DE60027025T2

DE60027025T2 - Virtuelles, modulares relais

Info

Publication number: DE60027025T2
Application number: DE60027025T
Authority: DE
Inventors: P. Robert Ellington THOMAS; James Tariffville PETRIZZI; Patrick Cromwell MEAGHER; Sunil Guilderland MATHUR; Rajaiah Bristol KARANAM; Geoff Farmington BUTLAND
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 2000-09-18
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2020-09-19
Also published as: EP1131736A1; CA2350543C; EP1131736A4; JP2003511994A; WO2001020476A1; AU7585700A; CA2350543A1; DE60027025D1; JP4558999B2; EP1131736B1; US7047274B2; US20030061335A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Energieverwaltungs-Steuersystem und insbesondere Software, welche die Entwicklung einer virtuellen modularen Relais-Vorrichtung implementiert und automatisiert.
Energieverwaltungs-Steuersysteme ermöglichen einem Bediener, innerhalb eines elektrischen Verteilungssystems eine Vielzahl intelligenter elektronischer Vorrichtungen zu überwachen und zu steuern. Derartige Vorrichtungen können Relais, Messinstrumente, Schalter usw. beinhalten, die üblicherweise innerhalb eines gemeinsamen Schaltschrankes montiert sind, um eine Steuertafel zu erzeugen. Moderne Energieverwaltungs-Steuersysteme enthalten ebenfalls modulare Relais-Vorrichtungen, wie z.B. modulare Relais-Vorrichtungen der "Universal Relay family" von General Electric Co., die innerhalb des Schaltschrankes montiert werden. Eine modulare Relais-Vorrichtung ermöglicht es dem Bediener, eine Gruppe von Vorrichtungen in dem Verteilungssystem zu überwachen und zu steuern. Modulare Relais-Vorrichtungen können beispielsweise einen Leitungsstromdifferenzschutz, Distanzschutz, Transformatorverwaltung, Einspeiseverwaltung, Schalterverwaltung und Unterstationsautomatisierung erbringen. Jede modulare Relais-Vorrichtung kann eine Anzahl von Systembedingungen, einschließlich Strom-, Spannungs- und Energiequalität und Strom- und Phasenlagen überwachen. Modulare Relais-Vorrichtungen sind benutzerkonfigurierbare Multifunktionsvorrichtungen, die eine Vielzahl von auswechselbaren Modulen enthalten. Diese Module können nach Bedarf des Benutzers hinzugefügt oder ent fernt werden. Zusammengefasst stellt jede modulare Relais-Vorrichtung ein benutzerspezifisches Verfahren zum Fernüberwachen und Steuern des Zustandes oder Status einer Anzahl von Vorrichtungen in dem elektrischen System bereit.
Einige Energieverwaltungs-Steuersysteme enthalten einen mit einem gemeinsamen Bus oder Netzwerk verbundenen Computer, der eine Kommunikation zwischen den intelligenten elektronischen Vorrichtungen und dem Computer ermöglicht. Der gemeinsame Bus oder das Netzwerk können ein lokales Netzwerk, ein Weitverkehrsnetzwerk und/oder das Internet beinhalten. Diese so genannten computerisierten Energieverwaltungs-Steuersysteme ermöglichen einem Benutzer, die verschiedenen intelligenten elektronischen Vorrichtungen von einem entfernt angeordneten Computerterminal aus zu überwachen und zu steuern. Für diese Energieverwaltungs-Steuersysteme besteht ein Bedarf nach einer virtuellen (computersimulierten) intelligenten elektronischen Vorrichtung, um das Ausgangssignal und/oder die Steuerschnittstelle von jedem der intelligenten elektronischen Vorrichtungen in der elektrischen Verteilungsschaltung zu emulieren. Mit anderen Worten, die Benutzerschnittstelle auf dem Computerterminal muss dieselben oder ähnliche Ausgangssignale oder Steuersignale wie die tatsächliche intelligente elektronische Vorrichtung liefern und das auf dem Computerterminal ablaufende Programm muss die Eingangs- und Ausgangssignale an und aus der tatsächlichen intelligenten elektronischen Vorrichtung mit der auf dem Bildschirm dargestellten virtuellen intelligenten elektronischen Vorrichtung verknüpfen.
Moderne computerisierte Energieverwaltungs-Steuersysteme bieten eine Auswahl vorprogrammierter virtueller elektronischer Vorrichtungen, die eine entsprechende Auswahl tatsäch licher intelligenter elektronischer Vorrichtungen emulieren. Jede tatsächliche intelligente elektronische Vorrichtung hat ihre eigene einmalige virtuelle intelligente elektronische Vorrichtung. Wenn ein computerisiertes Energieverwaltungs-Steuersystem konfiguriert wird, wählt der Benutzer lediglich die der tatsächlichen intelligenten elektronischen Vorrichtung in seinem System entsprechende virtuelle Vorrichtung aus. Es ist keine Programmierung erforderlich, um das computerisierte Energieverwaltungs-Steuersystem zu konfigurieren. Somit sparen die vorprogrammierten virtuellen elektronischen Vorrichtungen eine große Menge an Zeit und Geld bei der Konfiguration des Systems. Jedoch kann die Funktionalität (d.h., die Ausgabe- und/oder Steuerfunktion) derartiger vorprogrammierter virtueller elektronischer Vorrichtungen nicht ohne neue Programmierung der virtuellen Vorrichtung und den damit verbundenen Zeit- und Geldkosten für eine derartige neue Programmierung spezifisch angepasst werden. Glücklicherweise erfordern die meisten intelligenten elektronischen Vorrichtungen keine derartige spezifische Anpassung, da sie selbst nicht spezifisch anpassbar sind.
US 5,862,391 offenbart ein Energieverwaltungs-Steuersystem, das einen Computer mit standardisierten RS485-Schnittstellenkarten und Adaptern, die in seinen I/O-Slots installiert sind aufweist, die mehrere Modbus RTU-Netzwerke gemäß Industriestandard definieren. US 5,862,391 lehrt ein vorprogrammiertes, vordefiniertes oder vorkonfiguriertes Expertensystem bzw. so genanntes Wizard-System.
Die Verwendung vorprogrammierter virtueller Vorrichtungen ist jedoch für ein computerisiertes Energieverwaltungs-Steuersystem, das modulare Relais-Vorrichtungen enthält, problematisch. Wie zuvor angemerkt, können modulare Relais- Vorrichtungen an viele Konfigurationen spezifisch angepasst werden. Zusätzlich sind modulare Relais-Vorrichtungen in der Lage, zahlreiche Messwerte auszugeben, die einen Verkehr zu einem Kommunikationsnetzwerk erbringen können. Daher ist es für den Benutzer erforderlich, eine spezifisch angepasste virtuelle elektronische Vorrichtung zu erzeugen, und die Zeit- und Geldkosten der Neuprogrammierung auf sich zu nehmen.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einem ersten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen einer virtuellen modularen Relais-Vorrichtung gemäß Anspruch 1.
Weitere Aspekte werden in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
Diese Erfindung bietet Vorteile und Alternativen gegenüber dem Stand der Technik, indem ein Wizard für intelligente virtuelle modulare Relais-Vorrichtungen für ein Energieverwaltungs-Steuersystem geschaffen wird, der die Entwicklung einer virtuellen modularen Relais-Vorrichtung automatisiert. Der Wizard für die virtuelle modulare Relais-Vorrichtung weist eine generische, modulare konfigurierbare Schnittstelle auf. Der Wizard für modulare Relaisschnittstellen ermöglicht es dem Benutzer, die virtuelle modulare Relaisvorrichtung ohne Programmierungsfähigkeiten oder detaillierte Vorrichtungskenntnis zu erzeugen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Erzeugen einer virtuellen modularen Relais-Vorrichtung eine Auswahl einer Schablone für virtuelle modulare Relais- Vorrichtungen und den Start eines so genannten Hilfsprogramm bzw. Hilfsprogramms für die Konfigurierung einer virtuellen modularen Vorrichtung. Netzwerkidentifikationsdaten für eine tatsächliche modulare Relais-Vorrichtung werden dann eingegeben. Eine von der virtuellen modularen Relais-Vorrichtung bereitzustellende erste Funktion wird aus einer Vielzahl von Funktionen ausgewählt, die durch die tatsächliche modulare Relais-Vorrichtung bereitgestellt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen, in welchen gleiche Elemente in den verschiedenen Figuren gleich bezeichnet werden, ist bzw. sind:
1 eine schematische Blockdarstellung eines computerisierten Energieverwaltungs-Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine Blockdarstellung der in dem computerisierten Energieverwaltungs-Steuersystem der vorliegenden Erfindung verwendeten Software;
3 eine Ansicht eines einen konfigurierten virtuellen Schaltschrank enthaltenden Fensters, das durch die Software von 2 erzeugt wird;
4–5 Ansichten von Wizard-Auswahldialogbox-Fenstern, die von der Computersoftware von 2 erzeugt werden;
6 eine Ansicht eines eine unkonfigurierte virtuelle modulare Relais-Vorrichtung enthaltenden Fensters, das von der Computersoftware von 2 erzeugt wird;
7 eine Ansicht einer die Konfigurationsdaten für eine virtuelle modulare Relais-Vorrichtung enthaltenden moduslosen Dialogbox, die von der Computersoftware von 2 erzeugt wird; und
8 eine Ansicht eines eine konfigurierte virtuelle modulare Relais-Vorrichtung enthaltenden Fensters, das von der Computersoftware von 2 erzeugt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß 1 stellt ein computerisiertes Energieverwaltungs-Steuersystem ("PMCS" – Computerized Management Control System), das insgesamt mit 10 bezeichnet ist, einen dreidimensionalen ("3-D") virtuellen Schaltschrank 12 (siehe 3) zum Darstellen einer visuellen Anzeige des Status oder Zustands einer Vielzahl intelligenter elektronischer Vorrichtungen 14 eines (nicht dargestellten) elektrischen Verteilungssystems bereit. Das PMCS 10 weist einen Server-Computer 16 (z.B. eine IBM-PC AT kompatible Maschine auf, welche auf einem Pentium-Prozessor basiert, der Netzwerkschnittstellenkarten 18 und 20 in seinen Eingabe/Ausgabe-Steckplätzen bzw. so genannten I/O-Slots installiert hat. Der Server-Computer 16 enthält Software zum Überwachen und Steuern ausgewählter Aspekte von Energienutzung/Verbrauch, wie es hierin nachstehend detaillierter beschrieben wird. Die Netzwerkschnittstellenkarten 18 und 20 bestehen aus standardisierten RS485 bzw. Ethernet-Schnittstellenkarten. Die RS485-Schnittstellenkarten 18 stellen Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse bzw. so genannte I/O- Ports bereit, die einen Teil von ModBus RTU-Netzwerken 22 und 24 nach Industriestandard bilden. Die Ethernet-Karte 20 stellt einen I/O-Port bereit, der Teil eines 10BaseF oder eines redundanten 10BaseF Ethernetnetzwerkes 26 bildet. Alternativ unterstützt das Netzwerk 26 die ModBus TCP/IP- oder MMS/UCA2(Utilities Communications Architecture 2,0)-Protokolle und die Schnittstellenkarte 20 weist einen standardisierten RS485 I/O-Port auf. Die ModBus RTU-, Ethernet-, ModBus TCP/IP- und MMS/UCA2-Protokolle sind allgemein bekannte Industriestandards. Ein Modem 28 ist mit einem I/O-Port des Computers 18 verbunden und stellt eine Verbindung zu einer Telefonleitung 30 zur TCP/IP-Kommunikation über das Internet her.
Das computerisierte Energieverwaltungs-Steuersystem 10 enthält ferner einen lokalen Client-Computer 32 mit einer Ethernet(oder RS485)-Schnittstellenkarte 34 mit einem I/O-Port, der einen Teil des Netzwerkes 26 bildet. Der lokale Client-Computer 32, z.B. eine IBM-PC AT-kompatible Maschine, welche auf einem Pentium-Prozessor basiert, enthält Software zum Überwachen und Steuern ausgewählter Aspekte von Energienutzung/Verbrauch, wie es hierin später detaillierter beschrieben wird.
Das computerisierte Energieverwaltungs-Steuersystem 10 enthält ferner einen entfernt aufgestellten Client-Computer 36 mit einem Modem 38, der eine Verbindung mit dem Internet über eine Telefonleitung 40, und zu einem Server-Computer 14 über eine Internetverbindung hat. Der entfernt aufgestellte Client-Computer 32, z.B. eine IBM-PC AT-kompatible Maschine, welche auf einem Pentium-Prozessor basiert, enthält Software zum Überwachen und Steuern ausgewählter Aspekte von Energie nutzung/Verbrauch, wie es hierin später detaillierter beschrieben wird.
Die intelligenten Elektronikvorrichtungen 14 umfassen eine erste Gruppe intelligenter Elektronikvorrichtungen 42, die direkt mit einem der ModBus-Netzwerke 22 oder 24 verbunden sein können, eine zweite Gruppe intelligenter elektronischer Vorrichtungen 44, die direkt mit dem Ethernet(oder TCP/IP- oder MMS/UCA2-)Netzwerk 26 verbunden werden können, und eine dritte Gruppe von elektronischen Vorrichtungen 46, die einen ModBus-Konzentrator 48 zur Verbindung entweder mit den ModBus-Netzwerken 22 oder 24 erfordern. Jede Vorrichtung in der ersten Gruppe 42 hat eine ModBus RTU-Schnittstelle, welche direkt mit den ModBus-Netzwerken 22 oder 24 verbunden werden kann. In der ersten Gruppe sind beispielsweise Steuervorrichtungen, wie z.B. die General Electric Multilin-Modelle 269 und 565 und Energieverwaltungsmodelle EPM 3710 und EPM 3720 enthalten. Ferner sind in der ersten Gruppe 42 modulare Relais 47, wie z.B. die modularen Relais der General Electric Universal Relay Family enthalten. Jede Vorrichtung in der zweiten Gruppe intelligenter elektronischer Vorrichtungen 44 besitzt eine Ethernet(oder TCP/IP oder MMS/UCA2)-Schnittstelle, welche direkt mit dem Ethernet-(oder TCP/IP oder MMS/UCA2)-Netzwerk 26 verbunden werden kann. Die zweite Gruppe 44 enthält modulare Relais 49, wie z.B. die modularen Relais der General Electric Universal Relay Family. Die dritte Gruppe intelligenter elektronischer Vorrichtungen 46 enthält beispielsweise Auslöseeinheiten, wie z.B. "Trip", "Enhanced Trip-D", "Trip PM" und Enhanced Trip C-Einheiten, die im Handel von General Electric Co. erhältlich sind, Messinstrumente, wie z.B. Energieleit-Messinstrumente, die im Handel von General Electric Co. erhältlich sind, Relais, wie z.B. "Spectra ECM" und "Power Leader MDP" von General Electric Co.
Der ModBus-Konzentrator 48 stellt eine Schnittstelle zwischen dem ModBus RTU-Protokoll und dem das von der dritten Gruppe 48 verwendeten Commnet-Protokoll bereit, wodurch die Vorrichtungen der dritten Gruppe 48 über den ModBus-Konzentrator über die ModBus-Netzwerke 22 und 24 kommunizieren können. In diesem Beispiel können bis zu 32 Vorrichtungen, d.h., Direktverbindungsvorrichtungen oder ModBus-Konzentratoren) mit jedem ModBus-RTU Netzwerk 22 und 24 verbunden werden.
In 2 ist eine Blockdarstellung 50 der Software zur Überwachung und Steuerung ausgewählter Aspekte der Energienutzung/Energieverbrauch des vorstehend PMCS 10 allgemein dargestellt. Diese Software ist in die Client- und Server-Computer 16, 32 und 36 gemäß nachstehend detaillierterer Beschreibung geladen.
In den Server-Computer 16 ist ein Zwischenprozess-Kommunikationsserver 52, z.B. ein DDE-(dynamischer Datenaustausch)- oder OPC-(Objektverknüpfung und Einbettung zur Prozesssteuerung)-Server geladen. Der Zwischen Zwischenprozess-Server 52 ermöglicht, dass externe Programme auf Energieverwaltungsdaten in einer Microsoft Windows Umgebung zugreifen. Der Zwischenprozess-Server wird durch das System mittels eines Hilfsprogramms in einem Mensch/Maschine-Schnittstellen-(HMI)-Paket bereitgestellt. Eine Konfigurations- und Steuerschnittstelle für den Zwischenprozess-Server wird über (nicht dargestellte) Serveranwendungs-Fenstermenüs bereitgestellt. Dem Zwischenprozess-Server 52 sind logische Datentabellen 54 und verwandte Module, d.h., ein Excel- oder ein anderes Prozess beobachtendes Anwendungsmodul 56, ein Wellenformerfassungsmodul 58, ein Ereignisaufzeichnungsmodul 60, Produktivitätsmodule 62 und ein HMI-Modul 64 zugeordnet. Das Modul 64 enthält einen Werkzeugsatz zum Aufbauen von Bildschirmen und Schnittstellen und eine grafische Benutzerschnittstelle 66 für die Überwachungssteuerung des elektrischen Verteilungssystems. Die grafische Benutzerschnittstelle 66 für den Server arbeitet in einer 32-Bit Windows oder Windows NT Umgebung unter Verwendung von Windows- und HMI-Library-Funktionen. Das Wellenformerfassungsmodul 58 stellt eine Betrachtung und Analyse von Wellenformen (z.B. Fourier-Frequenz und/oder Oberwellenanalyse) bereit, die von hoch entwickelten Messvorrichtungen (z.B. den modularen Relais 47 und 49 von 1) erfasst werden. Das Ereignisaufzeichnungsmodul 60 stellt eine Betrachtung, Organisation und Analyse eines unüblichen Verhaltens in einem Energiesystem bereit. Die Produktivitätsmodule 62 enthalten beispielsweise ein Kostenzuordnungsmodul und ein Lastverwaltungsmodul. Das Kostenzuordnungsmodul stellt eine Verfolgung des Energieverbrauchs auf der Ebene der Untereinheit, die Entwicklung interner Abrechnungsverfahren und Berichte bereit und reduziert dadurch die Kosten. Das Lastverwaltungsmodul stellt eine Verfolgung eines Energiebedarfs und einen automatischen Abwurf nicht kritischer Lasten bereit, um Spitzenbedarfs-Strafgebühren zu verhindern, und stellt eine zeitgeberbasierende Steuerung bereit, um den Energieverbrauch zu steuern. Der Zwischenprozess-Server 52 kommuniziert über die Netzwerke 22 (oder 24) und 26 mittels Schnittstellenkarten 18 und 20 und über die Telefonleitung 30 mittels des Modems 28.
In die lokalen und entfernt aufgestellten Client-Computer 32 und 36 sind Module 68 bzw. 70 geladen. Die HMI-Module 68 und 70 enthalten jeweils einen Werkzeugsatz zum Aufbauen von Bildschirmen und Schnittstellen und eine grafische Benutzerstelle 72 bzw. 74 zum Überwachen und Steuern des elektrischen Verteilungssystems. Alternativ könnten die Module 68 und 70 AktiveX-Steuerungen aufweisen, die dafür ausgelegt sind, eine Fernüberwachung und Steuerung des elektrischen Verteilungssystems zu ermöglichen. Das Modul 68 kommuniziert mit dem Zwischenprozess-Server 52 unter Verwendung eines Zwischenprozess-Kommunikationsprotokolls wie z.B. DDE oder OPC/DCOM, mittels Ethernetkarte 34 und Ethernetnetzwerk 26. In ähnlicher Weise kommuniziert das Modul 70 mit dem Zwischenprozess-Server 52 unter Verwendung eines Zwischenprozess-Kommunikationsprotokolls, wie z.B. DDE oder OPC/DCOM über den Modem 38, Telefonleitungen 40 und 30 und das Internet.
Die HMI-Module 64, 68 und 70 enthalten einen Softwarewerkzeugsatz für eine rasche Entwicklung eines virtuellen Schaltschrankes 12 gemäß Darstellung in 3. Wie in einem tatsächlichen Schaltschrank enthält der virtuelle Schaltschrank 12 mehrere virtuelle intelligente elektronische Vorrichtungen 80. Diese virtuellen intelligenten elektronischen Vorrichtungen 80 haben logische Verbindungen mit ihren in 1 dargestellten entsprechenden intelligenten elektronischen Vorrichtungen 14. Die Vorrichtung 82 repräsentiert eine virtuelle modulare Relais-Vorrichtung. Ein typischer virtueller Schaltschrank 12 kann in allen Dimensionen mit einer unbegrenzten Anzahl von Kombinationen und Anordnungen intelligenter elektronischer Vorrichtungen 80 modifiziert werden, um schnell und genau einen Kundenschaltschrank zu repräsentieren.
Bezug nehmend auf die 3, 4 und 5 werden ein virtueller Schaltschrank 12 und virtuelle intelligente elektronische Vorrichtungen 80 konfiguriert, indem der Benutzer Hilfsprogramme innerhalb der Software nutzt, die den Benutzer durch den Prozess der Konfiguration der Vorrichtungen führen. Derartige Hilfsprogramme sind üblicherweise als "Wizards" bekannt. Der Benutzer beginnt mit der Auswahl einer Schalt schrankschablone wie z.B. der "AKD-8" oder "Power Brake Cabinet 84" aus einer Schablonenauswahl-Dialogbox 86, wie z.B. der in 4 dargestellten. Danach wählt der Benutzer individuelle Schablonen für jede intelligente elektronische Vorrichtung 80 aus einer weiteren Schablonenauswahl-Dialogbox 86, wie z.B. der in 5 dargestellten aus. Wie man in den 3–5 sehen kann, wird die Schablone für einen speziellen Schaltschrank oder eine Vorrichtung durch eine grafische Darstellung des tatsächlichen Schaltschrankes oder der Vorrichtung repräsentiert. Der Benutzer lokalisiert oder zieht die Schablone für jede virtuelle intelligente elektronische Vorrichtung 80 auf dem virtuellen Schaltschrank 12 an dieselben Stellen wie deren entsprechende tatsächliche intelligente elektronische Vorrichtung in dem tatsächlichen Schaltschrank des Kunden. Das Ergebnis ist ein virtueller Schaltschrank 12, der genauso aussieht wie der tatsächliche Schaltschrank des Benutzers.
Nachdem die Schablone für jede virtuelle intelligente elektronische Vorrichtung 80 in dem virtuellen Schaltschrank positioniert worden ist, klickt der Benutzer doppelt auf jede virtuelle intelligente elektronische Vorrichtung 80, was das Hilfsprogramm (Wizard) für die Konfiguration dieser Vorrichtungen startet. Dem Benutzer wird dann eine Serie von Dialogboxen präsentiert, in welcher der Benutzer Information eingeben kann, welche die virtuelle intelligente elektronische Vorrichtung und deren tatsächliches Gegenstück identifizieren. Das Hilfsprogramm verknüpft automatisch die virtuelle intelligente elektronische Vorrichtung 80 mit ihrem tatsächlichen Gegenstück (14 von 1), so dass Eingangs- und Ausgangssignale zwischen den zwei gesendet werden können.
Bezug nehmend auf die 1, 2, 3 und 6 stellt 6 eine Ansicht eines Fensters 90 dar, das eine nicht konfigurierte virtuelle modulare Relais-Vorrichtung 82 darstellt, wie sie aussehen würde, wenn auf die Schablone für die virtuelle modulare Relais-Vorrichtung 82 zum ersten Mal doppelt geklickt wird. Die obere linke Ecke des Fensters 90 enthält eine grafische Darstellung 92 der virtuellen modularen Relais-Vorrichtung 82. Unmittelbar unter der grafischen Darstellung befindet sich eine Kommunikationsstatusanzeige 94, welche "Communications failed" (Kommunikation fehlgeschlagen) anzeigt. Die Kommunikationsstatusanzeige 94 stellt den Status der Kommunikationen (verbunden/unterbrochen) zwischen der virtuellen Vorrichtung 82 und dem Zwischenprozess-Server 52 dar. Verschiedene Identifikationsfelder 96 erscheinen entlang der linken Seite des Fensters. Unter den Identifikationsfeldern 96 befinden sich mehrere Tasten 98. Rechts von den Tasten 98 erstrecken sich entlang der Unterseite des Fensters 90 Reiter 100. Über den Reitern 100 ist eine Funktionsseite 102 angeordnet.
Bezug nehmend auf die 1, 2, 6 und 7 erscheint, wenn der Benutzer die Konfiguration der virtuellen modularen Relais-Vorrichtung 82 wählt, eine moduslose Dialogbox 104 zur Eingabe von Konfigurationsdaten wie sie in 7 dargestellt ist. Die Dialogbox 104 enthält eine Anzahl von Feldern, in welche der Benutzer Identifikationsdaten für die modulare Relais-Vorrichtung einträgt. Das Feld 106 "Device Name" (Vorrichtungsname) akzeptiert den eindeutigen Netzwerkidentifikationsnamen für die tatsächliche modulare Relais-Vorrichtung 47 oder 49. Das Feld 108 "Group Name" (Gruppenname) akzeptiert den Netzwerkidentifikationsnamen einer Gruppe intelligenter elektronischer Vorrichtungen, von welcher die im Feld "Device Name" identifizierte Vorrichtung ein Teil ist. Das Feld 110 "Application Name" (Anwendungsname) akzeptiert den Netzwerkidentifikationsnamen des Zwischenprozess-Servers 52. Die Felder 106, 108 und 110 stellen die notwendige Eingabe zur Identifikation der tatsächlichen intelligenten Vorrichtung 47 oder 49 bereit, mit welcher die virtuelle intelligente Vorrichtung 82 zu verknüpfen ist. Rechts von dem Feld 110 "Application Name" (Anwendungsname) befindet sich ein Kontrollkästchen 112 mit dem Titel "UCA/MMS". Das Kontrollkästchen 112 ermöglicht dem Benutzer, das auf dem Netzwerk zwischen der virtuellen modularen Relais-Vorrichtung 82 und dem Interprozessserver 82 verwendete Kommunikationsprotokoll zu spezifizieren. In der dargestellten Ausführungsform ist das ModBus-Protokoll die Vorgabe, während UCA/MMS gewählt werden kann. Die Felder 106, 108 und 110 ermöglichen zusammen mit dem Kontrollkästchen 112 die Konfiguration der virtuellen modularen Relais-Vorrichtung 82 für die Installation auf dem Server-Computer 18, auf dem lokalen Client-Computer 32 oder auf dem entfernt aufgestellten Client-Computer 36.
Das Feld 114 "Security Level" (Sicherheitsfreigabestufe) ermöglicht es dem Benutzer, der die virtuelle Vorrichtung 82 konfiguriert, den Sicherheitsfreigabestufenwert einzustellen, der erforderlich ist, um ferngesteuert die tatsächliche Vorrichtung 47 oder 49 über die virtuelle Vorrichtung 82 zu bedienen.
Die Vorgabe für Freigabestufe ist "0", wobei höhere Zahlen eine höhere Freigabestufe erfordern. Beispielsweise könnte, wenn die Sicherheitsstufe auf "4" eingestellt ist, ein autorisierter Benutzer mit einer Freigabe von "5" ferngesteuert die tatsächliche Vorrichtung 47 oder 49 manipulieren, während ein nicht autorisierter Benutzer mit einer Freigabe von "2" dieses nicht könnte. Der nicht autorisierte Benutzer könnte jedoch passiv die Datenausgabe an die virtuelle Vorrichtung 82 beobachten.
Die Felder 116 und 118 "Trend Window" und "Setup Window" (Trendfenster und Einstellfenster) ermöglichen es dem Benutzer, Netzwerkidentifikationsnamen von Modulen oder zu startenden Prozessen eingeben, wenn in der Vielzahl der Knöpfe 98 enthaltene "Trend"- oder "Setup"-Tasten (Trend- und Einstelltasten) gewählt werden. Beispielsweise kann die Netzwerkidentifikationsnameneingabe in eines dieser Felder ein in 2 dargestelltes optionales Produktivitätsmodul 62 oder Anwendungsmodul 56 identifizieren.
Die Aufklappliste 120 "UR Model" (UR-Modell) ermöglicht es dem Benutzer, das geeignete Modell eines modularen Relais auszuwählen. Die dargestellte Aufklappliste 120 enthält die verschiedenen Modelle modularer Relais in der Universal Relay (UR)-Family von General Electric Co.).
Unterhalb der "UR Window"(UR-Fenster)-Aufklappliste 120 befindet sich eine Durchlaufliste 122 von "Selected Tab Pages" (ausgewählter Reiterseiten). Die in der Durchlaufliste 122 aufgelisteten Elemente entsprechen den Funktionen, die dem Modell des in der Aufklappliste 120 ausgewählten universellen Relais entsprechen. Der Benutzer kann eine Anzahl dieser Elemente auswählen, welche einer Anzahl von Reitern 100 im Fenster 90 entsprechen. Jedes von den Elementen repräsentiert eine spezielle Funktion des tatsächlichen modularen Relais 47 oder 49. Die gewählten Elemente stehen im Fenster 90, zur Verfügung.
Auf der Unterseite der Dialogbox 104 befinden sich "OK" und "Cancel"(OK und Löschen)-Tasten 124 und 126. Die Auswahl der "OK"-Taste 124 bewirkt, dass das Hilfsprogramm (Wizard) die Konfigurationsdaten akzeptiert, die Dialogbox 104 schließt, die Funktionalität in der HMI-Anwendung des virtuellen modularen Relais 82 vervollständigt, und die geeigneten Datenbank-Serververbindungen aufbaut. Die Auswahl der "Cancel"-Taste 126 bewirkt, dass das Programm Veränderungen an den Konfigurationsdaten ignoriert und die Dialogbox 104 schließt.
Bezug nehmend auf die 1, 2, 6, 7 und 8 stellt 8 ein Fenster 90 dar, das eine konfigurierte virtuelle modulare Relais-Vorrichtung 82 enthält. Die Felder 130 und 132 "Device Name" (Vorrichtungsname) und "Group Name" (Gruppenname) stellen die Vorrichtungsnamen und Gruppennamen-Eingabe in deren entsprechenden Felder 106 und 108 in der Dialogbox 104 dar. "Ordercode" (Bestellcode), "Product Version" (Produktversion), "Serial#" (Seriennummer), "Mfr Date" (Herstellungsdatum) und "Model Number" (Modellnummer) der Felder 134, 136, 138, 140 und 142 stellen Bestellinformation zum Identifizieren der tatsächlichen modularen Relais-Vorrichtung 47 oder 49 dar. Diese Felder ermöglichen es dem Benutzer, schnell die modulare Vorrichtung zu identifizieren. Eine Eingabe für die Felder 134, 136, 138, 140 und 142 wird durch ein Signal aus der tatsächlichen Relais-Vorrichtung 47 oder 49 bereitgestellt. Die Felder "ModBus Addr"- (ModBus Adresse) und "IP Addr"- (IP Adresse) liefern die ModBus-Adresse oder IP-Adresse des Server-Computers 16.
Die Tasten 98 beinhalten die Tasten 152 und 154 "Events", und "Wave" (Ereignisse und Welle), die das Ereignisaufzeichnungsmodul 60 bzw. Wellenformerfassungsmodul 50 starten, wenn sie ausgewählt werden. Die Tasten 156 und 158, "Setup" und "Trend", starten die Module oder Prozesse, die in Eingabefel dern 116 und 118 der Dialogbox 104 angegeben sind. Somit ermöglichen die Tasten 152, 154, 156 und 158 dem Benutzer einen schnellen Zugriff auf die verschiedenen Module und Kundenmerkmale. Ein Klicken auf die Taste 160 "Help" (Hilfe) ruft ein Online-Hilfeverzeichnis auf, das Information für den Benutzer bereitstellt. Die Taste 162 "Exit" (Verlassen) schließt das Fenster.
Auf der Unterseite des Fensters 90 befinden sich Reiter 100. Jeder auf den Reitern 100 dargestellte Titel z.B. "Metering" (Messen), "Quality" (Qualität), "Control" (Kontrolle) stellt eine Funktion dar, die in der Durchlaufliste 122 der Dialogbox 104 gewählt ist. Jede mit einem Reiter versehene Funktionsseite 102 repräsentiert eine Funktion des tatsächlichen modularen Relais 47 oder 49. Die Anzahl der mit Reitern versehenen Funktionsseiten 102, die dem Benutzer zur Verfügung steht, ist durch die Anzahl von Funktionen gegeben, die in der Durchlaufliste 122 ausgewählt sind. Innerhalb jeder mit einem Reiter versehenen Seite 102 befinden sich mehrere Kennungen bzw. Symbole 163. Jede Kennung 163 ist einem Register in der tatsächlichen modularen Relais-Vorrichtung 47 oder 49 zugeordnet und sendet Daten an das und empfängt Daten aus dem Register. Die Anzahl der zuzuordnenden Kennungen 163 ist durch die Funktionen bestimmt, die der Benutzer in der Durchlaufliste 122 wählt. Somit kann der Benutzer die Anzahl der verwendeten Kennungen auf die benötigte Anzahl reduzieren.
Um eine spezielle Funktion zu betrachten, wählt der Benutzer einfach einen Reiter 100. Sobald der Reiter 100 gewählt ist, erscheinen die Symbole bzw. Kennungen 163 für diese Funktion (z.B. Anzeigelampen, Tasten, Datenanzeigen usw.) in einer Grafik auf der Seite 102. 8 stellt beispielsweise die Merkmale der "Control"-Funktion eines modularen Re lais dar, wie sie angezeigt würden, wenn auf das "Control"-Symbol 164 geklickt wird. Die "Control"-Funktion ermöglicht dem Bediener, den Status der von dem modularen Relais 47 oder 49 gesteuerten individuellen Schalter zu betrachten, und diese Schalter durch Anklicken von Symbolen 163, die als Tasten 166 dargestellt sind, zu betätigen. Die Reiter 100 ermöglichen es dem Benutzer, schnell verschiedene Funktionen zu betrachten und zahlreiche Symbole 163 ohne Überladen des Computerbildschirms anzuordnen.
Wie vorstehend erwähnt, können die modularen Relais-Vorrichtungen 47 oder 49 für viele Konfigurationen spezifisch angepasst werden und sind in der Lage, zahlreiche Messwerte auszugeben, welche einen Verkehr auf einem Kommunikationsnetzwerk erzeugen. Die virtuelle modulare Relais-Vorrichtung 82 gibt dem Benutzer eine allgemeine Vorrichtung, die speziell auf die Bedürfnisse seiner begleitenden modularen Relais-Vorrichtung 47 oder 49 angepasst werden können. Die Identifikationsfelder 106, 108 und 110 und das Kontrollkästchen 112 ermöglichen es dem Benutzer, das auf dem Server, lokalen Client und entfernt aufgestellten Client-Computern 16, 32 oder 36 zu verwendende virtuelle modulare Relais 82 zu konfigurieren. Die Aufklappliste 120 ermöglicht es dem Benutzer, das virtuelle modulare Relais 82 auf eine Anzahl unterschiedlicher Modelle zu konfigurieren. Die Durchlaufliste 122 ermöglicht es dem Benutzer, die Funktionalität auszuwählen, die für eine spezielle Anwendung wichtig ist. Ferner ermöglicht es das Hilfsprogramm der virtuellen modularen Relais-Vorrichtung dem Benutzer, die virtuelle modulare Relais-Vorrichtung 82 ohne jede Programmierungsfähigkeiten zu generieren.

Claims

Verfahren zum Generieren einer virtuellen modularen Relais-Vorrichtung mit den Schritten: Auswählen einer virtuellen modularen Relais-Vorrichtungsschablone; Initialisieren eines Hilfsprogramms zum Konfigurieren einer virtuellen modularen Relais-Vorrichtung, gekennzeichnet durch: das Auswählen eines Protokolltyps, der ein in einem Netzwerk zwischen der virtuellen modularen Relais-Vorrichtung und einem Zwischenprozess-Kommunikationsserver verwendetes Kommunikationsprotokoll anzeigt, und Eingeben von Netzwerkidentifizierungsdaten für eine tatsächliche modulare Relais-Vorrichtung, um dadurch die Konfiguration der virtuellen modularen Relais-Vorrichtung zur Installation auf einem Server-Computer, einem lokalen Client-Computer oder auf einem entfernt aufgestellten Client-Computer zu ermöglichen; Auswählen einer ersten Funktion, die von der virtuellen modularen Relais-Vorrichtung repräsentativ für eine von mehreren von der tatsächlichen modularen Relais-Vorrichtung bereitgestellten Funktionen bereitzustellen ist; und Bereitstellen einer ersten Anzahl von der ersten Funktion benötigter Kennungen, zugeordnet zu einer ersten Anzahl von Registern in der tatsächlichen modularen Relais-Vorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt der Auswahl eines Modells einer modularen Relais-Vorrichtung aus einer mehrere Modelle von modularen Relais-Vorrichtungen enthaltenden Liste.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten: Darstellen einer die erste Funktion anzeigenden ersten Grafik auf einer eine tabellenartig aufgebaute Seite anzeigenden zweiten Grafik; Auswählen einer zweiten Funktion, die von der virtuellen modularen Relais-Vorrichtung repräsentativ für eine weitere von den mehreren von der aktuellen modularen Relais-Vorrichtung bereitgestellten Funktionen bereitzustellen ist; Bereitstellen einer zweiten Anzahl von Kennungen, die von der zweiten Funktion zugeordnet zu einer zweiten Anzahl von Registern in der tatsächlichen modularen Relais-Vorrichtung benötigt werden; und Darstellen einer die zweite Funktion anzeigenden dritten Grafik auf einer eine weitere tabellenartig aufgebaute Seite anzeigenden vierten Grafik.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Eingabe von Netzwerkidentifikationsdaten für eine tatsächliche modulare Relais-Vorrichtung das Eingeben eines Gruppenidentifikationsnamens beinhaltet, wobei der Identifikationsname eine Gruppe intelligenter elektronischer Vorrichtungen einschließlich der tatsächlichen modularen Relais-Vorrichtung identifiziert.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt einer Zuweisung eines Sicherheitszugangsstufenwertes zu der ersten Funktion, wodurch ein Benutzer, dem eine Sicherheitszugangsstufe wenigstens mit dem Wert der Schalttafelsicherheitszugangsstufe zugeordnet ist, einen Zustand der ersten Funktion zurücksetzen kann.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten: Darstellen einer Taste; und Zuordnen eines Programmmoduls zu der Taste, um das Programmmodul zu aktivieren, wenn die Taste ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Initialisierung eines Hilfsprogramms zur Konfiguration einer modularen Relais-Vorrichtung erreicht wird, indem auf die virtuelle modulare Relais-Vorrichtungsschablone geklickt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt der Darstellung einer Hilfe-Taste zum Aufrufen einer Hilfedatei, die eine Benutzerinformation bezüglich der Merkmale und des Betriebs der virtuellen modularen Relais-Vorrichtung bereitstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt der Darstellung einer den Kommunikationsstatus zwischen der virtuellen modularen Relais-Vorrichtung und einem Zwischenprozess-Kommunikationsserver anzeigenden Grafik.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt der Darstellung von Information zum Identifizieren der tatsächlichen modularen Relais-Vorrichtung, wobei die Information durch ein Signal aus der tatsächlichen modularen Relais-Vorrichtung bereitgestellt wird.