WO2003019359A2

WO2003019359A2 - Verfahren und anordnung zur konfiguration von baugruppen in einer datenverarbeitungsanlage

Info

Publication number: WO2003019359A2
Application number: PCT/DE2002/003010
Authority: WO
Inventors: Michael Tiegelkamp
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2003-03-06
Also published as: EP1451680A2; US20040254910A1; DE10140763A1; WO2003019359A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Konfiguration von Baugruppen in einer Datenverarbeitungsanlage, insbesondere zur Steuerung oder Regelung einer technischen Anlage, bei dem bzw. der dezentrale und zentrale, untereinander vernetzte Baugruppen (1, 3) eine speicherprogrammierbare Steuerung von Anlagenfunktionen übernehmen. Anlagenseitige Baugruppen (1) weisen jeweils einen Konfigurationsbaustein (4) auf, mit dem eine Projektierung und/oder Parametrierung der jeweiligen Baugruppe (1) im Hinblick auf die zu steuernde Funktion durchgeführt wird. Die Baugruppen (1, 3) können über das interne (2) und/oder über ein externes Netz (8) einen Austausch von Daten und/oder Programmteilen zur Unterstützung der Konfiguration durchführen.

Description

Beschreibung

Verfahren und Anordnung zur Konfiguration von Baugruppen in einer Datenverarbeitungsanlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Konfiguration von Baugruppen in einer Datenverarbeitungsanlage, beispielsweise zur Projektierung und/oder Para- metrierung der Baugruppen in einer technischen Anlage.

Zur Programmierung und Projektierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen werden üblicherweise Programmbausteine oder sonstige Softwarewerkzeuge eingesetzt, die auf einem separaten, an sich bekannten Programmiergerät, in der Regel ein Personal Computer, installiert sind. Diese Softwarewerkzeuge dienen zur Programmierung der Steuerungen mit einem so genannten Editor, zum Aufladen oder Herunterladen von Daten oder Programmteilen und zum Erstellen von Speicherkarten oder sonstigen Speicherbausteinen, wie z. B. EPROM' s oder derglei- chen.

Weiterhin dienen diese Softwarewerkzeuge auch zur Konfiguration der steuerungsseitig verwendeten Hardwarebaugruppen sowie zur Inbetriebsetzung, Fehlerdiagnose und Wartung der gesamten technischen Anlage, in der die speicherprogrammierbare Steuerung eingesetzt wird. Allein zur Konfiguration und Diagnose jeder Hardwarebaugruppe in der zu steuernden Anlage werden neben den hierfür benutzten Programmiersprachen, wie z. B. bei STEP 7, relativ umfangreiche spezielle Konfigura- tionssoftwarewerkzeuge im Programmiergerät installiert, die auch zusätzlich Treiber für die Speicherbausteine und für Netzwerkkarten zur Vernetzung der jeweiligen zentralen und dezentralen Hardwarebausteine, wie z. B. bei einer Hardwarekonfiguration innerhalb von STEP 7, beinhalten müssen.

Um diese Softwarewerkzeuge den sich ändernden Bedingungen der Anlage oder einer Weiterentwicklung der Hardware- oder Soft- warebausteine anzupassen, ist relativ häufig eine Erneuerung der Software notwendig, d. h., alle Konfigurationssoftwarewerkzeuge müssen vom Hersteller der speicherprogrammierbaren Steuerung zentral gepflegt und an die Anwender verteilt werden. Der Anwender muss dann die Steuerung an der technischen Anlage, insbesondere auch die unterschiedlichen Hardwarebausteine, in der Regel unter Benutzung eines Programmiergeräts überarbeiten oder auch neu installieren, um sie den neuen Bedingungen anzupassen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Konfiguration von Baugruppen in einer Datenverarbeitungsanlage der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass eine einfache Konfiguration der Baugruppen möglich ist.

Gemäß der Erfindung ist m vorteilhaf er Weise ein Verfahren, ein Software- oder Firmwarebaustein oder eine entsprechend aufgebaute Datenverarbeitungsanlage, insbesondere zur Steue- rung oder Regelung einer technischen Anlage, bei denen Baugruppen eine speicherprogrammierbare Steuerung von Anlagenfunktionen übernehmen, so weitergebildet, dass die gestellte Aufgabe in vorteilhafter Weise gelost wird. Zur Programmierung der Anlagenfunktionen ist hier in der Regel ein als Programmiergerat arbeitender Personal Computer vorhanden, der mit den anlagenseitigen Baugruppen, die dezentral und zentral untereinander vernetzt sein können, verbindbar ist. Erfin- dungsge aß weisen die Baugruppen jedoch in vorteilhafter Weise jeweils einen Konfigurationsbaustein auf, mit dem eine Projektierung und/oder Parametrierung der jeweiligen Baugruppe im Hinblick auf die zu steuernde Funktion durchgeführt werden kann. Hierzu ist vorzugsweise eine Hardwarekonfigurationssoftware auf der Steuerung selbst bzw. verallgemeinert in jeder Baugruppe vorhanden, was sowohl für den Hersteller der Steuerung als auch für den Anwender die weiter unten aufgeführten Vorteile mit sich bringt und ein offenes verteiltes Automatisierungssystem ermöglicht. In vorteilhafter Weise können dabei die Baugruppen über das interne und/oder über ein externes Netz einen Austausch von Daten und/oder Programmteilen zur Unterstützung der Konfiguration durchfuhren. Hierzu können die zuvor beschriebenen Baugruppen über einen standardisierten Netzwerkanschluss an die jeweils anderen Baugruppen und über einen ebenfalls standardisierten Netzwerkanschluss und einen als Browser wirkenden Softwarebaustein an das World-Wide-Web bzw. an das Internet auf einfache Weise angeschlossen werden.

Zur Unterstützung der Konfiguration einer anlagenseitigen Baugruppe mit einem an sich bekannten Programmiergerat kann in diesem auch jeweils ein zum dezentralen Konfigurationsbaustein weitgehend identischer Konfigurationsbaustein vor- gesehen werden. Bevorzugt weisen die anlagenseitigen Baugruppen einen Mikroprozessor und Speicherbausteine auf, mit denen die Konfiguration der jeweiligen Baugruppe durchfuhrbar

Zusammenfassend ergeben sich mit dem erfmdungsgemaßen Verfahren und den dazu vorgeschlagenen Anordnungen eine Reihe von Vorteilen, da ede Baugruppe die für sie benotigte Software zur Konfiguration mitbringt, d. h., die Konfigurationssoftware ist jederzeit verfugbar. Der Anwender muss sich eine neuere Version dieser Software nicht zwangsläufig beschaffen und installieren; er hat jedoch die Möglichkeit, bei Fehlerbehebung und/oder bei neuen Funktionen ein so genanntes Update durchzufuhren. Da diese Software jeweils separat updatefahig und daher nachladbar ist, kann bei einem solchen Update sich der Anwender auf die neue Baugruppe konzentrieren und kann die anderen Baugruppen unbearbeitet lassen.

Der Anwender des erfmdungsgemaßen Verfahrens ist m der Lage, mit einfachen Möglichkeiten hinsichtlich der Anzeige und Änderung von Daten oder Programmteilen und mit Hilfe relativ einfach aufgebauter Gerate, insbesondere der Programmiergerate, und relativ einfacher Software, ohne großen Aufwand eine Konfiguration der Baugruppen durchzufuhren. Außerdem sind gerateabhangig Einstellungen zur Parametrie- rung, so genannte Onlineanderungen, im Betrieb sowie Diagnoseanzeige mit einer vorgegebenen technologischen Darstellung möglich, ohne dadurch die Gesamtsoftware in einem zentralen Programmiergerat mit zusatzlichen Softwareoptionen zu belasten. Der Datenaustausch zu dieser zentralen Baugruppe kann dabei in beiden Richtungen über standardisierte Schnittstellen erfolgen.

Auch für die Herstellung solcher speicherprogrammierbarer Steuerungen ergeben sich Vorteile durch die Entkopplung der Hardware- und Softwareherstellung, wodurch die Lieferung solcher intelligenter Baugruppen unabhängiger geplant werden kann, da jede Baugruppe die für sie erforderliche Konfigurationssoftware selbst mitbringt. Die vorgeschlagene Entkopplung von Programmierung und Projektierung der Baugruppen bedeutet auch einen geringeren Aufwand für Integrations- und Systemtests der gesamten Anlage, einschließlich der Erstel- lung, Pflege und Logistikleistung für die Hardwarekonfigurationssoftware .

Für eine Verbesserung der so genannten Offlineprojektier- barkeit der Anlage wurde, wie oben bereits erwähnt, vor- geschlagen, dass die Hardwarekonfigurationssoftware in identischer Form auch auf dem zentralen Programmiergerat zur Verfugung gestellt werden kann. Dazu kann der Anwender dann diese Software aus dem Internet, per Compact Disk oder sonstiger Speichermedien bzw. auch aus der Baugruppe selbst auf das Programmiergerat übertragen. Die Baugruppen können hierfür vorzugsweise eine genormte Ethernet-Schnittstelle mit einem so genannten TCP/IP Protokoll für einen Ethernetbus als so genannten Feldbus sowie einen Web-Server erhalten, der die offene Ankopplung beliebiger so genannter Web-Clients, also typischerweise über einen Standard-Webbrowser für das Internet ermöglicht. Die übliche Programmiersoftware für die Programmiergerate, wie STEP 7 oder Hochsprachen, sind nach der Erfindung von der Hardwarebasisleistung, z. B. der Hardwarekonfiguration innerhalb von STEP 7, der dezentralen Baugruppen starker ent- koppelt. Die baugruppenspezifische Intelligenz befindet sich auf der Seite der Steuerung im Automatisierungssystem, so dass gegenüber den heute üblichen Verfahren auch modifizierte Programmierpakete auf einer STEP 7-Basis auch m einem größeren Projekt insgesamt besser hantiert werden können, indem die Gesamtinformationen auf samtliche Steuerungen verteilt werden können.

Die Erfindung wird anhand des m der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels zur Ausfuhrung des Verfahrens erläutert. Die einzige Figur zeigt ein prinzipielles Blockschaltbild einer speicherprogrammierbaren Steuerung mit einem Programmiergerat und mit einer anlagenseitigen Baugruppe, die eine Hardwarekonfigurationssoftware enthalt .

In der Figur ist schematisch eine Baugruppe 1 gezeigt, die einen Teil einer Steuerung in einem Automatisierungssystem darstellen soll. Die Baugruppe 1 ist über ein Bussystem 2, wie z. B. einen Feldbus, einen Profibus, bzw. über ein Bussystem mit einem Ethernetprotokoll mit einem Programmiergerat 3, in der Regel ein Personal Computer, verbunden. Auch das Programmiergerat 3 ist hier über einen Ethernetbus 2 mit anderen nicht dargestellten Baugruppen und mit dem Internet 8 verbunden.

Die anlagenseitige Baugruppe 1 weist einen Konfigurationsbaustein, vorzugsweise eine Hardwarekonfigurationssoftware 4 auf, mit der über einen internen Mikroprozessor eine Projektierung und/oder Parametrierung der Baugruppe 1 im Hinblick auf die zu steuernde Funktion im Automatisierungssystem bzw. in einer technischen Anlage durchgeführt wird. Weiterhin sind noch weitere für die Steuerungsaufgabe notwendige Hard- oder Softwarebausteine 5 vorhanden. In dem zentralen Programmiergerät 3 befindet sich, hier schematisch angedeutet, ein Standard-Webbrowser 6 und das Programmiersystem 7 des Automatisierungssystems, beispielsweise als Softwarepaket STEP 7. Zur Unterstützung der Konfiguration in der dezentralen Baugruppe 1 ist in der Program- mierung 7 ein zum dezentralen Konfigurationsbaustein 4 weitgehend identischer Konfigurationsbaustein vorgesehen, wobei dies schematisch durch den Pfeil 9 angegeben ist.

Die Baugruppe 1 kann nun mittels des Bussystems 2 über das interne und/oder über das externe Netz auch einen Austausch von Daten und/oder Programmteilen zur Unterstützung der Konfiguration durchführen. Diese Austauschprozeduren sind schematisch mit einem Pfeil 10 für die Verbindung des Konfigura- tionsbausteins 4 über den Webbrowser 6 und über einen Pfeil 11 zum Internet 8 angedeutet.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Konfiguration von Baugruppen in einer Datenverarbeitungsanlage, insbesondere zur Steuerung oder Regelung einer technischen Anlage, bei dem dezentrale und zentrale, untereinander vernetzte Baugruppen (1, 3) eine speicherprogrammierbare Steuerung von Anlagenfunktionen übernehmen, dadurch gekennzeichnet, dass die anlagenseitigen Baugruppen (1) jeweils einen Konflgurations- baustem (4) aufweisen, mit dem eine Projektierung und/oder Parametπerung der jeweiligen Baugruppe (1) im Hinblick auf die zu steuernde Funktion durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppen (1, 3) über das interne (2) und/oder über ein externes Netz (8) einen Austausch von Daten und/oder Programmteilen zur Unterstützung der Konfiguration durchfuhren.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterstützung der Konfiguration der anlagenseitigen Baugruppen (1) einem Programmiergerat (3) jeweils ein zum Konfigurationsbaustein (4) der anlagenseitigen Baugruppen (1) weitgehend identischer Konfigura- tionsbaustem vorhanden ist.

4. Software- oder Firmwarebaustein zur Durchfuhrung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Software- oder F rm- warebaustem eine Hardwarekonfigurationssoftware (4) ist, mit der die Projektierung und/oder Parametrierung der jeweiligen Baugruppe (1) durchfuhrbar ist.

5. Schaltungsanordnung zur Durchfuhrung eines Verfahrens oder zum Betrieb mit einem Software- oder Firmwarebaustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die anlagenseitigen Baugruppen (1) einen Mikroprozessor und Speicherbausteine aufweisen, mit denen die Konfiguration der jeweiligen Baugruppe (1) durchführbar ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die anlagenseitigen Baugruppen (1) über einen standardisierten Netzwerkanschluss an die jeweils anderen Baugruppen und über einen ebenfalls standardisierten Netzwerkanschluss und einen als Browser wirkenden Softwarebaustein an das Internet (8) anschließbar sind.