EP1782162A1 - Ger[tekomponente f]r ein elektrisches feldger[t und verfahren zum erstellen einer sicherungskopie von daten der ger[tekomponente - Google Patents

Ger[tekomponente f]r ein elektrisches feldger[t und verfahren zum erstellen einer sicherungskopie von daten der ger[tekomponente

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EP1782162A1
EP1782162A1 EP05776201A EP05776201A EP1782162A1 EP 1782162 A1 EP1782162 A1 EP 1782162A1 EP 05776201 A EP05776201 A EP 05776201A EP 05776201 A EP05776201 A EP 05776201A EP 1782162 A1 EP1782162 A1 EP 1782162A1
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EP
European Patent Office
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device component
memory module
memory
data
module
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05776201A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Werner Funk
Hans-Joachim Herrmann
Günter KIESSLING
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Publication of EP1782162A1 publication Critical patent/EP1782162A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G—PHYSICS
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F1/18—Packaging or power distribution
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof

Definitions

  • the invention relates to a device component for a elektri ⁇ cal field device.
  • Electric field devices are used, for example, in the automation of power distribution systems, where they are used, for example. are used as electrical protection devices, power quality devices or electrical control devices. Further, electric field devices e.g. also used in the fields of automated control and regulation of procedural processes and industrial automation.
  • electric field devices consist of several individual device components such as control modules, input and output modules for transmitting and receiving data and converter modules for transforming measuring currents and voltages.
  • control modules input and output modules for transmitting and receiving data and converter modules for transforming measuring currents and voltages.
  • distance protection 7SA6, V4.3 ⁇ order no . C53000-G1100-C156-3 is spielmik from the section "Introduction overall function", pages 2 to 4 ⁇ .
  • a digital distance protection device as field devices advises known, inter alia, an input amplifier group, an analog-to-digital converter group and a control module in the form of a microcomputer system.
  • the control module contains a memory module in which a software for controlling the device functions of the field device, the so-called firmware, is stored. Furthermore, this memory module can also store data for the parameterization of device functions of the electric field rätes, measured values and, for example, current andor ⁇ runs during an accident in the power grid ent keep. If the control module fails, for example due to a defect in the microprocessor, then this stored data is usually irretrievably lost or can only be restored with great effort. Normally, they must be reentered if the corresponding device component is replaced - if available. This means that once again a device firmware must be loaded and the corresponding parameter settings made.
  • the object of the invention is to improve a device component of an electric field device such that a comparatively cost-effective replacement is possible even in the case of a defect in the device component.
  • a device component for an electric field device which has a data interface with which a memory module can be contacted without soldering.
  • a solderless contacting is to be understood at this point as those electrical connections in which - without having to make a soldering - a contact between the data interface and the memory module can be made. In this way, the memory module (without soldering, so solderless) from the ⁇ interface can be removed.
  • the invention is based on the finding that a defect in a device component only occurs in very rare cases with regard to its data memory, so that it normally continues to function in the normal case.
  • the memory module which is still intact, can be easily removed from the device component. standards and in an exchange device component used, for example, inserted. In this way, a replacement of a defective device component not only take place without data loss for the electric field device, but also cost.
  • An embodiment of the device component according to the invention provides that a memory module is contacted with the data interface.
  • the memory module has a voltage source for buffering the data stored thereon.
  • a loss of data can be ensured even in the case of such memory modules of the memory module which require an electrical power supply for data storage.
  • the memory module has a non-volatile memory module.
  • a so-called flash memory may be provided as the non-volatile memory module.
  • Such flash memories are widely known, for example in the form of digital memory cards from the field of digital photography and can be obtained at comparatively low cost.
  • the device component has at least one memory controller for controlling the memory module. Furthermore, it is considered advantageous with respect to the device component according to the invention if the device component also has a permanently installed memory element in addition to the removable memory module. In this case, for example, all measured values arising during operation can first be stored on the permanently installed memory element which, for example, allows fast access time. At regular intervals, an image of the data content of the permanently installed memory element can then be transferred to the removable memory module, thus producing a backup copy.
  • the removable memory module can also be a memory module which has a slower access time than the permanently installed memory element and would therefore not be suitable for rapid storage, for example of accident data. Furthermore, it can be provided that only certain essential data is transmitted from the permanently installed memory element to the removable memory module. Less essential data in which a loss had less effect could in this case remain on the fixed storage element.
  • the removable memory module can be designed with a smaller memory capacity than the permanently installed memory element and thus generates lower costs for the purchase.
  • the device component has a voltage monitoring unit. Having direction for monitoring anlie ⁇ on the device component lowing supply voltage.
  • a warning signal can be given by means of the voltage monitoring device if a power failure of the device component threatens, so that a backup copy of the data of the permanently installed memory element on the removable memory module can be generated in good time.
  • the removable memory module has two memory modules with different access time.
  • those data which have to be stored in a relatively large amount in a relatively short time for example, accident data which accumulates in large quantities within a few seconds - can be stored on a memory module with a short access time
  • the device component is a control device of the field device.
  • parameterization data, the device firmware and operating data (counter values, fault records) of the electrical device are stored in the removable memory module.
  • the device component according to the invention may, for example, also be a current or voltage converter module of the field device.
  • calibration data and identification data of the corresponding current or voltage converter module can be stored on the removable memory module.
  • the device component has a
  • Input / output modules of field devices are used for digital or analogue transmission and reception of measured values, messages or alarms via communication lines to or from other field devices or evaluation devices, in this case the data contained in the removable memory module can be used For example, to act identification data of the corresponding input / output module and parameter values for the respective communication inputs and outputs.
  • the above-mentioned object is also achieved by a method for producing a back-up copy of data relating to a device component of an electrical field device, wherein the device component is a volatile, permanently installed memory element and a removable, non-volatile one
  • Memory module has and wherein the following steps ist ⁇ out: A voltage applied to the device component Ver ⁇ supply voltage is monitored for a power failure and it is a warning signal generated in case of power failure of the supply voltage. In the case of the present warning signal, then those copied on the volatile, permanently installed one are copied onto the non-volatile, removable memory module. In this case, consequently, in the event of a voltage failure the device component automatically creates a backup copy of the data stored on the permanently installed memory element.
  • Figure 1 shows schematically an embodiment of a
  • FIG. 2 schematically shows a further embodiment of a device component of an electric field device with a removable memory module
  • Figure 3 is a three-dimensional view of a field device and in
  • Figure 4 is a three-dimensional view of a
  • a device component 1 of an electric field device has an interface 2, via which a memory module 3 can be contacted so as to be detachable from the device component 1 without soldering.
  • the device component 1 is connected in a manner not shown in Figure 1, for example via a data bus to the electric field device and performs certain functions of the electric field device true.
  • the removable memory module 3 has a first memory module 4 and a second memory module 5, which can each be controlled by corresponding memory controllers 4a and 5a. Instead of the device component 1, the memory controller 4a and 5a on the memory module. 3 be arranged by yourself.
  • the memory module 3 has a power supply in the form of a battery 6, which is electrically connected to the second memory module 5.
  • the device component 1 can access the memory modules 4 and 5 of the memory module 3 via the interface 2 and the memory controllers 4a or 5a and store data there or read in from these data.
  • the data present in the memory modules 4 and 5 can be, for example, a firmware of the device component 1, parameters for configuring the functions of the device component 1 or operating data generated by the device component during operation of the field device. If the device component 1 is, for example, a control component of the electric field device, operating data can be, for example, measured values recorded during an accident (so-called disturbance records).
  • a solderless removable memory module 3 generally has the advantage that the data required for the operation of the device component 1 or generated during the operation of the device component 1 is not lost in the event of a defect in the device component. If, for example, there is a defect in the device component 1, then the removable memory module 3 can be removed from the interface 2 of the device component 1 in a simple manner and inserted into a corresponding interface of an exchange device component. The new device component can then be operated in the shortest possible time without the need for new settings. In this way both costs and labor, for example for the parameterization of the Aus ⁇ exchange device component, avoided as well as the standstill time of the field device during the replacement of a defective device component reduced.
  • the memory module 4 shown in FIG. 1 may be, for example, a memory module having a relatively slow access time. This memory module will then be used, for example, to store data which is changed comparatively rarely and in which the speed of reading and writing processes does not play a decisive role.
  • data may be the firmware of the device component 1 or parameters for the device component 1.
  • the memory module 3 has the further memory module 5, which is set up for a faster access time than the memory module 4. Since memory modules with faster access times usually mean higher acquisition costs compared to memory modules with slow access times, the memory capacity becomes The comparatively faster memory module can not be made unnecessarily large in order to keep the memory modules 3 comparatively low overall. Therefore, it makes sense to use a slower for non-time critical data in addition to the fast memory module.
  • a memory module with a comparatively slow access time for example, a flash memory can be considered, while a memory module with fast access time is, for example, a battery-buffered RAM module.
  • a memory module with fast access time is, for example, a battery-buffered RAM module.
  • more than two memory modules can also be present on the memory module 3, wherein the individual memory modules are adapted to the respective data to be stored with regard to the required access time and frequency of scanning.
  • the number of memory modules used for the memory module 3 is to be optimized in each case with regard to the respective application case and the costs to be expended.
  • the memory modules 4 and 5 may be non-volatile memory modules, that is to say the memory modules still have the stored data even after any storage time of any length without power or voltage supply. However, it can also be provided to use at least partially such memory modules which require a power supply in order to preserve the data stored on them. In such a case, a voltage supply, for example in the form of a battery 6, which is connected to the respective memory modules 4 and 5, is to be provided on the memory module 3.
  • a voltage supply for example in the form of a battery 6, which is connected to the respective memory modules 4 and 5, is to be provided on the memory module 3.
  • the stored data can be buffered over a long time in volatile memory. As shown in FIG. 1, only one of the memory modules, here the memory module 5, can be buffered by means of the voltage source, while the other memory module is a non-volatile memory module.
  • the device component 1 can - as shown in Figure 2 - also have a fixed memory element 7.
  • all operating data generated during operation can first be stored on the permanently installed memory element 7 and at regular intervals be stored on a memory module 4 of the removable memory module 3 as a backup copy of the data content of the permanently installed memory element 7.
  • a memory device 4 with a slow access time to make the backup copy is sufficient. If the intervals in which a backup copy is made are chosen to be relatively short, for example at a 10-minute interval, the risk of loss of important data is correspondingly minimized.
  • a voltage monitoring device 8 may be provided on the device component 1, which outputs a warning signal W, if a failure of the supply voltage for the device component 1 - and thus for the memory module 7 -. threatening.
  • a failure of the supply voltage can already be detected in good time, for example, if, after a failure of the supply voltage of the device component 1, this voltage is buffered by a voltage buffer 9, eg a correspondingly dimensioned capacitor, arranged upstream of the voltage supply input of the device component 1 While can be maintained.
  • the voltage monitoring device 8 monitors in this case the lines of the supply voltage in front of the voltage buffer 9 and generates the warning signal W if there is a power interruption.
  • FIG. 3 is a schematic representation of a field device 10 in a three-dimensional view, partially in section.
  • the field device 10 has a Wegsemantel Il and a front panel 12 with controls, such as a shown in Figure 3 from its back panel 13 on.
  • a rear wall of the field device 10 is not shown because of its broken view in Figure 3.
  • the device component l ⁇ r represents, for example, a control unit of the electric field device 10.
  • the printed circuit board inserts are held in insertion strips 26.
  • the device component 16 has, for example, a computing module 17, various electronic components 18 (indicated only schematically on the device component 16), switching relays 19 and plug-in connectors 20 for connecting further device components of the electric field device. Additional connectors 21 can be used to connect external connections to the device component.
  • the device component 16 also has an interface 22 into which a solderless removable memory module 23, for example in the form of a memory card, is inserted. Furthermore, the device component 16 also has a permanently installed (for example soldered in) memory element 24.
  • the mode of operation of the memory module 23 and of the memory element 24 corresponds to the mode of operation described with regard to FIGS. 1 and 2 and will therefore not be explained again here.
  • an opening 25 can be provided in the housing jacket 11. be seen, through which the memory module 23 can be easily entnom ⁇ men.
  • the opening 25 is shown partially in dashed lines in FIG. It can be seen vor ⁇ with appropriate arrangement of the memory module 23 on the device component 16 in the front panel 12 or the rear wall of the field device 10.
  • FIG. 4 shows a further device component, which is a current transformer module 30 for an electric field device.
  • the current transformer module 30 has in its interior (not shown in FIG. 4) current transformers, for example in the form of inductive current transformers, which can be contacted on the input side via screw terminals 31.
  • the current transformer outputs can be led out of the current transformer module 30 via cable lines 32, for example.
  • the cable lines 32 are combined in a flat plug 33 and in this way can be easily connected to corresponding terminals of other device components of the electric field device.
  • the current transformer module 30 also has an interface 34 into which a solderless removable memory module 35 is inserted.
  • calibration data for the current transformer contained in the current transformer module 30 can be present on this memory module 35, so that a corresponding conversion of the input currents can take place directly on the basis of the calibration data.
  • identification data of the converter module 30 can be stored on the memory card, which makes possible a simple identification of the converter module in the electric field device. If the converter module 30 has to be replaced because of a defect, then the removable memory module 35 can be easily replaced by an exchange converter module. be connected without loss of, for example, the calibration data occurs.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gerätekomponente (1) für ein elektrisches Feldgerät. Um eine solche Gerätekomponente ((1) bei einem Defekt vergleichsweise kostengünstig austauschen zu können, ist vorgesehen, dass die Gerätekomponente (1) eine Datenschnittstelle (2) aufweist, mit der ein Speicherbaustein (3) lötfrei kontaktierbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erstellen einer Sicherungskopie von Daten eines fest eingebauten Speicherbausteins (7) der Gerätekomponente (1).

Description

Beschreibung
Gerätekomponente für ein elektrisches Feldgerät und Verfahren zum Erstellen einer Sicherungskopie von Daten der Gerätekom- ponente
Die Erfindung betrifft eine Gerätekomponente für ein elektri¬ sches Feldgerät. Elektrische Feldgeräte werden beispielsweise in der Automatisierung von Energieverteilungsanlagen einge- setzt, wo sie z.B. als elektrische Schutzgeräte, Power Qua- lity-Geräte oder elektrische Leitgeräte Verwendung finden. Ferner werden elektrische Feldgeräte z.B. auch in Bereichen der automatisierten Steuerung und Regelung von verfahrens¬ technischen Prozessen sowie der Industrieautomatisierung ein- gesetzt.
Häufig bestehen elektrische Feldgeräte aus mehreren einzelnen Gerätekomponenten wie beispielsweise Steuerbaugruppen, EIn- und Ausgabebaugruppen zum Senden und Empfangen von Daten und Wandlermodulen zum Transformieren von Messströmen und —Span¬ nungen. Aus dem Siemens-Gerätehandbuch „SIPROTEC, Distanz¬ schutz 7SA6, V4.3ΛΛ, Bestellnr. C53000-G1100-C156-3 ist bei¬ spielsweise aus dem Abschnitt „Einführung—Gesamtfunktion", Seiten 2 bis 4Λ. ein digitales Distanzschutzgerät als Feldge- rät bekannt, das unter anderem eine Eingangsverstärkergruppe, eine Analog-Digital-Wandlergruppe und eine Steuerbaugruppe in Form eines MikrocomputerSystems aufweist.
Häufig enthält beispielsweise die Steuerbaugruppe einen Spei- cherbaustein, in dem eine Software zur Steuerung der Geräte¬ funktionen des Feldgerätes, die so genannte Firmware, gespei¬ chert ist . Ferner kann dieser Speicherbaustein auch Daten zur Parametrierung von Gerätefunktionen des elektrischen Feldge- rätes, Messwerte und beispielsweise Strom- und Spannungsver¬ läufe während eines Störfalls im Energieversorgungsnetz ent¬ halten. Fällt die Steuerbaugruppe beispielsweise aufgrund eines Defektes im Mikroprozessor aus, so sind diese gespei- cherten Daten meist unwiederbringlich verloren oder können nur mit großem Aufwand wiederhergestellt werden. Üblicher¬ weise müssen sie bei Ersatz der entsprechenden Gerätekompo— nente — soweit vorhanden — neu eingegeben werden. Das heißt, es müssen erneut eine Gerätefirmware aufgespielt und die ent- sprechenden Parametrierungen vorgenommen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gerätekompo¬ nente eines elektrischen Feldgerätes derart zu ertüchtigen, dass auch bei einem Defekt der Gerätekomponente ein ver— gleichsweise kostengünstiger Austausch möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Gerätekompo¬ nente für ein elektrisches Feldgerät gelöst, die eine Daten¬ schnittstelle aufweist, mit der ein Speicherbaustein lötfrei kontaktierbar ist. Unter einer lötfreien Kontaktierung sollen an dieser Stelle solche elektrischen Verbindungen verstanden werden, bei denen — ohne einen Lötvorgang vornehmen zu müssen — ein Kontakt zwischen der Datenschnittstelle und dem Spei— cherbaustein hergestellt werden kann. Auf diese Weise ist der Speicherbaustein (ohne zu löten, also lötfrei) aus der Daten¬ schnittstelle entnehmbar.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Defekt einer Gerätekomponente nur in sehr seltenen Fällen hinsicht- lieh ihres Datenspeichers auftritt, so dass dieser im Normal¬ fall weiterhin funktionstüchtig ist. Somit kann bei der er— findungsgemäßen Gerätekomponente der — noch intakte - Spei— cherbaustein auf einfache Weise aus der Gerätekomponente ent- normen und in eine Austausch—Gerätekomponente eingesetzt, z.B. eingeschoben, werden. Auf diese Weise kann ein Austausch einer defekten Gerätekomponente nicht nur ohne Datenverlust für das elektrische Feldgerät, sondern auch kostengünstig stattfinden.
Eine Ausführung der erfindungsgemäßen Gerätekomponente sieht vor, dass mit der Datenschnittstelle ein Speicherbaustein kontaktiert ist.
Als vorteilhaft wird es hinsichtlich einer solchen Gerätekom¬ ponente angesehen, wenn der Speicherbaustein eine Spannungs¬ quelle zum Puffern der auf diesem abgespeicherten Daten auf¬ weist. Auf diese Weise kann beispielsweise mit einer Batterie als Spannungsquelle auf dem Speicherbaustein ein Datenverlust auch bei solchen Speichermodulen des Speicherbausteins ge¬ währleistet werden, die eine elektrische Spannungsversorgung zur Datenhaltung benötigen.
Als besonders vorteilhaft wird es jedoch angesehen, wenn der Speicherbaustein ein nicht flüchtiges Speichermodul aufweist. Auf diese Weise kann ein Austausch auch nach längerer Zeit noch verlustfrei erfolgen. Gemäß einer vorteilhaften Au-sfüh- rungsform kann als nicht flüchtiges Speichermodul ein so ge— nannter Flash-Speicher vorgesehen sein. Solche Flash-Speicher sind beispielsweise in Form digitaler Speicherkarten aus dem Bereich der Digitalphotographie weitläufig bekannt und können zu vergleichsweise niedrigen Kosten bezogen werden.
Um den Speicherbaustein direkt von der entsprechenden Geräte— komponente aus ansteuern zu können, ist vorteilhaft vorgese¬ hen, dass die Gerätekomponente zumindest einen Speichercont¬ roller zum Ansteuern des Speicherbausteins aufweist. Ferner wird es als vorteilhaft hinsichtlich der erfindungsge¬ mäßen Gerätekomponente angesehen, wenn die Gerätekomponente zusätzlich zu dem entnehmbaren Speicherbaustein auch ein fest eingebautes Speicherelement aufweist. In diesem Fall können nämlich beispielsweise alle im Betrieb entstehenden Messwerte zunächst auf dem fest eingebauten Speicherelement, das bei¬ spielsweise eine schnelle Zugriffszeit erlaubt, gespeichert werden. In regelmäßigen Abständen kann dann ein Abbild des Dateninhalts des fest eingebauten Speicherelements auf den entnehmbaren Speicherbaustein übertragen und so eine Siche¬ rungskopie erzeugt werden. Hierbei kann es sich bei dem ent¬ nehmbaren Speicherbaustein auch um einen Speicherbaustein handeln, der eine langsamere Zugriffszeit als das fest einge- baute Speicherelement besitzt und somit zum schnellen Abspei¬ chern, beispielsweise von Störfalldaten, nicht geeignet wäre. Ferner kann vorgesehen sein, dass nur bestimmte wesentliche Daten von dem fest eingebauten Speicherelement auf den ent— nehmbaren Speicherbaustein übertragen werden. Weniger wesent- liehe Daten, bei denen ein Verlust geringere Auswirkungen hatte, könnten in diesem Fall auf dem fest eingebauten Spei¬ cherelement verbleiben.
Außerdem ist es möglich, beim Übertragen der Daten von dem fest eingebauten Speicherelement auf den entnehmbaren Spei— cherbaustein eine Datenkompression einzusetzen. Auf diese Weise kann der entnehmbare Speicherbaustein mit einer gerin¬ geren Speicherkapazität ausgeführt werden als das fest einge¬ baute Speicherelement und erzeugt so geringere Kosten bei der Anschaffung.
In diesem Zusammenhang wird es ferner als vorteilhaft angese¬ hen, wenn die Gerätekomponente eine Spannungsüberwachungsein— richtung zum überwachen einer an der Gerätekomponente anlie¬ genden VersorgungsSpannung aufweist. In diesem Fall kann näm¬ lich mittels der Spannungsüberwachungseinrichtung ein Warn¬ signal abgegeben werden, wenn ein Spannungsausfall der Gerä- tekomponente droht, so dass rechtzeitig noch eine Sicherungs¬ kopie der Daten des fest eingebauten Speicherelements auf dem entnehmbaren Speicherbaustein erzeugt werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfin- dungsgemäßen Gerätekomponente kann auch vorgesehen sein, dass der entnehmbare Speicherbaustein zwei Speichermodule mit voneinander unterschiedlicher Zugriffszeit aufweist. In die¬ sem Fall können nämlich beispielsweise solche Daten, die in relativ kurzer Zeit in großer Menge gespeichert werden müssen - beispielsweise Störfalldaten, die innerhalb weniger Sekun¬ den in großer Menge anfallen - auf einem Speichermodul mit einer kurzen Zugriffszeit abgespeichert werden, während sol¬ che Daten, die nur in geringer Menge innerhalb vergleichs¬ weise langer Zeit anfallen und nicht häufig geändert werden, wie beispielsweise Parametrierwerte oder die Gerätefirmware, auf einem Speichermodul mit vergleichsweise langer Zugriffs¬ zeit abgespeichert werden. Dies hat den Vorteil, dass das Speichermodul mit kurzer Zugriffszeit nur so groß wie unbe¬ dingt nötig ausgebildet werden muss und damit nur verhältnis- mäßig geringe Kosten für den gesamten Speicherbaustein anfal¬ len.
Eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Geräte¬ komponente ist dadurch gegeben, dass die Gerätekomponente eine Steuereinrichtung des Feldgerätes ist. in diesem Fall werden in dem entnehmbaren Speicherbaustein beispielsweise Parametrierdaten, die Gerätefirmware und Betriebsdaten (Zähl¬ werte, Störschriebe) des elektrischen Gerätes abgespeichert. Alternativ kann es sich bei der erfindungsgemäßen Gerätekom¬ ponente beispielsweise auch um ein Strom- oder Spannungswand¬ lermodul des Feldgerätes handeln. In diesem Fall können auf dem entnehmbaren Speicherbaustein beispielsweise Kalibrierda¬ ten und Identifikationsdaten des entsprechenden Strom- oder Spannungswandlermoduls gespeichert sein.
Eine weitere mögliche Ausführungsform der Gerätekomponente ist dadurch gegeben,' dass die Gerätekomponente eine Ein-
/Ausgabebaugruppe des Feldgerätes ist. Ein—/Ausgabebaugruppen von Feldgeräten dienen zur digitalen oder analogen Übertra¬ gung und Empfang von Messwerten, Meldungen oder Alarmen über Kommunikationsleitungen zu bzw. von anderen Feldgeräten oder Auswerteeinrichtungen, in diesem Fall kann es sich bei den in dem entnehmbaren Speicherbaustein enthaltenen Daten, bei¬ spielsweise um Identifikationsdaten der entsprechenden Ein- /Ausgabebaugruppe und Parametrierwerte für die jeweiligen Kommunikationsein— und -ausgange handeln.
Die oben genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfah¬ ren zum Erstellen einer Sicherungskopie von einer Gerätekom¬ ponente eines elektrischen Feldgerätes zugehörigen Daten, wo¬ bei die Gerätekomponente ein flüchtiges, fest eingebautes Speicherelement und einen entnehmbaren, nicht flüchtigen
Speicherbaustein aufweist und wobei folgende Schritte durch¬ geführt werden: Eine an der Gerätekomponente anliegende Ver¬ sorgungsspannung wird auf einen Spannungsausfall überwacht und es wird ein Warnsignal bei einem Spannungsausfall der Versorgungsspannung erzeugt. Bei vorliegendem Warnsignal wer¬ den dann die auf dem flüchtigen, fest eingebauten auf den nichtflüchtigen, entnehmbaren Speicherbaustein kopiert• In diesem Fall wird folglich bei drohendem Spannungsausfall der Gerätekomponente automatisch eine Sicherungskopie der auf dem fest eingebauten Speicherelement gespeicherten Daten an¬ gelegt.
Zur weiteren Erläuterung ist in
Figur 1 schematisch eine Ausführungsform einer
Gerätekomponente eines elektrischen Feldgerätes mit einem entnehmbaren Speicherbaustein, in
Figur 2 schematisch eine weitere Ausführungsform einer Gerätekomponente eines elektrischen Feldgerätes mit einem entnehmbaren Speicherbaustein, in
Figur 3 eine dreidimensionale Ansicht eines Feldgerätes und in
Figur 4 eine dreidimensionale Ansicht eines
Stromwandlermoduls für ein elektrisches Feldge¬ rät gezeigt.
In Figur 1 weist eine Gerätekomponente 1 eines nicht gezeig¬ ten elektrischen Feldgerätes eine Schnittstelle 2 auf, über die ein Speicherbaustein 3 entnehmbar mit der Gerätekompo— nente 1 lötfrei kontaktiert ist. Die Gerätekomponente 1 ist auf in Figur 1 nicht dargestellte Weise, beispielsweise über einen Datenbus, mit dem elektrischen Feldgerät verbunden und nimmt bestimmte Funktionen des elektrischen Feldgerätes wahr. Der entnehmbare Speicherbaustein 3 weist ein erstes Speicher- modul 4 und ein zweites Speichermodul 5 auf, die jeweils durch entsprechende Speichercontroller 4a und 5a angesteuert werden können. Anstelle auf der Gerätekomponente 1 können die Speichercontroller 4a und 5a auch auf dem Speicherbaustein 3 selbst angeordnet sein. Außerdem weist der Speicherbaustein 3 eine Spannungsversorgung in Form einer Batterie 6 auf, die elektrisch mit dem zweiten Speichermodul 5 verbunden ist.
Die Gerätekomponente 1 kann über die Schnittstelle 2 und die Speichercontroller 4a oder 5a auf die Speichermodule 4 und 5 des Speicherbausteins 3 zugreifen und dort Daten abspeichern oder aus diesen Daten einlesen. Bei den in den Speichermodu¬ len 4 und 5 vorhandenen Daten kann es sich beispielsweise um eine Firmware der Gerätekomponente 1, um Parameter zur Konfi¬ gurierung der Funktionen der Gerätekomponente 1 oder um von der Gerätekomponente während des Betriebes des Feldgerätes erzeugte Betriebsdaten handeln. Handelt es sich bei der Gerä¬ tekomponente 1 beispielsweise um eine Steuerkomponente des elektrischen Feldgerätes, so können Betriebsdaten beispiels¬ weise während eines Störfalls aufgenommene Messwerte (so ge¬ nannte Störschriebe) sein.
Ein lötfreier entnehmbarer Speicherbaustein 3 weist generell den Vorteil auf, dass die für den Betrieb der Gerätekompo¬ nente 1 benötigten oder während des Betriebes der Gerätekom¬ ponente 1 erzeugten Daten bei einem Defekt der Gerätekompo¬ nente nicht verloren gehen. Liegt nämlich beispielsweise ein Defekt der Gerätekomponente 1 vor,, so kann in einfacher Weise der entnehmbare Speicherbaustein 3 aus der Schnittstelle 2 der Gerätekomponente 1 entnommen werden und in eine entspre¬ chende Schnittstelle einer Austausch—Gerätekomponente einge¬ setzt werden. Die neue Gerätekomponente kann dann in kürzest möglicher Zeit weiterbetrieben werden, ohne neue Einstellun- gen zu benötigen. Auf diese Weise werden sowohl Kosten und Arbeitsaufwand, beispielsweise zur Parametrierung der Aus¬ tausch-Gerätekomponente, vermieden als auch die Stillstands- zeit des Feldgerätes während des Austausche einer defekten Gerätekomponente verringert.
Bei dem in Figur 1 gezeigten Speichermodul 4 kann es sich beispielsweise um ein Speichermodul mit einer relativ langsa¬ men Zugriffszeit handeln. Dieses Speichermodul wird dann bei¬ spielsweise zum Speichern von Daten eingesetzt werden, die vergleichsweise selten geändert werden und bei denen die Ge¬ schwindigkeit von Lese- und Schreibvorgängen keine entschei- dende Rolle spielt. Beispielsweise kann es sich bei solchen Daten um die Firmware der Gerätekomponente 1 oder Parameter für die Gerätekomponente 1 handeln.
Messwerte, insbesondere während eines Störfalls aufgenommene Messwerte, fallen im Betrieb des Feldgerätes jedoch in großer Menge und in vergleichsweise kurzer Zeit an, so dass hierfür ein Speichermodul mit einer langsamen Zugriffszeit nicht aus¬ reichend ist. Zum Abspeichern solcher Daten weist der Spei¬ cherbaustein 3 das weitere Speichermodul 5 auf, das für eine schnellere Zugriffszeit eingerichtet ist als das Speichermo¬ dul 4. Da üblicherweise Speichermodule mit schnelleren Zugriffszeiten im Vergleich zu Speichermodulen mit langsamen Zugriffszeiten höhere Anschaffungskosten bedeuten, wird die Speicherkapazität des vergleichsweise schnelleren Speichermo- duls nicht unnötig groß ausgelegt werden, um die Speicherbau¬ steine 3 insgesamt vergleichsweise günstig zu halten. Daher bietet es sich an, neben dem schnellen Speichermodul ein langsameres für nicht zeitkritische Daten zu verwenden. Als Speichermodul mit vergleichsweise langsamer Zugriffszeit kann z.B. ein Flash-Speicher angesehen werden, während ein Spei¬ chermodul mit schneller Zugriffszeit z.B. ein batteriegepuf¬ fertes RAM-Modul ist. Jedoch ist es genauso möglich, statt zwei Speichermodulen auf dem Speicherbaustein 3 nur eines zu verwenden. In diesem Fall wäre auch nur ein Speichercontroller notwendig. Ebenso kön¬ nen auch mehr als zwei Speichermodule auf dem Speicherbau— stein 3 vorhanden sein, wobei die einzelnen Speichermodule an die jeweils abzuspeichernden Daten hinsichtlich der benötig¬ ten Zugriffszeit und Abspeieherhäufigkeit angepasst sind. Die Anzahl der verwendeten Speichermodule für den Speicherbau¬ stein 3 ist jeweils hinsichtlich des jeweiligen Anwendungs- falles und der aufzuwendenden Kosten zu optimieren.
Bei den Speichermodulen 4 und 5 kann es sich um nicht flüch¬ tige Speichermodule handeln, das heißt, die Speichermodule weisen auch nach beliebig langer Lagerungszeit ohne Strom- bzw. Spannungsversorgung die abgespeicherten Daten noch auf. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, zumindest teilweise sol¬ che Speichermodule einzusetzen, die zur Bewahrung der auf ih¬ nen abgespeicherten Daten eine Spannungsversorgung benötigen. In einem solchen Fall ist auf dem Speicherbaustein 3 eine Spannungsversorgung, beispielsweise in Form einer Batterie 6 vorzusehen, die mit den jeweiligen Speichermodulen 4 und 5 verbunden ist. So können auch in flüchtigen Speichern die ab¬ gespeicherten Daten über eine längere Zeit gepuffert werden. Wie in Fig. 1 gezeigt, kann auch nur eines der Speichermo- dule, hier das Speichermodul 5, mittels der Spannungsquelle gepuffert sein, während das andere Speichermodul ein nicht flüchtiges Speichermodul ist.
Die Gerätekomponente 1 kann - wie in Figur 2 gezeigt - auch ein fest eingebautes Speicherelement 7 aufweisen. In einem solchen Fall können beispielsweise alle während des Betriebs erzeugten Betriebsdaten zunächst auf dem fest eingebauten Speicherelement 7 gespeichert und in regelmäßigen Abständen auf einem Speichermodul 4 des entnehmbaren Speicherbausteins 3 als Sicherungskopie des Dateninhalts des fest eingebauten Speicherelements 7 abgespeichert werden. In einem solchen Fall ist ein Speicherbaustein 4 mit einer langsamen Zugriffs— zeit zum Anfertigen der Sicherungskopie ausreichend. Werden die Intervalle, in denen eine Sicherungskopie angefertigt wird, verhältnismäßig kurz, beispielsweise im 10—Minuten—Ab¬ stand, gewählt, so ist das Risiko eines Verlustes wichtiger Daten entsprechend minimiert.
Außerdem kann bei Verwendung eines flüchtigen Speichers als fest eingebautes Speicherelement 7 beispielsweise auch eine Spannungsüberwachungsvorrichtung 8 auf der Gerätekomponente 1 vorgesehen sein, die ein Warnsignal W abgibt, wenn ein Aus— fall der VersorgungsSpannung für die Gerätekomponente 1 - und somit auch für den Speicherbaustein 7 - droht. Ein solcher Ausfall der VersorgungsSpannung kann z.B. dann bereits recht¬ zeitig erkannt werden, wenn nach einem Ausfall der Versor¬ gungsspannung der Gerätekomponente 1 diese durch einen dem SpannungsVersorgungseingang der Gerätekomponente 1 vorgeord¬ neten Spannungspuffer 9, z.B. einen entsprechend dimensio¬ nierten Kondensator, noch eine Weile aufrecht erhalten werden kann. Die Spannungsüberwachungseinrichtung 8 überwacht in diesem.Fall die Leitungen der VersorgungsSpannung vor dem Spannungspuffer 9 und erzeugt das Warnsignal W, wenn dort eine Spannungsunterbrechung vorliegt. Während der Zeit, die der Spannungspuffer 9 die VersorgungsSpannung noch aufrecht erhält, wird als Reaktion auf das Warnsignal W eine Siche¬ rungskopie des Dateninhalts des fest eingebauten flüchtigen Speicherelementes auf dem entnehmbaren Speicherbaustein ange¬ legt. Auf diese Weise sind die Daten von dem flüchtigen Spei¬ cher bereits gesichert, wenn der Spannungspuffer 9 erschöpft ist. In Figur 3 ist in schematischer Darstellung ein Feldgerät 10 in dreidimensionaler Ansicht teilweise im Schnitt darge¬ stellt. Das Feldgerät 10 weist einen Genausemantel Il und eine Frontplatte 12 mit Bedienelementen, wie beispielsweise einem in der Figur 3 von seiner Rückseite gezeigten Display 13, auf. Eine Rückwand des Feldgerätes 10 ist wegen dessen aufgebrochener Darstellung in Figur 3 nicht gezeigt. Im Inne¬ ren des Feldgerätes 10 befinden sich mehrere Gerätekomponen- ten 14, 15, 16 in Form von Leiterplatteneinschüben, wobei die Gerätekomponente lβr beispielsweise eine Steuereinheit des elektrischen Feldgerätes 10 darstellt. Die Leiterplattenein¬ schübe werden in Einschubleisten 26 gehalten. Die Gerätekom¬ ponente 16 weist beispielsweise einen Rechenbaustein 17, ver- schiedene elektronische Bauteile 18 (auf der Gerätekomponente 16 nur schematisch angedeutet) , Schaltrelais 19 und Steck¬ verbinder 20 zum Anschließen von weiteren Gerätekomponenten des elektrischen Feldgerätes auf. Über weitere Steckverbinder 21 können äußere Anschlüsse mit der Gerätekomponente verbun- den werden.
Die Gerätekomponente 16 weist ferner eine Schnittstelle 22 auf, in die ein lötfrei entnehmbarer Speicherbaustein 23, beispielsweise in Form einer Speicherkarte, eingeschoben ist. Ferner weist die Gerätekomponente 16 auch ein fest eingebau¬ tes (z.B. eingelötetes) Speicherelement 24 auf. Die Funkti¬ onsweise des Speicherbausteins 23 und des Speicherelementes 24 entspricht der hinsichtlich der Figuren 1 und 2 beschrie¬ benen Funktionsweise und wird daher hier nicht nochmals er- läutert.
Zur besseren Zugänglichkeit des entnehmbaren Speicherbau¬ steins 23 kann in dem Gehäusemantel 11 eine Öffnung 25 vorge- sehen sein, durch die der Speicherbaustein 23 leicht entnom¬ men werden kann. Die Öffnung 25 ist teilweise strichliert in Figur 3 dargestellt. Sie kann bei entsprechender Anordnung des Speicherbausteins 23 auf der Gerätekomponente 16 auch in der Frontplatte 12 oder der Rückwand des Feldgerätes 10 vor¬ gesehen sein.
In Figur 4 ist schließlich eine weitere Gerätekomponente dar¬ gestellt, bei der es sich um ein Stromwandlermodul 30 für ein elektrisches Feldgerät handelt. Das Stromwandlermodul 30 weist in seinem Inneren (in Figur 4 nicht gezeigt) Stromwand¬ ler, beispielsweise in Form von induktiven Stromwandlern, auf, die eingangsseitig über Schraubklemmen 31 kontaktiert werden können. Die Stromwandlerausgänge können beispielsweise über Kabelleitungen 32 aus dem Stromwandlermodul 30 herausge¬ führt werden. Die Kabelleitungen 32 sind in einem Flachste— cker 33 zusammengefasst und können auf diese Weise einfach mit entsprechenden Anschlüssen anderer Gerätekomponenten des elektrischen Feldgerätes verbunden werden. Das stromwandler- modul 30 weist ferner auch eine Schnittstelle 34 auf, in die ein lötfrei entnehmbarer Speicherbaustein ' 35 eingesteckt ist. Auf diesem Speicherbaustein 35 können beispielsweise Kalibrierdaten für die in dem Stromwandlermodul 30 enthalte¬ nen Stromwandler vorhanden sein, so dass auf Grundlage der Kalibrierdaten direkt eine entsprechende Umwandlung der Ein¬ gangsströme stattfinden kann. Ebenso können beispielsweise Identifikationsdaten des Wandlerbausteins 30 auf der Spei— cherkarte abgespeichert sein, die eine einfache Identifika¬ tion des Wandlerbausteins in dem elektrischen Feldgerät er— möglichen. Muss der Wandlerbaustein 30 wegen eines Defekts ausgewechselt werden, so kann der entnehmbare Speicherbau— stein 35 in einfacher Weise mit einem Austausch-Wandlerbau- stein verbunden werden, ohne dass ein Verlust beispielsweise der Kalibrierdaten eintritt.

Claims

Patentansprüche
1. Gerätekomponente (1) für ein elektrisches Feldgerät d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gerätekomponente (1) eine Datenschnittstelle (2) aufweist, mit der ein Speicherbaustein (3) lötfrei kontaktierbar ist.
2. Gerätekomponente (1) nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mit der Datenschnittstelle (2) ein Speicherbaustein (3) kontaktiert ist.
3. Gerätekomponente (1) nach Anspruch 2, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Speicherbaustein (3) eine Spannungsquelle (6) zum Puffern der auf diesem abgespeicherten Daten aufweist.
4. Gerätekomponente (1) nach Anspruch 2 oder 3, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Speicherbaustein (3) ein nicht flüchtiges Speichermodul (4) aufweist.
5. Gerätekomponente (1) nach Anspruch 4, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das nicht flüchtige Speichermodul (4) ein Flash- Speicher ist.
6. Gerätekomponente (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gerätekomponente (1) zumindest einen Speichercontroller (4a, 5a) zum Ansteuern des Speicherbausteins (3) aufweist.
7. Gerätekomponente (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gerätekomponente (1) auch ein fest eingebautes Speicherelement (7) aufweist.
8. Gerätekomponente (1) nach Anspruch 7, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gerätekomponente (1) eine Spannungs—
Überwachungseinrichtung (8) zum Überwachen einer an der Gerätekomponente (1) anliegenden VersorgungsSpannung aufweist.
9. Gerätekomponente (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Speicherbaustein (3) zumindest zwei Speichermodule (4,5) mit voneinander unterschiedlichen Zugriffszeiten aufweist.
10.Gerätekomponente (1) nach einem der vorangehenden
Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gerätekomponente (1) eine Steuereinrichtung des Feldgerätes ist.
11. Gerätekomponente (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gerätekomponente (1) ein Strom— oder Spannungswandlerwandlermodul eines Feldgerätes ist.
12. Gerätekomponente (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gerätekomponente (1) eine Ein-/Ausgabebaugruppe des Feldgerätes ist.
13. Verfahren zum Erstellen einer Sicherungskopie von einer Gerätekomponente (1) eines elektrischen Feldgerä¬ tes zugehörigen Daten, wobei die Gerätekomponente (1) ein flüchtiges, fest eingebautes Speicherelement (7) und einen entnehmbaren, nicht flüchtigen Speicherbau¬ stein (3) aufweist und wobei folgende Schritte durchge¬ führt werden:
- Überwachen einer an der Gerätekomponente (1) anlie¬ genden VersorgungsSpannung auf einen Spannungsausfall und
Erzeugen eines Warnsignals (W) bei einem Spannungsausfall der VersorgungsSpannung und
- Kopieren von auf dem flüchtigen, fest eingebauten Speicherelement (7) enthaltenen Daten auf den nichtflüchtigen, entnehmbaren Speicherbaustein (3) bei vorliegendem Warnsignal (W) .
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