DE102014016818A1

DE102014016818A1 - Verfahren zur Verwaltung und Konfiguration von Feldgeräten einer Automatisierungsanlage

Info

Publication number: DE102014016818A1
Application number: DE102014016818.2A
Authority: DE
Inventors: Dirk Wagener; Christoph Welte; Marcus Heege; Wolfgang Mahnke; Marko SCHLÜTER
Original assignee: ABB Technology AG
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2014-11-14
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2016-05-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwaltung und Konfiguration von Feldgeräten einer Automatisierungsanlage mit einem Konfigurationswerkzeug, das ausgebildet ist, ein Feldgerät in der Automatisierungsanlage physisch zu erkennen, logisch in die Automatisierungsanlage einzubinden und in der Automatisierungsanlage zu konfigurieren, wobei das Konfigurationswerkzeug hierzu auf einen vorgegebenes feldgerätespezifisches Informationspaket zurückgreift, welches die Funktionen und Daten des Feldgeräts zumindest teilweise beschreibt. Zur Verbesserung der Übersicht wird vorgeschlagen, dass jedem Bildschirmelement (2 bis 9) eine Wertigkeit (21 bis 91) zugeordnet wird und dass das Bildschirmelement (2 bis 9) mit höchster Wertigkeit (21 bis 91) im sichtbaren Vordergrund des Bildschirms (1) angezeigt wird, während die Bildschirmelemente (2 bis 9) mit abnehmender Wertigkeit (21 bis 91) tiefer in den Hintergrund zurückgesetzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwaltung und Konfiguration von Feldgeräten einer Automatisierungsanlage. Die Erfindung findet insbesondere Verwendung in der Prozessautomation oder Maschinensteuerung zum Steuern von Prozessen und/oder Anlagenkomponenten.
Automatisierungssysteme zur Steuerung eines technischen Prozesses oder einer technischen Anlage umfassen üblicherweise eine Steuerungseinrichtung (SPS), die in einem Verbund einer Vielzahl von intelligenten elektrischen Geräten integriert werden. Intelligente elektronische Geräte sind mikroprozessorbasierte Geräte wie beispielsweise Schutz- und Steuergeräte, Motorschutzgeräte, intelligente Schalter und Spannungsregler, Frequenzumrichter, Druck- und Temperaturmessumformer, Durchflussmesser und Stellantriebe.
Aus dem Beitrag „FDI Device Integration – Best of Both Worlds", atp edition 6/2010, Seiten 16 bis 19, ist bekannt, Feldgeräte mit dem FDI-Konzept (Field Device Integration IEC-62769) in eine Automatisierungsanlage zu integrieren. Grundlage dieses Konzepts ist die Bereitstellung von Informationen zur Konfiguration von Feldgeräten in einem gerätespezifischen FDI-Paket. Dieses FDI-Paket umfasst eine fest vorgegebene Informationsmenge, welche aus einer Device Definition, Business Logic, User Interface Description und User Interface Plug-In's besteht. Die Device Definition umfasst Verwaltungsinformationen und das Gerätemodell. Die Business Logic beschreibt die Kommunikationslogik zum Gerät und dient der Konsistenzsicherung des Gerätemodells. Die User Interface Description beschreibt die Präsentation der Geräteparameter und Gerätefunktionen. Die User Interface Plug-In's sind programmierte Komponenten von Oberflächenanteilen zur Darstellung der Geräteparameter und Funktionen.
Bei der Konfiguration von Feldgeräten mittels EDD (Electronic Device Description) Technologie IEC 61804 stellt ein Gerätehersteller eine EDD bereit, die Informationen über die Kommunikation mit dem Gerät, die Geschäftslogik und die Benutzerschnittstellen, also welche Eingabemasken sollten einem Benutzer dargestellt werden, beinhaltet. Zur Geschäftslogik gehört beispielsweise, wann welche Parameter geschrieben werden dürfen.
Die FDI Technologie benutzt diese Mechanismen der EDD und stellt das Konzept des FDI Package bereit, bei dem neben einer EDD noch andere Informationen wie Benutzerhandbuch enthalten sein können, aber auch sogenannte UIPs (User Interface PlugIn), die weitere Benutzerschnittstellen in anderen Technologien, wie beispielsweise .NET Assemblies, bereitstellen, welche im Gegensatz zu EDD basierten Benutzerschnittstellen aus programmiertem und zu einer Komponente compilierten Code besteht.
FDI-Pakete werden typischerweise von Geräteherstellern erstellt, und von Systemherstellern verwendet, um die Geräte der Gerätehersteller in ihrem System zu integrieren und konfigurieren.
In der EDD können neben einem einzelnen Benutzerelement mit verschiedenen Parametern, Graphen und anderer Elemente auch neue Fenster und Dialoge definiert sein. Ein Host hat dabei gewisse Freiheiten und kann beispielsweise mehrere in der EDD definierten Menüs gleichzeitig in verschiedenen Fenstern darstellen oder auch Benutzerschnittstellen von verschiedenen Geräteinstanzen.
Bekannte EDD-Host-Systeme schränken entweder die Anzahl der Fenster ein oder öffnen beliebig viele Fenster für die verschiedenen Geräte. Dabei geht die Übersicht über die Zuordnung der Fenster zu den Geräten verloren.
Darüber hinaus erlaubt die EDD Spezifikation, einen Eingabekontext zu definieren, der Änderungen an einer Gerätekonfiguration beinhaltet, die der Benutzer an der Oberfläche bereits durchgeführt hat, aber noch nicht in das Gerät oder die Offline-Konfiguration geschrieben hat. Dabei ist es nach der Spezifikation möglich, das unterschiedliche Fenster und Dialoge auf unterschiedlichen Eingabekontexten desselben Geräts arbeiten. Durch dieses Konzept wird es für einen Benutzer noch schwieriger, die Fenster nicht nur dem Gerät, sondern auch einem bestimmten Eingabekontext zuzuordnen.
Nach Stand der Technik zeigen EDD-Host-Systeme die in der EDD beschriebenen Fenster als Fenster der Anwendung an, sodass der Anwender mehrere Fenster-Inhalte miteinander vergleichen kann. Die Fenster sind aber lediglich schwer einer bestimmten Geräteinstanz und noch schwerer einem bestimmten Eingabekontext dieser Geräteinstanz zuzuordnen. Wenn ein Anwender einen Eingabekontext anwenden oder verwerfen will, ist damit schwer zu erkennen, welche Fenster davon betroffen sind.
In einem solchen Programmierwerkzeug werden Informationen zu den Geräten visualisiert und Funktionen, wie Parametrierungen, ausgeführt. Hierzu ist zunächst durch den Anwender ein Gerät aus einer Vielzahl von Geräten auszuwählen.
In bekannten Programmierwerkzeugen wird darüber hinaus in nachteiliger Weise ein und dasselbe Gerät in unterschiedlicher Weise dargestellt. So wird in der Baumstruktur ein anderes Geräteobjekt und Symbol angezeigt als in der Listendarstellung der Geräte. Auch unterscheidet sich die Gerätefunktionalität basierend auf der Darstellungsform. Die Darstellung ist nicht einheitlich und daher für den Anwender schwierig zu erlernen. Auch unterscheiden sich die verschiedenen Darstellungen in Bezug auf Gerätefunktionalität die der Anwender ausführen kann. Somit kann der Anwender in der Listendarstellung nicht die gleichen Gerätefunktionen ausführen als wenn er das Geräteobjekt im Tree nehmen würde. Der Anwender muss also wissen in welcher Darstellung er welche Gerätefunktionen findet und ausführen kann.
Aus der DE 102 45 890 B4 ist ein Bildschirmelement, HMI Gerät, Automatisierungssystem und Computerprogrammprodukt zur Visualisierung und Projektierung von einfach und mehrfach verwendeten Anwendertexten und der in einem Datenverarbeitungssystem zugeordneten Verwendungsstellen bekannt. Der Offenbarung ist zu entnehmen, dass die Geräte in einer hierarchischen Baumstruktur zur Auswahl angeboten werden, wobei jedem weiterverzweigenden Zweig ein Anwendertext und jedem nichtweiterverzweigenden Zweig eine Kombination aus einem Anwendertext und einer Verwendungsstelle zugeordnet ist. Einzelheiten zu einem Gerät sind in verschachtelten Menüebenen hinterlegt. Damit gestaltet sich die Bedienung und insbesondere die Suche nach Einzelheiten zu einem Gerät zu einem zeitaufwändigen Prozess.
Die Gerätehandhabung in Bezug auf Konfiguration, Diagnose und Beobachten erfolgt durch verschiedenartige Bildschirmelemente. Typischerweise arbeitet der Benutzer mit einem Bildschirmelement um das Gerät zu konfigurieren und benutzt dann ein anderes Bildschirmelement um die Gerätediagnose durchzuführen. Situationsbedingt kann der Benutzer aber auch mehrere Bildschirmelemente zusammen auf einem Bildschirm beobachten und konfigurieren. Viele Bildschirmelemente auf einem Bildschirm lassen jedoch den sichtbaren Bereich pro Bildschirmelement schrumpfen. Folglich steht für jedes Bildschirmelement nur noch eine beschränkte Fläche auf dem Bildschirm zur Verfügung, so dass die Bildschirmelemente nur noch teilflächig sichtbar sind. Der Benutzer muss nun den passenden, wichtigen Bereich eines Bildschirmelements manuell fokussieren.
Sind mehrere Bildschirmelemente auf einem Bildschirm sichtbar und der Benutzer muss für jedes Bildschirmelement den wichtigen Bereich manuell in den Sichtbereich verschieben so braucht er dafür Zeit und eine erhebliche Anzahl von Bedienaktionen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verwaltung und Konfiguration von Feldgeräten einer Automatisierungsanlage anzugeben, deren Übersichtlichkeit auch bei einer Vielzahl simultan bearbeiteter Bildschirmelemente von Geräten und Funktionen erhalten bleibt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den rückbezogenen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Verwaltung und Konfiguration von Feldgeräten einer Automatisierungsanlage mit einem Konfigurationswerkzeug, das ausgebildet ist, ein Feldgerät in der Automatisierungsanlage physisch zu erkennen, logisch in die Automatisierungsanlage einzubinden und in der Automatisierungsanlage zu konfigurieren, wobei das Konfigurationswerkzeug hierzu auf einen vorgegebenes erstes feldgerätespezifisches Informationspaket zurückgreift, welches die Funktionen und Daten des Feldgeräts zumindest teilweise beschreibt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass jedem Bildschirmelement eine Wertigkeit zugeordnet wird und dass das Bildschirmelement mit höchster Wertigkeit im sichtbaren Vordergrund des Bildschirms angezeigt wird, während die Bildschirmelemente mit abnehmender Wertigkeit tiefer in den Hintergrund zurückgesetzt werden.
Vorteilhafterweise ist das Bildschirmelement, welches mit hoher Wahrscheinlichkeit zur Bedienung vorgesehen ist, im unmittelbaren Zugriff durch den Benutzer. Dadurch werden manuelle Eingriffe des Benutzers zum Suchen und in den Vordergrund holen eines Bedienung anstehenden Bildschirmelement weitgehend vermieden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Wertigkeit eines Bildschirmelements aus statischen und dynamischen Komponenten berechnet.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Wertigkeit eines Bildschirmelements durch die Häufigkeit seiner Benutzung dynamisch erhöht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der einzigen Figur ist ein Bildschirm 1 eines Konfigurationswerkzeugs prinzipiell dargestellt. Auf dem Bildschirm 1 ist eine Mehrzahl von Bildschirmelementen 2...9 über den Anzeigebereich des Bildschirms 1 verteilt dargestellt. Die Begrenztheit des Anzeigebereichs des Bildschirms 1 hat zur Folge, dass nicht alle Bildschirmelemente 2...9 vollflächig darstellbar sind und sich daher gegenseitig verdecken.
Jedem Bildschirmelement 2...9 wird eine Wertigkeit 21...91 zugeordnet. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Wertigkeit 21...91 dem System der Schulnoten folgt, wonach eine „1” die höchste Wertigkeit 21...91 darstellt, hinter der alle weiteren Wertigkeiten 21...91 zurückfallen. Alternativ kann aber auchg vorgesehen sein, dass die Wertigkeit 21...91 dem Bonussystem folgt, wobei die „0” die niedrigste Wertigkeit 21...91 und die höchste Punkzahl die höchste Wertigkeit 21...91 darstellt.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird die Wertigkeit 21...91 eines Bildschirmelements 2...9 aus statischen und dynamischen Komponenten berechnet. So kann als statische Komponente vorgesehen sein, dass eine Trenddarstellung eine höhere Wertigkeit 21...91 hat als eine Combobox. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass in den Bildschirmelementen 2...9 dargestellte Parametern verschiedene Wertigkeiten 21...91 zugeordnet werden. Dabei wird einem Primärwert – bei einem Temperatursensor die gemessene Temperatur – eine höhere Wertigkeit 21...91 als einem Konfigurationsparameter wie beispielsweise der verwendete Sensortyp zugeordnet.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Wertigkeit 21...91 eines Bildschirmelements 2...9 durch die Häufigkeit seiner Benutzung dynamisch erhöht. Dabei wird davon ausgegangen, dass ein Bildschirmelement 2...9, auf das in der Vergangenheit häufiger als auf andere Bildschirmelemente 2...9 zugegriffen wird, auch zukünftig häufiger benutzt werden wird.
Bei der Darstellung der Bildschirmelemente 2...9 auf dem Anzeigebereich des Bildschirms 1 werden die zugeordneten Wertigkeiten 21...91 der anzuzeigenden Bildschirmelemente 2...9 analysiert und interpretiert.
Das Bildschirmelement 2...9 mit höchster Wertigkeit 21...91 wird im sichtbaren Vordergrund des Bildschirms 1 angezeigt wird, während die Bildschirmelemente 2...9 mit abnehmender Wertigkeit 21...91 tiefer in den Hintergrund zurückgesetzt werden. Die Darstellung der Wertigkeit 21...91 folgt in der gezeigten Figur dem Schulnotensystem. Die Wertigkeiten 21...91 werden auf dem Bildschirm 1 nicht dargestellt; sie dienen in der Figur lediglich der illustativen Zuordnung.
Die Bildschirmelemente 2, 4 und 7 mit der höchsten Wertigkeit 21, 41 und 71 von „1” werden auf dem Bildschirm 1 überlappungsfrei im Vordergrund dargestellt. Die Bildschirmelemente 3, 5, 8 und 9 treten in der Darstellung entsprechend ihrer Wertigkeit 31, 51, 81 und 91 hinter die Bildschirmelemente 2, 4, 7 und 8 mit der jeweils höcheren Wertigkeit 21, 41, 71 und 81 in den Hintergrund zurück.
Vorteilhafterweise sind die Bildschirmelemente 2, 4 und 7, welche mit hoher Wahrscheinlichkeit zur Bedienung vorgesehen ist, im unmittelbaren Zugriff durch den Benutzer. Dadurch werden manuelle Eingriffe des Benutzers zum Suchen und in den Vordergrund holen eines der zur Bedienung anstehenden Bildschirmelemente 2, 4 und 7 weitgehend vermieden.
Bezugszeichenliste

1: Bildschirm
2...9: Bildschirmelement
21...91: Wertigkeit

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

DE 10245890 B4 [0013]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„FDI Device Integration – Best of Both Worlds”, atp edition 6/2010, Seiten 16 bis 19, ist bekannt, Feldgeräte mit dem FDI-Konzept (Field Device Integration IEC-62769) [0003]
IEC 61804 [0004]

Claims

Verfahren zur Verwaltung und Konfiguration von Feldgeräten einer Automatisierungsanlage mit einem Konfigurationswerkzeug, das ausgebildet ist, ein Feldgerät in der Automatisierungsanlage physisch zu erkennen, logisch in die Automatisierungsanlage einzubinden und in der Automatisierungsanlage zu konfigurieren, wobei das Konfigurationswerkzeug hierzu auf einen vorgegebenes erstes feldgerätespezifisches Informationspaket zurückgreift, welches die Funktionen und Daten des Feldgeräts zumindest teilweise beschreibt, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Bildschirmelement (2 bis 9) eine Wertigkeit (21 bis 91) zugeordnet wird und dass das Bildschirmelement (2 bis 9) mit höchster Wertigkeit (21 bis 91) im sichtbaren Vordergrund des Bildschirms (1) angezeigt wird, während die Bildschirmelemente (2 bis 9) mit abnehmender Wertigkeit (21 bis 91) tiefer in den Hintergrund zurückgesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wertigkeit (21 bis 91) eines Bildschirmelements (2 bis 9) aus statischen und dynamischen Komponenten berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wertigkeit (21 bis 91) eines Bildschirmelements (2 bis 9) durch die Häufigkeit seiner Benutzung dynamisch erhöht wird.