DE102010040054A1 - Verfahren zur Sicherstellung der korrekten Funktionsweise einer Automatisierungsanlage - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherstellung der korrekten Funktionsweise einer Automatisierungsanlage mit folgenden Verfahrensschritten: – Ermitteln des Topologiekonfigurationszustandes und des Feldgerätekonfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage (1) zu einem gegebenen Zeitpunkt (t = T0); – Speichern der zu dem gegebenen Zeitpunkt (t = T0) erfassten Informationen als Sollzustand; – Ermitteln des Topologiekonfigurationszustandes und des Feldgerätekonfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage zu einem späteren Zeitpunkt (t = T1); – Speichern der zu dem späteren Zeitpunkt (t = T1) erfassten Informationen als Istzustand; – Ermitteln der Abweichungen (Delta) zwischen den erfassten Informationen im Istzustand und im Sollzustand; – Ausgeben einer Meldung, die die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand dem Bedienpersonal zugänglich macht, falls Abweichungen zwischen dem Sollzustand und dem Istzustand bestehen.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherstellung der korrekten Funktionsweise einer Automatisierungsanlage bzw. ein Verfahren zur Verifizierung eines Anlagenprojekts. Die Automatisierungsanlage weist mehrere Komponenten auf: zumindest eine übergeordnete Steuereinheit, zumindest einen Knoten und mehrere Feldgeräte, wobei jeweils eine Teilmenge der Feldgeräte über einen Datenbus, insbesondere einen Feldbus, mit dem Knoten verbunden ist, und wobei der/die Knoten über den Datenbus bzw. Feldbus oder einen weiteren Datenbus mit der zumindest einen übergeordneten Steuereinheit kommuniziert/kommunizieren.
- In der Automatisierungstechnik, insbesondere in der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen Sensoren, wie beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte, pH-Redoxpotentialmessgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, usw., welche die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, wie zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden unter Feldgeräten also insbesondere auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.
- In modernen Prozessanlagen erfolgt die Kommunikation zwischen zumindest einer übergeordneten Steuereinheit und den Feldgeräten in der Regel über ein Bussystem, wie beispielsweise Profibus® PA, Foundation Fieldbus® oder HART®. Die Bussysteme können sowohl drahtgebunden als auch drahtlos ausgestaltet sein. Die übergeordnete Steuereinheit dient zur Prozesssteuerung, zur Prozessvisualisierung, zur Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme und Bedienung der Feldgeräte und wird auch als Konfigurier-/Managementsystem bezeichnet. Programme, die auf übergeordneten Einheiten eigenständig ablaufen, sind beispielsweise das Bedientool FieldCare der Firmengruppe Endress + Hauser, das Bedientool Pactware, das Bedientool AMS von Fisher-Rosemount oder das Bedientool PDM von Siemens. Bedientools, die in Leitsystem-Anwendungen integriert sind, sind das PCS7 von Siemens, das Symphony von ABB und das Delta V von Emerson. Unter dem Begriff 'Bedienen von Feldgeräten' wird insbesondere das Konfigurieren und Parametrieren von Feldgeräten, aber auch die Diagnose zwecks frühzeitiger Erkennung von Fehlern an den Feldgeräten oder im Prozess verstanden.
- Die Integration von Feldgeräten in Konfigurier-/Managementsysteme erfolgt üblicherweise über Gerätebeschreibungen, die dafür sorgen, dass die Konfigurier-/Managementsysteme die von den Feldgeräten gelieferten Datensätze erkennen und interpretieren können. Bereit gestellt werden die Gerätebeschreibungen für jeden Feldgerätetyp bzw. für jeden Feldgerätetyp in unterschiedlichen Messstellen/Anwendungen in der Regel von dem jeweiligen Gerätehersteller. Damit die Feldgeräte in unterschiedliche Feldbussysteme integriert werden können, müssen unterschiedliche Gerätebeschreibungen für die unterschiedlichen Feldbussysteme erstellt werden. So gibt es – um nur einige Beispiele zu nennen – HART-, Fieldbus Foundation- und Profibus-Gerätebeschreibungen. Die Anzahl der Gerätebeschreibungen ist sehr groß, – entspricht sie doch der großen Zahl der unterschiedlichen Feldgeräte bzw. Feldgerätetypen in den unterschiedlichen Messstellen bzw. in den unterschiedlichen Anwendungen und in den unterschiedlichen Bussystemen. Üblicherweise werden die Gerätebeschreibungen in dem jeweiligen Konfigurier-/Managementsystem abgespeichert sein. Hinzu kommt, dass aufgrund der Weiterentwicklung der Feldgeräte die Gerätebeschreibungen immer wieder an die geänderte Funktionalität angepasst werden müssen.
- Zwecks Schaffung einer einheitlichen Beschreibungssprache für die Feldgeräte, haben die Fieldbus Foundation (FF), die HART Communication Foundation (HCF) und die Profibus Nutzerorganisation (PNO) eine einheitliche elektronische Gerätebeschreibungssprache (Electronic Device Description Language EDDL) erstellt. Die EDDL bzw. die entsprechende Electronic Device Description EDD ist in der Norm IEC 61804-2 definiert.
- Neben den zuvor beschriebenen Gerätebeschreibungen werden in zunehmendem Maße sog. Device Type Manager (DTM) bzw. Gerätemanager oder Gerätetreiber eingesetzt, die als Laufzeitumgebung einen Frame bzw. eine Rahmenapplikation benötigen. DTMs dienen zur vollumfänglichen Bedienung der Feldgeräte und entsprechen insbesondere der FDT-Field Device Tool-Spezifikation. Die als Industriestandard geltende FDT-Spezifikation entspricht einer Schnittstellenspezifikation und wird von der PNO – Profibus Nutzer Organisation – in Zusammenarbeit mit dem ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektroindustrie – entwickelt. Die jeweils aktuelle FDT-Spezifikation ist über den ZVEI bzw. die PNO bzw. die FDT-Group erhältlich.
- Alle zuvorgenannten Definitionen sind selbstverständlich auch in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Lösung anzuwenden.
- Über die Lebenszeit einer Automatisierungsanlage sind aus verschiedensten Gründen Änderungen in der Anlage notwendig. Beispielsweise ist eine Änderung notwendig, wenn die Funktionalität der Anlage erweitert wird, wenn anstelle eines Feldgeräts ein Feldgerät mit einer geänderten bzw. erweiterten Funktionalität eingesetzt wird, wenn sich die je Knoten zugewiesene Treiberidentifikation ändert, wenn sich das Betriebssystem der übergeordneten Steuereinheit ändert, usw. Allgemein lässt sich sagen, dass die Änderungen sowohl im Feld, also auf der Ebene der Feldgeräte, als auch in der entsprechenden Konfigurationssoftware begründet sein können.
- Aus der
EP 1 631 865 B1 ist ein Verfahren zum Überwachen eines Feldgeräts bekannt geworden, das über einen Datenbus mit einer Steuereinheit verbunden ist. Um sicherzustellen, dass das Feldgerät nicht unautorisiert manipuliert werden kann, indem das Feldgerät zumindest in Teilen ersetzt wird, fordert die Steuereinheit in vorgegebenen zeitlichen Abständen von dem Feldgerät eine individuelle Kennung an und vergleicht diese mit einer in der Steuereinheit abgespeicherten Kennung. Bei der Kennung handelt es sich beispielsweise um die Seriennummer des Feldgeräts, einen Schlüssel in der Gerätefirmware, eine Prüfsumme, usw. Wird eine Änderung der Kennung detektiert, so wird eine Warnmeldung erzeugt. - Generell ist es heute jedoch schwer, Änderungen gegenüber dem Zustand einer definierten Referenz sicherzustellen und die Konsistenz zwischen der Konfiguration im Feld und der Konfigurationssoftware zu bewerten. Diesbezügliche Analysen sind aufwändig und müssen in der Regel manuell durchgeführt werden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem auch nach einer Änderung die korrekte Funktionalität der Automatisierungsanlage sichergestellt ist.
- Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
- – Ermitteln des Topologiekonfigurationszustandes und des Feldgerätekonfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage zu einem gegebenen Zeitpunkt;
- – Speichern der zu dem gegebenen Zeitpunkt erfassten Informationen als Sollzustand;
- – Ermitteln des Topologiekonfigurationszustandes und des Feldgerätekonfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage zu einem späteren Zeitpunkt;
- – Speichern der zu dem späteren Zeitpunkt erfassten Informationen als Istzustand;
- – Ermitteln der Abweichungen zwischen den erfassten Informationen im Istzustand und im Sollzustand;
- – Ausgeben einer Meldung, die die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand dem Bedienpersonal zugänglich macht, falls Abweichungen zwischen dem Sollzustand und dem Istzustand bestehen.
- Die erfindungsgemäße Lösung beschreibt ein Verfahren zur komfortablen Ermittelung von Projektänderungen nach der Inbetriebnahme der Automatisierungsanlage gegenüber einem zuvor definierten und abgespeicherten Referenz- bzw. Sollzustand. So wird ein umfassender Überblick über den Konfigurationszustand der Automatisierungsanlage geliefert. Besonders wichtig ist die Lösung für die regulierte Industrie, also z. B. die Pharmaindustrie, wo alle vorgenommenen Änderungen in der Automatisierungsanlage protokolliert und – mit Zeitstempel versehen – abgespeichert werden müssen.
- Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine Meldung ausgegeben wird, die dem Bedienpersonal mitteilt, dass der Istzustand immer noch mit dem Sollzustand übereinstimmt.
- Bevorzugt wird der Sollzustand der Automatisierungsanlage nach der Anlagenabnahme erfasst wird, wenn also sichergestellt wird, dass sich die Automatisierungsanlage in einem Zustand befindet, in dem sie korrekt funktioniert.
- Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Istzustand entweder automatisch in vorgegebenen Zeitabständen, oder zu einem beliebigen Zeitpunkt, getriggert durch das Bedienpersonal, oder im Rahmen eines Audits erfasst.
- Als besonders vorteilhaft wird es in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren angesehen, wenn der Feldgerätekonfigurationszustand und der Topologiekonfigurationszustand der Automatisierungsanlage aufgeteilt wird in einen feldseitigen Anteil und in einen konfigurationssoftwareseitigen Anteil.
- Um den feldseitigen Anteil zu ermitteln, wird zumindest einer der nachfolgenden Verfahrensschritte durchgeführt:
die Netzwerk-Topologie der Automatisierungsanlage wird über einen Scan-Prozess ermittelt;
die am Datenbus bzw. am Feldbus angeschlossenen Feldgeräte werden identifiziert;
jeweils aktuelle den einzelnen Feldgeräten zugeordneten Datensätze von Parametrier-/Konfigurationsdaten werden ermittelt. - Um den konfigurationssoftwareseitigen Anteil zu ermitteln, wird zumindest einer der nachfolgenden Verfahrensschritte durchgeführt:
die jeweilige Konfigurationstoolsoftware wird ermittelt;
zu dem zugehörigen in der Automatisierungsanlage realisierten Projekt wird die Projekttopologie ermittelt;
je Knoten wird die zugewiesene Treiberidentifikation ermittelt;
zu jedem Knoten wird der offline Datensatz des Gerätetreibers und die Information, ob dieser Datensatz dem aktuellen Upload des Gerätetreibers entspricht, ermittelt;
es werden die in der Automatisierungsanlage installierten Gerätetreiber identifiziert;
es wird die Laufzeitumgebung der übergeordneten Steuereinheit ermittelt. - Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lösung beinhalten Projektänderungen alle Anteile, die relevant für die Konsistenz der Automatisierungsanlage sind. Sie schließen damit Änderungen im Feld und im Bereich der Konfigurationssoftware inklusive deren Laufzeitumgebung ein.
- Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zu den ermittelten Abweichungen zwischen dem Sollzustand und dem Istzustand Anleitungen generiert werden, die das Bedienpersonal dabei unterstützen, die Konsistenz der Automatisierungsanlage zu überprüfen bzw. den Istzustand wiederherzustellen.
- In einer Alternative wird vorgeschlagen, dass anstelle der Ermittlung von Sollzustand und Istzustand einer Automatisierungsanlage zu unterschiedlichen Zeiten gleichartige Topologien in gleichartigen Automatisierungsanlagen miteinander verglichen werden. Somit werden gleichartige Projekte untereinander vergleichbar.
- Um den Vergleich einfach durchführen zu können, werden die erfassten Informationen in zumindest einer Datenbank abgespeichert. Diese Datenbank ist bevorzugt der übergeordneten Steuereinheit zugeordnet.
- Bevorzugt wird die Meldung mit den Hinweisen auf die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand als Report ausgedruckt. Alternativ wird die Meldung über Email, über SMS oder über einen anderen gebräuchlichen Transportmechanismus an das Bedienpersonal übersandt.
- Es kann durchaus vorkommen, dass über die Zeit mehrere Versionen von Sollzuständen gespeichert auftreten. Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass diese Sollzustände untereinander oder mit dem aktuellen Istzustand verglichen werden.
- Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
-
1a : eine schematische Darstellung des Feldgerätekonfigurations zustandes und des Topologiekonfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage1 zu einem gegebenen Zeitpunkt t = T0; -
1b : eine schematische Darstellung des Feldgerätekonfigurationszustandes und des Topologiekonfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage1 zu einem späteren Zeitpunkt t = T1; -
2 : eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. -
1a zeigt eine schematische Darstellung des Feldgerätekonfigurationszustandes und des Topologiekonfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage1 zu einem gegebenen Zeitpunkt t = T0.1b zeigt den entsprechenden Zustand der Automatisierungsanlage1 zu einem späteren Zeitpunkt t = T1.1 beschreibt den Sollzustand und1b den Istzustand der Automatisierungsanlage1 . - Im jeweils linken Bereich der Figuren
1a und1b sind beispielhafte Hardwarekomponenten dargestellt, die die Prozesssteuerung der Automatisierungsanlage1 erlauben. Bei den Hardware-Komponenten handelt es sich im gezeigten Fall um drei übergeordnete Steuereinheiten PC1, PC2, .., um mehrere Knoten, die die Funktionen eines Controllers, einer RIO und eines Gateways ausführen, und um mehrere Feldgeräte F1, F2, ..., die unter den einzelnen Knoten Controller, RIO, Gateway angeordnet sind. Jeweils eine Teilmenge der Feldgeräte F1, F2, ... ist über Datenbusse DB1, DB2, ..., bei denen es sich insbesondere um Feldbusse handelt, mit einem Knoten Controller, RIO, Gateway verbunden. Die Funktionsweise der einzelnen Knoten ist in der Automatisierungstechnik bekannt. Unterschiedliche Arten von Feldbussen, die in Verbindung mit der Erfindung eingesetzt werden können, sind bereits in der Beschreibungseinleitung genannt worden. - Die Knoten Controller, RIO, Gateway sind entweder über den gleichen Datenbus DB1 bzw. DB2 oder einen weiteren Datenbus DB2 mit einer übergeordneten Steuereinheiten PC1, PC2, .. verbunden. Es versteht sich von selbst, dass es sich bei den Datenbussen auch um Ethernet handelt kann. Bevorzugt kommt Ethernet auf der Firmenebene zum Einsatz, während in der Feldebene die sicheren Feldbusse eingesetzt werden. Bei den übergeordneten Steuereinheiten PC1, PC2, ... handelt es sich um Leitsysteme, Diagnosesysteme und/oder um Management-/Konfigurationssysteme, usw.
- Auf den übergeordneten Steuereinheiten
1 läuft bevorzugt ein standardisiertes Softwaresystem. Bei dem standardisierten Softwaresystem handelt es sich z. B. um einen bereits in der Beschreibungseinleitung näher beschriebenen FDT Frame, der einen komfortablen Zugriff auf die Gerätetreiber DeviceDTM, die den einzelnen Komponenten zugeordnet sind, erlaubt. - Im rechten Bereich der Figuren
1a und1b sind das Projekt und die Netzwerktopologie, die verfügbaren bzw. die genutzten Gerätetreiber Device DTM und die entsprechenden Datensätze mit Parametrier-/Konfigurierdaten dargestellt. Der rechte Bereich beschreibt das Software Abbild der rechten Seite, auf der die Hardwarekomponenten dargestellt sind. -
1a repräsentiert – wie bereits gesagt – den Sollzustand, der für die Automatisierungsanlage1 zu einem festen Zeitpunkt definiert wird. Dieser Zeitpunkt entspricht bevorzugt dem Zeitpunkt der Anlagenabnahme der Automatisierungsanlage1 . Dieser definierte Sollzustand ändert sich im Laufe der Zeit. Diese Änderungen können unterschiedlicher Art sein. - – So wird beispielsweise ein Feldgerät F1 vor Ort im Feld mit einem Bediengerät verbunden, wobei die Verbindung drahtgebunden oder drahtlos realisiert sein kann. Über das Busprotokoll des Datenbusses DB1 wird das Feldgerät F1 über das Bediengerät neu konfiguriert bzw. parametriert. Die aktuellen gerätespezifischen Konfigurations-/Parametrierdaten des Feldgeräts F1 werden als aktueller DD-basierter Datensatz mittels einer standardisierten Gerätebeschreibung, z. B. einer Gerätebeschreibung DD, gespeichert.
- – Auf der übergeordneten Steuereinheit PC1 wird ein Update eines Antivirus-Scanner oder ein Update des Betriebssystems installiert.
- – Auf der Feldebene wird ein zusätzliches Feldgerät Fn installiert bzw. ein installiertes Feldgerät wird durch einen entsprechenden Feldgerätetyp mit erweiterter Funktionalität ersetzt.
- – Ein Feldgerätetyp eines Herstellers wird durch einen entsprechenden Feldgerätetyp eines anderen Herstellers ersetzt.
- Dieser geänderte Istzustand wird zu einem späteren Zeitpunkt, also auf jeden Fall nach der Anlagenabnahme erfasst.
- Erfindungsgemäß werden zwecks Sicherstellung der korrekten Funktionsweise der Automatisierungsanlage
1 der Istzustand und der Sollzustand des Feldgerätekonfigurationszustandes und des Topologiekonfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage1 miteinander verglichen. Anhand des Vergleichs werden die entsprechenden Abweichungen ermittelt. Insbesondere werden zur Ermittelung der Abweichungen die Änderungen in der Netzwerktopologie, die Änderungen in den Gerätetreibern oder in den Device Descriptions (Gerätebeschreibungen) und/oder in den Parametrier-/Konfigurierdaten ermittelt. Auch anderweitige Änderungen erfasst. - Werden bei dem Vergleich Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand ermittelt, so wird anschließend eine Meldung ausgegeben, die dem Bedienpersonal die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand zur Kenntnis bringt. Bevorzugt werden darüber hinaus zu den ermittelten Abweichungen zwischen den beiden Zuständen entsprechende Anleitungen generiert, die das Bedienpersonal dabei unterstützen, die Konsistenz der Automatisierungsanlage
1 zu überprüfen und ggf. den Sollzustand, in dem die Automatisierungsanlage funktionstüchtig war, wiederherzustellen. - Die Meldung mit den Hinweisen auf die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand wird beispielsweise als Report ausgedruckt, oder sie wird über Email, SMS oder andere Transportmechanismen dem Bedienpersonal zugänglich gemacht.
- Unter Umständen mag es vorteilhaft sein, über die Zeit mehrere Versionen von Sollzuständen zu speichern und diese untereinander oder mit dem aktuellen Istzustand im Hinblick auf Aweichungen zu vergleichen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 1631865 B1 [0009]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Norm IEC 61804-2 [0005]
Claims (12)
- Verfahren zur Sicherstellung der korrekten Funktionsweise einer Automatisierungsanlage (
1 ), wobei die Automatisierungsanlage (1 ) mehrere Komponenten: zumindest eine übergeordnete Steuereinheit (PC), zumindest einen Knoten (Controller, RIO, Gateway) und mehrere Feldgeräte (F1, F2, ...) aufweist, wobei jeweils eine Teilmenge der Feldgeräte (F1, F2, ...) über einen Datenbus, insbesondere einen Feldbus, mit dem Knoten verbunden ist, und wobei der Knoten (Controller, RIO, Gateway) über den Datenbus (DB1) bzw. Feldbus oder einen weiteren Datenbus (DB2) mit der zumindest einen übergeordneten Steuereinheit (PC) kommuniziert, mit folgenden Verfahrensschritten: – Ermitteln des Feldgerätekonfigurationszustandes und des Topologiekonfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage (1 ) zu einem gegebenen Zeitpunkt (t = T0); – Speichern der zu dem gegebenen Zeitpunkt (t = T0) erfassten Informationen als Sollzustand; – Ermitteln des Feldgerätekonfigurationszustandes und des Topologiekonfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage zu einem späteren Zeitpunkt (t = T1); – Speichern der zu dem späteren Zeitpunkt (t = T1) erfassten Informationen als Istzustand; – Ermitteln der Abweichungen (Delta) zwischen den erfassten Informationen im Istzustand und im Sollzustand; – Ausgeben einer Meldung, die die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand dem Bedienpersonal zugänglich macht, falls Abweichungen zwischen dem Sollzustand und dem Istzustand bestehen. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Meldung ausgegeben wird, die dem Bedienpersonal mitteilt, dass der Istzustand immer noch mit dem Sollzustand übereinstimmt.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das der Sollzustand der Automatisierungsanlage nach der Anlagenabnahme erfasst wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Istzustand automatisch in vorgegebenen Zeitabständen, zu einem beliebigen Zeitpunkt, getriggert durch das Bedienpersonal, oder im Rahmen eines Audits erfasst wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–4, wobei der Feldgerätekonfigurationszustand und der Topologiekonfigurationszustand der Automatisierungsanlage aufgeteilt wird in einen feldseitigen Anteil und in einen konfigurationssoftwareseitigen Anteil.
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei dem feldseitigen Anteil zumindest einer der nachfolgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird: die Netzwerk-Topologie der Automatisierungsanlage wird über einen Scan-Prozess ermittelt; die am Datenbus bzw. am Feldbus angeschlossenen Feldgeräte und Knoten werden identifiziert; jeweils aktuelle den einzelnen Feldgeräten bzw. Knoten zugeordneten Datensätze von Parametrier-/Konfigurationsdaten werden ermittelt.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–5, wobei bei dem konfigurationssoftwareseitigen Anteil zumindest einer der nachfolgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird: die jeweilige Konfigurationstoolsoftware wird ermittelt; zu dem zugehörigen in der Automatisierungsanlage realisierten Projekt wird die Projekttopologie ermittelt; je Knoten wird die zugewiesene Treiberidentifikation ermittelt; zu jedem Knoten wird der offline Datensatz des Gerätetreibers und die Information, ob dieser Datensatz dem aktuellen Upload des Gerätetreibers entspricht, ermittelt; es werden die in der Automatisierungsanlage installierten Gerätetreiber identifiziert; es wird die Laufzeitumgebung der übergeordneten Steuereinheit ermittelt.
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei zu den ermittelten Abweichungen zwischen dem Sollzustand und dem Istzustand Anleitungen generiert werden, die das Bedienpersonal dabei unterstützen, die Konsistenz der Automatisierungsanlage zu überprüfen bzw. den Sollzustand wiederherzustellen.
- Verfahren nach Anspruch 8, wobei anstelle der Ermittlung von Sollzustand und Istzustand einer Automatisierungsanlage zu unterschiedlichen Zeiten gleichartige Topologien in gleichartigen Automatisierungsanlagen miteinander verglichen werden.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–9, wobei die erfassten Informationen in zumindest einer Datenbank abgespeichert werden.
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Meldung mit den Hinweisen auf die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand als Report ausgedruckt wird oder über Email, SMS oder andere Transportmechanismen an das Bedienpersonal übersandt wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei über die Zeit mehrere Versionen von Sollzuständen gespeichert werden und diese untereinander oder mit dem aktuellen Istzustand verglichen werden.
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---|---|
DE (1) | DE102010040054A1 (de) |
WO (1) | WO2012028366A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2568368A (en) * | 2017-09-13 | 2019-05-15 | Fisher Rosemount Systems Inc | Assistant application for a modular control system |
US10409253B2 (en) | 2016-10-24 | 2019-09-10 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Systems and methods for merging modular control systems into a process plant |
EP3657276A1 (de) * | 2018-11-26 | 2020-05-27 | Lenze Automation Gmbh | Verfahren zum betreiben eines systems und system |
US10962962B2 (en) | 2019-05-20 | 2021-03-30 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Quick connection techniques for skid communicator tool |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006069762A1 (de) * | 2004-12-23 | 2006-07-06 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zur konfiguration von feldgeräten |
EP1631865B1 (de) | 2003-06-11 | 2008-05-07 | Endress + Hauser Process Solutions AG | Verfahren zum überwachen eines feldgerätes |
DE102008001886A1 (de) * | 2008-05-20 | 2009-11-26 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Verfahren zum Austausch von Parametrier- und Konfigurierdaten zwischen einem Konfigurier- oder Managementsystem und einem Feldgerät |
DE102009006662A1 (de) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Abb Technology Ag | Parametriereinrichtung und Verfahren zu ihrem Betrieb |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7693966B2 (en) * | 2000-12-14 | 2010-04-06 | Hirschman Electronics Gmbh & Co. Kg | Automatic configuration of a network |
DE10254010B4 (de) * | 2002-11-19 | 2009-01-02 | Siemens Ag | Verfahren zur automatischen Konfiguration einer Parametrieroberfläche von Werkzeugmaschinen oder Produktionsmaschinen |
DE10320827A1 (de) * | 2003-05-08 | 2004-12-09 | Siemens Ag | Verfahren zur Softwareanpassung |
DE102007039428A1 (de) * | 2007-08-21 | 2009-02-26 | Beckhoff Automation Gmbh | Programmiervorrichtung für ein Netzwerk aus Steuerknoten und Anlage mit einer solchen Programmiervorrichtung |
DE102008005252B4 (de) * | 2008-01-19 | 2013-10-17 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Betreiben einer Anlage |
DE102008010011A1 (de) * | 2008-02-20 | 2009-10-29 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Verfahren zur Inbetriebnahme einer Numerischen Steuerung |
DE102008024979B4 (de) * | 2008-05-23 | 2022-03-10 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Bordnetz-System eines Kraftfahrzeugs und ein Verfahren zum Betrieb des Bordnetz-Systems |
-
2010
- 2010-08-31 DE DE102010040054A patent/DE102010040054A1/de not_active Ceased
-
2011
- 2011-07-11 WO PCT/EP2011/061720 patent/WO2012028366A1/de active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1631865B1 (de) | 2003-06-11 | 2008-05-07 | Endress + Hauser Process Solutions AG | Verfahren zum überwachen eines feldgerätes |
WO2006069762A1 (de) * | 2004-12-23 | 2006-07-06 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zur konfiguration von feldgeräten |
DE102008001886A1 (de) * | 2008-05-20 | 2009-11-26 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Verfahren zum Austausch von Parametrier- und Konfigurierdaten zwischen einem Konfigurier- oder Managementsystem und einem Feldgerät |
DE102009006662A1 (de) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Abb Technology Ag | Parametriereinrichtung und Verfahren zu ihrem Betrieb |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Norm IEC 61804-2 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10409253B2 (en) | 2016-10-24 | 2019-09-10 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Systems and methods for merging modular control systems into a process plant |
GB2568368A (en) * | 2017-09-13 | 2019-05-15 | Fisher Rosemount Systems Inc | Assistant application for a modular control system |
US11209806B2 (en) | 2017-09-13 | 2021-12-28 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Assistant application for a modular control system |
GB2568368B (en) * | 2017-09-13 | 2022-08-24 | Fisher Rosemount Systems Inc | Assistant application for a modular control system |
EP3657276A1 (de) * | 2018-11-26 | 2020-05-27 | Lenze Automation Gmbh | Verfahren zum betreiben eines systems und system |
DE102018220287A1 (de) * | 2018-11-26 | 2020-05-28 | Lenze Automation Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Systems und System |
US10962962B2 (en) | 2019-05-20 | 2021-03-30 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Quick connection techniques for skid communicator tool |
US11656610B2 (en) | 2019-05-20 | 2023-05-23 | Fisher-Rosemount Systems, Inc | Quick connection techniques for skid communicator tool |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012028366A1 (de) | 2012-03-08 |
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