WO2009077610A1

WO2009077610A1 - Einrichtung und verfahren zur parametrierung von feldgeräten

Info

Publication number: WO2009077610A1
Application number: PCT/EP2008/067958
Authority: WO
Inventors: Martin Augustin; Hartmut Flämig
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2009-06-25
Also published as: DE102007061283A1

Abstract

Um in der Automatisierungstechnik eine durchgängigen Diagnose von Anlagen und darin arbeitenden Geräten zu ermöglichen, werden Meldungen von Feldgeräten (1, 2, 3, 4) durch Zuweisung jeweils eines Zustandes klassifiziert. Entsprechend der Erfindung werden die dazu verwendbaren Zustände aus einer von zwei Listen mit darin enthaltenen vorgegebenen Zuständen entnommen, wobei die Zustände (z. B. 'Condensed Status') in der einen Liste Untergliederungen der Zustände (z. B. gemäß NAMUR NE107) der anderen Liste bilden, und wobei auf einen Eingabebefehl hin automatisch anhand einer eine eindeutige Zuordnung der Zustände aus der einen Liste zu den Zuständen der anderen Liste enthaltenden Tabelle die den Meldungen aus der einen Liste zugewiesenen Zustände in die zugeordneten Zustände der anderen Liste geändert werden.

Description

Einrichtung und Verfahren zur Parametrierung von Feldgeräten

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Parametrierung von Feldgeräten der Automatisierungstechnik.

Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Verfahren.

In Automatisierungssystemen für technische oder industrielle Anlagen, z. B. der Prozessindustrie, Produktions- und Fertigungsindustrie, Gebäudetechnik oder Netzwerktechnik, führen in der betreffenden Anlage örtlich verteilte, dezentrale Feldgeräte (Prozessgeräte) vorgegebene Funktionen im Rahmen der Anlagenautomatisierung aus und tauschen dabei prozess-, anlagen- und/oder geräterelevante Informationen ggf. untereinander, immer aber mit übergeordneten Komponenten des Automatisierungssystems, insbesondere dessen Leit- bzw. Engineeringsystem, aus. Zu den Feldgeräten gehören u. a. Messumformer für Druck, Temperatur, Durchfluss, Füllstand usw., Analysengeräte für Gas- oder Flüssigkeitsanalyse, Wägesysteme, Stellantriebe, Stellungsregler für Ventile, sonstige dezentrale Regler und Frequenzumrichter für elektromotorische Antriebe.

Mit einer durchgängigen Diagnose von Anlagen und den darin arbeitenden Geräten können bei Betrieb, Wartung und Instandsetzung erhebliche Einsparungen erzielt werden. Sogenannte intelligente Feldgeräte bieten dafür gute Voraussetzungen, weil sie neben Prozessgrößen (Mess- und Stellgrößen) auch gerätetyp-, technologie- und herstellerspezifische Zustandsund Diagnoseinformationen in Form von Meldungen liefern, die z. B. Plausibilisierungen der Messgrößen und Aussagen über den Verschleiß bzw. Wartungsbedarf ermöglichen.

Die VDI/VDE-Richtlinie 2650 und die gleichlautende NAMUR-

Empfehlung NE107 fordern eine Klassifizierung der Meldungen in folgende vier Zustände (Status, Statussignale) : Wartungsbedarf (M) :

Das Gerät kann seine Funktion noch (eingeschränkt) erfüllen, ein Wartungsbedarf bzw. überdurchschnittlicher Verschleiß wurde aber festgestellt.

Außerhalb der Spezifikation (S) :

Das Gerät wird außerhalb seines spezifizierten Bereichs betrieben (z. B: Überschreitung des Messbereichs) .

Ausfall (F) :

Das Gerät ist funktionsgestört und kann seine Aufgaben nicht erfüllen; Ausgangssignale sind ungültig.

Funktionskontrolle (C) : Am Gerät werden Test- oder Abgleichprozeduren vorgenommen; das Gerät kann vorübergehend seine Aufgaben nicht erfüllen.

Um die Meldungen in Abhängigkeit von der Anwendung und den verschiedenen Nutzern, wie Anlagensteuerung, Anlagenfahrer, Instandhalter und Servicepersonal, besser nutzen zu können, können die standardisierten NAMUR-Statussignale mit detaillierteren herstellerspezifischen Zuständen kombiniert werden, wobei die damit zur Verfügung stehenden neuen Zustände Untergliederungen der NAMUR-Statussignale darstellen. So ist für den Feldbus-Standard PROFIBUS PA eine solche Erweiterung der Diagnosefunktionalität vorgesehen, wobei die zu Verfügung gestellten Zustände als "Condensed Status" bezeichnet werden. Mittels Parametrierung des Gerätes können die von dem Gerät lieferbaren Meldungen klassifiziert werden, indem ihnen die zu Verfügung stehenden neuen Zustände zugewiesen werden. Auf diese Weise erhält beim Betrieb der Anlage der Bediener oder Anlagenfahrer Informationen über die Verfügbarkeit oder Gültigkeit von Prozesswerten oder zur Ableitung eines Handlungsbedarfs und der Instandhalter Informationen über die Dring- lichkeit von Eingriffen oder mögliche Fehlerursachen.

Die Klassifizierung der Meldungen eines Feldgeräts entweder nach der NAMUR-Empfehlung oder nach einer anderen, auf der NAMUR-Empfehlung aufbauenden Richtlinie kann durch den Her- steller erfolgen, oder es wird dem Anwender überlassen die Klassifizierung oder eine Umklassifizierung durch Parame- trierung des Geräts vorzunehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Klassifizierung oder eine Umklassifizierung für den Anwender zu erleichtern.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die in Anspruch 1 angegebene Einrichtung bzw. das in Anspruch 4 angegebene Ver- fahren gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Meldungen der Feldgeräte werden durch Zuweisung jeweils eines Zustandes klassifiziert, wobei die dazu verwendbaren Zustände aus einer von zwei Listen mit darin enthaltenen vorgegebenen Zuständen entnommen werden. Die eine Liste enthält z. B. die "Condensed Status" gemäß PROFIBUS PA und die andere Liste z. B. die NAMUR-Statussignale. Da die Zustände ("Condensed Status") in der einen Liste Untergliederungen der Zustände (NAMUR-Statussignale) der anderen Liste bilden, besteht eine eindeutige Zuordnung der Zustände aus der einen Liste zu denen der anderen Liste. Diese Zuordnung ist in einer Tabelle hinterlegt. Sind die Meldungen des Feldgeräts, z. B. herstel- lerseitig, mit den Zuständen ("Condensed Status") aus der einen Liste klassifiziert, so wird eine Umklassifizierung in die Zustände (NAMUR-Statussignale) der anderen Liste auf einen einfachen Eingabebefehl hin ermöglicht, wobei die Umklassifizierung automatisch anhand der Tabelle erfolgt.

Da die Zuordnung der Zustände aus der anderen Liste (NAMUR- Statussignale) zu den Zuständen ("Condensed Status") der einen Liste nicht eindeutig ist, kann die Tabelle nicht genutzt werden, wenn die Umklassifizierung wieder rückgängig gemacht werden soll. Für diesen Fall ist daher vorgesehen, dass die den Meldungen aus der einen Liste zugewiesenen Zustände ("Condensed Status") in einem Speicher zwischenge- speichert werden und auf einen weiteren Eingabebefehl hin unter Zugriff auf den Speicher die frühere Klassifizierung wiederhergestellt wird.

Die Klassifizierung der Meldungen kann über die Geräteparame- trierung jederzeit individuell vorgenommen bzw. geändert werden. Dazu wird immer nur eine der beiden Listen mit den darin enthaltenen Zuständen (entweder "Condensed Status" oder NAMUR-Statussignale) z. B. in Form einer Drop-Down-Liste zur Verfügung gestellt, wobei auf den einen Eingabebefehl hin die andere Liste und auf den weiteren Eingabebefehl hin die eine Liste ausgewählt wird.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im Einzelnen zeigen :

Figur 1 ein Blockschaltbild eines Automatisierungssystems mit darin enthaltenen Feldgeräten,

Figur 2 ein Beispiel für eine Bedienoberfläche um Meldungen der Feldgeräte mit herstellerspezifischen Zuständen "Condensed Status" zu klassifizieren,

Figur 3 ein Beispiel für eine Bedienoberfläche zur Umklassi- fizierung in die Zustände gemäß der NAMUR-Empfehlung NE107 und

Figur 4 ein Beispiel für eine Bedienoberfläche zur Klassifi- zierung der Meldungen der Feldgeräte mit Zuständen gemäß der NAMUR-Empfehlung NE107.

Figur 1 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung ein Beispiel für ein Prozessautomatisierungssystem mit FeId- geraten 1, 2, 3, 4, die in einem zu steuernden und/oder zu regelnden Prozess vorgegebene Mess-, Steuer- und Regelungsfunktionen wahrnehmen und dabei über ein Kommunikationssystem 5 prozess-, funktions- und/oder geräterelevante Daten mit dem Prozessautomatisierungssystem austauschen. Dazu sind die Feldgeräte 1, 2, 3, 4 über einen Feldbus 6, z. B. nach dem PROFIBUS-Standard, an Automatisierungsgeräten 7 und 8, z. B. speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) , angeschlossen, welche wiederum über einen zentralen Anlagenbus 9 mit einem übergeordneten Leit- und Engineeringsystem 10, 11 verbunden sind. Das Leit- und Engineeringsystem 10, 11 weist eine Datenhaltung 12 auf, in der u. a. das Verhalten und die Eigenschaften der Feldgeräte 1, 2, 3, 4 z. B. in Form von elektronischen Gerätebeschreibungen (Electronic Device Description) abgelegt ist. Ein solches Automatisierungssystem kann grundsätzlich eine unterschiedliche Anzahl von Automatisierungsebenen aufweisen, in denen die einzelnen Komponenten des Automatisierungssystems angeordnet sind und über ein aus unterschiedlichen Kommunikationswegen bestehendes Kommunika- tionssystem miteinander kommunizieren.

Für das folgende Beispiel sei ein Feldgerät, hier z. B. ein nach dem Puls-Echo-Prinzip arbeitender Ultraschall- oder Radar-Füllstandsmesser angenommen, welches den im PROFIBUS PA Profil spezifizierten "Condensed Status" unterstützt. Der Anwender möchte dieses Gerät in einem Automatisierungssystem installieren, das die NAMUR-Empfehlung NE107 "Selbstüberwachung und Diagnose von Feldgeräten" unterstützt.

Das Engineering System 10, 11 bietet eine Funktion mit der das Feldgerät "mit einem Klick" auf NE107-kompatibel geschaltet werden kann. Das Engineering System 10, 11 hat das implizierte Wissen, wie das Gerät parametriert werden muss, um das normgerechte Verhalten zu erreichen.

Figur 2 zeigt eine von dem Engineering System 10, 11 bereitgestellte Bedienoberfläche, um die Fehlermeldung "Loss of Echo" durch Zuweisung jeweils eines Zustandes aus dem den "Condensed Status" zu klassifizieren. Dabei werden über eine Drop-Down-Liste folgende Zustände angeboten:

- Good

- Good: maintenance requested

- Good: maintenance demanded - Uncertain: maintenance demanded

- Bad: maintenance alarm

- Uncertain: process related

- Bad: process related

- Bad: function check

- Good: function check

Nun schaltet der Anwender mittels der in Figur 3 gezeigten Maske in den NE107-kompatiblen Mode.

Das Engineering System 10, 11 bildet entsprechend der folgenden Tabelle die der Fehlermeldung "Loss of Echo" und anderen Meldungen zugewiesenen Zustände "Condensed Status" in eindeutig zugeordnete Zustände nach der NAMUR-Empfehlung NE107 ab .

Der Anwender bekommt nun in der in Figur 4 gezeigten Sicht die NE107-kompatible Einstellungs-Möglichkeiten angeboten. Über eine Drop-Down-Liste sind jetzt folgende Einstellungen möglich :

- Failure (F)

- Check (C)

- Out of Specification (S]

- Maintenance (M)

Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Parametrierung von Feldgeräten (1, 2, 3, 4) der Automatisierungstechnik mit Mitteln, um Meldungen der Feldgeräte (1, 2, 3, 4) durch Zuweisung jeweils eines Zustan- des zu klassifizieren, wobei die dazu verwendbaren Zustände aus einer von zwei Listen mit darin enthaltenen vorgegebenen Zuständen entnehmbar sind und die Zustände in der einen Liste Untergliederungen der Zustände der anderen Liste bilden, und wobei die Mittel eine Tabelle mit einer eindeutigen Zuordnung der Zustände aus der einen Liste zu den Zuständen der anderen Liste enthalten und dazu ausgebildet sind, auf einen Eingabebefehl hin automatisch die den Meldungen aus der einen Liste zugewiesenen Zustände in die diesen gemäß der Tabelle zuge- ordneten Zustände der anderen Liste zu ändern.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel einen Speicher zur Zwischenspeicherung der den Meldungen aus der einen Liste zugewiesenen Zustände enthalten und dazu ausgebildet sind, auf einen weiteren Eingabebefehl hin unter Zugriff auf den Speicher die erfolgte Änderung der zugewiesenen Zustände rückgängig zu machen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel dazu ausgebildet sind, für die Zuweisung der Zustände zu den Meldungen nur eine der beiden Listen zur Verfügung zu stellen, und dass auf den einen Eingabebefehl hin die andere Liste und auf den weiteren Eingabebefehl hin die eine Liste zur Verfügung gestellt wird.

4. Verfahren zur Parametrierung von Feldgeräten (1, 2, 3, 4) der Automatisierungstechnik, bei dem Meldungen der Feldgeräte

(1, 2, 3, 4) durch Zuweisung jeweils eines Zustandes klassifiziert werden, wobei die dazu verwendbaren Zustände aus einer von zwei Listen mit darin enthaltenen vorgegebenen Zuständen entnommen werden und die Zustände in der einen Liste Untergliederungen der Zustände der anderen Liste bilden, und wobei auf einen Eingabebefehl hin automatisch anhand einer eine eindeutige Zuordnung der Zustände aus der einen Liste zu den Zuständen der anderen Liste enthaltenden Tabelle die den Meldungen aus der einen Liste zugewiesenen Zustände in die zugeordneten Zustände der anderen Liste geändert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Meldungen aus der einen Liste zugewiesenen Zustände in einem Speicher zwischengespeichert werden und auf einen weiteren Eingabebefehl hin unter Zugriff auf den Speicher die erfolgte Änderung der zugewiesenen Zustände rückgängig mach- bar ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Zuweisung der Zustände zu den Meldungen nur eine der beiden Listen zur Verfügung gestellt wird, wobei auf den einen Eingabebefehl hin die andere Liste und auf den weiteren Eingabebefehl hin die eine Liste zur Verfügung gestellt wird.