DE102022114712A1 - Method for monitoring a device voltage, device and system - Google Patents

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device voltage
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Jochen Spohrer
Per Laukemann
Olaf Westrik
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Gerätespannung eines Geräts (1), insbesondere eines I/0-Moduls, für die Automatisierungstechnik, wobei das Gerät (1) zur Ausgabe wenigstens eines Steuersignals und/oder zum Empfang wenigstens eines Sensorsignals dient, und wobei eine Gerätespannung des Geräts (1) kontinuierlich erfasst und in einen Ringpuffer (12, 22) geschrieben wird, so dass im Ringpuffer (12, 22) kontinuierlich ein in einem aktuellen Zeitfenster (24) erfolgter zeitlicher Verlauf (25) der Gerätespannung vorgehalten wird, und wobei in Ansprechen auf ein vorbestimmtes Ereignis Überwachungsdaten in einem insbesondere nicht-flüchtigen Überwachungsspeicher (13, 23) gespeichert werden, wobei die Überwachungsdaten den in dem Ringpuffer (12, 22) vorgehaltenen zeitlichen Verlauf (25) umfassen.The invention relates to a method for monitoring a device voltage of a device (1), in particular an I/0 module, for automation technology, wherein the device (1) is used to output at least one control signal and/or to receive at least one sensor signal, and wherein a device voltage of the device (1) is continuously recorded and written into a ring buffer (12, 22), so that a time course (25) of the device voltage in a current time window (24) is continuously kept in the ring buffer (12, 22), and wherein in response to a predetermined event, monitoring data is stored in a particularly non-volatile monitoring memory (13, 23), the monitoring data comprising the time course (25) held in the ring buffer (12, 22).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Gerätespannung eines Geräts, insbesondere eines I/O-Moduls, für die Automatisierungstechnik, wobei das Gerät zur Ausgabe wenigstens eines Steuersignals und/oder zum Empfang wenigstens eines Sensorsignals dient.The invention relates to a method for monitoring a device voltage of a device, in particular an I/O module, for automation technology, wherein the device serves to output at least one control signal and/or to receive at least one sensor signal.

Die DE 20 2006 018 640 U1 betrifft ein Bussystem. Ein Subbusverteiler ist mit einer Einrichtung zur Ausgabe einer Warnmeldung beim Unterschreiten einer Mindestversorgungsspannung versehen.The DE 20 2006 018 640 U1 concerns a bus system. A sub-bus distributor is equipped with a device for issuing a warning message when the supply voltage falls below a minimum.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, in effizienter Weise eine verbesserte Fehleranalyse zu ermöglichen.One object of the invention is to enable improved error analysis in an efficient manner.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Bei dem Verfahren wird eine Gerätespannung des Geräts kontinuierlich erfasst und in einen Ringpuffer geschrieben, so dass im Ringpuffer kontinuierlich ein in einem aktuellen Zeitfenster erfolgter zeitlicher Verlauf der Gerätespannung vorgehalten wird, und wobei in Ansprechen auf ein vorbestimmtes Ereignis Überwachungsdaten in einem insbesondere nicht-flüchtigen Überwachungsspeicher gespeichert werden, wobei die Überwachungsdaten den in dem Ringpuffer vorgehaltenen zeitlichen Verlauf umfassen.The task is solved by a method according to claim 1. In the method, a device voltage of the device is continuously recorded and written into a ring buffer, so that a time course of the device voltage in a current time window is continuously kept in the ring buffer, and in response to a predetermined event monitoring data is stored in a particularly non-volatile monitoring memory, the monitoring data comprising the time course held in the ring buffer.

Der zeitliche Verlauf der Gerätespannung soll auch als Gerätespannungs-Verlauf bezeichnet werden. Die Überwachungsdaten umfassen insbesondere den Gerätespannungs-Verlauf desjenigen Zeitfensters, das dem vorbestimmten Ereignis zugeordnet ist, also insbesondere eines Zeitfensters, in dem das vorbestimmte Ereignis stattgefunden hat oder das zeitlich (insbesondere unmittelbar) vor oder nach dem vorbestimmten Ereignis liegt. Bevorzugt ist das Zeitfenster des (in den Überwachungsdaten enthaltenen) Gerätespannungs-Verlaufs das zum Zeitpunkt des vorbestimmten Ereignisses aktuelle Zeitfenster. Das vorbestimmte Ereignis ist beispielsweise ein Fehlerereignis, insbesondere das Vorliegen einer zu geringen Gerätespannung, beispielsweise einer Unterspannung.The time course of the device voltage should also be referred to as the device voltage course. The monitoring data includes in particular the device voltage curve of the time window that is assigned to the predetermined event, i.e. in particular a time window in which the predetermined event took place or which lies in time (in particular immediately) before or after the predetermined event. Preferably, the time window of the device voltage curve (contained in the monitoring data) is the current time window at the time of the predetermined event. The predetermined event is, for example, an error event, in particular the presence of too low a device voltage, for example an undervoltage.

Anhand des in den Überwachungsdaten enthaltenen zeitlichen Verlaufs der Gerätespannung wird es möglich, einen Fehler zu analysieren. Insbesondere kann auf Basis des Gerätespannungs-Verlaufs eine Fehlerursache bestimmt werden, beispielsweise ein Schwanken der Gerätespannung. Dadurch, dass der Gerätespannungs-Verlauf zunächst in den Ringpuffer geschrieben wird, und in Ansprechen auf das vorbestimmte Ereignis in den nicht-flüchtigen Überwachungsspeicher gespeichert wird, kann der Speicherbedarf des Verfahrens reduziert werden, so dass das Verfahren (in Hinblick auf den benötigten Speicher) effizient ausgeführt werden kann.Based on the time course of the device voltage contained in the monitoring data, it is possible to analyze an error. In particular, a cause of the error can be determined based on the device voltage curve, for example a fluctuation in the device voltage. Because the device voltage curve is first written into the ring buffer and stored in the non-volatile monitoring memory in response to the predetermined event, the memory requirement of the method can be reduced, so that the method (with regard to the required memory) can be carried out efficiently.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further training is the subject of the subclaims.

Die Erfindung betrifft ferner ein Gerät, insbesondere ein I/O-Modul, für die Automatisierungstechnik, zur Ausgabe wenigstens eines Steuersignals und/oder zum Empfang wenigstens eines Sensorsignals, wobei das Gerät einen Ringpuffer umfasst und ausgebildet ist, eine Gerätespannung des Geräts kontinuierlich zu erfassen und in einen Ringpuffer zu schreiben, so dass das Gerät im Ringpuffer kontinuierlich ein in einem aktuellen Zeitfenster erfolgter zeitlicher Verlauf der Gerätespannung vorhält, und wobei das Gerät ferner ausgebildet ist, in Ansprechen auf ein vorbestimmtes Ereignis Überwachungsdaten in einem insbesondere nicht-flüchtigen Überwachungsspeicher zu speichern, wobei die Überwachungsdaten den in dem Ringpuffer vorgehaltenen zeitlichen Verlauf umfassen.The invention further relates to a device, in particular an I/O module, for automation technology, for outputting at least one control signal and/or for receiving at least one sensor signal, wherein the device comprises a ring buffer and is designed to continuously detect a device voltage of the device and to write into a ring buffer, so that the device continuously stores in the ring buffer a time profile of the device voltage in a current time window, and wherein the device is further designed to store monitoring data in a particularly non-volatile monitoring memory in response to a predetermined event , whereby the monitoring data includes the time course stored in the ring buffer.

Die Erfindung betrifft ferner ein System, umfassend eine übergeordnete Steuerung sowie ein mit der übergeordneten Steuerung kommunikativ verbundenes Gerät, insbesondere ein I/O-Modul, für die Automatisierungstechnik, zur Ausgabe wenigstens eines Steuersignals und/oder zum Empfang wenigstens eines Sensorsignals, wobei das System einen Ringpuffer umfasst, der Teil der übergeordneten Steuerung oder Teil des Geräts ist, und das System ausgebildet ist, eine Gerätespannung des Geräts kontinuierlich zu erfassen und in den Ringpuffer zu schreiben, so dass das System im Ringpuffer kontinuierlich ein in einem aktuellen Zeitfenster erfolgter zeitlicher Verlauf der Gerätespannung vorhält, und wobei das System ferner ausgebildet ist, in Ansprechen auf ein vorbestimmtes Ereignis Überwachungsdaten in einem insbesondere nicht-flüchtigen Überwachungsspeicher zu speichern, wobei der Überwachungsspeicher Teil der übergeordneten Steuerung oder Teil des Geräts ist, wobei die Überwachungsdaten den in dem Ringpuffer vorgehaltenen zeitlichen Verlauf umfassen.The invention further relates to a system comprising a higher-level controller and a device communicatively connected to the higher-level controller, in particular an I/O module, for automation technology, for outputting at least one control signal and/or for receiving at least one sensor signal, wherein the system a ring buffer, which is part of the higher-level control or part of the device, and the system is designed to continuously record a device voltage of the device and write it into the ring buffer, so that the system continuously records a time course in a current time window in the ring buffer the device voltage, and wherein the system is further designed to store monitoring data in a particularly non-volatile monitoring memory in response to a predetermined event, the monitoring memory being part of the higher-level controller or part of the device, the monitoring data being stored in the ring buffer include time course.

Vorzugsweise ist das Gerät oder das System in Entsprechung zu einer Weiterbildung des Verfahrens ausgebildet.The device or the system is preferably designed in accordance with a further development of the method.

Weitere exemplarische Details sowie beispielhafte Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Dabei zeigt

  • 1 eine schematische Darstellung eines Systems,
  • 2 ein Flussdiagram eines Verfahrens und
  • 3 ein Schaubild eines zeitlichen Verlaufs einer Gerätespannung.
Further exemplary details as well as exemplary embodiments are explained below with reference to the figures. This shows
  • 1 a schematic representation of a system,
  • 2 a flowchart of a procedure and
  • 3 a diagram of a device voltage over time.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 10. Das System 10 dient für den Einsatz in der Automatisierungstechnik und kann auch als Automatisierungstechnik-System bezeichnet werden. Das System 10 dient insbesondere für den industriellen Einsatz.The 1 shows a schematic representation of a system 10. The system 10 is used in automation technology and can also be referred to as an automation technology system. The system 10 is particularly suitable for industrial use.

Das System 10 umfasst ein Gerät 1 und eine übergeordnete Steuerung 2. Exemplarisch umfasst das System 10 ferner eine Aktoreinheit 3 und/oder eine Sensoreinheit 4. Optional umfasst das System 10 eine Ventilanordnung 5 (in gestrichelten Linien dargestellt). Das Gerät 1 ist optional Teil der Ventilanordnung 5, beispielsweise ein Modul der Ventilanordnung 5.The system 10 includes a device 1 and a higher-level controller 2. By way of example, the system 10 further includes an actuator unit 3 and/or a sensor unit 4. Optionally, the system 10 includes a valve arrangement 5 (shown in dashed lines). The device 1 is optionally part of the valve arrangement 5, for example a module of the valve arrangement 5.

Das System 10 umfasst eine Kommunikationsverbindung 6, insbesondere einen Bus, beispielsweise einen Feldbus, über die das Gerät 1 mit der übergeordneten Steuerung 2 verbunden ist. Zweckmäßigerweise umfasst das System 10 eine Aktor-Leitung 7, über die die Aktoreinheit 3 mit dem Gerät 1 verbunden ist und/oder eine Sensor-Leitung 8, über die die Sensoreinheit 4 mit dem Gerät 1 verbunden ist.The system 10 includes a communication connection 6, in particular a bus, for example a fieldbus, via which the device 1 is connected to the higher-level controller 2. The system 10 expediently comprises an actuator line 7, via which the actuator unit 3 is connected to the device 1, and/or a sensor line 8, via which the sensor unit 4 is connected to the device 1.

Zweckmäßigerweise umfasst das System 10 eine Spannungsquelle 29, die das Gerät 1 mit einer elektrischen Versorgungsspannung versorgt.The system 10 expediently includes a voltage source 29 which supplies the device 1 with an electrical supply voltage.

Das System 10 stellt eine exemplarische Anwendungsumgebung für das Gerät 1 dar. Das Gerät 1 kann auch für sich genommen - also ohne die weiteren Komponenten des Systems 10 - bereitgestellt sein.The system 10 represents an exemplary application environment for the device 1. The device 1 can also be provided on its own - that is, without the other components of the system 10.

Das Gerät 1 ist ein Gerät für die Automatisierungstechnik. Das Gerät 1 ist exemplarisch als Modul, insbesondere als I/0-Modul, ausgeführt. Das I/O-Modul ist beispielsweise ein Remote-I/O-Modul. Mit dem Begriff I/O-Modul ist ein Eingabe-/Ausgabe-Modul gemeint. Das Gerät 1 dient zur Ausgabe wenigstens eines Steuersignals und/oder zum Empfang wenigstens eines Sensorsignals. Das Steuersignal dient beispielsweise zur Ansteuerung der Aktoreinheit 3 und/oder der Sensoreinheit 4. Das Steuersignal ist zweckmäßigerweise ein binäres Ausgangssignal oder ein analoges Ausgangssignal. Beispielsweise ist das Steuersignal ein 0-10V-Signal, ein 24V-Schaltsignal oder 4-20mA-Stromschnittstellen-Signal. Zweckmäßigerweise wird das Steuersignal über die Aktor-Leitung 7 und/oder die Sensor-Leitung 8 übertragen. Das Sensorsignal stammt zweckmäßigerweise von der Aktoreinheit 3 und/oder der Sensoreinheit 4 und wird zweckmäßigerweise über die Aktor-Leitung 7 und/oder die Sensor-Leitung 8 übertragen. Das Gerät 1 dient zweckmäßigerweise dazu, das Steuersignal von der übergeordneten Steuerung 2 zu empfangen und an die Aktoreinheit 3 und/oder die Sensoreinheit 4 zu übertragen. Ferner kann das Gerät 1 dazu dienen, das Sensorsignal von der Aktoreinheit 3 und/oder der Sensoreinheit 4 zu empfangen und an die übergeordnete Steuerung 2 zu übertragen. Bevorzugt dient das Gerät 1 dazu, eine Lastspannung, beispielsweise eine Versorgungsspannung, bereitzustellen, insbesondere für die Aktoreinheit 3 und/oder die Sensoreinheit 4. Die Lastspannung wird beispielsweise über die Aktor-Leitung 7 und/oder über die Sensor-Leitung 8 übertragen.Device 1 is a device for automation technology. The device 1 is exemplary designed as a module, in particular as an I/0 module. The I/O module is, for example, a remote I/O module. The term I/O module means an input/output module. The device 1 is used to output at least one control signal and/or to receive at least one sensor signal. The control signal is used, for example, to control the actuator unit 3 and/or the sensor unit 4. The control signal is expediently a binary output signal or an analog output signal. For example, the control signal is a 0-10V signal, a 24V switching signal or 4-20mA current interface signal. The control signal is expediently transmitted via the actuator line 7 and/or the sensor line 8. The sensor signal expediently comes from the actuator unit 3 and/or the sensor unit 4 and is expediently transmitted via the actuator line 7 and/or the sensor line 8. The device 1 expediently serves to receive the control signal from the higher-level controller 2 and to transmit it to the actuator unit 3 and/or the sensor unit 4. Furthermore, the device 1 can serve to receive the sensor signal from the actuator unit 3 and/or the sensor unit 4 and to transmit it to the higher-level controller 2. The device 1 preferably serves to provide a load voltage, for example a supply voltage, in particular for the actuator unit 3 and/or the sensor unit 4. The load voltage is transmitted, for example, via the actuator line 7 and/or via the sensor line 8.

Exemplarisch umfasst das Gerät 1 ein insbesondere als Modulgehäuse ausgeführtes Gerätegehäuse 9, das zweckmäßigerweise das Außengehäuse des Geräts 1 darstellt.By way of example, the device 1 includes a device housing 9, designed in particular as a module housing, which expediently represents the outer housing of the device 1.

Das Gerät 1 umfasst zweckmäßigerweise eine Steuereinrichtung 11, die insbesondere als Mikroprozessor ausgeführt ist oder einen Mikroprozessor umfasst. Das Gerät 1 umfasst vorzugsweise einen Ringpuffer 12, der beispielsweise Teil der Steuereinrichtung 11, insbesondere des Mikroprozessors ist. Der Ringpuffer 12 ist zweckmäßigerweise mittels Software implementiert. Alternativ dazu kann der Ringpuffer 12 als Hardware implementiert sein. Der Ringpuffer 12 kann beispielweise im RAM der Steuereinrichtung 11, insbesondere des Mikroprozessors, realisiert sein. Zweckmäßigerweise ist der Ringpuffer 12 in einem flüchtigen Speicher des Geräts 1 implementiert. Das Gerät 1 umfasst zweckmäßigerweise einen nicht-flüchtigen Überwachungsspeicher 13, der beispielsweise Teil der Steuereinrichtung 11, insbesondere des Mikroprozessors ist. Die Steuereinrichtung 11 ist zweckmäßigerweise in dem Gerätegehäuse 9 angeordnet.The device 1 expediently comprises a control device 11, which is designed in particular as a microprocessor or comprises a microprocessor. The device 1 preferably includes a ring buffer 12, which is, for example, part of the control device 11, in particular the microprocessor. The ring buffer 12 is expediently implemented using software. Alternatively, the ring buffer 12 can be implemented as hardware. The ring buffer 12 can be implemented, for example, in the RAM of the control device 11, in particular the microprocessor. The ring buffer 12 is expediently implemented in a volatile memory of the device 1. The device 1 expediently comprises a non-volatile monitoring memory 13, which is, for example, part of the control device 11, in particular the microprocessor. The control device 11 is expediently arranged in the device housing 9.

Das Gerät 1 verfügt über eine Eingabe-/Ausgabeeinrichtung 14, die wenigstens einen Eingabe-/Ausgabeanschluss 15 aufweist, der zum Anschluss der Aktoreinheit 3 und/oder der Sensoreinheit 4 dient. Exemplarisch verfügt die Eingabe-/Ausgabeeinrichtung 14 über eine Mehrzahl an Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 15. Als Eingabe-/Ausgabeanschluss 15 soll ein Anschluss bezeichnet werden, der (nur) zur Eingabe (beispielsweise des Sensorsignals), (nur) zur Ausgabe (beispielsweise des Steuersignals), oder sowohl zur Eingabe (beispielsweise des Sensorsignals) als auch zur Ausgabe (beispielsweise des Steuersignals) dient. Die Mehrzahl an Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 15 kann also reine Eingabeanschlüsse, reine Ausgabeanschlüsse und/oder kombinierte Eingabe- und Ausgabeanschlüsse umfassen. Exemplarisch ist an einem ersten Eingabe-/Ausgabeanschluss 15 die Aktoreinheit 3 angeschlossen (über die Aktor-Leitung 7) und/oder an einem zweiten Eingabe-/Ausgabeanschluss ist die Sensoreinheit 4 angeschlossen (über die Sensor-Leitung 8). Die Eingabe-/Ausgabeanschlüsse 15 sind zweckmäßigerweise außen an dem Gerätegehäuse 9 angeordnet.The device 1 has an input/output device 14, which has at least one input/output connection 15, which is used to connect the actuator unit 3 and/or the sensor unit 4. By way of example, the input/output device 14 has a plurality of input/output connections 15. The input/output connection 15 is intended to be a connection that is used (only) for input (for example the sensor signal), (only) for output (for example the Control signal), or for both input (for example the sensor signal) and for output (for example the control signal). The plurality of input/output connections 15 can therefore include pure input connections, pure output connections and/or combined input and output connections. By way of example, the actuator unit 3 is connected to a first input/output connection 15 (via the actuator line 7) and/or the sensor unit 4 is connected to a second input/output connection (via the sensor line 8). The input/output connections 15 are expediently arranged on the outside of the device housing 9.

Das Gerät 1 verfügt zweckmäßigerweise über eine Kommunikationsschnittstelle 16, über die das Gerät 1 mit der übergeordneten Steuerung 2 kommuniziert, insbesondere über die Kommunikationsverbindung 6. Die Kommunikationsschnittstelle 16 ist beispielsweise eine Busschnittstelle und ist zweckmäßigerweise außen am Gerätegehäuse 9 angeordnet.The device 1 expediently has a communication interface 16, via which the device 1 communicates with the higher-level controller 2, in particular via the communication connection 6. The communication interface 16 is, for example, a bus interface and is expediently arranged on the outside of the device housing 9.

Das Gerät 1 verfügt über eine Gerätespannung, die beispielsweise eine Betriebsspannung des Geräts 1 darstellt. Die Gerätespannung ist eine elektrische Spannung. Beispielsweise ist die Gerätespannung diejenige elektrische Spannung, aus der das Gerät 1 die elektrische Energie erhält, mit der das Gerät 1 operiert. Beispielsweise ist die Gerätespannung die Versorgungsspannung des Geräts 1. Die Gerätespannung ist insbesondere innerhalb des Gerätegehäuses 9 vorhanden. Ferner kann die Gerätespannung eine elektrische Spannung sein, die das Gerät 1 bereitstellt. Beispielsweise ist die Gerätespannung eine elektrische Spannung, die das Gerät 1 mit der Eingabe-/Ausgabeeinrichtung bereitstellt. Die Gerätespannung ist beispielsweise eine von dem Gerät 1 bereitgestellte Versorgungsspannung für die Aktoreinheit 3 und/oder die Sensoreinheit 4. Die Gerätespannung ist insbesondere eine Lastspannung der Aktoreinheit 3 und/oder der Sensoreinheit 4. Zweckmäßigerweise ist die Gerätespannung eine Lastspannung, die das Gerät an einem Ausgang - beispielsweise einem Ausgang der Eingabe-/Ausgabeeinrichtung 14 - bereitstellt, insbesondere für die Aktoreinheit 3 und/oder die Sensoreinheit 4.The device 1 has a device voltage, which represents, for example, an operating voltage of the device 1. The device voltage is an electrical voltage. For example, the device voltage is the electrical voltage from which the device 1 receives the electrical energy with which the device 1 operates. For example, the device voltage is the supply voltage of the device 1. The device voltage is present in particular within the device housing 9. Furthermore, the device voltage can be an electrical voltage that the device 1 provides. For example, the device voltage is an electrical voltage that the device 1 provides with the input/output device. The device voltage is, for example, a supply voltage provided by the device 1 for the actuator unit 3 and/or the sensor unit 4. The device voltage is in particular a load voltage of the actuator unit 3 and/or the sensor unit 4. The device voltage is expediently a load voltage that the device is connected to Output - for example an output of the input/output device 14 - provides, in particular for the actuator unit 3 and / or the sensor unit 4.

Das Gerät 1 umfasst zweckmäßigerweise eine Spannungserfassungseinheit 21, beispielsweise einen Analog-Digital-Wandler, die ausgebildet ist, die Gerätespannung zu erfassen. Die Spannungserfassungseinheit 21 ist zweckmäßigerweise Teil der Steuereinrichtung 11, insbesondere des Mikrocontrollers, und/oder ist in dem Gerätegehäuse 9 angeordnet.The device 1 expediently includes a voltage detection unit 21, for example an analog-digital converter, which is designed to detect the device voltage. The voltage detection unit 21 is expediently part of the control device 11, in particular the microcontroller, and/or is arranged in the device housing 9.

Bevorzugt umfasst das Gerät 1 einen elektrischen Speicher 17, der insbesondere dazu dient, die Gerätespannung zu puffern. Beispielsweise ist der elektrische Speicher 17 ein Kondensator, insbesondere ein Pufferkondensator. Beispielsweise fällt die Gerätespannung über dem elektrischen Speicher 17 ab oder liegt an diesem an. Der elektrische Speicher 17 ist insbesondere in dem Gerätegehäuse 9 angeordnet.The device 1 preferably comprises an electrical memory 17, which serves in particular to buffer the device voltage. For example, the electrical storage 17 is a capacitor, in particular a buffer capacitor. For example, the device voltage drops across the electrical storage 17 or is applied to it. The electrical storage 17 is arranged in particular in the device housing 9.

Bevorzugt umfasst das Gerät 1 einen Versorgungsspannungsanschluss 28, über den das Gerät 1 eine Versorgungsspannung zum Betrieb des Geräts 1 empfängt, exemplarisch von der Spannungsquelle 29. Diese Versorgungsspannung ist beispielsweise die Gerätespannung. The device 1 preferably includes a supply voltage connection 28, via which the device 1 receives a supply voltage for operating the device 1, for example from the voltage source 29. This supply voltage is, for example, the device voltage.

Das Gerät 1 ist ausgebildet, die Gerätespannung kontinuierlich zu erfassen und in dem Ringpuffer 12 zu schreiben, so dass das Gerät 1 im Ringpuffer 12 kontinuierlich ein in einem aktuellen Zeitfenster 24 erfolgter zeitlicher Verlauf 25 der Gerätespannung vorhält. Das Gerät ist ferner ausgebildet, in Ansprechen auf ein vorbestimmtes Ereignis Überwachungsdaten in dem insbesondere nicht-flüchtigen Überwachungsspeicher 13 zu speichern, wobei die Überwachungsdaten den in dem Ringpuffer 12 vorgehaltenen zeitlichen Verlauf 25 umfassen.The device 1 is designed to continuously record the device voltage and to write it in the ring buffer 12, so that the device 1 continuously maintains a time profile 25 of the device voltage in the ring buffer 12 in a current time window 24. The device is further designed to store monitoring data in the, in particular, non-volatile monitoring memory 13 in response to a predetermined event, the monitoring data comprising the time course 25 held in the ring buffer 12.

Optional umfasst das Gerät 1 eine Anzeigeeinheit 18, die beispielsweise als visuelle Anzeigeeinheit, insbesondere als LED ausgeführt ist. Die Anzeigeeinheit 18 ist zweckmäßigerweise außen am Gerätegehäuse 9 angeordnet.Optionally, the device 1 includes a display unit 18, which is designed, for example, as a visual display unit, in particular as an LED. The display unit 18 is expediently arranged on the outside of the device housing 9.

Die (rein optional vorhandene) Ventilanordnung 5 umfasst exemplarisch eine Trägerplatte 19 und/oder ein oder mehrere insbesondere plattenförmig ausgeführte Ventilmodule 20. Exemplarisch sind die Ventilmodule 20 auf der Trägerplatte 19 angeordnet, insbesondere nebeneinander. Das exemplarisch als I/O-Modul ausgeführte Gerät 1 ist exemplarisch auf der Trägerplatte 19 angeordnet.The (purely optional) valve arrangement 5 includes, for example, a carrier plate 19 and/or one or more, in particular plate-shaped, valve modules 20. By way of example, the valve modules 20 are arranged on the carrier plate 19, in particular next to one another. The device 1, which is designed as an I/O module, is arranged on the carrier plate 19 as an example.

Die übergeordnete Steuerung 2 ist bevorzugt als speicherprogrammierbare Steuerung, SPS, ausgeführt. Die übergeordnete Steuerung 2 kann alternativ als Server, insbesondere als Cloud-Server ausgeführt sein. Optional kann die übergeordnete Steuerung 2 einen Ringpuffer 22 und/oder einen Überwachungsspeicher 23 umfassen.The higher-level controller 2 is preferably designed as a programmable logic controller, PLC. The higher-level controller 2 can alternatively be designed as a server, in particular as a cloud server. Optionally, the higher-level controller 2 can include a ring buffer 22 and/or a monitoring memory 23.

Die Aktoreinheit 3 ist vorzugsweise eine industrielle Aktoreinheit. Die Aktoreinheit 3 ist beispielsweise ein elektrischer und/oder fluidischer, insbesondere pneumatischer, Aktor. Optional verfügt die Aktoreinheit 3 über einen Sensor zur Bereitstellung des Sensorsignals, das von dem Gerät 1 empfangen wird. Die Gerätespannung ist beispielsweise eine von dem Gerät 1 bereitgestellte Versorgungsspannung der Aktoreinheit 3. Die Aktoreinheit 3 ist nicht Teil des Geräts 1 und insbesondere außerhalb des Gerätegehäuses 9 angeordnet.The actuator unit 3 is preferably an industrial actuator unit. The actuator unit 3 is, for example, an electrical and/or fluidic, in particular pneumatic, actuator. Optionally, the actuator unit 3 has a sensor for providing the sensor signal that is received by the device 1. The device voltage is, for example, a supply voltage for the actuator unit 3 provided by the device 1. The actuator unit 3 is not part of the device 1 and is in particular arranged outside the device housing 9.

Die Sensoreinheit 4 ist vorzugsweise eine industrielle Sensoreinheit. Beispielsweise dient die Sensoreinheit 4 dazu, einen Druck, eine Position, eine Kraft und/oder einen Durchfluss zu erfassen und als das dem Gerät 1 zugeführte Sensorsignal bereitzustellen. Die Gerätespannung ist beispielsweise eine von dem Gerät 1 bereitgestellte Versorgungsspannung der Sensoreinheit 4. Die Sensoreinheit 4 ist nicht Teil des Geräts 1 und insbesondere außerhalb des Gerätegehäuses 9 angeordnet.The sensor unit 4 is preferably an industrial sensor unit. For example, the sensor unit 4 serves to detect a pressure, a position, a force and/or a flow and to provide it as the sensor signal supplied to the device 1. The device voltage is, for example, a supply voltage for the sensor unit 4 provided by the device 1. The sensor unit 4 is not part of the device 1 and is in particular arranged outside the device housing 9.

Die 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Überwachung der Gerätespannung des Geräts 1. Zweckmäßigerweise ist das System 10, insbesondere das Gerät 1 ausgebildet, das Verfahren auszuführen.The 2 shows a flowchart of a method for monitoring device voltage of the device 1. The system 10, in particular the device 1, is expediently designed to carry out the method.

Bei dem Verfahren wird die Gerätespannung des Geräts 1 kontinuierlich erfasst und (insbesondere kontinuierlich) in einen Ringpuffer 12, 22 geschrieben, so dass im Ringpuffer 12, 22 kontinuierlich ein in einem aktuellen Zeitfenster 24 erfolgter zeitlicher Verlauf 25 der Gerätespannung vorgehalten wird. Dies erfolgt exemplarisch in einem ersten Schritt S1 des Verfahrens. Bevorzugt handelt es sich bei dem Ringpuffer, in den im Schritt S1 die erfasste Gerätespannung geschrieben wird, um den Ringpuffer 12 des Geräts 1. Alternativ dazu kann es sich bei diesem Ringpuffer um den Ringpuffer 22 der übergeordneten Steuerung handeln. Der Ringpuffer 12, 22 ist also Teil des Geräts 1 oder Teil der übergeordneten Steuerung 2. Mit dem Begriff „Ringpuffer 12, 22“ soll also insbesondere der Ringpuffer 12 des Geräts 1 und/oder der Ringpuffer 22 der übergeordneten Steuerung 2 gemeint sein. Der in dem Ringpuffer 12, 22 vorgehaltene zeitliche Verlauf 25 soll auch als gepufferter Gerätespannungs-Verlauf bezeichnet werden. Der gepufferte Gerätespannungs-Verlauf wird kontinuierlich aktualisiert, so dass er zu jedem Zeitpunkt einen bis hin zu diesem Zeitpunkt erfolgten Verlauf der Gerätespannung abbildet.In the method, the device voltage of the device 1 is continuously recorded and written (in particular continuously) into a ring buffer 12, 22, so that a time profile 25 of the device voltage that occurred in a current time window 24 is continuously kept in the ring buffer 12, 22. This is done as an example in a first step S1 of the method. The ring buffer into which the detected device voltage is written in step S1 is preferably the ring buffer 12 of the device 1. Alternatively, this ring buffer can be the ring buffer 22 of the higher-level controller. The ring buffer 12, 22 is therefore part of the device 1 or part of the higher-level controller 2. The term “ring buffer 12, 22” is intended to mean in particular the ring buffer 12 of the device 1 and/or the ring buffer 22 of the higher-level controller 2. The time profile 25 stored in the ring buffer 12, 22 should also be referred to as a buffered device voltage profile. The buffered device voltage curve is continuously updated so that at any time it reflects the device voltage curve up to this point in time.

Die 3 zeigt ein Schaubild mit einem exemplarischen zeitlichen Verlauf der Gerätespannung über der Zeit. Die Gerätespannung ist als durchgezogene Linie dargestellt. Im Folgenden soll davon ausgegangen werden, dass der in der 1 eingezeichnete Zeitpunkt t1 der aktuelle Zeitpunkt ist (so dass der nach dem Zeitpunkt t1 liegende Teil des zeitlichen Verlaufs der Gerätespannung exemplarisch noch nicht existiert). Das aktuelle Zeitfenster 24 erstreckt sich, ausgehend von einem Zeitpunkt t0, der auch als Zeitfenster-Beginn bezeichnet werden soll, in Zeitrichtung nach vorne bis zu dem aktuellen Zeitpunkt t1. Der innerhalb dieses aktuellen Zeitfensters 24 liegende zeitliche Verlauf 25 der Gerätespannung wird in dem Ringpuffer 12, 22 vorgehalten; d.h., dieser in dem aktuellen Zeitfenster 24 liegende zeitliche Verlauf 25 ist in dem Ringpuffer 12, 22 abgebildet, insbesondere durch eine Mehrzahl an Gerätespannungs-Werten. Das aktuelle Zeitfenster 24 ist beispielsweise zwischen 10 Millisekunden und 100 Millisekunden lang; exemplarisch das aktuelle Zeitfenster 24 eine Länge von 30 Millisekunden.The 3 shows a diagram with an exemplary time course of the device voltage over time. The device voltage is shown as a solid line. In the following it will be assumed that the 1 The time t1 shown is the current time (so that the part of the time profile of the device voltage that lies after the time t1 does not yet exist as an example). The current time window 24 extends forward in the time direction from a time t0, which should also be referred to as the start of the time window, to the current time t1. The time course 25 of the device voltage within this current time window 24 is stored in the ring buffer 12, 22; That is, this time course 25 located in the current time window 24 is mapped in the ring buffer 12, 22, in particular by a plurality of device voltage values. The current time window 24 is, for example, between 10 milliseconds and 100 milliseconds long; For example, the current time window 24 is 30 milliseconds long.

Die Gerätespannung wird zweckmäßigerweise mit der Spannungserfassungseinheit 21 kontinuierlich erfasst. Zweckmäßigerweise wird der zeitliche Verlauf 25 der Gerätespannung als eine Mehrzahl von zeitlich nacheinander liegenden Gerätespannungs-Werten erfasst, und diese Gerätespannungs-Werte werden in den Ringpuffer 12, 22 geschrieben. Wenn der Ringpuffer 12, 22 voll ist, wird beim Schreiben jedes neuen Gerätespannungs-Werts (also z.B. des jeweils aktuellen Gerätespannungs-Werts) der jeweils älteste Gerätespannungs-Wert aus dem Ringpuffer 12, 22 entfernt. Beispielsweise wird (im Falle eines vollen Ringpuffers 12, 22) der jeweils älteste Gerätespannungs-Wert von dem jeweils neusten Gerätespannungs-Wert überschrieben. Zweckmäßigerweise sind im Ringpuffer 12, 22 keine Gerätespannungs-Werte enthalten, die älter sind als der Zeitfenster-Beginn t0; also insbesondere keine Gerätespannungs-Werte außerhalb des Zeitfensters 24.The device voltage is expediently continuously recorded with the voltage detection unit 21. The time profile 25 of the device voltage is expediently recorded as a plurality of device voltage values lying one after the other in time, and these device voltage values are written into the ring buffer 12, 22. If the ring buffer 12, 22 is full, when each new device voltage value is written (e.g. the current device voltage value), the oldest device voltage value is removed from the ring buffer 12, 22. For example (in the case of a full ring buffer 12, 22) the oldest device voltage value is overwritten by the newest device voltage value. Appropriately, the ring buffer 12, 22 does not contain any device voltage values that are older than the start of the time window t0; In particular, no device voltage values outside the time window 24.

Das aktuelle Zeitfenster 24 wandert während des Verfahrens zeitlich nach vorne. Im Ringpuffer 12, 22 ist zu jedem Zeitpunkt der aktuelle zeitliche Verlauf 25 der Gerätespannung enthalten - also derjenige zeitliche Verlauf 25 der sich (ausgehend von dem zeitlich nach vorne wandernden Zeitfenster-Beginn t0) bis zu dem jeweiligen aktuellen Zeitpunkt erstreckt. Der Ringpuffer 12, 22 weist zweckmäßigerweise eine feste Größe auf. Zweckmäßigerweise speichert der Ringpuffer 12, 22 zu jedem Zeitpunkt die gleiche Anzahl an Gerätespannungs-Werten.The current time window 24 moves forward in time during the process. The ring buffer 12, 22 contains the current time course 25 of the device voltage at every point in time - that is, the time course 25 which extends up to the respective current time (starting from the time window start t0, which moves forward in time). The ring buffer 12, 22 expediently has a fixed size. The ring buffer 12, 22 expediently stores the same number of device voltage values at all times.

Bevorzugt wird das Gerät 1 mit einer vorgegebenen Zykluszeit, insbesondere einer Kommunikationszykluszeit, betrieben. Die Kommunikationszykluszeit ist beispielsweise die Zykluszeit der über die Kommunikationsverbindung 6 erfolgenden Kommunikation. Die Zykluszeit, insbesondere die Kommunikationszykluszeit, ist beispielsweise diejenige Periode, mit der das Gerät 1 das Steuersignal (insbesondere neue Werte des Steuersignals) ausgibt und/oder das Sensorsignal (insbesondere neue Werte des Sensorsignals) empfängt. Bevorzugt wird die Gerätespannung mit einer Überwachungsperiode, die kleiner als die vorgegebene Zykluszeit ist, erfasst und in den Ringpuffer 12, 22 geschrieben. Die Überwachungsperiode ist zweckmäßigerweise der zeitliche Abstand zwischen zwei direkt aufeinanderfolgenden Gerätespannungs-Werten des zeitlichen Verlaufs 25. Beispielsweise ist die Überwachungsperiode die Abtastrate, mit der die Gerätespannung erfasst und in den Ringpuffer 12, 22 geschrieben wird. Vorzugsweise wird die Gerätespannung mit einer Überwachungsperiode von weniger als einer Millisekunde oder weniger als 300 Mikrosekunden erfasst und in den Ringpuffer geschrieben.The device 1 is preferably operated with a predetermined cycle time, in particular a communication cycle time. The communication cycle time is, for example, the cycle time of the communication taking place via the communication connection 6. The cycle time, in particular the communication cycle time, is, for example, the period with which the device 1 outputs the control signal (in particular new values of the control signal) and / or receives the sensor signal (in particular new values of the sensor signal). The device voltage is preferably recorded with a monitoring period that is smaller than the specified cycle time and written into the ring buffer 12, 22. The monitoring period is expediently the time interval between two directly successive device voltage values of the time profile 25. For example, the monitoring period is the sampling rate at which the device voltage is recorded and written into the ring buffer 12, 22. Preferably, the device voltage is detected and written to the ring buffer with a monitoring period of less than a millisecond or less than 300 microseconds.

Bevorzugt werden in Ansprechen auf ein vorbestimmtes Ereignis Überwachungsdaten in dem insbesondere nicht-flüchtigen Überwachungsspeicher 13, 23 gespeichert, wobei die Überwachungsdaten den in dem Ringpuffer 12, 22 vorgehaltenen zeitlichen Verlauf 25 umfassen. Dies erfolgt exemplarisch in dem Schritt S2 des in der 2 gezeigten Verfahrens. Zweckmäßigerweise wird also als Reaktion auf das vorbestimmte Ereignis der (insbesondere zum Zeitpunkt des vorbestimmten Ereignisses) in dem Ringpuffer 12, 22 befindliche zeitliche Verlauf 25 in den Überwachungsspeicher 13, 23 gespeichert. Bevorzugt handelt es sich bei dem Überwachungsspeicher, in den im Schritt S2 die Überwachungsdaten gespeichert werden, um den Überwachungsspeicher 13 des Geräts 1. Alternativ dazu kann es sich bei diesem Überwachungsspeicher um den Überwachungsspeicher 23 der übergeordneten Steuerung 2 handeln. Der Überwachungsspeicher 13, 23 ist also Teil des Geräts 1 oder Teil der übergeordneten Steuerung 2. Mit dem Begriff „Überwachungsspeicher 13, 23“ soll also insbesondere der Überwachungsspeicher 13 des Geräts 1 und/oder der Überwachungsspeicher 23 der übergeordneten Steuerung 2 gemeint sein.Monitoring data is preferably stored in the, in particular, non-volatile monitoring memory 13, 23 in response to a predetermined event, the monitoring data comprising the time course 25 stored in the ring buffer 12, 22. This is done, for example, in step S2 in the 2 method shown. It is therefore expedient to use it as a react tion to the predetermined event of the time course 25 located in the ring buffer 12, 22 (in particular at the time of the predetermined event) is stored in the monitoring memory 13, 23. The monitoring memory in which the monitoring data is stored in step S2 is preferably the monitoring memory 13 of the device 1. Alternatively, this monitoring memory can be the monitoring memory 23 of the higher-level controller 2. The monitoring memory 13, 23 is therefore part of the device 1 or part of the higher-level controller 2. The term “monitoring memory 13, 23” is intended to mean in particular the monitoring memory 13 of the device 1 and/or the monitoring memory 23 of the higher-level controller 2.

Bevorzugt ist das vorbestimmte Ereignis ein Fehlerereignis, beispielsweise das Vorliegen einer zu geringen Gerätespannung. Beispielsweise ist das Gerät 1 ausgebildet, das Fehlerereignis zu detektieren und in Ansprechen auf die Detektion des Fehlerereignisses die Überwachungsdaten (einschließlich des gepufferten Gerätespannungs-Verlaufs) in den Überwachungsspeicher 13, 23 zu speichern. Beispielsweise ist das Gerät 1 ausgebildet, zu detektieren, dass die Gerätespannung unterhalb eines Spannungsschwellenwerts 26 gefallen ist und in Ansprechen auf diese Detektion die Überwachungsdaten (einschließlich des gepufferten Gerätespannungs-Verlaufs) in den Überwachungsspeicher 13, 23 zu speichern.The predetermined event is preferably an error event, for example the presence of too low a device voltage. For example, the device 1 is designed to detect the error event and to store the monitoring data (including the buffered device voltage curve) in the monitoring memory 13, 23 in response to the detection of the error event. For example, the device 1 is designed to detect that the device voltage has fallen below a voltage threshold 26 and, in response to this detection, to store the monitoring data (including the buffered device voltage curve) in the monitoring memory 13, 23.

In der 3 findet das Fehlerereignis exemplarisch zum Zeitpunkt t1 statt. Der Zeitpunkt des Fehlerereignisses soll auch als Fehlerereignis-Zeitpunkt bezeichnet werden. Exemplarisch wird derjenige zeitliche Verlauf 25 (als Teil der Überwachungsdaten) in den Überwachungsspeicher 13, 23 gespeichert, der zeitlich unmittelbar vor dem Fehlerereignis-Zeitpunkt liegt. Das Zeitfenster 24 des in den Überwachungsspeicher 13, 23 gespeicherten zeitlichen Verlaufs 25 liegt zweckmäßigerweise unmittelbar vor dem Fehlerereignis-Zeitpunkt oder umfasst den Fehlerereignis-Zeitpunkt. Beispielsweise stellt der Fehlerereignis-Zeitpunkt das Ende des Zeitfensters 24 des zeitlichen Verlaufs 25 dar.In the 3 The error event takes place at time t1 as an example. The time of the error event should also be referred to as the error event time. By way of example, the time course 25 (as part of the monitoring data) is stored in the monitoring memory 13, 23, which is immediately before the time of the error event. The time window 24 of the time profile 25 stored in the monitoring memory 13, 23 expediently lies immediately before the time of the error event or includes the time of the error event. For example, the error event time represents the end of the time window 24 of the time course 25.

Das vorbestimmte Ereignis kann z.B. eine Benutzereingabe sein, beispielsweise ein durch einen Benutzer ausgelöster externer Trigger.The predetermined event can be, for example, a user input, for example an external trigger triggered by a user.

Bevorzugt wird in Ansprechen auf das vorbestimmte Ereignis ein mit dem vorbestimmten Ereignis beginnender Nachlauf der Gerätespannung erfasst und als Teil der Überwachungsdaten in dem Überwachungsspeicher 13, 23 gespeichert. Der Nachlauf umfasst zweckmäßigerweise Gerätespannungs-Werte eines Nachlauf-Zeitfensters 27, das sich von dem Fehlerereignis-Zeitpunkt bis zu einem Nachlauf-Ende t2 erstreckt. Zweckmäßigerweise fährt das Gerät 1 nach dem Fehlerereignis mit der Erfassung von Gerätespannungs-Werten fort und speichert diese erfassten Gerätespannungs-Werte als den Nachlauf (als Teil der Überwachungsdaten) in den Überwachungsspeicher 13, 23.Preferably, in response to the predetermined event, a lag in the device voltage beginning with the predetermined event is detected and stored as part of the monitoring data in the monitoring memory 13, 23. The follow-up expediently includes device voltage values of a follow-up time window 27, which extends from the error event time to a follow-up end t2. After the error event, the device 1 expediently continues to record device voltage values and stores these recorded device voltage values as the follow-up (as part of the monitoring data) in the monitoring memory 13, 23.

Bevorzugt wird eine mit dem vorbestimmten Ereignis im Zusammenhang stehende Zeit erfasst und als Zeitstempel als Teil der Überwachungsdaten gespeichert, insbesondere in den Überwachungsspeicher 13, 23. Beispielsweise ist die mit dem vorbestimmten Ereignis im Zusammenhang stehende Zeit der Fehlerereignis-Zeitpunkt.Preferably, a time associated with the predetermined event is recorded and stored as a time stamp as part of the monitoring data, in particular in the monitoring memory 13, 23. For example, the time associated with the predetermined event is the error event time.

Bevorzugt wird der Schritt S1 auch während und/oder nach der Durchführung des Schritts S2 weiterhin ausgeführt. Insbesondere wird auch während oder nach dem vorbestimmten Fehlerereignis die Gerätespannung des Geräts 1 kontinuierlich erfasst und in den Ringpuffer 12, 22 geschrieben.Preferably, step S1 continues to be carried out during and/or after step S2 has been carried out. In particular, the device voltage of the device 1 is continuously recorded and written into the ring buffer 12, 22 even during or after the predetermined error event.

Bevorzugt ist der Ringpuffer 12 ein flüchtiger Speicher und Teil des Geräts 1, und das vorbestimmte Ereignis ist das Vorliegen einer Gerätespannung, die zu gering ist, um den Ringpuffer 12 mit der Gerätespannung zu betreiben. Bei Vorliegen der zu geringen Gerätespannung wird der Ringpuffer 12 mit elektrischer Energie aus dem elektrischen Speicher 17 des Geräts 1 betrieben, um den zeitlichen Verlauf 25 vollständig aus dem Ringpuffer 12 auszulesen und in dem Überwachungsspeicher 13, 23 zu speichern. Der (beispielsweise als Kondensator) ausgeführte elektrische Speicher 17 ist also zweckmäßigerweise groß genug dimensioniert, so dass die in dem elektrischen Speicher 17 gespeicherte elektrische Energie dazu ausreicht, den gesamten (im Ringpuffer 12 enthaltenen) zeitlichen Verlauf 25 aus dem Ringpuffer 12 auszulesen und diesen gesamten ausgelesenen zeitlichen Verlauf 25 in den Überwachungsspeicher 13, 23 zu speichern.Preferably, the ring buffer 12 is a volatile memory and part of the device 1, and the predetermined event is the presence of a device voltage that is too low to operate the ring buffer 12 with the device voltage. If the device voltage is too low, the ring buffer 12 is operated with electrical energy from the electrical memory 17 of the device 1 in order to read out the time course 25 completely from the ring buffer 12 and store it in the monitoring memory 13, 23. The electrical memory 17, which is designed (for example as a capacitor), is therefore expediently dimensioned large enough so that the electrical energy stored in the electrical memory 17 is sufficient to read out the entire time profile 25 (contained in the ring buffer 12) from the ring buffer 12 and to read this entire to save the read time course 25 in the monitoring memory 13, 23.

Optional wird der zeitliche Verlauf 25 und/oder die Überwachungsdaten von dem Gerät 1 an die übergeordnete Steuerung 2 übertragen. Dies erfolgt exemplarisch in einem dritten Schritt S3 des Verfahrens. Bevorzugt wird der zeitliche Verlauf 25 im Schritt S1 in den Ringpuffer 12 des Geräts 1 geschrieben und die Überwachungsdaten werden im Schritt S2 in den Überwachungsspeicher 13 des Geräts 1 geschrieben. Im Schritt S3 werden dann die Überwachungsdaten aus dem Überwachungsspeicher 13 an die übergeordnete Steuerung 2 übertragen.Optionally, the time course 25 and/or the monitoring data are transmitted from the device 1 to the higher-level controller 2. This takes place, for example, in a third step S3 of the method. The time course 25 is preferably written into the ring buffer 12 of the device 1 in step S1 and the monitoring data is written into the monitoring memory 13 of the device 1 in step S2. In step S3, the monitoring data is then transferred from the monitoring memory 13 to the higher-level controller 2.

Optional meldet das Gerät 1 (insbesondere in Ansprechen auf das vorbestimmte Ereignis) der übergeordneten Steuerung 2 oder einem Engineering-Tool, dass das vorbestimmte Ereignis eingetreten ist und/oder dass in dem Überwachungsspeicher 13 die Überwachungsdaten vorhanden sind. Zweckmäßigerweise übersendet die übergeordnete Steuerung 2 oder das Engineering-Tool in Ansprechen auf diese Meldung einen Befehl, dass die Überwachungsdaten zu übertragen sind, und das Gerät 1 übersendet in Ansprechen auf den Befehl die Überwachungsdaten an die übergeordnete Steuerung 2 oder das Engineering-Tool.Optionally, the device 1 reports (in particular in response to the predetermined event) to the higher-level controller 2 or an engineering tool that the predetermined event has occurred th and/or that the monitoring data is present in the monitoring memory 13. In response to this message, the higher-level controller 2 or the engineering tool expediently sends a command that the monitoring data is to be transmitted, and the device 1 sends the monitoring data to the higher-level controller 2 or the engineering tool in response to the command.

Optional leuchtet die Anzeigeeinheit 18 in Ansprechen darauf auf, dass das vorbestimmte Ereignis eingetreten ist und/oder dass in dem Überwachungsspeicher 13 die Überwachungsdaten vorhanden sind.Optionally, the display unit 18 lights up in response to the fact that the predetermined event has occurred and/or that the monitoring data is present in the monitoring memory 13.

Alternativ oder zusätzlich dazu ist es auch möglich, dass (im Schritt S1) die Gerätespannung des Geräts 1 kontinuierlich erfasst wird, an die übergeordnete Steuerung 2 übertragen wird (beispielsweise über die Kommunikationsverbindung 6) und in der übergeordneten Steuerung 2 in den Ringpuffer 22 geschrieben wird. Beispielsweise werden die erfassten Gerätespannungs-Werte einer nach dem anderen über die Kommunikationsverbindung 6 übertragen. Ferner ist es möglich, dass mehrere Gerätespannungs-Werte zusammen übertragen werden, beispielsweise in einem gemeinsamen Datenpaket. Beispielsweise werden nacheinander mehrere Datenpakete übertragen, wobei jedes Datenpaket mehrere Gerätespannungs-Werte umfasst, jedoch jeweils zweckmäßigerweise weniger Gerätespannungs-Werte als in dem Zeitfenster 24 enthalten sind. Im Schritt S2 kann dann der in dem Ringpuffer 22 enthaltene zeitliche Verlauf 25 in den Überwachungsspeicher 23 der übergeordneten Steuerung gespeichert werden.Alternatively or additionally, it is also possible that (in step S1) the device voltage of the device 1 is continuously recorded, is transmitted to the higher-level controller 2 (for example via the communication connection 6) and is written into the ring buffer 22 in the higher-level controller 2 . For example, the detected device voltage values are transmitted one after the other via the communication link 6. Furthermore, it is possible for several device voltage values to be transmitted together, for example in a common data packet. For example, several data packets are transmitted one after the other, each data packet comprising several device voltage values, but expediently fewer device voltage values than are contained in the time window 24. In step S2, the time course 25 contained in the ring buffer 22 can then be saved in the monitoring memory 23 of the higher-level controller.

Ferner ist es möglich, dass der zeitliche Verlauf 25 im Schritt S1 in den Ringpuffer 12 des Geräts 1 geschrieben wird und im Schritt S2 der (in dem Ringpuffer 12 enthaltene) zeitliche Verlauf 25 an die übergeordnete Steuerung 2 übertragen und in den Überwachungsspeicher der übergeordneten Steuerung 2 gespeichert.Furthermore, it is possible that the time course 25 is written in step S1 into the ring buffer 12 of the device 1 and in step S2 the time course 25 (contained in the ring buffer 12) is transmitted to the higher-level controller 2 and into the monitoring memory of the higher-level controller 2 saved.

Bevorzugt erfolgt eine Auswertung der gespeicherten Überwachungsdaten, insbesondere durch die übergeordnete Steuerung 2 und/oder durch das Gerät 1. Die Auswertung dient zweckmäßigerweise dazu, eine Ursache, insbesondere eine Fehlerursache, zu ermitteln, beispielsweise für das vorbestimmte Ereignis.The stored monitoring data is preferably evaluated, in particular by the higher-level controller 2 and/or by the device 1. The evaluation expediently serves to determine a cause, in particular a cause of error, for example for the predetermined event.

Optional werden die Überwachungsdaten unter Verwendung von künstlicher Intelligenz ausgewertet. Beispielsweise umfasst das System 10, insbesondere die übergeordnete Steuerung 2 und/oder das Gerät 1, eine Künstliche-Intelligenz-Einheit, beispielsweise ein künstliches neuronales Netzwerk, das die Überwachungsdaten, insbesondere den zeitlichen Verlauf 25, auf ein Auswerteergebnis, beispielsweise eine Fehlerursache, abbildet.Optionally, the monitoring data is evaluated using artificial intelligence. For example, the system 10, in particular the higher-level controller 2 and/or the device 1, includes an artificial intelligence unit, for example an artificial neural network, which maps the monitoring data, in particular the time course 25, to an evaluation result, for example a cause of the error .

Optional werden die Überwachungsdaten zusammen mit Zusatz-Überwachungsdaten ausgewertet, die sich auf eine Mehrzahl von weiteren Geräten beziehen, und wobei auf Basis der Auswertung eine Zuordnung von Geräten zu Spannungsquellen erfolgt. Beispielsweise wird bei der Auswertung festgestellt, dass Gerätespannungs-Verläufe von mehreren Geräten miteinander korrelieren und auf Basis dieser Feststellung kann darauf geschlossen werden, dass die mehreren Geräte an derselben Spannungsquelle anschlossen sind, so dass zweckmäßigerweise eine Zuordnungs-Information erstellt werden kann, in der die Zuordnung der mehreren Geräte zu der Spannungsquelle hinterlegt ist.Optionally, the monitoring data is evaluated together with additional monitoring data that relate to a plurality of other devices, and devices are assigned to voltage sources based on the evaluation. For example, during the evaluation it is determined that device voltage curves of several devices correlate with one another and based on this determination it can be concluded that the several devices are connected to the same voltage source, so that assignment information can expediently be created in which the Assignment of the several devices to the voltage source is stored.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 202006018640 U1 [0002]DE 202006018640 U1 [0002]

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Verfahren zur Überwachung einer Gerätespannung eines Geräts (1), insbesondere eines I/O-Moduls, für die Automatisierungstechnik, wobei das Gerät (1) zur Ausgabe wenigstens eines Steuersignals und/oder zum Empfang wenigstens eines Sensorsignals dient, und wobei eine Gerätespannung des Geräts (1) kontinuierlich erfasst und in einen Ringpuffer (12, 22) geschrieben wird, so dass im Ringpuffer (12, 22) kontinuierlich ein in einem aktuellen Zeitfenster (24) erfolgter zeitlicher Verlauf (25) der Gerätespannung vorgehalten wird, und wobei in Ansprechen auf ein vorbestimmtes Ereignis Überwachungsdaten in einem insbesondere nicht-flüchtigen Überwachungsspeicher (13, 23) gespeichert werden, wobei die Überwachungsdaten den in dem Ringpuffer (12, 22) vorgehaltenen zeitlichen Verlauf (25) umfassen.Method for monitoring a device voltage of a device (1), in particular an I/O module, for automation technology, wherein the device (1) serves to output at least one control signal and/or to receive at least one sensor signal, and wherein a device voltage of the device (1) is continuously recorded and written into a ring buffer (12, 22), so that a time course (25) of the device voltage in a current time window (24) is continuously kept in the ring buffer (12, 22), and in response for a predetermined event, monitoring data is stored in a particularly non-volatile monitoring memory (13, 23), the monitoring data comprising the time course (25) held in the ring buffer (12, 22). Verfahren nach Anspruch 1, wobei das vorbestimmte Ereignis ein Fehlerereignis, beispielsweise das Vorliegen einer zu geringen Gerätespannung, ist.Procedure according to Claim 1 , where the predetermined event is an error event, for example the presence of too low a device voltage. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gerätespannung eine Betriebsspannung des Geräts (1) ist oder eine Lastspannung an einem Ausgang des Geräts (1) ist.Procedure according to Claim 1 or 2 , where the device voltage is an operating voltage of the device (1) or a load voltage at an output of the device (1). Verfahren nach einem voranstehenden Anspruch, wobei der zeitliche Verlauf (25) und/oder die Überwachungsdaten von dem Gerät (1) an eine übergeordnete Steuerung (2) übertragen werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the time course (25) and/or the monitoring data are transmitted from the device (1) to a higher-level controller (2). Verfahren nach einem voranstehenden Anspruch, wobei das Gerät (1) mit einer vorgegebenen Zykluszeit, insbesondere einer Kommunikationszykluszeit, betrieben wird, und die Gerätespannung mit einer Überwachungsperiode, die kleiner als die vorgegebene Zykluszeit ist, erfasst und in den Ringpuffer (12, 22) geschrieben wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the device (1) is operated with a predetermined cycle time, in particular a communication cycle time, and the device voltage is recorded with a monitoring period that is smaller than the predetermined cycle time and written into the ring buffer (12, 22). becomes. Verfahren nach einem voranstehenden Anspruch, wobei die Gerätespannung mit einer/der Überwachungsperiode von weniger als einer Millisekunde erfasst und in den Ringpuffer (12, 22) geschrieben wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the device voltage is detected with a monitoring period of less than one millisecond and written into the ring buffer (12, 22). Verfahren nach einem voranstehenden Anspruch, wobei der Ringpuffer (12, 22) Teil des Geräts (1) oder Teil einer/der übergeordneten Steuerung (2) ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the ring buffer (12, 22) is part of the device (1) or part of a higher-level controller (2). Verfahren nach einem voranstehenden Anspruch, wobei der Überwachungsspeicher (13, 23) Teil des Geräts (1) oder Teil einer/der übergeordneten Steuerung (2) ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the monitoring memory (13, 23) is part of the device (1) or part of a/the higher-level controller (2). Verfahren nach einem voranstehenden Anspruch, wobei in Ansprechen auf das vorbestimmte Ereignis ein mit dem vorbestimmten Ereignis beginnender Nachlauf der Gerätespannung erfasst und als Teil der Überwachungsdaten in dem Überwachungsspeicher (13, 23) gespeichert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein in response to the predetermined event, a lag of the device voltage beginning with the predetermined event is detected and stored as part of the monitoring data in the monitoring memory (13, 23). Verfahren nach einem voranstehenden Anspruch, wobei eine mit dem vorbestimmten Ereignis im Zusammenhang stehende Zeit erfasst wird und als Zeitstempel als Teil der Überwachungsdaten gespeichert wird.A method according to any preceding claim, wherein a time associated with the predetermined event is captured and stored as a timestamp as part of the monitoring data. Verfahren nach einem voranstehenden Anspruch, wobei die Überwachungsdaten unter Verwendung von künstlicher Intelligenz ausgewertet werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the monitoring data is evaluated using artificial intelligence. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Überwachungsdaten zusammen mit Zusatz-Überwachungsdaten ausgewertet werden, die sich auf eine Mehrzahl von weiteren Geräten beziehen, und wobei auf Basis der Auswertung eine Zuordnung von Geräten zu Spannungsquellen erfolgt.Procedure according to Claim 10 , wherein the monitoring data is evaluated together with additional monitoring data that relate to a plurality of other devices, and devices are assigned to voltage sources based on the evaluation. Verfahren nach einem voranstehenden Anspruch, wobei der Ringpuffer (12) ein flüchtiger Speicher und Teil des Geräts (1) ist und das vorbestimmte Ereignis das Vorliegen einer Gerätespannung ist, die zu gering ist, um den Ringpuffer (12) mit der Gerätespannung zu betreiben, und bei Vorliegen der zu geringen Gerätespannung der Ringpuffer (12) mit elektrischer Energie aus einem elektrischen Speicher (17) des Geräts (1) betrieben wird, um den zeitlichen Verlauf (25) vollständig aus dem Ringpuffer (12) auszulesen und in dem Überwachungsspeicher (13, 23) zu speichern.Method according to one of the preceding claims, wherein the ring buffer (12) is a volatile memory and part of the device (1) and the predetermined event is the presence of a device voltage that is too low to operate the ring buffer (12) with the device voltage, and if the device voltage is too low, the ring buffer (12) is operated with electrical energy from an electrical memory (17) of the device (1) in order to read out the time profile (25) completely from the ring buffer (12) and store it in the monitoring memory ( 13, 23). Gerät (1), insbesondere I/O-Modul, für die Automatisierungstechnik, zur Ausgabe wenigstens eines Steuersignals und/oder zum Empfang wenigstens eines Sensorsignals, wobei das Gerät (1) einen Ringpuffer (12) umfasst und ausgebildet ist, eine Gerätespannung des Geräts (1) kontinuierlich zu erfassen und in einen Ringpuffer (12) zu schreiben, so dass das Gerät (1) im Ringpuffer kontinuierlich ein in einem aktuellen Zeitfenster (24) erfolgter zeitlicher Verlauf (25) der Gerätespannung vorhält, und wobei das Gerät (1) ferner ausgebildet ist, in Ansprechen auf ein vorbestimmtes Ereignis Überwachungsdaten in einem insbesondere nicht-flüchtigen Überwachungsspeicher (13) zu speichern, wobei die Überwachungsdaten den in dem Ringpuffer (12) vorgehaltenen zeitlichen Verlauf umfassen.Device (1), in particular I/O module, for automation technology, for outputting at least one control signal and/or for receiving at least one sensor signal, wherein the device (1) comprises a ring buffer (12) and is designed to have a device voltage of the device (1) to be recorded continuously and written to a ring buffer (12), so that the device (1) continuously maintains in the ring buffer a time course (25) of the device voltage that took place in a current time window (24), and the device (1 ) is further designed to store monitoring data in a particularly non-volatile monitoring memory (13) in response to a predetermined event, the monitoring data comprising the time course held in the ring buffer (12). System (10), umfassend eine übergeordnete Steuerung (2) sowie ein mit der übergeordneten Steuerung (2) kommunikativ verbundenes Gerät (1), insbesondere ein I/O-Modul, für die Automatisierungstechnik, zur Ausgabe wenigstens eines Steuersignals und/oder zum Empfang wenigstens eines Sensorsignals, wobei das System (10) einen Ringpuffer (12, 22) umfasst, der Teil der übergeordneten Steuerung (2) oder Teil des Geräts (1) ist, und das System (10) ausgebildet ist, eine Gerätespannung des Geräts (1) kontinuierlich zu erfassen und in den Ringpuffer (12, 22) zu schreiben, so dass das System (10) im Ringpuffer (12, 22) kontinuierlich ein in einem aktuellen Zeitfenster (24) erfolgter zeitlicher Verlauf (25) der Gerätespannung vorhält, und wobei das System (10) ferner ausgebildet ist, in Ansprechen auf ein vorbestimmtes Ereignis Überwachungsdaten in einem insbesondere nicht-flüchtigen Überwachungsspeicher (13, 23) zu speichern, wobei der Überwachungsspeicher (13, 23) Teil der übergeordneten Steuerung (2) oder Teil des Geräts (1) ist, wobei die Überwachungsdaten den in dem Ringpuffer (12, 22) vorgehaltenen zeitlichen Verlauf umfassen.System (10), comprising a higher-level controller (2) and a device (1) which is communicatively connected to the higher-level controller (2), in particular an I/O module, for automation tion technology, for outputting at least one control signal and/or for receiving at least one sensor signal, the system (10) comprising a ring buffer (12, 22) which is part of the higher-level controller (2) or part of the device (1), and that System (10) is designed to continuously record a device voltage of the device (1) and to write it into the ring buffer (12, 22), so that the system (10) in the ring buffer (12, 22) continuously in a current time window ( 24) maintains the time profile (25) of the device voltage, and wherein the system (10) is further designed to store monitoring data in a particularly non-volatile monitoring memory (13, 23) in response to a predetermined event, the monitoring memory (13 , 23) is part of the higher-level controller (2) or part of the device (1), the monitoring data comprising the time course stored in the ring buffer (12, 22).
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