DE102022207872A1

DE102022207872A1 - Arrangement, method and module for, in particular, operational data acquisition of an industrial device, in particular a frequency converter

Info

Publication number: DE102022207872A1
Application number: DE102022207872.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kiepfer; Felix Nickl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2022-07-29
Filing date: 2022-07-29
Publication date: 2024-02-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur, insbesondere Betriebs-, Datenerfassung eines Industriegerätes, insbesondere Frequenzumrichters, mit einer seriellen gemäß, so genanntem Universal Serial Interface Protocol, USS-Protokoll betriebenen ersten Schnittstelle, bei der die erste Schnittstelle als, insbesondere durch D-Sub 9 Anschluss ausgestaltete, RS-232 Schnittstelle gebildet ist, ein erstes Modul derart ausgestaltet ist, dass es mit einer zweiten Schnittstelle, insbesondere D-Sub 9 Gegenstück zur ersten Schnittstelle, zur Kopplung mit der ersten Schnittstelle ausgebildet ist, das erste Modul derart über die Kopplung mit der ersten Schnittstelle verbindbar ist, dass seine Stromversorgung sowie eine bidirektionale Datenübertragung mit dem Industriegerät gemäß RS-232 im Falle einer Kopplung der ersten Schnittstelle mit der zweiten Schnittstelle gewährleistet ist, das erste Modul derart ausgestaltet ist, dass es zumindest eine dritte Schnittstelle zur Kommunikation mit mindestens einem zum Industriegerät externen Gerät derart betreibt, dass vom Industriegerät Daten ausgelesen und extern verarbeitbar sind. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Verfahren und Modul.The invention relates to an arrangement for, in particular operational, data acquisition of an industrial device, in particular a frequency converter, with a serial first interface operated in accordance with the so-called Universal Serial Interface Protocol, USS protocol, in which the first interface is, in particular, D-Sub 9 Connection designed, RS-232 interface is formed, a first module is designed such that it is designed with a second interface, in particular D-Sub 9 counterpart to the first interface, for coupling to the first interface, the first module in this way via the coupling can be connected to the first interface, that its power supply and bidirectional data transmission with the industrial device according to RS-232 are guaranteed in the event of a coupling of the first interface with the second interface, the first module is designed such that there is at least a third interface for communication operates with at least one device external to the industrial device in such a way that data can be read out from the industrial device and processed externally. The invention further relates to a corresponding method and module.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur, insbesondere Betriebs-, Datenerfassung eines Industriegerätes, insbesondere Frequenzumrichters gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zur, insbesondere Betriebs-, Datenerfassung eines Industriegerätes, insbesondere Frequenzumrichters, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 6, sowie ein Modul zur, insbesondere Betriebs-, Datenerfassung eines Industriegerätes, insbesondere Frequenzumrichters, gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 11.The invention relates to an arrangement for, in particular, operational, data acquisition of an industrial device, in particular a frequency converter, according to the preamble of claim 1, a method for, in particular, operational, data acquisition of an industrial device, in particular, a frequency converter, according to the preamble of claim 6, and a module for, in particular operational and data acquisition of an industrial device, in particular a frequency converter, according to the generic term of claim 11.

Es ist bekannt, dass Industriegeräte regelmäßig durch den Hersteller oder einem lizensierten Dienstleister gewartet werden aber auch gelegentlich außerplanmäßiger Kundensupport am Industriegerät notwendig ist. Selbst bei an Netzwerken angeschlossenen Industriegeräten kann dies unter Umständen nur vor Ort geschehen, beispielsweise wenn betroffene, insbesondere sicherheitsrelevante Baugruppen absichtlich, beispielsweise zum Schutz vor Zugriff unberechtigter Dritter von einem Netzwerkzugriff abgekapselt sind oder der Netzzugriff selbst sich in einem fehlerhaften Zustand befindet.It is known that industrial devices are regularly serviced by the manufacturer or a licensed service provider, but unscheduled customer support is also occasionally necessary for the industrial device. Even with industrial devices connected to networks, this can sometimes only happen on site, for example if affected, particularly safety-relevant, modules are intentionally isolated from network access, for example to protect against access by unauthorized third parties, or if the network access itself is in a faulty state.

Vor Allem aber bei Geräten, die gar nicht erst über einen derartigen Netzwerkanschluss, der eine Fernwartung ermöglicht, verfügen, wie beispielsweise den Frequenzumrichtern Sinamics G120 und G180, wird der Kundensupport einen Fehlerhaften Zustand derart lösen müssen, dass er die Wartungs-/Debuggingvorgänge vor Ort vornimmt.But especially for devices that do not even have a network connection that enables remote maintenance, such as the Sinamics G120 and G180 frequency converters, customer support will have to solve a faulty condition by carrying out the maintenance/debugging processes on site carries out.

Nachteilig hierbei, dass ein Abrufen von Daten vom Frequenzumrichter, selbst wenn sie zu einem Remote-Debuggen genutzt werden, in der Kundenumgebung erfolgen muss oder zusätzliche Geräte mit Installationsaufwand hinzugefügt werden müssen.The disadvantage here is that retrieving data from the frequency converter, even if it is used for remote debugging, has to be done in the customer's environment or additional devices have to be added with installation effort.

Lösungen für diese Nachteile sind nicht bekannt.Solutions to these disadvantages are not known.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es daher, eine Lösung anzugeben, die Nachteile des Standes der Technik überwindet, insbesondere den Prozess, um Daten zu erhalten und diese zu analysieren, erleichtert.The object on which the invention is based is therefore to provide a solution that overcomes the disadvantages of the prior art, in particular that facilitates the process of obtaining data and analyzing it.

Diese Aufgabe wird durch die Anordnung zur, insbesondere Betriebs-, Datenerfassung eines Industriegerätes, insbesondere Frequenzumrichters gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, durch dessen kennzeichnende Merkmale, durch das Verfahren zur, insbesondere Betriebs-, Datenerfassung eines Industriegerätes, insbesondere Frequenzumrichters, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 6, durch dessen kennzeichnende Merkmale, sowie durch das Modul zur, insbesondere Betriebs-, Datenerfassung eines Industriegerätes, insbesondere Frequenzumrichters, gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 11, durch dessen Merkmale, gelöst.This task is achieved by the arrangement for, in particular operational, data acquisition of an industrial device, in particular a frequency converter, according to the preamble of claim 1, by its characterizing features, by the method for, in particular operational, data acquisition of an industrial device, in particular a frequency converter, according to the preamble of the claim 6, solved by its characteristic features, as well as by the module for, in particular operational, data acquisition of an industrial device, in particular a frequency converter, according to the generic term of claim 11, by its features.

Sofern es in der nachfolgenden Beschreibung nicht anders angegeben ist, beziehen sich die Begriffe „durchführen“, „umsetzen“, „transformieren“, „übertragen“, „berechnen“, „rechnergestützt“, „rechnen“, „feststellen“, „generieren“, „konfigurieren“, „rekonstruieren“, „ermitteln“, „erfassen“ und dergleichen vorzugsweise auf Handlungen und/oder Prozesse und/oder Verarbeitungsschritte, die Daten verändern und/oder erzeugen und/oder die Daten in andere Daten überführen, wobei die Daten insbesondere als physikalische Größen dargestellt werden oder vorliegen können, beispielsweise als elektrische Impulse. Insbesondere sollte der Ausdruck „Computer“ möglichst breit ausgelegt werden, um insbesondere alle elektronischen Geräte mit Datenverarbeitungseigenschaften abzudecken. Computer können somit beispielsweise Personal Computer, Server, speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Handheld-Computer-Systeme, Pocket-PC-Geräte, Mobilfunkgeräte und andere Kommunikationsgeräte, die rechnergestützt Daten verarbeiten können, Prozessoren und andere elektronische Geräte zur Datenverarbeitung sein.Unless otherwise stated in the description below, the terms "perform", "implement", "transform", "transfer", "calculate", "computer-aided", "calculate", "determine", "generate" , “configure”, “reconstruct”, “determine”, “capture” and the like preferably to actions and/or processes and/or processing steps that change and/or generate data and/or convert the data into other data, whereby the data in particular can be represented or present as physical quantities, for example as electrical impulses. In particular, the term “computer” should be interpreted as broadly as possible in order to cover in particular all electronic devices with data processing properties. Computers can therefore be, for example, personal computers, servers, programmable logic controllers (PLCs), handheld computer systems, pocket PC devices, mobile devices and other communication devices that can process data using computer support, processors and other electronic devices for data processing.

Unter „rechnergestützt“ oder „computergestützt“ kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise eine Implementierung des Verfahrens verstanden werden, bei dem insbesondere ein Prozessor mindestens einen Verfahrensschritt des Verfahrens ausführt.In connection with the invention, “computer-aided” or “computer-aided” can be understood to mean, for example, an implementation of the method in which, in particular, a processor carries out at least one method step of the method.

Unter einem Prozessor kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise eine Maschine oder eine elektronische Schaltung verstanden werden. Bei einem Prozessor kann es sich insbesondere um einen Hauptprozessor (engl. Central Processing Unit, CPU), einen Mikroprozessor oder einen Mikrokontroller handeln. Bei einem Prozessor kann es sich beispielsweise auch um einen IC (integrierter Schaltkreis, engl. Integrated Circuit), insbesondere einen FPGA (engl. Field Programmable Gate Array) oder einen ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung, engl. Application-Specific Integrated Circuit), oder einen DSP (Digitaler Signalprozessor, engl. Digital Signal Processor) oder einen Grafikprozessor GPU (Graphic Processing Unit) handeln. Auch kann unter einem Prozessor ein virtualisierter Prozessor, eine virtuelle Maschine oder eine Soft-CPU verstanden werden. Es kann sich beispielsweise auch um einen programmierbaren Prozessor handeln, der mit Konfigurationsschritten zur Ausführung des genannten erfindungsgemäßen Verfahrens ausgerüstet wird oder mit Konfigurationsschritten derart konfiguriert ist, dass der programmierbare Prozessor die erfindungsgemäßen Merkmale des Verfahrens, der Komponente, der Module, oder anderer Aspekte und/oder Teilaspekte der Erfindung realisiert.In connection with the invention, a processor can be understood to mean, for example, a machine or an electronic circuit. A processor can in particular be a main processor (Central Processing Unit, CPU), a microprocessor or a microcontroller. A processor can, for example, also be an IC (integrated circuit), in particular an FPGA (field programmable gate array) or an ASIC (application-specific integrated circuit), or a DSP (Digital Signal Processor) or a graphics processor GPU (Graphic Processing Unit). A processor can also be understood as a virtualized processor, a virtual machine or a soft CPU. For example, it can also be a programmable processor that is equipped with configuration steps for carrying out the method according to the invention or is configured with configuration steps in such a way that the programmable processor implements the method according to the invention appropriate features of the method, the component, the modules, or other aspects and / or partial aspects of the invention.

Unter einer „Speichereinheit“ oder einem „Speichermodul“ und dergleichen kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise ein flüchtiger Speicher in Form von Arbeitsspeicher (engl. Random-Access Memory, RAM) oder ein dauerhafter Speicher wie eine Festplatte oder ein Datenträger sowie eine Kombination aus einer oder mehrerer dieser Elemente zur Bildung einer so genannten Cloud verstanden werden.In connection with the invention, a “memory unit” or a “memory module” and the like can, for example, be a volatile memory in the form of random access memory (RAM) or a permanent memory such as a hard drive or a data storage medium, as well as a combination of one or more of these elements to form a so-called cloud.

Unter einem „Modul“ kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise mindestens ein Prozessor und/oder mindestens eine Speichereinheit zum Speichern von Programmbefehlen verstanden werden, welche physisch an einem Ort, beispielsweise einem Teil eine Leiterplatte, funktional zusammenwirkend verbunden sind. Beispielsweise ist der Prozessor speziell dazu eingerichtet, die Programmbefehle derart auszuführen, damit der Prozessor Funktionen ausführt, um das erfindungsgemäße Verfahren oder einen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens zu implementieren oder realisieren.In connection with the invention, a “module” can be understood to mean, for example, at least one processor and/or at least one memory unit for storing program instructions, which are physically connected in a functionally interacting manner at one location, for example a part of a printed circuit board. For example, the processor is specifically set up to execute the program instructions in such a way that the processor executes functions in order to implement or realize the method according to the invention or a step of the method according to the invention.

Bei der Anordnung zur, insbesondere Betriebs-, Datenerfassung eines Industriegerätes, insbesondere Frequenzumrichters, mit einer seriellen gemäß, so genanntem Universal Serial Interface Protocol, USS-Protokoll betriebenen ersten Schnittstelle, ist

- die erste Schnittstelle als, insbesondere durch D-Sub 9 Anschluss ausgestaltete, RS-232 Schnittstelle gebildet,
- ein erstes Modul derart ausgestaltet, dass es mit einer zweiten Schnittstelle, insbesondere D-Sub 9 Gegenstück zur ersten Schnittstelle, zur Kopplung mit der ersten Schnittstelle ausgebildet ist,
- das erste Modul derart über die Kopplung mit der ersten Schnittstelle verbindbar, dass seine Stromversorgung sowie eine bidirektionale Datenübertragung mit dem Industriegerät gemäß RS-232 im Falle einer Kopplung der ersten Schnittstelle mit der zweiten Schnittstelle gewährleistet ist,
- das erste Modul derart ausgestaltet, dass es zumindest eine dritte Schnittstelle zur Kommunikation mit mindestens einem zum Industriegerät externen Gerät derart betreibt, dass vom Industriegerät Daten ausgelesen und extern verarbeitbar sind.

In the arrangement for, in particular operational, data acquisition of an industrial device, in particular a frequency converter, with a serial first interface operated in accordance with the so-called Universal Serial Interface Protocol, USS protocol

- the first interface is formed as an RS-232 interface, in particular designed by a D-Sub 9 connection,
- a first module designed in such a way that it is designed with a second interface, in particular a D-Sub 9 counterpart to the first interface, for coupling to the first interface,
- the first module can be connected to the first interface via the coupling in such a way that its power supply and bidirectional data transmission with the industrial device according to RS-232 are guaranteed in the event of a coupling of the first interface to the second interface,
- The first module is designed in such a way that it operates at least a third interface for communication with at least one device external to the industrial device in such a way that data can be read out by the industrial device and processed externally.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird es möglich ein eine serielle RS-232 Schnittstelle aufweisendes Industriegerät, insbesondere Frequenzumrichter wie die Simanics Geräte, durch den Anschluss des erfindungsgemäßen Moduls ohne weiteren Aufwand auslesbar zu machen. Beispielsweise kann ein aufwändiges Installieren von externen Geräten an dem Industriegerät entfallen, da durch das Modul zumindest eine gängige Schnittstelle für den Anschluss von lokalen, also insbesondere peripheren; Geräten vorhanden ist. Über diese Schnittstelle können Daten von und zum Industriegerät übermittelt werden, wobei das Modul durch seine Ausgestaltung für eine entsprechende Umwandlung der Daten, die über RS-232 Schnittstelle bidirektional übermittelt werden in ein durch die externe Schnittstelle genutztes Protokoll, bewerkstelligt. Die RS-232 bietet dabei, insbesondere in ihrer Ausgestaltung als D-SUB 9 Anschluss, sowohl vorbelegte PINs für das Ein-/Auslesen von Daten sowie PINs für die Spannungsversorgung. Dies macht sich die Erfindung zunutze und betreibt damit das Modul und dessen Funktionseinheiten zur Umsetzung in die Protokolle der jeweiligen Schnittstellen. Hierzu weist das Modul eine entsprechende RS-232 Kopplung, männlich oder weiblich, entgegengesetzt zur Ausführung des Industriegeräts, als je nachdem ob das Industriegerät eine weibliche oder männliche RS-232 Kopplung aufweist, wird die zweite Schnittstelle RS-232 als Gegenstück ausgebildet sein.The arrangement according to the invention makes it possible to make an industrial device having a serial RS-232 interface, in particular frequency converters such as the Simanics devices, readable without any further effort by connecting the module according to the invention. For example, there is no need for time-consuming installation of external devices on the industrial device, since the module provides at least one common interface for connecting local, i.e. in particular peripheral; devices is present. Data can be transmitted to and from the industrial device via this interface, with the module's design ensuring that the data that is transmitted bidirectionally via the RS-232 interface is converted into a protocol used by the external interface. The RS-232, especially in its design as a D-SUB 9 connection, offers both preassigned PINs for reading in/out data as well as PINs for the power supply. The invention takes advantage of this and uses it to operate the module and its functional units for implementation in the protocols of the respective interfaces. For this purpose, the module has a corresponding RS-232 coupling, male or female, opposite to the design of the industrial device, as depending on whether the industrial device has a female or male RS-232 coupling, the second RS-232 interface will be designed as a counterpart.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur, insbesondere Betriebs-, Datenerfassung eines Industriegerätes, insbesondere Frequenzumrichters, bei dem eine erste serielle Schnittstelle gemäß, so genanntem Universal Serial Interface Protocol, USS-Protokoll betrieben wird, wird

- die erste Schnittstelle als, insbesondere durch D-Sub 9 Anschluss ausgestaltete, RS-232 Schnittstelle betrieben,
- ein erstes Modul derart betrieben, dass es mit einer zweiten Schnittstelle, insbesondere D-Sub 9 Gegenstück zur ersten Schnittstelle, mit der ersten Schnittstelle koppelbar ist,
- das erste Modul derart über die Kopplung mit der ersten Schnittstelle verbindbar betrieben, dass seine Stromversorgung sowie eine bidirektionale Datenübertragung mit dem Industriegerät gemäß RS-232 im Falle einer Kopplung der ersten Schnittstelle mit der zweiten Schnittstelle erfolgt,
- das erste Modul derart betrieben, dass es zumindest eine dritte Schnittstelle zur Kommunikation mit mindestens einem zum Industriegerät externen Gerät derart betreibt, dass vom Industriegerät Daten ausgelesen und extern verarbeitbar sind.

In the method according to the invention for, in particular operational, data acquisition of an industrial device, in particular a frequency converter, in which a first serial interface is operated in accordance with the so-called Universal Serial Interface Protocol, USS protocol

- the first interface is operated as an RS-232 interface, in particular designed with a D-Sub 9 connection,
- a first module is operated in such a way that it can be coupled to the first interface with a second interface, in particular a D-Sub 9 counterpart to the first interface,
- the first module is operated in such a way that it can be connected to the first interface via the coupling, so that its power supply and bidirectional data transmission with the industrial device takes place according to RS-232 in the event of a coupling of the first interface to the second interface,
- the first module is operated in such a way that it operates at least a third interface for communication with at least one device external to the industrial device in such a way that data can be read out by the industrial device and processed externally.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Anordnung und/oder das Modul derart betrieben, dass es die erfindungsgemäßen Vorteile verwirklichen kann. Es hilft also die Vorteile, die durch die Anordnung und das Modul gegeben sind zu realisieren, in dem entsprechende Schritte zum Betrieb, auf die beteiligten funktional verbundenen Einheiten verteilt, vollzogen werden.By means of the method according to the invention, the arrangement and/or the module is operated in such a way that that it can realize the advantages according to the invention. It therefore helps to realize the advantages provided by the arrangement and the module by taking the appropriate steps for operation, distributed among the functionally connected units involved.

Das erfindungsgemäße Modul zur, insbesondere Betriebs-, Datenerfassung eines Industriegerätes, insbesondere Frequenzumrichters, weist Mitteln gemäß der erfindungsgemäßen Anordnung und/oder einer seiner Weiterbildungen auf zur Durchführung des Verfahrens und/oder einer ihrer Weiterbildungen.The module according to the invention for, in particular, operational, data acquisition of an industrial device, in particular a frequency converter, has means according to the arrangement according to the invention and/or one of its developments for carrying out the method and/or one of its developments.

Mit dem erfindungsgemäßen Modul wird eine handliche, leicht zu einzusetzende Erweiterung für Industriegeräte bereitgestellt, die die Erfindung verwirklicht.The module according to the invention provides a handy, easy-to-use extension for industrial devices that implements the invention.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche angegeben.Further advantageous refinements and developments of the invention are specified in the subclaims.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die dritte Schnittstelle derart ausgestaltet, dass es zum seriellen drahtgebundenen, insbesondere nach einem der USB Standards, und/oder drahtlosen, insbesondere Nahfeldkommunikationsstandards wie dem NFC, Bluetooth, RFID Standard betriebenen, Anschluss von Peripheriegeräten nutzbar ist. Hierdurch sind gängige Schnittstellen zur lokalen Datenübertragung realisiert. Mit diesen sind vor Allem vor Ort die Daten auslesbar und können auf dem auslesenden Gerät gespeichert werden. Beispielsweise können über die dritte Schnittstelle mobile Endgeräte wie Handys oder Tabletts zum Auslesen angeschlossen werden oder im Falle einer drahtgebundenen gemäß USB ausgestalteten dritten Schnittstelle, ein USB-Stick angeschlossen werden auf denen die Daten des Industriegerätes, die für ein Debuggen zur Verfügung stehen heruntergeladen werden. Auch sind über diese Schnittstelle weitere periphere Geräte anschließbar, wie beispielsweise Drucker oder andere die Funktionalität des Industriegerätes für die Diagnose und Support erweiternden Einrichtungen.According to a further development of the invention, the third interface is designed in such a way that it can be used for the serial wired connection of peripheral devices, in particular according to one of the USB standards, and/or wireless, in particular near-field communication standards such as the NFC, Bluetooth, RFID standard. This means that common interfaces for local data transmission are implemented. With these, the data can be read out on site and stored on the reading device. For example, mobile devices such as cell phones or tablets can be connected for reading via the third interface or, in the case of a wired third interface designed according to USB, a USB stick can be connected to which the data of the industrial device, which is available for debugging, can be downloaded. Other peripheral devices can also be connected via this interface, such as printers or other devices that expand the functionality of the industrial device for diagnosis and support.

Bei einer weiteren Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist das Modul mit zumindest einer vierten Schnittstelle funktional verbunden, dass über die vierte Schnittstelle eine Verbindung des Industriegerätes mit zumindest einem Netzwerkknoten eines Netzwerkes herstellbar ist. Hierdurch kann das Industriegerät zumindest temporär alternativ oder ergänzend an ein Netzwerk angeschlossen werden, so dass die Daten auch aus der Ferne, also remote, abgerufen werden können. Denkbar wäre, dass das erfindungsgemäße Modul beispielsweise für diesen Zweck vor Ort vorgehalten und nur für den Support angeschlossen wird. Auch eine dauerhafte Nutzung und somit Nachrüstung des Industriegerätes ist denkbar. Ferner erlaubt dieser Fernzugriff auch Weiterbildungen derart, dass das Industriegerät nicht nur ausgelesen wird, sondern unter Umständen auch komplexere Interaktionen, insbesondere das Debugging, durchgeführt werden kann.In a further development of the arrangement according to the invention, the module is functionally connected to at least one fourth interface so that a connection of the industrial device to at least one network node of a network can be established via the fourth interface. This allows the industrial device to be connected to a network, at least temporarily, alternatively or additionally, so that the data can also be accessed remotely, i.e. remotely. It would be conceivable for the module according to the invention to be kept on site for this purpose and only connected for support. Long-term use and thus retrofitting of the industrial device is also conceivable. Furthermore, this remote access also allows further developments in such a way that the industrial device is not only read out, but under certain circumstances more complex interactions, in particular debugging, can also be carried out.

Vorzugsweise wird diese Weiterbildung derart weitergebildet, dass die vierten Schnittstellen derart als drahtgebundene, insbesondere so genannte Local Area Network, LAN-Schnittstelle, und/oder drahtlose, insbesondere nach einem WiFi Standard oder seinen Derivaten betriebene Schnittstelle, ausgestaltet sind, dass sie eine, insbesondere gemäß dem so genannten TCP/IP Protokoll, betriebene Netzwerkverbindung bereitstellen. Hierdurch stehen die gängigen Anschlüsse an ein Netzwerk zur Verfügung.Preferably, this further development is developed in such a way that the fourth interfaces are designed as a wired, in particular so-called local area network, LAN interface, and / or wireless, in particular an interface operated according to a WiFi standard or its derivatives, that they have a, in particular provide a network connection operated according to the so-called TCP/IP protocol. This means that the usual connections to a network are available.

Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist das Modul derart ausgestaltet, dass es ein erstes Datenformat von über die erste Schnittstelle und zweite Schnittstelle übertragener Daten auf ein zweites Datenformat von über die dritte Schnittstelle und/oder vierter Schnittstelle übertragener Daten umsetzt und vice-versa. Das Modul stellt damit die Kommunikation zwischen Netzwerk und Industriegerät zur Verfügung, so dass allein durch die Verwendung des Moduls ohne weitere Installationen die Kommunikation möglich ist. Für alle beteiligten Einrichtungen bleibt mit dieser wie auch der anderen Funktionen des Moduls ein Anschluss des Moduls also weitestgehend ohne Einfluss auf etwaige Programme und Einheiten vor Ort. Es kann im Sinne eines „Plug n Play“ sofort die erfindungsgemäße erreichte Vereinfachung des Supports bereitstellen.In a further development of the arrangement according to the invention, the module is designed such that it converts a first data format of data transmitted via the first interface and second interface to a second data format of data transmitted via the third interface and / or fourth interface and vice versa. The module thus provides communication between the network and the industrial device, so that communication is possible simply by using the module without any further installations. For all institutions involved, with this and the other functions of the module, a connection to the module remains largely without influence on any programs and units on site. In the sense of a “plug n play”, it can immediately provide the simplification of support achieved according to the invention.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die dritte Schnittstelle derart betrieben, dass es zum seriellen drahtgebundenen, insbesondere nach einem der USB Standards, und/oder drahtlosen, insbesondere Nahfeldkommunikationsstandards wie dem NFC, Bluetooth, RFID Standard betriebenen, Anschluss von Peripheriegeräten genutzt wird. Hierdurch werden also seitens der Erfindung alle für Kommunikation notwendigen Funktionen zur Verfügung gestellt, sei es auf den einzelnen Einheiten, wie dem Modul und/oder dem Industriegerät und/oder über das Modul angeschlossenen Einheiten ausschließlich ausgeführten Prozesse oder auf den genannten Einheiten verteilten Prozesse.In a further development of the method according to the invention, the third interface is operated in such a way that it is used for the serial wired connection of peripheral devices, in particular according to one of the USB standards, and/or wireless, in particular near-field communication standards such as the NFC, Bluetooth, RFID standard. As a result, the invention provides all functions necessary for communication, be it processes exclusively carried out on the individual units, such as the module and/or the industrial device and/or units connected via the module, or processes distributed on the units mentioned.

Dies gilt auch für eine weitere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei dem das Modul mit zumindest einer vierten Schnittstelle funktional verbunden und betrieben wird, dass über die vierte Schnittstelle eine Verbindung des Industriegerätes mit zumindest einem Netzwerkknoten eines Netzwerkes hergestellt wird.This also applies to a further development of the method according to the invention in which the module is functionally connected and operated with at least a fourth interface, so that a connection of the industrial device is established via the fourth interface The device is produced with at least one network node of a network.

Die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der die vierten Schnittstellen derart als drahtgebundene, insbesondere so genannte Local Area Network, LAN-Schnittstelle, und/oder drahtlose, insbesondere nach einem WiFi Standard oder seinen Derivaten betriebene Schnittstelle, betrieben werden, dass sie eine, insbesondere gemäß dem so genannten TCP/IP Protokoll, betriebene Netzwerkverbindung bereitstellen, gewährleistet die Funktion der Netzwerkverbindung durch entsprechende Prozesse auf den beteiligten Einheiten allein und/oder verteilt zusammenwirkend.The development of the method according to the invention in which the fourth interfaces are operated as a wired, in particular so-called local area network, LAN interface, and / or wireless, in particular according to a WiFi standard or its derivatives, that they have a, in particular according to The network connection operated using the so-called TCP/IP protocol ensures the function of the network connection through appropriate processes on the units involved alone and/or in a distributed manner.

Die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem das Modul derart betreiben wird, dass es ein erstes Datenformat von über die erste Schnittstelle und zweite Schnittstelle übertragener Daten auf ein zweites Datenformat von über die dritte Schnittstelle und/oder vierter Schnittstelle übertragener Daten umsetzt und vice-versa, wird das Modul für die erfindungsgemäßen Anschluss verschiedener befähigt, kann also seine Funktion als eine Art Kommunikationsadapter ausüben.The development of the method according to the invention, in which the module is operated in such a way that it converts a first data format of data transmitted via the first interface and second interface to a second data format of data transmitted via the third interface and / or fourth interface and vice versa , the module is capable of various connections according to the invention, so it can perform its function as a type of communication adapter.

Weitere Vorteile und Details der Erfindung werden anhand der in den 1 bis 2 dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Dabei zeigt

1 schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Moduls M,
2 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung A und ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahrensweise bezogen auf das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung.

Further advantages and details of the invention are based on the in the 1 until 2 illustrated embodiments of the invention explained. This shows

1 schematically an exemplary embodiment of the module M according to the invention,
2 schematically an exemplary embodiment of an arrangement A according to the invention and an exemplary embodiment of the procedure according to the invention based on the exemplary embodiment of the arrangement according to the invention.

Bei den im Folgenden in 1 bis 2 erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung.In the following in 1 until 2 The exemplary embodiments explained are preferred embodiments and further developments of the invention.

Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind.In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that can be viewed independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore to be viewed as part of the invention individually or in a combination other than that shown.

Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numbers in all figures.

Insbesondere zeigen die nachfolgenden Ausführungsbeispiele lediglich beispielhafte Realisierungsmöglichkeiten, wie insbesondere solche Realisierungen der erfindungsgemäßen Lehre aussehen könnten, da es unmöglich und auch für das Verständnis der Erfindung nicht zielführend oder notwendig ist, all diese Realisierungsmöglichkeiten zu benennen.In particular, the following exemplary embodiments only show exemplary implementation options of what such implementations of the teaching according to the invention in particular could look like, since it is impossible and also not expedient or necessary for the understanding of the invention to name all of these implementation options.

Auch sind insbesondere einem (einschlägigen) Fachmann in Kenntnis des/der Verfahrensanspruchs/Verfahrensansprüche alle im Stand der Technik üblichen Möglichkeiten zur Realisierung der Erfindung selbstverständlich bekannt, sodass es insbesondere einer eigenständigen Offenbarung in der Beschreibung nicht bedarf.In particular, a (relevant) person skilled in the art who is aware of the method claim(s) will of course be aware of all the possibilities for implementing the invention that are customary in the prior art, so that there is no need for an independent disclosure in the description.

In 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Moduls M dargestellt.In 1 An exemplary embodiment of the module M according to the invention is shown schematically.

Zu erkennen ist auf der rechten Seite eine zur Kopplung mit einer als männliche D-SUB 9 Stecker ausgeführten ersten Schnittstelle als weiblicher D-SUB 9 Stecker ausgestaltete zweite Schnittstelle IF2.On the right side you can see a second interface IF2 designed as a female D-SUB 9 plug for coupling with a first interface designed as a male D-SUB 9 plug.

Von dieser Schnittstelle besteht eine serielle RS-232 Verbindung zu Funktionseinheiten des Moduls, die eine Datenkommunikation gemäß RS-232 und eine Stromversorgung zu den Funktionseinheiten führen. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel geht diese serielle Verbindung zu einem Prozessor gesteuerten Einheit µP.From this interface there is a serial RS-232 connection to the functional units of the module, which provide data communication according to RS-232 and a power supply to the functional units. According to the exemplary embodiment shown, this serial connection goes to a processor-controlled unit µP.

Diese Einheit µP ermöglich durch entsprechende Verarbeitung von Anforderungen, Umsetzung von Datenformaten und/oder Weiterleitung beispielsweise das Auslesen eines an der zweiten Schnittstelle IF2 angeschlossenen Industriegerätes und das Ablegen auf ein über eine dritte gemäß USB betriebene und ausgestaltete Schnittstelle IF3 angeschlossenes peripheres Gerät.By appropriately processing requests, implementing data formats and/or forwarding, this unit µP enables, for example, the reading of an industrial device connected to the second interface IF2 and storage on a peripheral device connected via a third USB-operated and designed interface IF3.

Die Einheit µP gewährleistet aber auch die beispielsweise unter anderem die Umsetzung des Datenaustausches in ein Netzwerkprotokoll, im Beispiel dem TCP/IP Protokoll.The µP unit also ensures, among other things, the implementation of data exchange in a network protocol, in the example the TCP/IP protocol.

Wie zu erkennen ist, kann dann eine Kommunikation gemäß dem TCP/IP Protokoll entweder drahtgebunden, gemäß LAN, über eine vierte, insbesondere als Ethernet Schnittstelle ausgestaltete, Schnittstelle IF4_1 und/oder über eine fünfte zur drahtlosen Kommunikation, beispielsweise gemäß WLAN, ausgestaltete Schnittstelle IF4_2 gesteuert durch die Einheit p,P erfolgen.As can be seen, communication according to the TCP/IP protocol can then be carried out either wired, according to LAN, via a fourth interface IF4_1, in particular designed as an Ethernet interface, and/or via a fifth interface IF4_2 designed for wireless communication, for example according to WLAN controlled by the unit p,P.

Dieses erfindungsgemäße Modul M kann dann als der Teil der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren angeschlossen und betrieben werden.This module M according to the invention can then be connected and operated as part of the arrangement according to the invention according to the method according to the invention.

In 2 sind schematisch Ausführungsbeispiele einer derartigen erfindungsgemäßen Anordnung A und der erfindungsgemäßen Verfahrensweise dargestellt bzw. angedeutet.In 2 exemplary embodiments of such an arrangement A according to the invention and the procedure according to the invention are shown or indicated schematically.

Zu erkennen ist ein angedeutetes Netzwerk aus PCs, die beispielsweise Teil einer Cloud C mit entsprechenden weiteren hieraus bekannten Netzwerkknoten sind.An indicated network of PCs can be seen, which are, for example, part of a Cloud C with corresponding other network nodes known from this.

Ferner sind zwei Umrichter U zu erkennen, die jeweils eine erste serielle, insbesondere gemäß RS-232 ausgestaltete, Schnittstelle IF1 aufweisen.Furthermore, two converters U can be seen, each of which has a first serial interface IF1, in particular designed according to RS-232.

Das erfindungsgemäße Modul, im vorliegenden Beispiel das oben erläuterte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Moduls M, kann nun mit seiner zweiten Schnittstelle IF2 an eines dieser Umrichter U angeschlossen werden.The module according to the invention, in the present example the exemplary embodiment of the module M according to the invention explained above, can now be connected to one of these converters U with its second interface IF2.

Durch die Funktion des Moduls M kann dann umgehend eine TCP/IP Verbindung mit der Cloud hergestellt werden, dies kann drahtlos erfolgen, wie es mit dem WLAN Symbol angedeutet ist, aber auch drahtgebunden, wie es mit dem Verbindungskabel angedeutet ist, dass an den Ethernet Stecker, also die vierte Schnittstelle IF4_1 angeschlossen und dann mit einem Knoten des Netzwerks C über eine ebensolche Ethernetschnittstelle verbunden werden kann.Thanks to the function of the module M, a TCP/IP connection can then be established with the cloud immediately. This can be done wirelessly, as indicated by the WLAN symbol, but also wired, as indicated by the connecting cable that is connected to the Ethernet Plug, i.e. the fourth interface IF4_1, can be connected and then connected to a node of the network C via a similar Ethernet interface.

Es kann aber auch an die dritte Schnittstelle IF3 ein USB-Stick angeschlossen werden auf den für eine spätere Verarbeitung die Daten des Industriegerätes, gemäß Beispiel den Umsetzer U, abgezogen werden können.However, a USB stick can also be connected to the third interface IF3, onto which the data from the industrial device, according to the example the converter U, can be transferred for later processing.

Es können aber auch andere USB-Geräte angeschlossen werden. Die dritte Schnittstelle IF3 kann auch alternativ oder ergänzend gemäß anderen Protokollen betrieben werden, ferner kann sie alternativ oder ergänzend als drahtlose zur Nahfeldkommunikation ausgestaltete Schnittstelle, wie Bluetooth, NFC, RFID, ausgestaltet sein, also im Wesentlichen wirkungsgleiche Alternativen der dritten Schnittstelle, die einen Anschluss lokaler Geräte, also Peripheriegeräte, ermöglichen.However, other USB devices can also be connected. The third interface IF3 can also be operated alternatively or additionally according to other protocols; it can also alternatively or additionally be designed as a wireless interface designed for near-field communication, such as Bluetooth, NFC, RFID, i.e. essentially equivalent alternatives to the third interface that have a connection local devices, i.e. peripheral devices.

Die Kommunikation zur Cloud C muss dabei nicht über die angedeuteten Rechner erfolgen. Vielmehr sind alle Zugangsmöglichkeiten, die einen drahtlosen oder drahtgebundenen Anschluss an das Netzwerk (Cloud C) ermöglichen umfasst. Beispielsweise können hierzu auch Nahfeldkommunikationsschnittstellen, drahtlos oder drahtgebunden eingesetzt werden, sofern sie Zugang zu einem Netzwerk C gewähren.Communication with Cloud C does not have to take place via the computers indicated. Rather, all access options that enable a wireless or wired connection to the network (Cloud C) are included. For example, near-field communication interfaces, wireless or wired, can also be used for this purpose, provided they provide access to a network C.

Mit dieser Anordnung A wird somit die erfindungsgemäße Verfahrensweise umgesetzt.With this arrangement A, the procedure according to the invention is implemented.

In anderen Worten kann bei der Anordnung A folgendes Szenario gemäß Verfahren abgewickelt werden:

Ein Mitarbeiter des Kundensupports, beispielsweise ein Ingenieur, fährt an den Ort, in der Probleme beim Debuggen des industriellen Systems auftreten, welches beispielsweise über Geräte der Sinamics- Frequenzumrichterfamilie G120 und G180 verfügt.

In other words, with arrangement A the following scenario can be handled according to procedure:

A customer support employee, for example an engineer, travels to the location where problems arise when debugging the industrial system, which, for example, has devices from the Sinamics frequency converter family G120 and G180.

Diese Umrichter weise nur Schnittstellen zur lokalen Kommunikation, die über RS-232 verfügbar ist. Die Verbindung zu dieser Kommunikation ist der Schlüssel zur Analyse des Systems, den das erfindungsgemäße Verfahren, basierend auf die Anordnung A und insbesondere das Modul M, in die Hand gibt.These inverters only have interfaces for local communication, which is available via RS-232. The connection to this communication is the key to the analysis of the system, which the method according to the invention, based on the arrangement A and in particular the module M, provides.

Die Erfindung bietet für so ein Szenario ein Werkzeug, das nur in diesen seitens der Umrichter U vorhandenen lokalen Kommunikationsstecker eingesteckt werden muss. Dann ist es sofort einsatzbereit ist und der Ingenieur kann Daten drahtlos oder kabelgebunden über TCP/IP übertragen lassen.For such a scenario, the invention offers a tool that only needs to be plugged into the local communication plug provided by the converter U. It is then ready for immediate use and the engineer can have data transmitted wirelessly or wired via TCP/IP.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft, weil in der Regel bei solchen Wechselumrichtern U, keine Installation oder Änderungen in der Umgebung vorgenommen werden dürfen, um beispielsweise den Antrieb analysieren zu können.The invention is particularly advantageous because, as a rule, with such inverters U, no installation or changes in the environment may be made in order, for example, to be able to analyze the drive.

Das Gerät hat bei der beispielhaft aufgezeigten Verfahrensweise gemäß Szenario Zugriff auf die Frequenzumrichter Sinamics G120 & G180 über das, Universal Serial Interface Protocol, USS-Protokoll, das durch, die serielle Schnittstellen-, insbesondere RS-232-Kommunikation gesteuert wird. Die Stromversorgung erfolgt auch über diesen Anschluss, bei dem es sich um einen DSUB-9-Anschluss handelt.In the example procedure shown in the scenario, the device has access to the Sinamics G120 & G180 frequency converters via the Universal Serial Interface Protocol, USS protocol, which is controlled by the serial interface, in particular RS-232 communication. Power is also provided through this port, which is a DSUB-9 port.

Das Ethernet oder WiFi wird verwendet, um über TCP/IP mit lokalen oder Remote-Datenendpunkten zu kommunizieren.The Ethernet or WiFi is used to communicate with local or remote data endpoints via TCP/IP.

USB wird verwendet, um lokal auf Geräte und Daten zuzugreifen. Auch um das Gerät zu warten.USB is used to access devices and data locally. Also to maintain the device.

Alles wird somit über eine Produktserviceverbindung (DSUB-9), also ein hierrüber angeschlossenes Gerät, beispielsweise ein externes Bedienfeld, betrieben und erfordert somit als weiteren Vorteil der Erfindung keine Änderungen in der Anwendung bzw. den Anwendungen im Industriegerät U bzw. dessen Umfeld, um auf Daten zuzugreifen.Everything is therefore operated via a product service connection (DSUB-9), i.e. a device connected via this, for example an external control panel, and therefore, as a further advantage of the invention, does not require any changes in the application or the applications in the industrial device U or its environment in order to access data.

Die Erfindung bietet damit eine schnelle und moderne Möglichkeit, Daten von Wechselrichtern für Service, vorausschauende Wartung und Transparenz zu analysieren. Brown-Field-Zugriff aufgrund weniger Auswirkungen auf die Installation in der Anwendungsumgebung ist durch die Erfindung ebenfalls gegeben.The invention thus offers a fast and modern way to analyze data from inverters for service, predictive maintenance and transparency. Brown field access due to less impact on the installation in the application environment is also provided by the invention.

Ferner werden teure Gateways vermieden, die in das System als Alternative zur Erfindung zum Lesen von Daten von Wechselrichtern integriert werden müssen.Furthermore, expensive gateways are avoided, which must be integrated into the system as an alternative to the invention for reading data from inverters.

Bei dieser Erfindung ist somit der Aufwand gering, ein günstiges Konnektivitätsgerät zum Anschluss von Wechselrichterdaten zu installieren.With this invention, the effort required to install a cheap connectivity device for connecting inverter data is therefore low.

Da die Erfindung vielseitig ist und diverse Schnittstellen auf dem Modul M erlaubt, beispielsweise auch lediglich eine lokale dritte Schnittstelle IF3 zusätzlich zur ersten Schnittstelle IF1, kann es auch unabhängig von so genannten Internet of Things Lösungen für die Verarbeitung von Daten mit Cloud-Abhängigkeit genutzt werden. Lokale Kommunikation mit Datenverarbeitungssystemen und Cloud-agnostische Konnektivität ist mit der Erfindung somit möglich.Since the invention is versatile and allows various interfaces on the module M, for example only a local third interface IF3 in addition to the first interface IF1, it can also be used independently of so-called Internet of Things solutions for processing cloud-dependent data . Local communication with data processing systems and cloud-agnostic connectivity are therefore possible with the invention.

Claims

Arrangement for, in particular, operational, data acquisition of an industrial device, in particular a frequency converter, with a serial first interface operated in accordance with the so-called Universal Serial Interface Protocol, USS protocol, characterized in that - the first interface as, in particular through a D-Sub 9 connection designed, RS-232 interface is formed, - a first module is designed in such a way that it is designed with a second interface, in particular D-Sub 9 counterpart to the first interface, for coupling to the first interface, - the first module in this way via the Coupling can be connected to the first interface so that its power supply as well as bidirectional data transmission with the industrial device according to RS-232 is guaranteed in the case of a coupling of the first interface to the second interface, - the first module is designed in such a way that there is at least a third interface for communication with at least one device external to the industrial device operates in such a way that data can be read out by the industrial device and processed externally.

Arrangement according to the preceding claim, characterized in that the third interface is designed such that it is used for serial wired connection of peripheral devices operated in particular according to one of the USB standards and/or wireless, in particular near-field communication standards such as the NFC, Bluetooth, RFID standard is usable.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the module is functionally connected to at least a fourth interface, that a connection of the industrial device to at least one network node of a network can be established via the fourth interface.

Arrangement according to the preceding claim, characterized in that the fourth interfaces are designed as a wired, in particular so-called local area network, LAN interface, and / or wireless, in particular operated according to a WiFi standard or its derivatives, that they are a , in particular according to the so-called TCP/IP protocol, provide a network connection.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the module is designed such that it converts a first data format of data transmitted via the first interface and second interface to a second data format of data transmitted via the third interface and / or fourth interface and vice versa.

Method for, in particular operational, data acquisition of an industrial device, in particular frequency converter, in which a serial first interface is operated according to the so-called Universal Serial Interface Protocol, USS protocol, characterized in that - the first interface as, in particular by D-Sub 9 connection, RS-232 interface is operated, - a first module is operated in such a way that it can be coupled to the first interface with a second interface, in particular D-Sub 9 counterpart to the first interface, - the first module in this way via the Coupling with the first interface is operated so that its power supply and bidirectional data transmission with the industrial device takes place according to RS-232 in the case of a coupling of the first interface with the second interface, - the first module is operated in such a way that there is at least a third interface for communication with at least one device external to the industrial device operates in such a way that data can be read out by the industrial device and processed externally.

Method according to the preceding claim, characterized in that the third interface is operated in such a way that it is used for serial wired connection of peripheral devices, in particular according to one of the USB standards, and/or wireless, in particular near-field communication standards such as the NFC, Bluetooth, RFID standard is being used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the module is functionally connected and operated with at least a fourth interface, that a connection of the industrial device to at least one network node of a network is established via the fourth interface.

Method according to the preceding claim, characterized in that the fourth interfaces are operated as a wired, in particular so-called local area network, LAN interface, and / or wireless, in particular according to a WiFi standard or its derivatives, that they are a , in particular according to the so-called TCP/IP protocol, provide a network connection.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the module will operate in such a way that it converts a first data format of data transmitted via the first interface and second interface to a second data format of data transmitted via the third interface and / or fourth interface and vice versa.

Module for, in particular, operational, data acquisition of an industrial device, in particular a frequency converter, with means according to the arrangement according to one of the Claims 1 until 5 to carry out the procedure according to one of the Claims 6 until 10 .