EP1501062A1 - Verfahren und HMI System zur Bedienung und Beobachtung einer technischen Anlage - Google Patents

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EP1501062A1
EP1501062A1 EP03016487A EP03016487A EP1501062A1 EP 1501062 A1 EP1501062 A1 EP 1501062A1 EP 03016487 A EP03016487 A EP 03016487A EP 03016487 A EP03016487 A EP 03016487A EP 1501062 A1 EP1501062 A1 EP 1501062A1
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EP
European Patent Office
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hmi
data
module
universal
technical
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EP03016487A
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English (en)
French (fr)
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EP1501062B1 (de
Inventor
Frederik De Meyer
Roland Heymann
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/16—Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses
    • G08C19/28—Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses using pulse code

Definitions

  • the invention relates to a method and an HMI system for Operation and monitoring of a technical system.
  • Technical installations are all types of technical equipment and systems both in single and in data engineering Networking e.g. over a fieldbus.
  • industrial Applications include individual resources, e.g. drives, Processing machines.
  • a technical facility can but also be a production plant, with distributed locally Operating equipment operated an entire technical process is, e.g. a chemical plant or production line.
  • Technical facilities are equipped with special digital data processing systems, also called automation system, controlled and operated.
  • automation system In such a system, on the one hand for direct control of the technical system Devices present, i. Programmable logic controllers PLC, also known as "PLC - Programmable Logic Controller”.
  • PLC Programmable logic controllers
  • PLC Programmable logic controller
  • HMI devices i. Human Machine Interface
  • HMI device is a generic term and includes all to components belonging to this group of devices.
  • OP control panels
  • HMI devices serve in one networked automation system as a tool for operating personnel, to process data of the technical plant to be controlled display and operate. This feature comes with "Supervisor Control and Data Acquisition” (SCADA).
  • SCADA Supervisor Control and Data Acquisition
  • the HMI device is usually hardware-specific constructed, i. it has e.g. via a touch screen and is particularly shielded against environmental influences. Farther it runs a special software. This poses Functions with which comfort, quality and safety of one Operation by an operator improved. So can via HMI devices e.g.
  • the devices of an automation system of each permanently assigned to the technical system to be controlled From that are in addition to the naturally tightly coupled control devices
  • the HMI devices are also affected. These are e.g. in the form of a terminal or operator panels as one integral part of the respective automation system of associated technical equipment clearly assigned.
  • machine data e.g. Machine data, Process images, configuration files and much more, each of the associated technical equipment loaded.
  • the runtime software of such an HMI device thus contains all data and parameters for operator control and monitoring exactly this technical system or part of it necessary for plant operators.
  • the invention is based on the object, a method for Operation and observation of a technical facility and a specify the appropriate HMI system for carrying out the method, which is a much better spatial and data technology Flexibility than previous HMI systems have.
  • the problem underlying the invention is with the Characteristics of the method specified in claim 1, and with those contained in the independent claims 9 and 16 HMI systems solved.
  • the inventive method for operation and observation a technical facility that has at least one regional operating area is assigned in an operating area, by means of a universal, mobile operator control and monitoring module three steps.
  • the current Position of the universal, mobile operator control and monitoring module determined by means of locating signals
  • the second step will be the universal, mobile HMI module assigned to a technical facility when the current position of the universal, mobile operating and Observation module in the regional operating area of the technical Plant is located
  • a third step will be in the associated universal, mobile operator control and monitoring module HMI data of the technical system loaded.
  • the process of the invention offers a wealth of advantages.
  • the invention is based on the principle that no fixed, but only a temporary assignment of a universal, mobile operating and monitoring module to a technical Plant is made. It must therefore be selective only those HMI data are loaded into the HMI module, to carry out the respective desired Whyungsund Observation tasks on the assigned technical system or a specific part of the installation. Becomes the operating and monitoring module carried by an operator, so this can fully the regional operating area leave a technical facility, and the regional Enter operating area of another technical system.
  • a control and observation modules can thus universal Devices without any pre-programming and preconfigurations be used.
  • These can also be called “client HMI ", so it is easily possible that e.g. in a waiting for a large-scale plant like e.g. a power plant, a variety of such universal, mobile operating and monitoring module ready and if necessary by the operator for inspection aisles only be used temporarily.
  • client HMI's can without mechanical connection completely free and without regard to Connection points are moved in the system.
  • you can these also in locations where only difficult stationary B + B devices can be used over a long period of time can, e.g. for reasons of space or because of the prevailing Ambient conditions can, with the inventive method mobile "client HMI's" are used temporarily.
  • a "client HMI" only after assignment to a technical system within their regional operating area to be acted upon this can, i. in many cases in the immediate vicinity of the technical Attachment, can hereby fulfill the security requirement that machines can only be operated if the operator is in their immediate vicinity.
  • HMI initialization data in the associated universal, mobile Control and monitoring module are loaded.
  • This effect Advantageously, a parameterization of the display of HMI Data of the technical facility on the associated universal, mobile operating and monitoring module.
  • the type of display HMI data varies from plant to plant, and advantageous to the needs of the respective plant operation can be optimally matched.
  • This may be the type of Display, such as Colors and font sizes, but also the display contents, such as. Table forms and process images, be initialized.
  • HMI display data in the associated universal, mobile operating and monitoring module getting charged contain at least process values of technical system, in particular actual values and alarm messages of technical equipment of the technical system.
  • the HMI data in the associated universal, mobile control and monitoring module after an update in a fourth step to the technical facility are loaded back, in particular in the form of HMI input data.
  • the returned HMI data Default values for the technical system, in particular Nominal and default values for technical equipment of the technical facility.
  • the inventive method thus enables a "Client HMI” does not have configuration information about any of them Target environments must be “summoned”. All necessary Information is made available to the "Client HMI" at runtime made if this in the regional operating area the respective technical system or system component. Corresponding "empty" Client HMIs can thus be without Preparation time directly e.g. taken from a warehouse and put into operation. There are no configuration and reloading times and no possibly attributable to it Error on. The amount of on a "client HMI" temporarily load down and between data to be stored can thus be reduced, which also means the use of cheaper Hardware makes possible.
  • HMI data depends on Location of the associated universal, mobile operating and Observation module in the regional operating area of the assigned technical system, in particular depending on the distance to the technical system, loaded or reloaded.
  • HMI data e.g. depending on the distance controlled to the technical system, such as certain Operations e.g. blocked for reasons of plant safety If an operator is too far away from the technical system is located, ie outside the field of view. On the other hand, certain operations can also be off For reasons of personal safety be blocked if an operator too close to the technical system.
  • suitable HMI system has at least one universal, mobile operating and monitoring module and at least an HMI data module assigned to the technical system.
  • the HMI data module has first means for preferably cyclic Management of HMI data of the technical system.
  • funds are used to administer the regional operating area the technical system and on the other hand for assignment a universal mobile operator control and monitoring module, its current position in the regional operating area the technical system is located.
  • third effect Means in the HMI data module at least the loading of HMI data the technical facility in the associated universal, mobile Operating and monitoring module.
  • This embodiment has the particular advantage that for carrying out the steps of the method according to the invention
  • a compact HMI data module exists that is beneficial integrated directly into the technical system and over a data bus can be coupled with it. This execution allows existing technical equipment without excessive Retrofit effort with an HMI data module or this e.g. to replace in a service case.
  • the third means are designed so that the HMI data contactless in the associated universal, mobile Control and monitoring module to be transmitted.
  • All known standards for wireless data transmission can be used, e.g. Infrared data transmission IrDa and radio transmissions e.g. via Bluetooth, WLAN, GMS or GPRS.
  • radio transmissions e.g. via Bluetooth, WLAN, GMS or GPRS.
  • the HMI data module again has fourth means for receiving at least transmission telegrams, at least HMI input data for updating the HMI data of the technical data Plant from the assigned universal, mobile operator Observation module included.
  • An HMI data module of this Art thus handles the entire range of tasks with the exception of the immediate display and specification of HMI data. This includes the preferred cyclical acquisition of HMI data within the technical system, the update the HMI data by receiving and feeding of HMI input data uploaded by a "Client HMI" were. Furthermore, the HMI data module handles all data communication from and to "Client HMI's".
  • the universal, mobile operating and monitoring module of the invention HMI Systems Positioning means for which locating signals evaluate that provided by a satellite system especially a GPS satellite system and the current position to the second means of the HMI data module transfer.
  • the means as locating signals and the field strengths of im regional operating range of receivable local radiation signals be evaluated. In both cases it is advantageous that for positioning already existing navigation and radiation systems are used.
  • suitable HMI system also has at least a universal, mobile operating and monitoring module.
  • Farther are a central server and an HMI communication module available.
  • the central server points to first means for preferably cyclic management of HMI data of the technical Facility, and second funds, both to manage of the regional operating area of the technical system, as also for the assignment of a universal, mobile operating and Observation module, whose current position in the regional Operating area of the technical system, serve.
  • Farther HMI communication modules are assigned to technical systems. These indicate network means for connection to the central Server and loading device at least for HMI data of the technical Installation in an associated universal, mobile operating and observation module.
  • the tasks of an HMI data module in the above-mentioned first embodiment is in this second embodiment to a split central server and an HMI communication module.
  • the first and second means of the server the same tasks as the corresponding means of the above HMI data module.
  • the task of the third Medium taken over by separate HMI communication modules.
  • the HMI data is added the second embodiment centrally managed in a server.
  • Distributed locally and the respective technical equipment only the HMI communication modules are assigned, which have the functions of data interfaces.
  • the Central HMI data management has the advantage that the HMI Data from various technical systems or system components can be managed together. This also allows comparative analyzes and e.g. Long-term archiving of HMI records. It can also do more functions from the server be taken over centrally, e.g. a user administration with operating rights for all mobile operating systems that can be used in the system Monitoring modules.
  • an HMI communication module furthermore receiving means at least for transmission telegrams with HMI input data for the technical system of the assigned universal, mobile operating and monitoring module and for a forwarding of the transmission telegrams to the first means of the central server.
  • a universal, mobile indicates Control and monitoring module itself means for position determination on. These evaluate locating signals, e.g. from be provided to a satellite system, in particular a GPS satellite system, and transmit the current position to receiving means of a preferably adjacent HMI communication module for forwarding to the second means of central server. Furthermore, also proximity fields from the universal, mobile operator control and monitoring module to Location will be evaluated. This can be about Actuating fields of action based on a communication standard such as. Bluetooth or Fast Infrared.
  • HMI communication module Receiving means, which for determining position emissions of the universal, mobile operator control and monitoring module received as locating signals. These can either be evaluated by the HMI communication module itself, or be sent to the central server to determine the position of the mobile operator control and monitoring module.
  • one of several HMI communication modules received and transmitted to the server broadcasts there the current position value of the radiating mobile operating and monitoring module are determined.
  • FIGS. 1 to 3 a first embodiment for an HMI system designed according to the invention.
  • an operating area OA is shown by way of example, in which a first and a second technical system M1, M2 arranged are.
  • the two technical systems M1, M2 can e.g. Veroder Be processing machines, and a part in particular of an entire manufacturing area e.g. a large-scale Represent system.
  • an HMI Data module AP1, AP2 assigned to a technical system M1, M2.
  • these are in the respective technical Plant integrated, but also in one possible be placed in immediate spatial environment thereof.
  • a first and a second Regional operating area OA1, OA2 available in the operating area OA. It is the first regional operating area OA1 by way of example the next associated technical facility M1 and is managed by the connected first HMI data module AP1, while the second regional operating area OA2 the assigned to it by way of example technical installation M2 located therein and the second HMI data module connected to it AP2 is managed.
  • the first regional operating area OA1 may e.g.
  • the second technical facility M2 may therefore be from their regional operating area OA2 quasi completely surrounded, since with an operation this An observation by a person from all directions necessary or at least advantageous.
  • universal, mobile operating and observation modules MU provided. These are it is preferably mobile industrial hand-held terminals. These usually have a large-scale display unit, e.g. an LCD display, and a variety of input keys and keyboards. In many cases, in mobile Finallyund Observation modules also touch-sensitive display units, especially touch screens used. As a mobile operating and observation modules may u.U. but also already available non-industrial wireless Devices, such as Mobile phones or personal digital assistants PDA to be used.
  • Figs. 1 to 3 is a Operating and monitoring module MU shown as a circle and is located, for example, inside the second regional Operating area OA2. An operator is shown in Figs. 1 to 3 for reasons of clarity not shown.
  • Fig. 1 shows how the mobile control and monitoring module MU in a first step his current position with the help of Location signals determined.
  • Example locating signals evaluated by a satellite system originate, in particular from a GPS satellite system.
  • Fig. 1 three transmitting and receiving stations GPS1, GPS2, GPS3 of the satellite system shown.
  • the outgoing ones Locating signals are from the operating and monitoring module MU received and evaluated for position determination.
  • the mobile control and monitoring module MU After the mobile control and monitoring module MU its current Position, it emits transmission telegrams, which contain at least the currently determined position data. 2 symbolically shows two transmission telegrams PM1, PM2. These are provided by the HMI located in the operating area OA Data modules AP1 and AP2 received. Have according to the invention these have means of managing the regional operating area the associated technical system. Each HMI data module can thus detect whether the mobile operating and monitoring module MU in the associated regional operating area or not. In the example of Figs. 1 to 3 is the operating and monitoring module MU in the regional operating area OA2 of the second technical plant M2 placed.
  • the HMI data module AP2 thus assigns in a second step of Method according to the invention the mobile operating and monitoring module MU of the second technical plant M2 and builds a data connection to the operator control and monitoring module MU on.
  • the HMI data module AP1 stops responding, because its HMI data module AP1 based on the evaluation the transmitted position data has detected that the Operating and monitoring module MU at least currently outside of the regional operating area OA1 to be managed.
  • Fig. 3 is shown as in a third step of method according to the invention the associated HMI data module AP2, i. in its regional operating area, the mobile Operating and monitoring module MU currently located, HMI data into the mobile operator control and monitoring module MU loads.
  • This can now be temporarily used by an operator to execute Operating and / or observation actions are used, which refer to the second technical plant AP2.
  • HMI data of the second technical plant AP2 the mobile operator control and monitoring module MU for plant personnel to bring to the display.
  • Step may also be performed by plant personnel e.g. manually in the Operating and monitoring module entered default values than HMI input values for updating the HMI data in the HMI Data module AP2 be transferred back to thereby the operating state technical system AP2.
  • plant personnel e.g. manually in the Operating and monitoring module entered default values than HMI input values for updating the HMI data in the HMI Data module AP2 be transferred back to thereby the operating state technical system AP2.
  • at least data telegrams DM2 in the sense of a "download" from the HMI data module AP2 to the operating and observation module MU transferred.
  • the data telegrams also allow the bidirectional connection, so also one "Upload" of HMI input data from the HMI module into the HMI data module AP2.
  • HMI data in the present invention are all data to understand that in a necessary context for one integrated production management, and their display and Influencing significantly the production result of the technical Influencing investment in terms of quantity and quality.
  • HMI data become but further processed in the present invention Data understood. These can be from the HMI data module Raw data derived. These include, for example statistical trend analyzes, OEE measures, i. so-called Overall Equipment Efficiency Data, KPI Numbers, i. Key Performance Indicator data, but also warehouse management and Workpiece tracking information, scheduled maintenance orders and much more. In many cases, these derived data out as MES data, i. Management Execution System data, designated. Also in the present invention This data is considered as part of the HMI data.
  • HMI data can be sent directly in the form of HMI display data on the operator control and monitoring module MU be issued.
  • These may preferably be process values of the technical installation M2, e.g. around actual values and Alarm messages from technical equipment, warnings and much more.
  • process automation often desired that e.g. Raw data in one clear shape, e.g. in a dynamic process diagram, be displayed.
  • operating masks for Specification of HMI input data are available.
  • HMI initialization data in the associated universal, mobile operating and monitoring module MU are loaded. These cause at least one parameterization of the display of HMI data of the technical facility assigned to the universal, mobile operating and monitoring module.
  • HMI data depends on the location of the assigned universal, mobile control and monitoring module MU inside the regional operating area OA2 of the assigned technical Annex M2 are transmitted, in particular depending on the Distance to the technical installation M2. This is a special fine graduation of each in down or upload direction transferable HMI data possible. If an operator, the a mobile operating and monitoring module MU Is available, e.g. just on the edge of the regional operating area OA2 is located, so it is conceivable only such HMI To provide data for transmission that is not immediate Require visual contact with the technical system. on the other hand
  • the contents of HMI data may also depend on the Direction of space to be controlled. So it can be beneficial or be necessary if an operator, e.g. directly in front the technical system stands, with other HMI data contents or other HMI input data for a manipulation be released as if the operator behind or next to the technical facility stands.
  • Fig. 4 shows in the form of a block diagram an exemplary internal structure of the second technical system M2 with an advantageously directly integrated and according to the invention designed HMI data module AP2. Furthermore, an exemplary internal structure of a mobile operator control and monitoring module MU presented, which according to the already explained Example of Fig. 1 to 3 temporarily of the second technical Attachment M2 is assigned. It can thus transmit and data telegrams Exchange DM2 with its HMI data module AP2.
  • the second technical system M2 for example three internal technical resources BM21, BM22, BM23 on. These are associated with HMI data, i. generate these e.g. HMI display data or require e.g. HMI input data.
  • the HMI data is by means of one according to the invention designed mobile control and monitoring module MU displayable and optionally additionally operable.
  • the administration the HMI data i. in particular their selection, registration, Updating, storage, packaging, e.g. to display or archival purposes, takes place in the second HMI data module AP2 both to the operating resources BM21, BM22, BM23 as well as the mobile operator control and monitoring module MU.
  • HMI data module cyclically prefers the HMI data in both Directions, i. in the sense of a down- and upload.
  • This arrangement has the advantage that all HMI data and the associated actions are initiated by the HMI data module and settled. This will both the technical equipment as well as the usable universal mobile Operating and monitoring modules significantly relieved. It So there are no hardware or software precautions special way to access HMI data manage.
  • the HMI data of the internal resources BM21, BM22, BM23 be in the HMI data module AP2 using a processing unit AVE first means OFF for preferably cyclical management, i.e. in particular for collection, storage and updating, fed.
  • Both HMI display data, to issue the to a mobile operator control and observation module are, as well as HMI input data from a mobile Operating and monitoring module to be received, processed.
  • the Management of the second regional operating area OA2 can e.g. with the help of stored surface coordinates.
  • HMI data module AP2 allows one to be preferred contactless exchange of HMI data with that in the regional Operating area of the technical facility located mobile, universal control and monitoring module.
  • This data is provided by the mobile operating and monitoring module MU via a first external data interface MSK on non-contact Received manner and preferably via an internal Data bus MUDB and switching of a processing unit MVE further funds MBO to issue in particular of HMI display data supplied, e.g. an LCD display.
  • Farther means MBU are provided for inputting HMI input data, e.g. a keyboard or a touch-sensitive display, e.g. a touch screen. About this given by a person Input values are again preferred by mediating the Processing unit MVE in a non-contact manner over the Data interface MSK reloaded into the HMI data module.
  • the embodiment shown in the example of FIG. 4 for a in the inventive system usable mobile Whyund Observation module MU advantageously has a second external Data interface MSP for the contactless exchange of Positioning signals for position determination, e.g. with the Sending and receiving stations GPS1, GPS2, GPS3 of a satellite system for locating signals.
  • funds are MUS for caching i.e.. Buffering of data available, in particular position data and HMI data, i. HMI input data, HMI initialization data and HMI display data.
  • the invention offers the particular advantage that contrary conventional HMI devices a division of the one hand Function of managing HMI data on an HMI data module and on the other hand, the function of display and operation of HMI data on a universal mobile operator control and monitoring module he follows.
  • is a universal, mobile Operating and monitoring module ideally suited for deployment of display and control functions, but not in In any case, the appropriate device to the administration of u.U. coping with extensive HMI data.
  • FIGS. 5 to 7 A second embodiment will be described below with reference to FIGS. 5 to 7 for a designed according to the invention HMI System explained.
  • the tasks of the HMI data module become from the example of Figures 1 to 3 in the example of Figures 5 to 7, and also explained in more detail below and further illustrated in FIGS. 8-10 Embodiment of a central server and HMI communication modules executed.
  • a first and second HMI communication module AP3 and AP4 which each have one in FIGS. 5 to 7 dashed and oval illustrated transmission and reception area AP3R or AP4R have, for example, a third regional Operating area OA3 on. Their transmission and reception areas thus cover it completely.
  • the first and second HMI Communication module AP3 and AP4, and thus the third regional Operating area OA3 are in the example of FIGS. 5 to 7 assigned to a technical system M3.
  • a third and fourth HMI communication module are connected AP5 and AP6, which each have one in the figures 5 to 7 dashed and oval transmitting and Reception areas AP5R and AP6R have, for example, a fourth regional operating area OA4. Their transmitting and Reception areas thus completely cover this.
  • the third and fourth HMI communication module AP5 and AP6, and thus the fourth regional operating area OA4 are in the example of Figures 5 to 7 assigned to a technical system M3.
  • the HMI communication modules AP3, AP4, AP5, AP6 are via a Data network CN with a central server CS for HMI data connected.
  • This central server CS is in turn with the technical equipment M3, M4 and has first funds for preferably cyclic management of HMI data of the technical Appendices M3, M4.
  • second remedies which for managing the regional operating areas OA3 and OA4 of the technical systems M3, M4 and for assignment a universal, mobile operator control and monitoring module MU serve, if its current position in one of the regional Operating range OA3 or OA4 is located.
  • the HMI Communication modules AP3, AP4 and AP5, AP6 available, which as described above, the technical system M3 or M4 assigned are.
  • the HMI communication modules have network resources CN for connection to the central server CS and loading means at least for HMI data of the technical system M3 or M4 in an associated universal, mobile operating and Observation module MU.
  • FIG. 5 it is shown in FIG. 5 a first step from a mobile operator control and monitoring module MU, receive positioning signals for position determination become.
  • receive positioning signals for position determination become.
  • These for example, from a Satellite system GPS1, GPS2, GPS3 provided, in particular a GPS satellite system.
  • Fig. 6 shows, comparable to Fig. 2, as in a second Step from the mobile control and monitoring module MU transmission telegrams PAP 5 in particular sent with position data become.
  • this takes the closest HMI communication module AP5 opposes the position data and transmits them to the central server CS.
  • the Transmission telegrams PAP5 of the mobile operator control and monitoring module MU are thus getting to the HMI communication module AP5, in whose transmission and reception area AP5R the mobile Operating and monitoring module MU is located, in particular for the transmission of position data or HMI input data.
  • any of the HMI communication modules AP3 to AP6 take the position data independently, if the HMI module is watching located in the associated regional operating area. It must just be sure to connect via the Transmit and receive range of at least one HMI communication module is possible.
  • the universal, mobile operating and observation module MU using the central server CS at least temporarily the regional operating area OA4 and thus assigned to the technical system M4.
  • Fig. 7 shows, finally, as comparable to FIG. 3 in a third step is the HMI communication module AP5, in which Transmitting and receiving area AP5R the mobile operating and Observation module MU is located, from the central server CS selected data telegrams DAP5, in particular with HMI display data and / or HMI initialization data to the mobile operating and observation module sends.
  • the HMI communication module AP5 in which Transmitting and receiving area AP5R the mobile operating and Observation module MU is located, from the central server CS selected data telegrams DAP5, in particular with HMI display data and / or HMI initialization data to the mobile operating and observation module sends.
  • FIGS. 8 to 10 and FIGS. 11, 12 will be below a third and a fourth embodiment of a according to of the invention designed HMI system explained.
  • a central server CS available to the example Four HMI communication modules AP3 to AP6 with send and receive Reception areas AP3R to AP6R are connected. This one Arrangements largely that shown in FIGS. 5 to 7 Corresponding arrangement is used to avoid repetition refer to the related, above statements.
  • these are, for example, radiation signals AP5S, AP6S from the third or fourth HMI communication module AP5, AP6, in particular outgoing field strengths.
  • the second step are of the mobile operator control and monitoring module MU turn transmission telegrams PAP6 in particular with position data to the nearest, in this case e.g. coupled to the end of the data bus CN HMI communication module AP6 sent.
  • the mobile Operating and monitoring module MU now the regional operating area OA4 and thus assigned to the technical system M4 are in a third shown in Fig. 10 Step e.g. via the nearest HMI communication module AP6 provided by the central server CS data telegrams DAP6 especially with associated HMI display data and / or HMI initialization data to the mobile operating and Observation module sent.
  • Radios MUS of the mobile control and observation module MU from neighboring HMI communication modules received e.g. the modules AP5, AP6, and for position determination of the mobile operator control and monitoring module MU evaluated.
  • the necessary receiving facilities in the HMI communication modules can e.g. as GSM, GPRS or WLAN Transmitting and receiving devices to be executed.
  • the position determination then takes place under evaluation of these emissions either in an HMI communication module or in the central server.
  • the mobile control and observation module MU now the regional operating area OA4 and thus the technical Appendix M4 is assigned, in a in Fig. 12 illustrated third step e.g. over the closest HMI communication module AP6 provided by the central server CS Data telegrams DAP6 especially with associated HMI display data and / or HMI initialization data sent the mobile HMI module.
  • Figs. 13 and 14 a fifth embodiment will be described below for a designed according to the invention HMI System explained. Since these arrangements with the in Figs. 1 to 3 illustrated arrangement is to avoid of repetitions on the corresponding, above remarks directed. The main differences of the execution of Fig. 13, 14 with respect to the embodiment of Fig. 1 to 3 is again in the way of determining the position for a mobile operating and monitoring module MU.
  • the Position determination by the mobile operating and monitoring module itself In the first step shown in FIG. 13, the Position determination by the mobile operating and monitoring module itself.
  • proximity fields SAM2 are received and evaluated that of the located in close proximity HMI data module AP2, which in the second technical Plant M2 is integrated, to be radiated.
  • These proximity fields can e.g. on a known transmission standard based, e.g. the so-called BLUETOOTH or infrared standard.
  • the position determination of the mobile operating and monitoring module done by placement in the data collection area an HMI data module.
  • the mobile operating and observation module MU determines his position and the HMI data module AP2, it is the regional operating area OA2 and thus assigned to the technical system M2.
  • FIG Step by radiation in the data transmission area DAM2 of the HMI Data module AP2 associated HMI display data and / or HMI Initialization data to the mobile operator control and monitoring module be transmitted.

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bedienung und Beobachtung einer technischen Anlage, der zumindest ein regionaler Bedienbereich zugeordnet ist, unter Einsatz von einem universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul, umfasst drei Schritte. In einem ersten Schritt wird die aktuelle Position des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls mit Hilfe von Ortungssignalen bestimmt, in einem zweiten Schritt wird das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul dann einer technischen Anlage zugeordnet, wenn sich die aktuelle Position des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls gerade im regionalen Bedienbereich dieser technischen Anlage befindet, und in einem dritten Schritt werden in das zugeordnete mobile Bedien- und Beobachtungsmodul HMI Daten der technischen Anlage geladen. Die Erfindung beruht auf dem Prinzip, dass keine feste, sondern nur eine temporäre Zuordnung eines universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls zu einer technischen Anlage erfolgt. Es müssen somit selektiv nur diejenigen HMI Daten in das Bedien- und Beobachtungsmodul geladen werden, die zur Durchführung der jeweils gewünschten Bedienungs- und Beobachtungsaufgaben an der zugeordneten technischen Anlage bzw. eines bestimmten Anlagenteils benötigt werden. Wird das Bedienund Beobachtungsmodul von einer Bedienperson mitgeführt, so kann diese uneingeschränkt den regionalen Bedienbereich einer technischen Anlage verlassen, und den regionalen Bedienbereich einer anderen technischen Anlage betreten. Die Erfindung ermöglicht dann eine temporäre Zuordnung zur dieser Anlage. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein HMI System zur Bedienung und Beobachtung einer technischen Anlage.
Technische Anlagen sind alle Arten von technischen Geräten und Systemen sowohl in Einzelanordnung als auch in datentechnischer Vernetzung z.B. über einen Feldbus. Bei industriellen Anwendungen fallen darunter einzelne Betriebsmittel, z.B. Antriebe, Bearbeitungsmaschinen. Eine technische Anlage kann aber auch eine Produktionsanlage sein, bei der mit lokal verteilten Betriebsmitteln ein gesamter technischer Prozess betrieben wird, z.B. eine chemische Anlage oder Fertigungsstraße. Technische Anlagen werden mit speziellen digitalen Datenverarbeitungssystemen, auch Automatisierungssystem genannt, gesteuert und bedient. In einem solchen System sind einerseits zur direkten Steuerung der technischen Anlage dienende Geräte vorhanden, d.h. speicherprogrammierbare Steuerungen SPS, auch als "PLC - Programmable Logic Controller" bezeichnet. Zur Entlastung dieser Steuerungen weisen Automatisierungssysteme weitere spezielle Geräte auf, welche eine Schnittstelle für Bedienpersonal bilden. Diese werden als Geräte zum "Bedienen- und Beobachten", abgekürzt "B+B", oder als HMI Geräte, d.h. Human Machine Interface, bezeichnet.
Der Begriff HMI Gerät ist ein Oberbegriff und umfasst alle zu dieser Gruppe von Geräten gehörigen Komponenten. Als ein Beispiel sollen "Operator Panels", auch als "Bedienpanels" bzw. kurz als "OP" bezeichnet, genannt werden. Diese können stationär oder mobil ausgeführt sein. HMI Geräte dienen in einem vernetzten Automatisierungssystem als Hilfsmittel für Bedienpersonal, um Prozessdaten der zu steuernden technischen Anlage anzeigen und bedienen zu können. Diese Funktion wird mit "Supervisor Control and Data Akquisition" (SCADA) bezeichnet. Hierzu ist das HMI Gerät in der Regel hardwaremäßig speziell aufgebaut, d.h. es verfügt z.B. über einen Touchscreen und ist gegen Umwelteinflüsse besonders abgeschirmt. Weiterhin wird darin eine spezielle Software ausgeführt. Diese stellt Funktionen bereit, womit Komfort, Qualität und Sicherheit einer Bedienung durch eine Bedienperson verbessert. So können über HMI Geräte z.B. interaktive Prozessabbilder der zu bedienenden technischen Anlage visualisiert und bedient, aber auch projektiert und generiert werden. Hiermit ist einerseits eine selektive Anzeige von Reaktionen der technischen Anlage möglich, meist in Form von Messwerten und Meldungen. Andererseits wird es durch gezielte Vorgabe von Bedienhandlungen und Dateneingaben ermöglicht, die technische Anlage in gewünschte Zustände zu überführen.
Bislang sind die Geräte eines Automatisierungssystems der jeweils zu steuernden technischen Anlage fest zugeordnet. Davon sind neben den naturgemäß fest angekoppelten Steuerungsgeräten in der Regel auch die HMI Geräte betroffen. Diese sind z.B. in Form eines Terminals oder Operator Panels als ein fester Bestandteil des jeweiligen Automatisierungssystem der dazugehörigen technischen Anlage eindeutig zugeordnet. In den einzelnen Operator Panels eines Automatisierungssystems sind alle maschinen- und bedienungsspezifischen Daten, z.B. Maschinendaten, Prozessabbilder, Konfigurationsfiles und vieles mehr, der jeweils zugeordneten technischen Anlage geladen. Die Runtimesoftware eines derartigen HMI Geräts enthält somit alle Daten und Parameter, welche für das Bedienen und Beobachten genau dieser technischen Anlage oder eines Teiles davon für Anlagenbedienpersonal notwendig sind.
Eine derartige datentechnisch feste Zuordnung eines HMI Geräts zu einem Automatisierungssystem und der angeschlossenen technischen Anlage weist aber auch Nachteile auf. Da alle maschinen- und bedienungsspezifischen Daten der Anlage darin fest hinterlegt sind, ist die Flexibilität derartiger HMI Geräte meist eingeschränkt. Diese sind somit vielfach stationär meist in der unmittelbaren räumlichen Umgebung der zugeordneten technischen stationär montiert. Eine Bedienperson muss sich somit zum Standort des jeweiligen HMI Geräts begeben, und ist somit in seiner Bewegungsfreiheit eingeschränkt. Weiterhin ist das HMI Gerät und eine Bedienperson den am Montagestandort vorliegenden Umgebungsbedingungen dauerhaft ausgesetzt.
Falls ein derartiges HMI Gerät ausgetauscht werden muss, müssen alle maschinen- und bedienungsspezifischen Daten nachgeladen werden, um die ursprüngliche Betriebsfähigkeit wieder vollständig herstellen zu können. Selbst bei mobilen Ausführungen von HMI Geräten, z.B. in Form von kabelgebundenen bzw. über eine Funkstrecke angekoppelten Hand-Helds ist es üblich, diese einer technischen Anlage bzw. einem Betriebsmittel derselben logisch eindeutig zuzuordnen. Auch dies hat in der Regel zur Folge, dass alle Projektier-, Anzeige- und Maschinendaten unabhängig von der Häufigkeit deren Nutzung im Hand-Held geladen sind, d.h. für alle möglichen Beobachtungs- und Bediensituationen vorrätig gehalten werden müssen. Die für derartige HMI Geräte eingesetzte Hard- und Software müssen somit entsprechend leistungsfähig sein. Im Falle eines ausfallbedingten Ersatzes derartiger Geräte können somit erhebliche Aufwendungen entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Bedienung und Beobachtung einer technischen Anlage und ein entsprechendes HMI System zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, welche eine wesentlich bessere räumliche und datentechnische Flexibilität als bisherige HMI Systeme aufweisen. Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit den Merkmalen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens, und mit den in den nebengeordneten Ansprüchen 9 und 16 enthaltenen HMI Systemen gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bedienung und Beobachtung einer technischen Anlage, der zumindest ein regionaler Bedienbereich in einem Bedienareal zugeordnet ist, mittels einem universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul, umfasst drei Schritte. In einem ersten Schritt wird die aktuelle Position des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls mit Hilfe von Ortungssignalen bestimmt, in einem zweiten Schritt wird das universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul einer technischen Anlage zugeordnet, wenn sich die aktuelle Position des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls im regionalen Bedienbereich der technischen Anlage befindet, und in einem dritten Schritt werden in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul HMI Daten der technischen Anlage geladen.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine Fülle von Vorteilen. Dabei beruht die Erfindung auf dem Prinzip, dass keine feste, sondern nur eine temporäre Zuordnung eines universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls zu einer technischen Anlage erfolgt. Es müssen somit selektiv nur diejenigen HMI Daten in das Bedien- und Beobachtungsmodul geladen werden, die zur Durchführung der jeweils gewünschten Bedienungsund Beobachtungsaufgaben an der zugeordneten technischen Anlage bzw. eines bestimmten Anlagenteils benötigt werden. Wird das Bedien- und Beobachtungsmodul von einer Bedienperson mitgeführt, so kann diese uneingeschränkt den regionalen Bedienbereich einer technischen Anlage verlassen, und den regionalen Bedienbereich einer anderen technischen Anlage betreten. Nach Durchlaufen der drei Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, d.h. also erstens Positionsbestimmung des Bedienund Beobachtungsmoduls, zweitens Zuordnung zu der dazugehörigen technischen Anlage, und drittens Download der HMI Daten der technischen Anlage in das Bedien- und Beobachtungsmodul, kann auch die andere technische Anlage von der Bedienperson uneingeschränkt bedient- und beobachtet werden.
Als Bedien- und Beobachtungsmodule können somit universelle Geräte ohne jegliche Vorprogrammierungen und Vorkonfigurationen eingesetzt werden. Diese können kurz auch als "Client HMI" bezeichnet werden. Es ist damit ohne weiteres möglich, dass z.B. in einer Warte einer großtechnischen Anlage wie z.B. einem Kraftwerk, eine Vielzahl von derartigen universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul bereitliegen und im Bedarfsfall vom Bedienpersonal für Inspektionsgänge nur temporär benutzt werden. Derartige "Client HMI's" können ohne mechanische Verbindung vollkommen frei und ohne Rücksicht auf Verbindungspunkte in der Anlage bewegt werden. Weiterhin können diese auch in Anlagenpunkten, an denen nur schwierig stationäre B+B Geräte über längeren Zeitraum eingesetzt werden können, z.B. aus Platzgründen oder wegen der vorherrschenden Umgebungsbedingungen, können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mobile "Client HMI's" temporär eingesetzt werden.
Da mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine "Client HMI" nur nach Zuordnung zu einer technischen Anlage innerhalb von deren regionalen Bedienbereich auf diese eingewirkt werden kann, d.h. in vielen Fällen im direkten Umfeld der technischen Anlage, kann hiermit die Sicherheitsanforderung erfüllt werden, dass Maschinen nur dann bedient werden können, wenn sich der Bediener in deren unmittelbarer Nähe befindet.
Hiermit kann einerseits verhindert werden, dass Eindringlinge in eine technische Anlage, die sich aber nicht direkt vor Ort befinden, diese manipulieren können. Weiterhin kann verhindert werden, dass Anlagenbedienungen aus Positionen heraus ausgeführt werden, die eine Gefahr heraufbeschwören können.
Vorteilhaft werden mit den HMI Daten der technischen Anlage HMI Initialisierungsdaten in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul geladen werden. Diese bewirken vorteilhaft eine Parametrierung der Anzeige von HMI Daten der technischen Anlage auf dem zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul.
Es ist hiermit vorteilhaft möglich, dass die Art der Anzeige von HMI Daten von Anlage zu Anlage unterschiedlich ist, und vorteilhaft auf die Notwendigkeiten der jeweiligen Anlagenbedienung optimal abgestimmt werden kann. Dies kann die Art der Anzeige, wie z.B. Farben und Schriftgrößen, aber auch die Anzeigeinhalte, wie z.B. Tabellenformen und Prozessabbilder, initialisiert werden.
Bei einer weiteren Ausführung ist es vorteilhaft, wenn mit den HMI Daten der technischen Anlage HMI Anzeigedaten in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul geladen werden. Diese enthalten zumindest Prozesswerte der technischen Anlage, insbesondere Istwerte und Alarmmeldungen von technischen Betriebsmitteln der technischen Anlage.
Hiermit ist es vorteilhaft möglich, z.B. Voreinstellungen, laufende Istwerte, d.h. veränderliche Prozessgrößen, direkt in universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul downzuloaden, ohne dass es hierzu einer Aktion des Bedienpersonals bedarf. Es ist mit dieser Ausführung z.B. ohne weiteres möglich, dass z.B. nur ein besonders kritischer Prozesswert einer Anlage nach Abschluss der drei Schnitte des erfindungsgemäßen Verfahrens in das Bedien- und Beobachtungsmodul geladen und angezeigt wird, wenn eine Bedienperson den regionalen Bedienbereich dieser Anlage betreten hat. Andererseits können auch wiederkehrende vorkonfektionierte, dynamische Prozessschaubilder und automatisch zur Anzeige gebracht werden.
Vorteilhaft können die HMI Daten im zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul nach einer Aktualisierung in einem vierten Schritt bis in die technische Anlage zurück geladen werden, insbesondere in Form von HMI Eingabedaten. Vorteilhaft enthalten die zurück geladenen HMI Daten Vorgabewerte für die technische Anlage, insbesondere Soll- und Vorgabewerte für technische Betriebsmittel der technischen Anlage.
Nach einer "Beobachtung" des aktuellen Zustandes einer technischen Anlage durch eine Bedienperson kann es notwendig sein, Veränderungen an einer Parametrierung vorzunehmen, z.B. Sollwerte für einen laufenden technischen Prozess geringfügig anzupassen. Diese Werte können von einer Bedienperson in das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul eingegeben und zur Aktualisierung in die technische Anlage zurück geladen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es somit, dass eine "Client HMI" nicht mit Projektierinformationen über alle etwaigen Zielumgebungen "vorgeladen" werden muss. Alle notwendigen Informationen werden dem "Client HMI" zur Laufzeit verfügbar gemacht, wenn sich dieser im regionalen Bedienbereich der jeweiligen technischen Anlage bzw. Anlagekomponente befindet. Entsprechende "leere'' "Client HMI's'' können somit ohne Vorbereitungszeit direkt z.B. aus einem Lager entnommen und in Betrieb gesetzt werden. Es treten keine Konfigurations- und Umladezeiten und auch keine eventuell darauf zurückzuführenden Fehler auf. Die Menge der auf einem "Client HMI" temporär down zu loadenden und zwischen zu speichernden Daten kann somit reduziert werden, was auch den Einsatz preiswerterer Hardware möglich macht.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn HMI Daten abhängig vom Standort des zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls im regionalen Bedienbereich der zugeordneten technischen Anlage, insbesondere abhängig von der Entfernung zur technischen Anlage, geladen oder zurück geladen werden.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass selektiv nur diejenigen HMI Daten übertragen werden müssen, die zur Durchführung von Bedienungs- und Beobachtungsaufgaben an einer lokal bestimmten Stelle insbesondere in einer technischen Anlage bzw. eines bestimmten Anlagenteils benötigt werden bzw. von einem Bediener auch sicher verarbeitet werden können. Wird die Übertragung der HMI Daten z.B. abhängig von der Entfernung zur technischen Anlage gesteuert, so können z.B. bestimmte Bedienungen z.B. aus Gründen der Anlagensicherheit gesperrt werden, falls sich eine Bedienperson zu weit entfernt von der technischen Anlage befindet, also außerhalb des Sichtbereiches. Andererseits können auch bestimmte Bedienungen aus Gründen der Personensicherheit gesperrt werden, falls sich eine Bedienperson zu stark an die technische Anlage annähert.
Ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignetes HMI System verfügt über zumindest ein universelles, mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul und zumindest ein, der technischen Anlage zugeordneten HMI Datenmodul. Das HMI Datenmodul weist erste Mittel zur bevorzugt zyklischen Verwaltung von HMI Daten der technischen Anlage auf. Zweite Mittel dienen einerseits zur Verwaltung des regionalen Bedienbereichs der technischen Anlage und andererseits zur Zuordnung eines universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls, dessen aktuelle Position im regionalen Bedienbereich der technischen Anlage liegt. Schließlich bewirken dritte Mittel im HMI Datenmodul zumindest das Laden von HMI Daten der technischen Anlage in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul.
Mit dieser Ausführung ist der besondere Vorteil verbunden, dass zur Ausführung der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ein kompaktes HMI Datenmodul vorhanden ist, dass vorteilhaft direkt in die technische Anlage integriert und über einen Datenbus damit gekoppelt sein kann. Diese Ausführung ermöglicht es, bestehende technische Anlagen ohne übermäßigen Aufwand mit einem HMI Datenmodul nachzurüsten bzw. dieses z.B. in einem Servicefalle zu ersetzen.
Vorteilhaft sind die dritten Mittel so ausgeführt, dass die HMI Daten berührungslos in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul übertragen werden. Dabei können alle bekannten Standards zur kabellosen Datenübertragung eingesetzt werden, z.B. Infrarotdatenübertragung IrDa und Funkübertragungen z.B. per Bluetooth, WLAN, GMS oder GPRS. Selbstverständlich verfügen dann die jeweils eingesetzten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodule über entsprechende Kommunikationsschnittstellen. Es ist damit sogar möglich, dass an sich primär für andere Zwecke vorgesehene mobile Geräte, wie z.B. Mobiltelefone bzw. PDA, d.h. Personal Digital Assistants mit Funkschnittstelle, auch als universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodule bei einem gemäß der Erfindung aufgebauten System eingesetzt werden können.
Vorteilhaft weist das HMI Datenmodul wiederum vierte Mittel zum Empfang zumindest von Sendetelegrammen auf, die zumindest HMI Eingabedaten zur Aktualisierung der HMI Daten der technischen Anlage vom zugeordneten universellen, mobilen Bedienund Beobachtungsmodul enthalten. Ein HMI Datenmodul dieser Art wickelt somit das gesamte Aufgabenspektrum mit Ausnahme der unmittelbaren Anzeige und der Vorgabe von HMI Daten ab. Hierunter fallen also die bevorzugt zyklische Akquisition von HMI Daten innerhalb der technischen Anlage, die Aktualisierung der HMI Daten durch Entgegennahme und Einpflegung von HMI Eingabedaten, welche von einem "Client HMI" upgeloaded wurden. Weiterhin wickelt das HMI Datenmodul die gesamte Datenkommunikation von und zu "Client HMI's" ab.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul des erfindungsgemäßen HMI Systems Mittel zur Positionsbestimmung auf, welche Ortungssignale auswerten, die von einem Satellitensystem bereitgestellt werden, insbesondere einem GPS Satellitensystem und die aktuelle Position an die zweiten Mittel des HMI Datenmoduls übertragen. Bei einer anderen Ausführung können von den Mitteln als Ortungssignale auch die Feldstärken von im regionalen Bedienbereich empfangbaren lokalen Abstrahlungssignalen auswertet werden. In beiden Fällen ist es vorteilhaft, dass zur Positionsbestimmung bereits vorhandene Navigations- und Strahlungssysteme eingesetzt werden.
Ein weiteres, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignetes HMI System verfügt ebenfalls über zumindest ein universelles, mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul. Weiterhin sind ein zentraler Server und ein HMI Kommunikationsmodul vorhanden. Der zentrale Server weist auf erste Mittel zur bevorzugt zyklischen Verwaltung von HMI Daten der technischen Anlage, und zweite Mittel, die sowohl zur Verwaltung des regionalen Bedienbereichs der technischen Anlage, als auch zur Zuordnung eines universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls, dessen aktuelle Position im regionalen Bedienbereich der technischen Anlage liegt, dienen. Weiterhin sind HMI Kommunikationsmodule technischen Anlagen zugeordnet. Diese weisen auf Netzwerkmittel zur Verbindung mit dem zentralen Server und Lademittel zumindest für HMI Daten der technischen Anlage in ein zugeordnetes universelles, mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul.
Die Aufgaben eines HMI Datenmoduls bei der oben erläuterten ersten Ausführung wird bei dieser zweiten Ausführung auf einen zentralen Server und ein HMI Kommunikationsmodul aufgeteilt. Dabei haben die ersten und zweiten Mittel des Servers die gleichen Aufgaben wie die entsprechenden Mittel des obigen HMI Datenmoduls. Dagegen wird die Aufgabe der dritten Mittel von separaten HMI Kommunikationsmodulen übernommen.
Während bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform die HMI Daten dezentral verteilt in den einzelnen HMI Datenmodulen verwaltet werden, und somit auch räumlich den jeweiligen technischen Anlagen zugeordnet sind, werden die HMI Daten bei der zweiten Ausführungsform zentral in einem Server verwaltet. Lokal verteilt und den jeweiligen technischen Anlagen zugeordnet sind dabei lediglich die HMI Kommunikationsmodule, welche die Funktionen von Daten-Schnittstellen aufweisen. Die zentrale HMI Datenverwaltung hat den Vorteil, dass die HMI Daten von verschiedenen technischen Anlagen bzw. Anlagenteilen gemeinsam verwaltet werden können. Dies ermöglicht auch vergleichende Analysen und z.B. Langzeitarchivierungen von HMI Datensätzen. Es können auch weitere Funktionen vom Server zentral übernommen werden, z.B. eine Userverwaltung mit Bedienrechten für alle im System benutzbaren mobilen Bedienund Beobachtungsmodule.
Demgegenüber sind die technischen Anforderungen an die verteilten HMI Kommunikationsmodule vergleichsweise gering. Damit sind im Falle von störungsbedingten Ausfällen Kostenvorteile verbunden. Vorteilhaft weist ein HMI Kommunikationsmodul weiterhin Empfangsmittel zumindest für Sendetelegramme mit HMI Eingabedaten für die technische Anlage vom zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul und für eine Weiterleitung der Sendetelegramme an die ersten Mittel des zentralen Servers auf.
Bei dieser zweiten, auf dem Prinzip der zentralen Verwaltung der HMI Daten von mehreren technischen Anlagen mit Hilfe eines Servers beruhenden Ausführung stehen grundsätzlich zwei Möglichkeiten zur Verfügung, um die Position eines Bedienund Beobachtungsmoduls zu bestimmen.
Bei einer ersten Möglichkeit weist ein universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul selbst Mittel zur Positionsbestimmung auf. Diese werten Ortungssignale aus, die z.B. von einem Satellitensystem bereitgestellt werden, insbesondere einem GPS Satellitensystem, und übertragen die aktuelle Position an Empfangsmittel eines bevorzugt benachbarten HMI Kommunikationsmoduls zur Weiterleitung an die zweiten Mittel des zentralen Servers. Weiterhin können auch Nahwirkungsfelder vom universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul zur Ortsbestimmung ausgewertet werden. Hierbei kann es sich um Nahwirkungsfelder handeln, die auf einem Kommunikationsstandard wie z.B. Bluetooth oder Fast Infrared beruhen.
Bei einer zweiten Möglichkeit weist ein HMI Kommunikationsmodul Empfangsmittel auf, welche zur Positionsbestimmung Abstrahlungen des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls als Ortungssignale empfangen. Diese können entweder vom HMI Kommunikationsmodul selbst ausgewertet werden, oder werden an den zentralen Server zur Bestimmung der Position des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls übermittelt.
Bei einer Ausführung kann aus den von mehreren HMI Kommunikationsmodulen empfangenen und an den Server übermittelten Abstrahlungen dort der aktuelle Positionswert des abstrahlenden mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls ermittelt werden. Dabei können als Empfangsmittel für Abstrahlungen des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls GSM Sende- und Empfangseinrichtungen, GRPS Sende- und Empfangseinrichtungen oder WLAN Sende- und Empfangseinrichtungen in den HMI Kommunikationsmodulen integriert sein.
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1
eine erste Ausführungsform für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System, wobei beispielhaft jeweils ein HMI Datenmodul in eine technische Anlage integriert ist, und in einem ersten Schritt von einem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul Ortungssignale zur Positionsbestimmung empfangen werden,
Fig. 2
die Ausführungsform von Fig. 1, wobei von dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul Sendetelegramme insbesondere mit Positionsdaten an die im Bedienareal befindlichen HMI Datenmodule abgeschickt werden, um in einem zweiten Schritt eine Datenverbindung mit einem, dem jeweiligen regionalen Bedienbereich zugeordneten HMI Datenmodul und so eine Zuordnung zu einer technischen Anlage aufzubauen,
Fig. 3
die Ausführungsform von Fig. 1, wobei in einem dritten Schritt dasjenige HMI Datenmodul, in dessen regionalen Bedienbereich sich das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul befindet, HMI Daten insbesondere mit HMI Initialisierungsdaten und HMI Anzeigedaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul sendet,
Fig. 4
das Blockschaltbild eines beispielhaften inneren Aufbaus einer technischen Anlage, in die ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI Datenmodul integriert ist, und einen beispielhaften inneren Aufbau eines mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls, das Sende- und Datentelegramme mit dem HMI Datenmodul austauscht,
Fig. 5
eine zweite Ausführungsform für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System, wobei HMI Kommunikationsmodule beispielhaft über ein Datennetzwerk mit einem zentralen Server verbunden sind, und vergleichbar zu Fig. 1 in einem ersten Schritt von einem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul Ortungssignale zur Positionsbestimmung empfangen werden,
Fig. 6
die zweite beispielhafte Ausführungsform von Fig. 5, wobei vergleichbar zu Fig. 2 in einem zweiten Schritt von dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul Sendetelegramme insbesondere mit Positionsdaten abgeschickt werden, um eine Datenverbindung mit einem HMI Kommunikationsmodule aufzubauen, in dessen Sende- und Empfangsbereich sich das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul befindet,
Fig. 7
die zweite beispielhafte Ausführungsform von Fig. 5, wobei vergleichbar zur Fig. 3 in einem dritten Schritt dasjenige HMI Kommunikationsmodule, in dessen Sende- und Empfangsbereich sich das mobile Bedienund Beobachtungsmodul befindet, vom zentralen Server ausgewählte Datentelegramme insbesondere mit HMI Initialisierungsdaten und HMI Anzeigedaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul sendet,
Fig. 8
eine dritte beispielhafte Ausführungsform für ein erfindungsgemäß gestaltetes HMI System, wobei HMI Kommunikationsmodule wie bei Fig. 5 mit einem zentralen Server verbunden sind, und in einem ersten Schritt von einem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul zur Positionsbestimmung Nahwirkungsfelder empfangen und ausgewertet werden, insbesondere Abstrahlungssignale von benachbarten HMI Kommunikationsmodulen,
Fig. 9
die dritte beispielhafte Ausführungsform von Fig. 8, wobei in einem zweiten Schritt von dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul Sendetelegramme insbesondere mit Positionsdaten an das nächstliegende, z.B. am Ende des Datenbusses angekoppelte, HMI Kommunikationsmodul abgeschickt werden, um mit diesem HMI Kommunikationsmodul im dazugehörigen regionalen Bedienbereich eine Datenverbindung aufzubauen,
Fig. 10
die dritte beispielhafte Ausführungsform von Fig. 8, wobei in einem dritten Schritt das am nächsten liegende HMI Kommunikationsmodule vom zentralen Server bereitgestellte Datentelegramme insbesondere mit HMI Initialisierungsdaten und HMI Anzeigedaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul sendet,
Fig. 11
eine vierte beispielhafte Ausführungsform für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System, wobei HMI Kommunikationsmodule wie bei Fig. 5 mit einem zentralen Server verbunden sind, und in einem ersten Schritt benachbarte HMI Kommunikationsmodule Funkabstrahlungen des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls zur Bestimmung von dessen Position empfangen,
Fig. 12
die vierte beispielhafte Ausführungsform von Fig. 11, wobei vergleichbar zu Fig. 10 in einem dritten Schritt das am nächsten liegende HMI Kommunikationsmodule vom zentralen Server bereitgestellte Datentelegramme insbesondere mit HMI Initialisierungsdaten und HMI Anzeigedaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul sendet,
Fig. 13
eine fünfte beispielhafte Ausführungsform für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System, wobei jeweils ein HMI Datenmodul beispielhaft in eine technische Anlage integriert ist, und in einem ersten Schritt die Positionsbestimmung des mobilen Bedienund Beobachtungsmoduls durch Platzierung im Datenerfassungsbereich eines HMI Datenmoduls erfolgt, und
Fig. 14
die fünfte beispielhafte Ausführungsform von Fig. 13, wobei das HMI Datenmodul, in dessen Datenerfassungsbereich sich das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul befindet, Datentelegramme insbesondere mit HMI Initialisierungsdaten und HMI Anzeigedaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul sendet.
Anhand der Fig. 1 bis 3 wird ein erstes Ausführungsbeispiel für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System erläutert. Dabei ist beispielhaft ein Bedienareal OA gezeigt, in dem eine erste und eine zweite technische Anlage M1, M2 angeordnet sind. Die beiden technischen Anlagen M1, M2 können z.B. Veroder Bearbeitungsmaschinen sein, und einen Teil insbesondere eines gesamten Fabrikationsbereichs z.B. einer großtechnischen Anlage darstellen. Erfindungsgemäß ist jeweils ein HMI Datenmodul AP1, AP2 einer technischen Anlage M1, M2 zugeordnet. In den Fig. 1 bis 3 sind diese in die jeweilige technische Anlage integriert, können aber auch in einer möglichst unmittelbaren räumlichen Umgebung davon platziert sein.
Beispielhaft sind im Bedienareal OA ein erster und ein zweiter regionaler Bedienbereich OA1, OA2 vorhanden. Dabei ist der erste regionale Bedienbereich OA1 beispielhaft der daneben befindlichen technischen Anlage M1 zugeordnet und wird von dem daran angeschlossenen ersten HMI Datenmodul AP1 verwaltet, während der zweite regionale Bedienbereich OA2 der beispielhaft darin befindlichen technischen Anlage M2 zugeordnet ist und von dem daran angeschlossenen zweiten HMI Datenmodul AP2 verwaltet wird. Mit den regionalen Bedienbereichen wird gemäß der Erfindung sichergestellt, dass eine Bedienung der ersten bzw. zweiten technischen Anlage M1 bzw. M2 nur dann möglich ist, wenn sich eine Bedienperson im jeweils zugeordneten regionalen Bedienbereich OA1 bzw. OA2 aufhält. Der erste regionale Bedienbereich OA1 kann z.B. deswegen neben der ersten technischen Anlage M1 liegen, da eine weitere Annäherung an diese aus Gründen der Personensicherheit nicht zulässig ist. Andererseits ist die zweite technische Anlage M2 möglicherweise deswegen von ihrem regionalen Bedienbereich OA2 quasi vollständig umgeben, da bei einer Bedienung dieser Anlage eine Beobachtung durch eine Person aus allen Raumrichtungen notwendig oder zumindest vorteilhaft ist.
Erfindungsgemäß sind zur Bedienung universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodule MU vorgesehen. Bei diesen handelt es sich bevorzugt um mobile industrielle Hand-Held-Terminals. Diese weisen meist eine großflächige Anzeigeinheit, z.B. ein LCD Display, und eine Vielzahl von Eingabetasten und Tastaturen auf. Vielfach werden bei mobilen Bedienund Beobachtungsmodulen auch berührungssensitive Anzeigeinheiten, insbesondere Touch-Screens eingesetzt. Als mobile Bedien- und Beobachtungsmodule können u.U. aber auch bereits verfügbare, im nicht industriellen Bereich eingesetzte drahtlose Geräte, wie z.B. Mobiltelefone bzw. Personal Digital Assistants PDA verwendet werden. In den Fig. 1 bis 3 ist ein Bedien- und Beobachtungsmodul MU als ein Kreis dargestellt und befindet sich beispielsweise im Inneren des zweiten regionalen Bedienbereichs OA2. Eine Bedienperson ist in den Fig. 1 bis 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
Fig. 1 zeigt, wie das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU in einem ersten Schritt seine aktuelle Position mit Hilfe von Ortungssignalen bestimmt. Dabei werden in dem dargestellten Beispiel Ortungssignale ausgewertet, die von einem Satellitensystem stammen, insbesondere von einem GPS Satellitensystem. So sind in Fig. 1 drei Sende- und Empfangsstationen GPS1, GPS2, GPS3 des Satellitensystems gezeigt. Die davon abgehenden Ortungssignale werden vom Bedien- und Beobachtungsmodul MU empfangen und zur Positionsbestimmung ausgewertet.
Nachdem das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU seine aktuelle Position bestimmt hat, strahlt es Sendetelegramme ab, welche zumindest die aktuell bestimmten Positionsdaten enthalten. Fig. 2 zeigt symbolisch zwei Sendetelegramme PM1, PM2. Diese werden von den im Bedienareal OA befindlichen HMI Datenmodulen AP1 und AP2 empfangen. Erfindungsgemäß verfügen diese über Mittel zur Verwaltung des regionalen Bedienbereichs der zugehörigen technischen Anlage. Jedes HMI Datenmodul kann somit detektieren, ob das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU sich im dazugehörigen regionalen Bedienbereich befindet oder nicht. Im Beispiel der Fig. 1 bis 3 ist das Bedien- und Beobachtungsmodul MU im regionalen Bedienbereich OA2 der zweiten technischen Anlage M2 platziert. Das HMI Datenmodul AP2 ordnet somit in einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU der zweiten technischen Anlage M2 zu und baut eine Datenverbindung zum Bedien- und Beobachtungsmodul MU auf. Demgegenüber reagiert das HMI Datenmodul AP1 nicht weiter, da dessen HMI Datenmodul AP1 auf Grund der Auswertung der übermittelten Positionsdaten erkannt hat, dass sich das Bedien- und Beobachtungsmodul MU zumindest derzeit außerhalb des zu verwaltenden regionalen Bedienbereichs OA1 befindet.
In Fig. 3 ist dargestellt, wie in einem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens das zugeordnete HMI Datenmodul AP2, d.h. in dessen regionalen Bedienbereich sich das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU aktuell befindet, HMI Daten in das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU lädt. Dieses kann nun von einer Bedienperson temporär zur Ausführung von Bedien- und/oder Beobachtungshandlungen genutzt werden, welche sich auf die zweite technische Anlage AP2 beziehen.
Das Ziel dieser Bedien- und/oder Beobachtungshandlungen besteht darin, HMI Daten der zweiten technischen Anlage AP2 auf dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU für Anlagenpersonal zur Anzeige zu bringen. In einem zusätzlichen vierten Schritt können auch vom Anlagenpersonal z.B. manuell in das Bedien- und Beobachtungsmodul eingegebene Vorgabewerte als HMI Eingabewerte zur Aktualisierung der HMI Daten in das HMI Datenmodul AP2 rückübertragen werden, um damit den Betriebszustand der technischen Anlage AP2 zu verändern. Hierzu werden, wie in Fig. 2 dargestellt, zumindest Datentelegramme DM2 im Sinne eines "Downloads" vom HMI Datenmodul AP2 an das Bedien- und Beobachtungsmodul MU übertragen. In einer vorteilhaften Weiterführung der Erfindung können die Datentelegramme auch die bidirektionale Verbindung ermöglichen, also auch einen "Upload" von HMI Eingabedaten vom Bedien- und Beobachtungsmodul in das HMI Datenmodul AP2.
Als HMI Daten sind bei der vorliegenden Erfindung alle Daten zu verstehen, die in einem notwendigen Zusammenhang für eine integrierte Produktionsführung stehen, und deren Anzeige und Beeinflussung maßgeblich das Produktionsergebnis der technischen Anlage hinsichtlich Quantität und Qualität beeinflussen. Hierunter fallen einerseits Rohdaten, die direkt von dem in der technischen Anlage ablaufenden technischen Prozess entstammen, wie z.B. die Istwerte von Temperaturen, Stückzahlen usw., und die dazugehörigen Sollwerte. Als HMI Daten werden bei der vorliegenden Erfindung aber auch weiter verarbeitete Daten verstanden. Diese können vom HMI Datenmodul aus Rohdaten abgeleitet worden sein. Hierunter fallen beispielsweise statistische Trendanalysen, OEE-Kennzahlen, d.h. sogenannte Overall Equipment Efficiency Daten, KPI-Zahlen, d.h. Key Performance Indicator Daten, aber auch Lagerverwaltungsund Werkstückverfolgungsinformationen, geplante Wartungsaufträge und vieles mehr. Vielfach werden diese abgeleiteten Daten aus als MES Daten, d.h. Management Execution System Daten, bezeichnet. Bei der vorliegenden Erfindung werden auch dieses Daten als eine Bestandteil der HMI Daten angesehen.
Abhängig vom Dateninhalt können HMI Daten direkt in Form von HMI Anzeigedaten auf dem Bedien- und Beobachtungsmodul MU ausgegeben werden. Dabei kann es sich bevorzugt um Prozesswerte der technischen Anlage M2 handeln, z.B. um Istwerte und Alarmmeldungen von technischen Betriebsmitteln, Warnhinweise und vieles mehr. Darüber hinaus ist es in der Prozessautomatisierung vielfach erwünscht, dass z.B. Rohdaten in einer übersichtlichen Form, z.B. in einem dynamischen Prozessschaubild, zur Anzeige gebracht werden. Weiterhin ist es auch aus Sicherheitsgründen häufig erwünscht, dass Bedienmasken zur Vorgabe von HMI Eingabedaten zur Verfügung stehen. Um dies zu ermöglichen, können mit den HMI Daten der technischen Anlage M2 auch HMI Initialisierungsdaten in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU geladen werden. Diese bewirken zumindest eine Parametrierung der Anzeige von HMI Daten der technischen Anlage auf dem zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahren können HMI Daten abhängig vom Standort des zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls MU im Inneren des regionalen Bedienbereichs OA2 der zugeordneten technischen Anlage M2 übertragen werden, insbesondere abhängig von der Entfernung zur technischen Anlage M2. Hiermit ist eine besonders feine Stufung der jeweils in down- bzw. upload-Richtung übertragbaren HMI Daten möglich. Falls sich eine Bedienperson, der ein mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul MU zur Verfügung steht, z.B. lediglich am Rande der regionalen Bedienbereiches OA2 befindet, so ist es denkbar, nur solche HMI Daten zur Übertragung frei zu geben, die keinen unmittelbaren Sichtkontakt zur technischen Anlage voraussetzen. Andererseits können die Inhalte von HMI Daten auch abhängig von der Raumrichtung gesteuert werden. So kann es vorteilhaft oder notwendig sein, wenn eine Bedienperson, die z.B. direkt vor der technischen Anlage steht, mit anderen HMI Dateninhalten versorgt wird bzw. andere HMI Eingabedaten für eine Manipulation freigegeben werden, als wenn die Bedienperson hinter oder neben der technischen Anlage steht.
Fig. 4 zeigt in Form eines Blockschaltbildes einen beispielhaften inneren Aufbau der zweiten technischen Anlage M2 mit einem vorteilhaft direkt integrierten und gemäß der Erfindung gestalteten HMI Datenmodul AP2. Weiterhin ist ein beispielhafter innerer Aufbau eines mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls MU dargestellt, das entsprechend dem bereits erläuterten Beispiel der Fig. 1 bis 3 temporär der zweiten technischen Anlage M2 zugeordnet ist. Es kann somit Sende- und Datentelegramme DM2 mit dessen HMI Datenmodul AP2 austauschen.
Gemäß Fig. 4 weist die zweite technische Anlage M2 beispielsweise drei interne technische Betriebsmittel BM21, BM22, BM23 auf. Mit diesen sind HMI Daten verbunden, d.h. diese generieren z.B. HMI Anzeigedaten bzw. benötigen z.B. HMI Eingabedaten. Die HMI Daten sind mittels eines gemäß der Erfindung gestalteten mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls MU anzeigbar und gegebenenfalls zusätzlich bedienbar. Die Verwaltung der HMI Daten, d.h. insbesondere deren Auswahl, Erfassung, Aktualisierung, Speicherung, Konfektionierung z.B. zu Anzeige- oder Archivierungszwecken, erfolgt in dem zweiten HMI Datenmodul AP2 sowohl gegenüber den Betriebsmitteln BM21, BM22, BM23 als auch gegenüber dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU. Dieses ist über einen internen Datenbus M2DB und eine erste Datenschnittstelle AS1 mit den Betriebsmitteln BM21, BM22, BM23 gekoppelt, und über eine zweite Datenschnittstelle ASK mit dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU gekoppelt. Über diese Schnittstellen aktualisiert das HMI Datenmodul bevorzugt zyklisch die HMI Daten quasi in beide Richtungen, d.h. in Sinne eines Down- und Upload.
Diese Anordnung hat den Vorteil, das alle HMI Daten und die damit verbundenen Aktionen durch das HMI Datenmodul veranlasst und abgewickelt werden. Hierdurch werden sowohl die technische Anlage als auch die einsetzbaren universellen mobilen Bedien- und Beobachtungsmodule erheblich entlastet. Es müssen also dort weder bezüglich Hardware noch Software Vorkehrungen besonderer Art unternommen werden, um HMI Daten zu verwalten.
Die HMI Daten der internen Betriebsmittel BM21, BM22, BM23 werden im HMI Datenmodul AP2 mit Hilfe einer Verarbeitungseinheit AVE ersten Mitteln AUS zur bevorzugt zyklischen Verwaltung, d.h. insbesondere zur Erfassung, Speicherung und Aktualisierung, zugeführt. Dabei werden sowohl HMI Anzeigedaten, die an ein mobiles Bedien- und Beobachtungsmoduls auszugeben sind, als auch HMI Eingabedaten, die von einem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul entgegenzunehmen sind, verarbeitet. Weiterhin sind zweite Mittel AMU zur Verwaltung des zweiten regionalen Bedienbereichs OA2 der technischen Anlage M2 und zur Zuordnung eines darin befindlichen universellen mobilen, Bedien- und Beobachtungsmoduls MU vorhanden. Die Verwaltung des zweiten regionalen Bedienbereichs OA2 kann z.B. mit Hilfe von gespeicherten Flächenkoordinaten erfolgen. Befindet sich die aktuelle Position des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls innerhalb der Grenzen der zugelassenen Flächenkoordinaten, so bewirken die zweiten Mittel die gewünschte Zuordnung eines Bedien- und Beobachtungsmoduls zur technischen Anlage AMU. Die zweite Datenschnittstelle ASK des HMI Datenmoduls AP2 ermöglicht schließlich einen bevorzugt berührungslosen Austausch von HMI Daten mit dem im regionalen Bedienbereich der technischen Anlage befindlichen mobilen, universellen Bedien- und Beobachtungsmodul.
Diese Daten werden vom mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU über eine erste externe Datenschnittstelle MSK auf berührungslose Weise entgegengenommen und bevorzugt über einen internen Datenbus MUDB und Vermittlung einer Verarbeitungseinheit MVE weiteren Mitteln MBO zur Ausgabe insbesondere von HMI Anzeigedaten zugeführt, z.B. einem LCD-Display. Weiterhin sind Mittel MBU zur Vorgabe von HMI Eingabedaten vorgesehen, z.B. eine Tastatur oder ein berührungssensitives Display, z.B. ein Touchscreen. Hierüber von einer Person vorgegebene Eingabewerte werden wiederum bevorzugt durch Vermittlung der Verarbeitungseinheit MVE auf berührungslose Weise über die Datenschnittstelle MSK in das HMI Datenmodul zurückgeladen.
Die im Beispiel der Fig. 4 dargestellte Ausführung für ein bei dem erfindungsgemäßen System einsetzbares mobiles Bedienund Beobachtungsmodul MU weist vorteilhaft eine zweite externe Datenschnittstelle MSP zum berührungslosen Austausch von Ortungssignalen für die Positionsbestimmung auf, z.B. mit den Sende- und Empfangsstationen GPS1, GPS2, GPS3 eines Satellitensystems für Ortungssignale. Schließlich sind Mittel MUS zur Zwischenspeicherung d.h. Pufferung von Daten vorhanden, insbesondere von Positionsdaten und HMI Daten, d.h. HMI Eingabedaten, HMI Initialisierungsdaten und HMI Anzeigedaten.
Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil, dass entgegen herkömmlichen HMI Geräten eine Aufteilung einerseits der Funktion der Verwaltung von HMI Daten auf ein HMI Datenmodul und andererseits der Funktion der Anzeige- und Bedienung von HMI Daten auf ein universelles mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul erfolgt. Die Funktionen der "Verwaltung" und "Anzeige- und Bedienung" sind somit jeweils dort zugeordnet, wo deren Umsetzung am wirkungsvollsten möglich ist. So stellt eine technische Anlage naturgemäß Quelle und Senke für HMI Daten dar, ist aber nicht in jedem Fall das geeignete Gerät, um damit auch gleichzeitig direkte Bedienungen und Beobachtungen vorzunehmen. Andererseits ist ein universelles, mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul bestens geeignet zur Bereitstellung von Anzeige- und Bedienfunktionen, aber nicht in jedem Falle das geeignete Gerät, um auch die Verwaltung von u.U. umfangreichen HMI Daten zu bewältigen.
Anhand der Fig. 5 bis 7 wird nachfolgend ein zweites Ausführungsbeispiel für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System erläutert. Dabei werden die Aufgaben des HMI Datenmoduls aus dem Beispiel der Figuren 1 bis 3 in dem Beispiel der Figuren 5 bis 7, und auch in dem nachfolgend noch näher erläuterten und in den Figuren 8 bis 10 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel von einem zentralen Server und HMI Kommunikationsmodulen ausgeführt.
So spannen ein erstes und zweites HMI Kommunikationsmodul AP3 und AP4, welche über jeweils einen in den Figuren 5 bis 7 strichliert und oval dargestellten Sende- und Empfangsbereich AP3R bzw. AP4R verfügen, beispielhaft einen dritten regionalen Bedienbereich OA3 auf. Deren Sende- und Empfangsbereiche überdecken diesen somit vollständig. Das erste und zweite HMI Kommunikationsmodul AP3 und AP4, und somit der dritte regionale Bedienbereich OA3 sind im Beispiel der Figuren 5 bis 7 einer technischen Anlage M3 zugeordnet.
Entsprechend spannen ein drittes und viertes HMI Kommunikationsmodul AP5 und AP6, welche über jeweils einen in den Figuren 5 bis 7 strichliert und oval dargestellten Sende- und Empfangsbereiche AP5R bzw. AP6R verfügen, beispielhaft einen vierten regionalen Bedienbereich OA4 auf. Deren Sende- und Empfangsbereiche überdecken diesen somit vollständig. Das dritte und vierte HMI Kommunikationsmodul AP5 und AP6, und somit der vierte regionale Bedienbereich OA4 sind im Beispiel der Figuren 5 bis 7 einer technischen Anlage M3 zugeordnet.
Die HMI Kommunikationsmodule AP3, AP4, AP5, AP6 sind über ein Datennetzwerk CN mit einem zentralen Server CS für HMI Daten verbunden. Dieser zentralen Server CS ist wiederum mit den technischen Anlagen M3, M4 verbunden und weist erste Mittel zur bevorzugt zyklischen Verwaltung von HMI Daten der technischen Anlagen M3, M4 auf. Weiterhin sind zweite Mittel vorhanden, welche zur Verwaltung der regionalen Bedienbereiche OA3 und OA4 der technischen Anlagen M3, M4 und zur Zuordnung eines universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls MU dienen, falls dessen aktuelle Position in einem der regionalen Bedienbereich OA3 oder OA4 liegt. Weiterhin sind die HMI Kommunikationsmodule AP3, AP4 und AP5, AP6 vorhanden, welche wie oben beschrieben, der technischen Anlage M3 bzw. M4 zugeordneten sind. Die HMI Kommunikationsmodule weisen Netzwerkmittel CN zur Verbindung mit dem zentralen Server CS und Lademittel zumindest für HMI Daten der technischen Anlage M3 oder M4 in ein zugeordnetes universelles, mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul MU.
So ist in Fig. 5 dargestellt, wie vergleichbar zu Fig. 1 in einem ersten Schritt von einem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU, Ortungssignale zur Positionsbestimmung empfangen werden. Diese werden wiederum beispielsweise von einem Satellitensystem GPS1, GPS2, GPS3 bereitgestellt, insbesondere einem GPS Satellitensystem.
Fig. 6 zeigt, vergleichbar zu Fig. 2, wie in einem zweiten Schritt von dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU Sendetelegramme PAP 5 insbesondere mit Positionsdaten abgeschickt werden. Im Beispiel der Fig. 6 nimmt das am nächsten liegende HMI Kommunikationsmodul AP5 die Positionsdaten entgegen und überträgt diese an den zentralen Server CS. Die Sendetelegramme PAP5 des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls MU gelangen somit gerade an das HMI Kommunikationsmodul AP5, in dessen Sende- und Empfangsbereich AP5R sich das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU befindet, insbesondere zur Übermittlung von Positionsdaten bzw. von HMI Eingabedaten. Grundsätzlich kann aber jedes der HMI Kommunikationsmodule AP3 bis AP6 die Positionsdaten unabhängig davon entgegennehmen, ob sich das Bedien- und Beobachtungsmodul gerade im dazugehörigen regionalen Bedienbereich befindet. Es muss lediglich sichergestellt sein, dass eine Verbindung über den Sende- und Empfangsbereich zumindest eines HMI Kommunikationsmoduls möglich ist. Nun ist das universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU mit Hilfe des zentralen Servers CS zumindest temporär dem regionalen Bedienbereich OA4 und damit der technischen Anlage M4 zugeordnet.
Fig. 7 zeigt schließlich, wie vergleichbar zur Fig. 3 in einem dritten Schritt das HMI Kommunikationsmodul AP5, in dessen Sende- und Empfangsbereich AP5R sich das mobile Bedienund Beobachtungsmodul MU befindet, vom zentralen Server CS ausgewählte Datentelegramme DAP5 insbesondere mit HMI Anzeigedaten und/oder HMI Initialisierungsdaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul sendet.
Anhand der Fig. 8 bis 10 und Fig. 11, 12 werden nachfolgend ein drittes und ein viertes Ausführungsbeispiel für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System erläutert. Dabei sind ebenfalls ein zentraler Server CS vorhanden, an den beispielhaft vier HMI Kommunikationsmodule AP3 bis AP6 mit Sende- und Empfangsbereichen AP3R bis AP6R angeschlossen sind. Da diese Anordnungen weitgehend der in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Anordnung entspricht, wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die dazugehörigen, obigen Ausführungen verwiesen. Der wesentliche Unterschiede der Ausführungen von Fig. 8 bis 10 und Fig. 11, 12 gegenüber der Ausführung von Fig. 5 bis 7 besteht in einer jeweils anderen Art der Positionsbestimmung für ein mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul MU.
So werden im Beispiel der Fig. 8 in einem ersten Schritt vom mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU zur Positionsbestimmung Nahwirkungsfelder empfangen und ausgewertet, insbesondere Abstrahlungssignale von benachbarten HMI Kommunikationsmodulen. In Fig. 8 sind dies beispielsweise Abstrahlungssignale AP5S, AP6S vom dritten bzw. vierten HMI Kommunikationsmodul AP5, AP6, insbesondere davon ausgehende Feldstärken. In einem, in Fig. 9 dargestellten, zweiten Schritt werden von dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU wiederum Sendetelegramme PAP6 insbesondere mit Positionsdaten an das nächstliegende, in diesem Fall z.B. am Ende des Datenbusses CN angekoppelte HMI Kommunikationsmodul AP6 abgeschickt. Da das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU nun dem regionalen Bedienbereich OA4 und damit der technischen Anlage M4 zugeordnet ist, werden in einem in Fig. 10 dargestellten dritten Schritt z.B. über das am nächsten liegende HMI Kommunikationsmodul AP6 vom zentralen Server CS bereitgestellte Datentelegramme DAP6 insbesondere mit dazugehörigen HMI Anzeigedaten und/oder HMI Initialisierungsdaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul gesendet.
Demgegenüber werden im Beispiel der Fig. 11 in einem ersten Schritt Abstrahlungen MUS des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls MU von benachbarten HMI Kommunikationsmodulen empfangen, z.B. den Modulen AP5, AP6, und zur Positionsbestimmung des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls MU ausgewertet. Die hierfür notwendigen Empfangseinrichtungen in den HMI Kommunikationsmodulen können z.B. als GSM, GPRS oder WLAN Sende- und Empfangseinrichtungen ausgeführt sein. Die Positionsbestimmung erfolgt dann unter Auswertung dieser Abstrahlungen entweder in einem HMI Kommunikationsmodul oder im zentralen Server. Da das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU nun dem regionalen Bedienbereich OA4 und damit der technischen Anlage M4 zugeordnet ist, werden in einem in Fig. 12 dargestellten dritten Schritt z.B. über das am nächsten liegende HMI Kommunikationsmodul AP6 vom zentralen Server CS bereitgestellte Datentelegramme DAP6 insbesondere mit dazugehörigen HMI Anzeigedaten und/oder HMI Initialisierungsdaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul gesendet.
Anhand der Fig. 13 und 14 wird nachfolgend ein fünftes Ausführungsbeispiel für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System erläutert. Da diese Anordnungen mit der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Anordnung vergleichbar ist, wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die dazugehörigen, obigen Ausführungen verwiesen. Der wesentliche Unterschiede der Ausführung von Fig. 13, 14 gegenüber der Ausführung von Fig. 1 bis 3 besteht wiederum in der Art der Positionsbestimmung für ein mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul MU.
Bei dem in Fig. 13 dargestellten ersten Schritt erfolgt die Positionsbestimmung durch das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul selbst. Hierzu werden Nahwirkungsfelder SAM2 empfangen und ausgewertet, die von dem in räumlicher Nähe befindlichen HMI Datenmodul AP2, das in der zweiten technischen Anlage M2 integriert ist, abgestrahlt werden. Diese Nahwirkungsfelder können z.B. auf einem bekannten Übertragungsstandard beruhen, z.B. dem sogenannten BLUETOOTH- oder Infrarot-Standard. Die Positionsbestimmung des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls erfolgt durch Platzierung im Datenerfassungsbereich eines HMI Datenmoduls. Nachdem das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU sein Position bestimmt und dem HMI Datenmodul AP2 übermittelt hat, ist es dem regionalen Bedienbereich OA2 und damit der technischen Anlage M2 zugeordnet. Nun können in einem in Fig. 14 dargestellten dritten Schritt durch Abstrahlungen im Datensendebereich DAM2 des HMI Datenmoduls AP2 dazugehörigen HMI Anzeigedaten und/oder HMI Initialisierungsdaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul übermittelt werden.

Claims (26)

  1. Verfahren zur Bedienung und Beobachtung einer technischen Anlage (M1;M2), der zumindest ein regionaler Bedienbereich (OA1;OA2) in einem Bedienareal (OA) zugeordnet ist, mittels einem universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul (MU), wobei
    a) in einem ersten Schritt die aktuelle Position des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls (MU) mit Hilfe von Ortungssignalen bestimmt wird,
    b) in einem zweiten Schritt das universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) einer technischen Anlage (M1;M2) zugeordnet wird, wenn sich die aktuelle Position des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls (MU) im regionalen Bedienbereich (OA1;OA2) der technischen Anlage (M1;M2) befindet, und
    c) in einem dritten Schritt in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) HMI Daten (DM2) der technischen Anlage (M1;M2) geladen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei mit den HMI Daten (DM2) der technischen Anlage (M1;M2) HMI Anzeigedaten in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) geladen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die HMI Anzeigedaten zumindest Prozesswerte der technischen Anlage (M1;M2) enthalten, insbesondere Istwerte und Alarmmeldungen von technischen Betriebsmitteln (BM21, BM22,BM23) der technischen Anlage (M1;M2).
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei mit den HMI Daten (DM2) der technischen Anlage (M1;M2) HMI Initialisierungsdaten in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) geladen werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei HMI Initialisierungsdaten zumindest eine Parametrierung der Anzeige von HMI Daten der technischen Anlage (M1;M2) auf dem zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) bewirken.
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei in einem vierten Schritt nach einer Aktualisierung der HMI Daten im zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) diese bis in die technische Anlage (M1;M2) zurück geladen werden, insbesondere in Form von HMI Eingabedaten (PM1;PM2).
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die zurück geladenen HMI Daten Vorgabewerte für die technische Anlage (M1;M2) enthalten, insbesondere Soll- und Vorgabewerte für technische Betriebsmittel (BM21,BM22,BM23) der technischen Anlage (M1;M2).
  8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei HMI Daten (DM2) abhängig vom Standort des zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls (MU) im regionalen Bedienbereich (OA1;OA2) der zugeordneten technischen Anlage (M1;M2) übertragen werden, insbesondere abhängig von der Entfernung zur technischen Anlage (M1;M2).
  9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein Mobiltelefon als ein universelles, mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) eingesetzt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Personal Digital Assistant (PDA) als ein universelles, mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) eingesetzt wird.
  11. HMI System zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit zumindest einem universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) und mit zumindest einem, der technischen Anlage (M1;M2) zugeordneten HMI Datenmodul (AP1;AP2), welches aufweist
    a) erste Mittel (AUS) zur bevorzugt zyklischen Verwaltung von HMI Daten der technischen Anlage (M1;M2),
    b) zweite Mittel (AMU) zur
    b1) Verwaltung des regionalen Bedienbereichs (OA1;OA2) der technischen Anlage (M1;M2) und zur
    b2) Zuordnung eines universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls (MU), dessen aktuelle Position im regionalen Bedienbereich (OA1;OA2) der technischen Anlage (M1;M2) liegt, und
    c) dritte Mittel (ASK) zumindest zum Laden (DM2) von HMI Daten der technischen Anlage (M1;M2) in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) (Fig.1-3; Fig.13-14).
  12. HMI System nach Anspruch 11, wobei das HMI Datenmodul (AP1; AP2) in die technische Anlage (M1; M2) integriert ist.
  13. HMI System nach Anspruch 11, mit einem Datenbus (M2DB) zur Kopplung des HMI Datenmoduls (AP1;AP2) an die technische Anlage (M1 ; M2).
  14. HMI System nach Anspruch 11, wobei die dritten Mittel (ASK) die HMI Daten berührungslos in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) übertragen.
  15. HMI System nach Anspruch 11, wobei das HMI Datenmodul (AP1,AP2) vierte Mittel zum Empfang zumindest von Sendetelegrammen (PM1;PM2) aufweist, die zumindest HMI Eingabedaten zur Aktualisierung der HMI Daten der technischen Anlage (M1;M2) vom zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) enthalten.
  16. HMI System nach Anspruch 11, wobei das universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) Mittel (MSP) zur Positionsbestimmung aufweist, welche
    a) Ortungssignale auswerten, die von einem Satellitensystem (GPS1,GPS2,GPS3) bereitgestellt werden, insbesondere einem GPS Satellitensystem (Fig.1), und
    b) die aktuelle Position an die zweiten Mittel des HMI Datenmoduls (AP1;AP2) übertragen.
  17. HMI System nach Anspruch 11, wobei das universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) Mittel (MSP) zur Positionsbestimmung aufweist, welche als
    a) Ortungssignale im regionalen Bedienbereich (OA1; OA2) empfangbare (SAM2; DAM2) Nahwirkungsfelder auswerten, insbesondere auf einem Bluetooth- oder Infrarotstandard basierende Nahwirkungsfelder ( Fig.13), und
    b) die aktuelle Position an die zweiten Mittel des HMI Datenmoduls (AP1;AP2) übertragen.
  18. HMI System zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit zumindest einem universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) und mit
    a) einem zentralen Server (CS), der aufweist
    a1) erste Mittel (AUS) zur bevorzugt zyklischen Verwaltung von HMI Daten zumindest einer technischen Anlage (M3;M4), und
    a2) zweite Mittel (AMU)
    a21) zur Verwaltung des regionalen Bedienbereichs (OA3;OA4) der technischen Anlage (M3;M4) und
    a22) zur Zuordnung eines universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls (MU), dessen aktuelle Position im regionalen Bedienbereich (OA3;OA4) der technischen Anlage (M3;M4) liegt, und mit
    b) zumindest einem HMI Kommunikationsmodul (AP3,AP4; AP5,AP6), das einer technischen Anlage (M3;M4) zugeordneten ist, und aufweist
    b1) Netzwerkmittel (CN) zur Verbindung mit dem zentralen Server (CS), und
    b2) Lademittel zumindest für HMI Daten der technischen Anlage (M3;M4) in ein zugeordnetes universelles, mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul (MU)(Fig.5 - 10).
  19. HMI System nach Anspruch 18, wobei ein HMI Kommunikationsmodul (AP3,AP4; AP5,AP6) Empfangsmittel (AP3R, AP4R; AP5R, AP6R) aufweist zumindest für Sendetelegramme (DAP5, DAP6) mit HMI Eingabedaten für die technische Anlage (M3;M4) vom zugeordneten universellen, mobilen Bedienund Beobachtungsmodul (MU) und für eine Weiterleitung der Sendetelegramme an die ersten Mittel des zentralen Servers (CS).
  20. HMI System nach Anspruch 18, wobei das universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) Mittel (MSP) zur Positionsbestimmung aufweist, welche
    a) Ortungssignale auswerten, die von einem Satellitensystem (GPS1,GPS2,GPS3) bereitgestellt werden, insbesondere einem GPS Satellitensystem (Fig.5), und
    b) die aktuelle Position an Empfangsmittel (AP5R) eines HMI Kommunikationsmoduls (AP5) zur Weiterleitung an die zweiten Mittel (AMU) des zentralen Servers (CS) übertragen.
  21. HMI System nach Anspruch 18, wobei das universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul (MU) Mittel (MSP) zur Positionsbestimmung aufweist, welche als
    c) Ortungssignale von im regionalen Bedienbereich (OA3; OA4) empfangbare Nahwirkungsfelder (AP5S, AP6S) auswerten, insbesondere auf einem Bluetooth- oder Infrarotstandard basierende Nahwirkungsfelder, (Fig.8), und
    d) die aktuelle Position an die zweiten Mittel des zentralen Servers (CS) übertragen.
  22. HMI System nach Anspruch 18, wobei ein HMI Kommunikationsmodul (AP5,AP6) Empfangsmittel (AP5R, AP6R) aufweist, welche zur Positionsbestimmung Abstrahlungen (MUS) des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls (MU) als Ortungssignale empfangen und auswerten (Fig.11).
  23. HMI System nach Anspruch 18, wobei ein HMI Kommunikationsmodul (AP5, AP6) Empfangsmittel (AP5R, AP6R) aufweist, welche Abstrahlungen (MUS) des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls (MU) als Ortungssignale empfangen und an den zentralen Server (CS) übermitteln (Fig.11).
  24. HMI System nach Anspruch 22 oder 23, mit GSM Sende- und Empfangseinrichtungen als Empfangsmittel (AP5R,AP6R) für Abstrahlungen (MUS) des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls (MU) (Fig.11).
  25. HMI System nach Anspruch 22 oder 23, mit GRPS Sende- und Empfangseinrichtungen als Empfangsmittel (AP5R,AP6R) für Abstrahlungen (MUS) des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls (MU) (Fig.11).
  26. HMI System nach Anspruch 22 oder 23, mit WLAN Sende- und Empfangseinrichtungen als Empfangsmittel (AP5R,AP6R) für Abstrahlungen (MUS) des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls (MU) (Fig.11).
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1672445A1 (de) * 2004-12-20 2006-06-21 Siemens Aktiengesellschaft HMI System mit einem mobilen Bedien- und Beobachtungsgerät für sicherheitsrelevante Bedienungen an einer technischen Anlage
EP2045678A1 (de) 2007-10-01 2009-04-08 Siemens Aktiengesellschaft Transparenter handover für mobile Komponenten eines automatisierungssystems
DE102008049524A1 (de) 2008-09-29 2010-04-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Aufbau einer drahtlosen Kommunikationsverbindung
WO2015181128A1 (de) 2014-05-28 2015-12-03 Continental Automotive Gmbh System mit einem gerät zur interaktion mit einer bedienperson
DE102016125154B3 (de) 2016-12-21 2018-04-05 Océ Holding B.V. Produktionsmaschine und Bedienkonzept für eine Produktionsmaschine
EP3534593A1 (de) * 2018-03-01 2019-09-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur vergabe eines bedienrechtes und vorrichtung

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7116993B2 (en) * 2002-09-27 2006-10-03 Rockwell Automation Technologies, Inc. System and method for providing location based information
US7298275B2 (en) * 2002-09-27 2007-11-20 Rockwell Automation Technologies, Inc. Machine associating method and apparatus
US7272456B2 (en) * 2003-01-24 2007-09-18 Rockwell Automation Technologies, Inc. Position based machine control in an industrial automation environment
US7043316B2 (en) * 2003-02-14 2006-05-09 Rockwell Automation Technologies Inc. Location based programming and data management in an automated environment
DE10343251A1 (de) * 2003-09-17 2005-05-12 Siemens Ag HMI System mit einem mobilen Bedien- und Beobachtungsgerät für sicherheitsrelevante Bedienungen an einer technischen Anlage
US20050071498A1 (en) * 2003-09-30 2005-03-31 Farchmin David W. Wireless location based automated components
US20050070304A1 (en) * 2003-09-30 2005-03-31 Farchmin David W. Distributed wireless positioning engine method and assembly
US7251535B2 (en) * 2004-02-06 2007-07-31 Rockwell Automation Technologies, Inc. Location based diagnostics method and apparatus
DE102004007229A1 (de) * 2004-02-13 2005-09-08 Siemens Ag Projektierungsverfahren für ein Automatisierungssystem
US8645569B2 (en) * 2004-03-12 2014-02-04 Rockwell Automation Technologies, Inc. Juxtaposition based machine addressing
US20050228528A1 (en) * 2004-04-01 2005-10-13 Farchmin David W Location based material handling and processing
US7530113B2 (en) * 2004-07-29 2009-05-05 Rockwell Automation Technologies, Inc. Security system and method for an industrial automation system
US20070055386A1 (en) * 2004-11-03 2007-03-08 Rockwell Automation Technologies, Inc. Abstracted display building method and system
US7593780B2 (en) * 2004-11-03 2009-09-22 Rockwell Automation Technologies, Inc. HMI reconfiguration method and system
US7650196B2 (en) * 2005-09-30 2010-01-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Production monitoring and control system having organizational structure-based presentation layer
PL1966624T3 (pl) 2005-12-23 2011-11-30 Philips Lighting Holding Bv Interfejs użytkownika posiadający informacje o położeniu
DE102006038503B4 (de) * 2006-08-16 2014-01-23 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Kennzeichnen des Betriebszustandes eines Bedienelementes und Steuerungsvorrichtung
EP1903412B1 (de) * 2006-09-22 2011-11-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Freigabe der Bedienung von Automatisierungskomponenten einer technischen Anlage über ein mobiles Bedien- und Beobachtungsgerät
US8055375B2 (en) * 2008-09-30 2011-11-08 Rockwell Automation Technologies, Inc. Analytical generator of key performance indicators for pivoting on metrics for comprehensive visualizations
US9954976B2 (en) 2008-11-03 2018-04-24 Viavi Solutions Inc. System and method for remotely displaying data
US20110153034A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-23 Comau, Inc. Universal human machine interface for automation installation
US9828324B2 (en) * 2010-10-20 2017-11-28 Sirrus, Inc. Methylene beta-diketone monomers, methods for making methylene beta-diketone monomers, polymerizable compositions and products formed therefrom
PL227296B1 (pl) 2011-01-24 2017-11-30 Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie Sposób monitoringu i kontroli parametrów procesu przemysłowego
US9477936B2 (en) 2012-02-09 2016-10-25 Rockwell Automation Technologies, Inc. Cloud-based operator interface for industrial automation
US8725178B2 (en) * 2012-02-22 2014-05-13 Honeywell International Inc. Handheld device having location-based features for plant workers
US20150124401A1 (en) 2012-05-04 2015-05-07 Christopher D. Prest Consumer electronics port having bulk amorphous alloy core and a ductile cladding
US9000885B2 (en) * 2012-07-30 2015-04-07 Hewlett-Packard Indigo B.V. Portable interface device for controlling a machine
EP2915343B1 (de) 2012-11-02 2019-10-23 GE Intelligent Platforms, Inc. Vorrichtung und verfahren für geolokalisierungsintelligenz
US8799858B2 (en) 2012-12-14 2014-08-05 Siemens Aktiengesellschaft Efficient execution of human machine interface applications in a heterogeneous multiprocessor environment
US9438648B2 (en) 2013-05-09 2016-09-06 Rockwell Automation Technologies, Inc. Industrial data analytics in a cloud platform
US9709978B2 (en) * 2013-05-09 2017-07-18 Rockwell Automation Technologies, Inc. Using cloud-based data for virtualization of an industrial automation environment with information overlays
US9786197B2 (en) 2013-05-09 2017-10-10 Rockwell Automation Technologies, Inc. Using cloud-based data to facilitate enhancing performance in connection with an industrial automation system
US9989958B2 (en) 2013-05-09 2018-06-05 Rockwell Automation Technologies, Inc. Using cloud-based data for virtualization of an industrial automation environment
US9703902B2 (en) 2013-05-09 2017-07-11 Rockwell Automation Technologies, Inc. Using cloud-based data for industrial simulation
US11243505B2 (en) 2015-03-16 2022-02-08 Rockwell Automation Technologies, Inc. Cloud-based analytics for industrial automation
US11042131B2 (en) 2015-03-16 2021-06-22 Rockwell Automation Technologies, Inc. Backup of an industrial automation plant in the cloud
US10496061B2 (en) 2015-03-16 2019-12-03 Rockwell Automation Technologies, Inc. Modeling of an industrial automation environment in the cloud
US11513477B2 (en) 2015-03-16 2022-11-29 Rockwell Automation Technologies, Inc. Cloud-based industrial controller
DE102015116401A1 (de) 2015-09-28 2017-03-30 ESSERT Steuerungstechnik GmbH System, insbesondere Augmented-Reality-System, zu einer Bedienung und/oder zu einer Instandhaltung einer technischen Anlage
US9981385B2 (en) * 2015-10-12 2018-05-29 The Boeing Company Dynamic automation work zone safety system
DE102015016444A1 (de) * 2015-12-16 2017-06-22 Focke & Co. (Gmbh & Co. Kg) System zum Betreiben einer Verpackungsanlage für Produkte, insbesondere Tabakartikel
DE102019117095A1 (de) * 2019-06-25 2020-12-31 Kiefel Gmbh Hmi system für die bedienung einer produktionsmaschine zur kunststoffverarbeitung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000002344A2 (de) * 1998-07-03 2000-01-13 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und system zum drahtlosen steuern von mindestens zwei unterschiedlichen einrichtungen
US6020881A (en) * 1993-05-24 2000-02-01 Sun Microsystems Graphical user interface with method and apparatus for interfacing to remote devices
WO2000017737A1 (en) * 1998-09-17 2000-03-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Remote control device with location dependent interface

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11249778A (ja) * 1998-02-26 1999-09-17 Hitachi Ltd 移動体管理システム
US6167464A (en) * 1998-09-23 2000-12-26 Rockwell Technologies, Llc Mobile human/machine interface for use with industrial control systems for controlling the operation of process executed on spatially separate machines
US7017116B2 (en) * 1999-01-06 2006-03-21 Iconics, Inc. Graphical human-machine interface on a portable device
US6254105B1 (en) * 1999-04-02 2001-07-03 Elo Touchsystems, Inc. Sealing system for acoustic wave touchscreens
AT412196B (de) * 2000-03-17 2004-11-25 Keba Ag Verfahren zur zuordnung einer mobilen bedien- und/oder beobachtungseinrichtung zu einer maschine sowie bedien- und/oder beobachtungseinrichtung hierfür
US7143149B2 (en) * 2001-09-21 2006-11-28 Abb Ab Dynamic operator functions based on operator position

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6020881A (en) * 1993-05-24 2000-02-01 Sun Microsystems Graphical user interface with method and apparatus for interfacing to remote devices
WO2000002344A2 (de) * 1998-07-03 2000-01-13 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und system zum drahtlosen steuern von mindestens zwei unterschiedlichen einrichtungen
WO2000017737A1 (en) * 1998-09-17 2000-03-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Remote control device with location dependent interface

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1672445A1 (de) * 2004-12-20 2006-06-21 Siemens Aktiengesellschaft HMI System mit einem mobilen Bedien- und Beobachtungsgerät für sicherheitsrelevante Bedienungen an einer technischen Anlage
EP2045678A1 (de) 2007-10-01 2009-04-08 Siemens Aktiengesellschaft Transparenter handover für mobile Komponenten eines automatisierungssystems
US8086260B2 (en) 2007-10-01 2011-12-27 Siemens Aktiengesellschaft Transparent handover for mobile components of an automation system
DE102008049524A1 (de) 2008-09-29 2010-04-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Aufbau einer drahtlosen Kommunikationsverbindung
WO2015181128A1 (de) 2014-05-28 2015-12-03 Continental Automotive Gmbh System mit einem gerät zur interaktion mit einer bedienperson
DE102014210194A1 (de) 2014-05-28 2015-12-03 Continental Automotive Gmbh System mit einem Gerät zur Interaktion mit einer Bedienperson
DE102016125154B3 (de) 2016-12-21 2018-04-05 Océ Holding B.V. Produktionsmaschine und Bedienkonzept für eine Produktionsmaschine
EP3534593A1 (de) * 2018-03-01 2019-09-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur vergabe eines bedienrechtes und vorrichtung

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