Beschreibung
Elektrisches Feldgerät und Verfahren zur Datenübertragung zwischen dem Feldgerät und einem externen passiven Daten— Speichermodul
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Feldgerät mit einer mikroprozessorgesteuerten Steuereinrichtung, einem der Steu¬ ereinrichtung zugeordneten geräteinternen Datenspeicher und einer mit der Steuereinrichtung verbundenen Datenschnittstelle.
Ein solches Feldgerät ist beispielsweise aus dem Sie¬ mens-Gerätehandbuch „SIPROTEC, Distanzschutz 7SA6, V4.3", Bestell-Nr. C53000-G1100-C156-3 bekannt. Aus dem bekannten Gerätehandbuch geht nämlich insbesondere aus dem Abschnitt
„Einführung - Gesamtfunktion", Seiten 2 bis 4, ein elektrisches Feldgerät in Form eines digitalen Distanzschutzgerätes hervor, das ein Mikroprozessorsystem als Steuereinrichtung aufweist. Diesem Mikroprozessorsystem ist zumindest ein Speicherbaustein zur Speicherungbestimmter Daten des Feldgerätes, beispielsweise Störwerten und Störfalldaten, zugeordnet. Über verschiedene serielle Schnittstellen, die beispielsweise an der Frontkappe des bekannten Feldgerätes angeordnet sind, kann eine Kommu— nikation zwischen der Steuereinrichtung des Feldgerätes und einer weiteren Datenverarbeitungseinrichtung, wie etwa einem tragbaren Computer (Laptop) oder einer Steuer— und Leitein¬ richtung in einer entfernten Leitwarte erfolgen. Hierzu ist eine KabelVerbindung zwischen der seriellen Schnittstelle des elektrischen Feldgerätes und der weiteren Datenverarbei- tungseinrichtung erforderlich.
Ausgehendvon einem elektrischen Feldgerät der oben genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein solches Feldgerät
derart zu ertüchtigen, dass ein Austausch von externen Daten mit dem Feldgerät in einfach zu handhabender Weise möglich ist.
DieseAufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem elektrischen Feldgerät der genannten Art die Datenschnittstelle zur Aufnahme eines externen passiven Datenspeichermoduls eingerichtet ist. Unter einem passiven Datenspeichermodul soll hierbei ein Bauteil verstanden werden, das nicht selbständig Lese- und Schreibvorgänge in seinem Speicherbereich vornehmen kann, sondern nur in Verbindung mit einer aktiven Komponente (z.B. einem Feldgerät oder einer Datenverarbeitungseinrichtung) angesteuert werden kann. Mit einem solchermaßen ertüchtigten Feldgerät können in besonders einfacher Art Daten ausgetauscht werden, ohne dass eine direkte kabelgebundene Verbindung zu einer weiteren Datenverarbeitungseinrichtung bestehen muss. Es ist hierbei beispielsweise möglich, dass das Bedienpersonal des elektrischen Feldgerätes ein vergleichsweise kleines externes passives Datenspeichermodul bei sich trägt und dies zum Auf¬ spielen bestimmter Daten auf das Feldgerät oder zum Abrufen der Daten von dem Feldgerät einsetzt. Bei den übertragenen Daten kann es sich beispielsweise umParametrierdaten für das Feldgerät oder um von dem Feldgerät aufgezeichnete Störfalldaten handeln. Bei dem erfindungsgemäßen Feldgerät ist es somit nicht notwendig, eine vergleichsweise große und gegebenenfalls auch teure weitere Datenverarbeitungseinrichtung zum Datenaustausch über Kabel¬ leitungen direkt mit dem Feldgerät zu verbinden. Vielmehr können die entsprechenden Daten über das externe passive Datenspei¬ chermodul einfach zwischen dem Feldgerät und einer ver¬ gleichsweise günstigen immobilen Datenverarbeitungseinrich- tung, wie beispielsweise einem herkömmlichen Desktop-PC, mit entsprechender Datenschnittstelle transportiert werden. Auch können in einfach zu handhabender Weise nacheinander dieselben Parametrierdaten auf verschiedene Feldgeräte aufgespielt oder
Störfalldaten mehrerer Feldgeräte auf das externe passive Datenspeichermodul übertragen und dort abgespeichert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen elektrischen Feldgerätes ist vorgesehen, dass die Daten¬ schnittstelle in einem das Feldgerät aufnehmenden Gehäuse angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine einfache Zugänglichkeit der Datenschnittstelle gewährleistet, ohne dass das Feldgerät geöffnet werden müsste.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vor¬ gesehen, dass die Datenschnittstelle in einer frontseitig am Feldgerät angeordneten Bedienplatte angeordnet ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Datenschnittstelle in einer Rückwand des elektrischen Feldgerätes angeordnet ist. Bei diesen Ausführungsformen ist eine einfache Zugänglichkeit der Da¬ tenschnittstelle des Feldgerätes auch dann gewährleistet, wenn mehrere Feldgeräte nebeneinander angeordnet sind und eine Seitenwand des Gerätegehäuses folglich nicht oder nur schwer zugänglich wäre.
Da die USB-Technologie inzwischen kostengünstig und weit verbreitet ist und handliche tragbare Datenspeichermodule mit großer Speicherkapazität in Form so genannter USB—Sticks vorliegen, wird es als besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Feldgerätes angesehen, wenn die Daten¬ schnittstelle gemäß einer USB-Schnittstelle ausgebildet ist.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Datenschnitt- stelle gemäß einer Schnittstelle für eine digitale Speicherkarte ausgebildet ist. Auch digitale Speicherkarten, beispielsweise in Form so genannter SD-Karten (Secure-Digital) , Com— pact-Flash-Karten, Smartmedia-Karten oder Memory-Sticks, wie
sie beispielsweise auf dem Gebiet digitaler Fotokameras weit verbreiteten Einsatz finden, können aufgrund ihrer Handlichkeit und vergleichsweise günstigen Αnschaffungskosten bei hoher Speicherkapazität vorteilhaft als externe passive Datenspei- chermodule eingesetzt werden.
Die oben genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Übertragen von Daten zwischen einer Steuereinrichtung eines elektrischen Feldgerätes und einem mit einer Datenschnittstelle des elektrischen Feldgerätes verbindbaren externen passiven
Datenspeichermodul gelöst, wobei entweder die Daten aus einem der Steuereinrichtung zugeordneten geräteinternen Datenspeicher mittels der Steuereinrichtung ausgelesen und an das mit der Datenschnittstelle verbundene externe passive Datenspeicher- modul übertragen oder die Daten aus dem mit der Daten¬ schnittstelle verbundenen externen passiven Datenspeichermodul mittels der Steuereinrichtung ausgelesen und an den geräte¬ internen Datenspeicher übertragen werden. Bei einem solchen Verfahren ist beispielsweise keine Kabel- Verbindung zwischen der Steuereinrichtung des elektrischen
Feldgerätes und einer weiteren Datenverarbeitungseinrichtung nötig, da die Parametrierdaten lediglich auf das externe passive Datenspeichermodul übertragen werden. Von dort aus können sie an eine beliebige Datenverarbeitungseinrichtungmit entsprechender Schnittstelle, z.B. einen herkömmlichen PC, oder ein ebenfalls mit einer entsprechenden Datenschnittstelle versehenes e— lektrisches Feldgerät übertragen werden.
Als besonders vorteilhaft wird es bezüglich des genannten Verfahrens angesehen, wenn die Steuereinrichtung die Daten¬ schnittstelle daraufhin überprüft, ob mit dieser das externe passive Datenspeichermodul verbunden ist, und bei mit der Datenschnittstelle verbundenem externen passiven Datenspei—
chermodul zumindest ausgewählte Daten zwischen dem externen passiven Datenspeichermodul und dem geräteinternen Daten¬ speicher übertragen werden. Auf diese Weise können nämlich ohne weitere Bedienschritte seitens des Bedienpersonals z.B. die für das Gerät benötigten Parametrierdaten automatisch an den ge¬ räteinternen Datenspeicher übertragen oder in demgeräteinternen Datenspeicher aufgezeichnete Daten, wie z.B. Störfalldaten, selbsttätig auf das extern passive Datenspeichermodul übertragen werden.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in
Figur 1 höchst schematisch ein elektrisches Feldgerät mit einer Datenschnittstelle und einem externen passiven Datenspeichermodul und in
Figur 2 eine vereinfachte Ansicht eines elektrischen Feldgerätes in dreidimensionaler Ansicht
dargestellt.
Figur 1 zeigt ein Feldgerät 1 mit einer von einem Mikroprozessor 9 gesteuerten Steuereinrichtung 2, die über einen internen Datenbus 3 mit einem geräteinternen Datenspeicher 4 verbunden ist. Alternativ zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform kann der geräteinterne Datenspeicher 4 auch in die Steuer¬ einrichtung 2 integriert sein. Die Steuereinrichtung 2 ist ferner über einen weiteren Datenbus 5 mit einer Datenschnittstelle 6, beispielsweise einer USB-Schnittstelle, verbunden. In die Datenschnittstelle 6 ist ein externes passives Datenspei¬ chermodul 7, beispielsweise ein USB—Stick, eingeschoben, was in Fig. 1 in schraffierter Darstellung gezeigt ist. Zur Ansteuerung des in der Datenschnittstelle 6 eingeschobenen externen passiven
Datenspeichermoduls 7 ist ein Speichercontroller 8 vorgesehen, der in Figur 1 in die Steuereinrichtung 2 integriert ist. Alternativ dazu könnte der Speichercontroller 8 auch außerhalb der Steuereinrichtung 2, beispielsweise in unmittelbarer Nähe zur Datenschnittstelle 6, angeordnet sein und über einen Datenbus mit der Steuereinrichtung 2 verbunden sein.
Bei dem Feldgerät 1 kann es sich beispielsweise um ein e— lektrisches Schutzgerät oder ein so genanntes Power-Quality Gerät für elektrische Energieversorgungsnetze handeln. Solche Feldgerätemüssenmit speziellenEinstellwerten (Parametern) zur Ausführung ihrer gewünschten Aufgaben entsprechend konfiguriert werden. Dazu ist ein so genannter Parametersatz, also eine Datei, die die entsprechenden Einstellwerte oder Parameter enthält, an das elektrische Feldgerät 1 zu übermitteln. Neben einer direkten Eingabe der Parameterwerte am Feldgerät kann dies insbesondere durch das Aufspielen eines außerhalb des Feldgerätes, bei¬ spielsweise mit einer Parametriersoftware an einem Desktop-PC, erzeugten Parametersatzes erfolgen.
Außerdem werden beim Betrieb des Feldgerätes unterschiedliche Dateien in der Speichereinrichtung 4 des Feldgerätes 1 ge¬ speichert. Dabei kann es sich beispielsweise um Verläufe von mit dem Feldgerät 1 aufgenommenen Messwerten des Energieversor- gungsnetzes sowohl während des Normalbetriebs als auch während eines Störfalles (so genannte Störfalldaten) , um Meldungen und Alarme, die von demelektrischen Feldgerät generiert worden sind, oder um dem aktuell in dem jeweiligen Feldgerät 1 gültigen Parametersatz handeln. Solche zusammenfassend als Betriebsdaten bezeichneten Daten können nicht selten einen großen Spei¬ cherbedarf aufweisen.
Parametrier- und Betriebsdaten können in einfacher Weise zwischen dem externen Datenspeichermodul 7 und dem der Steu¬ ereinrichtung 2 zugeordneten geräteinternen Datenspeicher 4 übertragen werden. Hierzu wird das externe passive Daten— Speichermodul 7 in die Datenschnittstelle 6 des Feldgerätes eingeführt, so dass eine elektrische Verbindung zwischen dem externen Datenspeichermodul 7 und der Datenschnittstelle 6 entsteht. Mit Hilfe des Speichercontrollers 8 können nun be¬ liebige Daten über Datenbus 5 undDatenbus 3 zwischen dem externen passiven Datenspeichermodul 7 und dem geräteinternen Daten¬ speicher 4 übertragen werden.
Beispielsweise kann ein an einem entfernten Computer erzeugter Parametersatz, der auf dem externen passiven Datenspeichermodul 7 gespeichert ist, an den geräteinternen Datenspeicher 4 des Feldgerätes 1 übertragen werden, indem die Steuereinrichtung 2 mittels des Speichercontrollers 8 den Parametersatz von dem externen passiven Datenspeichermodul 7 ausliest und auf den geräteinternen Datenspeicher 4 kopiert. Danach können die in dem Parametersatz enthaltenen Parameter als Einstellwerte für die Steuereinrichtung 2 des elektrischen Feldgerätes 1 verwendet werden. Auf diese Weise können im Übrigen auch beliebig viele Feldgeräte, die wie das Feldgerät 1 mit einer entsprechenden Datenschnittstelle 6 versehen sind, in einfacher Weise mit demselben Parametersatz versehen werden.
Das Auslesen von auf dem geräteinternen Datenspeicher 4 des Feldgerätes 1 abgespeicherten Betriebsdaten erfolgt prinzipiell in umgekehrter Richtung. Die Steuereinrichtung 2 liest aus dem geräteinternen Datenspeicher 4 die entsprechenden Daten aus und überträgt sie an das in der Datenschnittstelle 6 eingeschobene externe Datenspeichermodul 7. Mit Hilfe des externen Daten¬ speichermoduls 7 können die Daten dann auf einfache Weise
beliebigen weiteren Datenverarbeitungseinrichtungen, bei¬ spielsweise PCs zur Auswertung, zur Verfügung gestellt werden. Aufgrund der hohen Übertragungsgeschwindigkeit über die Da¬ tenschnittstelle 6 können auf diese Weise auch große Datenmengen schnell übertragen werden. Dies ist insbesondere bei nicht an einen Prozessbus zur Datenübertragung angeschlossenen Feld¬ geräten oder bei Feldgeräten mit einer nur vergleichsweise langsamen Datenanbindung (z.B. über ein Modem und eine analoge Telefonleitung) von Vorteil.
Handelt es sich bei dem externen passiven Datenspeichermodul 7 um einen USB-Stick und bei der Datenschnittstelle 6 um eine USB-Schnittstelle, so stellt technisch gesehen der USB-Stick einen so genannten USB—Slave dar, während die Steuereinrichtung des Feldgerätes 1 einen so genannten USB-Host darstellt. Der Speichercontroller 8, in diesem Fall ein USB-Controller, steuert dann nach gängigen Verfahren die Datenübertragung über die Datenschnittstelle 6.
Handelt es sich bei dem Datenspeichermodul 7 beispielsweise um eine digitale Speicherkarte, die heutzutage häufig in der digitalen Fotografie Einsatz findet, so erfolgt das Verfahrenmit dem jeweiligen Speichercontroller in entsprechender Weise.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 2 selbsttätig überprüft, ob ein externes passives Datenspei— chermodul 7 in die Datenschnittstelle 6 eingeschoben ist. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 2 dazu in regelmäßigen Abständen die Datenschnittstelle 6 abfragen. Erhält sie eine Antwort, so ist ein externes passives Datenspeichermodul 7 eingeschoben. Nun kann beispielsweise in der Konfiguration des elektrischen Feldgerätes vorgesehen sein, dass bei einge¬ schobenem externen passiven Datenspeichermodul das Feldgerät 1
automatisch in dem geräteinternen Datenspeicher 4 abgespeicherte Störfalldaten an das externe passive Datenspeichermodul 7 überträgt. Umgekehrt kann auch vorgesehen sein, dass ein auf dem externen passiven Datenspeichermodul 7 vorhandener Parame— tersatz auf diese Weise automatisch an den geräteinternen Datenspeicher 4 übertragen wird. In diesem Fall ist keine zusätzliche Bedienhandlung am Feldgerät 1 seitens des Be¬ dienpersonals notwendig. Eine Datenübertragung erfolgt in diesem Fall nämlich vollautomatisch. Welche Daten auf diese Weise übertragen werden sollen, kann in der Konfiguration des elektrischen Feldgerätes 1 voreingestellt werden.
Die Verwendung von in der PC-Technologie gängigen passiven Datenspeichermodulen und Schnittstellen hat den Vorteil, dass zum Übertragen der Daten zwischen dem externen Datenspei— chermodul und der Steuereinrichtung des Feldgerätes kein be¬ sonders geschultes Fachpersonal eingesetzt werden muss. Solche externen passiven Datenspeichermodule sind zudem aufgrund ihrer geringen BaugröJie einfach zu handhaben und zu transportieren.
Figur 2 zeigt in dreidimensionaler Ansicht ein vereinfacht dargestelltes Feldgerät 1 mit einem Gerätegehäuse 20, das eine Vorderfront 21 und eine in der Figur 1 nicht sichtbare Rückwand aufweist. In die Vorderfront 21 ist neben einem Display 22, Leuchtanzeigen 23 und einem Tastenfeld 24 auch eine Daten¬ schnittstelle 6 integriert, in die ein externes passives Da¬ tenspeichermodul 7, wie durch Pfeil 27 angedeutet, eingeschoben werden kann. Durch die Unterbringung der Datenschnittstelle 6 in der Vorderfront des elektrischen Feldgerätes 1 kann das externe passive Datenspeichermodul 7 besonders unkompliziert mit dem elektrischen Feldgerät 1 verbunden werden. Alternativ könnte die Datenschnittstelle 6 auch in der Rückwand des elektrischen Feldgerätes 1 oder einer Seitenwand des Feldgerätes 1 enthalten
sein. Bei mehreren nebeneinander angeordneten elektrischen Feldgeräten bietet es sich an, entweder die Vorderfront oder die Rückwand des elektrischen Feldgerätes 1 für die Daten¬ schnittstelle 6 vorzusehen, damit diese nicht durch ein weiteres elektrisches Feldgerät verdeckt wird.
Zum Schutz der Datenschnittstelle 6 vor widrigen Umweltein¬ flüssen, wie Feuchtigkeit oder mechanischer Belastung, kann ferner eine in der Figur 2 nicht gezeigte, Abdeckung für die Datenschnittstelle 6 vorgesehen sein. Diese kann beispielsweise klappbar oder schwenkbar am Gehäuse 20 des Feldgerätes 1 be¬ festigt oder von dem Gehäuse 20 abnehmbar ausgeführt sein und bei Nichtgebrauch der Datenschnittstelle 6 diese schützend abdecken.