DE102010026495A1 - System for wiring the automation and control technology of a technical system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf System zur Verkabelung von intelligenten Feldgeräten (41, 42, 43) und/oder Ein-/Ausgabeeinheiten (44, 45, 46) mit einer übergeordneten Leittechnik (1) eines Prozesssteuerungssystems der technischen Anlage mit wenigstens zwei Automatisierungsgeräten (21, 22, 23), die über einen Systembus (10) mit der übergeordneten Leittechnik (1) verbunden sind. Die Automatisierungsgeräte (21, 22, 23) sind über ein Ethernet-Bussystem (50) so mit den intelligenten Feldgeräten (41, 42, 43) und/oder Ein-/Ausgabeeinheiten (44, 45, 46) verbunden, dass ein Signaltransfer zwischen den Feldgeräten (41, 42, 43) und/oder Ein-/Ausgabeeinheiten (44, 45, 46) zu den Automatisierungsgeräten über das Ethernet-Bussystem (50) ausführbar ist.The invention relates to a system for cabling intelligent field devices (41, 42, 43) and / or input / output units (44, 45, 46) with a higher-level control system (1) of a process control system of the technical installation with at least two automation devices (21 , 22, 23) which are connected to the higher-level control system (1) via a system bus (10). The automation devices (21, 22, 23) are connected to the intelligent field devices (41, 42, 43) and / or input / output units (44, 45, 46) via an Ethernet bus system (50) so that a signal transfer between the field devices (41, 42, 43) and / or input / output units (44, 45, 46) to the automation devices via the Ethernet bus system (50).
Description
Die Erfindung betrifft ein System zur Verkabelung von intelligenten Feldgeräten und/oder Ein-/Ausgabeeinheiten mit einer übergeordneten Leittechnik oder Steuerung einer Automatisierungs- und Leittechnik einer technischen Anlage, auch Prozesssteuerungssystem der technischen Anlage genannt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Das erfindungsgemäße System ist insbesondere für den Einsatz in einer Kraftwerksanlage geeignet.The invention relates to a system for wiring of intelligent field devices and / or input / output units with a higher-level control or control of automation and control of a technical system, also called process control system of the technical system, according to the preamble of
In bekannten Prozesssteuerungssystemen sind die eingesetzten intelligenten Feldgeräte und/oder Ein-/Ausgabeeinheiten jeweils über einen separaten Feldbus mit dem entsprechend zugeordneten Automatisierungsgerät, nachfolgend auch als Controller bezeichnet, verbunden. Die Controller kommunizieren über einen Systembus mit einer übergeordneten Leittechnik bzw. übergeordneten Steuerung.In known process control systems, the used intelligent field devices and / or input / output units are each connected via a separate field bus to the correspondingly assigned automation device, hereinafter also referred to as controller. The controllers communicate with a higher-level control system or higher-level control system via a system bus.
Werden nunmehr Signale von einem Feldgerät oder einer Ein-/Ausgabeeinheit benötigt, die nicht direkt mit dem jeweiligen Automatisierungsgerät verbunden ist, muss das entsprechende Signal über das direkt mit dem Feldgerät verbundene sogenannte Quell-Automatisierungsgerät und den alle Automatisierungsgeräte verbindenden Systembus zu einem anderen Automatisierungsgerät, dem sogenannten Ziel-Automatisierungsgerät, übertragen werden. Dies bedingt eine erhöhte Reaktionszeit bzw. niedrigere Übertragungsgeschwindigkeiten für so weitergeleiteten Signale sowie einen zusätzlicher Planungsaufwand für die Konfigurierung des Signalaustausches vom der Quell-Automatisierungsgerät zum Ziel-Automatisierungsgerät.If now signals from a field device or an input / output unit are needed, which is not directly connected to the respective automation device, the corresponding signal must be connected to another automation device via the so-called source automation device connected directly to the field device and the system bus connecting all automation devices. the so-called target automation device, transferred. This requires an increased reaction time or lower transmission speeds for signals relayed in this way as well as additional planning effort for the configuration of the signal exchange from the source automation device to the destination automation device.
Um den Signaltransfer über den Systembus zu vermeiden, werden die Signale von und zu den Ein-/Ausgabeeinheiten und intelligenten Feldgeräten über Hardware-Rangierverteiler zu den Ziel-Automatisierungsgeräten geführt, was jedoch einen erhöhten Verdrahtungsaufwand und Hardwareaufwand durch zusätzlich benötigten Rangierverteiler bedeutet.In order to avoid signal transfer via the system bus, the signals from and to the input / output units and intelligent field devices are routed to the target automation devices via hardware patch panels, which, however, means an increased amount of wiring and hardware through additionally required patch panels.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde ein System zur Verkabelung der Automatisierungs- und Leittechnik einer technischen Anlage, auch Prozesssteuerungssystem der technischen Anlage, genannt, anzugeben, wodurch vorgenannte Nachteile des Standes der Technik überwunden werden. Mit dem erfindungsgemäßen System sollen insbesondere der Planungsaufwand und die Reaktionszeit der Anlage reduziert sowie die Übertragungsgeschwindigkeiten der innerhalb der Anlage übertragenen Signale erhöht werden. Das erfindungsgemäße System ist als durchgängige Lösung, insbesondere sowohl zum Einsatz in der Schaltanlage als auch in der Prozesstechnik einer Kraftwerksanlage, vorgesehen.The invention is accordingly an object of a system for cabling the automation and control of a technical system, also called process control system of the technical system, to specify, whereby the aforementioned disadvantages of the prior art are overcome. With the system according to the invention in particular the planning effort and the reaction time of the system should be reduced and the transmission speeds of the signals transmitted within the system should be increased. The system according to the invention is provided as a continuous solution, in particular both for use in the switchgear and in the process technology of a power plant.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System zur Verkabelung von intelligenten Feldgeräten und/oder Ein-/Ausgabeeinheiten mit einer übergeordneten Leittechnik oder Steuerung eines Prozesssteuerungssystems der technischen Anlage mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Systems sind in weiteren Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben.This object is achieved by a system for wiring of intelligent field devices and / or input / output units with a higher-level control or control of a process control system of the technical system with the features specified in
Erfindungsgemäß umfasst das System zur Verkabelung von intelligenten Feldgeräten und/oder Ein-/Ausgabeeinheiten mit der übergeordneten Leittechnik des Prozesssteuerungssystems der technischen Anlage mehrere Automatisierungsgeräte, auch Controller genannt, die über einen Systembus miteinander und mit der übergeordneten Leittechnik verbunden sind. Die Automatisierungsgeräte sind über ein Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise das Ethernet so mit den intelligenten Feldgeräten und/oder Ein-/Ausgabeeinheiten verbunden, dass ein Signaltransfer zwischen den Feldgeräten und/oder Ein-/Ausgabeeinheiten zu den Controllern über das Ethernet-Bussystem ausführbar ist.According to the invention, the system for cabling intelligent field devices and / or input / output units with the higher-level control technology of the process control system of the technical system comprises a plurality of automation devices, also called controllers, which are connected to each other and to the higher-level control technology via a system bus. The automation devices are so connected via a communication network, such as the Ethernet with the intelligent field devices and / or input / output units that a signal transfer between the field devices and / or input / output units to the controllers via the Ethernet bus system can be executed.
Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die Controller jeweils nur mit den für die Ausführung der vom jeweiligen Controller auszuführenden Automatisierungsfunktion benötigten Signalen belastet werden. Dadurch, dass nunmehr die Signale von und zu den Feldgeräten oder Ein-/Ausgabeeinheiten bzw. den Controllern über das Ethernet-Bussystem zur Verfügung stehen, erhöht sich die Verfügbarkeit der technischen Anlage und die Reaktionszeit des gesamten Systems wird deutlich reduziert.As a result, it is advantageously achieved that the controllers are each loaded only with the signals required for the execution of the automation function to be executed by the respective controller. As a result of the signals now being available from and to the field devices or input / output units or the controllers via the Ethernet bus system, the availability of the technical system is increased and the reaction time of the entire system is significantly reduced.
Das erfindungsgemäße System ermöglicht weiterhin, dass nunmehr eine Rangierung der Feldbussignale automatisch vom Engineering-Tool vornehmbar ist, wodurch sich der Planungsaufwand der technischen Anlage reduziert.The system according to the invention furthermore makes it possible to automatically route the fieldbus signals to the engineering tool, which reduces the planning complexity of the technical system.
Anhand des in den folgenden Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles sollen die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen, Verbesserungen und weitere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Reference to the embodiment shown in the following figures, the invention and advantageous refinements, improvements and other advantages of the invention will be explained and described in detail.
Es zeigen:Show it:
In
Werden nunmehr beispielsweise Signale von einem ersten Feldgerät
In
In einer zwischen dem Elektronikraum
Um den Signaltransfer zwischen den Automatisierungsgeräten über den Systembus
In
Werden nunmehr Signale von einem Feldgerät
Das erfindungsgemäße System zur Verkabelung der intelligenten Feldgeräten
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind das Ethernet-Bussystem
Auch die Anzahl der an den Ethernet-Bus
Die Nutzung des Ethernet-Bussystems
Somit ist der Applikationsprogrammierer völlig frei in der Zuordnung der vom System auszuführenden Funktionen zu den einzelnen Automatisierungsgeräten
In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können die Automatisierungsgeräte
Die zusätzliche Anwendungs-Task zur Rangierung der Ein/Ausgabesignale wird durch eine entsprechende Automatisierung der Kommunikationskonfiguration im Engineering-Tool unterstützt.The additional application task for routing the input / output signals is supported by corresponding automation of the communication configuration in the engineering tool.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- übergeordneten Leittechnikhigher-level control technology
- 22
- Feldfield
- 33
- Schaltanlage, UnterstationSwitchgear, substation
- 44
- Elektronikraumelectronics compartment
- 1010
- Systembussystem
- 21, 22, 23, 61, 7121, 22, 23, 61, 71
- Automatisierungsgerätautomation equipment
- 31, 32, 33, 7031, 32, 33, 70
- Feldbusfieldbus
- 41, 42, 43, 66, 7641, 42, 43, 66, 76
- Feldgerätfield device
- 44, 45, 4644, 45, 46
- Ein-/AusgabeeinheitInput / output unit
- 5050
- Ethernet-BussystemEthernet bus system
- 63, 64, 73, 7463, 64, 73, 74
- Anschlusseinheitenterminal units
- 6262
- Rangierverteilermarshalling
- 65, 7565, 75
- Gebergiver
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