EP4320490A1 - Automation system and method for operating an automation system - Google Patents

Automation system and method for operating an automation system

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Publication number
EP4320490A1
EP4320490A1 EP22714879.8A EP22714879A EP4320490A1 EP 4320490 A1 EP4320490 A1 EP 4320490A1 EP 22714879 A EP22714879 A EP 22714879A EP 4320490 A1 EP4320490 A1 EP 4320490A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
field device
monitoring
output
field
data
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP22714879.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Roland Brecht
Freddy Heinzelmann
Claus Beaury
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.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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 SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Publication of EP4320490A1 publication Critical patent/EP4320490A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0421—Multiprocessor system
    • 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
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25428—Field device
    • 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 invention relates to an automation system that includes at least one control device, a system bus, and at least one first field device and one second field device.
  • the invention also relates to a method for operating an automation system according to the invention.
  • a system of automation components and an associated operating method are known from DE 102017 005768 A1.
  • the system has a control unit that includes a memory area that contains a parameter data set.
  • EP 3215899 B1 discloses a method for operating an industrial plant which includes a control system.
  • the control system has a controller and a converter connected to the controller for data exchange.
  • the document DE 102011 086726 B4 discloses an automation system which includes a control system server, a control device and a field device.
  • the control device and the field device communicate via a fieldbus network, the control system server and the control device communicate via a control network.
  • DE 102019207790 A1 discloses a safety-related system with a number of system components.
  • the communication interfaces of the system components are connected to one another with a communication line.
  • a security module for a programmable logic controller is known from DE 102017 123615 A1.
  • the security module has several modules that are connected via an internal bus.
  • a device for monitoring events is known from EP 3240370 A1.
  • the device includes a network interface for coupling to a bus.
  • An automation system is known from WO 2020/018335 A1, which has a plurality of field devices. A field device is selected as the master.
  • the invention is based on the object of further developing an automation system and a method for operating an automation system.
  • the object is achieved according to the invention by an automation system with the features specified in claim 1 .
  • Advantageous refinements and developments are the subject of the dependent claims.
  • the object is also achieved by a method for operating an automation system according to the invention with the features specified in claim 11 .
  • An automation system comprises at least one control device, a system bus, and at least one first field device and one second field device.
  • the control device has a system bus interface for communication via the system bus with the field devices, and the field devices each have a data interface for communication via the system bus.
  • the field devices each have a monitoring input for receiving a monitoring signal and a monitoring output for outputting a monitoring signal.
  • the monitoring input of the first field device is coupled to the monitoring output of the second field device via the system bus, and the monitoring input of the second field device is coupled to the monitoring output of the first field device via the system bus.
  • the field devices which are normally configured as slaves in the automation system, are thus able to communicate with one another directly via the fieldbus. Indirect communication via the control device, which is normally configured as the master, is not required. Data and monitoring signals can be exchanged directly between the field devices. Due to the configuration of the automation system according to the invention, one field device in each case simulates a master for another field device. It is thus possible to operate field devices in the automation system, with no master being required.
  • the field devices are each designed as a safety module.
  • the automation system according to the invention is therefore in safety-relevant applications.
  • the functional safety of the automation system must be guaranteed, for example according to the standards EN ISO 13849 "Safety of machines - Safety-related parts of controls" and EN/IEC 61508 "Functional safety of safety-related electrical/electronic/programmable electronic systems".
  • no safety protocol master is required.
  • Safety protocol masters are relatively expensive; there is thus a significant cost saving. Data can be transmitted using a safety protocol based on the Black Chanel principle.
  • the control device has a control unit for controlling the field devices.
  • the control unit is set up to send control data to the field devices via the system bus interface.
  • the control unit is in the form of a virtual non-safe protocol host (VNSPH) and is set up to control the field devices, in particular the communication of the field devices via the system bus.
  • VNSPH virtual non-safe protocol host
  • the control data includes, for example, status signals, control signals and process data.
  • control device has a routing unit which is set up to couple the monitoring input of the first field device to the monitoring output of the second field device and to couple the monitoring input of the second field device to the monitoring output of the first field device.
  • the routing unit is in the form of a non-safe Black Chanel router (NBCR) and is set up to configure the system bus and to control data exchange via the system bus.
  • BCRR non-safe Black Chanel router
  • the first field device is set up to send data to the second field device via the data interface
  • the second field device is set up to send data to the first field device via the data interface.
  • the field devices each have a configuration unit which is set up to switch the respective field device to a parallel operating mode or to a slave operating mode depending on configuration data.
  • a field device switched to parallel operation mode outputs a monitor signal through the monitor output and receives a monitor signal through the monitor input.
  • a field device switched to the slave operating mode emits a monitoring signal via the data interface and receives a monitoring signal via the data interface.
  • the monitoring signal output via the data interface is transmitted via the system bus to the control device, in particular to the control unit.
  • the monitoring signal received via the data interface is transmitted from the control device, in particular from the control unit, via the system bus to the respective field device.
  • the field devices can thus be operated in the parallel operating mode in the automation system according to the invention.
  • the field devices can be operated in the slave operating mode in a conventional automation system with a master.
  • the control device is set up to send configuration data to the field devices via the system bus.
  • the configuration units of the field devices are set up to, depending on the configuration data sent by the control device, switch the respective field device to the parallel operating mode or to to switch the slave operating mode.
  • the field devices can be switched over centrally to the various operating modes.
  • the field devices can be operated in the parallel operating mode as long as there is no master in the automation system. If a master is inserted into the automation system, the field devices can be operated in the slave operating mode after a central switchover.
  • the field devices each have an output unit which is set up to generate a monitoring signal and to output it via the monitoring output.
  • a field device simulates a monitoring signal from a master that another field device receives.
  • the monitoring signal output via the monitoring output also includes a connection ID, for example.
  • the field devices each have an input unit which is set up to receive and validate a monitoring signal via the monitoring input.
  • the field device receives, via the monitoring input, in particular a monitoring signal that another field device generates and outputs.
  • the monitor signal received through the monitor input also includes, for example, a connection ID.
  • the input unit validates the said connection ID.
  • the field devices each have a data unit which is set up to output data via the data interface and to receive data via the data interface.
  • a monitoring signal is output by the first field device, a monitoring signal is received by the second field device, a monitoring signal is output by the second field device, and a monitoring signal is received by the first field device.
  • a monitoring signal is output from the monitoring output of the first field device, which is received by the monitoring input of the second field device, and a monitoring signal is output from the monitoring output of the second field device, which is received from the monitoring input of the first field device becomes.
  • each field device simulates a master for another field device. The method according to the invention thus makes it possible to operate field devices in the automation system, with no master being required.
  • data are sent from the first field device to the second field device via the data interface, and data are sent from the second field device to the first field device via the data interface.
  • data is transmitted directly between the first field device and the second field device according to the Black-Chanel principle, bypassing a master.
  • the respective field device is switched to a parallel operating mode or to a slave operating mode depending on configuration data.
  • a monitor signal is output via the monitor output and a monitor signal is received via the monitor input from a field device switched to the parallel operating mode.
  • a monitoring signal is output via the data interface from a field device switched to the slave operating mode, and a monitoring signal is transmitted via the data interface receive.
  • the field devices are switched to the parallel operating mode.
  • the field devices are switched to the slave operating mode with a master.
  • FIG. 1 a schematic representation of an automation system.
  • the automation system includes a control device 10, a system bus 12, a first field device 31 and a second field device 32.
  • the system bus 12 is designed, for example, as EtherCat.
  • the system bus 12 allows data to be transmitted using a safety protocol based on the Black-Chanel principle.
  • the control device 10 has a system bus interface 21 for communication via the system bus 12 with the field devices 31, 32.
  • the control device 10 also has a routing unit 25 for managing the system bus 12 .
  • the control device 10 also has a control unit 20 for controlling the field devices 31, 32.
  • the control unit 20 sends control data via the system bus interface 21 and the system bus 12 to the field devices 31, 32.
  • the automation system comprises a first drive unit 61 and a second drive unit 62.
  • the drive units 61, 62 are, for example, frequency converters or input/output units.
  • the first drive unit 61 includes the first field device 31, and the second drive unit 62 includes the second field device 32.
  • the field devices 31, 32 each have a data interface 41 for communication via the system bus 12.
  • the field devices 31, 32 each also have a monitoring input 45 for receiving a monitoring signal and a monitoring output 46 for outputting a monitoring signal.
  • the field devices 31, 32 can each be operated in a parallel operating mode and in a slave operating mode.
  • the field devices 31, 32 each have a configuration unit 53 for this purpose. Depending on the configuration data, the respective field device 31, 32 is switched by the configuration unit 53 to the parallel operating mode or to the slave operating mode.
  • a field device 31, 32 switched to the slave operating mode communicates via the system bus 12 exclusively with the control device 10, in particular with the control unit 20.
  • a field device 31, 32 switched to the slave operating mode transmits data via the data interface 41 and the system bus 12 to the control device 10, in particular to the control unit 20.
  • a field device 31, 32 switched to the slave operating mode also receives data via the data interface 41 from the control device 10, in particular from the control unit 20, via the system bus 12 to the respective field device 31, 32.
  • a field device 31 , 32 switched to the slave operating mode emits a monitoring signal via the data interface 41 .
  • Said monitoring signal is transmitted via the system bus 12 to the control device 10, in particular to the control unit 20.
  • a field device 31, 32 switched to the slave operating mode also receives a monitoring signal via the data interface 41.
  • Said monitoring signal is transmitted from the control device 10, in particular from the control unit 20, via the system bus 12 to the respective field device 31, 32.
  • a field device 31, 32 switched to the parallel operating mode communicates via the system bus 12 with the respective other field device 31, 32.
  • the two field devices 31, 32 are switched to the parallel operating mode.
  • the first field device 31 thus communicates with the second field device 32.
  • the first field device 31 switched to the parallel operating mode transmits data via the data interface 41 and the system bus 12 to the second field device 32.
  • the second field device 32 receives data that is transmitted from the first field device 31 via the system bus 12 to the second field device 32 be, via the data interface 41.
  • the second field device 32 switched to the parallel operating mode transmits data via the data interface 41 and the system bus 12 to the first field device 31.
  • the first field device 31 receives data transmitted from the second field device 32 via the system bus 12 to the first field device 31 be, via the data interface 41.
  • the first field device 31 switched to the parallel operating mode emits a monitoring signal via the monitoring output 46 and the system bus 12 which is received by the monitoring input 45 of the second field device 32 . That in the parallel
  • the second field device 32 switched to the operating mode emits a monitoring signal via the monitoring output 46 and the system bus 12 , which is received by the monitoring input 45 of the first field device 31 .
  • the monitoring input 45 of the first field device 31 is coupled to the monitoring output 46 of the second field device 32 via the system bus 12 .
  • the monitoring input 45 of the first field device 31 is coupled by the routing unit 25 to the monitoring output 46 of the second field device 32 .
  • the monitoring input 45 of the second field device 32 is coupled to the monitoring output 46 of the first field device 31 via the system bus 12 .
  • the monitoring input 45 of the second field device 32 is also coupled to the monitoring output 46 of the first field device 31 by the routing unit 25 .
  • the field devices 31, 32 each have an output unit 56 and an input unit 55.
  • the output unit 56 is connected to the monitoring output 46 and the input unit 55 is connected to the monitoring input 45 .
  • This is represented symbolically by switches that are controlled by the configuration unit 53 .
  • the output unit 56 When a field device 31, 32 is switched to the parallel operating mode, the output unit 56 generates said monitoring signal and outputs it via the monitoring output 46. Said monitoring signal also includes a connection ID.
  • the input unit 55 receives said monitoring signal via the monitoring input 45 and validates it. The input unit 55 particularly validates the said connection ID.
  • the field devices 31, 32 each also have a data unit 51. Said data unit 51 outputs data via data interface 41 and receives data via data interface 41.
  • a field device 31, 32 switched to the slave operating mode transmits data via data interface 41 to control device 10 and receives data from control device 10 via the data interface 41.
  • a field device 31, 32 switched to the parallel operating mode transmits data via the data interface 41 to the respective other field device 31, 32 and receives data from the respective other field device 31, 32 via the data interface 41.
  • control device 12 system bus

Abstract

The invention relates to an automation system, comprising at least one control device (10), a system bus (12), and at least a first field device (31) and a second field device (32), wherein: the control device (10) has a system bus interface (21) for communicating with the field devices (31, 32) by means of the system bus (12), and the field devices (31, 32) each have a data interface (41) for communicating by means of the system bus (12); the field devices (31, 32) each have a monitoring input (45) for receiving a monitoring signal and a monitoring output (46) for outputting a monitoring signal; and the monitoring input (45) of the first field device (31) is coupled to the monitoring output (46) of the second field device (32) by means of the system bus (12), and the monitoring input (45) of the second field device (32) is coupled to the monitoring output (46) of the first field device (31) by means of the system bus (12). The invention also relates to a method for operating an automation system according to the invention.

Description

Automatisierungssystem und Verfahren zum Betrieb eines Automatisierungssystems Automation system and method for operating an automation system
Beschreibung: Description:
Die Erfindung betrifft ein Automatisierungssystem, welches mindestens ein Steuerungsgerät, einen Systembus, sowie mindestens ein erstes Feldgerät und ein zweites Feldgerät umfasst. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Automatisierungssystems. The invention relates to an automation system that includes at least one control device, a system bus, and at least one first field device and one second field device. The invention also relates to a method for operating an automation system according to the invention.
Aus der DE 102017 005768 A1 sind ein System von Automatisierungskomponenten und ein zugehöriges Betriebsverfahren bekannt. Das System weist eine Steuerungseinheit auf, die einen Speicherbereich umfasst, welcher einen Parameterdatensatz beinhaltet. A system of automation components and an associated operating method are known from DE 102017 005768 A1. The system has a control unit that includes a memory area that contains a parameter data set.
Aus der EP 3215899 B1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer industriellen Anlage bekannt, welche ein Steuerungssystem umfasst. Das Steuerungssystem weist eine Steuerung und einen mit der Steuerung zum Datenaustausch verbundenen Umrichter auf. EP 3215899 B1 discloses a method for operating an industrial plant which includes a control system. The control system has a controller and a converter connected to the controller for data exchange.
Das Dokument DE 102011 086726 B4 offenbart ein Automatisierungssystem, welches einen Leitsystem-Server, eine Steuereinrichtung und ein Feldgerät umfasst. Die Steuereinrichtung und das Feldgerät kommunizieren über ein Feldbusnetz, der Leitsystem-Server, und die Steuereinrichtung kommunizieren über ein Steuerungsnetz. The document DE 102011 086726 B4 discloses an automation system which includes a control system server, a control device and a field device. The control device and the field device communicate via a fieldbus network, the control system server and the control device communicate via a control network.
Aus der DE 102019207790 A1 ist eine sicherheitsrelevante Anlage mit mehreren Anlagenkomponenten bekannt. Die Kommunikationsschnittstellen der Anlagenkomponenten sind untereinander mit einer Kommunikationsleitung verbunden. DE 102019207790 A1 discloses a safety-related system with a number of system components. The communication interfaces of the system components are connected to one another with a communication line.
Aus der DE 102017 123615 A1 ist ein Sicherheitsmodul für eine speicherprogrammierbare Steuerung bekannt. Das Sicherheitsmodul weist mehrere Module auf, die über einen internen Bus verbunden sind. A security module for a programmable logic controller is known from DE 102017 123615 A1. The security module has several modules that are connected via an internal bus.
Aus der EP 3240370 A1 ist eine Vorrichtung zur Beobachtung von Ereignissen bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Netzwerkschnittstelle zur Ankopplung an einen Bus. Aus der WO 2020/018335 A1 ist ein Automatisierungssystem bekannt, welches eine Mehrzahl von Feldgeräten aufweist. Dabei wird ein Feldgerät als Master ausgewählt. A device for monitoring events is known from EP 3240370 A1. The device includes a network interface for coupling to a bus. An automation system is known from WO 2020/018335 A1, which has a plurality of field devices. A field device is selected as the master.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Automatisierungssystem und ein Verfahren zum Betrieb eines Automatisierungssystems weiterzubilden. The invention is based on the object of further developing an automation system and a method for operating an automation system.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Automatisierungssystem mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Automatisierungssystems den in Anspruch 11 angegebenen Merkmalen gelöst. The object is achieved according to the invention by an automation system with the features specified in claim 1 . Advantageous refinements and developments are the subject of the dependent claims. The object is also achieved by a method for operating an automation system according to the invention with the features specified in claim 11 .
Ein erfindungsgemäßes Automatisierungssystem umfasst mindestens ein Steuerungsgerät, einen Systembus, sowie mindestens ein erstes Feldgerät und ein zweites Feldgerät. Dabei weist das Steuerungsgerät eine Systembusschnittstelle zur Kommunikation über den Systembus mit den Feldgeräten auf, und die Feldgeräte weisen jeweils eine Datenschnittstelle zur Kommunikation über den Systembus auf. Die Feldgeräte weisen jeweils einen Überwachungseingang zum Empfang eines Überwachungssignals und einen Überwachungsausgang zur Ausgabe eines Überwachungssignals auf. Dabei ist der Überwachungseingang des ersten Feldgeräts mit dem Überwachungsausgang des zweiten Feldgeräts über den Systembus gekoppelt, und der Überwachungseingang des zweiten Feldgeräts ist mit dem Überwachungsausgang des ersten Feldgeräts über den Systembus gekoppelt. An automation system according to the invention comprises at least one control device, a system bus, and at least one first field device and one second field device. In this case, the control device has a system bus interface for communication via the system bus with the field devices, and the field devices each have a data interface for communication via the system bus. The field devices each have a monitoring input for receiving a monitoring signal and a monitoring output for outputting a monitoring signal. The monitoring input of the first field device is coupled to the monitoring output of the second field device via the system bus, and the monitoring input of the second field device is coupled to the monitoring output of the first field device via the system bus.
Die Feldgeräte, die in dem Automatisierungssystem normalerweise als Slave konfiguriert sind, sind somit in der Lage, über den Feldbus unmittelbar miteinander zu kommunizieren. Eine indirekte Kommunikation über das Steuerungsgerät, das normalerweise als Master konfiguriert ist, ist nicht erforderlich. Daten sowie Überwachungssignale sind direkt zwischen den Feldgeräten austauschbar. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Automatisierungssystems simuliert jeweils ein Feldgerät einen Master für ein anderes Feldgerät. Es ist somit möglich, Feldgeräte in dem Automatisierungssystem zu betreiben, wobei kein Master erforderlich ist. The field devices, which are normally configured as slaves in the automation system, are thus able to communicate with one another directly via the fieldbus. Indirect communication via the control device, which is normally configured as the master, is not required. Data and monitoring signals can be exchanged directly between the field devices. Due to the configuration of the automation system according to the invention, one field device in each case simulates a master for another field device. It is thus possible to operate field devices in the automation system, with no master being required.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Feldgeräte jeweils als Safety- Baugruppe ausgebildet. Das erfindungsgemäße Automatisierungssystem ist somit in sicherheitsrelevanten Anwendungen einsetzbar. Dabei ist insbesondere die funktionale Sicherheit des Automatisierungssystems, beispielsweise nach den Normen EN ISO 13849 "Sicherheit von Maschinen - Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen" sowie EN/IEC 61508 "Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/elektronischer/programmierbarer elektronischer Systeme" zu gewährleisten. Insbesondere ist dabei kein Safety-Protokoll-Master erforderlich. Safety-Protokoll-Master sind verhältnismäßig teuer; es ergibt sich somit eine signifikante Kostenersparnis. Daten sind dabei unter Verwendung eines Safety-Protokolls nach dem Black-Chanel-Prinzip übertragbar. According to a preferred embodiment of the invention, the field devices are each designed as a safety module. The automation system according to the invention is therefore in safety-relevant applications. In particular, the functional safety of the automation system must be guaranteed, for example according to the standards EN ISO 13849 "Safety of machines - Safety-related parts of controls" and EN/IEC 61508 "Functional safety of safety-related electrical/electronic/programmable electronic systems". In particular, no safety protocol master is required. Safety protocol masters are relatively expensive; there is thus a significant cost saving. Data can be transmitted using a safety protocol based on the Black Chanel principle.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Steuerungsgerät eine Steuerungseinheit zur Steuerung der Feldgeräte auf. Dabei ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, Steuerungsdaten über die Systembusschnittstelle zu den Feldgeräten zu senden. Die Steuerungseinheit ist dabei als Virtueller Non-Safe-Protokoll-Host (VNSPH) ausgebildet und dazu eingerichtet, die Feldgeräte, insbesondere die Kommunikation der Feldgeräte über den Systembus, zu steuern. Zu den Steuerungsdaten gehören beispielsweise Statussignale, Steuersignale und Prozessdaten. According to an advantageous embodiment of the invention, the control device has a control unit for controlling the field devices. The control unit is set up to send control data to the field devices via the system bus interface. The control unit is in the form of a virtual non-safe protocol host (VNSPH) and is set up to control the field devices, in particular the communication of the field devices via the system bus. The control data includes, for example, status signals, control signals and process data.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Steuerungsgerät eine Routingeinheit auf, welche dazu eingerichtet ist, den Überwachungseingang des ersten Feldgeräts mit dem Überwachungsausgang des zweiten Feldgeräts zu koppeln, und den Überwachungseingang des zweiten Feldgeräts mit dem Überwachungsausgang des ersten Feldgeräts zu koppeln. Die Routingeinheit ist dabei als Nonsafe-Black-Chanel-Router (NBCR) ausgebildet und dazu eingerichtet, den Systembus zu konfigurieren und einen Datenaustausch über den Systembus zu steuern. According to an advantageous development of the invention, the control device has a routing unit which is set up to couple the monitoring input of the first field device to the monitoring output of the second field device and to couple the monitoring input of the second field device to the monitoring output of the first field device. The routing unit is in the form of a non-safe Black Chanel router (NBCR) and is set up to configure the system bus and to control data exchange via the system bus.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Feldgerät dazu eingerichtet, Daten über die Datenschnittstelle zu dem zweiten Feldgerät zu senden, und das zweite Feldgerät ist dazu eingerichtet, Daten über die Datenschnittstelle zu dem ersten Feldgerät zu senden. Somit sind Daten, unter Umgehung eines Masters, direkt zwischen dem ersten Feldgerät und dem zweiten Feldgerät nach dem Black-Chanel-Prinzip übertragbar. According to an advantageous embodiment of the invention, the first field device is set up to send data to the second field device via the data interface, and the second field device is set up to send data to the first field device via the data interface. In this way, data can be transmitted directly between the first field device and the second field device according to the Black-Chanel principle, bypassing a master.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Feldgeräte jeweils eine Konfigurationseinheit auf, welche dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von Konfigurationsdaten, das jeweilige Feldgerät in einen Parallel-Betriebsmodus oder in einen Slave-Betriebsmodus zu schalten. Ein in den Parallel-Betriebsmodus geschaltetes Feldgerät gibt ein Überwachungssignal über den Überwachungsausgang aus und empfängt ein Überwachungssignal über den Überwachungseingang. Ein in den Slave-Betriebsmodus geschaltetes Feldgerät gibt ein Überwachungssignal über die Datenschnittstelle aus und empfängt ein Überwachungssignal über die Datenschnittstelle. Das über die Datenschnittstelle ausgegebene Überwachungssignal wird dabei über den Systembus zu dem Steuerungsgerät, insbesondere zu der Steuerungseinheit, übertragen. Das über die Datenschnittstelle empfangene Überwachungssignal wird dabei von dem Steuerungsgerät, insbesondere von der Steuerungseinheit, über den Systembus zu dem jeweiligen Feldgerät übertragen. Die Feldgeräte sind somit im Parallel-Betriebsmodus in dem erfindungsgemäßen Automatisierungssystem betreibbar. Die Feldgeräte sind alternativ im Slave -Betriebsmodus in einem konventionellen Automatisierungssystem mit einem Master betreibbar. According to a preferred embodiment of the invention, the field devices each have a configuration unit which is set up to switch the respective field device to a parallel operating mode or to a slave operating mode depending on configuration data. A field device switched to parallel operation mode outputs a monitor signal through the monitor output and receives a monitor signal through the monitor input. A field device switched to the slave operating mode emits a monitoring signal via the data interface and receives a monitoring signal via the data interface. The monitoring signal output via the data interface is transmitted via the system bus to the control device, in particular to the control unit. The monitoring signal received via the data interface is transmitted from the control device, in particular from the control unit, via the system bus to the respective field device. The field devices can thus be operated in the parallel operating mode in the automation system according to the invention. Alternatively, the field devices can be operated in the slave operating mode in a conventional automation system with a master.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Steuerungsgerät dazu eingerichtet, Konfigurationsdaten über den Systembus zu den Feldgeräten zu senden Dabei sind die Konfigurationseinheiten der Feldgeräte dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von den von dem Steuerungsgerät gesendeten Konfigurationsdaten, das jeweilige Feldgerät in den Parallel- Betriebsmodus oder in den Slave-Betriebsmodus zu schalten. Somit ist eine zentrale Umschaltung der Feldgeräte in die verschiedenen Betriebsmodi möglich. Beispielsweise sind die Feldgeräte im Parallel-Betriebsmodus betreibbar, solange kein Master in dem Automatisierungssystem vorhanden ist. Wenn ein Master in das Automatisierungssystem eingefügt wird, so sind die Feldgeräte nach einer zentralen Umschaltung im Slave- Betriebsmodus betreibbar. According to an advantageous development of the invention, the control device is set up to send configuration data to the field devices via the system bus. The configuration units of the field devices are set up to, depending on the configuration data sent by the control device, switch the respective field device to the parallel operating mode or to to switch the slave operating mode. This means that the field devices can be switched over centrally to the various operating modes. For example, the field devices can be operated in the parallel operating mode as long as there is no master in the automation system. If a master is inserted into the automation system, the field devices can be operated in the slave operating mode after a central switchover.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Feldgeräte jeweils eine Ausgabeeinheit auf, welche dazu eingerichtet ist, ein Überwachungssignal zu erzeugen und über den Überwachungsausgang auszugeben. Durch die Ausgabe des Überwachungssignals simuliert ein Feldgerät ein Überwachungssignal eines Masters, das ein anderes Feldgerät empfängt. Das über den Überwachungsausgang ausgegebene Überwachungssignal umfasst beispielsweise auch eine Verbindungs-ID. According to an advantageous embodiment of the invention, the field devices each have an output unit which is set up to generate a monitoring signal and to output it via the monitoring output. By outputting the monitoring signal, a field device simulates a monitoring signal from a master that another field device receives. The monitoring signal output via the monitoring output also includes a connection ID, for example.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Feldgeräte jeweils eine Eingangseinheit auf, welche dazu eingerichtet ist, ein Überwachungssignal über den Überwachungseingang zu empfangen und zu validieren. Das Feldgerät empfängt dabei über den Überwachungseingang insbesondere ein Überwachungssignal, das ein anderes Feldgerät erzeugt und ausgibt. Das über den Überwachungseingang empfangene Überwachungssignal umfasst beispielsweise auch eine Verbindungs-ID. Die Eingangseinheit validiert dabei insbesondere die besagte Verbindungs-ID. According to an advantageous embodiment of the invention, the field devices each have an input unit which is set up to receive and validate a monitoring signal via the monitoring input. The field device receives, via the monitoring input, in particular a monitoring signal that another field device generates and outputs. The monitor signal received through the monitor input also includes, for example, a connection ID. In particular, the input unit validates the said connection ID.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Feldgeräte jeweils eine Dateneinheit auf, welche dazu eingerichtet ist, Daten über die Datenschnittstelle auszugeben und Daten über die Datenschnittstelle zu empfangen. According to an advantageous embodiment of the invention, the field devices each have a data unit which is set up to output data via the data interface and to receive data via the data interface.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Automatisierungssystems wird von dem ersten Feldgerät ein Überwachungssignal ausgegeben, von dem zweiten Feldgerät wird ein Überwachungssignal empfangen, von dem zweiten Feldgerät wird ein Überwachungssignal ausgegeben, und von dem ersten Feldgerät wird ein Überwachungssignal empfangen. According to a method according to the invention for operating an automation system according to the invention, a monitoring signal is output by the first field device, a monitoring signal is received by the second field device, a monitoring signal is output by the second field device, and a monitoring signal is received by the first field device.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Automatisierungssystems wird von dem Überwachungsausgang des ersten Feldgeräts ein Überwachungssignal ausgegeben, welches von dem Überwachungseingang des zweiten Feldgeräts empfangen wird, und von dem Überwachungsausgang des zweiten Feldgeräts wird ein Überwachungssignal ausgegeben, welches von dem Überwachungseingang des ersten Feldgeräts empfangen wird. Somit simuliert jeweils ein Feldgerät einen Master für ein anderes Feldgerät. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit, Feldgeräte in dem Automatisierungssystem zu betreiben, wobei kein Master erforderlich ist. According to a method according to the invention for operating an automation system according to the invention, a monitoring signal is output from the monitoring output of the first field device, which is received by the monitoring input of the second field device, and a monitoring signal is output from the monitoring output of the second field device, which is received from the monitoring input of the first field device becomes. Thus, each field device simulates a master for another field device. The method according to the invention thus makes it possible to operate field devices in the automation system, with no master being required.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden von dem ersten Feldgerät Daten über die Datenschnittstelle zu dem zweiten Feldgerät gesendet, und von dem zweiten Feldgerät werden Daten über die Datenschnittstelle zu dem ersten Feldgerät gesendet. Somit werden Daten, unter Umgehung eines Masters, direkt zwischen dem ersten Feldgerät und dem zweiten Feldgerät nach dem Black-Chanel-Prinzip übertragen. According to an advantageous development of the invention, data are sent from the first field device to the second field device via the data interface, and data are sent from the second field device to the first field device via the data interface. Thus, data is transmitted directly between the first field device and the second field device according to the Black-Chanel principle, bypassing a master.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das jeweilige Feldgerät in Abhängigkeit von Konfigurationsdaten in einen Parallel-Betriebsmodus oder in einen Slave- Betriebsmodus geschaltet. Von einem in den Parallel-Betriebsmodus geschalteten Feldgerät wird ein Überwachungssignal über den Überwachungsausgang ausgegeben, und ein Überwachungssignal wird über den Überwachungseingang empfangen. Von einem in den Slave-Betriebsmodus geschalteten Feldgerät wird ein Überwachungssignal über die Datenschnittstelle ausgegeben, und ein Überwachungssignal wird über die Datenschnittstelle empfangen. Die Feldgeräte werden zum Betrieb in dem erfindungsgemäßen Automatisierungssystem in den Parallel-Betriebsmodus geschaltet. Alternativ werden die Feldgeräte zum Betrieb in einem konventionellen Automatisierungssystem mit einem Master in den Slave-Betriebsmodus geschaltet. According to an advantageous embodiment of the invention, the respective field device is switched to a parallel operating mode or to a slave operating mode depending on configuration data. A monitor signal is output via the monitor output and a monitor signal is received via the monitor input from a field device switched to the parallel operating mode. A monitoring signal is output via the data interface from a field device switched to the slave operating mode, and a monitoring signal is transmitted via the data interface receive. For operation in the automation system according to the invention, the field devices are switched to the parallel operating mode. Alternatively, for operation in a conventional automation system, the field devices are switched to the slave operating mode with a master.
Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der T echnik stellenden Aufgabe. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the person skilled in the art, there are further meaningful combinations of claims and/or individual claim features and/or features of the description and/or the figures, in particular from the task and/or the task arising from comparison with the prior art.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Abbildungen stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Es zeigt: The invention will now be explained in more detail with reference to figures. The invention is not limited to the exemplary embodiments shown in the figures. The figures represent the subject matter of the invention only schematically. It shows:
Figur 1: eine schematische Darstellung eines Automatisierungssystems. FIG. 1: a schematic representation of an automation system.
In der Figur 1 ist ein Automatisierungssystem schematisch dargestellt. Das Automatisierungssystem umfasst ein Steuerungsgerät 10, einen Systembus 12, ein erstes Feldgerät 31 und ein zweites Feldgerät 32. Der Systembus 12 ist beispielsweise als EtherCat ausgeführt. Der Systembus 12 ermöglicht, Daten unter Verwendung eines Safety- Protokolls nach dem Black-Chanel-Prinzip zu übertragen. An automation system is shown schematically in FIG. The automation system includes a control device 10, a system bus 12, a first field device 31 and a second field device 32. The system bus 12 is designed, for example, as EtherCat. The system bus 12 allows data to be transmitted using a safety protocol based on the Black-Chanel principle.
Das Steuerungsgerät 10 weist eine Systembusschnittstelle 21 zur Kommunikation über den Systembus 12 mit den Feldgeräten 31, 32 auf. Das Steuerungsgerät 10 weist auch eine Routingeinheit 25 zur Verwaltung des Systembusses 12 auf. Das Steuerungsgerät 10 weist ferner eine Steuerungseinheit 20 zur Steuerung der Feldgeräte 31, 32 auf. Im Betrieb des Automatisierungssystems sendet die Steuerungseinheit 20 Steuerungsdaten über die Systembusschnittstelle 21 und den Systembus 12 zu den Feldgeräten 31, 32. The control device 10 has a system bus interface 21 for communication via the system bus 12 with the field devices 31, 32. The control device 10 also has a routing unit 25 for managing the system bus 12 . The control device 10 also has a control unit 20 for controlling the field devices 31, 32. During operation of the automation system, the control unit 20 sends control data via the system bus interface 21 and the system bus 12 to the field devices 31, 32.
Das Automatisierungssystem umfasst vorliegend eine erste Antriebseinheit 61 und eine zweite Antriebseinheit 62. Bei den Antriebseinheiten 61 , 62 handelt es sich beispielsweise um Frequenzumrichter oder Ein/Ausgabeeinheiten. Die erste Antriebseinheit 61 umfasst dabei das erste Feldgerät 31, und die zweite Antriebseinheit 62 umfasst das zweite Feldgerät 32. Die Feldgeräte 31, 32 weisen jeweils eine Datenschnittstelle 41 zur Kommunikation über den Systembus 12 auf. Die Feldgeräte 31, 32 weisen jeweils auch einen Überwachungseingang 45 zum Empfang eines Überwachungssignals und einen Überwachungsausgang 46 zur Ausgabe eines Überwachungssignals auf. In the present case, the automation system comprises a first drive unit 61 and a second drive unit 62. The drive units 61, 62 are, for example, frequency converters or input/output units. The first drive unit 61 includes the first field device 31, and the second drive unit 62 includes the second field device 32. The field devices 31, 32 each have a data interface 41 for communication via the system bus 12. The field devices 31, 32 each also have a monitoring input 45 for receiving a monitoring signal and a monitoring output 46 for outputting a monitoring signal.
Die Feldgeräte 31, 32 sind jeweils in einem Parallel-Betriebsmodus sowie in einem Slave- Betriebsmodus betreibbar. Die Feldgeräte 31, 32 weisen dazu jeweils eine Konfigurationseinheit 53 auf. In Abhängigkeit von Konfigurationsdaten wird das jeweilige Feldgerät 31, 32 von der Konfigurationseinheit 53 in den Parallel-Betriebsmodus oder in den Slave-Betriebsmodus geschaltet. Ein in den Slave-Betriebsmodus geschaltetes Feldgerät 31, 32 kommuniziert über den Systembus 12 ausschließlich mit dem Steuerungsgerät 10, insbesondere mit der Steuerungseinheit 20. Ein in den Slave-Betriebsmodus geschaltetes Feldgerät 31, 32 überträgt dabei Daten über die Datenschnittstelle 41 und den Systembus 12 zu dem Steuerungsgerät 10, insbesondere zu der Steuerungseinheit 20. Ein in den Slave-Betriebsmodus geschaltetes Feldgerät 31 , 32 empfängt auch Daten über die Datenschnittstelle 41 , die von dem Steuerungsgerät 10, insbesondere von der Steuerungseinheit 20, über den Systembus 12 zu dem jeweiligen Feldgerät 31, 32, übertragen werden. The field devices 31, 32 can each be operated in a parallel operating mode and in a slave operating mode. The field devices 31, 32 each have a configuration unit 53 for this purpose. Depending on the configuration data, the respective field device 31, 32 is switched by the configuration unit 53 to the parallel operating mode or to the slave operating mode. A field device 31, 32 switched to the slave operating mode communicates via the system bus 12 exclusively with the control device 10, in particular with the control unit 20. A field device 31, 32 switched to the slave operating mode transmits data via the data interface 41 and the system bus 12 to the control device 10, in particular to the control unit 20. A field device 31, 32 switched to the slave operating mode also receives data via the data interface 41 from the control device 10, in particular from the control unit 20, via the system bus 12 to the respective field device 31, 32.
Ein in den Slave-Betriebsmodus geschaltetes Feldgerät 31, 32 gibt ein Überwachungssignal über die Datenschnittstelle 41 aus. Das besagte Überwachungssignal wird dabei über den Systembus 12 zu dem Steuerungsgerät 10, insbesondere zu der Steuerungseinheit 20, übertragen. Ein in den Slave-Betriebsmodus geschaltetes Feldgerät 31, 32 empfängt auch ein Überwachungssignal über die Datenschnittstelle 41. Das besagte Überwachungssignal wird dabei von dem Steuerungsgerät 10, insbesondere von der Steuerungseinheit 20, über den Systembus 12 zu dem jeweiligen Feldgerät 31, 32, übertragen. A field device 31 , 32 switched to the slave operating mode emits a monitoring signal via the data interface 41 . Said monitoring signal is transmitted via the system bus 12 to the control device 10, in particular to the control unit 20. A field device 31, 32 switched to the slave operating mode also receives a monitoring signal via the data interface 41. Said monitoring signal is transmitted from the control device 10, in particular from the control unit 20, via the system bus 12 to the respective field device 31, 32.
Ein in den Parallel-Betriebsmodus geschaltetes Feldgerät 31, 32 kommuniziert über den Systembus 12 mit dem jeweils anderen Feldgerät 31, 32. Vorliegend sind die beiden Feldgeräte 31, 32 in den Parallel-Betriebsmodus geschaltet. Somit kommuniziert das erste Feldgerät 31 mit dem zweiten Feldgerät 32. A field device 31, 32 switched to the parallel operating mode communicates via the system bus 12 with the respective other field device 31, 32. In the present case, the two field devices 31, 32 are switched to the parallel operating mode. The first field device 31 thus communicates with the second field device 32.
Das in den Parallel-Betriebsmodus geschaltete erste Feldgerät 31 überträgt dabei Daten über die Datenschnittstelle 41 und den Systembus 12 zu dem zweiten Feldgerät 32. Das zweite Feldgerät 32 empfängt Daten, die von dem ersten Feldgerät 31 über den Systembus 12 zu dem zweiten Feldgerät 32 übertragen werden, über die Datenschnittstelle 41. The first field device 31 switched to the parallel operating mode transmits data via the data interface 41 and the system bus 12 to the second field device 32. The second field device 32 receives data that is transmitted from the first field device 31 via the system bus 12 to the second field device 32 be, via the data interface 41.
Das in den Parallel-Betriebsmodus geschaltete zweite Feldgerät 32 überträgt dabei Daten über die Datenschnittstelle 41 und den Systembus 12 zu dem ersten Feldgerät 31. Das erste Feldgerät 31 empfängt Daten, die von dem zweiten Feldgerät 32 über den Systembus 12 zu dem ersten Feldgerät 31 übertragen werden, über die Datenschnittstelle 41. The second field device 32 switched to the parallel operating mode transmits data via the data interface 41 and the system bus 12 to the first field device 31. The first field device 31 receives data transmitted from the second field device 32 via the system bus 12 to the first field device 31 be, via the data interface 41.
Das in den Parallel-Betriebsmodus geschaltete erste Feldgerät 31 gibt ein Überwachungssignal über den Überwachungsausgang 46 und den Systembus 12 aus, welches von dem Überwachungseingang 45 des zweiten Feldgeräts 32 empfangen wird. Das in den Parallel- Betriebsmodus geschaltete zweite Feldgerät 32 gibt ein Überwachungssignal über den Überwachungsausgang 46 und den Systembus 12 aus, welches von dem Überwachungseingang 45 des ersten Feldgeräts 31 empfangen wird. The first field device 31 switched to the parallel operating mode emits a monitoring signal via the monitoring output 46 and the system bus 12 which is received by the monitoring input 45 of the second field device 32 . That in the parallel The second field device 32 switched to the operating mode emits a monitoring signal via the monitoring output 46 and the system bus 12 , which is received by the monitoring input 45 of the first field device 31 .
Dazu ist der Überwachungseingang 45 des ersten Feldgeräts 31 mit dem Überwachungsausgang 46 des zweiten Feldgeräts 32 über den Systembus 12 gekoppelt. Der Überwachungseingang 45 des ersten Feldgeräts 31 wird dabei von der Routingeinheit 25 mit dem Überwachungsausgang 46 des zweiten Feldgeräts 32 gekoppelt. For this purpose, the monitoring input 45 of the first field device 31 is coupled to the monitoring output 46 of the second field device 32 via the system bus 12 . In this case, the monitoring input 45 of the first field device 31 is coupled by the routing unit 25 to the monitoring output 46 of the second field device 32 .
Ebenso ist der Überwachungseingang 45 des zweiten Feldgeräts 32 mit dem Überwachungsausgang 46 des ersten Feldgeräts 31 über den Systembus 12 gekoppelt. Der Überwachungseingang 45 des zweiten Feldgeräts 32 wird ebenfalls von der Routingeinheit 25 mit dem Überwachungsausgang 46 des ersten Feldgeräts 31 gekoppelt. Likewise, the monitoring input 45 of the second field device 32 is coupled to the monitoring output 46 of the first field device 31 via the system bus 12 . The monitoring input 45 of the second field device 32 is also coupled to the monitoring output 46 of the first field device 31 by the routing unit 25 .
Die Feldgeräte 31, 32 weisen jeweils eine Ausgabeeinheit 56 und eine Eingangseinheit 55 auf. Wenn das jeweilige Feldgerät 31, 32 von der Konfigurationseinheit 53 in den Parallel- Betriebsmodus geschaltet wird, so wird die Ausgabeeinheit 56 mit dem Überwachungsausgang 46 verbunden, und die Eingangseinheit 55 wird mit dem Überwachungseingang 45 verbunden. Dies ist symbolisch durch Schalter dargestellt, die von der Konfigurationseinheit 53 angesteuert werden. The field devices 31, 32 each have an output unit 56 and an input unit 55. When the respective field device 31 , 32 is switched to the parallel operating mode by the configuration unit 53 , the output unit 56 is connected to the monitoring output 46 and the input unit 55 is connected to the monitoring input 45 . This is represented symbolically by switches that are controlled by the configuration unit 53 .
Bei einem in den Parallel-Betriebsmodus geschalteten Feldgerät 31, 32 erzeugt die Ausgabeeinheit 56 das besagte Überwachungssignal und gibt dieses über den Überwachungsausgang 46 aus. Das besagte Überwachungssignal umfasst dabei auch eine Verbindungs-ID. Bei einem in den Parallel-Betriebsmodus geschalteten Feldgerät 31, 32 empfängt die Eingangseinheit 55 das besagte Überwachungssignal über den Überwachungseingang 45 und validiert dieses. Die Eingangseinheit 55 validiert dabei insbesondere die besagte Verbindungs-ID. When a field device 31, 32 is switched to the parallel operating mode, the output unit 56 generates said monitoring signal and outputs it via the monitoring output 46. Said monitoring signal also includes a connection ID. In the case of a field device 31, 32 switched to the parallel operating mode, the input unit 55 receives said monitoring signal via the monitoring input 45 and validates it. The input unit 55 particularly validates the said connection ID.
Wenn das jeweilige Feldgerät 31, 32 von der Konfigurationseinheit 53 in den Slave- Betriebsmodus geschaltet wird, so wird die Ausgabeeinheit 56 von dem Überwachungsausgang 46 getrennt, und die Eingangseinheit 55 wird von dem Überwachungseingang 45 getrennt. Dies ist, wie bereits erwähnt, symbolisch durch die Schalter dargestellt, die von der Konfigurationseinheit 53 angesteuert werden. Die Feldgeräte 31, 32 weisen jeweils auch eine Dateneinheit 51 auf. Die besagte Dateneinheit 51 gibt dabei Daten über die Datenschnittstelle 41 aus und empfängt Daten über die Datenschnittstelle 41. Ein in den Slave-Betriebsmodus geschaltetes Feldgerät 31, 32 überträgt dabei Daten über die Datenschnittstelle 41 zu dem Steuerungsgerät 10 und empfängt Daten von dem Steuerungsgerät 10 über die Datenschnittstelle 41. Ein in den Parallel-Betriebsmodus geschaltetes Feldgerät 31 , 32 überträgt dabei Daten über die Datenschnittstelle 41 zu dem jeweils anderen Feldgerät 31 , 32 und empfängt Daten von dem jeweils anderen Feldgerät 31 , 32 über die Datenschnittstelle 41. When the respective field device 31 , 32 is switched to the slave operating mode by the configuration unit 53 , the output unit 56 is disconnected from the monitoring output 46 and the input unit 55 is disconnected from the monitoring input 45 . As already mentioned, this is represented symbolically by the switches that are activated by the configuration unit 53 . The field devices 31, 32 each also have a data unit 51. Said data unit 51 outputs data via data interface 41 and receives data via data interface 41. A field device 31, 32 switched to the slave operating mode transmits data via data interface 41 to control device 10 and receives data from control device 10 via the data interface 41. A field device 31, 32 switched to the parallel operating mode transmits data via the data interface 41 to the respective other field device 31, 32 and receives data from the respective other field device 31, 32 via the data interface 41.
Bezugszeichenliste Reference List
10 Steuerungsgerät 12 Systembus 10 control device 12 system bus
20 Steuerungseinheit20 control unit
21 Systembusschnittstelle21 system bus interface
25 Routingeinheit 25 routing unit
31 erstes Feldgerät 32 zweites Feldgerät31 first field device 32 second field device
41 Datenschnittstelle 41 data interface
45 Überwachungseingang45 monitoring input
46 Überwachungsausgang46 monitor output
51 Dateneinheit 53 Konfigurationseinheit51 data unit 53 configuration unit
55 Eingangseinheit 55 input unit
56 Ausgangseinheit 56 output unit
61 erste Antriebseinheit61 first drive unit
62 zweite Antriebseinheit 62 second drive unit

Claims

Patentansprüche: Patent Claims:
1. Automatisierungssystem, umfassend mindestens ein Steuerungsgerät (10), einen Systembus (12), sowie mindestens ein erstes Feldgerät (31) und ein zweites Feldgerät (32), wobei das Steuerungsgerät (10) eine Systembusschnittstelle (21) zur Kommunikation über den1. Automation system, comprising at least one control device (10), a system bus (12), and at least a first field device (31) and a second field device (32), wherein the control device (10) has a system bus interface (21) for communication via the
Systembus (12) mit den Feldgeräten (31, 32) aufweist, und die Feldgeräte (31, 32) jeweils eine Datenschnittstelle (41) zur Kommunikation über den Systembus (12) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldgeräte (31, 32) jeweils einen Überwachungseingang (45) zum Empfang eines Überwachungssignals und einen Überwachungsausgang (46) zur Ausgabe eines Überwachungssignals aufweisen, und dass der Überwachungseingang (45) des ersten Feldgeräts (31) mit dem Überwachungsausgang (46) des zweiten Feldgeräts (32) über den Systembus (12) gekoppelt ist, und der Überwachungseingang (45) des zweiten Feldgeräts (32) mit dem Überwachungsausgang (46) des ersten Feldgeräts (31) über den Systembus (12) gekoppelt ist. System bus (12) with the field devices (31, 32), and the field devices (31, 32) each have a data interface (41) for communication via the system bus (12), characterized in that the field devices (31, 32) each have a monitoring input (45) for receiving a monitoring signal and a monitoring output (46) for outputting a monitoring signal, and that the monitoring input (45) of the first field device (31) is connected to the monitoring output (46) of the second field device (32) via the system bus ( 12) is coupled, and the monitoring input (45) of the second field device (32) is coupled to the monitoring output (46) of the first field device (31) via the system bus (12).
2. Automatisierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldgeräte (31, 32) jeweils als Safety-Baugruppe ausgebildet sind. 2. Automation system according to claim 1, characterized in that the field devices (31, 32) are each designed as a safety module.
3. Automatisierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsgerät (10) eine Steuerungseinheit (20) zur Steuerung der Feldgeräte (31, 32), aufweist, wobei die Steuerungseinheit (20) dazu eingerichtet ist, Steuerungsdaten über die Systembusschnittstelle (21) zu den Feldgeräten (31, 32) zu senden. 3. Automation system according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (10) has a control unit (20) for controlling the field devices (31, 32), the control unit (20) being set up to transmit control data via the system bus interface ( 21) to the field devices (31, 32).
4. Automatisierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsgerät (10) eine Routingeinheit (25) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, den Überwachungseingang (45) des ersten Feldgeräts (31) mit dem Überwachungsausgang (46) des zweiten Feldgeräts (32) zu koppeln, und den Überwachungseingang (45) des zweiten Feldgeräts (32) mit dem Überwachungsausgang (46) des ersten Feldgeräts (31) zu koppeln. 4. Automation system according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (10) has a routing unit (25) which is set up to connect the monitoring input (45) of the first field device (31) to the monitoring output (46) of the second field device (32), and to couple the monitoring input (45) of the second field device (32) to the monitoring output (46) of the first field device (31).
5. Automatisierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Feldgerät (31) dazu eingerichtet ist, Daten über die Datenschnittstelle (41) zu dem zweiten Feldgerät (32) zu senden, und dass das zweite Feldgerät (32) dazu eingerichtet ist, Daten über die Datenschnittstelle (41) zu dem ersten Feldgerät (31) zu senden. 5. Automation system according to one of the preceding claims, characterized in that the first field device (31) is set up to send data via the data interface (41) to the second field device (32), and that the second field device (32) is set up to do so is to send data via the data interface (41) to the first field device (31).
6. Automatisierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldgeräte (31, 32) jeweils eine Konfigurationseinheit (53) aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von Konfigurationsdaten, das jeweilige Feldgerät (31, 32) in einen Parallel-Betriebsmodus oder in einen Slave-Betriebsmodus zu schalten, wobei ein in den Parallel-Betriebsmodus geschaltetes Feldgerät (31, 32) ein Überwachungssignal über den Überwachungsausgang (46) ausgibt und ein Überwachungssignal über den Überwachungseingang (45) empfängt, und wobei ein in den Slave-Betriebsmodus geschaltetes Feldgerät (31, 32) ein Überwachungssignal über die Datenschnittstelle (41) ausgibt und ein Überwachungssignal über die Datenschnittstelle (41) empfängt. 6. Automation system according to one of the preceding claims, characterized in that the field devices (31, 32) each have a configuration unit (53) which is set up to, depending on configuration data, the respective field device (31, 32) in a parallel Operating mode or to switch to a slave operating mode, with a field device (31, 32) switched to the parallel operating mode emitting a monitoring signal via the monitoring output (46) and receiving a monitoring signal via the monitoring input (45), and with a in the slave - the field device (31, 32) switched to operating mode outputs a monitoring signal via the data interface (41) and receives a monitoring signal via the data interface (41).
7. Automatisierungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsgerät (10) dazu eingerichtet ist, Konfigurationsdaten über den Systembus (12) zu den Feldgeräten (31, 32) zu senden, und dass die Konfigurationseinheiten (53) der Feldgeräte (31, 32) dazu eingerichtet sind, in Abhängigkeit von den von dem Steuerungsgerät (10) gesendeten Konfigurationsdaten, das jeweilige Feldgerät (31, 32) in den Parallel-Betriebsmodus oder in den Slave-Betriebsmodus zu schalten. 7. Automation system according to claim 6, characterized in that the control device (10) is set up to send configuration data via the system bus (12) to the field devices (31, 32), and that the configuration units (53) of the field devices (31, 32) are set up to switch the respective field device (31, 32) to the parallel operating mode or to the slave operating mode depending on the configuration data sent by the control device (10).
8. Automatisierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldgeräte (31, 32) jeweils eine Ausgabeeinheit (56) aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, ein Überwachungssignal zu erzeugen und über den Überwachungsausgang (46) auszugeben. 8. Automation system according to one of the preceding claims, characterized in that the field devices (31, 32) each have an output unit (56) which is set up to generate a monitoring signal and output it via the monitoring output (46).
9. Automatisierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldgeräte (31, 32) jeweils eine Eingangseinheit (55) aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, ein Überwachungssignal über den Überwachungseingang (45) zu empfangen und zu validieren. 9. Automation system according to one of the preceding claims, characterized in that the field devices (31, 32) each have an input unit (55) which is set up to receive and validate a monitoring signal via the monitoring input (45).
10. Automatisierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldgeräte (31, 32) jeweils eine Dateneinheit (51) aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, Daten über die Datenschnittstelle (41) auszugeben und Daten über die Datenschnittstelle (41) zu empfangen. 10. Automation system according to one of the preceding claims, characterized in that the field devices (31, 32) each have a data unit (51) which is set up to output data via the data interface (41) and to transmit data via the data interface (41). receive.
11. Verfahren zum Betrieb eines Automatisierungssystems nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem ersten Feldgerät (31) ein Überwachungssignal ausgegeben wird, dass von dem zweiten Feldgerät (32) ein Überwachungssignal empfangen wird, dass von dem zweiten Feldgerät (32) ein Überwachungssignal ausgegeben wird, und dass von dem ersten Feldgerät (31) ein Überwachungssignal empfangen wird. 11. Method for operating an automation system according to one of the preceding claims, characterized in that a monitoring signal is output by the first field device (31), that a monitoring signal is received by the second field device (32), that the second field device (32) a monitoring signal is output, and that a monitoring signal is received from the first field device (31).
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Überwachungsausgang (46) des ersten Feldgeräts (31) ein Überwachungssignal ausgegeben wird, welches von dem Überwachungseingang (45) des zweiten Feldgeräts (32) empfangen wird, und dass von dem Überwachungsausgang (46) des zweiten Feldgeräts (32) ein Überwachungssignal ausgegeben wird, welches von dem Überwachungseingang (45) des ersten Feldgeräts (31) empfangen wird. 12. The method according to claim 11, characterized in that the monitoring output (46) of the first field device (31) outputs a monitoring signal which is received by the monitoring input (45) of the second field device (32), and that the monitoring output ( 46) of the second field device (32) a monitoring signal is output, which is received by the monitoring input (45) of the first field device (31).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass von dem ersten Feldgerät (31) Daten über die Datenschnittstelle (41) zu dem zweiten Feldgerät (32) gesendet werden, und dass von dem zweiten Feldgerät (32) Daten über die Datenschnittstelle (41) zu dem ersten Feldgerät (31) gesendet werden. 13. The method according to any one of claims 11 to 12, characterized in that the first field device (31) transmits data via the data interface (41) to the second field device (32), and that the second field device (32) transmits data via the data interface (41) to the first field device (31) are sent.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Feldgerät (31, 32) in Abhängigkeit von Konfigurationsdaten in einen Parallel-Betriebsmodus oder in einen Slave-Betriebsmodus geschaltet wird, wobei von einem in den Parallel-Betriebsmodus geschalteten Feldgerät (31, 32) ein Überwachungssignal über den Überwachungsausgang (46) ausgegeben wird und ein Überwachungssignal über den Überwachungseingang (45) empfangen wird, und wobei von einem in den Slave-Betriebsmodus geschalteten Feldgerät (31, 32) ein Überwachungssignal über die Datenschnittstelle (41) ausgegeben wird und ein Überwachungssignal über die Datenschnittstelle (41) empfangen wird. 14. The method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the respective field device (31, 32) is switched into a parallel operating mode or into a slave operating mode depending on configuration data, with one being switched into the parallel operating mode field device (31, 32) a monitoring signal is output via the monitoring output (46) and a monitoring signal is received via the monitoring input (45), and a monitoring signal is received via the data interface ( 41) is output and a monitoring signal is received via the data interface (41).
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