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Die Erfindung betrifft ein Feldbusmodul zum, insbesondere sicherheitsgerichteten, Betreiben von Aktoren und/oder Sensoren, eine Maschinensteuerung zur Ansteuerung einer Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Parametrierung eines, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbusmoduls.
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Aus der
DE 10 2008 012 104 A1 ist ein Verfahren zum Einrichten von Steuer- und/oder Regeleinrichtungen bekannt, wobei mittels wenigstens einer Gerätebeschreibungsdatei Informationen in wenigstens einer Steuer-/Regeleinrichtung eingelesen und/oder geladen werden, die geladenen Informationen auf für die wenigstens eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung ausführbare Programmcodemittel hin analysiert werden, ausführbare Programmcodemittel als solche erkannt und interpretiert und/oder ausgeführt werden und wobei wenigstens einer Steuer-/Regeleinrichtung wenigstens eine bedarfsabhängig vorbestimmbare Funktionalität und/oder Konfiguration aufgeprägt und die jeweilige Steuer-/Regeleinrichtung bedarfsgerecht eingerichtet und/oder konfiguriert wird.
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Aus der
DE 10 2009 054 800 A1 ist eine Anordnung zur applikationsspezifischen Aufbereitung und Verfügbarmachung von gerätespezifischen Informationen eines Feldgeräts der Automatisierungstechnik bekannt, wobei das Feldgerät durch eine Gruppe von Geräteparametern beschreibbar ist, wobei dem Feldgerät eine auf die jeweilige Applikation abgestimmte applikationsspezifische elektronische Gerätebeschreibung und ein erster Interpreter zugeordnet sind, wobei der Interpreter so ausgelegt ist, dass er auf Anweisung der applikationsspezifischen elektronischen Gerätebeschreibung aus der Gruppe von Geräteparametern eine applikationsspezifische Untergruppe von Geräteparametern auswählt und in einer durch die elektronische Gerätebeschreibung vordefinierten Struktur verfügbar macht.
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Die
DE 600 18 209 T2 offenbart eine umprogrammierbare Feldeinrichtung , die in einem Prozeßsteuerungsnetz verwendet werden kann, das eine Vielzahl von Einrichtungen hat, die mit einem Bus kommunikativ gekoppelt sind, wobei jede von den Einrichtungen imstande ist, auf dem Bus unter Nutzung eines Standard-Kommunikationsprotokolls zu kommunizieren, und wobei eine Hosteinrichtung imstande ist, Eingangssignale zu erzeugen, die herunterladbare Programmbefehle beinhalten, und die Eingangssignale während des Betriebs des Prozeßsteuerungsnetzes über den Bus zu der umprogrammierbaren Feldeinrichtung zu übertragen, während gleichzeitig die umprogrammierbare Feldeinrichtung aktiviert ist, die Prozeßsteuerung auszuführen, wobei die umprogrammierbare Feldeinrichtung folgendes aufweist: einen Prozessor, der so ausgebildet ist, daß er eine Menge von Programmbefehlen , die in der umprogrammierbaren Feldeinrichtung gespeichert sind, ausführt; einen ersten Speicher, der so ausgebildet ist, daß er eine erste Menge von Programmbefehlen, die von dem Prozessor ausgeführt werden können, speichert; und einen zweiten Speicher, der so ausgebildet ist, daß er die herunterladbaren Programmbefehle, die über den Bus übertragen werden, speichert; wobei dann, wenn die umprogrammierbare Feldeinrichtung die herunterladbaren Programmbefehle empfängt, sie die herunterladbaren Programmbefehle während des Betriebs des Prozeßsteuerungsnetzes in dem zweitenSpeicher speichert, während gleichzeitig die umprogrammierbare Feldeinrichtung aktiviert ist, die Prozeßsteuerung auszuführen.
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Aus der
DE 10 2007 024 687 A1 ist ein Verfahren zum Parametrieren von an einem Datenübertragungsmedium angeschalteten Betriebsmitteln bekannt. Hierzu wird für wenigstens einige der angeschalteten Betriebsmittel jeweils eine Gerätebeschreibung in einer zentralen Einrichtung hinterlegt, wobei jede Gerätebeschreibung wenigstens eine Funktion und den dazugehörenden Parametersatz enthält. Darüber hinaus wird eine Liste von mehreren vorbestimmten Gerätefunktionen gespeichert, denen jeweils der entsprechende Parametersatz der Betriebsmittel zugeordnet wird, welche die Gerätefunktion unterstützen. Wird eine Gerätefunktion ausgewählt, so wird unter Ansprechen auf die ausgewählte Gerätefunktion wenigstens ein Betriebsmittel parametriert, welches diese Gerätefunktion unterstützt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Feldbusmodul, eine Maschinensteuerung sowie ein Verfahren zur Parametrierung eines, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbusmoduls bereitzustellen, bei denen unabhängig von dem genutzten Feldbussystem eine einfache Parametrierung des Feldbusmoduls ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt für ein Feldbusmodul der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Dabei umfasst das Feldbusmodul wenigstens eine Geräteschnittstelle zum Anschließen eines Sensors und/oder Aktors, wenigstens eine Feldbusschnittstelle zur Verbindung mit einem Feldbussystem und eine Verarbeitungseinrichtung zum Empfangen und Verarbeiten und Versenden von, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegrammen sowie zur Bereitstellung von, insbesondere sicherheitsgerichteten, Steuerbefehlen an die Geräteschnittstelle in Abhängigkeit von eintreffenden, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegrammen, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgebildet ist, an der Geräteschnittstelle bereitstellbare Sensordaten und/oder an der Feldbusschnittstelle bereitstellbare Feldbustelegramme in unterschiedlichen Betriebsarten zu verarbeiten, wobei der Verarbeitungseinrichtung ein Betriebsartspeicher zur wahlweisen Bereitstellung von wenigstens zwei unterschiedlichen Betriebsartdatensätzen an die Verarbeitungseinrichtung in Abhängigkeit von einem eintreffenden, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramm zugeordnet ist.
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Bei dem Feldbusmodul kann es sich beispielsweise um ein Eingangsmodul handeln, das zur Ankopplung wenigstens eines Sensors ausgebildet ist und Sensorsignale dieses Sensors, die an der Geräteschnittstelle bereitgestellt werden, verarbeitet. Die verarbeiteten Sensorsignale werden von der Verarbeitungseinrichtung vorzugsweise in Form eines, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms an die Feldbusschnittstelle bereitgestellt, um eine Übertragung über ein Feldbussystem, insbesondere an eine, insbesondere sicherheitsgerichtete, Steuerungseinrichtung, zu ermöglichen. Alternativ kann das Feldbusmodul als Ausgangsmodul zum Betreiben wenigstens eines Aktors ausgebildet sein, der an der Geräteschnittstelle angeschlossen werden kann. Hierbei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgebildet, über die Feldbusschnittstelle eintreffende, insbesondere sicherheitsgerichtete, Feldbustelegramme auszuwerten und in den Feldbustelegrammen enthaltene, insbesondere sicherheitsgerichtete, Steuersignale in Steuerbefehle für den angeschlossenen Aktor zu verarbeiten. Diese Steuerbefehle werden von der Verarbeitungseinrichtung an die Geräteschnittstelle zur Ansteuerung des Aktors weitergeleitet. Alternativ kann das Feldbusmodul als Kombination eines Eingangsmoduls und eines Ausgangsmoduls ausgebildet sein, eine solche Kombination wird üblicherweise auch als E/A-Modul bezeichnet. Bei einem solchen E/A-Modul ist typischerweise eine bidirektionale, insbesondere sicherheitsgerichtete, Kommunikation über die Feldbusschnittstelle und ein daran angeschlossenes Feldbussystem mit einer, insbesondere sicherheitsgerichteten, Steuerungseinrichtung vorgesehen.
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Bei der Verarbeitungseinrichtung des Feldbusmoduls handelt es sich vorzugsweise um einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller, der zum Empfangen, Verarbeiten und Versenden von, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegrammen und zur Bereitstellung von, insbesondere sicherheitsgerichteten, Steuerbefehlen an die Geräteschnittstelle ausgebildet ist. Als Steuerbefehle sind insbesondere elektrische Signale zu verstehen, die zur Einleitung von Bewegungen von Aktoren oder zur Aktivierung und/oder Überprüfung und/oder Auslesung von Sensoren dienen. Bei den Steuerbefehlen kann es sich insbesondere um kontinuierliche oder zeitlich variable elektrische Spannungen und/oder Ströme handeln.
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Das erfindungsgemäße Feldbusmodul kann die Sensordaten und/oder die Feldbustelegramme in unterschiedlichen Betriebsarten verarbeiten, insbesondere in Abhängigkeit von den an der Geräteschnittstelle angeschlossenen Sensoren und/oder Aktoren, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können. Beispielsweise erfordert eine Verarbeitung von Signalen eines an der Geräteschnittstelle als Sensor angeschlossenen Notausschalters eine andere Signalverarbeitung als dies bei einem an der Geräteschnittstelle als Sensor angeschlossenen Temperatursensor oder Drehzahlsensor der Fall ist. Im Hinblick auf die Verarbeitung von Feldbustelegrammen kann es ebenfalls von Bedeutung sein, welche Art von Aktor an der Geräteschnittstelle angeschlossen ist, um ausgehend von einem Informationsgehalt des Feldbustelegramms einen für den jeweiligen Aktor zugeschnittenen Steuerbefehl an die Geräteschnittstelle bereitzustellen. Dementsprechend ist die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgebildet, in unterschiedlichen Betriebsarten betrieben zu werden. Die Festlegung der jeweils durchzuführenden Betriebsart erfolgt anhand eines im Nutzdatenbereich des eintreffenden, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms enthaltenen Betriebsartsignals und durch Auslesen des jeweiligen durch das Betriebsartsignal bestimmten Betriebsartdatensatzes aus dem Betriebsartspeicher, der an die Verarbeitungseinrichtung bereitgestellt wird. Durch die Auswahl der Betriebsart anhand des eintreffenden, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms kann auf eine anderweitige Parametrierung des Feldbusmoduls, insbesondere über eine separate Parametrierschnittstelle mit Hilfe eines separaten Parametriergeräts bzw. auf eine feldbusbasierte Parametrierung des Feldbusmoduls in einem speziellen Parametrier-Betriebszustand (Offline-Zustand)verzichtet werden. Vielmehr erfolgt die Parametrierung des Feldbusmoduls durch die Verwendung zumindest eines Teils der frei wählbaren Nutzdaten der im jeweiligen Feldbussystem üblichen, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramme, ohne dass hierfür an der Steuerungseinheit, an einem Programmiergerät für die Steuerungseinheit oder am Feldbussystem zusätzliche Maßnahmen erforderlich wären. Diese Art der Parametrierung ist insbesondere bei sicherheitsgerichteten Feldbusmodulen von Interesse, die nicht für eine Parametrierung im Rahmen eines vom Hersteller der übergeordneten Steuerungseinheit vorgegebenen proprietären Parametriervorgangs, insbesondere eines Parametriervorgangs mit azyklischer Datenübertragung, ausgebildet sind. Beispielsweise haben Dritt-Hersteller von Feldbusmodulen keinen einfach handhabbaren Zugriff auf die beim proprietären Parametriervorgang von der Steuerungseinheit genutzten Datenformate, so dass der Parametriervorgang der übergeordneten Steuerungseinheit für derartige Feldbusmodule nicht genutzt wird. Um dennoch eine Parametrierung derartiger, insbesondere sicherheitsgerichteter, Feldbusmodule von Dritt-Herstellern über die übergeordnete Steuerungseinheit und deren Programmiergerät zu ermöglichen, bedient sich das erfindungsgemäße Feldbusmodul der, insbesondere sicherheitsgerichteten Feldbustelegramme, die vorzugsweise zyklisch, von der Steuerungseinheit an die Feldbusmodule bereitgestellt werden.
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Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass die Verarbeitungseinrichtung für ein Auslesen eines Betriebsartsignals aus einem Nutzdatenbereich des, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms ausgebildet ist, wobei das in den Nutzdaten enthaltene Betriebsartsignal den Betriebsartdatensatz bestimmt, der als, insbesondere unter Anwendung sicherheitsgerichteter Aspekte, geprüfte Kombination eines Verarbeitungsalgorithmus und wenigstens eines Parameters für den Verarbeitungsalgorithmus ausgebildet ist und dass die Verarbeitungseinrichtung für die Verarbeitung von weiteren Nutzdaten aus dem, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramm und/oder von Sensordaten anhand des durch das Betriebsartsignal bestimmten Verarbeitungsalgorithmus unter Einbeziehung des wenigstens einen Parameters ausgebildet ist.
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Erfindungsgemäß ist das Betriebsartsignal in dem Nutzdatenbereich des, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms enthalten, so dass sich ein Feldbustelegramm für das erfindungsgemäße Feldbusmodul nicht von anderen, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegrammen für andere, insbesondere sicherheitsgerichtete, Feldbusmodule, die keine Parametrierung gemäß dem erfindungsgemäßen Parametrierverfahren ermöglichen, unterscheidet. Vorzugsweise ist das im Nutzdatenbereich des, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms übertragene Betriebsartsignal lediglich eine Kodierung für eine gewünschte Betriebsart. Die gewünschte Betriebsart wird nach Auslesen des Betriebsartsignals aus dem Nutzdatenbereich des, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms in der Verarbeitungseinrichtung mit Hilfe des Betriebsartspeichers entschlüsselt, um der Verarbeitungseinrichtung die zur Durchführung der jeweils gewünschten Betriebsart erforderlichen Informationen in Form des Betriebsartdatensatzes aus dem Betriebsartspeicher bereitstellen zu können. Vorzugsweise umfasst das Betriebsartsignal nur eine geringe Anzahl von Daten, so dass der Nutzdatenbereich des, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms zumindest im Wesentlichen zur Übertragung von Ansteuersignalen für die an der Geräteschnittstelle angeschlossenen Sensoren und/oder Aktoren genutzt werden kann.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Betriebsartsignal als Datenwort mit vier oder acht oder sechzehn Bit ausgeführt ist. Je nach Anzahl der aus dem Betriebsartspeicher abzurufenden Betriebsartdatensätze kann jedoch auch eine abweichende Länge des Datenworts für das Betriebsartsignal gewählt werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Verarbeitungseinrichtung einen ersten Datenverarbeitungsbereich aufweist, in dem eine Verarbeitung des eintreffenden, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms gemäß einer einzigen, fest vorgegebenen Verarbeitungsweise erfolgt. Ferner umfasst die Verarbeitungseinrichtung exemplarisch einen zweiten Datenverarbeitungsbereich, in dem ein frei aus dem Betriebsartspeicher wählbarer Betriebsartdatensatz zur Verarbeitung von Nutzdaten aus dem, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramm und/oder von Sensordaten der an die Geräteschnittstelle angeschlossenen Sensoren genutzt kann.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Betriebsartspeicher und/oder die Verarbeitungseinrichtung ein Freigabemittel zur Bereitstellung eines Betriebsartdatensatzes vom Betriebsartspeicher an die Verarbeitungseinrichtung und/oder zur Freigabe eines Verarbeitungsvorgangs durch die Verarbeitungseinrichtung in Abhängigkeit von dem im, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramm enthaltenen Betriebsartsignal umfasst. Das Freigabemittel ist somit dafür zuständig, einen Wechsel der Betriebsart für die Verarbeitungseinrichtung durch die Bereitstellung des gewünschten Betriebsartdatensatzes aus dem Betriebsartspeicher an die Verarbeitungseinrichtung zu ermöglichen oder einen bereits an die Verarbeitungseinrichtung bereitgestellten Betriebsartdatensatz für eine Verarbeitung von Nutzdaten des, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms und/oder Sensordaten, insbesondere mit jedem neu eintreffenden, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramm einmalig oder zeitlich begrenzt, freizugeben.
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Vorzugsweise ist das Freigabemittel dazu eingerichtet, bei Eintreffen des, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms jeweils einmalig eine Bereitstellung des gewünschten Betriebsartdatensatzes an die Verarbeitungseinrichtung zu ermöglichen und ebenfalls nur einmalig die Verarbeitung der mit dem gleichen, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramm eingetroffenen, insbesondere sicherheitsgerichtete, Steuersignale in Steuerbefehle für den angeschlossenen Aktor zu verarbeiten.
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Alternativ kann das Freigabemittel dazu eingerichtet sein, über eine vorgebbare Zeitdauer die Freigabe der Betriebsart für die Verarbeitungseinrichtung und des dort stattfindenden Verarbeitungsvorgangs aufrecht zu erhalten. Vorzugsweise entspricht die vorgegebene Zeitdauer einem mehrfachen einer Taktzeit, insbesondere einem dreifachen einer Taktzeit, für ein zyklisches Eintreffen von, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegrammen an dem Feldbusmodul. Dadurch wird sichergestellt, dass eine durch das jeweils vorhergehend eingetroffene, insbesondere sicherheitsgerichtete, Feldbustelegramm ausgewählte Betriebsart nicht beliebig lange beibehalten wird. Vielmehr soll spätestens nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer keine weitere Verarbeitung von Nutzdaten oder Sensordaten mehr erfolgen, dies soll erst wieder ermöglicht werden, wenn ein neuerliches, insbesondere sicherheitsgerichtetes, Feldbustelegramm am Feldbusmodul eintrifft, mit dem die gleiche oder eine neue Betriebsart vorgegeben wird und gegebenenfalls neue Steuersignale eintreffen. Durch diese Maßnahmen kann insbesondere auf einen, insbesondere sicherheitsgerichteten, Speicher zur Zwischenspeicherung des Betriebsartsignals verzichtet werden, worin ein zusätzlicher Sicherheitsvorteil liegt, da bei Verzicht auf einen derartigen Speicher eine fortlaufende Überprüfung des Speichers entfallen kann. Unerwünschte Änderungen der Betriebsart können somit allenfalls innerhalb der Zeitspanne, innerhalb derer die Gültigkeit der Betriebsart durch das Freigabemittel bestätigt wird, auftreten.
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Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Verarbeitungseinrichtung ein Speichermittel für das aus dem, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramm ausgelesene Betriebsartsignal zugeordnet. Bei dieser Ausführungsform muss das Speichermittel zusätzlich vorgesehen werden, ferner muss eine Überprüfung der im Speichermittel gespeicherten Inhalte den Sicherheitsanforderungen des Sicherheitsniveaus entsprechen, gemäß dem das Feldbusmodul eingruppiert ist. Vorteilhaft hierbei ist jedoch, dass das Betriebsartsignal auch über längere Zeiträume im Feldbusmodul aufrecht erhalten werden kann, ohne dass hierfür zusätzliche Datenbandbreite zur Übertragung des Betriebsartsignals im Nutzdatenbereich des, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms über das Feldbussystem benötigt wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die im Betriebsartspeicher gespeicherten Betriebsartdatensätze für die Verarbeitungseinrichtung jeweils als Kombination eines Verarbeitungsalgorithmus und wenigstens eines Parameters für den Verarbeitungsalgorithmus ausgebildet sind. Dabei ist der Verarbeitungsalgorithmus jeweils an den an der Geräteschnittstelle angeschlossenen Sensor oder Aktor angepasst. Exemplarisch können ähnlich ausgeführte Sensoren oder ähnlich ausgeführte Aktoren zwar grundsätzlich mit dem jeweils gleichen Verarbeitungsalgorithmus angesteuert werden können, wobei jedoch unterschiedliche Parameter benötigt werden. Die Kombination des jeweils erforderlichen Verarbeitungsalgorithmus und der für den spezifischen Aktor oder Sensor erforderlichen Parameter wird in dem jeweiligen Betriebsartdatensatz zusammengefasst, im Betriebsartspeicher gespeichert und dort mit einer Kennung abgelegt. Diese Kennung wird mit dem Betriebsartsignal abgeglichen, das über das, insbesondere sicherheitsgerichtete, Feldbustelegramm bereitgestellt werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß einem zweiten Aspekt mit einer Maschinensteuerung zur Ansteuerung einer Vorrichtung gelöst, wie sie im Anspruch 5 angegeben ist. Die Maschinensteuerung umfasst eine übergeordnete Steuerungseinheit, die eine, insbesondere sicherheitsgerichtete, Steuerungseinrichtung aufweist und die während eines laufenden Betriebs der anzusteuernden Vorrichtung zur Bereitstellung von zumindest teilweise, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegrammen an ein Feldbussystem ausgebildet ist, mit einem Feldbussystem zur Übertragung von Feldbustelegrammen und mit wenigstens einem am Feldbussystem abgeschlossenen Feldbusmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
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Mit einer derartigen Maschinensteuerung können beispielsweise Industrieroboter, chemische oder biologische Reaktoranlagen, Kraftwerke oder Bearbeitungsmaschinen angesteuert werden. Durch die Verwendung wenigstens eines erfindungsgemäßen Feldbusmoduls innerhalb der Maschinensteuerung kann eine Parametrierung dieses Feldbusmoduls mittels eines für die Steuerungseinheit oder die Steuerungseinrichtung vorgesehenen Programmiergeräts, insbesondere im laufenden Betrieb der anzusteuernden Vorrichtung, vorgenommen werden. Dies ist möglich, da die zur Parametrierung erforderlichen Informationen über ein übliches, insbesondere sicherheitsgerichtetes, Feldbustelegramm von der, insbesondere sicherheitsgerichteten, Steuerungseinrichtung bis zum, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbusmodul übertragen werden können. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn während des laufenden Betriebs der Vorrichtung beispielsweise, insbesondere sicherheitsgerichtete, Sensoren ausgetauscht werden sollen und hierzu keine oder nur eine teilweise Außerbetriebnahme der Vorrichtung erforderlich ist. Dadurch entfällt bei einer Wiederinbetriebnahme dieser Anlagenteile ein vollständiger Neustart der gesamten Vorrichtung, wie er beim Stand der Technik erforderlich sein kann. Üblicherweise ist ein Zugriff auf sicherheitsgerichtete und nicht sicherheitsgerichtete Feldbusmodule während des laufenden Betriebs der Vorrichtung allenfalls mit einer spezifisch auf die Steuerungseinheit zugeschnittenen Software möglich, die jedoch nicht für eine Eingabe und Übertragung von einzelnen Betriebsmodi oder Einstellparametern für das jeweilige Feldbusmodul ausgebildet ist.
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Da jedoch das erfindungsgemäße Feldbusmodul durch eine im Nutzdatenbereich des, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms enthaltenes Betriebsartsignal parametriert und somit in seiner auszuführenden Betriebsart beeinflusst werden kann, muss ein Benutzer zur Durchführung einer Parametrierung lediglich das, insbesondere sicherheitsgerichtete, Feldbustelegramm für das angeschlossene Feldbusmodul modifizieren und kann damit, insbesondere während des Betriebs der Anlage, die Betriebsart für dieses Feldbusmodul einstellen, ohne dass hierzu eine Einflussnahme auf andere Anlagenteile erforderlich ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß einem dritten Aspekt durch ein Verfahren zur Parametrierung eines, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbusmoduls gelöst. Hierbei ist das Feldbusmodul über ein Feldbussystem mit einer übergeordneten Steuerungseinheit verbunden, die eine, insbesondere sicherheitsgerichtete, Steuerungseinrichtung umfasst, wobei die nachfolgenden Schritte vorgesehen sind: Bereitstellen eines, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms von der, insbesondere sicherheitsgerichteten, Steuerungseinrichtung über das Feldbussystem an das Feldbusmodul, Verarbeiten des, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms in einer Verarbeitungseinrichtung des Feldbusmoduls, um Nutzdaten aus einem Nutzdatenbereich des, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms auszulesen, Bereitstellen eines in den Nutzdaten enthaltenen Betriebsartsignals an einen der Verarbeitungseinrichtung zugehörigen Betriebsartspeicher, in dem mehrere Betriebsartdatensätze für die Verarbeitungseinrichtung gespeichert sind, Auswählen der Betriebsart entsprechend dem bereitgestellten Betriebsartsignal und Bereitstellen der ausgewählten Betriebsart vom Betriebsartspeicher an die Verarbeitungseinrichtung, Verarbeiten von weiteren im Nutzdatenbereich des, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramms enthaltenen Nutzdaten zur Bereitstellung von, insbesondere sicherheitsgerichteten, Steuerbefehlen an eine Geräteschnittstelle des Feldbusmoduls und/oder Verarbeiten von Sensordaten, die an einer Geräteschnittstelle bereitgestellt werden, zu einem, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramm zur Weiterleitung an eine Feldbusschnittstelle des Feldbusmoduls.
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Bei einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass in den Nutzdaten der, insbesondere sicherheitsgerichteten Feldbustelegramme, die von der, insbesondere sicherheitsgerichteten, Steuerungseinrichtung, insbesondere während eines laufenden Betriebs einer von der Steuerungseinheit anzusteuernden Vorrichtung, über das Feldbussystem an das Feldbusmodul bereitgestellt werden, zyklisch wiederkehrend, insbesondere immer oder stets oder jeweils, ein Betriebsartsignal enthalten ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das in den Nutzdaten enthaltene Betriebsartsignal den Betriebsartdatensatz bestimmt, der als, insbesondere unter Anwendung sicherheitsgerichteter Aspekte, geprüfte Kombination eines Verarbeitungsalgorithmus und wenigstens eines Parameters für den Verarbeitungsalgorithmus ausgebildet ist und dass die Verarbeitungseinrichtung die Verarbeitung von weiteren Nutzdaten aus dem, insbesondere sicherheitsgerichteten, Feldbustelegramm und/oder von Sensordaten anhand des durch das Betriebsartsignal bestimmten Verarbeitungsalgorithmus unter Einbeziehung des wenigstens einen Parameters vornimmt.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass in den Nutzdaten mehrere Betriebsartsignale für mehrere Verarbeitungseinrichtungen des Feldbusmoduls enthalten sind und dass die Betriebsartdatensätze für die Verarbeitungseinrichtungen anhand der Betriebsartsignale aus einem gemeinsamen Betriebsartspeicher an die jeweilige Verarbeitungseinrichtung bereitgestellt werden.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
- 1: Eine schematische Darstellung einer Maschinensteuerung zur Ansteuerung einer Vorrichtung mit einer übergeordneten Steuerungseinheit, die eine, exemplarisch sicherheitsgerichtet ausgebildete Steuerungseinrichtung umfasst, sowie mit einem Feldbussystem und mehreren Feldbusmodulen und
- 2: eine schematische Darstellung eines Feldbusmoduls zur Verwendung in der Maschinensteuerung gemäß der 1.
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Eine in der 1 schematisch dargestellte Maschinensteuerung 1 ist zur Ansteuerung einer nicht näher dargestellten Vorrichtung vorgesehen, bei der es sich beispielsweise um eine Bearbeitungsmaschine oder einen chemischen oder biologischen Reaktor handeln kann. Die Maschinensteuerung 1 umfasst unter Anderem eine übergeordnete Steuerungseinheit 2, bei der es sich beispielsweise um eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) handeln kann. Ferner umfasst die Maschinensteuerung exemplarisch eine sicherheitsgerichtete Steuerungseinrichtung 3, insbesondere eine sicherheitsgerichtete speicherprogrammierbare Steuerung (SSPS). Exemplarisch ist vorgesehen, dass die Steuerungseinheit 2 und die Steuerungseinrichtung 3 jeweils mit einem Feldbussystem 4 in elektrisch kommunizierender Verbindung verbunden sind. Für einen geordneten Datenverkehr über das Feldbussystem 4 sind die Steuerungseinheit 2 und die Steuerungseinrichtung 3 derart ausgebildet, dass sie sich gegenseitig darüber abstimmen können, zu welchen Zeitpunkten normale Feldbustelegramme von der Steuerungseinheit 2 und zu welchem Zeitpunkten sicherheitsgerichtete Feldbustelegramme von der Steuerungseinrichtung 3 über das Feldbussystem 4 übertragen werden. Die Steuerungseinheit 2, die Steuerungseinrichtung 3 und das Feldbussystem 4 sind entsprechend einem vorgegebenen Feldbusprotokoll konfiguriert, wobei dieses Feldbusprotokoll neben der Übermittlung von normalen Feldbustelegrammen und sicherheitsgerichteten Feldbustelegrammen prinzipiell auch die Übermittlung von Parametern an Feldbusteilnehmer 5, 6 ermöglicht, um diese in vorteilhafter Weise an die von ihnen zu erfüllenden Aufgabestellungen anpassen zu können.
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Üblicherweise ist jedoch die Übertragung von Parametern an Feldbusteilnehmer auf solche - in der 1 nicht dargestellte - Feldbusteilnehmer beschränkt, die spezifisch nach den Spezifikationen des Herstellers des jeweils gewählten Feldbusprotokolls ausgebildet sind. Demgegenüber können Feldbusteilnehmer 5, 6, die diesen Hersteller-Spezifikationen nicht vollständig entsprechen, nicht in unmittelbarer Weise von der Steuerungseinheit 2 oder der Steuerungseinrichtung 3 über das Feldbussystem 4 angesprochen werden. Vielmehr ist es bei derart ausgebildeten Feldbusteilnehmern 5, 6 entweder erforderlich, die Feldbusteilnehmer 5, 6 direkt mit einem Programmiergerät anzusprechen, um die gewünschten Parameter übertragen zu können. Alternativ ist eine zusätzliche Konfigurationssoftware erforderlich, die ihrerseits an eine Programmierungssoftware für das Programmiergerät 50 zur Programmierung der Steuerungseinheit 2 und/oder der Steuerungseinrichtung 3 angepasst ist, um die gewünschten Parameter über die Steuerungseinheit 2 und/oder die Steuerungseinrichtung 3 und das Feldbussystem 4 an die Feldbusteilnehmer 5, 6 bereitstellen zu können.
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Um eine Parametrierung von Feldbusteilnehmern 5, 6, die nicht exakt nach den Vorgaben des Herstellers des verwendeten Feldbusprotokolls spezifiziert sind, über die Steuerungseinrichtung 3 zu ermöglichen, sind die Feldbusteilnehmer 5, 6 dazu eingerichtet, mit Hilfe der im laufenden Betrieb von der Steuerungseinheit 2 und/oder der Steuerungseinrichtung 3 bereitgestellten Feldbustelegrammen parametriert zu werden. Diese Vorgehensweise ist insbesondere für die Parametrierung von sicherheitsgerichteten Feldbusmodulen 7, 8 und 9 von Interesse, die exemplarisch Bestandteil der Feldbusteilnehmer 5 beziehungsweise 6 sind.
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Exemplarisch handelt es sich bei dem sicherheitsgerichteten Feldbusmodul 7, das dem Feldbusteilnehmer 5 zugehörig ist, um ein Eingangsmodul, dessen einzige Geräteschnittstelle 10 mit einem symbolisch dargestellten Türkontaktschalter 11 elektrisch verbunden ist. Das ebenfalls dem Feldbusteilnehmer 5 zugehörige sicherheitsgerichtete Feldbusmodul 8 ist mit einem zur Überwachung eines Durchgangs zu einem nicht näher dargestellten Gefährdungsbereich vorgesehenen Lichtvorhang 12 über die Geräteschnittstelle 15 elektrisch verbunden und ebenfalls ausschließlich als Eingangsmodul ausgebildet. Das dem Feldbusteilnehmer 6 zugehörige sicherheitsgerichtete Feldbusmodul 9 ist als Eingangs-/Ausgangsmodul ausgebildet und weist zwei Geräteschnittstellen 16, 17 auf. Dabei ist die erste Geräteschnittstelle 16 elektrisch mit einem Steuertaster 18 verbunden, während die zweite Geräteschnittstelle 17 mit einem elektrischen Antrieb 19 elektrisch verbunden ist.
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Exemplarisch ist vorgesehen, dass die Feldbusmodule 7, 8 beziehungsweise 9 jeweils elektrisch an einen Busknoten 20 beziehungsweise 21 angekoppelt sind, der seinerseits mit dem Feldbussystem 4 elektrisch verbunden ist. Der Busknoten 20, 21 ist dazu eingerichtet, normale Feldbustelegramme und sicherheitsgerichtete Feldbustelegramme von der Steuerungseinheit 2 und der Steuerungseinrichtung 3 über das Feldbussystem 4 zu empfangen und insbesondere sicherheitsgerichtete Feldbustelegramme an die Steuerungseinrichtung 3 über das Feldbussystem 4 bereitzustellen. Ferner sind die Busknoten 20, 21 für eine Kommunikation mit den angeschlossenen Feldbusmodulen 7, 8 und 9, insbesondere unter Verwendung eines internen Buskommunikationssystems oder einer Multipolanordnung, ausgebildet. Exemplarisch wird für die nachstehenden Betrachtungen davon ausgegangen, dass die Feldbusmodule 7, 8 und 9 nicht in vollem Umfang an das von der Steuerungseinheit 2 und der Steuerungseinheit 3 bereitgestellte Feldbusprotokoll angepasst sind und somit nicht in einer Weise über das Feldbussystem 4 parametriert werden können, wie dies durch das Feldbusprotokoll prinzipiell vorhergesehen ist. Vielmehr sind die Feldbusmodule 7, 8 und 9 jeweils dazu eingerichtet, über die jeweiligen Busknoten 20, 21 bereitgestellte sicherheitsgerichtete Feldbustelegramme der Steuerungseinrichtung 3 auszuwerten und aus dem Nutzdatenbereich dieser sicherheitsgerichteten Feldbustelegramme Betriebsartsignale auszulesen, mit deren Hilfe eine geeignete Betriebsart für das jeweilige Feldbusmodul 7, 8 oder 9 bestimmt werden kann, ohne hierzu eine aufwendige direkte Parametrierung der Feldbusteilnehmer 5, 6 oder eine zusätzliche Software zur Konfiguration der Steuerungseinheit 2 und/oder der Steuerungseinrichtung 3 zu benötigen.
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Vielmehr kann vorgesehen werden, eine Parametrierung der Feldbusmodule 7, 8 und 9 mittels einer vom Hersteller der Steuerungseinheit 2 und der Steuerungseinrichtung 3 bereitgestellten und auf einem als Programmiergerät 50 dienenden Arbeitsplatzrechner oder einem mobilen Programmiergerät lauffähigen Programmiersoftware, insbesondere während des laufenden Betriebs der Maschinensteuerung 1, vorzunehmen. Hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, Einfluss auf die sicherheitsgerichteten Feldbustelegramme zu nehmen, die von der Steuerungseinrichtung 3 an die sicherheitsgerichteten Feldbusmodule 7, 8 und 9 verschickt werden. Eine derartige Einflussnahme auf die sicherheitsgerichteten Feldbustelegramme kann beispielsweise dann vorgenommen werden, wenn über einen ausreichenden Zeitraum ohnehin keine Ansteuerung derjenigen Aktoren 19 vorgesehen ist, die entweder durch die den Feldbusmodulen 7, 8 oder 9 zugeordneten Sensoren überwacht werden sollen oder die von den Feldbusmodulen 7, 8 oder 9 angesteuert werden.
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Eine Änderung der Parametrierung für ein Feldbusmodul 7, 8 oder 9 kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn eine dem Feldbusmodul 7, 8 oder 9 zugeordnete Komponente gegen eine neue Komponente mit anderen Eigenschaften ausgetauscht werden soll. Exemplarisch ist in der 1 ein Austausch des Ein-Hand-Steuerschalters 18 gegen einen Zwei-Hand-Steuerschalter 22 vorgesehen. Da dieser Zwei-Hand-Steuerschalter 22 in anderer Weise vom Feldbusmodul 8 überwacht werden muss, als dies für den Steuerschalter 18 der Fall ist, muss eine neue Parametrierung des Feldbusmoduls 8 vorgesehen werden. Dies kann sowohl in einem Ruhezustand der Maschinensteuerung 1 vorbereitet als auch in einem laufenden Betrieb der Maschinensteuerung 1 durchgeführt werden. Hierzu wird mit Hilfe des für die Programmierung der Steuerungseinrichtung 3 vorgesehenen Programmiergeräts 50 und der darauf laufenden Programmiersoftware Einfluss auf das von der Steuerungseinrichtung 3 an das Feldbusmodul 8 bereitzustellende sicherheitsgerichtete Feldbustelegramm genommen. Nähere Erläuterungen hierzu folgen nachstehend zur 2.
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In der 2 ist ein schematischer Aufbau des Feldbusmoduls 8 dargestellt, wobei es sich bei den einzelnen Funktionsblöcken im Feldbusmodul 8 nicht zwangsläufig um diskrete Bauelemente handeln muss. Vielmehr kann vorgesehen sein, dass diese Funktionsblöcke wahlweise als Hardwarekomponenten oder als Softwaremodule ausgebildet sind.
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Das in der 2 dargestellte Feldbusmodul 8 umfasst eine Feldbusschnittstelle 30, eine Verarbeitungseinrichtung 31, eine Geräteschnittstelle 32 sowie einen Betriebsartspeicher 33. Die Feldbusschnittstelle 30 ist für eine bidirektionale Kommunikation mit dem Feldbussystem 4 vorgesehen, wobei nachstehend nicht unterschieden werden soll, ob die Feldbusschnittstelle 30 in unmittelbarer Verbindung mit dem Feldbussystem 4 steht oder durch Zwischenschaltung eines in der 2 nicht dargestellten Busknotens 21 mit dem Feldbussystem 4 verbunden ist. An der Feldbusschnittstelle 30 eintreffende sicherheitsgerichtete Feldbustelegramme 34 werden an die Verarbeitungseinrichtung 31 bereitgestellt. Die Verarbeitungseinrichtung 31 kann beispielsweise in einen ersten Datenverarbeitungsbereich 35 und in einen zweiten Datenverarbeitungsbereich 36 aufgeteilt sein. Dabei dient der erste Datenverarbeitungsbereich 35 zur Verarbeitung der eintreffenden sicherheitsgerichteten Feldbustelegramme 34 und ist exemplarisch nicht veränderlich ausgebildet. Demgegenüber ist der zweite Datenverarbeitungsbereich 36 in nachstehend näher beschriebener Weise für die Durchführung unterschiedlicher Betriebsarten vorgesehen und exemplarisch veränderlich ausgebildet. Im ersten Datenverarbeitungsbereich 35 findet ein Auslesevorgang des Nutzdatenbereichs 43 des eintreffenden sicherheitsgerichteten Feldbustelegramms 34 statt. Dabei ist der erste Datenverarbeitungsbereich 35 derart konfiguriert, dass er aus dem Nutzdatenbereich 43 des sicherheitsgerichteten Feldbustelegramms 34 zum einen Betriebsartsignale 37 und zum anderen Steuersignale 38 auslesen kann. Ferner ist der erste Datenverarbeitungsbereich 35 dazu ausgebildet, die ausgelesenen Betriebsartsignale 37 an den Betriebsartspeicher 33 weiterzuleiten und die ausgelesenen Steuersignale 38 an den zweiten Datenverarbeitungsbereich 36 weiterzuleiten.
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Exemplarisch ist vorgesehen, dass der zweite Datenverarbeitungsbereich 36 ein, beispielsweise als logisches Gatter ausgebildetes, Freigabemittel 39 aufweist. Das Freigabemittel 39 ist derart konfiguriert, dass eine Verarbeitung der Steuersignale 38 in dem Datenverarbeitungsbereich 36 erst bei Eintreffen eines vom Betriebsartspeicher 33 auf Grund des Betriebsartsignals 37 bereitgestellten Betriebsartdatensatzes 40 ermöglicht ist. Beispielsweise sind im Betriebsartspeicher 33 zwei mit den Kennbuchstaben A und B bezeichnete unterschiedliche Verarbeitungsalgorithmen gespeichert, denen jeweils mit den römischen Ziffern I, II beziehungsweise I, II und III bezeichnete Parametersätze zugeordnet sind. In Abhängigkeit von dem Betriebsartsignal 37, das an den Betriebsartspeicher 33 bereitgestellt wird, erfolgt dort die Auswahl des gewünschten Betriebsartdatensatzes - exemplarisch B-I, der dann als Betriebsartdatensatz 40 an den zweiten Datenverarbeitungsbereich 36 bereitgestellt wird.
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Wie bereits vorstehend angeführt wurde, ist dem zweiten Datenverarbeitungsbereich 36 das Freigabemittel 39 zugeordnet, das nunmehr bei Eintreffen des Betriebsartdatensatzes 40 und bei Vorliegen des bereits bereitgestellten Steuersignals 38 eine Verarbeitung des Steuersignals 38 gemäß dem im Betriebsartdatensatz 40 enthaltenen Algorithmus und der zugeordneten Parameter durch den zweiten Datenverarbeitungsbereich 36 freigeben kann. Hierdurch kann das Freigabemittel 39 einen sicherheitsgerichteten Steuerbefehl 41 an die Geräteschnittstelle 32 und exemplarisch an den mit der Geräteschnittstelle 32 verbundenen elektrischen Antrieb 19 bereitstellen. Dieses Freigabemittel 39 kann, wie bereits eingangs angeführt wurde, als Hardware-Komponente oder als Softwarekomponente ausgebildet sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass allein durch den internen Aufbau der Verarbeitungseinrichtung, insbesondere durch Verzicht auf eine diesbezügliche Speichereinrichtung, immer nur dann eine Verarbeitung von Nutzdaten und/oder Sensorsignalen vorgenommen wird, wenn ein Betriebsartdatensatz zur Verfügung gestellt wird und eine neuerliche Verarbeitung erst dann erfolgen kann, wenn erneut die jeweiligen Daten an die Verarbeitungseinrichtung bereitgestellt werden.
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In dem sicherheitsgerichteten Betriebsdatensatz 40 ist auch die Verwendung eines Steuerschalters 18 zur Aktivierung beziehungsweise Deaktivierung des elektrischen Antriebs 19 vorgesehen. Exemplarisch überwacht die Verarbeitungseinrichtung 31 mit ihrem zweiten Datenverarbeitungsbereich 36 ein Eintreffen von Prüfsignalen beziehungsweise Schaltsignalen, die von der Verarbeitungseinrichtung 31 bzw. vom Steuerschalter 18 bereitgestellt werden. Beispielsweise ist vorgesehen, dass der Steuerschalter 18 in vorgegebenen Zeiträumen jeweils ein Prüfsignal, das von der Verarbeitungseinrichtung 31 bereitstellt wird, zurückmeldet. Bleibt die Rückmeldung dieses Prüfsignals aus, hat die Verarbeitungseinrichtung 31 entsprechend den im Betriebsartdatensatz 40 vorgesehenen Algorithmen eine Fehlermeldung zu erzeugen, die im Rahmen eines sicherheitsgerichteten Feldbustelegramms an die Feldbusschnittstelle 30 und von dort über das Feldbussystem 4 an die in der 2 nicht dargestellte Steuerungseinrichtung 3 bereitgestellt wird. Dort kann möglicherweise eine Abschaltung von Teilbereichen der Vorrichtung oder der gesamten Vorrichtung bewirkt werden.
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Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass bei Eintreffen von Sensordaten 42 in Form eines Schaltsignals vom Steuerschalter 18 oder bei Ausbleiben einer Rückmeldung auf das Prüfsignal, eine unmittelbare Abschaltung des elektrischen Antriebs 19 mit Hilfe des im zweiten Datenverarbeitungsbereich 36 ablaufenden Algorithmus basierend auf dem Betriebsartdatensatz 40 erfolgt.
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Um exemplarisch eine Anpassung der Verarbeitungseinrichtung 31 an einen Zwei-Hand-Steuerschalter 22 vorzunehmen, der gegen den Ein-Hand-Steuerschalter 18 ausgetauscht wird, ist beispielhaft die folgende Vorgehensweise vorgesehen:
- Zunächst wird von einem Benutzer das in der 1 schematisch dargestellte Programmiergerät 50, bei dem es sich beispielsweise um einen Personalcomputer handeln kann, in Verbindung mit der sicherheitsgerichteten Steuerungseinrichtung 3 gebracht. Auf dem Programmiergerät 50 ist eine Programmiersoftware installiert, die eine Einflussnahme auf die in der sicherheitsgerichteten Steuerungseinrichtung 3 ablaufenden Vorgänge ermöglicht. Insbesondere kann mit Hilfe dieser Programmiersoftware Einfluss auf die im regulären Betrieb der Maschinensteuerung 1 von der Steuerungseinrichtung 3 über das Feldbussystem 4 ausgegebenen sicherheitsgerichteten Feldbustelegramme genommen werden.
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Um nunmehr die gewünschte Anpassung des Feldbusteilnehmers 6 an den Zwei-Hand-Steuerschalter 22 vorzunehmen, muss der Benutzer lediglich an Hand einer Dokumentation für den Feldbusteilnehmer 6 ermitteln, in welche Betriebsart das Feldbusmodul 9 des Feldbusteilnehmers 6 gebracht werden muss, um in korrekter Weise mit dem Zwei-Hand-Steuerschalter 22 kommunizieren zu können. Diese Information, bei der es sich beispielsweise um ein Datenwort mit einem Byte handeln kann, wird über die Programmiersoftware des Programmiergeräts 50 als Inhalt eines, vorzugsweise zyklisch wiederkehrend zu sendenden, sicherheitsgerichteten Feldbustelegramms für das Feldbusmodul 9 vorgegeben.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei jeder Informationsübertragung von der Steuerungseinrichtung 3 an das Feldbusmodul 9 in dem sicherheitsgerichteten Feldbustelegramm das Datenwort für den Betriebszustand des Feldbusmoduls 9 enthalten ist.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Datenwort für den Betriebszustand des Feldbusmoduls 9 nur in vorgegebenen zeitlichen Abständen, beispielsweise mit jedem zweiten oder dritten oder vierten, sicherheitsgerichteten Feldbustelegramm, übertragen wird.
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Gemäß der vorgegebenen oder wählbaren Übertragungshäufigkeit für das Datenwort sendet die Steuerungseinrichtung 3 mit dem sicherheitsgerichteten Feldbustelegramm für das Feldbusmodul 9 die Information über den vom Benutzer ausgewählten Betriebszustand für das Feldbusmodul 9.
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Sobald das sicherheitsgerichtete Feldbustelegramm 34 gemäß der 2 an der Feldbusschnittstelle 30 eingetroffen ist, wird es an die Verarbeitungseinrichtung 31 weitergeleitet. Dort erfolgt die Auswertung des Nutzdatenbereichs des Feldbustelegramms 34. Exemplarisch ist vorgesehen, dass im Nutzdatenbereich sowohl ein Betriebsartsignal 37 als auch ein Steuersignal 38 enthalten sind. Zunächst erfolgt ausgehend von der Verarbeitungseinrichtung 31 eine Übertragung des Betriebsartsignals 37 an den Betriebsartspeicher 33. Im Betriebsartspeicher 33 erfolgt anhand des Inhalts des Betriebsartsignals 37 die Auswahl der vom Benutzer gewünschten Betriebsart für die Verarbeitungseinrichtung 31. Die gewünschte Betriebsart wird in Form des Betriebsartdatensatzes 40 an den zweiten Datenverarbeitungsbereich 36 bereitgestellt. Dort liegt auch bereits das ebenfalls aus dem Nutzdatenbereich 43 des sicherheitsgerichteten Feldbustelegramms 34 entnommene Steuersignal 38 an. Nach Passieren der Freigabemittel 39 kann eine Verarbeitung des Steuersignals 38 mittels des im Betriebsartdatensatz 40 enthaltenen Algorithmus und der zugehörigen Parameter vorgenommen werden. Ferner können in der Verarbeitungseinrichtung 31 auch die eintreffenden Signale des an der Geräteschnittstelle 32 angeschlossenen Zwei-Hand-Steuerschalters 22 mittels des im Betriebsartdatensatz 40 enthaltenen Algorithmus und der zugehörigen Parameter verarbeitet werden. Dabei ist beispielsweise der im Betriebsartdatensatz 40 enthaltene Algorithmus derart ausgebildet, dass anstelle eines einzigen Prüfsignals an den bislang verwendeten Steuerschalter 18 mindestens zwei Prüfsignale an den Zwei-Hand-Steuerschalter 22 ausgegeben werden und dementsprechend auch zwei Rückmeldungen erwartet werden. Ferner kann vorgesehen sein, dass bereits bei Ausbleiben einer Rückmeldung auf diese Prüfsignale weitergehende Maßnahmen zur Gewährleistung des Sicherheitsniveaus in der Maschinensteuerung 1 durchgeführt werden.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Maschinensteuerung 1 besteht darin, dass keine separate Programmierung der sicherheitsgerichteten Feldbusmodule 7, 8 oder 9 mittels eines genau auf diese Feldbusmodule 7, 8 und 9 zugeschnittenen Programmiergeräts oder einer in die Programmiersoftware des Programmiergeräts 50 eingreifenden Parametriersoftware erforderlich ist. Vielmehr kann der Benutzer unter Verwendung der ohnehin zur Programmierung der Steuerungseinheit 2 und der Steuerungseinrichtung 3 vorgesehenen Programmiersoftware auf dem Programmiergerät 50 durch Vorgabe des Inhalts für das sicherheitsgerichtete Feldbustelegramm an die Feldbusmodule 7, 8 und 9 die jeweilige Betriebsart in diesen Feldbusmodulen 7, 8 und 9 vorgeben. Die Feldbusmodule 7, 8 und 9 sind erfindungsgemäß dazu eingerichtet, das Betriebsartsignal 37 aus dem in üblicher Weise strukturierten sicherheitsgerichteten Feldbustelegramm zu entnehmen und an den Betriebsartspeicher 33 weiterzuleiten. Von dort kann dann der gewünschte Betriebsartdatensatz 40 an die Verarbeitungseinrichtung 31 zur Verfügung gestellt werden, mit dem innerhalb des zweiten Datenverarbeitungsbereichs 36 die Verarbeitung von eintreffenden Sensorsignalen und/oder über das sicherheitsgerichtete Feldbustelegramm 34 bereitgestellten Steuersignalen 38 erfolgen kann.
