichern” 41 wird die mittels des Eingabebildschirms festgelegte Konfiguration als Konfigurationsdatei abgespeichert. Diese Konfiguration wird dann beim nächsten Hochstarten des Serverrechners 20 wirksam, und in den jeweiligen Feldgeräten werden entsprechend den Vorgaben der Konfigurationsdatei statisch konfigurierte Multi-Variablen-Container erzeugt. Diese statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container bleiben während der Laufzeit des Systems bis zum nächsten Hochstarten des Serverrechners 20 unverändert bestehen.At the bottom right of the input screen are two buttons "Delete" 40 and "save" 41 arranged. With the "Delete" button 40 The previous configuration of the statically configured multi-variable containers can be deleted. By clicking the "Save" button 41 the configuration defined by means of the input screen is stored as a configuration file. This configuration then becomes the next time the server computer starts up 20 effective, and statically configured multi-variable containers are generated in the respective field devices according to the specifications of the configuration file. These statically configured multi-variable containers will remain in operation until the next time the server starts up while the system is running 20 unchanged.
In 4 ist die zugehörige Konfigurationsdatei zu dem Eingabebildschirm von 3 gezeigt. Diese Konfigurationsdatei legt fest, welche Prozessvariable permanent benötigt werden und daher in statisch konfigurierten Multi-Variablen-Containern zum Serverrechner übermittelt werden.In 4 is the associated configuration file to the input screen of 3 shown. This configuration file determines which process variables are permanently required and therefore transmitted in statically configured multi-variable containers to the server computer.
In der in 4 gezeigten Konfigurationsdatei sind zu jedem Gerät die permanent benötigten Prozessvariablen festgelegt. Im ersten Teil 42 der Konfigurationsdatei sind die permanent benötigten Prozessvariablen des Geräts ”Bridge01” aufgelistet. Zunächst ist die Funktionsblockkennung Bridge01_HY_EMB_IO_1 angegeben, und anschließend werden die vier permanent benötigten Prozessvariablen IN_1, IN_2, IN_3, IN_4 angegeben.In the in 4 The configuration file shown defines the permanently required process variables for each device. In the first part 42 The configuration file lists the permanently required process variables of the device "Bridge01". First, the function block identifier Bridge01_HY_EMB_IO_1 is specified, and then the four permanently required process variables IN_1, IN_2, IN_3, IN_4 are specified.
Im zweiten Teil 43 der Konfigurationsdatei werden die permanent benötigten Prozessvariablen des zweiten Geräts ”Cerabar01” angegeben. Zunächst ist die Funktionsblockkennung Cerabar01_AI_1 aufgeführt, und anschließend wird die permanent benötigte Prozessvariable OUT angegeben.In the second part 43 The configuration file specifies the permanently required process variables of the second device "Cerabar01". First, the function block identifier Cerabar01_AI_1 is listed, and then the permanently required process variable OUT is specified.
Anhand von 2 soll im Folgenden beschrieben werden, wie der Serverrechner 20 nach dem Hochstarten die statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container entsprechend der Konfigurationsdatei aufsetzt. Dazu übermittelt der Serverrechner 20 Konfigurationsnachrichten an diejenigen der Feldgeräte 23 bis 27, die in Zukunft statisch konfigurierte Multi-Variablen-Container an den Serverrechner 20 übermitteln sollen. Beispielsweise wird an das Feldgerät 23 eine Konfigurationsnachricht 44 übermittelt, in der festgelegt ist, dass das Feldgerät 23 in Zukunft zwei statisch konfigurierte Multi-Variablen-Container 45, 46 in regelmäßigem zeitlichen Abstand zum Serverrechner 20 übermitteln soll. Außerdem ist in der Konfigurationsnachricht 44 festgelegt, welche Prozessvariablen des Feldgeräts 23 permanent überwacht und zu diesem Zweck in den statisch konfigurierten Multi-Variablen-Containern 45, 46 regelmäßig zum Serverrechner 20 übermittelt werden sollen.Based on 2 will be described below as the server computer 20 After booting, the statically configured multi-variable containers are set up according to the configuration file. For this, the server computer transmits 20 Configuration messages to those of the field devices 23 to 27 , which in the future statically configured multi-variable container to the server machine 20 to transmit. For example, to the field device 23 a configuration message 44 in which it is specified that the field device 23 in the future, two statically configured multi-variable containers 45 . 46 at regular intervals to the server computer 20 should transmit. Also, in the configuration message 44 set which process variables of the field device 23 permanently monitored and for this purpose in the statically configured multi-variable containers 45 . 46 regularly to the server computer 20 to be transmitted.
Auch an das Feldgerät 24 übermittelt der Serverrechner 20 eine Konfigurationsnachricht 47. In dieser Konfigurationsnachricht 47 ist angegeben, dass das Feldgerät 24 in Zukunft regelmäßig einen statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container 48 zum Serverrechner 20 übermitteln soll. Außerdem ist in der Konfigurationsnachricht 47 angegeben, welche Prozessvariablen in dem statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container 48 übermittelt werden sollen.Also to the field device 24 transmitted by the server computer 20 a configuration message 47 , In this configuration message 47 is specified that the field device 24 in the future regularly a statically configured multi-variable container 48 to the server computer 20 should transmit. Also, in the configuration message 47 specified which process variables in the statically configured multi-variable container 48 to be transmitted.
Auch an die restlichen Feldgeräte 25 bis 27, an das Verknüpfungsgerät 29 sowie an den I/O-Gateway 31 können Konfigurationsnachrichten übermittelt werden, um statisch konfigurierte Multi-Variablen-Container aufzusetzen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind diese Konfigurationsnachrichten sowie die zugehörigen statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container jedoch nicht eingezeichnet.Also to the remaining field devices 25 to 27 , to the linking device 29 as well as to the I / O gateway 31 configuration messages can be transmitted to set up statically configured multi-variable containers. For reasons of clarity, however, these configuration messages and the associated statically configured multi-variable containers are not shown.
Die permanent überwachten Prozessvariablen stellen eine Grundmenge an Information über das System dar, die einem an den Serverrechner 20 angeschlossenen OPC-Client zur Verfügung gestellt werden kann. In der Regel benötigt der jeweilige OPC-Client 32 darüber hinaus aber noch weitere Prozesswerte, die von den Feldgeräten 23 bis 27 in regelmäßigem Abstand zum Serverrechner 20 übermittelt werden müssen.The permanently monitored process variables represent a basic amount of information about the system, the one to the server computer 20 connected OPC client can be made available. As a rule, the respective OPC client is required 32 in addition, however, other process values, that of the field devices 23 to 27 at regular intervals to the server computer 20 must be transmitted.
Der OPC-Client 32 übermittelt von Zeit zu Zeit eine neue Liste mit Kennungen der benötigten Variablen über die Datenverbindung 33 zum Serverrechner 20. Auf Seiten des Serverrechners 20 wird diese Liste der angeforderten Prozessvariablen mit der Liste der permanent benötigten Prozessvariablen verglichen. In der Regel handelt es sich bei einem Teil der angeforderten Prozessvariablen um permanent benötigte Prozessvariable, die mit Hilfe der statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container regelmäßig zum Serverrechner 20 übermittelt werden und daher vom Serverrechner 20 problemlos zur Verfügung gestellt werden können. Darüber hinaus kann die Liste der angeforderten Prozessvariablen aber auch solche Prozessvariable umfassen, die nicht zu den permanent benötigten Prozessvariablen gehören und deshalb auf Seiten des Serverrechners 20 nicht zur Verfügung stehen. Um die aktuellen Werte dieser zusätzlich angeforderten Prozessvariablen regelmäßig von den Feldgeräten 23 bis 27 abzufragen, werden nun dynamisch konfigurierte Multi-Variablen-Container konfiguriert, die die Aufgabe haben, die Werte dieser zusätzlich angeforderten Prozessvariablen von dem jeweiligen Feldgerät zum Serverrechner 20 zu übertragen.The OPC client 32 from time to time transmits a new list of identifiers of the required variables over the data connection 33 to the server computer 20 , On the server computer side 20 This list of requested process variables is compared with the list of permanently required process variables. As a rule, part of the requested process variables are permanently required process variables that are routinely routed to the server computer using the statically configured multi-variable containers 20 be transmitted and therefore from the server computer 20 can be provided easily. In addition, however, the list of requested process variables may also include those process variables that are not among the permanently needed process variables and therefore on the server computer side 20 Not be available. To get the current values of these additionally requested process variables regularly from the field devices 23 to 27 Now, dynamically configured multi-variable containers are configured, which have the task of transferring the values of these additionally requested process variables from the respective field device to the server computer 20 transferred to.
Zum Aufsetzen der dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container sendet der Serverrechner 20 Konfigurationsnachrichten an die Feldgeräte. Beispielsweise sendet der Serverrechner 20 eine Konfigurationsnachricht 49 an das Feldgerät 23, in der spezifiziert ist, dass das Feldgerät 23 in Zukunft regelmäßig einen dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container 50 an den Serverrechner 20 übermitteln soll. In der Konfigurationsnachricht 49 ist außerdem angegeben, welche Prozesswerte des Feldgeräts 23 in dem dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container 50 regelmäßig zum Serverrechner 20 übermittelt werden sollen.The server computer sends the dynamically configured multi-variable container to set up 20 Configuration messages to the field devices. For example, the server computer sends 20 a configuration message 49 to the field device 23 in which is specified that the field device 23 in the future regularly a dynamically configured multi-variable container 50 to the server computer 20 should transmit. In the configuration message 49 it also indicates which process values of the field device 23 in the dynamically configured multi-variable container 50 regularly to the server computer 20 to be transmitted.
Auch an das Feldgerät 24 wird eine Konfigurationsnachricht 51 übermittelt, welche angibt, dass in Zukunft zwei dynamisch konfigurierte Multi-Variablen-Container 52, 53 benötigt werden, um bestimmte Prozesswerte des Feldgeräts 24 in regelmäßigem Abstand zum Serverrechner 20 zu übertragen.Also to the field device 24 becomes a configuration message 51 which specifies that in future two dynamically configured multi-variable containers 52 . 53 be required to process specific values of the field device 24 at regular intervals to the server computer 20 transferred to.
Konfigurationsnachrichten zum Aufsetzen von dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Containern können darüber hinaus auch an mindestens eines von den restlichen Feldgeräten 25 bis 27, an das Verknüpfungsgerät 29 und an den I/O-Gateway 31 gesendet werden, um auch dort je nach Bedarf zusätzliche dynamisch konfigurierte Multi-Variablen-Container zu erzeugen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind diese Konfigurationsnachrichten sowie die zugehörigen dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container in 2 nicht eingezeichnet.Configuration messages for setting up dynamically configured multi-variable containers can also be sent to at least one of the remaining field devices 25 to 27 , to the linking device 29 and to the I / O gateway 31 to generate additional dynamically configured multi-variable containers as needed. For the sake of clarity, these configuration messages and the associated dynamically configured multi-variable containers are in 2 not shown.
Wenn der OPC-Client 32 zu einem späteren Zeitpunkt erneut eine aktualisierte Liste der benötigten Prozessvariablen an den Serverrechner 20 übermittelt, können neue Prozessvariable zu den bisher bereits benötigten Prozessvariablen hinzukommen. Alternativ oder zusätzlich können bisher benötigte Prozessvariable entfallen. Wenn der Serverrechner 20 eine derartige neue Anforderung vom OPC-Client 32 erhält, kann es erforderlich sein, eine Umkonfigurierung der dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container vorzunehmen. Die statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container bleiben jedoch unverändert erhalten und übermitteln weiterhin einen Grundbestand an aktuellen Prozessvariablen zum Serverrechner 20. Auch bei einer Änderung der angeforderten Prozessvariablen sind insofern nur die dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container von einer Umkonfigurierung betroffen.If the OPC client 32 at a later time again an updated list of required process variables to the server computer 20 new process variables can be added to the previously required process variables. Alternatively or additionally, previously required process variables can be omitted. If the server machine 20 such a new request from the OPC client 32 It may be necessary to reconfigure the dynamically configured multi-variable containers. However, the statically configured multi-variable containers remain unchanged and still transmit a basic set of current process variables to the server computer 20 , Even if the requested process variables are changed, only the dynamically configured multi-variable containers are affected by a reconfiguration.
In der aktualisierten Liste von benötigten Prozessvariablen kann beispielsweise eine weitere, bislang nicht benötigte Prozessvariable von einem bestimmten Feldgerät angefordert werden, beispielsweise vom Feldgerät 23. Wenn in dem dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container 50 noch Platz ist, kann diese Prozessvariable im Multi-Variablen-Container 50 zum Serverrechner 20 übermittelt werden. Wenn der Multi-Variablen-Container 50 keinen Platz für die Übermittlung dieser neu hinzugefügten Prozessvariablen mehr bietet, muss zusätzlich zum dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container 50 ein weiterer dynamisch konfigurierter Multi-Variablen-Container erzeugt werden, um die aktuellen Werte der Prozessvariablen vom Feldgerät 23 zum Serverrechner 20 transportieren zu können.In the updated list of required process variables, for example, a further, so far not required process variable can be requested from a specific field device, for example from the field device 23 , If in the dynamically configured multi-variable container 50 There is still room for this process variable in the multi-variable container 50 to the server computer 20 be transmitted. If the multi-variable container 50 no longer has room for the transmission of these newly added process variables, in addition to the dynamically configured multi-variable container 50 another dynamically configured multi-variable container can be generated to keep the current values of the process variables from the field device 23 to the server computer 20 to be able to transport.
Auch wenn eine bisher benötigte Prozessvariable entfällt, die bisher in einem dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container übermittelt wurde, wird auf Seiten des betroffenen Feldgeräts eine Umkonfigurierung durchgeführt. Dabei kann die nicht mehr benötigte Prozessvariable aus dem betroffenen dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container entfernt werden. Wenn die nicht mehr benötigte Prozessvariable die einzige Variable war, die bislang in dem dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container übermittelt wurde, dann wird die Übertragung des betreffenden dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Containers in Zukunft gestoppt.Even if a previously required process variable, which was previously transmitted in a dynamically configured multi-variable container, is reconfigured on the part of the affected field device. The process variable that is no longer required can be removed from the affected dynamically configured multi-variable container. If the process variable that was no longer needed was the only variable that was previously transmitted in the dynamically configured multivariable container, the transmission of the dynamically configured multi-variable container in question will be stopped in the future.
Bei der in 2 dargestellten erfindungsgemäßen Lösung bleiben die statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container so lange in den Feldgeräten konfiguriert, bis mittels der Konfigurationseinheit 21 eine erneute Konfigurationsanpassung sowie ein darauffolgender Neustart des Serverrechners 20 durchgeführt werden. Erst bei diesem Neustart des Serverrechners 20 werden die statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container neu aufgesetzt. Insofern bleiben die statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container während der Laufzeit des Serverrechners 20 unverändert erhalten und sind nicht von Umkonfigurierungen betroffen. Lediglich die dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container sind von Umkonfigurierungen während der Laufzeit betroffen.At the in 2 illustrated solution according to the invention, the statically configured multi-variable container remain configured in the field devices until by means of the configuration unit 21 a new configuration adjustment and a subsequent restart of the server computer 20 be performed. Only with this restart of the server computer 20 The statically configured multi-variable containers are reset. In this respect, the statically configured multi-variable containers remain during the runtime of the server computer 20 unchanged and are not affected by reconfigurations. Only the dynamically configured multi-variable containers are affected by reconfigurations during runtime.
Da ein großer Teil des zyklischen Datenverkehrs zu Beginn der Laufzeit statisch aufgesetzt wird und das Ausmaß der Umkonfigurierungen bei den dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Containern wesentlich geringer ist als früher, wird das Ausmaß der Umkonfigurierungen während des normalen Betriebs deutlich reduziert. Durch das Bereitstellen von statisch konfigurierten Multi-Variablen-Containern wird der durch die Umkonfigurierungen ausgelöste Datenverkehr auf dem breitbandigen Netzwerk 22 sowie auf den Feldbussen 28 und 30 deutlich reduziert, was wiederum die Aktualisierungszeiten der verschiedenen Prozessvariablen verbessert. Überlange Aktualisierungszeiten für einzelne Prozessvariable können wirkungsvoll vermieden werden. Dadurch wird ermöglicht, dass der Serverrechner 20 die vom OPC-Client 32 angeforderten Prozesswerte mit deterministischen Aktualisierungszeiten zur Verfügung stellen kann, was bisher nicht möglich war. Auf diese Weise wird die Qualität der vom Serverrechner 20 angebotenen Dienste deutlich verbessert.Because much of the cyclic traffic is statically set up at run-time and the amount of reconfigurations in the dynamically configured multi-variable containers is much lower than it used to be, the amount of reconfiguration during normal operation is significantly reduced. By providing statically configured multi-variable containers, the data traffic triggered by the reconfigurations will be on the broadband network 22 as well as on the field buses 28 and 30 significantly reduced, which in turn improves the update times of the various process variables. Excessive update times for individual process variables can be effectively avoided. This will allow the server machine 20 those from the OPC client 32 can provide requested process values with deterministic update times, which was previously not possible. In this way, the quality of the server computer 20 significantly improved services offered.
Zum Betrieb des gesamten Systems ist es notwendig, einen sogenannten Makrozyklus festzulegen. Innerhalb eines Makrozyklus müssen sämtliche zum Betrieb des Systems erforderlichen Aktivitäten abgewickelt werden können, und außerdem muss noch etwas zeitlicher Puffer für unvorhergesehene Aufgaben vorgesehen werden. Das Verpacken und Senden von aktuellen Prozesswerten in Form von Multi-Variablen-Containern beansprucht Zeit und Ressourcen und muss daher bei der Länge des Makrozyklus berücksichtigt werden. Indem eine Anzahl von Multi-Variablen-Containern vorab als statisch konfigurierte Multi-Variablen-Container festgelegt werden, wird die Abschätzung des erforderlichen zeitlichen Aufwands in Hinblick auf die Multi-Variablen-Container erleichtert, und die für einen Betrieb des Systems erforderliche Länge des Makrozyklus kann vorab besser abgeschätzt werden. Die Gefahr, den Makrozyklus zu kurz zu wählen und dann angesichts der vielen Multi-Variablen-Container in zeitliche Probleme zu geraten, wird durch das Konzept der statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container deutlich reduziert, denn durch die statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container wird eine verbesserte Planbarkeit und Kalkulierbarkeit der Abläufe beim zyklischen Datenverkehr ermöglicht.To operate the entire system it is necessary to define a so-called macrocycle. Within a macrocycle, all the activities required to operate the system must be able to be handled, and there must also be some time buffer for unforeseen tasks. Packing and sending current process values in the form of multi-variable containers takes time and resources and must therefore be taken into account in the length of the macrocycle. By predetermining a number of multi-variable containers as statically configured multi-variable containers, it is easier to estimate the time required with respect to the multi-variable containers, and the length of the macrocycle required to operate the system can be estimated better in advance. The risk of choosing the macrocycle too short and then timing problems in view of the many multi-variable containers is significantly reduced by the concept of statically configured multi-variable containers, because of the statically configured multi-variable containers Improved predictability and calculability of the cyclical data flows is made possible.
Im folgenden wird eine zweite alternative Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei der mittels eines Eingabebildschirms eine Konfiguration von statisch konfigurierten Prozessvariablen aufgesetzt und abgespeichert werden kann, bei der die neu aufgesetzte Konfiguration aber sofort nach dem Abspeichern (und nicht erst nach erneutem Hochstarten des Servers) wirksam wird. Dazu werden Konfigurationsnachrichten zum Aufsetzen der neuen statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container an die von der Umkonfigurierung betroffenen Feldgeräte übermittelt, die daraufhin beginnen, die neu festgelegten permanent benötigten Prozessvariablen regelmäßig zum Server zu übertragen. Auf diese Weise wird die neue Konfiguration während der Laufzeit auch ohne erneutes Hochstarten des Servers sofort wirksam.In the following, a second alternative embodiment of the invention will be described, in which by means of an input screen, a configuration of statically configured process variables can be set and stored, but the newly added configuration immediately after saving (and not after restarting the server) effective becomes. For this purpose, configuration messages for setting up the new statically configured multi-variable containers are transmitted to the field devices affected by the reconfiguration, which then start to regularly transfer the newly defined permanently required process variables to the server. In this way, the new configuration takes effect immediately at runtime without rebooting the server.
In 5 ist ein Eingabebildschirm zu der alternativen Ausführungsform gezeigt. Auf dem Eingabebildschirm sind Geräteinformationen 54 zu einem ersten Gerät mit der Kennung „Bridge01” anzeigt, und rechts neben diesen Geräteinformationen 54 befinden sich Kästchen 55, mit denen die permanent benötigten Prozessvariablen ausgewählt werden können, die mit Hilfe von statisch konfigurierten Multi-Variablen-Containern zum Server übermittelt werden sollen. Neben der Kennung „Bridge01” befindet sich ein Kapazitätsbalken 56, der anzeigt, wie viele Multi-Variablen-Container aktuell belegt sind und wie viele Multi-Variablen-Container maximal vom betreffenden Gerät unterstützt werden.In 5 an input screen to the alternative embodiment is shown. On the input screen are device information 54 to a first device labeled "Bridge01" and to the right of this device information 54 there are boxes 55 with which the permanently required process variables can be selected, which are to be transmitted to the server with the help of statically configured multi-variable containers. Next to the identifier "Bridge01" is a capacity bar 56 , which indicates how many multi-variable containers are currently occupied and how many multi-variable containers are supported by the device in question.
Darunter befinden sich Geräteinformationen 57 zu einem zweiten Gerät mit der Kennung „Cerabar01”, und rechts neben diesen Geräteinformationen 57 befinden sich Kästchen 58, mit denen die permanent benötigten Prozessvariablen ausgewählt werden können. Neben der Kennung „Cerabar01” befindet sich ein Kapazitätsbalken 59, der anzeigt, wie viele Multi-Variablen-Container aktuell belegt sind und wie viele Multi-Variablen-Container maximal vom betreffenden Gerät unterstützt werden.Below are device information 57 to a second device with the identifier "Cerabar01", and to the right of this device information 57 there are boxes 58 with which the permanently required process variables can be selected. Next to the identifier "Cerabar01" is a capacity bar 59 , which indicates how many multi-variable containers are currently occupied and how many multi-variable containers are supported by the device in question.
Da bei der zweiten alternativen Ausführungsform die Neukonfiguration während der Laufzeit erfolgt, existieren zusätzlich zu den bisher aufgesetzten statisch konfigurierten Multi-Variablen-Containern auch dynamisch konfigurierte Multi-Variablen-Container. Der Kapazitätsbalken 56 zeigt die Gesamtzahl der statisch und dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container für das erste Geräte „Bridge01” an, und der Kapazitätsbalken 59 zeigt die Gesamtzahl der statisch und dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container für das zweite Geräte „Cerabar01” an. Wenn es zu Kapazitätsengpässen in Hinblick auf die maximal unterstützte Anzahl von Multi-Variablen-Containern kommt, hat der Benutzer die Möglichkeit, durch Betätigen der Schaltfläche 60 „Entfernen dynamisch konfigurierter MVCs” die dynamisch konfigurierten Multi-Variablen-Container zu löschen. Auf diese Weise wird ermöglicht, weitere statisch konfigurierte Multi-Variablen-Container für permanent benötigte Variable aufzusetzen.In the second alternative embodiment, since the reconfiguration takes place during runtime, dynamically configured multi-variable containers exist in addition to the previously configured statically configured multi-variable containers. The capacity bar 56 Displays the total number of statically and dynamically configured multi-variable containers for the first device "Bridge01", and the capacity bar 59 Displays the total number of statically and dynamically configured multi-variable containers for the second device "Cerabar01". If there are capacity bottlenecks with regard to the maximum supported number of multi-variable containers, the user has the option of pressing the button 60 "Removing dynamically configured MVCs" to delete the dynamically configured multi-variable containers. In this way it is possible to set up further statically configured multi-variable containers for permanently required variables.
Darüber hinaus umfasst der Eingabebildschirm zwei Schaltflächen ”Löschen” 61 und ”Speichern” 62. Mit der Schaltfläche ”Löschen” 61 kann die bisherige Konfiguration der statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container gelöscht werden. Durch Betätigen der Schaltfläche ”Speichern” 62 wird entsprechend der zweiten Ausführungsform der Erfindung die mittels des Eingabebildschirms festgelegte Konfiguration sofort wirksam, und es werden Konfigurationsnachrichten zu den betroffenen Feldgeräten übermittelt, um in den Feldgeräten die statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container entsprechend der neuen Konfiguration aufzusetzen. Diese statisch konfigurierten Multi-Variablen-Container werden bis zur nächsten Umkonfigurierung regelmäßig zum Server übermittelt.In addition, the input screen includes two "Delete" buttons 61 and "save" 62 , With the "Delete" button 61 The previous configuration of the statically configured multi-variable containers can be deleted. By clicking the "Save" button 62 According to the second embodiment of the invention, the configuration determined by means of the input screen becomes effective immediately, and configuration messages are transmitted to the affected field devices to set up in the field devices the statically configured multi-variable containers according to the new configuration. These statically configured multi-variable containers are sent to the server regularly until the next reconfiguration.
