EP2486464A2 - Verfahren zum betreiben eines feldbus-interface - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines feldbus-interface

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Publication number
EP2486464A2
EP2486464A2 EP10751607A EP10751607A EP2486464A2 EP 2486464 A2 EP2486464 A2 EP 2486464A2 EP 10751607 A EP10751607 A EP 10751607A EP 10751607 A EP10751607 A EP 10751607A EP 2486464 A2 EP2486464 A2 EP 2486464A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fieldbus
information
interface
fieldbus interface
communication
Prior art date
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Ceased
Application number
EP10751607A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Kölblin
Michael Maneval
Jörg REINKENSMEIER
Axel PÖSCHMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser Process Solutions AG
Original Assignee
Endress and Hauser Process Solutions AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser Process Solutions AG filed Critical Endress and Hauser Process Solutions AG
Publication of EP2486464A2 publication Critical patent/EP2486464A2/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • H04L12/4604—LAN interconnection over a backbone network, e.g. Internet, Frame Relay
    • H04L12/462—LAN interconnection over a bridge based backbone
    • H04L12/4625—Single bridge functionality, e.g. connection of two networks over a single bridge
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31121—Fielddevice, field controller, interface connected to fieldbus
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    • G05B2219/31211—Communicate diagnostic data from intelligent field device controller to central
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    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/34—Signalling channels for network management communication
    • H04L41/344—Out-of-band transfers
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    • H04L43/022—Capturing of monitoring data by sampling
    • H04L43/024—Capturing of monitoring data by sampling by adaptive sampling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to a method of operating a fieldbus interface connected to a fieldbus of process automation technology.
  • field devices are often used to detect and / or influence process variables.
  • Sensors such as level gauges, flowmeters, pressure and temperature measuring devices, pH redox potential measuring devices, conductivity measuring devices, etc., which record the corresponding process variables level, flow, pressure, temperature, pH or conductivity, are used to record process variables .
  • actuators such as valves or pumps, via which the flow of a liquid in a pipe section or the level in a container can be changed.
  • field devices are all devices that are used close to the process and that provide or process process-relevant information. A variety of such field devices is manufactured and sold by the company Endress + Hauser.
  • the higher-level units are control systems or control units, such as PLC (Programmable Logic Controller) or PLC (Programmable Logic Controller).
  • PLC Programmable Logic Controller
  • PLC Programmable Logic Controller
  • PAM systems where PAM for Plant Asset Management
  • “Assets” are generally the parts of a plant that represent a value of the plant, such as the field devices used in a plant.
  • PAM systems typically manage information about a plant's assets in a database.
  • the assets used in a system in particular field devices, an exchange of devices, changes to devices, such as the exchange of sensors, the implementation of a new software version, etc., are recorded in a PAM system and the respective time sequence documented.
  • a PAM system is often set up in such a way that it regularly carries out a network verification in order to determine the devices connected to a fieldbus in information technology. Furthermore, maintenance work performed by a PAM system is usually documented. In this case, in a PAM system, as a rule, also corresponding information for device integration of the various field devices of a system, in particular a device description and / or a device driver of the field devices, implemented.
  • a PAM system is formed, for example, by Field CareO from Endress + Hauser.
  • PAM systems are usually managed by the plant operator. In this case, they are often prepared separately from a higher-level unit (for example a PLC), which is used for process control, and connected to a higher-level corporate network (for example, to an Ethernet network).
  • a higher-level unit for example a PLC
  • a higher-level corporate network for example, to an Ethernet network.
  • the detection of the assets of several fieldbus segments in a common PAM system is that the PAM system should be informed as soon as possible about changes to a fieldbus, in particular via a change in the information technology connected to the relevant fieldbus devices.
  • higher-level communication units which are connected, for example, on a parent network to the field bus, the need that they are informed as soon as possible about such information, which affect the network management of the fieldbus. This is the only way to detect changes in a system promptly and, if necessary, detect errors early.
  • MC2 class 2 master
  • MC2 fieldbus interface
  • a fieldbus which is designed in accordance with the PROFIBUSO standard
  • a communication connection for example via a higher-level corporate network
  • PAM system or generally a higher-level communication unit
  • the MC2 can determine the information required for the PAM system (or the higher-level communication unit) concerning the network management of the fieldbus and forward this information to the PAM system (or the higher-level communication unit) ,
  • the MC2 itself has to query all required information because it does not have access to information concerning the network management of the fieldbus and is regularly polled by a class 1 master (abbreviated to MC1) connected to the fieldbus as part of process control.
  • the MC2 has only a relatively short time interval between the cycles of the MC1 for the communication to be performed, so that due to the high amount of data to be determined by the MC2, a considerable amount of time is required to retrieve all the required information. This will affect the timeliness of the information provided by the MC2. In addition, the data traffic on the fieldbus is considerably increased by the MC2. A corresponding problem exists among other things also with a field bus, which is designed according to the Foundation ⁇ - Fieldbus standard and in which a corresponding fieldbus interface is provided.
  • the document WO 2007/074105 A2 discloses a method for system monitoring in a system in which several field devices communicate with a process control unit and a system monitoring unit, such as a gateway, via a fieldbus.
  • the system monitoring unit checks the regular data traffic for information that is on Indicate diagnostic event on one of the field devices. If a telegram with an indication of a diagnostic event is detected, the system monitoring unit requests further diagnostic information from the relevant field device.
  • the object of the present invention is to provide a fieldbus interface for connection to a fieldbus process automation technology and a method for operating such a fieldbus interface through which at least information related to the network management of the fieldbus, as current as possible can be detected and to a Higher-level communication unit, such as a PAM system, be prepared directly or in edited form. An unnecessary burden of bus traffic on the fieldbus through the fieldbus interface should be avoided.
  • a method of operating a fieldbus interface connected to a fieldbus of process automation technology has the following steps:
  • the fieldbus interface can already receive a great deal of information relating to the network management of the fieldbus without itself conducting an active communication.
  • an MC1 in a fieldbus which is designed in accordance with the ProfibusO standard, usually carries out a query of the fieldbus addresses as part of the process control, in order to check which devices are connected under information technology among the various fieldbus addresses.
  • the fieldbus interface can accordingly receive information on which addresses are connected in terms of information technology, whether it is a master or a slave, and in the case of a slave, it can also belong to a specific one Master (if several Master Class 1 (MC1) are provided).
  • the fieldbus interface can also detect further information by listening, as will be explained in particular below with reference to further developments. Because the fieldbus interface also carries out active communication as required, it can query additional information that it requires from individual devices connected to the fieldbus, in particular field devices.
  • the fieldbus interface can interrogate information that would not be available in the context of process control from a higher-level unit (for example, a PLC that forms an MC1 in a ProfibusO network). In this way, further information can be provided by the fieldbus interface of a higher-level communication unit, such as a PAM system, in a timely manner, for example, than would be possible by a higher-level unit for process control.
  • a higher-level communication unit such as a PAM system
  • the fieldbus interface can comprehensively and up-to-date provide information concerning the network management of the fieldbus, without the bus traffic on the fieldbus being heavily loaded.
  • a fieldbus interface is a module which is designed for connection to a fieldbus and through which information which is communicated via the fieldbus can be provided at least partially to a higher-level communication unit.
  • the higher-level communication unit can be connected directly to the fieldbus interface via a higher-level network (eg a company-internal Ethernet LAN (LAN: local area network) or via another communication connection (eg a USB interface) ,
  • a higher-level network eg a company-internal Ethernet LAN (LAN: local area network) or via another communication connection (eg a USB interface)
  • a higher-level network eg a company-internal Ethernet LAN (LAN: local area network) or via another communication connection (eg a USB interface)
  • this parallel functionality of such a fieldbus interface can be realized, for example, in that the mechanical connection of the fieldbus interface, via which it is connected to the fieldbus, branches off into two "channels" along which the incoming telegrams are routed
  • the one channel is designed in such a way that the incoming telegrams are all forwarded, irrespective of whether they are addressed to the fieldbus interface, and accordingly their contents can be further processed in the fieldbus interface
  • the other channel is designed in such a way that the incoming telegrams are forwarded only if they are addressed to the fieldbus interface Carrying out an active communication (for receiving the response telegrams to corresponding inquiries) is required.
  • this other channel can be turned off when the fieldbus interface is not actively communicating.
  • An “active” communication is understood to mean that a corresponding request can be actively made by the fieldbus interface
  • a request may, as explained below in relation to a further development, be made, for example, in the context of an acyclic communication through the fieldbus interface
  • Information listened to refers both to information exchanged between other communication participants via the fieldbus and to information whose telegrams are addressed to the fieldbus interface.
  • the monitored information is checked to see whether it concerns information that relates to the network management of the fieldbus, or otherwise, to be detected by the fieldbus interface information. Only when it is such information to be detected, they are detected in the fieldbus interface, in particular stored. If appropriate, the acquired information in the fieldbus interface is also further processed and provided in edited and / or summarized form to a higher-level communication unit. This is explained in particular below with reference to developments of the invention.
  • Information relating to network management at least includes information about which fieldbus addresses are connected to information technology devices. Compared to a purely mechanical connection, "information-technically connected" means that the device concerned answers at the relevant address to a corresponding request directed to this address Network management, including one or more of the following information:
  • the fieldbus interface can also provide documentation on the times or order so that the history of such changes can be tracked. This is particularly advantageous with regard to a subsequent error analysis.
  • the individual method steps of the method according to the invention as well as method steps of the further developments, insofar as this is technically expedient, are preferably carried out automatically by a suitably configured software and / or hardware of the fieldbus interface.
  • the fieldbus is designed in particular in accordance with the ProfibusO standard (see, for example, Profibus Profile Specification, Version 3.0) or according to the FoundationO Fieldbus standard (cf., for example, Foundation® Specification, Function Block Application Process, Revision FS 1.7).
  • the step of on-demand performance of an active communication comprises querying identification information for the driver and version management of at least one information technology connected to the fieldbus device, in particular field device, through the fieldbus interface.
  • the step of detecting comprises detecting requested identification information for the driver and version management by the fieldbus interface.
  • the fieldbus interface can provide further information about the individual devices, in particular field devices.
  • the requested identification information for the driver and version management of a field device comprises at least such information about the field device, which identifies the field device with regard to the device type, the manufacturer and the hardware and software version to the extent that it reveals which device integration information for that field device to be used.
  • the requested identification information can also have further identification information beyond this.
  • provision can be made, in particular, for the I & M parameters (l & M: Identification & Maintenancefunctions) defined in the ProfibusO standard to be completely or partially defined by the fieldbus interface as identification information (see Profibus® Profile Guidelines, Part 1, Identification & Maintenance Functions, Version 1.1, May 2003).
  • I & M parameters describe device-identifying parameters such as manufacturer code, serial number, order number, profile class, hardware and software version.
  • the format of the parameters as well as the communication services for reading these parameters is identical for all Profibus® devices.
  • I & M parameters facilitate access to device-specific online device information provided, for example, on a Vendor Asset Management System (Vendor) website.
  • Vendor Vendor Asset Management System
  • it can be checked on the basis of the identification information for the driver and version management, whether in the fieldbus interface and / or in a higher-level communication unit deposited information for device integration, such as a device description or a device driver, which are suitable for the actual information technology connected field device. This is particularly helpful after replacing a device to avoid compatibility issues.
  • the operating system eg a higher-level unit or an operator device
  • the operating program implemented thereon
  • the operating system must be made aware of the properties of this field device that are relevant in terms of operation.
  • device integration information of a field device (English name: means for device integration) are generally described the characteristics of the field device that are relevant for an operation of the same device information includes in particular the input and output signals supplied by the field device, Information regarding the communication of the field device via a fieldbus, parameters provided in the field device, status and diagnostic information supplied by the field device, data and rules for processing operations (eg configuration, calibration) and / or information about user dialogs, etc.
  • field devices from different manufacturers can be operated via the same operating program, standards have been created with regard to this device integration information.
  • Information about the device integration of a field device can be formed, for example, by a device description (DD) of the field device
  • the device description is usually created in text-based form (eg in ASCII text format) used according to fieldbus system different device description languages, such as the Foundation Fieldbus Device Description Language, GSD / Profibus (GSD: General Station Description), etc ..
  • the information provided in the device description are usually interpreted by an interpreter or translated and Such a frame application for the device description is formed for example by the operating program "Application Designer ⁇ " from Endress + Hauser.
  • information for device integration of a field device can also be formed by a device driver of the field device, in particular a "Device Type Manager” (DTM) Device-specific software that encapsulates data and functions of the field device and provides graphic controls.
  • DTM Device Type Manager
  • Such a device driver requires a corresponding frame application for execution, for example, a "Device Type Manager” requires an FDT frame application (FDT: Field Device Tool) for execution "from Endress + Hauser.
  • a parent communication unit in particular a PAM system, automatically accesses a database provided by a manufacturer (Vendor Asset Management System) in order to check through it let the device integration information used in each case be correct for the detected identification information for the driver and version management of the relevant field device. If necessary, if this is not the case, then the higher-level communication unit, in particular the PAM system, can automatically download the correct device integration information from the database. In this way, it is automatically ensured that in each case the correct information for device integration in the higher-level communication unit or possibly in the fieldbus interface are used.
  • a manufacturer Vendor Asset Management System
  • vendor asset management systems information about field devices is provided centrally in a database. Access to this is usually possible via corresponding portal pages with password-protected logins. There is the possibility that the plant operator accesses (or by an appropriate person or also automatically, for example by a PAM system) to the information provided by the manufacturer about the assets of his plant and / or updates this information.
  • current information about the field device such as, for example, information relating to calibration, maintenance and repair work, information regarding device integration to be used, procurement, installation, setup and operation, etc . are accessed.
  • a vendor asset management system is provided by Endress + Hauser through the "Web-enabled asset management system W @ M".
  • field device does not refer exclusively to sensors and / or actuators, but rather also refers to devices which are connected directly to the fieldbus and serve for communication with a higher-level unit (eg a PLC), such as Remote I / Os, Gateways, Linking Devices.
  • a higher-level unit eg a PLC
  • Remote I / Os Remote I / Os
  • Gateways Gateways
  • Linking Devices such as Remote I / Os, Gateways, Linking Devices.
  • the active communication of the fieldbus interface is formed by an acyclic communication.
  • a query of further information in particular in the case of a ProfibusO fieldbus, is made possible than is possible in the course of a cyclic communication.
  • acyclic communication may be performed as needed, so that when no information is needed, bus traffic will not be unnecessarily burdened.
  • a higher-level unit such as a PLC, which forms an MC1
  • the higher-level unit forms a master with respect to its associated field devices, which form slaves.
  • measured values are requested by the superordinate unit in accordance with predetermined rules by the individual sensors of the fieldbus allocated to it in a cycle, and control commands are output to the individual actuators assigned to them in dependence on the measured values obtained. If all field devices assigned to the higher-level unit have been processed, the cycle is ended.
  • the parent unit Upon completion of a cycle, the parent unit passes the token to an MC2, if one is attached to the fieldbus.
  • the token is consequently passed on to the fieldbus interface.
  • the fieldbus interface now has the possibility of communicating with individual field devices in the context of an acyclic communication, in particular of requesting information from them.
  • the fieldbus is designed in accordance with the FoundationO Fieldbus standard
  • one of the devices connected to it is usually designed as LAS (link active scheduler) in each fieldbus segment.
  • LAS also carries out tasks of network management, such as carrying out a regular polling of the fieldbus addresses, in order to check which devices are IT-connected under the various fieldbus addresses.
  • the LAS goes through the individual addresses of a fixed address range (devices are permanently connected under these addresses in terms of information technology) and gives the various function blocks of the field devices, according to its schedule, the possibility of carrying out a communication.
  • the LAS After performing this cyclic communication, the LAS gives devices, which temporarily register under an address of the temporary address range, the possibility to perform an (acyclic) communication. Accordingly, if the fieldbus interface wants to perform an acyclic communication, it must log in under an address of the temporary address range. After exchanging corresponding telegrams in which the fieldbus interface has sufficiently identified with respect to the LAS with regard to its properties, the fieldbus interface receives the token from the LAS and has the possibility of performing acyclic communication.
  • the step of detecting comprises the acquisition of further associated information by the fieldbus interface.
  • further information can be provided to a higher-level communication unit by the fieldbus interface.
  • the further information that has been listened to and recorded has at least one of the following information:
  • diagnostic information transmitted in the course of a cyclic communication can be of various types.
  • DATA EXCHANGE cyclic data exchange
  • the beginning of a diagnostic event is indicated by the fact that the field device sends back a response telegram (DATA_EXCH.res) with high priority to a request telegram (DATA_EXCH.req) of the MC1.
  • DATA_EXCH.res response telegram
  • DATA_EXCH.req request telegram
  • the MC1 Upon receipt of a high priority telegram, the MC1 sends a diagnostic request telegram (SLAVE_DIAG.req) to the field device. In response, the field device sends diagnostic information in a diagnostic response telegram (SLAVE_DIAG.res). Subsequently, the cyclic data exchange is continued. If the diagnostic event ends in the field device or if a change in the diagnostic data occurs, the field device in turn sends back a response telegram (DATA_EXCH.res) with high priority to a request telegram (DATA_EXCH.req) of the MC1. Subsequently, the MC1 again inquires of the field device diagnostic information by sending a diagnostic request telegram (SLAVE_DIAG.req).
  • diagnostic information and alarm messages are understood. Furthermore, in the case of a fieldbus in accordance with the ProfibusO standard and in accordance with the FoundationO Fieldbus standard, its status is transmitted together with a measured value. The status is formed by a basic quality, a quality substatus and information about the violation of limit values. Diagnostic information also refers to this status.
  • the "communication state” refers to the possible states of the ProfibusO state machine
  • DATA EXCHANGE short: DXCHG
  • the slave must receive and respond to a sequence of telegrams from the MC1 after switching on (Power_ON) or after a reset of the same
  • the status information relating to the communication state indicates in particular in which communication state the relevant field device is.
  • the respective information is preferably not only content, but at least partially also the times of the respective changes detected.
  • the fieldbus interface or, if appropriate, a higher-level communication nikationshim, such as a PAM system the timing of the changes (history) documented and / or trends are created.
  • the step of the demand-dependent execution of an active communication has the interrogation of diagnostic information from at least one information field connected to the fieldbus field device by the fieldbus interface and the step of detecting comprises the detection of queried diagnostic information through the fieldbus interface.
  • this interrogation can take place in particular in the context of acyclic communication, so that more extensive diagnostic information than can be obtained in the context of cyclic communication can be queried.
  • Such further diagnostic information can relate, for example, to a degree of wear of a probe, a buildup of a sensor, a number of operating hours, etc.
  • MC2 In the ProfibusO standard for Profibus® PA devices, further diagnostic information is specified which can be interrogated by an MC2.
  • manufacturer-specific diagnostic information can also be provided in a field device and made known to the respective MC2 by the associated information for device integration of the field device. According to the present invention, the fieldbus interface performs active communication only as needed.
  • Such "demand-dependent" execution can be initiated by the fieldbus interface itself, by a higher-level communication unit (eg a PAM system) which is in communication connection with the fieldbus interface, and / or by a user
  • a higher-level communication unit eg a PAM system
  • PAM system e.g. a PAM system
  • a user Dependent on the existence of certain conditions, such as that in the context of process control certain information (eg a telegram with high priority, a certain, transmitted value, an alarm or error message, a diagnostic request, etc.) is transmitted via the fieldbus and / or in that a rule or algorithm specifies a schedule for the execution of certain active communications.
  • the step of the demand-dependent performing an active communication by the fieldbus interface in response to listened information that is transmitted in the context of a cyclic communication via the fieldbus, initiated. Additionally or alternatively, it is provided according to an advantageous development that the step of performing an active communication through the fieldbus interface as required is initiated by a higher-order communication unit (for example a PAM system) which is in communication connection with the fieldbus interface.
  • a higher-order communication unit for example a PAM system
  • the fieldbus interface generates and updates a list based on acquired information relating to the network management of the fieldbus from on the fieldbus information technology connected devices.
  • a list or table which is also referred to as "LiveList”
  • information relating to the network management of the fieldbus can be clearly summarized, updated and, if necessary, collected, transmitted to a higher-level communication unit.
  • the fieldbus interface further collects information about the fieldbus information technology connected devices in the list and updates them.
  • an extended list or table which is also referred to as "extended live list”
  • Such further acquired information can in particular be identification information of the field devices for the driver and version management, diagnostic information of the respective field devices, the affiliation of the field devices a master and / or status information relating to the communication state, etc.
  • the bus status of the fieldbus is monitored by the fieldbus interface.
  • the information collected for this purpose can also be evaluated and / or trends created. This evaluation and generation of bus status trends can be performed by the fieldbus interface itself or even partially or completely by a higher level communication unit (e.g., a PAM system) in communication with the fieldbus interface.
  • a higher level communication unit e.g., a PAM system
  • the fieldbus interface can, in particular, show changes in the signal quality on the fieldbus, as evidenced, for example, by the increase in telegram repetitions, effects due to changing cable properties, for example due to aging of isolations, and / or changes of Cable laying, etc. are detected.
  • the fieldbus interface transmits on its own initiative or on request from a higher-level communication unit (eg a PAM system), which is in communication connection with the fieldbus interface, information acquired and possibly further processed and / or stored in the fieldbus interface the higher-level communication unit.
  • a higher-level communication unit eg a PAM system
  • the information in a higher-level communication unit can be utilized without this higher-level communication unit having to be connected to the fieldbus.
  • information from a plurality of fieldbus segments can be utilized in the higher-level communication unit.
  • the acquired information is already further processed in the fieldbus interface in a suitable manner and / or several pieces of information are combined (or collected). In this further processed and / or summarized form, they can then be transmitted to the higher-level communication unit.
  • the parent community receives already higher-quality information and the data traffic between the higher-level communication unit and the fieldbus interface can be reduced.
  • the list described above can be transmitted or combined diagnostic information can be transmitted to a plurality of field advisers of the fieldbus segment.
  • the collected transmission can take place in particular with the aid of a CommDTM (communication DTM) of the fieldbus interface.
  • a CommDTM communication DTM
  • Such a CommDTM is implemented in the respective higher-level communication unit and is responsible for the communication services with the fieldbus interface.
  • a CommDTM query the list described above or other further processed and / or summarized information directly from a corresponding memory (in particular from a buffer) of the fieldbus interface.
  • the CommDTM can already provide such a current list and provide it to a corresponding frame application of the higher-level communication unit as required.
  • the fieldbus interface transmits at least at
  • the fieldbus interface can inform the higher-level communication unit depending on the situation (for example when a change occurs and / or when a limit value is exceeded).
  • the higher-level communication unit is currently informed about important events, without this unnecessarily increasing the traffic on the communication connection.
  • a predetermined rule which is preferably stored in the fieldbus interface, it can be determined, for example, that the fieldbus interface at predetermined time intervals (ie regularly) and / or situation-dependent (eg when a change occurs and / or when exceeding a limit) performs a transmission to the higher-level communication unit.
  • the fieldbus interface has information for integrating the device with at least one field device connected in terms of information technology on the fieldbus, in particular a device description and / or a device driver of such a field device.
  • a further evaluation of the monitored information can already be carried out by the fieldbus interface.
  • the fieldbus interface itself more targeted and, taking into account the specific properties of each field device queries that are made in the context of active communication to the respective field device to generate.
  • the fieldbus interface can already further process associated information or prepare and transmit in this further processed form to the higher-level communication unit.
  • information for integrating the device with at least one field device connected by information technology to the fieldbus can also be provided in a higher-level communication unit, such as in a PAM system.
  • a higher-level communication unit such as in a PAM system.
  • the provision of device integration information only in the higher-level communication unit can then make sense if the fieldbus interface is not designed sufficiently for such comprehensive storage and data processing.
  • essential processing steps may be performed in the fieldbus interface that would otherwise be corrupted by the parent communication unit (eg PAM system) would have to be performed.
  • the fieldbus interface carries out at least one of the following steps using the information for device integration of a field device:
  • the method has the following steps:
  • the steps of comparing and determining can be carried out in particular by the fieldbus interface, provided that it has information for device integration. Additionally or alternatively, these steps can also be performed by a higher-level communication unit which is in communication connection with the fieldbus interface, such as a PAM system. In this case, the higher-level communication unit in particular Verify that the device integration information used by itself or another device, including (in relation to the network structure), such as the fieldbus interface, is correct. Furthermore, as explained above, a vendor asset management system can also be used to carry out these steps.
  • the higher-level communication unit is formed by a Plant Asset Management System (German: Asset Asset Management System), which communicates in particular via a higher-level network with the fieldbus interface in communication.
  • the present invention further relates to a fieldbus interface for connection to a fieldbus process automation technology, wherein the fieldbus interface is designed such that during operation of this, the data traffic on the field bus is listened to by this parallel to this interception function active communication is feasible and by this listened information concerning the network management of the fieldbus, are detected.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a fieldbus segment, which is connected via a fieldbus interface to a superordinate network, for explaining an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows an exemplary representation of an extended LiveList.
  • a field bus segment is shown schematically, in which four field devices FGO, FG1, FG2 and FG3 and a higher-level unit MC1 are connected to a fieldbus F.
  • Fieldbus F operates according to the ProfibusO standard.
  • the higher-level unit MC1 which in the present case is formed by a PLC, is configured as a master class 1 (MC1), while the field units FGO, FG1, FG2 and FG3 are slaves in each case.
  • the higher-level unit MC1 is connected to a computer 2, which serves as a visualization system (for example for displaying process parameters, etc.).
  • the communication between the higher-level unit PLC and the field devices FGO, FG1, FG2 and FG3 takes place in accordance with the ProfibusO standard.
  • the higher-level unit carries out a process control with respect to the field devices FGO, FG1, FG2 and FG3, as has been explained above by way of example in the general description part.
  • a field bus interface Fl is also connected, which establishes a connection to a higher-level network LAN.
  • the higher-level network LAN for example, a local corporate network, which is designed as Ethernet LAN.
  • the higher-level network LAN can also be connected to the worldwide Internet.
  • a PAM system 4 which forms a higher-level communication unit with respect to the network structure and relative to the fieldbus interface Fl, is connected.
  • Both the fieldbus F and the higher-level network LAN can also be connected to other devices and / or networks.
  • the fieldbus interface Fl continuously monitors the data traffic on the fieldbus F during operation. If necessary, it also performs active communication in parallel with eavesdropping on the traffic. Furthermore, it captures information that belongs to the network management of the fieldbus F.
  • the fieldbus interface Fl is configured as a class 2 master (MC2) in the illustrated embodiment.
  • the implementation of an active communication through the fieldbus interface Fl takes place in the context of an acyclic communication.
  • identification information for the driver and version management is interrogated and at least partially acquired by the field devices FGO, FG1, FG2 and FG3 connected to the fieldbus F in terms of information technology.
  • the fieldbus interface F1 can also be used to query further information and / or to collect further information that has been listened to.
  • the fieldbus interface Fl further performs a protocol conversion between the protocol of the parent network LAN and the ProfibusO protocol of the fieldbus F.
  • the fieldbus interface F1 performs further processing of the acquired information using the information for device integration and selectively generates further queries in response to the acquired information, which it makes in an acyclic communication to the individual field devices FGO, FG1, FG2 and FG3.
  • the fieldbus interface Fl generates and updates on the basis of acquired information relating to the network management of the fieldbus F, and on the basis of further acquired information, an extended LiveList to the field devices FGO, FG1, FG2, FG3 connected to the fieldbus F in information technology.
  • the extended LiveList transmits the fieldbus interface F1 on request from the PAM system 4 or, if a change in the information recorded in the LiveList occurs, to the PAM system 4 via the remote system. arranged network LAN.
  • the fieldbus interface F1 also transmits further information to the PAM system 4. Such a transmission can take place not only when a change of detected information occurs, but also when a predetermined limit value is exceeded and / or according to a predetermined rule (or algorithm) stored in the fieldbus interface F1.
  • the interrogations which are made as part of an active communication through the fieldbus interface Fl to one or more, connected to the field F field devices FGO, FG1, FG2 and FG3, inter alia, depending on mitxx information, possibly using Information about device integration of the relevant field device, created and provided.
  • certain queries are also regularly created and submitted according to a predetermined algorithm.
  • such queries can also be initiated by the PAM system 4, which makes a corresponding request to the fieldbus interface Fl.
  • the field bus interface F1 by a user or by the PAM system 4 can be set under what conditions a transmission of what information to the PAM system 4 (or to a other, higher-level communication unit) should take place.
  • the fieldbus interface Fl can be adjusted by a user or by the PAM system 4 (or by another, higher-level communication unit), under which conditions which queries are created and made by the fieldbus interface Fl.
  • the relevant fieldbus is in turn formed by a field bus according to the ProfibusO standard, to which the fieldbus interface according to the invention is connected and in which the process control of two higher-level units, each of which form a class 1 master (MC1), is executed.
  • the fieldbus interface in turn forms a master class 2 (MC2).
  • the higher-level unit MC1 of address # 1 regularly polls the fieldbus addresses to check which devices are IT-connected among the various fieldbus addresses.
  • the corresponding queries are referred to in the table as "FDL-ANFR.”
  • FDL-ANFR Fieldbus Data Link
  • the second column which is overwritten with "ANSWER”, shows under which fieldbus Addresses devices to respond to the appropriate request (in the second column by "FDL-ANFR.
  • the information given in the second column can only capture the fieldbus interface by listening to the data traffic on the fieldbus, as can be seen from the second column of the table, at addresses # 2 , # 3, # 4, # 5 and # 6 are each connected to the information technology devices, devices used to be IT-connected at addresses # 7 and # 8.
  • MC1 # 1 to a diagnostic request (indicated in the table as "DIAG-REFR.")
  • MC1 # 1 To both addresses # 7 and # 8.
  • the MC1 # 1 also did not receive any response to these diagnostic requests, which is indicated in the table by "DIAG-ANFR.
  • the fieldbus interface also contains identification information for the driver and version management of the individual devices connected in terms of information technology at the various fieldbus addresses
  • identification information is, for example, the manufacturer of the field devices (HERST.)
  • DEVICE TYPE respective device type
  • further identification information for the driver and version management, in particular further I & M parameters can be queried by the fieldbus interface and recorded in the table. There is no information for the addresses # 7 and # 8, which is indicated in the table by a "?" This also applies to the other, subsequent columns of the table.
  • the field devices with the addresses # 2, # 3 and # 6 are assigned to the MC1 # 1, while the field device with the address # 5 is assigned to the MC1 # 1 MC1 # 4 (MC1 is assigned the address # 4)
  • the fifth column with the heading "COMM. COND.” Indicates the respective communication status of the individual field devices. As can be seen from the information on the individual field devices, the field devices with the addresses # 3, # 5 and # 6 are each in the communication state "DATA EXCHANGE.” Accordingly, the respective MC1 performs normal process control with these field devices Only the field device with the address # 2 could not go into the "DATA EXCHANGE" state because an error has occurred during the communication state of the configuration.
  • the information given in the fourth and fifth column can capture the fieldbus interface only by listening to the data traffic on the fieldbus.
  • diagnostic information for the field devices connected to the fieldbus in each case are specified (ie the field devices of the addresses # 2, # 3, # 5 and # 6).
  • the sixth column entitled “DP SLAVE DIAGNOSIS” contains diagnostic information that is standardized for at least one DP slave No diagnostic event has occurred in the field devices of the addresses # 2, # 5 and # 6.
  • these field devices in the context of the cyclic data exchange with the respective MC1 each transmit low-priority messages, so that the respective MC1 is not ready for transmission of a diagnostic request telegram (SLAVE_DIAG.req), which is indicated by "NO DIAG” in the sixth column.
  • a diagnostic event has occurred with the field device of address # 3, which means that this field device returned a high-priority response telegram to the associated MC1 in the course of the cyclic data exchange.
  • This caused MC1 here: MC1 # 1 to send a diagnostic request telegram (SLAVE_DIAG.req) to the field device of address # 3.
  • the field device of address # 3 sent an alarm message to MC1 # 1. This is indicated in the sixth column by "DIAG / ALARM.”
  • the information given in the sixth column can only capture the fieldbus interface by listening to the traffic on the fieldbus.
  • the seventh column entitled “PA SLAVE DIAGNOSIS” shows that further standardized diagnostic information is available through the fieldbus interface for a PA slave As can be seen from the seventh column, this is OK with the field devices of addresses # 2 and # 6, which is indicated by "OK".
  • the basic quality of the field devices of the addresses # 3 and # 5 is poor, which is indicated by "BAD.”
  • the fieldbus interface is designed such that, in the case of poor basic quality, active diagnostic (acyclic) communication requests further diagnostic information
  • the further diagnostic information can in particular be diagnostic information that is standardized for PA slaves, but may alternatively or additionally be manufacturer-specific additional diagnostic information specified for the relevant field device Interface device-specific knowledge, which can be obtained, for example, by the fact that the fieldbus interface has information for device integration.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Feldbus-Interface (Fl), das an einem Feldbus (F) der Prozessautomatisierungstechnik angeschlossen ist. Das Verfahren weist dabei nachfolgende Schritte auf: Kontinuierliches Abhören des Datenverkehrs auf dem Feldbus (F) durch das Feldbus-Interface (Fl); Bedarfsabhängiges Durchführen einer aktiven Kommunikation durch das Feldbus-Interface (Fl) parallel zu dem Abhören des Datenverkehrs; und Erfassen von mitgehörten Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses (F) betreffen, durch das Feldbus-Interface (Fl).

Description

Verfahren zum Betreiben eines Feldbus-Interface
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Feldbus-Interface, das an einem Feldbus der Prozessautomatisierungstechnik angeschlossen ist.
In der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen Sensoren, wie beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Tempera- turmessgeräte, pH-Redoxpotentialmessgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, etc., welche die entspre- chenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, wie zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.
In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Bussysteme (Profibus®, Foundation® Fieldbus, HART®, etc.) mit übergeordneten Einheiten verbunden. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten Einheiten um Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder PLC (Programmable Logic Controller). Die übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte.
Um die Ausfallzeiten einer Anlage, insbesondere einer Anlage der Prozessautomatisierungstechnik, möglichst gering zu halten und um einem Anlagenbetreiber möglichst umfassende Informationen über die in der Anlage eingesetzten Assets bereitzustellen, werden in modernen Anlagen häufig computerunterstützte Asset Management Systeme (kurz: PAM-Systeme wobei PAM für„Plant Asset Management" steht; deutsch: Anlagen-Asset-Management) eingesetzt. Als„Assets" werden dabei allgemein die Teile einer Anlage, die einen Wert der Anlage darstellen, wie beispielsweise die in einer Anlage eingesetzten Feldgeräte, bezeichnet. PAM-Systeme verwalten in der Regel in einer Datenbank Informationen zu den Assets einer Anlage. Dabei werden in einem PAM-System in der Regel die in einer Anlage eingesetzten Assets, insbesondere Feldgeräte, ein Austausch von Geräten, Änderungen an Geräten, wie beispielsweise der Austausch von Sensoren, die Implementierung einer neuen Softwareversion, etc. erfasst und der jeweilige zeitliche Ablauf dokumentiert. Insbeson- dere ist ein PAM-System oftmals derart eingerichtet, dass es regelmäßig eine Netzwerk-Verifikation durchführt, um die an einem Feldbus informationstechnisch angeschlossenen Geräte zu ermitteln. Ferner werden durch ein PAM-System in der Regel durchgeführte Wartungsarbeiten dokumentiert. Dabei sind in einem PAM-System in der Regel auch entsprechende Informationen zur Geräteintegration der verschiedenen Feldgeräte einer Anlage, insbesondere eine Gerätebeschreibung und/oder ein Gerätetreiber der Feldgeräte, implementiert. Ein PAM-System wird beispielsweise durch Field- CareO von Endress+Hauser gebildet.
PAM-Systeme werden in der Regel durch den Anlagenbetreiber geführt. Sie sind dabei oftmals se- parat von einer übergeordneten Einheit (z.B. einer SPS), die zur Prozesssteuerung dient, ausgebildet und an einem übergeordneten Firmennetzwerk (beispielsweise an einem EthernetO-Netzwerk) angeschlossen. Dadurch kann unter anderem die Erfassung der Assets von mehreren Feldbus- Segmenten in einem gemeinsamen PAM-System erfolgen. Problematisch hierbei ist, dass das PAM- System möglichst zeitnah über Änderungen an einem Feldbus, insbesondere über eine Änderung der informationstechnisch an dem betreffenden Feldbus angeschlossenen Geräte, informiert werden sollte. Daneben besteht teilweise auch für anderweitige übergeordnete Kommunikationseinheiten, die beispielsweise an einem dem Feldbus übergeordneten Netzwerk angeschlossen sind, der Bedarf, dass diese möglichst zeitnah über solche Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses betreffen, informiert werden. Denn nur so können Änderungen in einer Anlage zeit- nah erfasst und gegebenenfalls Fehler frühzeitig erkannt werden.
Eine Möglichkeit besteht darin, an einem Feldbus, der gemäß dem PROFIBUSO-Standard ausgebildet ist, einen Master Klasse 2 (kurz: MC2) als Feldbus-Interface anzuschließen und eine Kommunikationsverbindung (beispielsweise über ein übergeordnetes Firmennetzwerk) zwischen diesem und einem PAM-System (bzw. allgemein einer übergeordneten Kommunikationseinheit) vorzusehen. Auf diese Weise kann der MC2 in einer azyklischen Kommunikation die für das PAM-System (bzw. die übergeordnete Kommunikationseinheit) erforderlichen Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses betreffen, ermitteln und diese Informationen an das PAM-System (bzw. die übergeordnete Kommunikationseinheit) weiterleiten. Der MC2 muss dabei sämtlichen erforderlichen Informationen selbst abfragen, da er keinen Zugriff auf Informationen hat, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses betreffen und von einem an dem Feldbus angeschlossenen Master Klasse 1 (kurz. MC1 ) im Rahmen der Prozesssteuerung regelmäßig abgefragt werden.
Dem MC2 steht für die durchzuführende Kommunikation nur ein relativ kurzes Zeitintervall zwischen den Zyklen des MC1 zur Verfügung, so dass aufgrund der hohen, durch den MC2 zu ermittelnden Datenmenge eine erhebliche Zeitdauer erforderlich ist, um sämtliche erforderlichen Informationen abzufragen. Dadurch wird die Aktualität der von dem MC2 bereitgestellten Informationen beeinträchtigt. Zudem wird durch den MC2 der Datenverkehr auf dem Feldbus erheblich erhöht. Eine entsprechende Problematik besteht unter anderem auch bei einem Feldbus, der gemäß dem Foundation©- Fieldbus-Standard ausgebildet ist und in dem ein entsprechendes Feldbus-Interface vorgesehen ist.
Aus der Druckschrift WO 2007/074105 A2 ist ein Verfahren zur Anlagenüberwachung in einer Anlage, in der mehrere Feldgeräte über einen Feldbus mit einer Prozesssteuereinheit und einer Anlagenüberwachungseinheit, wie beispielsweise einem Gateway, kommunizieren, bekannt. Die Anla- genüberwachungseinheit prüft dabei den regelmäßigen Datenverkehr auf Informationen, die auf ein Diagnoseereignis bei einem der Feldgeräte hinweisen. Falls ein Telegramm mit einem Hinweis auf ein Diagnoseereignis festgestellt wird, werden von der Anlagenüberwachungseinheit weitere Diagnoseinformationen von dem betreffenden Feldgerät angefordert. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Feldbus-Interface zum Anschluss an einen Feldbus der Prozessautomatisierungstechnik sowie ein Verfahren zum Betreiben solch eines Feldbus-Interface bereitzustellen, durch welches zumindest Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses betreffen, möglichst aktuell erfassbar sind und an eine übergeordnete Kommunikationseinheit, wie beispielsweise ein PAM-System, direkt oder in aufbereiteter Form be- reitstellbar sind. Eine unnötige Belastung des Busverkehrs auf dem Feldbus durch das Feldbus- Interface soll dabei vermieden werden.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Feldbus-Interface gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Feldbus-Interface gemäß Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Er- findung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Feldbus-Interface, das an einem Feldbus der Prozessautomatisierungstechnik angeschlossen ist, bereitgestellt. Das Verfahren weist dabei nachfolgende Schritte auf:
A) Kontinuierliches Abhören des Datenverkehrs auf dem Feldbus durch das Feldbus-Interface;
B) Bedarfsabhängiges Durchführen einer aktiven Kommunikation durch das Feldbus-Interface parallel zu dem Abhören des Datenverkehrs; und
C) Erfassen von mitgehörten Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses betreffen, durch das Feldbus-Interface.
Indem das Feldbus-Interface kontinuierlich den Datenverkehr auf dem Feldbus abhört (Listener- Funktionalität), kann es, ohne selbst eine aktive Kommunikation durchzuführen, bereits viele Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses betreffen, erhalten. Beispielsweise führt ein MC1 in einem Feldbus, der gemäß dem ProfibusO-Standard ausgebildet ist, in der Regel im Rahmen der Prozesssteuerung regelmäßig eine Abfrage der Feldbus-Adressen durch, um zu prüfen, welche Geräte unter den verschiedenen Feldbus-Adressen informationstechnisch angeschlossen sind. Durch kontinuierliches Abhören des Datenverkehrs auf dem Feldbus kann dementsprechend das Feldbus-Interface Informationen darüber erhalten, an welchen Adressen Geräte informationstechnisch angeschlossen sind, ob es sich dabei um einen Master oder einen Slave handelt und im Falle eines Slaves kann es ferner die Zugehörigkeit zu einem bestimmten Master (sofern mehrere Master Klasse 1 (MC1 ) vorgesehen sind) bestimmen. Daneben kann das Feldbus-Interface durch Abhören auch weitere Informationen erfassen, wie insbesondere nachfolgend unter Bezugnahem auf Weiterbildungen erläutert wird. Dadurch, dass das Feldbus-Interface bedarfsabhängig auch eine aktive Kommunikation durchführt, kann es zusätzliche Informationen, die es von einzelnen, an dem Feldbus angeschlossenen Geräten, insbesondere Feldgeräten, benötigt, gezielt abfragen. Dabei kann das Feldbus-Interface Informationen abfragen, die im Rahmen der Prozesssteuerung von einer übergeordneten Einheit (bei- spielsweise einer SPS, die in einem ProfibusO-Netzwerk einen MC1 bildet) nicht erhältlich wären. Auf diese Weise können durch das Feldbus-Interface einer übergeordneten Kommunikationseinheit, wie beispielsweise einem PAM-System, zeitnah weitergehende Informationen bereitgestellt werden, als dies durch eine übergeordnete Einheit zur Prozesssteuerung möglich wäre. Durch solch eine aktive Kommunikation können durch das Feldbus-Interface neben Informationen, die das Netz- Werkmanagement des Feldbusses betreffen, auch weitere Informationen (z.B. Diagnoseinformationen, etc.) abgefragt werden.
Das Feldbus-Interface kann folglich Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses betreffen, umfassend und aktuell bereitstellen, ohne dass hierdurch der Busverkehr auf dem Feldbus stark belastet wird.
Als Feldbus-Interface wird in dem vorliegenden Zusammenhang ein Modul bezeichnet, das für einen Anschluss an einen Feldbus ausgebildet ist und durch das Informationen, die über den Feldbus kommuniziert werden, zumindest teilweise an eine übergeordnete Kommunikationseinheit bereitstellbar sind. Die übergeordnete Kommunikationseinheit kann dabei direkt, über ein übergeordnetes Netzwerk (z.B. ein firmeninternes Ethernet-LAN (LAN: local area network; deutsch: lokales Datennetz)) oder über eine anderweitige Kommunikationsverbindung (z.B. eine USB-Schnittstelle) an dem Feldbus-Interface angeschlossen sein. Gegebenenfalls erfolgt durch das Feldbus-Interface auch eine Protokollumsetzung, wie es auch bei einem Gateway der Fall ist.
Unter einem„kontinuierlichen" Abhören bzw. der Durchführung einer aktiven Kommunikation„parallel" zu dem Abhören des Datenverkehrs wird dabei verstanden, dass das Feldbus-Interface den Datenverkehr abhört, unabhängig davon, ob es selbst (oder auch andere Teilnehmer an dem Feldbus) aktiv eine Kommunikation durchführt. Folglich gelingt ein lückenloses Abhören (bzw. Listening) sämtlicher, über den Feldbus übermittelter Telegramme.
Technisch kann diese parallele Funktionalität solch eines Feldbus-Interface beispielsweise dadurch realisiert werden, dass sich der mechanische Anschluss des Feldbus-Interface, über den dieses an dem Feldbus angeschlossen ist, in zwei„Kanäle" aufzweigt, entlang derer die eingehenden Tele- gramme geleitet werden. Der eine Kanal ist dabei derart ausgebildet, dass die eingehenden Telegramme alle, unabhängig davon, ob sie an das Feldbus-Interface adressiert sind, weitergeleitet werden und dementsprechend deren Inhalt in dem Feldbus-Interface weiterverarbeitet werden kann. Dadurch wird die kontinuierliche Abhör-Funktionalität bereitgestellt. Der andere Kanal ist demgegenüber derart ausgebildet, dass die eingehenden Telegramme nur dann weitergeleitet werden, wenn sie an das Feldbus-Interface adressiert sind. Dieser Kanal wird dabei insbesondere für die Durchführung einer aktiven Kommunikation (für den Erhalt der Antwort-Telegramme auf entsprechende Anfragen) benötigt. Beispielsweise kann dieser andere Kanal dann, wenn das Feldbus- Interface keine aktive Kommunikation durchführt, abgestellt werden. Unter einer„aktiven" Kommunikation wird verstanden, dass durch das Feldbus-Interface aktiv eine entsprechende Anfrage gestellt werden kann. Solch eine Anfrage kann, wie nachfolgend in Bezug auf eine Weiterbildung erläutert wird, beispielsweise im Rahmen einer azyklischen Kommunikation durch das Feldbus-Interface gestellt werden. Bei„mitgehörte Informationen" wird sowohl auf Informationen Bezug genommen, die zwischen anderen Kommunikationsteilnehmern über den Feldbus ausgetauscht werden, sowie solchen Informationen, deren Telegramme an das Feldbus-Interface adressiert sind. In dem Feldbus-Interface werden die mitgehörten Informationen daraufhin überprüft, ob es sich um Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses betreffen, oder um anderweitige, durch das Feldbus- Interface zu erfassende Informationen handelt. Nur dann, wenn es sich um solche, zu erfassende Informationen handelt, werden sie in dem Feldbus-Interface erfasst, insbesondere gespeichert. Gegebenenfalls werden die erfassten Informationen in dem Feldbus-Interface auch weiterverarbeitet und in aufbereiteter und/oder zusammengefasster Form an eine übergeordnete Kommunikationseinheit bereitgestellt. Dies wird insbesondere nachfolgend anhand von Weiterbildungen der Erfin- dung erläutert.
Informationen, welche das Netzwerkmanagement betreffen, umfassen zumindest Informationen darüber, unter welchen Feldbus-Adressen Geräte informationstechnisch angeschlossen sind. Unter „informationstechnisch angeschlossen" wird dabei im Vergleich zu einem rein mechanischen An- schluss verstanden, dass das betreffende Gerät unter der betreffenden Adresse auf eine entsprechende Anfrage, die an diese Adresse gerichtet ist, antwortet. Darüber hinaus können die zu erfassenden Informationen, welche das Netzwerkmanagement betreffen, auch eine oder mehrere der nachfolgenden Informationen aufweisen:
Informationen darüber, ob es sich bei einem informationstechnisch angeschlossenen Gerät um einen Master oder einen Slave handelt (zumindest bei einem ProfibusO-Feldbus);
Informationen darüber, ob mehr als nur ein Master (zumindest bei einem ProfibusO-Feldbus), insbesondere mehr als nur ein MC1 , an dem Feldbus informationstechnisch angeschlossen ist (feststellbar, falls ein erster MC1 den Token an einen weiteren Master, insbesondere einen weiteren MC1 , weiterreicht);
- Informationen über die Zeitpunkte bzw. die Reihenfolge, zu denen bzw. in der Geräte informationstechnisch angeschlossen werden oder der informationstechnische Anschluss unterbrochen wird; und/oder
die Zugehörigkeit eines an dem Feldbus informationstechnisch angeschlossenen Feldgerätes zu einem bestimmten Master (MC1 , bei einem ProfibusO-Feldbus). Insbesondere kann das Feldbus-Interface auch eine Dokumentation über die Zeitpunkte bzw. Reihenfolge bereitstellen, so dass die Historie solcher Änderungen nachverfolgt werden kann. Dies ist insbesondere im Hinblick auf eine nachträgliche Fehleranalyse vorteilhaft. Die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie Verfahrensschritte der Weiterbildungen, soweit dies technisch sinnvoll ist, werden vorzugsweise automatisiert durch eine entsprechend eingerichtete Soft- und/oder Hardware des Feldbus-Interface durchgeführt. Der Feldbus ist insbesondere gemäß dem ProfibusO-Standard (vgl. z.B. Profibus Profile Specification, Version 3.0) oder gemäß dem FoundationO-Fieldbus-Standard (vgl. z.B. Foundation® Specification, Function Block Application Process, Revision FS 1.7) ausgebildet.
Wie bereits oberhalb erläutert wird, können auch weitergehende Informationen durch das Feldbus- Interface in einer aktiven Kommunikation abgefragt sowie durch das Feldbus-Interface erfasst werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Schritt des bedarfsabhängigen Durchfüh- rens einer aktiven Kommunikation das Abfragen von Identifikationsinformationen für das Treiberund Versionenmanagement von mindestens einem an dem Feldbus informationstechnisch angeschlossenen Gerät, insbesondere Feldgerät, durch das Feldbus-Interface auf. Ferner weist der Schritt des Erfassens das Erfassen von abgefragten Identifikationsinformationen für das Treiberund Versionenmanagement durch das Feldbus-Interface auf. Dadurch kann das Feldbus-Interface weitergehende Informationen zu den einzelnen Geräten, insbesondere Feldgeräten, bereitstellen.
Die abgefragten Identifikationsinformationen für das Treiber- und Versionenmanagement eines Feldgerätes umfassen insbesondere zumindest solche Informationen über das Feldgerät, welche das Feldgerät hinsichtlich des Gerätetyps, des Herstellers sowie der Hardware- und Softwareversion soweit identifizieren, dass daraus hervorgeht, welche Informationen zur Geräteintegration für das betreffende Feldgerät zu verwenden sind. Die abgefragten Identifikationsinformationen können aber auch weitere, darüber hinausgehende Identifikationsinformationen aufweisen. Bei einem Feldbus gemäß dem ProfibusO-Standard kann insbesondere vorgesehen sein, dass durch das Feldbus- Interface als Identifikationsinformationen I&M-Parameter (l&M: Identification&Maintenance- Functions; deutsch: Identifikations&Wartungs-Funktionen), die in dem ProfibusO-Standard definiert sind, vollständig oder teilweise abgefragt werden (vgl. Profibus® Profile Guidelines, Part 1 , Identification & Maintenance Functions, Version 1.1 , May 2003). I&M-Parameter beschreiben dabei geräteidentifizierende Parameter wie Herstellercode, Seriennummer, Bestellnummer, Profilklasse, Hardware und Softwareversion. Das Format der Parameter wie auch die Kommunikationsdienste zum Auslesen dieser Parameter ist für alle Profibus®-Geräte identisch. Ferner erleichtern solche I&M- Parameter den Zugriff auf gerätespezifische Online-Geräteinformationen, die beispielsweise auf einer Webseite des Geräteherstellers (Vendor Asset Management System) bereitgestellt werden. Ferner kann anhand der Identifikationsinformationen für das Treiber- und Versionenmanagement überprüft werden, ob in dem Feldbus-Interface und/oder in einer übergeordneten Kommunikations- einheit hinterlegte Informationen zur Geräteintegration, wie beispielsweise eine Gerätebeschreibung oder ein Gerätetreiber, passend zu dem jeweils tatsächlich informationstechnisch angeschlossenen Feldgerät sind. Dies ist insbesondere nach Austausch eines Gerätes hilfreich, um Kompatibilitätsprobleme zu vermeiden. Für eine Bedienung eines Feldgerätes müssen dem Bediensystem (z.B. einer übergeordnete Einheit oder einem Bediengerät), insbesondere dem darauf implementierten Bedienprogramm, die in Bezug auf eine Bedienung relevanten Eigenschaften dieses Feldgerätes bekannt gemacht werden. Durch „Informationen zur Geräteintegration" eines Feldgerätes (englische Bezeichnung: means for device Integration) werden allgemein die Eigenschaften des Feldgerätes, die für eine Bedienung desselben relevant sind, beschrieben. Informationen zur Geräteintegration umfassen insbesondere die von dem betreffenden Feldgerät gelieferten Eingangs- und Ausgangssignale, Informationen bezüglich der Kommunikation des Feldgerätes über einen Feldbus, in dem Feldgerät vorgesehene Parameter, von dem Feldgerät gelieferte Status- und Diagnoseinformationen, Daten und Regeln für Abarbeitungsvorgänge (z.B. Konfigurierung, Kalibrierung) und/oder Informationen über Anwenderdialoge, etc.. Um verschiedene Feldgeräte, insbesondere Feldgeräte von verschiedenen Herstellern, über ein- und dasselbe Bedienprogramm bedienen zu können, wurden Standards in Bezug auf diese Informationen zur Geräteintegration geschaffen.
Informationen zur Geräteintegration eines Feldgerätes können beispielsweise durch eine Gerätebe- Schreibung (DD) (engl.:„Device Description") des Feldgerätes gebildet werden. Die Gerätebeschreibung wird in der Regel in textbasierter Form erstellt (z.B. im ASCII-Textformat). Hierzu werden je nach verwendetem Feldbus-System verschiedene Gerätebeschreibungssprachen verwendet, wie beispielsweise die Foundation Fieldbus Device Description Language, GSD/Profibus (GSD: General Station Description), etc.. Die in der Gerätebeschreibung bereitgestellten Informationen werden in der Regel durch einen Interpreter interpretiert bzw. übersetzt und an das Bedienprogramm, das eine Rahmenapplikation für die Gerätebeschreibung bildet, bereitgestellt. Solch eine Rahmenapplikation für die Gerätebeschreibung wird beispielsweise durch das Bedienprogramm„Application Designer©" von Endress + Hauser gebildet. Ferner können Informationen zur Geräteintegration eines Feldgerätes beispielsweise auch durch einen Gerätetreiber des Feldgerätes, insbesondere einen„Device Type Manager" (DTM) (deutsch: Gerätetyp-Manager), gebildet werden. Ein Gerätetreiber, insbesondere ein„Device Type Manager", ist dabei eine gerätespezifische Software, die Daten und Funktionen des Feldgerätes kapselt und graphische Bedienelemente bereitstellt. Solch ein Gerätetreiber benötigt zur Ausführung eine entsprechende Rahmenapplikation, beispielsweise benötigt ein„Device Type Manager" zur Ausführung eine FDT-Rahmenapplikation (FDT: Field Device Tool). Ein Be- dienprogramm, das solch eine FDT-Rahmenapplikation bildet, ist beispielsweise„FieldCare®" von Endress + Hauser.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass von einer übergeordneten Kommunikationseinheit, insbesondere von einem PAM-System, automatisiert auf eine von einem Hersteller bereitgestellte Datenbank (engl. Bezeichnung: Vendor Asset Management System) zugegriffen wird, um durch diese prüfen zu lassen, ob die jeweils verwendeten Informationen zur Geräteintegration korrekt für die erfassten Identifikationsinformationen für das Treiber- und Versionenmanagement des betreffenden Feldgerätes sind. Gegebenenfalls, falls dies nicht der Fall ist, kann dann die übergeordnete Kommunikationseinheit, insbesondere das PAM-System, die korrekten Informationen zur Geräteintegration von der Datenbank automatisiert herunterladen. Auf diese Weise wird automatisch sichergestellt, dass jeweils die korrekten Informationen zur Geräteintegration in der übergeordneten Kommunikationseinheit bzw. ggf. in dem Feldbus-Interface verwendet werden.
In solchen Vendor Asset Management Systemen werden zentral in einer Datenbank Informationen zu Feldgeräten bereitgestellt. Der Zugriff darauf wird meist über entsprechende Portalseiten mit passwortgeschützten Logins ermöglicht. Es besteht dabei die Möglichkeit, dass der Anlagenbetreiber (durch eine entsprechende Person oder auch automatisiert, z.B. durch ein PAM-System) auf die von dem Hersteller bereitgestellten Informationen zu den Assets seiner Anlage zugreift und/oder diese Informationen aktualisiert. Insbesondere kann über den gesamten Lebenszyklus eines Feldge- rätes hinweg auf aktuelle Informationen zu dem Feldgerät, wie beispielsweise auf Informationen bezüglich der Kalibrierung, bezüglich Wartungs- und Reparaturarbeiten, bezüglich der zu verwendenden Informationen zur Geräteintegration, bezüglich Beschaffung, Installation, Einrichtung und Betrieb, etc. zugegriffen werden. Ein solches Vendor Asset Management System wird beispielsweise von Endress + Hauser durch das„Web-enabled Asset Managementsystem W@M" bereitgestellt.
Mit„Feldgerät" wird nicht ausschließlich auf Sensoren und/oder Aktoren Bezug genommen. Vielmehr werden als Feldgeräte auch solche Einheiten bezeichnet, die direkt an dem Feldbus angeschlossen sind und zur Kommunikation mit einer übergeordneten Einheit (z.B. einer SPS) dienen, wie z.B. Remote I/Os, Gateways, Linking Devices.
Eine Abfrage von I&M-Parametern ist bei Profibus® nur durch einen MC2 im Rahmen einer azyklischen Kommunikation möglich. Um solch eine Abfrage stellen zu können und um alternativ oder zusätzlich auch anderweitige weitergehende (nicht im Rahmen der Prozesssteuerung bzw. im Rahmen der zyklischen Kommunikation erhältliche) Informationen abfragen zu können, ist das Feldbus- Interface gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung als MC2 ausgebildet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird die aktive Kommunikation des Feldbus-Interface durch eine azyklische Kommunikation gebildet. Dadurch wird insbesondere bei einem ProfibusO-Feldbus eine Abfrage von weitergehenden Informationen, als dies im Rahmen einer zyklischen Kommunika- tion möglich ist, ermöglicht. Ferner kann eine azyklische Kommunikation je nach Bedarf durchgeführt werden, so dass dann, wenn keine Informationen benötigt werden, der Busverkehr nicht unnötig belastet wird.
Ist der Feldbus gemäß dem ProfibusO-Standard ausgebildet, so führt im normalen Betrieb eine ü- bergeordnete Einheit, wie beispielsweise eine SPS, die einen MC1 bildet, im Rahmen der zyklischen Kommunikation eine Prozesssteuerung durch. Bei solch einer zyklischen Kommunikation bildet die übergeordnete Einheit (bzw. der MC1 ) einen Master in Bezug auf die ihr zugeordneten Feldgeräte, die Slaves bilden. Beispielsweise werden in einem Zyklus durch die übergeordnete Einheit nach vorbestimmten Regeln von den einzelnen, ihr zugeordneten Sensoren des Feldbusses Messwerte angefragt und in Abhängigkeit von den erhaltenen Messwerten Steuerbefehle an die einzelnen, ihr zugeordneten Aktoren ausgegeben. Sind alle, der übergeordneten Einheit zugeordneten Feldgeräte abgearbeitet, so ist der Zyklus beendet. Nach Beendigung eines Zyklus reicht die übergeordnete Einheit den Token an einen MC2, sofern ein solcher an dem Feldbus angeschlossen ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorsehung eines Feldbus-Interface, das einen MC2 bildet, wird folglich der To- ken an das Feldbus-Interface weitergereicht. Während des Zeitraums zwischen zwei aufeinander folgenden Zyklen hat nun das Feldbus-Interface die Möglichkeit, im Rahmen einer azyklischen Kommunikation mit einzelnen Feldgeräten zu kommunizieren, insbesondere Informationen von diesen abzufragen.
Ist der Feldbus gemäß dem FoundationO-Fieldbus-Standard ausgebildet, so ist in der Regel in jedem Feldbus-Segment eines der daran angeschlossenen Geräte als LAS (link active scheduler) ausgebildet. Ein solcher LAS plant und steuert die Kommunikation auf dem betreffenden Feldbus- Segment. Der LAS führt dabei in der Regel auch Aufgaben des Netzwerkmanagements durch, wie beispielsweise die Durchführung einer regelmäßigen Abfrage der Feldbus-Adressen, um zu prüfen, welche Geräte unter den verschiedenen Feldbus-Adressen informationstechnisch angeschlossen sind. Im Rahmen der zyklischen Kommunikation geht der LAS die einzelnen Adressen eines festen Adressbereiches (Geräte sind unter diesen Adressen dauerhaft informationstechnisch angeschlossen) durch und gibt den verschiedenen Funktionsblöcken der Feldgeräte nach seinem Zeitplan (engl.: schedule) die Möglichkeit, eine Kommunikation durchzuführen. Nach Durchführung dieser zyklischen Kommunikation gibt der LAS Geräten, die sich vorübergehend unter einer Adresse des temporären Adressbereichs anmelden, die Möglichkeit, eine (azyklische) Kommunikation durchzuführen. Dementsprechend muss das Feldbus-Interface, wenn es eine azyklische Kommunikation durchführen möchte, sich unter einer Adresse des temporären Adressbereichs anmelden. Nach dem Austausch von entsprechenden Telegrammen, in denen das Feldbus-Interface sich gegenüber dem LAS hinsichtlich seiner Eigenschaften ausreichend identifiziert hat, erhält das Feldbus-Interface den Token von dem LAS und hat die Möglichkeit, eine azyklische Kommunikation durchzuführen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Schritt des Erfassens das Erfassen von weiteren mitgehörten Informationen durch das Feldbus-Interface auf. Auf diese Weise können durch das Feldbus-Interface noch weitergehende Informationen an eine übergeordnete Kommunikationseinheit bereitgestellt werden. Die weiteren mitgehörten und erfassten Informationen weisen gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung mindestens eine der nachfolgenden Informationen auf:
im Rahmen einer zyklischen Kommunikation übermittelte Diagnoseinformationen von mindestens einem an dem Feldbus informationstechnisch angeschlossenen Feldgerät; aus einer zyklischen Kommunikation erhältliche Zugehörigkeit mindestens eines an dem Feldbus informationstechnisch angeschlossenen Feldgerätes zu einem Master, und/oder aus einer zyklischen Kommunikation erhältliche Statusinformationen bezüglich des Kommunikationszustandes von mindestens einem an dem Feldbus informationstechnisch angeschlossenen Feldgerät.
Bei einem Feldbus gemäß dem ProfibusO-Standard können im Rahmen einer zyklischen Kommunikation übermittelte Diagnoseinformationen verschiedener Art sein. Im Rahmen des zyklischen Datenaustausches (DATA EXCHANGE) zwischen dem MC1 und einem Feldgerät wird beispielsweise der Beginn eines Diagnoseereignisses dadurch angezeigt, dass das Feldgerät auf ein Anfragetelegramm (DATA_EXCH.req) des MC1 ein Antworttelegramm (DATA_EXCH.res) mit hoher Priorität zurücksendet. Solch ein Diagnoseereignis kann beispielsweise vorliegen, wenn ein Feldgerät über einen längeren Zeitraum bei einer zu hohen Temperatur betrieben wird. Auf den Erhalt eines Telegramms mit hoher Priorität übersendet der MC1 an das Feldgerät ein Diagnoseanfrage-Telegramm (SLAVE_DIAG.req). In Antwort darauf übersendet das Feldgerät in einem Diagnoseantwort- Telegramm (SLAVE_DIAG.res) Diagnoseinformationen. Anschließend wird der zyklische Datenaustausch fortgesetzt. Endet das Diagnoseereignis in dem Feldgerät oder tritt eine Änderung der Diagnosedaten ein, so sendet das Feldgerät auf ein Anfragetelegramm (DATA_EXCH.req) des MC1 wiederum ein Antworttelegramm (DATA_EXCH.res) mit hoher Priorität zurück. Anschließend fragt der MC1 von dem Feldgerät wiederum Diagnoseinformationen durch Übersenden eines Diagnoseanfrage-Telegramms (SLAVE_DIAG.req) ab.
Als Diagnoseinformationen werden auch Alarmmeldungen verstanden. Ferner wird bei einem Feldbus gemäß dem ProfibusO-Standard sowie gemäß dem FoundationO-Fieldbus-Standard zusammen mit einem Messwert jeweils dessen Status übermittelt. Der Status wird dabei durch eine Basisqualität, einen Qualitäts-Substatus und durch Informationen über die Verletzung von Grenzwerten gebildet. Mit Diagnoseinformationen wird auch auf diesen Status Bezug genommen.
Mit„Kommunikationszustand" wird auf die möglichen Zustände der ProfibusO-Zustandsmaschine Bezug genommen. Damit ein zyklischer Datenaustausch mit einem Slave (Feldgerät) stattfinden kann, muss dieser in dem Kommunikationszustand DATA EXCHANGE (kurz: DXCHG) sein. Um den Slave in diesen Kommunikationszustand zu bringen, muss der Slave von dem MC1 nach einem Einschalten (Power_ON) bzw. nach einem Reset desselben eine Sequenz von Telegrammen erhalten und beantworten. Die„Statusinformationen bezüglich des Kommunikationszustandes" geben dabei insbesondere an, in welchem Kommunikationszustand das betreffende Feldgerät ist.
Durch das Feldbus-Interface werden die jeweiligen Informationen vorzugsweise nicht nur inhaltlich, sondern zumindest teilweise auch die Zeitpunkte der jeweiligen Änderungen erfasst. Dadurch kann/können durch das Feldbus-Interface bzw. gegebenenfalls durch eine übergeordnete Kommu- nikationseinheit, wie beispielsweise ein PAM-System, der zeitliche Ablauf der Änderungen (Historie) dokumentiert und/oder Trends erstellt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Schritt des bedarfsabhängigen Durchführens einer aktiven Kommunikation das Abfragen von Diagnoseinformationen von mindestens einem an dem Feldbus informationstechnisch angeschlossenen Feldgerät durch das Feldbus-Interface auf und der Schritt des Erfassens weist das Erfassen von abgefragten Diagnoseinformationen durch das Feldbus-Interface auf. Wie oberhalb erläutert wird, kann diese Abfrage insbesondere im Rahmen einer azyklischen Kommunikation erfolgen, so dass weitergehende Diagnoseinformationen als sie im Rahmen einer zyklischen Kommunikation erhältlich sind, abgefragt werden können. Solche weitergehenden Diagnoseinformationen können beispielsweise einen Abnutzungsgrad einer Sonde, eine Ansatzbildung eines Sensors, eine Anzahl der Betriebsstunden, etc., betreffen.
Dabei sind bereits in dem ProfibusO-Standard für Profibus® PA Geräte weitergehende Diagnosein- formationen spezifiziert, die durch einen MC2 abfragbar sind. Zusätzlich oder alternativ zu standardisierten Diagnoseinformationen können in einem Feldgerät auch herstellerspezifische Diagnoseinformationen vorgesehen sein, die dem jeweiligen MC2 durch die zugehörigen Informationen zur Geräteintegration des Feldgerätes bekannt gemacht werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch das Feldbus-Interface nur bedarfsabhängig eine aktive Kommunikation durchgeführt. Ein solches„bedarfsabhängiges" Durchführen kann dabei durch das Feldbus-Interface selbst, von einer übergeordneten Kommunikationseinheit (z.B. einem PAM- System), die mit dem Feldbus-Interface in Kommunikationsverbindung steht, und/oder durch einen Benutzer initiiert werden. Dies kann beispielsweise in Abhängigkeit von dem Vorliegen bestimmter Voraussetzungen erfolgen, wie beispielsweise, dass im Rahmen der Prozesssteuerung eine bestimmte Information (z.B. ein Telegramm mit hoher Priorität, ein bestimmter, übermittelter Wert, eine Alarm- oder Fehlermeldung, eine Diagnoseanfrage, etc.) über den Feldbus übermittelt wird und/oder dadurch, dass eine Regel bzw. ein Algorithmus einen Zeit- oder Ablaufplan für die Durchführung bestimmter aktiver Kommunikationen vorgibt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird der Schritt des bedarfsabhängigen Durchführens einer aktiven Kommunikation durch das Feldbus-Interface in Abhängigkeit von mitgehörten Informationen, die im Rahmen einer zyklischen Kommunikation über den Feldbus übermittelt werden, initiiert. Zusätzlich oder alternativ ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, dass der Schritt des bedarfsabhängigen Durchführens einer aktiven Kommunikation durch das Feldbus-Interface durch eine übergeordnete Kommunikationseinheit (z.B. ein PAM-System), die mit dem Feldbus-Interface in Kommunikationsverbindung steht, initiiert wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung erstellt und aktualisiert das Feldbus-Interface anhand von erfassten Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses betreffen, eine Liste von an dem Feldbus informationstechnisch angeschlossenen Geräten. Durch solch eine Liste bzw. Tabelle, die auch als„LiveList" bezeichnet wird, können Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses betreffen, übersichtlich zusammengefasst, aktualisiert und gegebenenfalls gesammelt an eine übergeordnete Kommunikationseinheit übermittelt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung stellt das Feldbus-Interface weitere erfasste Informationen zu an dem Feldbus informationstechnisch angeschlossenen Geräten in der Liste zusammen und aktualisiert diese. Es wird also eine erweiterte Liste bzw. Tabelle, die auch als„extended LiveList" bezeichnet wird, erstellt. Solche weiteren erfassten Informationen können insbesondere Identifikati- onsinformationen der Feldgeräte für das Treiber- und Versionenmanagement, Diagnoseinformationen der jeweiligen Feldgeräte, die Zugehörigkeit der Feldgeräte zu einem Master und/oder Statusinformationen bezüglich des Kommunikationszustandes, etc. sein. Wie oberhalb erläutert wird, kann ferner vorgesehen sein, dass in der Liste nicht nur die jeweils aktuellen Informationen erfasst werden, sondern zumindest für einen Teil der Informationen die Abfolge und/oder Zeitpunkte der jewei- ligen Änderungen erfasst und dokumentiert werden.
Ferner kann auch vorgesehen sein, dass durch das Feldbus-Interface der Busstatus des Feldbusses überwacht wird. Zusätzlich können die hierzu erfassten Informationen auch ausgewertet und/oder Trends erstellt werden. Diese Auswertung und Erstellung von Trends zum Busstatus kann durch das Feldbus-Interface selbst oder auch teilweise oder vollständig durch eine übergeordnete Kommunikationseinheit (z.B. ein PAM-System), die mit dem Feldbus-Interface in Kommunikationsverbindung steht, durchgeführt werden. Bei der Überwachung des Busstatus des Feldbusses können durch das Feldbus-Interface insbesondere Änderungen der Signalqualität am Feldbus, was sich beispielsweise durch die Zunahme von Telegrammwiederholungen zeigt, Auswirkungen wegen sich ändernder Kabeleigenschaften, die beispielsweise durch Alterung von Isolierungen bedingt sind, und/oder Änderungen von Kabelverlegungen, etc. erfasst werden.
Gemäß einer Weiterbildung übermittelt das Feldbus-Interface auf eigene Initiative oder auf Anfrage von einer übergeordneten Kommunikationseinheit (z.B. ein PAM-System), die mit dem Feldbus- Interface in Kommunikationsverbindung steht, erfasste und gegebenenfalls weiterverarbeitete und/oder im Feldbus-Interface gespeicherte Informationen an die übergeordnete Kommunikationseinheit. Auf diese Weise können die Informationen in einer übergeordneten Kommunikationseinheit, wie beispielsweise einem PAM-System, verwertet werden, ohne dass diese übergeordnete Kommunikationseinheit an dem Feldbus angeschlossen sein muss. Dadurch können so in der übergeordneten Kommunikationseinheit Informationen von mehreren Feldbus-Segmenten verwertet werden.
Vorzugsweise werden die erfassten Informationen bereits in dem Feldbus-Interface in geeigneter Weise weiterverarbeitet und/oder mehrere Informationen zusammengefasst (bzw. gesammelt). In dieser weiterverarbeiteten und/oder zusammengefassten Form können sie dann an die übergeord- nete Kommunikationseinheit übermittelt werden. Auf diese Weise erhält die übergeordnete Kommu- nikationseinheit bereits höherwertige Informationen und der Datenverkehr zwischen der übergeordneten Kommunikationseinheit und dem Feldbus-Interface kann reduziert werden. Beispielsweise kann an Stelle von einer Vielzahl von Einzelinformationen die oberhalb beschriebene Liste übermittelt werden oder es können zusammengefasste Diagnoseinformationen zu einer Mehrzahl von Feld- geraten des Feldbus-Segments übermittelt werden.
Die gesammelte Übermittlung kann insbesondere mit Hilfe eines CommDTM (Kommunikations- DTM) des Feldbus-Interface erfolgen. Solch ein CommDTM ist dabei in der jeweiligen übergeordneten Kommunikationseinheit implementiert und für die Kommunikationsdienste mit dem Feldbus- Interface zuständig. Dabei kann ein solcher CommDTM die oberhalb beschriebene Liste bzw. anderweitige weiterverarbeitete und/oder zusammengefasste Informationen unmittelbar aus einem entsprechenden Speicher (insbesondere aus einem Zwischenspeicher) des Feldbus-Interface abfragen. Beispielsweise kann der CommDTM bereits solch eine aktuelle Liste vorhalten und einer entsprechenden Rahmenapplikation der übergeordneten Kommunikationseinheit bei Bedarf bereitstellen.
Gemäß einer Weiterbildung übermittelt das Feldbus-Interface zumindest bei
Eintreten einer Änderung von erfassten Informationen,
bei Überschreiten mindestens eines vorbestimmten Grenzwertes und/oder
nach einer vorgegebenen Regel
erfasste und gegebenenfalls weiterverarbeitete und/oder im Feldbus-Interface gespeicherte Informationen an die übergeordnete Kommunikationseinheit (z.B. ein PAM-System). Auf diese Weise kann das Feldbus-Interface situationsabhängig (z.B. bei Eintreten einer Änderung und/oder bei Überschreiten eines Grenzwertes) die übergeordnete Kommunikationseinheit darüber informieren. Dadurch wird die übergeordnete Kommunikationseinheit aktuell über wichtige Ereignisse informiert, ohne dass hierdurch der Verkehr auf der Kommunikationsverbindung unnötig erhöht wird. In einer vorgegebenen Regel, die vorzugsweise in dem Feldbus-Interface hinterlegt ist, kann beispielsweise festgelegt werden, dass das Feldbus-Interface in vorbestimmten Zeitabständen (d.h. regelmäßig) und/oder situationsabhängig (z.B. bei Eintreten einer Änderung und/oder bei Überschreiten eines Grenzwertes) eine Übermittlung an die übergeordnete Kommunikationseinheit durchführt.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Feldbus-Interface Informationen zur Geräteintegration zu mindestens einem an dem Feldbus informationstechnisch angeschlossenen Feldgerät, insbesondere eine Gerätebeschreibung und/oder einen Gerätetreiber eines solchen Feldgerätes, auf. Auf diese Weise kann durch das Feldbus-Interface bereits eine weitergehende Auswertung der abgehörten Informationen durchgeführt werden. Dementsprechend kann das Feldbus-Interface selbst gezielter und unter Berücksichtigung der spezifischen Eigenschaften des jeweiligen Feldgerätes Abfragen, die im Rahmen einer aktiven Kommunikation an das jeweilige Feldgerät gestellt werden, generieren. Ferner kann das Feldbus-Interface mitgehörte Informationen bereits weitergehend weiterverarbeiten bzw. aufbereiten und in dieser weiterverarbeiteten Form an die übergeordnete Kommunikationseinheit übermitteln.
Alternativ oder zusätzlich können Informationen zur Geräteintegration zu mindestens einem an dem Feldbus informationstechnisch angeschlossenen Feldgerät auch in einer übergeordneten Kommunikationseinheit, wie beispielsweise in einem PAM-System, vorgesehen sein. Dadurch werden die Handhabung und gegebenenfalls das Nachladen von Informationen zur Geräteintegration erleichtert, da die übergeordnete Kommunikationseinheit leichter an ein Vendor Asset Management System angebunden werden kann. Ferner kann die Vorsehung von Informationen zur Geräteintegration ausschließlich in der übergeordneten Kommunikationseinheit dann sinnvoll sein, falls das Feldbus- Interface nicht ausreichend für solch eine umfangreiche Speicherung und Datenverarbeitung ausgelegt ist. Auf der anderen Seite können durch die Vorsehung von Informationen zur Geräteintegration in dem Feldbus-Interface sowohl hinsichtlich der Erstellung von Abfragen sowie hinsichtlich der Auswertung der abgehörten Informationen wesentliche Bearbeitungsschritte in dem Feldbus- Interface durchgeführt werden, die andernfalls durch die übergeordnete Kommunikationseinheit (z.B. durch ein PAM-System) durchgeführt werden müssten. Durch diese Verlagerung kann der Datenverkehr zwischen der übergeordneten Kommunikationseinheit und dem Feldbus-Interface reduziert werden. Ferner wird dadurch die übergeordnete Kommunikationseinheit entlastet. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung führt das Feldbus-Interface unter Heranziehung der Informationen zur Geräteintegration eines Feldgerätes mindestens einen der nachfolgenden Schritte aus:
Auswertung von erfassten Informationen zu diesem Feldgerät,
Stellen (sowie Erstellen) von aktiven Anfragen an dieses Feldgerät, welche insbesondere auch profil- bzw. gerätespezifische Anfragen umfassen, und/oder
- Initiieren einer Übermittlung von erfassten und gegebenenfalls weiterverarbeiteten Informationen an eine übergeordnete Kommunikationseinheit, die mit dem Feldbus-Interface in Kommunikationsverbindung steht.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Verfahren nachfolgende Schritte auf:
D) Vergleichen von erfassten Identifikationsinformationen für das Treiber- und Versionenmanagement von mindestens einem an dem Feldbus angeschlossenen Feldgerät mit aktuell für dieses Feldgerät verwendeten Informationen zur Geräteintegration; und
E) Feststellen anhand des Vergleiches, ob für dieses Feldgerät die korrekten Informationen zur Geräteintegration verwendet werden.
In Bezug auf die hierdurch erzielbaren Vorteile wird auf die Erläuterungen oberhalb verwiesen. Die Schritte des Vergleichens und des Feststellens können dabei insbesondere durch das Feldbus- Interface durchgeführt werden, sofern dieses Informationen zur Geräteintegration aufweist. Zusätzlich oder alternativ können diese Schritte auch durch eine übergeordnete Kommunikationseinheit, die mit dem Feldbus-Interface in Kommunikationsverbindung steht, wie beispielsweise ein PAM- System, durchgeführt werden. Dabei kann die übergeordnete Kommunikationseinheit insbesondere überprüfen, ob die von ihr selbst oder auch von einer anderen, insbesondere (in Bezug auf die Netzwerkstruktur) untergeordneten Einheit, wie beispielsweise dem Feldbus-Interface, verwendeten Informationen zur Geräteintegration korrekt sind. Ferner kann für die Durchführung dieser Schritte, wie oberhalb erläutert wird, auch ein Vendor Asset Management System mit herangezogen werden.
Gemäß einer Weiterbildung wird die übergeordnete Kommunikationseinheit durch ein Plant Asset Management System (deutsch: Anlagen-Asset-Management-System) gebildet, das insbesondere über ein übergeordnetes Netzwerk mit dem Feldbus-Interface in Kommunikationsverbindung steht. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Feldbus-Interface zum Anschluss an einen Feldbus der Prozessautomatisierungstechnik, wobei das Feldbus-Interface derart ausgebildet ist, dass im Betrieb durch dieses der Datenverkehr auf dem Feldbus abgehört wird, durch dieses parallel zu dieser Abhörfunktion eine aktive Kommunikation durchführbar ist und durch dieses mitgehörte Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses betreffen, erfasst werden.
Durch das erfindungsgemäße Feldbus-Interface sind im Wesentlichen die oberhalb in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren erläuterten Vorteile erzielbar. Ferner sind auch die jeweils in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren erläuterten Weiterbildungen in entsprechender Weise realisierbar, wobei die jeweiligen Verfahrensschritte, soweit dies technisch sinnvoll ist, durch eine ent- sprechend eingerichtete Soft- und/oder Hardware des Feldbus-Interface realisierbar sind.
Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines Feldbus-Segments, das über ein Feldbus-Interface mit einem übergeordneten Netzwerk verbunden ist, zur Erläuterung einer Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 2: eine beispielhafte Darstellung einer erweiterten LiveList. In Fig. 1 ist ein Feldbus-Segment schematisch dargestellt, bei dem vier Feldgeräte FGO, FG1 , FG2 und FG3 sowie eine übergeordnete Einheit MC1 an einem Feldbus F angeschlossen sind. Der Feldbus F arbeitet nach dem ProfibusO-Standard. Die übergeordnete Einheit MC1 , die vorliegend durch eine SPS gebildet wird, ist als Master Klasse 1 (MC1 ) konfiguriert, während die Feldgeräte FGO, FG1 , FG2 und FG3 jeweils Slaves sind. Die übergeordnete Einheit MC1 ist mit einem Rechner 2 verbunden, der als Visualisierungssystem (bspw. zur Anzeige von Prozessparametern, etc.) dient. Die Kommunikation zwischen der übergeordneten Einheit SPS und den Feldgeräten FGO, FG1 , FG2 und FG3 erfolgt gemäß dem ProfibusO-Standard. Dabei führt die übergeordnete Einheit in Bezug auf die Feldgeräte FGO, FG1 , FG2 und FG3 eine Prozesssteuerung durch, wie bereits oberhalb in dem allgemeinen Beschreibungsteil beispielhaft erläutert wurde. An dem Feldbus F ist ferner ein Feldbus-Interface Fl angeschlossen, das eine Verbindung zu einem übergeordneten Netzwerk LAN herstellt. Das übergeordnete Netzwerk LAN ist beispielsweise ein lokales Firmennetz, das als Ethernet-LAN ausgebildet ist. Dabei kann das übergeordnete Netzwerk LAN auch an das weltweite Internet angeschlossen sein. An dem übergeordneten Netzwerk LAN ist ein PAM-System 4, das in Bezug auf die Netzwerkstruktur und relativ zu dem Feldbus-Interface Fl eine übergeordnete Kommunikationseinheit bildet, angeschlossen.
Sowohl an dem Feldbus F als auch an dem übergeordneten Netzwerk LAN können auch noch weitere Geräte und/oder Netzwerke angeschlossen sein.
Wie bereits oberhalb in dem allgemeinen Beschreibungsteil erläutert wird, hört das Feldbus- Interface Fl im Betrieb den Datenverkehr auf dem Feldbus F kontinuierlich ab. Bei Bedarf führt es ferner eine aktive Kommunikation parallel zu dem Abhören des Datenverkehrs durch. Ferner erfasst es mitgehörte Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses F betreffen.
Dabei können bei der dargestellten Ausführungsform eine oder mehrere der oberhalb erläuterten Weiterbildungen und/oder Varianten realisiert sein.
Insbesondere ist das Feldbus-Interface Fl bei der dargestellten Ausführungsform als Master Klasse 2 (MC2) konfiguriert. Die Durchführung einer aktiven Kommunikation durch das Feldbus-Interface Fl erfolgt im Rahmen einer azyklischen Kommunikation. Dabei werden im Rahmen der azyklischen Kommunikation durch das Feldbus-Interface Fl insbesondere Identifikationsinformationen für das Treiber- und Versionenmanagement von den an dem Feldbus F informationstechnisch angeschlossenen Feldgeräten FGO, FG1 , FG2 und FG3 abgefragt und zumindest teilweise erfasst. Darüber hinaus können durch das Feldbus-Interface Fl, wie oberhalb erläutert wird, auch weitere Informationen abgefragt und/oder weitere, mitgehörte Informationen erfasst werden. Das Feldbus-Interface Fl führt ferner eine Protokollumsetzung zwischen dem Protokoll des übergeordneten Netzwerkes LAN und dem ProfibusO-Protokoll des Feldbusses F durch. Auf dem Feldbus-Interface Fl sind ferner Informationen zur Geräteintegration zu den verschiedenen Feldgeräten FGO, FG1 , FG2 und FG3 des Feldbusses F implementiert. Das Feldbus-Interface Fl führt dabei unter Verwendung der Informationen zur Geräteintegration eine Weiterverarbeitung der erfassten Informationen durch und erstellt gezielt in Abhängigkeit von den erfassten Informationen weitere Abfragen, die es in einer azyklischen Kommunikation an die einzelnen Feldgeräte FGO, FG1 , FG2 und FG3 stellt. Insbesondere erstellt und aktualisiert das Feldbus-Interface Fl anhand von erfassten Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses F betreffen, sowie anhand von weiteren erfassten Informationen eine erweiterte LiveList zu den an dem Feldbus F informationstechnisch angeschlossenen Feldgeräten FGO, FG1 , FG2, FG3. Die erweiterte LiveList ü- bermittelt das Feldbus-Interface Fl auf Anfrage von dem PAM-System 4 oder dann, wenn eine Än- derung der in der LiveList erfassten Informationen eintritt, an das PAM-System 4 über das überge- ordnete Netzwerk LAN. Daneben kann auch vorgesehen sein, dass das Feldbus-Interface Fl auch weitere Informationen an das PAM-System 4 übermittelt. Solch eine Übermittlung kann nicht nur bei Eintreten einer Änderung von erfassten Informationen, sondern auch bei Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwertes und/oder nach einer vorgegebenen Regel (bzw. Algorithmus), die in dem Feldbus-Interface Fl hinterlegt ist, erfolgen.
Auch die Abfragen, die im Rahmen einer aktiven Kommunikation durch das Feldbus-Interface Fl an eines oder mehrere, an dem Feldbus F angeschlossenen Feldgeräte FGO, FG1 , FG2 und FG3 gestellt werden, werden unter anderem in Abhängigkeit von mitgehörten Informationen, gegebenenfalls unter Heranziehung von Informationen zur Geräteintegration des betreffenden Feldgerätes, erstellt und gestellt. Ferner werden bestimmte Abfragen auch nach einem vorher festgelegten Algorithmus regelmäßig erstellt und gestellt. Darüber hinaus können solche Abfragen auch durch das PAM- System 4 initiiert werden, welches eine entsprechende Anfrage an das Feldbus-Interface Fl stellt.
Insbesondere kann an dem Feldbus-Interface Fl durch einen Benutzer oder durch das PAM-System 4 (oder auch durch eine anderweitige, übergeordnete Kommunikationseinheit) eingestellt werden, unter welchen Voraussetzungen eine Übermittlung von welchen Informationen an das PAM-System 4 (oder auch an eine anderweitige, übergeordnete Kommunikationseinheit) erfolgen soll. Auch kann an dem Feldbus-Interface Fl durch einen Benutzer oder durch das PAM-System 4 (oder auch durch eine anderweitige, übergeordnete Kommunikationseinheit) eingestellt werden, unter welchen Voraussetzungen durch das Feldbus-Interface Fl welche Abfragen erstellt und gestellt werden.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 eine beispielhafte erweiterte LiveList, die von einem erfindungsgemäß ausgebildeten Feldbus-Interface erstellt wurde, erläutert. Der betreffende Feldbus wird dabei wiederum durch einen Feldbus gemäß dem ProfibusO-Standard gebildet, an dem das erfindungsgemäße Feldbus-Interface angeschlossen ist und bei dem die Prozesssteuerung von zwei übergeordneten Einheiten, die jeweils einen Master Klasse 1 (MC1 ) bilden, ausgeführt wird. Das Feldbus-Interface bildet wiederum einen Master Klasse 2 (MC2).
In einer ersten Spalte der dargestellten Tabelle sind die verschiedenen, in dem Feldbus vorgesehenen Feldbus-Adressen, die vorliegend durch die Adressen #1 , #2, #3, #8 gebildet werden, angegeben. Die übergeordneten Einheiten, welche die Prozesssteuerung ausführen, sind vorliegend unter den Adressen #1 und #4 angeschlossen.
Im Rahmen ihrer Netzwerkmanagement-Aufgaben führt die übergeordnete Einheit MC1 der Adresse #1 regelmäßig eine Abfrage der Feldbus-Adressen durch, um zu prüfen, welche Geräte unter den verschiedenen Feldbus-Adressen informationstechnisch angeschlossen sind. Die entsprechenden Abfragen werden in der Tabelle mit„FDL-ANFR." (FDL: Fieldbus Data Link; deutsch: Feldbus- Daten-Verbindung) bezeichnet. Aus der zweiten Spalte, die mit„ANTWORT" überschrieben ist, geht hervor, unter welchen Feldbus-Adressen Geräte auf die entsprechende Anfrage antworten (in der zweiten Spalte durch„FDL-ANFR. MIT ANTW." angegeben) und folglich informationstechnisch angeschlossen sind. Die in der zweiten Spalte angegebenen Informationen kann das Feldbus-Interface ausschließlich durch Mithören des Datenverkehrs auf dem Feldbus erfassen. Wie anhand der zweiten Spalte der Tabelle ersichtlich ist, sind unter den Adressen #2, #3, #4, #5 und #6 jeweils Geräte informationstechnisch angeschlossen. Unter den Adressen #7 und #8 waren vormals jeweils Geräte informationstechnisch angeschlossen. Jetzt wird bei einer Anfrage jedoch keine Antwort mehr erhalten. Daraufhin sendete der MC1 der Adresse #1 (im Folgenden MC1 #1 ) eine Diagnoseanfrage (in der Tabelle als„DIAG-ANFR." angegeben) an die beiden Adressen #7 und #8. Auch auf diese Diagnoseanfragen hat der MC1 #1 jeweils keine Antwort erhalten, was in der Tabelle durch„DIAG-ANFR. O. ANTW." angegeben ist. Der Grund hierfür kann beispielsweise sein, dass in den betreffenden Geräten ein schwerer Fehler, insbesondere im Bereich des mechanischen Anschlusses, aufgetreten ist oder dass die Geräte von einem Benutzer entfernt wurden. Im Rahmen einer aktiven Kommunikation fragt das Feldbus-Interface auch Identifikationsinformationen für das Treiber- und Versionenmanagement der einzelnen, an den verschiedenen Feldbus- Adressen informationstechnisch angeschlossenen Geräte ab. In der dritten Spalte der Tabelle sind als solche Identifikationsinformationen beispielhaft für die Feldgeräte jeweils deren Hersteller (HERST.) sowie der jeweilige Gerätetyp (GERÄTETYP) angegeben. Bei den Mastern Klasse 1 ist nur diese Eigenschaft, nämlich„MC1 " angegeben. Alternativ oder zusätzlich können auch noch weitere Identifikationsinformationen für das Treiber- und Versionenmanagement, insbesondere weitere I&M-Parameter, durch das Feldbus-Interface abgefragt und in der Tabelle erfasst werden. Für die Adressen #7 und #8 liegen jeweils keine Informationen vor, was in der Tabelle durch ein„?" angegeben ist. Dies gilt auch für die weiteren, nachfolgenden Spalten der Tabelle.
In der vierten Spalte mit der Überschrift„KOMM. MASTER" ist die Zugehörigkeit der einzelnen Feldgeräte zu einem jeweiligen MC1 angegeben. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, sind die Feldgeräte mit den Adressen #2, #3 und #6 dem MC1 #1 zugeordnet, während das Feldgerät mit der Adresse #5 dem MC1 #4 (MC1 der Adresse #4) zugeordnet ist. In der fünften Spalte mit der Überschrift „KOMM.-ZUSTAND" ist der jeweilige Kommunikationszustand der einzelnen Feldgeräte angegeben. Wie aus den Angaben zu den einzelnen Feldgeräten hervorgeht, sind die Feldgeräte mit den Adressen #3, #5 und #6 jeweils in dem Kommunikationszustand„DATA EXCHANGE" (deutsch: Datenaustausch). Dementsprechend führt der jeweilige MC1 mit diesen Feldgeräten eine normale Prozesssteuerung durch. Lediglich das Feldgerät mit der Adresse #2 konnte nicht in den Zustand„DATA EXCHANGE" gehen, da während dem Kommunikationszustand der Konfiguration ein Fehler aufgetreten ist. Dies ist in der fünften Spalte durch die Angabe„CFG FAULT" (engl.: configuration fault; deutsch: Konfigurationsfehler) angegeben. Die in der vierten und fünften Spalte angegebenen Informationen kann das Feldbus-Interface ausschließlich durch Mithören des Datenverkehrs auf dem Feldbus erfassen. In der sechsten und siebten Spalte der Tabelle sind jeweils Diagnoseinformationen zu den an dem Feldbus informationstechnisch angeschlossenen Feldgeräten (d.h. den Feldgeräten der Adressen #2, #3, #5 und #6) angegeben. In der sechsten Spalte mit der Überschrift„DP SLAVE DIAGNOSE" sind Diagnoseinformationen enthalten, die zumindest für einen DP-Slave standardisiert sind. An- hand dieser Diagnoseinformationen kann insbesondere festgestellt werden, ob in dem betreffenden Feldgerät ein Diagnoseereignis aufgetreten ist. Insbesondere ist in den Feldgeräten der Adressen #2, #5 und #6 kein Diagnoseereignis aufgetreten. Wie oberhalb in dem allgemeinen Beschreibungsteil erläutert wird, übermitteln diese Feldgeräte im Rahmen des zyklischen Datenaustausche mit dem jeweiligen MC1 jeweils Telegramme mit niedriger Priorität, so dass der jeweilige MC1 nicht zum Übersenden eines Diagnoseanfrage-Telegramms (SLAVE_DIAG.req) veranlasst wird. Dies ist in der sechsten Spalte jeweils durch„NO DIAG" angegeben. Bei dem Feldgerät der Adresse #3 hingegen ist ein Diagnoseereignis aufgetreten, was dazu führt, dass dieses Feldgerät im Rahmen des zyklischen Datenaustausche ein Antworttelegramm mit hoher Priorität an den zugehörigen MC1 zurücksendete. Dadurch wurde der MC1 (hier: MC1 #1 ) veranlasst, ein Diagnoseanfrage-Telegramm (SLAVE_DIAG.req) an das Feldgerät der Adresse #3 zu übersenden. In dem zugehörigen Diagnoseantwort-Telegramm (SLAVE_DIAG.res) übersendete das Feldgerät der Adresse #3 dem MC1 #1 eine Alarmmeldung. Dies ist in der sechsten Spalte durch„DIAG/ALARM" angegeben. Die in der sechsten Spalte angegebenen Informationen kann das Feldbus-Interface ausschließlich durch Mithören des Datenverkehrs auf dem Feldbus erfassen.
Aus der siebten Spalte mit der Überschrift„PA SLAVE DIAGNOSE" geht hervor, dass für einen PA- Slave weitergehende standardisierte Diagnoseinformationen durch das Feldbus-Interface erhältlich sind. Bei der dargestellten Ausführungsform wird durch das Feldbus-Interface die Basisqualität des Status des übermittelten Messwertes der einzelnen Feldgeräte überwacht. Wie anhand der siebten Spalte ersichtlich ist, ist diese bei den Feldgeräten der Adressen #2 und #6 in Ordnung, was durch „OK" angegeben wird. Bei den Feldgeräten der Adressen #3 und #5 ist die Basisqualität schlecht, was durch„BAD" angegeben wird. Hier ist das Feldbus-Interface derart ausgebildet, dass es bei einer schlechten Basisqualität im Rahmen einer aktiven (azyklischen) Kommunikation gezielt weitergehende Diagnoseinformationen abfragt. Bei den weitergehenden Diagnoseinformationen kann es sich insbesondere um Diagnoseinformationen handeln, die für PA-Slaves standardisiert sind. Alternativ oder zusätzlich kann es sich aber auch um herstellerspezifisch für das betreffende Feldgerät festgelegte, zusätzliche Diagnoseinformationen handeln. Für eine Abfrage solcher herstellerspezifischen Diagnoseinformationen benötigt das Feldbus-Interface gerätespezifisches Wissen, was es beispielsweise dadurch erhalten kann, dass das Feldbus-Interface Informationen zur Geräteintegra- tion aufweist.

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Betreiben eines Feldbus-Interface (Fl), das an einem Feldbus (F) der Prozess- automatisierungstechnik angeschlossen ist, aufweisend nachfolgende Schritte: A) Kontinuierliches Abhören des Datenverkehrs auf dem Feldbus (F) durch das Feldbus- Interface (Fl); B) Bedarfsabhängiges Durchführen einer aktiven Kommunikation durch das Feldbus- Interface (Fl) parallel zu dem Abhören des Datenverkehrs; und C) Erfassen von mitgehörten Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses (F) betreffen, durch das Feldbus-Interface (Fl). Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des bedarfsabhängigen Durchführens einer aktiven Kommunikation das Abfragen von Identifikationsinformationen für das Treiber- und Versionenmanagement von mindestens einem an dem Feldbus (F) informationstechnisch angeschlossenen Gerät (FGO, FG1 , FG2, FG3), insbesondere Feldgerät (FGO, FG1 , FG2, FG3), durch das Feldbus-Interface (Fl) aufweist und dass der Schritt des Erfassens das Erfassen von abgefragten Identifikationsinformationen für das Treiber- und Versionenmanagement durch das Feldbus-Interface (Fl) aufweist. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Kommunikation des Feldbus-Interface (Fl) durch eine azyklische Kommunikation gebildet wird. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erfassens das Erfassen von weiteren mitgehörten Informationen durch das Feldbus-Interface (Fl) aufweist, wobei diese weiteren mitgehörten und erfassten Informationen mindestens eine der nachfolgenden Informationen aufweisen: im Rahmen einer zyklischen Kommunikation übermittelte Diagnoseinformationen von mindestens einem an dem Feldbus (F) informationstechnisch angeschlossenen Feldgerät (FGO, FG1 , FG2, FG3); aus einer zyklischen Kommunikation erhältliche Zugehörigkeit mindestens eines an dem Feldbus (F) informationstechnisch angeschlossenen Feldgerätes (FGO, FG1 , FG2, FG3) zu einem Master (MC1 ), und/oder aus einer zyklischen Kommunikation erhältliche Statusinformationen bezüglich des Kommunikationszustandes von mindestens einem an dem Feldbus (F) informationstechnisch angeschlossenen Feldgerät (FGO, FG1 , FG2, FG3). Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des bedarfsabhängigen Durchführens einer aktiven Kommunikation das Abfragen von Diagnoseinformationen von mindestens einem an dem Feldbus (F) informations- technisch angeschlossenen Feldgerät (FGO, FG1 , FG2, FG3) durch das Feldbus-Interface (Fl) aufweist und dass der Schritt des Erfassens das Erfassen von abgefragten Diagnoseinformationen durch das Feldbus-Interface (Fl) aufweist. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des bedarfsabhängigen Durchführens einer aktiven Kommunikation durch das Feldbus-Interface (Fl) in Abhängigkeit von mitgehörten Informationen, die im Rahmen einer zyklischen Kommunikation über den Feldbus (F) übermittelt werden, und/oder durch eine übergeordnete Kommunikationseinheit (4), die mit dem Feldbus-Interface (Fl) in Kommunikationsverbindung steht, initiiert wird. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldbus-Interface (Fl) anhand von erfassten Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses (F) betreffen, eine Liste von an dem Feldbus (F) informationstechnisch angeschlossenen Geräten (FGO, FG1 , FG2, FG3) erstellt und aktualisiert. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldbus-Interface (Fl) weitere erfasste Informationen zu an dem Feldbus (F) informationstechnisch angeschlossenen Geräten (FGO, FG1 , FG2, FG3) in der Liste zusammenstellt und aktualisiert. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldbus-Interface (Fl) auf eigene Initiative oder auf Anfrage von einer übergeordneten Kommunikationseinheit (4), die mit dem Feldbus-Interface (Fl) in Kommunikationsverbindung steht, erfasste und gegebenenfalls weiterverarbeitete und/oder im Feldbus-Interface (Fl) gespeicherte Informationen an die übergeordnete Kommunikationseinheit (4) übermittelt. 0. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldbus-Interface (Fl) zumindest bei Eintreten einer Änderung von erfassten Informationen, bei Überschreiten mindestens eines vorbestimmten Grenzwertes und/oder nach einer vorgegebenen Regel erfasste und gegebenenfalls weiterverarbeitete und/oder im Feldbus-Interface (Fl) gespeicherte Informationen an die übergeordnete Kommunikationseinheit (4) übermittelt.
1. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldbus-Interface (Fl) Informationen zur Geräteintegration zu mindestens einem an dem Feldbus (F) informationstechnisch angeschlossenen Feldgerät (FGO, FG1 , FG2, FG3), insbesondere eine Gerätebeschreibung und/oder einen Gerätetreiber eines solchen Feldgerätes (FGO, FG1 , FG2, FG3), aufweist.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldbus-Interface (Fl) unter Heranziehung der Informationen zur Geräteintegration eines Feldgerätes (FGO, FG1 , FG2, FG3)
erfasste Informationen zu diesem Feldgerät (FGO, FG1 , FG2, FG3) auswertet, aktive Anfragen an dieses Feldgerät (FGO, FG1 , FG2, FG3) stellt, welche insbesondere auch profil- bzw. gerätespezifische Anfragen umfassen, und/oder
eine Übermittlung von erfassten und gegebenenfalls weiterverarbeiteten Informationen an eine übergeordnete Kommunikationseinheit (4), die mit dem Feldbus-Interface (Fl) in
Kommunikationsverbindung steht, initiiert.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 12, gekennzeichnet durch nachfolgende Schritte:
D) Vergleichen von erfassten Identifikationsinformationen für das Treiber- und Versionenmanagement von mindestens einem an dem Feldbus (F) angeschlossenen Feldgerät (FGO, FG1 , FG2, FG3) mit aktuell für dieses Feldgerät (FGO, FG1 , FG2, FG3) verwendeten Informationen zur Geräteintegration; und
E) Feststellen anhand des Vergleiches, ob für dieses Feldgerät (FGO, FG1 , FG2, FG3) die korrekten Informationen zur Geräteintegration verwendet werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Kommunikationseinheit (4) durch ein Plant Asset Management System (deutsch: An- lagen-Asset-Management-System) gebildet wird, das insbesondere über ein übergeordnetes Netzwerk (LAN) mit dem Feldbus-Interface (Fl) in Kommunikationsverbindung steht.
Feldbus-Interface zum Anschluss an einen Feldbus (F) der Prozessautomatisierungstechnik, wobei das Feldbus-Interface (Fl) derart ausgebildet ist, dass im Betrieb durch dieses der Datenverkehr auf dem Feldbus (F) abgehört wird, durch dieses parallel zu dieser Abhörfunktion eine aktive Kommunikation durchführbar ist und durch dieses mitgehörte Informationen, welche das Netzwerkmanagement des Feldbusses (F) betreffen, erfasst werden.
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