Automatisierungssystem mit mehreren, einen Verbund bildenden
Automatisierungskomponenten
Die Erfindung betrifft ein Automatisierungssystem, das aus mehreren, einen Verbund bildenden Automatisierungskomponenten besteht, beispielsweise eine Ventilbatterie und/oder ein Verbund von I/O-Modulen. Ein derartiger Verbund besitzt übli- cherweise ein Steuermodul zur Steuerung von Aktoren des Verbunds beziehungsweise an den Verbund angeschlossenen Aktoren und zum Empfang von Rückmeldungen, wie Sensordaten oder Diagnosedaten. Ein derartiges Steuermodul kommuniziert gewöhnlich über ein Bussystem mit einer entfernten Steuerzentrale. Pas- sive Automatisierungskomponenten des Verbundes müssen in bekannter Weise kostenintensiv mit Kommunikationsschnittstellen versehen werden, damit das Steuermodul den Aufbau und die Konzeption des Verbundes erfassen und steuern kann. Selbst aktive Automatisierungskomponenten müssen gewöhnlich mehr o- der weniger aufwendig an den Verbund beziehungsweise das Steuermodul adaptiert werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einem Automatisierungssystem die einzelnen Automatisierungs- komponenten in einfacher Weise automatisch und kabel- unabhängig erfassen zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Automatisierungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst .
Durch das Anbringen von RFID-Modulen an die einzelnen Automatisierungskomponenten können aktive und passive Automatisie- rungskomponenten in gleicher Weise auf einfache Weise erfasst werden, indem die Daten der RFID-Module, die Identifikations- daten der einzelnen Automatisierungskomponenten darstellen, in einem RFID-Empfangsmodul gesammelt und danach ausgewertet werden. Die Auswertung kann dabei innerhalb des Verbunds oder extern erfolgen. Die einzelnen Automatisierungskomponenten können dadurch automatisch erkannt werden, insbesondere bezüglich ihrer Eigenschaften. Die Kosten für die RFID-Module sind sehr niedrig, so dass insgesamt nur sehr geringe Kosten entstehen. Die Automatisierungskomponenten bleiben kompatibel im System, und zusätzliche Automatisierungskomponenten können nachträglich angebracht und ebenfalls automatisch erkannt werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im An- spruch 1 angegebenen Automatisierungssystems möglich.
Die Identifikationsdaten enthalten zweckmäßigerweise eine o- der mehrere der folgenden Daten: Seriennummer, Revisionsnummer, Produktionsnummer, Herstellungsdatum, Installationsdatum, Ortsdaten, Positionsdaten, Funktionsart, angeschlossene oder anschließbare Komponenten.
Die RFID-Module können bevorzugt in einer Vergussmasse oder Platine oder in einem Gehäuse der jeweiligen Automatisierungskomponente integriert sein oder als elektronisches Typenschild angebracht sein. Dies kann insbesondere auch noch
nachträglich erfolgen, also beispielsweise im bereits zusammengebauten Zustand des Verbunds .
Die RFID-Module bilden zusammen mit dem RFID-Empfangsmodul in vorteilhafter Weise eine automatische Plug & Work- Erkennungseinrichtung, durch die die im Verbund angeordneten Automatisierungskomponenten automatisch erfasst werden können, beispielsweise deren Funktionsart und Position im Verbund. Dies hängt davon ab, welche Identifikationsdaten erfasst werden.
Die mit dem RFID-Empfangsmodul versehene Automatisierungs- komponente, also beispielsweise ein Steuermodul, ist bevorzugt mit einer drahtlosen oder drahtgebundenen Schnittstelle zur Kommunikation mit einer entfernten Auswerte- und/oder Steuereinrichtung versehen oder eine mit einer solchen draht- losen oder drahtgebundenen Schnittstelle versehene Automatisierungskomponente ist als von der mit dem RFID-Empfangsmodul versehenen Automatisierungskomponente separate Automatisierungskomponente ausgebildet. Die mit der drahtlosen oder drahtgebundenen Schnittstelle versehene Automatisierungskom- ponente kann dabei bevorzugt zur Übertragung der mit dem RFID-Empfangsmodul erfassten Daten oder der erfassten und ausgewerteten Daten an die entfernte Auswerte- und/oder Steuereinrichtung ausgebildet sein.
Die mit den RFID-Modulen versehenen Automatisierungskomponen- ten sind insbesondere als Aktoren und/oder I/O-Module ausgebildet. Dabei eignet sich das Automatisierungssystem insbesondere bei einer Anordnung, bei der die Aktoren als Ventile oder Ventilspulen ausgebildet sind, beispielsweise im Rahmen einer Ventilbatterie als Verbund.
In vorteilhafter Weise ist ein Programmiergerät zur insbesondere drahtlosen Programmierung der RFID-Module vorgesehen. Dies kann schon bei der Herstellung der Automatisierungs- komponenten oder auch nachträglich bei bereits im Verbund eingebauten Automatisierungskomponenten erfolgen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Automatisierungssystem als Verbund, der zwei I/O-Module und sechs Magnetventile als Aktoren enthält .
Das in Figur 1 als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte Automatisierungssystem besteht aus neun Automatisierungskomponenten, nämlich einem Steuermodul 10, zwei I/O- Modulen 11, 12 und sechs Magnetventilen 13-18. Diese Automa- tisierungskomponenten bilden einen kompakten Verbund, indem sie in einer Reihenanordnung aneinandergereiht sind. Die Magnetventile 13-18 bilden dabei eine Ventilbatterie. Jedes Magnetventil 13-18 besteht aus einem Fluidikbereich 19 und einem elektrischen Bereich 20, wobei der elektrische Bereich 20 e- lektrische und/oder elektronische Komponenten zur Steuerung von nicht näher dargestellten Magnetspulen der Magnetventile 13-18 enthalten kann. In an sich bekannter Weise verlaufen nicht dargestellte Leitungen quer durch den Verbund, um die einzelnen Automatisierungskomponenten gegebenenfalls mit der entsprechenden Betriebsspannung zu versorgen und um Steuerdaten und/oder Rückmeldedaten zu übertragen. Dies kann über parallele oder serielle Leitungen, beispielsweise Busleitungen, erfolgen.
Das Steuermodul 10 enthält eine Steuerelektronik 21, die über eine Schnittstelle 22, die als Busschnittstelle ausgebildet sein kann, über ein Kabel 23 mit einer entfernten Steuer-
zentrale verbunden sein kann. Diese entfernte, nicht dargestellte Steuerzentrale und/oder die Steuerelektronik 21 im Steuermodul 10 erzeugen die erforderlichen Steuerfunktionen für die angeschlossenen Aktoren, also die Magnetventile 13-18 oder von an die I/O-Module 11, 12 angeschlossenen Aktoren, was zur Vereinfachung ebenfalls nicht dargestellt ist.
Die I/O-Module 11, 12 besitzen Schnittstellen 24, an die nicht dargestellte externe Aktoren und/oder Sensoren angeschlossen werden können.
Die I/O-Module 11, 12 und die Magnetventile 13-18 enthalten jeweils ein RFID-Modul 25-32 (RFID = Radio Frequency Identification) . Diese RFID-Module 25-32 können als elektronische Typenschilder in oder außen an den jeweiligen Gehäusen angebracht sein oder sie sind in einer Vergussmasse oder in oder an einer Platine im Innern der jeweiligen Automatisierungs- komponenten angeordnet. Diese RFID-Module sind als RFID- Träger beziehungsweise RFID- Sender ausgebildet und enthalten Identifikationsdaten der jeweils zugeordneten Automatisierungskomponente. Solche Daten sind beispielsweise die Serien- nummer, die Revisionsnummer, die Produktionsnummer, das Herstellungsdatum, das Installationsdatum, Ortsdaten, Positionsdaten, die Funktionsart und Funktionsmöglichkeiten der jeweiligen Automatisierungskomponente und Informationen über angeschlossene oder anschließbare Komponenten. Diese Identifika- tionsdaten können individuell ausgewählt und eingespeichert werden .
Das Steuermodul 10 enthält ein RFID-Empfangsmodul 33, das mit der Steuerelektronik 21 verbunden ist. Es empfängt die Daten aller RFID-Module 25-32 und meldet sie an die Steuerelektro- nik 21 weiter. Sie können dort ausgewertet oder an die externe Steuerzentrale zur Auswertung weitergemeldet werden. Durch
die Auswertung dieser Identifikationsdaten weist die Steuerelektronik 21 beziehungsweise die externe Steuerzentrale wichtige Informationen über die im Verbund enthaltenen Automatisierungskomponenten auf, also beispielsweise deren Art, Position im Verbund, Ausstattung und angeschlossene externe Komponenten. Im einfachsten Fall handelt es sich bei diesen Identifikationsdaten lediglich um Informationen über die Art der jeweiligen Automatisierungskomponente. Durch die drahtlos seitens der RFID-Module 25-32 zum RFID-Empfangsmodul 33 über- tragenen Daten können entsprechende Leitungen oder Schnittstellen insbesondere in passiven Automatisierungskomponenten entfallen.
In einer alternativen Ausgestaltung kann auch eine mit einer drahtlosen oder drahtgebundenen Schnittstelle 22 zur Kommuni - kation mit einer entfernten Auswerte- und/oder Steuereinrichtung versehene Automatisierungskomponente als von der mit dem RFID-Empfangsmodul 33 und der Steuerelektronik 21 versehenen Automatisierungskomponente 10 separate Automatisierungskomponente ausgebildet sein, die ihrerseits mit einem RFID-Modul versehen sein kann oder eine Leitungsverbindung aufweist .
Werden Automatisierungskomponenten vom Verbund entfernt oder zusätzliche Automatisierungskomponenten angefügt, so erhält das RFID-Empfangsmodul 33 und damit die Steuerelektronik 21 sofort und automatisch die geänderte Konfiguration. Die RFID- Module 25-32 bilden somit zusammen mit dem RFID-Empfangsmodul 33 eine automatische Plug & Work-Erkennungseinrichtung.
Die RFID-Module 25-32 können bereits bei der Herstellung der entsprechenden Automatisierungskomponenten angebracht und mit den entsprechenden Identifikationsdaten versehen werden, je- doch kann dies auch noch nachträglich durch ein Programmiergerät 34 erfolgen, das drahtlos Daten in die RFID-Module 25-
32 einspeichern oder verändern kann. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Identifikationsdaten Informationen über angeschlossene externe Komponenten enthalten sollen. Mit dem Programmiergerät 34 kann der Anwender und Kunde auch individuelle, kundenspezifische Identifikationsdaten eingeben.
Es ist selbstverständlich nicht zwingend erforderlich, dass jede Automatisierungskomponente des Verbunds mit einem RFID- Modul versehen sein muss. Unwichtige Bestandteile des Ver- bunds werden zweckmäßigerweise nicht mit einem RFID-Modul versehen, beispielsweise ein Abschlussmodul 35, das auch als fluidisches Anschlussmodul zur Verbindung mit externen fluidischen Leitungen ausgebildet sein kann.
Die Schnittstelle 22 des Steuermoduls 10 kann anstelle als Kabelschnittstelle auch als drahtlose Schnittstelle ausgebildet sein, beispielsweise als Funkschnittstelle, um drahtlos mit der externen Steuerzentrale kommunizieren zu können.