DE102022112860A1 - Method for recognizing an event across automation systems - Google Patents

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DE102022112860A1
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Inventor
Tobias Paul
Patrick Geib
Harald Schäuble
Julian Bockstaller
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Endress and Hauser SE and Co KG
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Endress and Hauser SE and Co KG
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    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0224Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
    • G05B23/024Quantitative history assessment, e.g. mathematical relationships between available data; Functions therefor; Principal component analysis [PCA]; Partial least square [PLS]; Statistical classifiers, e.g. Bayesian networks, linear regression or correlation analysis; Neural networks

Abstract

Verfahren zum Erkennen eines Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignisses umfassend:- Erfassen von Messwerten durch eine Vielzahl von Feldgeräten, die in einer Vielzahl von Automatisierungsanlagen verteilt angeordnet sind (S100);- Übermitteln der Messwerte an eine zentrale Datenstelle (S200);- Analyse der Messwerte von unterschiedlichen Feldgeräten aus unterschiedlichen Automatisierungsanlagen auf zumindest ein korrelierendes Ereignis hin, wobei zumindest zwei verschiedenen Messwerten von mindestens zwei unterschiedlichen Feldgeräten, die in unterschiedlichen Automatisierungsanlagen angeordnet sind, auf das korrelierende Ereignis hin analysiert werden (S300);- Feststellen des Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignisses in dem Fall, dass das korrelierende Ereignis in der Analyse erkannt wird (S400).Method for detecting an event across automation systems, comprising: - Acquiring measured values by a large number of field devices that are distributed in a large number of automation systems (S100); - Transmitting the measured values to a central data point (S200); - Analyzing the measured values from different Field devices from different automation systems for at least one correlating event, with at least two different measured values from at least two different field devices arranged in different automation systems being analyzed for the correlating event (S300); - determining the event across automation systems in the case, that the correlating event is recognized in the analysis (S400).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erkennen eines Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignisses.The invention relates to a method for recognizing an event across automation systems.

In der Automatisierungstechnik, insbesondere in der Prozessautoamtisierungstechnik, werden vielfach Feldgeräte in sogenannten Automatisierungsanlagen eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen dienen. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Sensoren, wie beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperatur-messgeräte, pH-Redoxpotentialmessgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, etc., welche die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessgrößen dienen Aktoren, wie zum Beispiel Antriebe, Aggregate, Ventile, Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann. Ferner sollen vorliegend als Feldgeräte auch sogenannte Analysatoren verstanden werden, die auf Basis der Ramanspektroskopie, Tunable Diode Laser Technologie oder anderer optischer Verfahren, bspw. Nahinfrarot- oder UV-Technik, beruhen. Des Weiteren können auch Nasschemische Analysatoren als Feldgeräte zum Einsatz kommen.In automation technology, especially in process automation technology, field devices are often used in so-called automation systems, which are used to record and/or influence process variables. Sensors such as level measuring devices, flow measuring devices, pressure and temperature measuring devices, pH redox potential measuring devices, conductivity measuring devices, etc. are used to record process variables, which record the corresponding process variables level, flow, pressure, temperature, pH value or conductivity. Actuators, such as drives, units, valves, pumps, are used to influence process variables and can be used to change the flow of a liquid in a pipe section or the fill level in a container. Furthermore, in the present case, field devices are also to be understood as so-called analyzers, which are based on Raman spectroscopy, tunable diode laser technology or other optical methods, for example near-infrared or UV technology. Furthermore, wet chemical analyzers can also be used as field devices.

Bei dem Sensor kann es sich bspw. um einen pH-, Redoxpotential-, auch ISFET-, Temperatur-, Leitfähigkeit-, Druck-, Sauerstoff-, insbesondere gelöster Sauerstoff-, oder Kohlenstoffdioxidsensor; um einen ionenselektiven Sensor; um einen optischen Sensor, insbesondere einen Trübungssensor, einen Sensor zur optischen Bestimmung der Sauerstoffkonzentration, oder einen Sensor zur Bestimmung der Anzahl von Zellen und Zellstrukturen; um einen Sensor zur Überwachung bestimmter organischer oder metallischer Verbindungen; um einen Sensor zur Bestimmung einer Konzentration einer chemischen Substanz, beispielsweise eines bestimmten Elements oder einer bestimmten Verbindung; oder um einen Biosensor, z.B. einen Glukosesensor. The sensor can be, for example, a pH, redox potential, also ISFET, temperature, conductivity, pressure, oxygen, in particular dissolved oxygen, or carbon dioxide sensor; an ion-selective sensor; an optical sensor, in particular a turbidity sensor, a sensor for optically determining the oxygen concentration, or a sensor for determining the number of cells and cell structures; a sensor for monitoring certain organic or metallic compounds; a sensor for determining a concentration of a chemical substance, for example a specific element or a specific compound; or a biosensor, e.g. a glucose sensor.

Im Besonderen sind das pH-, Redoxpotential-, Temperatur-, Leitfähigkeit-, Druck-, Durchfluss-, Füllstand-, Dichte-, Viskosität-, Sauerstoff-, Kohlenstoffdioxid- oder Trübungssensoren.In particular, these are pH, redox potential, temperature, conductivity, pressure, flow, level, density, viscosity, oxygen, carbon dioxide or turbidity sensors.

Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen, d.h. im Wesentlichen Prozessmess- oder Prozessstellwerte, liefern oder verarbeiten. Neben den zuvor genannten Sensoren und Aktoren werden als Feldgeräte allgemein auch solche Einheiten bezeichnet, die direkt an einem Feldbus angeschlossen sind und zur Kommunikation mit den übergeordneten Einheiten dienen, wie z.B. Remote I/Os, Gateways, Linking Devices und Wireless Adapters.In principle, field devices refer to all devices that are used close to the process and that supply or process process-relevant information, i.e. essentially process measurement or process control values. In addition to the previously mentioned sensors and actuators, field devices are also generally referred to as units that are directly connected to a fieldbus and are used for communication with higher-level units, such as remote I/Os, gateways, linking devices and wireless adapters.

Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress + Hauser-Gruppe entwickelt, hergestellt und vertrieben.A large number of such field devices are developed, manufactured and sold by the Endress + Hauser Group.

Heutzutage werden die durch die jeweiligen Feldgeräte ermittelten Daten, also insbesondere die Prozessmess- und/oder Prozessstellwerte aber auch sonstige durch das Feldgerät ermittelte Daten, in eine zentrale Datenstelle, bspw. eine Cloud, übermittelt. Dieser Trend wird noch dadurch bestärkt, dass immer mehr Feldgeräte mit insbesondere drahtlosen Schnittstellen, z.B. drahtlose Funkschnittstellen gemäß dem 5G-Standard, oder auch drahtgebundenen Ethernet-Schnittstellen ausgebildet werden.Nowadays, the data determined by the respective field devices, in particular the process measurement and/or process control values but also other data determined by the field device, are transmitted to a central data location, for example a cloud. This trend is further reinforced by the fact that more and more field devices are being designed with, in particular, wireless interfaces, e.g. wireless radio interfaces according to the 5G standard, or also wired Ethernet interfaces.

Im Zuge der Industrie 4.0, bzw. IIoT („Industrial Internet of Things“) werden die von den Feldgeräten erzeugten Daten auch häufig direkt aus dem Feld mithilfe sogenannter Datenumsetzungseinheiten, welche beispielsweise als „Edge Devices“ oder „Cloud Gateways“ bezeichnet werden, erhoben und automatisiert an eine zentrale Datenstelle übermittelt, auf welcher sich eine oder mehrere Applikationen befinden können. Auf diese Applikationen, welche beispielsweise Funktionen zur Visualisierung und weiteren Bearbeitung der auf der Plattform gespeicherten Daten bieten, kann von einem Benutzer mittels Internet zugegriffen werden.As part of Industry 4.0, or IIoT (“Industrial Internet of Things”), the data generated by the field devices is often collected directly from the field using so-called data conversion units, which are referred to, for example, as “edge devices” or “cloud gateways”. and automatically transmitted to a central data point, which can contain one or more applications. These applications, which, for example, offer functions for visualizing and further processing the data stored on the platform, can be accessed by a user via the Internet.

Darüber hinaus wird heutzutage bereits durch intelligente und/oder selbstlernende Algorithmen einzelne Messstellen oder logisch zusammenhängende Clusterdaten einer (einzigen) Automatisierungsanlage auf Anomalien hin untersucht. Die Erkennung einer Anomalie der einzelnen Messstelle für einen Prozess oder einer einzelnen Automatisierungsanlage geschieht inzwischen sehr zuverlässig.In addition, individual measuring points or logically related cluster data from a (single) automation system are now being examined for anomalies using intelligent and/or self-learning algorithms. The detection of an anomaly at the individual measuring point for a process or an individual automation system is now very reliable.

Liegt die Ursache jedoch außerhalb des Prozesses bzw. außerhalb der einzelnen Messstelle oder der einzelnen Automatisierungsanlage, so bleibt sie meist unbekannt oder ist erst durch eine nachträgliche Aufarbeitung zu erfassen. Bemühungen, die Ursache für die Anomalie nachträglich herauszufinden, kann ressourcen-intensiv sein, oder bedeuten, dass ein Teil der Automatisierungsanlage ausgeschalten werden muss.However, if the cause lies outside the process or outside the individual measuring point or the individual automation system, it usually remains unknown or can only be identified through subsequent workup. Efforts to discover the cause of the anomaly after the fact may be resource-intensive or may require turning off part of the automation system.

Die Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen.The invention is therefore based on the object of providing a remedy here.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1.The object is achieved according to the invention by the method according to claim 1.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erkennen eines Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignisses sieht folgende Schritte vor:

  • - Erfassen von Messwerten durch eine Vielzahl von Feldgeräten, die in einer Vielzahl von Automatisierungsanlagen verteilt angeordnet sind;
  • - Übermitteln der Messwerte an eine zentrale Datenstelle;
  • - Analyse der Messwerte von unterschiedlichen Feldgeräten aus unterschiedlichen Automatisierungsanlagen auf zumindest ein korrelierendes Ereignis hin, wobei zumindest zwei verschiedenen Messwerten von mindestens zwei unterschiedlichen Feldgeräten, die in unterschiedlichen Automatisierungsanlagen angeordnet sind, auf das korrelierende Ereignis hin analysiert werden;
  • - Feststellen des Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignisses in dem Fall, dass das korrelierende Ereignis in der Analyse erkannt wird.
The method according to the invention for recognizing an event across automation systems provides for the following steps:
  • - Acquisition of measured values by a large number of field devices that are distributed in a large number of automation systems;
  • - Transmitting the measured values to a central data point;
  • - analyzing the measured values from different field devices from different automation systems for at least one correlating event, with at least two different measured values from at least two different field devices arranged in different automation systems being analyzed for the correlating event;
  • - Determination of the event across automation systems in the event that the correlating event is recognized in the analysis.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem sich zu Nutzen gemacht wird, dass Messwerte, die von Feldgeräten aus unterschiedlichen Automatisierungsanlagen stammen, bereits in zentralen Datenstellen, insb. in cloudbasierten zentralen Datenstellen, vorliegen. Die Messwerte von Feldgeräten aus unterschiedlichen Anlagen können somit erfindungsgemäß auf ein korrelierendes Ereignis (Anomalie) hin analysiert werden, umso ein anlagenübergreifendes Ereignis, welches für das korrelierende Ereignis verantwortlich ist, zu erkennen.According to the invention, a method is proposed in which it is made use of the fact that measured values that come from field devices from different automation systems are already available in central data points, in particular in cloud-based central data points. According to the invention, the measured values from field devices from different systems can therefore be analyzed for a correlating event (anomaly) in order to detect a cross-system event that is responsible for the correlating event.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können sich folgende Vorteile ergeben:

  • - das Anlagenübergreifende korrelierende Ereignis wird überhaupt erkannt,
  • - ein Taggen des Ereignisses kann, ggfl. auch manuell, zeitnah durchgeführt werden,
  • - ein Abschalten der Automatisierungsanlage kann unter Umständen vermieden werden, da das Ereignis nicht auf einen Fehler innerhalb einer Automatisierungsanlage zurückzuführen ist, und/oder
  • - die Kenntnis, dass die Ursache für das korrelierende Ereignis nicht auf die Automatisierungsanlage zurückzuführen ist, kann für eine vorausschauende Wartung und/oder eine automatisierte Warnung von Servicemitarbeitern, die für die Wartung der Anlage verantwortlich sind, genutzt werden, die andernfalls die Ursache innerhalb der Anlage suchen würden.
The method according to the invention can result in the following advantages:
  • - the cross-system correlating event is recognized at all,
  • - Tagging the event can, if necessary. can also be carried out manually, in a timely manner,
  • - a shutdown of the automation system can be avoided under certain circumstances because the event cannot be traced back to an error within an automation system, and/or
  • - knowledge that the cause of the correlated event is not attributable to the automation system can be used for predictive maintenance and/or automated alerting of service personnel responsible for maintaining the system, who would otherwise identify the cause within the would look for a facility.

Eine vorteilhafte Ausführungsform kann vorsehen, dass das Verfahren ferner den nachfolgenden Schritt umfasst:

  • - Übermitteln eines Hinweises auf das Automatisierungsanlagen übergreifende Ereignis, insbesondere an zumindest einen Anlagenbetreiber von einer der Automatisierungsanlagen, in dem Fall, dass das Ereignis erkannt wurde.
An advantageous embodiment can provide that the method further comprises the following step:
  • - Transmitting an indication of the event across automation systems, in particular to at least one system operator of one of the automation systems, in the event that the event was detected.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kann vorsehen, dass zur Analyse und/oder Feststellen des Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignisses eine künstliche Intelligenz eingesetzt wird.A further advantageous embodiment can provide that artificial intelligence is used to analyze and/or detect the event that affects automation systems.

Wiederum eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kann vorsehen, dass als Datenstelle eine cloudbasierte Plattform eingesetzt wird.
Die Begriffe cloudbasierte Plattform, Cloud und Server sind hierbei im Rahmen dieser Anmeldung als synonym zu verstehen. Auf der cloudbasierten Plattform kann eine Cloudanwendung (Programm) ablaufen bzw. in diese integriert sein. Die Cloud kann bspw. per Internet erreichbar sein. Ein Benutzer kann sich per Internet mit der cloudbasierten Plattform verbinden und Modifikationen in den entsprechenden Cloudanwendungen der cloudbasierten Plattform vornehmen und/oder diese bedienen, also Daten in die Cloudanwendungen schreiben, Daten aus den Cloudanwendungen auslesen und/oder diese Daten bearbeiten, umso bspw. eine Analyse der Daten durchzuführen.
Yet another advantageous embodiment can provide that a cloud-based platform is used as the data point.
The terms cloud-based platform, cloud and server are to be understood as synonymous in the context of this application. A cloud application (program) can run on the cloud-based platform or be integrated into it. The cloud can be accessible via the Internet, for example. A user can connect to the cloud-based platform via the Internet and make modifications in the corresponding cloud applications of the cloud-based platform and/or operate them, i.e. write data into the cloud applications, read data from the cloud applications and/or edit this data, for example to carry out analysis of the data.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kann vorsehen, dass als korrelierendes Ereignis eine Naturkatastrophe, insbesondere ein Erdbeben, ein Unwetter, eine Explosion oder ein Strahlenunfall festgestellt wird.A further advantageous embodiment can provide that a natural disaster, in particular an earthquake, a storm, an explosion or a radiation accident, is identified as a correlating event.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kann vorsehen, dass das festgestellte Automatisierungsanlagen übergreifende Ereignis weiter ausgewertet und/oder klassifiziert wird.A further advantageous embodiment can provide that the detected event across automation systems is further evaluated and/or classified.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kann vorsehen, dass dem festgestellten Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignis ein „Tag“ (Markierung/Notiz) zugeordnet wird.A further advantageous embodiment can provide that a “tag” (mark/note) is assigned to the detected event across automation systems.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kann vorsehen, dass auf das festgestellte Automatisierungsanlagen übergreifende Ereignis hin, eine in Bezug auf zumindest eine der Automatisierungsanlagen geeignete Maßnahme eingeleitet wird.A further advantageous embodiment can provide that a suitable measure is initiated in relation to at least one of the automation systems in response to the detected event across automation systems.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kann vorsehen, dass die geeignete Maßnahme in Abhängigkeit des festgestellten Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignis, insbesondere in Abhängigkeit der Klassifizierung und/oder des Tags ausgewählt wird. Insbesondere kann die Ausführungsform vorsehen, dass die geeignete Maßnahme aus folgenden Maßnahmen ausgewählt wird:

  • - Herunterfahren und/oder Drosseln zumindest von Teilen von zumindest einer Automatisierungsanlage,
  • - Umstellen des Transports von Gütern, die in der Automatisierungsanlage verarbeitet oder hergestellt werden,
  • - Umstellen von Gütern, die in der Automatisierungsanlage verarbeitet werden, derartig, dass für eigentlich angedachte Güter alternative Güter bereitgestellt werden, und/oder
  • - Informieren von Personen oder Personenkreise, die nicht der Automatisierungsanlagen zurechenbar sind, insbesondere Rettungskräfte, Hilfsorganisation und/oder der Bevölkerung.
A further advantageous embodiment can provide that the suitable measure depends on the detected event across automation systems, in particular depending on the classification and/or the tag is selected. In particular, the embodiment can provide that the suitable measure is selected from the following measures:
  • - Shutting down and/or throttling at least parts of at least one automation system,
  • - changing the transport of goods that are processed or manufactured in the automation system,
  • - Changing goods that are processed in the automation system in such a way that alternative goods are provided for the goods actually intended, and/or
  • - Informing people or groups of people who are not attributable to the automation systems, in particular rescue workers, aid organizations and/or the population.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

  • 1: eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs,
  • 2: exemplarisch den Signalverlauf von zwei durch in unterschiedlichen Automatisierungsanlagen befindlichen Feldgeräten erfassten Messwerten, und
  • 3: exemplarisch einen Druckstoß in unterschiedlicher Entfernung.
The invention is explained in more detail with reference to the following drawings. It shows:
  • 1 : a schematic representation of the process sequence according to the invention,
  • 2 : an example of the signal curve of two measured values recorded by field devices located in different automation systems, and
  • 3 : an example of a pressure surge at different distances.

1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs. Das Verfahren zum Erkennen eines Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignisses sieht dabei die nachfolgenden Verfahrensschritte vor: In einem ersten Verfahrensschritt S100 werden Messwerte 1 durch eine Vielzahl von Feldgeräten erfasst. Die erfassten Messwerte 1 stammen dabei von Feldgeräten, die sich in unterschiedlichen Automatisierungsanlagen befinden und nicht etwa von Feldgeräten, die sich in einer Automatisierungsanlage befinden. Eine (einzige) Automatisierungsanlage umfasst dabei sämtliche Feldgeräte, die zur Automatisierung eines (einzigen) technischen Prozesses bzw. eines technischen Vorgangs im industriellen Umfeld dienen. 1 shows a schematic representation of the process flow according to the invention. The method for detecting an event across automation systems provides for the following method steps: In a first method step S100, measured values 1 are recorded by a large number of field devices. The recorded measured values 1 come from field devices that are located in different automation systems and not from field devices that are located in an automation system. A (single) automation system includes all field devices that are used to automate a (single) technical process or a technical operation in an industrial environment.

In einem zweiten Verfahrensschritt S200 werden die durch Feldgeräte, die sich in unterschiedlichen Automatisierungsanlagen befinden, erfassten Messwerte 1 an eine zentrale, vorzugsweise cloudfähige Datenstelle übermittelt. Bei der zentralen Datenstelle kann sich bspw. um eine cloudbasierte Plattform handeln.In a second method step S200, the measured values 1 recorded by field devices located in different automation systems are transmitted to a central, preferably cloud-capable, data point. The central data point can be, for example, a cloud-based platform.

In einem daran anschließenden dritten Verfahrensschritt S300 werden die Messwerte 1, die von Feldgeräten aus unterschiedlichen Automatisierungsanlagen stammen, auf ein korrelierendes Ereignis 2 (Anomalie) hin analysiert. Zur Analyse kann bspw. eine künstliche Intelligenz eingesetzt werden.In a subsequent third method step S300, the measured values 1, which come from field devices from different automation systems, are analyzed for a correlating event 2 (anomaly). For example, artificial intelligence can be used for analysis.

Ein solches korrelierendes Ereignis 2 kann bspw. ein durch eine Naturkatastrophe, insbesondere ein Erdbeben, ein Unwetter, eine Explosion oder ein Strahlenunfall hervorgerufenes sich in dem Messwert 1 des jeweiligen Feldgerätes widerspiegelndes Ereignis sein. 2 zeigt hierzu exemplarisch Druckmesssignale von zwei in unterschiedlichen Anlagen befindlichen Feldgeräten, die ein solches korrelierendes Ereignis 2 aufweisen. Das korrelierende Ereignis 2 ist in 2 durch den gestrichelten ovalen Kreis gekennzeichnet. In 2 sind die Messwerte 1 exemplarisch bei einem Erdbeben dargestellt. Korrelierende Ereignisse 2 können aber auch bei einer Flutkatastrophe Ausschläge bei Messwerten für Füllstände in Gewässern, der Kanalisation oder offenen Tanks hervorrufen. Ein zeitgleicher Anstieg von Messwerten 1 als korrelierendes Ereignis 2 von radiometrischen Sensoren kann bspw. ein Hinweis auf einen Strahlenunfall darstellen.Such a correlating event 2 can, for example, be an event caused by a natural disaster, in particular an earthquake, a storm, an explosion or a radiation accident, which is reflected in the measured value 1 of the respective field device. 2 shows an example of pressure measurement signals from two field devices located in different systems that have such a correlating event 2. The correlating event 2 is in 2 marked by the dashed oval circle. In 2 the measured values 1 are shown as an example for an earthquake. However, correlating events 2 can also cause fluctuations in measured values for levels in bodies of water, sewage systems or open tanks in the event of a flood catastrophe. A simultaneous increase in measured values 1 as a correlating event 2 from radiometric sensors can, for example, be an indication of a radiation accident.

In einem daran anschließenden vierten Verfahrensschritt S400 wird beim Erkennen eines solchen korrelierenden Ereignisses 2 ein anlagenübergreifendes Ereignis festgestellt. Ferner kann das Verfahren vorsehen, dass das korrelierende Ereignis 2 ausgewertet und/oder klassifiziert wird. Das Auswerten des korrelierenden Ereignisses 2 kann zusätzliche Informationen liefern, bspw. um was für ein Ereignis (Erdbeben, Explosion, Strahlenunfall, etc.) es sich konkret handelt. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die Signalform charakteristisch für das anlagenübergreifende Ereignis ist. Jedes Ereignis hat sozusagen eine eigene Signatur, die sich in den Messwerten 1 widerspiegelt. So weist zum Beispiel der Druckverlauf eines Erdbebens (Erdstoßes) eine andere Form auf als dies bei einer Explosion der Fall ist.In a subsequent fourth method step S400, when such a correlated event 2 is detected, a cross-system event is determined. Furthermore, the method can provide that the correlating event 2 is evaluated and/or classified. Evaluating the correlated event 2 can provide additional information, for example what kind of event (earthquake, explosion, radiation accident, etc.) it actually is. The invention is based on the idea that the signal shape is characteristic of the system-wide event. Each event has its own signature, so to speak, which is reflected in the measured values 1. For example, the pressure curve of an earthquake (earthquake) has a different shape than that of an explosion.

Ferner können zur weiteren Auswertung des korrelierenden Ereignisses 2 weitere Informationen herangezogen werden. Beispielsweise kann bei Kenntnis des geografischen Standorts eines Feldgeräts, von dem die Messwerte 1 stammen, aus dem zeitlichen Verlauf und der Amplitude des Messwertes 1 das Epizentrum und/oder die Schwere ermittelt werden. 3 zeigt hierfür exemplarisch einen Druckstoß in unterschiedlicher Entfernung. Zu Erkennen ist deutlich eine Abschwächung der Messwerte 1 und der zeitliche Versatz des Druckstoßes bei zunehmender Entfernung vom Epizentrum.Furthermore, further information can be used for further evaluation of the correlating event 2. For example, if the geographical location of a field device from which the measured values 1 come is known, the epicenter and/or the severity can be determined from the time course and the amplitude of the measured value 1. 3 shows an example of a pressure surge at different distances. You can clearly see a weakening of the measured values 1 and the temporal offset of the pressure surge as the distance from the epicenter increases.

Das Verfahren kann als weiteren optionalen Schritt vorsehen, dass das festgestellte Automatisierungsanlagen übergreifende korrelierende Ereignis 2 klassifiziert und/oder diesem ein Tag bzw. Markierungselement zugeordnet wird. Bspw. kann dem korrelierenden Ereignis 2 die Art des Ereignisses, also z.B. Erdbeben, Unwetter, Explosion oder Strahlenunfall durch den Tag (Markierung/Notiz) zugeordnet werden. Die Klassifizierung kann bspw. hinsichtlich der Schwere und des Ortes erfolgen.As a further optional step, the method can provide that the detected automation system-spanning correlating event 2 classified and/or a tag or marking element is assigned to it. For example, the type of event, e.g. earthquake, storm, explosion or radiation accident, can be assigned to the correlating event 2 by the day (mark/note). The classification can, for example, be based on severity and location.

In einem daran anschließenden optionalen fünften Verfahrensschritt S500 kann vorgesehen sein, dass ein Hinweis auf das Automatisierungsanlagen übergreifende korrelierende Ereignis 2 übermittelt wird. Der Hinweis kann bspw. an den bzw. die Anlagenbetreiber übermittelt werden, um diesen nahezu in Echtzeit zu informieren. Alternativ oder ergänzend kann der Hinweis aber auch an Personen oder Personenkreise, die nicht der Automatisierungsanlagen zurechenbar sind (Anlagenbetreiber, Service- und/oder Wartungspersonal, etc.), übermittelt werden. Derartige Personen oder Personenkreise sind z.B. Rettungskräfte, Hilfsorganisation und/oder die Bevölkerung.In a subsequent optional fifth method step S500, it can be provided that an indication of the correlating event 2 across automation systems is transmitted. The notice can, for example, be transmitted to the system operator(s) in order to inform them almost in real time. Alternatively or additionally, the notice can also be transmitted to people or groups of people who are not attributable to the automation systems (system operators, service and/or maintenance personnel, etc.). Such people or groups of people include rescue workers, aid organizations and/or the general public.

In einem daran anschließenden optionalen Schritt kann vorgesehen sein, dass auf das festgestellte Automatisierungsanlagen übergreifende Ereignis hin, eine in Bezug auf zumindest eine der Automatisierungsanlagen geeignete Maßnahme eingeleitet wird. Beispiel für derartige Maßnahmen sind:

  • - Herunterfahren und/oder Drosseln zumindest von Teilen der Feldgeräte von zumindest einer Automatisierungsanlage,
  • - Umstellen des Transports von Gütern, die in der Automatisierungsanlage verarbeitet oder hergestellt werden,
  • - Umstellen von Gütern, die in der Automatisierungsanlage verarbeitet werden, derartig, dass für eigentlich angedachte Güter alternative Güter bereitgestellt werden.
In a subsequent optional step, provision can be made for a suitable measure to be initiated in relation to at least one of the automation systems in response to the detected event across automation systems. Examples of such measures are:
  • - Shutting down and/or throttling at least parts of the field devices of at least one automation system,
  • - changing the transport of goods that are processed or manufactured in the automation system,
  • - Changing goods that are processed in the automation system in such a way that alternative goods are provided for goods that were actually intended.

Von Vorteil kann es ferner sein, wenn die geeignete Maßnahme in Abhängigkeit des festgestellten Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignis, insbesondere in Abhängigkeit der Klassifizierung und/oder des Tags ausgewählt wird.It can also be advantageous if the suitable measure is selected depending on the detected automation system event, in particular depending on the classification and/or the tag.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die Anlagenbetreiber über Ereignisse, die eventuellen Einfluss auf ihre in der Anlage ablaufenden Prozesse oder die Zu- und Ablieferung von Gütern für den Prozess haben, zeitnah informiert werden. Dies kann sie wiederum, durch ein geregeltes Herunterfahren oder Drosseln der Prozesse, davor bewahren, Ausschuss zu produzieren oder die Anlage zu beschädigen. Ferner können auch Umstellungen der Lieferketten vorgenommen werden, umso Produktionsausfälle zu vermeiden.Using the method according to the invention, the plant operators can be informed promptly about events that may have an impact on their processes running in the plant or the delivery and delivery of goods for the process. This in turn can prevent you from producing rejects or damaging the system by shutting down or throttling the processes in a controlled manner. Furthermore, changes to the supply chains can also be made to avoid production downtimes.

BezugszeichenlisteReference symbol list

S100S100
1. Verfahrensschritt1st procedural step
S200S200
2. Verfahrensschritt2nd procedural step
S300S300
3. Verfahrensschritt3rd procedural step
S400S400
4. Verfahrensschritt4th procedural step
S500S500
5. Verfahrensschritt5th procedural step
11
MesswerteMeasurements
22
Korrelierendes EreignisCorrelating event

Claims (10)

Verfahren zum Erkennen eines Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignisses umfassend: - Erfassen von Messwerten durch eine Vielzahl von Feldgeräten, die in einer Vielzahl von Automatisierungsanlagen verteilt angeordnet sind (S100); - Übermitteln der Messwerte an eine zentrale Datenstelle (S200); - Analyse der Messwerte von unterschiedlichen Feldgeräten aus unterschiedlichen Automatisierungsanlagen auf zumindest ein korrelierendes Ereignis hin, wobei zumindest zwei verschiedenen Messwerten von mindestens zwei unterschiedlichen Feldgeräten, die in unterschiedlichen Automatisierungsanlagen angeordnet sind, auf das korrelierende Ereignis hin analysiert werden (S300); - Feststellen des Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignisses in dem Fall, dass das korrelierende Ereignis in der Analyse erkannt wird (S400).Method for recognizing an event across automation systems, comprising: - Acquisition of measured values by a large number of field devices that are distributed in a large number of automation systems (S100); - Transmission of the measured values to a central data point (S200); - Analysis of the measured values from different field devices from different automation systems for at least one correlating event, with at least two different measured values from at least two different field devices arranged in different automation systems being analyzed for the correlating event (S300); - Determination of the event across automation systems in the event that the correlating event is recognized in the analysis (S400). Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren ferner den nachfolgenden Schritt umfasst: - Übermitteln eines Hinweises auf das Automatisierungsanlagen übergreifende Ereignis, insbesondere an zumindest einen Anlagenbetreiber von einer der Automatisierungsanlagen, in dem Fall, dass das Ereignis erkannt wurde (S500).Procedure according to Claim 1 , wherein the method further comprises the following step: - transmitting an indication of the event across automation systems, in particular to at least one system operator of one of the automation systems, in the event that the event was recognized (S500). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zur Analyse und/oder Feststellen des Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignisses eine künstliche Intelligenz eingesetzt wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , whereby artificial intelligence is used to analyze and/or detect the event across automation systems. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Datenstelle eine cloudbasierte Plattform eingesetzt wird.Method according to one or more of the preceding claims, wherein a cloud-based platform is used as the data point. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei als korrelierendes Ereignis eine Naturkatastrophe, insbesondere ein Erdbeben, ein Unwetter, eine Explosion oder ein Strahlenunfall festgestellt wird.Method according to one or more of the preceding claims, wherein a natural disaster, in particular an earthquake, a storm, an explosion or a radiation accident, is determined as the correlating event. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das festgestellte Automatisierungsanlagen übergreifende Ereignis weiter ausgewertet und/oder klassifiziert wird.Method according to one or more of the preceding claims, wherein the detected event across automation systems is further evaluated and/or classified. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem festgestellten Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignis ein Tag zugeordnet wird.Method according to one or more of the preceding claims, wherein a tag is assigned to the detected event across automation systems. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf das festgestellte Automatisierungsanlagen übergreifende Ereignis hin, eine in Bezug auf zumindest eine der Automatisierungsanlagen geeignete Maßnahme eingeleitet wird.Method according to one or more of the preceding claims, wherein a suitable measure is initiated in relation to at least one of the automation systems in response to the detected event across automation systems. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die geeignete Maßnahme in Abhängigkeit des festgestellten Automatisierungsanlagen übergreifenden Ereignis, insbesondere in Abhängigkeit der Klassifizierung und/oder des Tags ausgewählt wird.Method according to at least one of the Claims 6 until 8th , whereby the suitable measure is selected depending on the detected event across automation systems, in particular depending on the classification and / or the tag. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die geeignete Maßnahme aus folgenden Maßnahmen ausgewählt wird: - Herunterfahren und/oder Drosseln zumindest von Teilen von zumindest einer Automatisierungsanlage, - Umstellen des Transports von Gütern, die in der Automatisierungsanlage verarbeitet oder hergestellt werden, - Umstellen von Gütern, die in der Automatisierungsanlage verarbeitet werden, derartig, dass für eigentlich angedachte Güter alternative Güter bereitgestellt werden, und/oder - Informieren von Personen oder Personenkreise, die nicht der Automatisierungsanlagen zurechenbar sind, insbesondere Rettungskräfte, Hilfsorganisation und/oder der Bevölkerung.Method according to the preceding claim, wherein the suitable measure is selected from the following measures: - Shutting down and/or throttling at least parts of at least one automation system, - changing the transport of goods that are processed or manufactured in the automation system, - Changing goods that are processed in the automation system in such a way that alternative goods are provided for the goods actually intended, and/or - Informing people or groups of people who are not attributable to the automation systems, in particular rescue workers, aid organizations and/or the population.
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