DE102011075604A1

DE102011075604A1 - Funktionsmodul für eine Netzwerkkomponente eines Automatisierungsnetzwerkes

Info

Publication number: DE102011075604A1
Application number: DE102011075604A
Authority: DE
Inventors: Jörg Krüger; Sven Gottwald; Heiko Hack
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2011-05-10
Publication date: 2012-11-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Automatisierungsnetzwerk mit einem Automatisierungsgerät und einer Netzwerkkomponente, wobei ein Funktionsmodul die Funktionen der Netzwerkkomponente um eine Funktion eines von einem Automatisierungsgerät ansteuerbaren Feldgerätes erweitert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Automatisierungsnetzwerk mit einem Automatisierungsgerät und einer Netzwerkkomponente sowie ein Verfahren zur Erweiterung eines derartigen Automatisierungsnetzwerkes.
Unter einem Automatisierungsgerät wird hier ein Steuergerät verstanden, das in einem Automatisierungsnetzwerk zur Steuerung und/oder Überwachung einer Automatisierungsaufgabe Feldgeräte, beispielsweise Eingangs-Ausgangs-Geräte (IO-Devices), Aktoren oder Sensoren ansteuert. Unter einer Netzwerkkomponente wird ein Gerät verstanden, das lediglich dem Aufbau der Netzinfrastruktur dient, ohne selbst den Prozessablauf zu beeinflussen. Insbesondere ist ein Switch zur Verbindung von Netzwerksegmenten eine derartige Netzwerkkomponente.
EP 1 738 236 B1 offenbart ein Automatisierungsnetzwerk mit wenigstens einem Automatisierungsgerät, das mit wenigstens einem Feldgerät über wenigstens eine Netzwerkkomponente, die zur Verbindung verschiedener Segmente eines Datenübertragungsnetzwerks dient, vernetzt ist. Die Netzwerkkomponenten sind dazu ausgebildet, Meldungen über ihren Zustand mit einem Kommunikationsmechanismus der automatisierungstechnischen Feldkommunikation nach dem Profinet-, Ethernet IP- oder Modbus TCP-Standard an das Automatisierungsgerät zu senden. Das Automatisierungsgerät ist dazu ausgebildet, die Zustandsmeldungen zu empfangen, auszuwerten und anhand der Zustandsmeldungen den Betrieb des Automatisierungsnetzwerks zu überwachen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Netzwerkkomponente für ein Automatisierungsnetzwerk, ein verbessertes Automatisierungsnetzwerk mit einem Automatisierungsgerät und einer Netzwerkkomponente sowie ein Verfahren zur Erweiterung eines derartigen Automatisierungsnetzwerkes anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Netzwerkkomponente durch ein Funktionsmodul für eine Netzwerkkomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Netzwerkkomponente für ein Automatisierungsnetzwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 5, hinsichtlich des Automatisierungsnetzwerks durch die Merkmale des Anspruchs 7 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erfindungsgemäßes Funktionsmodul für eine wenigstens einen Eingang oder Ausgang aufweisende Netzwerkkomponente eines Automatisierungsnetzwerkes erweitert die Funktionen der Netzwerkkomponente um eine Funktion eines von einem Automatisierungsgerät ansteuerbaren Feldgerätes, so dass von dem Automatisierungsgerät auf diese Feldgerätfunktion über wenigstens einen Eingang oder Ausgang der Netzwerkkomponente zugegriffen werden kann. Vorzugsweise ist dabei wenigstens ein von dem Funktionsmodul verwendeter Ein- oder Ausgang der Netzwerkkomponente ein digitaler Ein- oder Ausgang.
Durch das Funktionsmodul wird eine Netzwerkkomponente vorteilhaft auch als Feldgerät einsetzbar, was Kosten und Bauraum für ein zusätzliches Feldgerät einspart, dessen Funktion von dem Funktionsmodul übernommen wird. Insbesondere wird dabei vorteilhaft wenigstens ein Ein- oder Ausgang der Netzwerkkomponente als Ein- oder Ausgang für die Feldgerätfunktion nutzbar, der von einem Automatisierungsgerät wie ein Ein- oder Ausgang eines herkömmlichen Automatisierungsgerätes ausgewertet werden kann.
In einer ersten Ausführungsvariante ist das Funktionsmodul als eine modular an die Netzwerkkomponente koppelbare Baueinheit ausgebildet. Dies ermöglicht eine einfache und flexible Erweiterung der Netzwerkkomponente. Vorzugsweise ist das Funktionsmodul dabei eine in einen Modulsteckplatz der Netzwerkkomponente steckbare Baueinheit. Dadurch wird es Benutzern ermöglicht, die Netzwerkkomponente in besonders komfortabler Weise um Funktionen von Feldgeräten wie IO-Devices, Aktoren oder Sensoren zu erweitern und derartige Funktionen durch einen Austausch eines Funktionsmoduls gegen ein anderes zu wechseln oder durch Einstecken zusätzlicher Funktionsmodule zu ergänzen.
In einer zweiten Ausführungsvariante ist das Funktionsmodul als ein Softwaremodul ausgebildet. Dies ermöglicht eine Funktionserweiterung einer Netzwerkkomponente ohne zusätzliche Hardware. Beispielsweise wird mittels des Softwaremoduls durch eine CPU (= Central Processing Unit) der Netzwerkkomponente für ein Automatisierungsgerät ein Feldgerät simuliert, auf welches mittels des Automatisierungsgerätes zugegriffen werden kann.
Alternativ oder zusätzlich erweitert das Funktionsmodul die Netzwerkkomponente um eine IO-Device-Funktion gemäß einem Profinet-Standard (Profinet = Process Field Network). Dadurch wird das Funktionsmodul vorteilhaft in zur Automatisierungssteuerung weit verbreiteten Profinet-Umgebungen einsetzbar. Insbesondere ist keine Änderung oder Anpassung einer Profinet-Norm zur erfindungsgemäßen Funktionserweiterung einer Netzwerkkomponente erforderlich.
Eine mit einem erfindungsgemäßen Funktionsmodul ausgestattete Netzwerkkomponente kann insbesondere ein Switch sein. Ein Switch eignet sich besonders vorteilhaft zur Ausstattung mit einem erfindungsgemäßen Funktionsmodul, da Switches in Automatisierungsnetzwerken häufig eingesetzt werden und oft freie Ein- und Ausgänge aufweisen, die als Ein- und Ausgänge für die Feldgerätfunktion verwendet werden können.
Ein erfindungsgemäßes Automatisierungsnetzwerk umfasst wenigstens ein Automatisierungsgerät und wenigstens eine Netzwerkkomponente, deren Funktionen mittels eines erfindungsgemäßen Funktionsmoduls um eine Funktion eines von dem Automatisierungsgerät ansteuerbaren Feldgerätes erweitert sind, wobei auf diese Funktion mittels des Automatisierungsgerätes über wenigstens einen Ein- oder Ausgang der Netzwerkkomponente zugegriffen werden kann.
Dabei sind die Ein- oder Ausgänge der Netzwerkkomponente, über die auf diese Funktion zugegriffen werden kann, vorzugsweise in einen I/O-Zyklus des Automatisierungsgerätes eingebunden. Dies ermöglicht vorteilhaft einen Zugriff des Automatisierungsgerätes auf diese Ein- oder Ausgänge der Netzwerkkomponente wie auf Ein- oder Ausgänge herkömmlicher Feldgeräte, so dass keine spezielle Abstimmung des Automatisierungsgerätes auf die Feldgerätfunktion des Funktionsmoduls erforderlich ist.
Vorzugsweise ist das Automatisierungsgerät des Automatisierungsnetzwerkes als ein IO-Controller gemäß einem Profinet-Standard ausgebildet. Dies ermöglicht den bereits oben erwähnten vorteilhaften Einsatz der Netzwerkkomponente in einer Profinet-Umgebung.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erweiterung eines Automatisierungsnetzwerkes, das wenigstens ein Automatisierungsgerät und wenigstens eine Netzwerkkomponente umfasst, wird die Funktion wenigstens einer Netzwerkkomponente mittels eines erfindungsgemäßen Funktionsmoduls erweitert. Dadurch kann ein Automatisierungsnetzwerk vorteilhaft in einfacher Weise um Funktionen eines Feldgerätes erweitert werden, indem die Funktion einer Netzwerkkomponente entsprechend durch ein Funktionsmodul erweitert wird, ohne das Automatisierungsnetzwerk um ein zusätzliches Feldgerät erweitern zu müssen.
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 1738236 B1 [0003]

Claims

Funktionsmodul für eine wenigstens einen Eingang oder Ausgang aufweisende Netzwerkkomponente eines Automatisierungsnetzwerkes, wobei das Funktionsmodul die Funktionen der Netzwerkkomponente um eine Funktion eines von einem Automatisierungsgerät ansteuerbaren Feldgerätes mit wenigstens einem Eingang oder Ausgang der Netzwerkkomponente erweitert.
Funktionsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul als eine modular an die Netzwerkkomponente koppelbare Baueinheit ausgebildet ist.
Funktionsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul als ein Softwaremodul ausgebildet ist.
Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul die Funktionen der Netzwerkkomponente um eine IO-Device-Funktion gemäß einem Profinet-Standard erweitert.
Netzwerkkomponente für ein Automatisierungsnetzwerk, die wenigstens einen Eingang oder Ausgang aufweist und mit einem Funktionsmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgestattet ist.
Netzwerkkomponente nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzwerkkomponente ein Switch ist.
Automatisierungsnetzwerk mit einem Automatisierungsgerät und einer Netzwerkkomponente gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das Funktionsmodul die Funktionen der Netzwerkkomponente um eine Funktion eines von dem Automatisierungsgerät ansteuerbaren Feldgerätes mit wenigstens einem Eingang oder Ausgang der Netzwerkkomponente erweitert und auf diese Funktion mit- tels des Automatisierungsgerätes über wenigstens einen Ein- oder Ausgang der Netzwerkkomponente zugegriffen werden kann.
Automatisierungsnetzwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Eingang oder Ausgang der Netzwerkkomponente in einen I/O-Zyklus des Automatisierungsgerätes eingebunden ist.
Automatisierungsnetzwerk nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Automatisierungsgerät als ein IO-Controller gemäß einem Profinet-Standard ausgebildet ist.
Verfahren zur Erweiterung eines Automatisierungsnetzwerkes, das ein Automatisierungsgerät und eine Netzwerkkomponente umfasst, wobei die Funktionen der Netzwerkkomponente mittels eines Funktionsmoduls gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 erweitert werden.