DE19919614A1 - Topologieanalysewerkzeug zur Verwendung bei der Analyse des Entwurfs eines Prozeßleitnetzwerks - Google Patents
Topologieanalysewerkzeug zur Verwendung bei der Analyse des Entwurfs eines ProzeßleitnetzwerksInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Analysewerkzeug als Unterstützung beim Entwurf eines Prozeßleitsystems, das einem Standardprotokoll entspricht. Ein solches Werkzeug ermöglicht auf effiziente Weise den Entwurf eines Prozeßleitsystems und stellt gleichzeitig sicher, daß die physischen Charakteristiken des Systems dem Standard entsprechen.
Description
Die Erfindung betrifft allgemein Prozeßleitnetzwerke und
speziell Werkzeuge für die Analyse von Entwürfen von
Prozeßleitnetzwerken.
Großprozesse wie chemische, Erdöl- und andere Herstellungs- und
Verarbeitungsprozesse umfassen zahlreiche Feldgeräte bzw.
Feldeinrichtungen, die an verschiedenen Stellen innerhalb
einer Anlage angeordnet sind, um Prozeßparameter zu messen
und zu steuern, wodurch die Steuerung des Prozesses erfolgt.
Diese Einrichtungen können beispielsweise Meßfühler wie
Temperatur-, Druck- und Durchsatzmeßfühler sowie
Stelleinrichtungen wie etwa Ventile und Schalter sein.
Historisch verwendete die Prozeßleitindustrie manuelle
Vorgänge wie manuelles Ablesen von Füllstands- und
Druckmessern, das Drehen von Ventilhandrädern usw., um die
Meß- und Stell-Feldeinrichtungen innerhalb eines Prozesses zu
betätigen. Mit dem Beginn des 20. Jahrhunderts begann die
Prozeßleitindustrie mit der Verwendung von lokaler
pneumatischer Steuerung, wobei lokale pneumatische
Steuereinrichtungen, Meßwandler und Stellantriebe an
verschiedenen Stellen innerhalb einer Prozeßanlage angeordnet
wurden, um die Steuerung bestimmter Bereiche der Anlage
durchzuführen. Mit dem Aufkommen des verteilten
Steuerungssystems auf Mikroprozessorbasis in den siebziger
Jahren wurde hauptsächlich die verteilte elektronische
Prozeßführung in der Prozeßleitindustrie angewandt.
Ein verteiltes Steuerungssystem (DCS) umfaßt einen Analog- oder
Digitalrechner wie etwa einen programmierbaren
Logikcontroller, der mit zahlreichen elektronischen
Überwachungs- und Steuerungseinrichtungen wie etwa
elektronischen Sensoren, Meßumformern, Strom-Druck-
Meßwandlern, Stellantrieben usw. verbunden ist, die überall
in einem Prozeß angeordnet sind. Der DCS-Rechner speichert
und implementiert ein zentralisiertes und häufig komplexes
Steuerungsschema, um die Messung und Regelung von
Prozeßparametern entsprechend einem Gesamtsteuerungsschema zu
bewirken. Gewöhnlich ist jedoch das von einem DCS-Rechner
implementierte Steuerungsschema herstellerspezifisch. Dadurch
wird es schwierig und teuer, das DCS zu erweitern,
aufzurüsten, neu zu programmieren und/oder zu warten, weil
das betroffene DCS auf integrale Weise betroffen sein muß, um
irgendwelche dieser Aktivitäten auszuführen. Weiterhin können
die Einrichtungen, die mit irgendeinem speziellen DCS
verwendet oder damit verbunden werden können, durch die
herstellerspezifische Beschaffenheit des DCS beschränkt sein,
und ein vorgesehenes DCS kann eventuell bestimmte
Einrichtungen oder Funktionen von Einrichtungen, die von
anderen Herstellern gefertigt werden, nicht unterstützen.
Um einige der Probleme zu überwinden, die der Verwendung von
herstellerspezifischen DCS anhaften, hat die
Prozeßleitindustrie eine Reihe von offenen Standard-
Kommunikationsprotokollen entwickelt, beispielsweise die
HART®-, DE,PROFIBUS®-, WORLDFIP®-, LONWORKS®-, Device-Net®- und
CAN-Protokolle. Diese Standardprotokolle erlauben es, daß
von unterschiedlichen Herstellern gefertigte
Feldeinrichtungen gemeinsam innerhalb derselben
Prozeßleitumgebung verwendet werden. Theoretisch kann jede
Feldeinrichtung, die an eines dieser Protokolle angepaßt ist,
innerhalb eines Prozesses verwendet werden, um mit einem DCS
oder anderen Controller, der das Protokoll unterstützt, zu
kommunizieren oder davon gesteuert zu werden, auch wenn diese
Feldeinrichtung von einem anderen Hersteller als dem DCS-
Hersteller stammt.
Es gibt heute Vorschläge innerhalb der Prozeßleitindustrie
zur Dezentralisierung der Prozeßsteuerung und somit zur
Vereinfachung von DCS-Controllern oder zur weitgehenden
Beseitigung der Notwendigkeit des Einsatzes von DCS-
Controllern. Eine dezentralisierte Steuerung wird dadurch
erhalten, daß Prozeßleiteinrichtungen wie etwa Stellantriebe,
Meßwandler usw. eine oder mehrere Prozeßleitfunktionen
ausführen und dann Daten auf einer Busstruktur übertragen
werden, um von anderen Prozeßleiteinrichtungen genutzt zu
werden. Zur Implementierung von Steuerungsfunktionen umfaßt
jede Prozeßsteuerungseinrichtung einen Mikroprozessor, der
imstande ist, eine oder mehrere Grundsteuerungsfunktionen
auszuführen, sowie imstande ist, mit anderen
Prozeßsteuerungseinrichtungen unter Anwendung eines offenen
Standardprotokolls in Verbindung zu treten. Auf diese Weise
können Feldeinrichtungen, die von verschiedenen Herstellern
stammen, innerhalb einer Prozeßleitschleife miteinander
verbunden werden, so daß sie miteinander kommunizieren und
eine oder mehrere Prozeßsteuerungsfunktionen oder
Steuerungsschleifen ohne Eingriff durch ein DCS ausführen
können. Ein Beispiel eines offenen Kommunikationsprotokolls,
das es ermöglicht, von verschiedenen Herstellern stammende
Einrichtungen über einen Standardbus miteinander
zusammenwirken und kommunizieren zu lassen, um eine
dezentralisierte Steuerung innerhalb eines Prozesses zu
bewirken, ist das FOUNDATION Fieldbus-Protokoll (nachstehend
"Fieldbus-Protokoll") der Fieldbus Foundation. Das Fieldbus-
Protokoll ist ein vollständig digitales Zweidraht-
Schleifenprotokoll.
Bei Anwendung dieser Protokolle bezieht sich eine
Herausforderung, die mit dem Entwurf des Prozeßleitsystems
oder -netzwerks verbunden ist, auf das tatsächliche physische
Layout und die Zusammenschaltung der verschiedenen
Prozeßleiteinrichtungen. Insbesondere gibt jedes dieser
Protokolle Einschränkungen von Werten für die physischen
Charakteristiken an, in denen ein Prozeßleitsystem arbeiten
muß, um dem Standard zu entsprechen. Diese Einschränkungen
umfassen den Spannungsabfall an Kommunikationsabschnitten,
die Länge der Stichleitung, die Kabelgesamtlänge, die
Gesamtstromentnahme und die Gesamtanzahl von
Prozeßsteuerungseinrichtungen an einem bestimmten Verteiler.
Die Beziehungen dieser Einschränkungen untereinander sind
wichtig und veränderlich, und zwar auf der Basis der Werte
der Einschränkungen.
Wenn heute ein Prozeßleitsystem entworfen wird, wird das
physische Layout des Systems entworfen und physisch
gezeichnet, und dann werden die Werte der physischen
Charakteristiken des Systems kalkuliert und erneut von Hand
kalkuliert, um festzustellen, ob die Werte innerhalb der von
einem bestimmten Protokoll vorgegebenen Einschränkungen
liegen. Dieser Vorgang kann zeitaufwendig sein, weil die
Werte der physischen Charakteristiken untereinander in
Beziehung stehen und sich ändern. Eine Änderung eines Werts
kann eventuell die Neuberechnung der Werte der physischen
Charakteristiken der gesamten Prozeßsteuerungsumgebung
erforderlich machen.
Die Erfindung richtet sich auf ein Analysewerkzeug als
Unterstützung beim Entwurf eines Prozeßleitsystems, das einem
Standardprotokoll entspricht. Ein solches Werkzeug ermöglicht
vorteilhaft das effiziente Entwerfen eines Prozeßleitsystems,
während es gleichzeitig sicherstellt, daß die physischen
Charakteristiken des Systems an den Standard angepaßt sind.
Ein Aspekt der Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum
Analysieren eines Entwurfs eines Prozeßleitnetzwerks, um den
Kriterien eines Standardprotokolls zu entsprechen. Das
Prozeßleitnetzwerk umfaßt einen Controller, der über einen
Bus mit einer Feldeinrichtung verbunden ist. Das Verfahren
umfaßt ein Software-Analysewerkzeug, das Zugriff auf
Informationen in bezug auf Standardprotokollkriterien hat,
die die Länge eines Busses, einen Kabeltyp eines Busses und
eine für die Feldeinrichtung erforderliche Spannung umfassen
und von dem Werkzeug zu analysieren sind, um sicherzustellen,
daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des
Standardprotokolls entspricht.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 ein schematisches Blockbild eines
Prozeßleitnetzwerks, das unter Verwendung eines
Topologieanalysewerkzeugs gemäß der Erfindung
analysiert wird;
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm, das die Operation eines
Topologieanalysewerkzeugs gemäß der Erfindung
zeigt;
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm, das die Operation des
Kartenkonfigurationsteils des
Topologieanalysewerkzeugs von Fig. 2 zeigt;
Fig. 4 eine Bildschirmdarstellung des
Kartenkonfigurationsteils des
Topologieanalysewerkzeugs von Fig. 2;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm, das die Operation des
Segmentkonfigurationsbereichs des
Topologieanalysewerkzeugs von Fig. 2 zeigt;
Fig. 6A und 6B Bildschirmdarstellungen des Segmentkonfigurations
bereichs des Topologieanalysewerkzeugs von Fig. 2;
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm, das die Operation des
Verteilerkonfigurationsbereichs des
Topologieanalysewerkzeugs von Fig. 2 zeigt;
Fig. 8A und 8B Bildschirmdarstellungen des Verteilerkonfigura
tionsbereichs des Topologieanalysewerkzeugs von
Fig. 2;
Fig. 9 ein Ablaufdiagramm, das die Operation des
Kalkulationsprüfbereichs des
Topologieanalysewerkzeugs von Fig. 2 zeigt;
Fig. 10A bis 10F Bildschirmdarstellungen von verschiedenen
potentiellen Ergebnissen des Kalkulationsprüf
bereichs des Topologieanalysewerkzeugs von Fig. 2;
und
Fig. 11A bis 11C eine Bildschirmdarstellung des Zusammenfassungs
bereichs des Topologieanalysewerkzeugs von Fig. 2.
Das Topologieanalysewerkzeug der Erfindung wird zwar im
einzelnen in Verbindung mit einem Prozeßleitsystem
beschrieben, das Prozeßleitfunktionen unter Anwendung von
Fieldbus-Einrichtungen implementiert; es ist aber zu
beachten, daß das Topologieanalysewerkzeug mit
Prozeßleitsystemen verwendet werden kann, die andere Arten
von Feldeinrichtungen und Kommunikationsprotokollen umfassen,
und zwar einschließlich solcher Protokolle, die auf von
Zweidrahtbussen und Protokollen, die nur analoge oder analoge
und digitale Kommunikationen unterstützen, verschiedenen
Bussen und Protokollen basieren. Beispielsweise kann das
Topologieanalysewerkzeug der Erfindung in jedem
Prozeßleitsystem verwendet werden, das unter Anwendung der
HART-, PROFIBUS-Kommunikationsprotokolle usw. oder
irgendwelcher anderer Kommunikationsprotokolle, die heute
existieren oder in Zukunft entwickelt werden, kommuniziert.
Vor der Erörterung der Einzelheiten des
Topologieanalysewerkzeugs der Erfindung folgt eine allgemeine
Beschreibung des Fieldbus-Protokolls, von Feldeinrichtungen,
die entsprechend diesem Protokoll konfiguriert sind, der Art
und Weise, wie die Kommunikation in einer Prozeßleitumgebung
stattfindet, die das Fieldbus-Protokoll implementiert, und
von beispielhaften Einschränkungen von Werten, die nach dem
Fieldbus-Protokoll gefordert werden. Es versteht sich jedoch,
daß das Fieldbus-Protokoll im Stand der Technik bekannt ist
und in zahlreichen Artikeln, Prospekten und Beschreibungen im
einzelnen beschrieben ist, die u. a. von der Fieldbus
Foundation, einer gemeinnützigen Organisation in Austin,
Texas, veröffentlicht, verteilt und zur Verfügung gestellt
werden. Speziell ist das Fieldbus-Protokoll, das
Einschränkungen von Werten enthält, die nach dem Fieldbus-
Protokoll gefordert werden, im einzelnen beschrieben in
"Wiring and Installation 31.25 Kbits/sec. Voltage Mode Wire
Medium Application Guide", Foundation Fieldbus, 1996.
Allgemein gesagt ist das Fieldbus-Protokoll ein digitales
serielles Zweirichtungs-Kommunikationsprotokoll, das eine
standardisierte physische Schnittstelle mit einer
Zweidrahtschleife oder einem Zweidrahtbus bildet, die/der
Prozeßleiteinrichtungen wie etwa Sensoren, Stellglieder,
Controller, Ventile usw. miteinander verbindet, die in einer
Instrumenten- oder Prozeßsteuerungs-Umgebung vorhanden sind.
Das Fieldbus-Protokoll bildet tatsächlich ein lokales Netz
für Feldinstrumente (Feldeinrichtungen) innerhalb eines
Prozesses, was es diesen Einrichtungen ermöglicht,
Steuerungsfunktionen an Orten auszuführen, die über einen
Prozeß verteilt sind, und miteinander vor und nach der
Durchführung dieser Steuerungsfunktionen zu kommunizieren, um
eine Gesamtleitstrategie zu implementieren. Da das Fieldbus-
Protokoll die Verteilung von Steuerungsfunktionen in einem
gesamten Prozeßleitnetzwerk ermöglicht, verringert das
Protokoll die Komplexität des zentralisierten
Prozeßcontrollers, der typischerweise einem DCS zugeordnet
ist, oder eliminiert vollständig die Notwendigkeit für einen
solchen Prozeßcontroller.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt ein Prozeßleitnetzwerk
100, das dem Fieldbus-Protokoll entspricht, einen
Hauptrechner 101 (H1), der mit einer Vielzahl von
Feldeinrichtungen über einen Bus 102 verbunden ist. Der Bus
102 umfaßt eine Vielzahl von Abschnitten oder Segmenten, die
entsprechende Längen sowie andere Charakteristiken haben. Der
Bus 102 kann ferner einen oder mehrere Verteiler 104 (JB1,
JB2, JB3) aufweisen, die häufig als "Block" bezeichnet
werden. Jeder Verteiler 104 kann ein oder mehr
Feldeinrichtungen 106 mit dem Bus 102 verbinden. Der
Hauptrechner 101 ist mit wenigstens einer Energieversorgung
108 verbunden. Ursprünglich umfaßt das Prozeßleitnetzwerk 100
auch ein Computersystem 130, das ein Analysewerkzeug 120 hat,
das während des Entwurfs des Prozeßleitnetzwerks angewandt
wird, um sicherzustellen, daß das Prozeßleitnetzwerk einem
gewünschten Standardprotokoll, z. B. dem Fieldbus-Protokoll,
entspricht. Das Analysewerkzeug 120 ist bevorzugt ein
Softwarepaket, das auf einem computerlesbaren Speichermedium
132 enthalten ist und von einem Prozessor 134 des
Computersystems 130 ausgeführt wird. Die computerlesbaren
Aufzeichnungsträger können ein flüchtiger oder
nichtflüchtiger Speicher, eine Diskette, ein CD-ROM oder jede
andere Art von Aufzeichnungsträger sein, auf dem ein
Softwarepaket enthalten sein kann. Das Werkzeug 120
ermöglicht Bildschirmdarstellungen, die auf dem Display 136
des Computersystems 130 präsentiert werden. Das in Fig. 1
gezeigte Netzwerk ist nur beispielhaft, und es gibt viele
andere Möglichkeiten, wie ein Prozeßleitnetzwerk unter
Anwendung des Fieldbus-Protokolls konfiguriert werden kann.
Das Prozeßleitnetzwerk 100 umfaßt eine Reihe von physischen
Charakteristiken wie etwa den Spannungsabfall an
Übertragungsabschnitten, die Länge der Stichleitung eines
bestimmten Übertragungsabschnitts, die Gesamtlänge des Busses,
die Gesamtstromentnahme eines Segments und die Gesamtzahl von
Prozeßsteuerungseinrichtungen, die mit einem bestimmten
Verteiler verbunden sind. Das Analysewerkzeug 120 analysiert
diese physischen Charakteristiken, um festzustellen, ob das
Prozeßleitnetzwerk dem gewünschten Standardprotokoll
entspricht.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Funktion des
Analysewerkzeugs 120 zeigt. Wenn ein Prozeßleitnetzwerk
entworfen wird, stellt das Analysewerkzeug 120 eine
effiziente Möglichkeit dar, um sicherzustellen, daß der
Entwurf den von einem bestimmten Protokoll vorgegebenen
Einschränkungen entspricht. Beim Zugriff auf das Werkzeug 120
wird dabei ein Einführungsbereich 202 präsentiert, der den
Standard identifiziert, in bezug auf den der Netzwerkentwurf
zu analysieren ist. Der Einführungsbereich 202 sowie der fest
des Werkzeugs 120 arbeitet entsprechend einer "Wizard"-
Funktionalität, wie sie in verschiedenen Programmen vorhanden
ist, die unter einem WINDOWS™-Betriebssystem laufen. Nach
der Betrachtung des Einführungsbereichs 202 geht der Anwender
dann zu einem Kundeninformationsbereich 204 durch Betätigung
einer "NEXT"-Taste oder dergleichen. Wenn der Anwender nicht
weitergehen will, kann er durch Betätigung einer "EXIT"-Taste
oder dergleichen aus dem Werkzeug aussteigen.
In dem Kundeninformationsbereich 204 liefert das Werkzeug
Informationen über den Kunden. Diese Informationen können den
Namen des Kunden, den Namen der Firma, den Ort der Anlage, in
der das Netzwerk vorgesehen ist, den Namen des
Repräsentanten, der das Werkzeug liefert, und den Namen einer
Kontaktperson für diesen Repräsentanten enthalten. Nach der
Eingabe der Informationen betätigt der Anwender eine "OK"-
Taste oder dergleichen, wodurch das Werkzeug zum
Kartenkonfigurationsteil 206 weitergeht.
Der Kartenkonfigurationsteil 206 gibt dem Anwender eine
Möglichkeit, das Werkzeug mit Informationen in bezug auf die
physischen Charakteristiken des Prozeßleitnetzwerks zu
versehen. Der Kartenkonfigurationsteil 206 kann dem Anwender
außerdem eine Reihe von Operationen angeben, die zur Analyse
eines Prozeßleitnetzwerks 100 angewandt werden. Zusätzlich
kann der Kartenkonfigurationsteil 206 dem Anwender eine
Möglichkeit angeben, wie er eine Stückliste für den Entwurf
des Prozeßleitnetzwerks aufstellen kann. Nachdem die
Information für das Prozeßleitnetzwerk analysiert und eine
Stückliste erzeugt worden ist, ist die Operation des
Werkzeugs komplett, und der Anwender hat eine Analyse des
Prozeßleitnetzwerks, das dem gewünschten Standard entspricht.
Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm, das die Operation des in Fig.
2 gezeigten Kartenkonfigurationsteils 206 zeigt. In Schritt 302
des Kartenkonfigurationsteils wählt ein Anwender eine
Controllerkarte aus den verfügbaren aufgelisteten
Controllerkarten (siehe z. B. Fig. 4) aus. Nachdem die Karte
gewählt ist, kann die relevante Information für die gewählte
Controllerkarte an das Analysewerkzeug geliefert werden.
Durch die Wahl einer Controllerkarte konfiguriert der
Anwender im wesentlichen ein Segment des Netzwerks. Bei der
bevorzugten Ausführungsform kann jede Controllerkarte zwei
Segmente steuern; in Abhängigkeit von der Controllerkarte
können jedoch mehr oder weniger Segmente von einer
Controllerkarte gesteuert werden. Nachdem das erste Segment
in Schritt 304 (Segment 1 konfigurieren) konfiguriert ist,
wird in Schritt 306 das zweite Segment konfiguriert (Segment
2 konfigurieren). Während die Segmente konfiguriert werden,
kann der Anwender auf eine Zusammenfassung der Informationen
zugreifen, die an das Werkzeug 120 geliefert wurde, wie durch
den Schritt 308 (Arbeitsblatt Zusammenfassung) gezeigt ist.
Nachdem die Segmente konfiguriert sind, analysiert das
Werkzeug über Schritt 310 (Kalkulationen überprüfen) die
relevanten Daten, um festzustellen, ob der Entwurf des
Prozeßleitnetzwerks dem jeweiligen Standard entspricht. Wenn
der Entwurf den Kriterien des Standards entspricht, dann
liefert das Werkzeug eine dementsprechende Meldung an den
Anwender, und damit ist die Operation des Werkzeugs beendet.
Wenn der Entwurf den Kriterien für den Standard nicht
entspricht, kann der Anwender zu den Konfigurationsschritten
304, 306 zurückspringen, um den Entwurf derjenigen Bereiche
zu verändern, die die Kriterien nicht erfüllen. Auf diese
Weise kann ein Anwender iterativ ein Prozeßleitnetzwerk so
entwerfen, daß der Entwurf Kriterien entspricht, die durch
ein Standardprotokoll vorgegeben sind. Außerdem kann ein
Anwender ohne Rücksicht darauf, ob der Entwurf den Kriterien
entspricht oder nicht, auf einen Stücklistenbereich 312
zugreifen. Der Stücklistenbereich 312 erzeugt eine Stückliste
auf der Basis des von dem Anwender konfigurierten Entwurfs
des Prozeßleitnetzwerks.
Fig. 4 zeigt eine Bildschirmpräsentation des
Kartenkonfigurationsteils 206 von Fig. 2. Die
Kartenkonfigurations-Bildschirmpräsentation 400 des
Topologieanalysewerkzeugs 120 enthält eine Vielzahl von
Abschnitten, die im wesentlichen der Funktionalität des
Kartenkonfigurationsteils des Topologieanalysewerkzeugs
entsprechen. Dabei umfaßt die Kartenkonfigurations-
Bildschirmpräsentation 400 eine Darstellung einer
Controllerkarte 402, mit der Energieversorgungen 404, 406
verbunden sind. Die Kartenkonfigurations-
Bildschirmpräsentation 400 umfaßt ferner einen
Kartenwählbereich 408, über den ein Anwender die
Controllerkarte und damit den zu konfigurierenden Teil des
Prozeßleitnetzwerks auswählt. Die Kartenkonfigurations-
Bildschirmpräsentation 400 umfaßt ferner einen Segment-1-
Konfigurationsbereich 410 und einen Segment-2-
Konfigurationsbereich 412, die mit der Controllerkarte
verbunden sind. Die Kartenkonfigurations-
Bildschirmpräsentation 400 umfaßt außerdem einen
Arbeitsblattbereich 414, über den ein Anwender auf eine
Zusammenfassung der Informationen zugreifen kann, die in dem
Werkzeug für ein spezielles Prozeßleitnetzwerk enthalten ist.
Die Kartenkonfigurations-Bildschirmpräsentation 400 umfaßt
ferner einen Kalkulationsprüfbereich 416, über den ein
Anwender die Konfigurationen der verschiedenen Segmente des
Prozeßleitnetzwerks analysieren kann. Die
Kartenkonfigurations-Bildschirmpräsentation 400 enthält
ferner einen Stücklistenbereich 418, über den ein Anwender
auf eine Stückliste für das Prozeßleitnetzwerk zugreifen
kann. Die Kartenkonfigurations-Bildschirmpräsentation 400
enthält weiter einen Segment-1-Informationsbereich 420 und
einen Segment-2-Informationsbereich 422.
Der Segment-1-Informationsbereich 420 und der Segment-2-
Informationsbereich 422 liefern Informationen in bezug auf
die Konfiguration der jeweiligen Segmente, die mit dem
Controller verbunden sind. Dabei liefert jeder dieser
Informationsbereiche Informationen in bezug auf die
Gesamtzahl von Einrichtungen, die mit einem Segment verbunden
sind, die kleinste Einrichtungsspannung dieser Einrichtungen,
die Gesamtstromentnahme des Segments, die maximale von dem
Protokoll zugelassene Länge der Stichleitung auf der Basis
der Anzahl von Einrichtungen, die mit dem Segment verbunden
sind, die längste Länge der Stichleitung des konfigurierten
Prozeßleitnetzwerks und die Gesamtsegmentlänge des Entwurfs.
Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Operation eines
Segmentkonfigurationsbereichs 304, 306 zeigt. Die Operation
des Segmentkonfigurationsbereichs 304, 306 des Werkzeugs 120
ist für den Segment-1-Konfigurationsbereich 304 des Werkzeugs
120 und den Segment-2-Konfigurationsbereich 306 des Werkzeugs
120 gleich. Dabei wird in dem Energieversorgung-Schritt 502
die Spannung der Energieversorgung vom Anwender angegeben.
Dann wird in dem Kabellänge-Schritt 504 die Länge eines
Kabelsegments von einem Controller zu einem Verteiler oder
von einem Verteiler zu einem anderen Verteiler von einem
Anwender angegeben. In einem Kabeltyp-Schritt 506 wird vom
Anwender der Kabeltyp angegeben. Der Kabeltyp umfaßt
Informationen über den Durchmesser des Drahts, der in dem
Kabel verwendet wird, sowie über andere Charakteristiken des
Kabels. Nach Angabe der Kabeltypinformation erfolgt Zugriff
auf den Verteilerkonfigurationsbereich des Werkzeugs, damit
ein Anwender einen Verteiler des Prozeßleitnetzwerks in einem
Verteilerkonfiguration-Schritt 508 konfigurieren kann. Wenn
dann weitere Einrichtungen zu konfigurieren sind, springt der
Anwender zu dem Kabellänge-Schritt 504 zurück und gibt
Informationen über die nächste Kabellänge ein. Es ist
ersichtlich, daß Fig. 5 zwar ein Ablaufdiagramm mit einer
bestimmten Reihenfolge von Ereignissen zeigt, daß aber jede
andere Reihenfolge, in der Informationen an das Werkzeug
gegeben werden, im Rahmen der Erfindung liegt.
In den Fig. 6A und 6B enthält die Segmentkonfigurations-
Bildschirmpräsentation 600 eine Vielzahl von Abschnitten, die
im wesentlichen der Funktionalität des
Segmentkonfigurationsbereichs des Topologieanalysewerkzeugs
120 entsprechen. Dabei enthält die Segmentkonfigurations-
Bildschirmpräsentation 600 einen Segmenterkennungsbereich
602, der erkennt, welches Segment gerade konfiguriert wird.
Die Segmentkonfigurations-Bildschirmpräsentation 600 kann
ferner einen Kartenerkennungsbereich 604 enthalten, der den
Controller erkennt, der dem Kartensegment entspricht, das
gerade konfiguriert wird. Die Segmentkonfigurations-
Bildschirmpräsentation kann ferner einen
Energieversorgungseingabebereich 606 aufweisen, über den ein
Anwender dem Werkzeug 120 die Spannung der Energieversorgung
angibt, die von dem Segment des Prozeßleitnetzwerks verwendet
wird. Die Segmentkonfigurations-Bildschirmpräsentation 600
enthält ferner eine Vielzahl von Kabellängebereichen 608,
wobei ein Anwender, wie angegeben, dem Werkzeug 120 die
Längen der verschiedenen Kabel angibt, die von dem Segment
des Prozeßleitnetzwerks verwendet werden. Die
Segmentkonfigurations-Bildschirmpräsentation 600 enthält
ferner eine Vielzahl von Kabeltyp-Bereichen 610, und ein
Anwender gibt dabei dem Werkzeug 120 die Kabeltypen an, die
von dem Segment des Prozeßleitnetzwerks verwendet werden.
Bevorzugt erfolgt Zugriff auf die Kabeltypen über Pull-down-
Menüs, die dem Anwender die Wahl in bezug auf einen Kabeltyp
(siehe z. B. Fig. 6B) bieten. Die Segmentkonfigurations-
Bildschirmpräsentation 600 enthält ferner eine Vielzahl von
Verteilerkonfigurations-Bereichen 612, die einem Anwender
ermöglichen, jeweilige Verteiler des Prozeßleitnetzwerks zu
konfigurieren.
Bei Zugriff auf den Verteilerkonfigurations-Bereich des
Analysewerkzeugs 120 gibt der Anwender Informationen in bezug
auf Einrichtungen an, die mit dem Verteiler verbunden sind,
und über die Art und Weise, wie die Verbindung mit dem
Verteiler konfiguriert ist. Dabei wählt der Anwender in dem
Stichleitungstyp-Schritt 702 (Fig. 7) den Kabeltyp aus, der
zwischen den Verteiler und die Einrichtung gekoppelt ist. Der
Anwender gibt dann die Länge der Stichleitung in dem
Stichleitungslänge-Schritt 704 an. Als nächstes wählt der
Anwender in dem Instrument-Schritt 706 die Art von Instrument
aus, die mit dem Verteiler gekoppelt ist. Bei der bevorzugten
Ausführungsform ist das Instrument eine Einrichtung, die dem
Fieldbus-Protokoll entspricht. Der Anwender kann dann dem
Instrument fakultativ ein Etikettenkennzeichen zuordnen. Wenn
keine weiteren Instrumente zu konfigurieren sind, wie in
Schritt 710 angedeutet ist, dann ist der
Verteilerkonfigurationsbereich 508 komplett, und die
Steuerung springt zu dem Segmentkonfigurationsbereich zurück.
Wenn weitere Instrumente konfiguriert werden sollen, dann
wählt der Anwender durch Rücksprung zu Schritt 702 den
Kabeltyp für die nächste Einrichtung aus, und der Ablauf wird
fortgesetzt. Es ist ersichtlich, daß Fig. 7 zwar ein
Ablaufdiagramm mit einer bestimmten Reihenfolge von Vorgängen
zeigt, daß aber jede andere Reihenfolge, in der das Werkzeug
mit Informationen versorgt wird, im Rahmen der Erfindung
liegt.
Gemäß den Fig. 8A und 8B enthält die Verteilerkonfiguration-
Bildschirmdarstellung 800 eine Vielzahl von Abschnitten, die
im wesentlichen der Funktionalität des
Verteilerkonfigurationsbereichs des Topologieanalysewerkzeugs
120 entsprechen. Dabei umfaßt die Verteilerkonfiguration-
Bildschirmdarstellung 800 einen Verteilererkennungsbereich
802, der den Verteiler (d. h. den Block 104 von Fig. 1)
erkennt, der gerade konfiguriert wird. Die
Verteilerkonfiguration-Bildschirmdarstellung 800 enthält
ferner eine Vielzahl von Stichkabeltypbereichen, über die ein
Anwender dem Werkzeug die Kabeltypen angibt, die von
jeweiligen Stichleitungen des Prozeßleitnetzwerks verwendet
werden. Zugriff auf die Kabeltypen erfolgt bevorzugt über
Pull-down-Menüs, die dem Anwender die Wahl im Hinblick auf
den Kabeltyp bieten. Die Verteilerkonfiguration-
Bildschirmdarstellung 800 umfaßt ferner eine Vielzahl von
Stichkabellänge-Bereichen 804, über die, wie gezeigt, ein
Anwender dem Werkzeug 120 die Längen der verschiedenen Kabel
angibt, die zwischen den Verteiler und das Instrument
gekoppelt sind. Die Verteilerkonfiguration-
Bildschirmdarstellung 800 kann ferner eine Vielzahl von
Instrumenttyp-Bereichen 806 aufweisen, über die ein Anwender
dem Werkzeug den Instrumententyp angibt, der mit der
Stichleitung verbunden ist. Zugriff auf die Instrumententypen
erfolgt über Pull-down-Menüs, die dem Anwender die Wahl
hinsichtlich des Instrumententyps bieten (siehe
beispielsweise Fig. 8B). Die Verteilerkonfiguration-
Bildschirmdarstellung 800 enthält ferner eine Vielzahl von
Etikettenbereichen 808, über die ein Anwender das Instrument
durch Hinzufügen eines Etikettennamens für ein entsprechendes
Instrument kundenspezifisch anpassen kann.
Es wird nun der Kalkulationsprüfbereich 310 des Werkzeugs 120
beschrieben. Wenn gemäß Fig. 9 Zugriff auf den
Kalkulationsprüfbereich des Analysewerkzeugs 120 erfolgt, ist
das erste Kriterium, nach dem der Entwurf des
Prozeßleitnetzwerks geprüft wird, der Stichleitungslänge
Schritt 902. Während des Stichleitungslänge-Schritts 902
werden sämtliche Stichleitungslängen eines Segments
überprüft, um sicherzustellen, daß die Stichleitungslängen
eine vorbestimmte Stichleitungslänge, die von dem
Standardprotokoll definiert ist, nicht überschreiten. Die
Stichleitungslängen sind durch die Zahl der Instrumente auf
dem Segment (je Segment) begrenzt. Das heißt also, je
geringer die Anzahl von Instrumenten, um so länger ist die
zulässige Stichleitungslänge je Segment. Wenn die
Stichleitungslängen die vorbestimmte Stichleitungslänge
überschreiten, dann wird eine Warnmeldung präsentiert, wie in
dem Warnmeldung-Schritt 904 gezeigt ist. Wenn eine
Warnmeldung präsentiert wird, wird die Anzahl von
Einrichtungen in dem Einrichtungsanzahl-prüfen-Schritt 908
überprüft. Ansonsten geht das Werkzeug 120 unmittelbar weiter
zu dem Einrichtungsanzahl-prüfen-Schritt 908.
Die Anzahl Einrichtungen je Segment wird überprüft, um
sicherzustellen, daß die Anzahl Einrichtungen eine
vorbestimmte Anzahl Einrichtungen nicht überschreitet. Die
zulässige Anzahl von Einrichtungen kann auf der Basis des
Controllers, der von dem Prozeßleitnetzwerk verwendet wird,
verschieden sein. Bei der bevorzugten Ausführungsform erlaubt
der Controller die Ankopplung von 16 Einrichtungen an den Bus
je Segment. Der derzeitige Fieldbus-Standard erlaubt jedoch
die Ankopplung von bis zu 32 Einrichtungen an den Bus je
Segment. Wenn die Anzahl von Einrichtungen die vorbestimmte
Anzahl überschreitet, wird dem Anwender eine Warnmeldung
angezeigt, wie in einem Warnmeldung-Schritt 910 angegeben
ist. Wenn die Warnmeldung angezeigt wird, geht die Steuerung
zu dem Gesamtstrom-prüfen-Schritt 912. Andernfalls geht das
Werkzeug 120 direkt zu dem Gesamtstrom-prüfen-Schritt 912.
Die Gesamtstromentnahme je Segment wird überprüft, um
sicherzustellen, daß die Stromentnahme die von dem
Standardprotokoll zugelassene maximale Stromentnahme nicht
überschreitet. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die
zulässige maximale Stromentnahme 375 mA/Segment. Wenn die
Stromentnahme die zulässige maximale Stromentnahme
überschreitet, wird dem Anwender eine Warnmeldung
präsentiert, wie in dem Warnmeldung-Schritt 914 angegeben
ist. Wenn die Warnmeldung präsentiert wird, geht die
Steuerung zu dem Segmentlänge-prüfen-Schritt 916. Andernfalls
geht das Werkzeug 120 direkt zu dem Segmentlänge-prüfen-
Schritt 916.
Die Gesamtsegmentkabellänge (einschließlich der
Stichleitungslänge) wird überprüft, um sicherzustellen, daß
die Länge die von dem Standardprotokoll zugelassene maximale
Segmentlänge nicht überschreitet. Bei der bevorzugten
Ausführungsform ist die zulässige maximale Segmentlänge
1900 m (6232 feet). Wenn die Gesamtsegmentkabellänge die
zulässige maximale Kabellänge überschreitet, wird dem
Anwender eine Warnmeldung präsentiert, wie in dem
Warnmeldung-Schritt 918 angegeben ist. Wenn die Warnmeldung
präsentiert wird, geht die Steuerung zu dem Spannung-prüfen-
Schritt 920. Andernfalls geht das Werkzeug 120 direkt zu dem
Spannung-prüfen-Schritt 920.
Die kleinste Spannung je Segment wird überprüft, um
sicherzustellen, daß die Spannung an jeder Einrichtung, die
mit dem Prozeßleitnetzwerk verbunden ist, höher als oder
gleich wie die Spannung ist, die von dem Standardprotokoll
vorgegeben ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist diese
Spannung 12,5 V. Wenn der Spannungsabfall unterhalb der
zulässigen Spannung liegt, dann wird einem Anwender eine
Warnmeldung angezeigt, wie in dem Warnmeldung-Schritt 922
angegeben ist. Wenn die Warnmeldung angezeigt wird, geht die
Steuerung zum Beenden-Schritt 924 über. Andernfalls geht das
Werkzeug 120 direkt zum Beenden-Schritt 924 über.
Während des Beenden-Schrittes 924 werden alle überprüften
Werte vom Werkzeug 120 nachgeprüft, um sicherzustellen, daß
alle Werte sich innerhalb ihrer Grenzen befinden. Wenn die
Werte innerhalb ihrer Grenzen liegen, wird einem Benutzer
eine Bestätigungsdarstellung angezeigt, wie in dem Display-
Schritt 926 angegeben ist, und die Steuerung springt zu dem
Kartenkonfigurationsteil des Werkzeugs 120 zurück. Wenn einer
oder mehrere der Werte nicht innerhalb der Grenzen sind, dann
kann der Anwender auf den Kartenkonfigurationsteil des
Werkzeugs 120 zugreifen, um den Entwurf des
Prozeßleitnetzwerks zu überarbeiten.
Fig. 10A zeigt ein Beispiel der Warnmeldung, die einem
Anwender in dem Warnmeldung-Schritt 904 angezeigt wird. Fig.
10B zeigt ein Beispiel der Warnmeldung, die einem Anwender in
dem Warnmeldung-Schritt 910 angezeigt wird. Fig. 10C zeigt
ein Beispiel der Warnmeldung, die einem Anwender in dem
Warnmeldung-Schritt 914 angezeigt wird. Fig. 10D zeigt ein
Beispiel der Warnmeldung, die einem Anwender in dem
Warnmeldung-Schritt 918 angezeigt wird. Fig. 10E zeigt ein
Beispiel der Warnmeldung, die einem Anwender in dem
Warnmeldung-Schritt 922 angezeigt wird. Fig. 10B zeigt ein
Beispiel der Meldung, die in dem Meldung-Schritt 926
angezeigt wird.
Die Fig. 11A bis 11C zeigen ein Beispiel der Zusammenfassung-
Bildschirmpräsentation, die einem Anwender gezeigt wird, wenn
Zugriff auf den Zusammenfassungsbereich 308 (Fig. 3) erfolgt.
Die Zusammenfassung-Bildschirmpräsentation liefert
zusammenfassende Informationen über den Entwurf des
Prozeßleitnetzwerks, die für den Controller spezifisch sind.
Zusätzlich ist dann innerhalb jedes für den Controller
spezifischen Bereichs die zusammenfassende Information
segmentspezifisch. Bevorzugt zeigt die Zusammenfassung-
Bildschirmpräsentation an, ob die Charakteristiken des
Entwurfs des Prozeßleitnetzwerks innerhalb der Begrenzungen
des Standardprotokolls sind. Siehe beispielsweise Fig. 11B,
Controller-H1-Karte 3, und Fig. 11C, Controller-H1-Karte 4.
Weitere Ausführungsformen liegen im Rahmen der beigefügten
Patentansprüche.
Das Protokoll, innerhalb dessen die bevorzugte
Ausführungsform beschrieben wird, analysiert zwar
beispielsweise ein Prozeßleitnetzwerk für ein Fieldbus-
Protokoll, es versteht sich jedoch, daß durch Einstellen der
entsprechenden Einschränkungen jedes Protokoll analysiert
werden kann.
Während ferner beispielsweise die bevorzugte Ausführungsform
unter einem WINDOWS-Betriebssystem arbeitet und eine
Präsentation vom Wizard-Typ nutzt, versteht es sich, daß
diese Einzelheiten das Gesamtkonzept der Erfindung nicht
einschränken sollen.
Außerdem sollen beispielsweise die Prüfungen, die durch die
bevorzugte Ausführungsform angegeben sind und mit der
bevorzugten Ausführungsform des Werkzeugs durchgeführt
werden, keine vollständige Liste aller Prüfungen darstellen,
die ein Werkzeug gemäß der Erfindung durchführen kann.
Beispielsweise könnte ein Analysewerkzeug gemäß der Erfindung
auch Prüfungen in bezug auf Kommunikationsaktivitäten wie
etwa Prüfungen des Kommunikationsdurchsatzes oder dergleichen
ausführen.
Claims (28)
1. Verfahren zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks zur Anpassung an Kriterien eines
Standardprotokolls, wobei das Prozeßleitnetzwerk einen
Controller hat, der über einen Bus mit einer Feldeinrichtung
verbunden ist,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Bereitstellen eines Computers, der einen Rechner und einen Speicher hat, wobei ein Analysewerkzeug in dem Speicher gespeichert ist und Informationen in bezug auf Kriterien des Standardprotokolls enthält;
Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf eine Länge des Busses;
Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp des Busses;
Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf einen Spannungsbedarf der Feldeinrichtung;
Anwenden des Analysewerkzeugs des Computers, um die Länge des Busses, den Kabeltyp des Busses und den Spannungsbedarf der Feldeinrichtung zu analysieren und sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
Bereitstellen eines Computers, der einen Rechner und einen Speicher hat, wobei ein Analysewerkzeug in dem Speicher gespeichert ist und Informationen in bezug auf Kriterien des Standardprotokolls enthält;
Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf eine Länge des Busses;
Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp des Busses;
Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf einen Spannungsbedarf der Feldeinrichtung;
Anwenden des Analysewerkzeugs des Computers, um die Länge des Busses, den Kabeltyp des Busses und den Spannungsbedarf der Feldeinrichtung zu analysieren und sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
2. Verfahren zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
Anzeigen einer Warnmeldung auf dem Computer, wenn der
Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des
Standardprotokolls nicht entspricht.
3. Verfahren zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 1,
wobei das Prozeßleitnetzwerk einen mit dem Bus verbundenen Verteiler aufweist und die Feldeinrichtung mit dem Verteiler über eine Stichleitung verbunden ist; gekennzeichnet durch die Schritte:
Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf eine Länge der Stichleitung;
Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp der Stichleitung;
Anwenden des Analysewerkzeugs des Computers, um die Länge der Stichleitung und den Kabeltyp der Stichleitung zu analysieren und sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
wobei das Prozeßleitnetzwerk einen mit dem Bus verbundenen Verteiler aufweist und die Feldeinrichtung mit dem Verteiler über eine Stichleitung verbunden ist; gekennzeichnet durch die Schritte:
Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf eine Länge der Stichleitung;
Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp der Stichleitung;
Anwenden des Analysewerkzeugs des Computers, um die Länge der Stichleitung und den Kabeltyp der Stichleitung zu analysieren und sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
4. Verfahren zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch
Anzeigen einer Warnmeldung auf dem Computer, wenn der
Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des
Standardprotokolls nicht entspricht.
5. Verfahren zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 2,
wobei das Prozeßleitnetzwerk eine Vielzahl von Feldeinrichtungen aufweist, die mit dem Verteiler verbunden sind; gekennzeichnet durch die Schritte:
Versorgen des Computers mit Informationen in bezug darauf, wie viele Feldeinrichtungen mit dem Verteiler verbunden sind; und
Anwenden des Analysewerkzeugs des Computers, um die Anzahl von Feldeinrichtungen, die in dem Entwurf des Prozeßleitnetzwerks enthalten sind, zu analysieren und sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
wobei das Prozeßleitnetzwerk eine Vielzahl von Feldeinrichtungen aufweist, die mit dem Verteiler verbunden sind; gekennzeichnet durch die Schritte:
Versorgen des Computers mit Informationen in bezug darauf, wie viele Feldeinrichtungen mit dem Verteiler verbunden sind; und
Anwenden des Analysewerkzeugs des Computers, um die Anzahl von Feldeinrichtungen, die in dem Entwurf des Prozeßleitnetzwerks enthalten sind, zu analysieren und sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
6. Verfahren zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch
Anzeigen einer Warnmeldung auf dem Computer, wenn der
Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des
Standardprotokolls nicht entspricht.
7. Verfahren zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Standardprotokoll im wesentlichen einem
Fieldbus-Protokoll entspricht.
8. Verfahren zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks, um den Kriterien eines
Standardprotokolls zu genügen, wobei das Prozeßleitnetzwerk
einen Controller hat, der über einen Bus mit einer
Feldeinrichtung verbunden ist,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Versorgen eines Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf eine Länge des Busses;
Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp des Busses;
Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf einen Spannungsbedarf der Feldeinrichtung;
Anwenden des Analysewerkzeugs, um die Länge des Busses, den Kabeltyp des Busses und den Spannungsbedarf der Feldeinrichtung zu analysieren und sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokoll entspricht.
Versorgen eines Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf eine Länge des Busses;
Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp des Busses;
Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf einen Spannungsbedarf der Feldeinrichtung;
Anwenden des Analysewerkzeugs, um die Länge des Busses, den Kabeltyp des Busses und den Spannungsbedarf der Feldeinrichtung zu analysieren und sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokoll entspricht.
9. Verfahren zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 8,
gekennzeichnet durch
Anzeigen einer Warnmeldung, wenn der Entwurf des
Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls
nicht entspricht.
10. Verfahren zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 8,
wobei das Prozeßleitnetzwerk einen mit dem Bus verbundenen Verteiler aufweist und die Feldeinrichtung über eine Stichleitung mit dem Verteiler verbunden ist; gekennzeichnet durch die Schritte:
Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf eine Länge der Stichleitung;
Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp der Stichleitung;
Anwenden des Analysewerkzeugs, um die Länge der Stichleitung und den Kabeltyp der Stichleitung zu analysieren und sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
wobei das Prozeßleitnetzwerk einen mit dem Bus verbundenen Verteiler aufweist und die Feldeinrichtung über eine Stichleitung mit dem Verteiler verbunden ist; gekennzeichnet durch die Schritte:
Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf eine Länge der Stichleitung;
Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp der Stichleitung;
Anwenden des Analysewerkzeugs, um die Länge der Stichleitung und den Kabeltyp der Stichleitung zu analysieren und sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
11. Verfahren zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch
Anzeigen einer Warnmeldung, wenn der Entwurf des
Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls
nicht entspricht.
12. Verfahren zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 9,
wobei das Prozeßleitnetzwerk eine Vielzahl von mit dem Verteiler verbundenen Feldeinrichtungen aufweist; gekennzeichnet durch die Schritte:
Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug darauf, wie viele Feldeinrichtungen mit dem Verteiler verbunden sind; und
Anwenden des Analysewerkzeugs, um die Anzahl von Feldeinrichtungen, die in dem Entwurf des Prozeßleitnetzwerks enthalten sind, zu analysieren und sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
wobei das Prozeßleitnetzwerk eine Vielzahl von mit dem Verteiler verbundenen Feldeinrichtungen aufweist; gekennzeichnet durch die Schritte:
Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug darauf, wie viele Feldeinrichtungen mit dem Verteiler verbunden sind; und
Anwenden des Analysewerkzeugs, um die Anzahl von Feldeinrichtungen, die in dem Entwurf des Prozeßleitnetzwerks enthalten sind, zu analysieren und sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
13. Verfahren zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch
Anzeigen einer Warnmeldung, wenn der Entwurf des
Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls
nicht entspricht.
14. Verfahren zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Standardprotokoll im wesentlichen einem
Fieldbus-Protokoll entspricht.
15. Vorrichtung zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks, um Kriterien eines Standardprotokolls zu
genügen, wobei das Prozeßleitnetzwerk einen Controller hat,
der über einen Bus mit einer Feldeinrichtung verbunden ist,
gekennzeichnet durch
einen Computer (130), der einen Prozessor und einen Speicher mit einem im Speicher enthaltenen Analysewerkzeug (120) hat, wobei das Analysewerkzeug Informationen in bezug auf Kriterien des Standardprotokolls aufweist;
Mittel (504) zum Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf eine Länge des Busses;
Mittel (506) zum Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp des Busses;
Mittel (502) zum Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf einen Spannungsbedarf der Feldeinrichtung;
wobei das Analysewerkzeug (120) die Länge des Busses, den Kabeltyp des Busses und den Spannungsbedarf der Feldeinrichtung analysiert, um sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
einen Computer (130), der einen Prozessor und einen Speicher mit einem im Speicher enthaltenen Analysewerkzeug (120) hat, wobei das Analysewerkzeug Informationen in bezug auf Kriterien des Standardprotokolls aufweist;
Mittel (504) zum Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf eine Länge des Busses;
Mittel (506) zum Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp des Busses;
Mittel (502) zum Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf einen Spannungsbedarf der Feldeinrichtung;
wobei das Analysewerkzeug (120) die Länge des Busses, den Kabeltyp des Busses und den Spannungsbedarf der Feldeinrichtung analysiert, um sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
16. Vorrichtung zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
Mittel zum Anzeigen einer Warnmeldung auf dem Computer,
wenn der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des
Standardprotokolls nicht entspricht.
17. Vorrichtung zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß
das Prozeßleitnetzwerk einen mit dem Bus verbundenen Verteiler aufweist und die Feldeinrichtung mit dem Verteiler über eine Stichleitung verbunden ist; und die Vorrichtung weiterhin aufweist:
Mittel (704) zum Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf eine Länge der Stichleitung; und
Mittel (702) zum Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp der Stichleitung;
wobei das Analysewerkzeug (120) des Computers die Länge der Stichleitung und den Kabeltyp der Stichleitung analysiert, um sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
das Prozeßleitnetzwerk einen mit dem Bus verbundenen Verteiler aufweist und die Feldeinrichtung mit dem Verteiler über eine Stichleitung verbunden ist; und die Vorrichtung weiterhin aufweist:
Mittel (704) zum Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf eine Länge der Stichleitung; und
Mittel (702) zum Versorgen des Computers mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp der Stichleitung;
wobei das Analysewerkzeug (120) des Computers die Länge der Stichleitung und den Kabeltyp der Stichleitung analysiert, um sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
18. Vorrichtung zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 17,
gekennzeichnet durch
Mittel zum Anzeigen einer Warnmeldung auf dem Computer,
wenn der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des
Standardprotokolls nicht entspricht.
19. Vorrichtung zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß
das Prozeßleitnetzwerk eine Vielzahl von mit dem Verteiler verbundenen Feldeinrichtungen aufweist; und
Mittel (908') zum Versorgen des Computers mit Informationen aufweist in bezug darauf, wie viele Feldeinrichtungen mit dem Verteiler verbunden sind;
wobei das Analysewerkzeug (120) des Computers die Anzahl von Feldeinrichtungen, die in dem Entwurf des Prozeßleitnetzwerks enthalten sind, analysiert, um sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
das Prozeßleitnetzwerk eine Vielzahl von mit dem Verteiler verbundenen Feldeinrichtungen aufweist; und
Mittel (908') zum Versorgen des Computers mit Informationen aufweist in bezug darauf, wie viele Feldeinrichtungen mit dem Verteiler verbunden sind;
wobei das Analysewerkzeug (120) des Computers die Anzahl von Feldeinrichtungen, die in dem Entwurf des Prozeßleitnetzwerks enthalten sind, analysiert, um sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
20. Vorrichtung zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 19,
gekennzeichnet durch
Mittel zum Anzeigen einer Warnmeldung auf dem Computer,
wenn der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des
Standardprotokolls nicht entspricht.
21. Vorrichtung zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Standardprotokoll im wesentlichen einem
Fieldbus-Protokoll entspricht.
22. Vorrichtung zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks, um Kriterien eines Standardprotokolls zu
genügen, wobei das Prozeßleitnetzwerk einen Controller hat,
der über einen Bus mit einer Feldeinrichtung verbunden ist,
gekennzeichnet durch
einen computerlesbaren Aufzeichnungsträger (132); und
ein Analysewerkzeug (120), das auf dem computerlesbaren Aufzeichnungsträger gespeichert ist, wobei das Analysewerkzeug folgendes aufweist:
Mittel (504) zum Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf eine Länge des Busses;
Mittel (506) zum Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp des Busses;
Mittel (502) zum Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf einen Spannungsbedarf der Feldeinrichtung;
Mittel zum Analysieren der Länge des Busses, des Kabeltyps des Busses und des Spannungsbedarfs der Feldeinrichtung, um sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
einen computerlesbaren Aufzeichnungsträger (132); und
ein Analysewerkzeug (120), das auf dem computerlesbaren Aufzeichnungsträger gespeichert ist, wobei das Analysewerkzeug folgendes aufweist:
Mittel (504) zum Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf eine Länge des Busses;
Mittel (506) zum Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp des Busses;
Mittel (502) zum Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf einen Spannungsbedarf der Feldeinrichtung;
Mittel zum Analysieren der Länge des Busses, des Kabeltyps des Busses und des Spannungsbedarfs der Feldeinrichtung, um sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
23. Vorrichtung zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Analysewerkzeug ferner aufweist:
Mittel zum Anzeigen einer Warnmeldung, wenn der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls nicht entspricht.
Mittel zum Anzeigen einer Warnmeldung, wenn der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls nicht entspricht.
24. Vorrichtung zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Prozeßleitnetzwerk einen mit dem Bus verbundenen Verteiler aufweist und die Feldeinrichtung über eine Stichleitung mit dem Verteiler verbunden ist; und das Analysewerkzeug ferner folgendes aufweist:
Mittel (704) zum Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf eine Länge der Stichleitung;
Mittel (702) zum Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp der Stichleitung;
Mittel zum Analysieren der Länge der Stichleitung und des Kabeltyps der Stichleitung, um sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
daß das Prozeßleitnetzwerk einen mit dem Bus verbundenen Verteiler aufweist und die Feldeinrichtung über eine Stichleitung mit dem Verteiler verbunden ist; und das Analysewerkzeug ferner folgendes aufweist:
Mittel (704) zum Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf eine Länge der Stichleitung;
Mittel (702) zum Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug auf einen Kabeltyp der Stichleitung;
Mittel zum Analysieren der Länge der Stichleitung und des Kabeltyps der Stichleitung, um sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
25. Vorrichtung zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Analysewerkzeug ferner aufweist:
Mittel zum Anzeigen einer Warnmeldung, wenn der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls nicht entspricht.
Mittel zum Anzeigen einer Warnmeldung, wenn der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls nicht entspricht.
26. Vorrichtung zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Prozeßleitnetzwerk eine Vielzahl von Feldeinrichtungen aufweist, die mit dem Verteiler verbunden sind; und
das Analysewerkzeug (120) ferner folgendes aufweist:
Mittel zum Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug darauf, wie viele Feldeinrichtungen mit dem Verteiler verbunden sind; und
Mittel zum Analysieren der Anzahl von Feldeinrichtungen, die in dem Entwurf des Prozeßleitnetzwerks enthalten sind, um sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
daß das Prozeßleitnetzwerk eine Vielzahl von Feldeinrichtungen aufweist, die mit dem Verteiler verbunden sind; und
das Analysewerkzeug (120) ferner folgendes aufweist:
Mittel zum Versorgen des Analysewerkzeugs mit Informationen in bezug darauf, wie viele Feldeinrichtungen mit dem Verteiler verbunden sind; und
Mittel zum Analysieren der Anzahl von Feldeinrichtungen, die in dem Entwurf des Prozeßleitnetzwerks enthalten sind, um sicherzustellen, daß der Entwurf des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls entspricht.
27. Vorrichtung zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 26,
gekennzeichnet durch
Mittel zum Anzeigen einer Warnmeldung, wenn der Entwurf
des Prozeßleitnetzwerks den Kriterien des Standardprotokolls
nicht entspricht.
28. Vorrichtung zum Analysieren des Entwurfs eines
Prozeßleitnetzwerks nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Standardprotokoll im wesentlichen einem
Fieldbus-Protokoll entspricht.
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US09/070,140 US6411923B1 (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Topology analysis tool for use in analyzing a process control network design |
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