WO2010091978A1 - Verfahren zur analyse und anzeige der qualität einer auf einem feldbus stattfindenden kommunikation in der automatisierungstechnik - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for analyzing and displaying the quality of communication taking place on a fieldbus in automation technology, wherein the fieldbus connects a plurality of field devices to each other and to a higher-level control unit and wherein each field device is assigned a fieldbus interface and at least one microprocessor.
  • Measuring devices / sensors such as level gauges, flowmeters, pressure and temperature measuring devices, pH redox potential measuring devices, conductivity measuring devices, etc., which record the corresponding process variables level, flow, pressure, temperature, pH or conductivity, are used to record process variables. For influencing
  • Process variables serve actuators, such as valves or pumps, via which, for example, the flow rate of a liquid in a pipe section or the fill level in a container can be changed.
  • field devices are generally also those units which can be connected directly to a field bus and serve for communication with the higher-level unit. These devices may be a
  • Remote I / O a gateway, a linking device to a display device or act a wireless adapter.
  • a large number of such field devices are manufactured and distributed by the Endress + Hauser Group.
  • field devices are typically distributed over field bus systems, such as fieldbus systems. Profibus®, Foundation Fieldbus®, HART® etc. connected to a higher-level unit.
  • the higher-level units are control systems or control units, such as a PLC (programmable logic controller).
  • the higher-level unit is used for process control, process visualization, process monitoring and commissioning of the field devices.
  • the measured values acquired by the field devices, in particular by sensors, are transmitted via the connected bus system to one or possibly also to a plurality of higher-level unit (s).
  • the data transmission from the higher-level unit via the bus system to the field devices is used in particular for the configuration and parameterization of field devices or for diagnostic purposes.
  • the field device is operated or controlled via the bus system from the higher-level unit.
  • the quality of the signals on a fieldbus line may be e.g. due to aging phenomena on the wiring or due to other disturbing influences, e.g. Crosstalk, deteriorate.
  • the fieldbus is a Fieldbus Foundation fieldbus in which the communication according to the publisher-subscriber principle, ie for each bus subscriber is the time when he is asked to send his cyclic data.
  • Busteii Republic the pubfisher, then publishes his data via the fieldbus. This data is read by all bus subscribers configured as subscribers to this data.
  • Each bus user stores a so-called stale count limit as a quality parameter for the communication connections.
  • the stalecount limit is a quality parameter that provides a measure of when the communication link between a publisher and a subscriber is inadequate. In this case, it is checked whether the data in the input buffer of a subscriber during the last
  • the stall count is incremented each time.
  • DE 10 205 063 055 A1 proposes that the temporal development of the Stalecount limit for a communication connection between two bus users is recorded in time and that due to the evaluation of these temporal Development, if necessary, the limit for the Stalecount Limit is increased. This increase is transmitted to a higher-level control unit.
  • the fieldbus on the one hand on a high robustness; On the other hand, a sufficiently high safety standard can be achieved when operating a process plant.
  • Microprocessor must process only those telegrams that are intended for each field device. Telegrams to other bus participants or incorrectly received telegrams are discarded immediately and thus do not burden the microprocessor.
  • a disadvantage of the known solution is the relatively high cost of the hardware solution.
  • the object of the invention is to propose a cost-effective method for analyzing and indicating the quality of communication in process automation technology taking place on a fieldbus.
  • the object is achieved in that a CRC check of all telegrams sent on the fieldbus takes place in the microprocessor, that both the faulty and the error-free telegrams are detected separately on the fieldbus line and that based on the information obtained is a measure of the quality of the fieldbus is determined.
  • the CRC check is carried out as a software solution in the microprocessor of the field device or, for example, a display device temporarily clamped to the field bus, it is possible to use the information obtained during the checking of the telegrams for further analysis purposes. It is no longer only - as described in the prior art - discarded the faulty telegrams; Rather, both the faulty and the error-free telegrams are counted and determined from both sizes a measure of the quality of the communication link.
  • the solution according to the invention can also be realized very inexpensively.
  • Profibus PA where the baud rate is usually 31, 25 kbits / s, simple 32-bit counters are sufficient for a counting period of two years. This can be done by the available software without much effort.
  • the number of faulty and error-free telegrams is stored as a function of time.
  • the installation location of the field device is known, it is possible to locate temporarily occurring faults on the fieldbus line.
  • an embodiment of the method according to the invention proposes that, based on the chronological progression of the erroneous and error-free telegrams, information about chronologically assignable disturbance events in the process is determined.
  • a warning message is output if the number of error-free telegrams received since the last faulty telegram is below a predetermined limit in the case of a faulty received telegram.
  • the information about a deterioration in the quality of the fieldbus line is determined on the basis of the increase of the faulty telegrams in comparison to the error-free telegrams.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a communication network used in automation technology
  • FIG. 3 shows a flowchart which represents a preferred embodiment of the method according to the invention.
  • a communication network is shown schematically, as it is used in automation technology for controlling and / or monitoring a process plant.
  • a control unit S is connected to a plurality of field devices F via a field bus FB.
  • the control unit is a control system or a control system. Control systems are well known in connection with different fieldbus systems from automation technology.
  • the control unit S is used for Process visualization, process monitoring and for engineering but also for operation, ie parameterization and configuration, and monitoring of field devices F.
  • the field devices F are connected in parallel to the fieldbus FB.
  • the field devices F are, as already mentioned in the introduction to the introduction, sensors and / or actuators or other process-related components.
  • a portable display unit D can be temporarily connected to the fieldbus FB at any point.
  • the display unit takes over the function of a listener who listens to the communication taking place on the fieldbus FB and possibly displays it.
  • This passive display D to which no own bus address is assigned, listens to all telegrams sent on the Feidbus and optionally selects the telegrams belonging to a specific field device F. Subsequently, e.g. the measured values of a field device F, e.g. of a sensor on which display D is displayed.
  • a corresponding display unit D is offered and sold by Endress + Hauser under the name RID261.
  • the display unit is also described in EP 1 079 291 B1.
  • FIG. 2 shows a list of the method steps which take place in a microprocessor CPU which is assigned to an active or a passive bus subscriber F, D.
  • a CRC Cyclic Redundancy Check
  • This CRC check is subjected to each telegram sent via the fieldbus FB.
  • the error-free and the incorrectly received telegrams are counted.
  • these meter readings are transmitted to the operating personnel.
  • the quality or the quality of the communication taking place on the fieldbus FB is then determined, for example, on the basis of the ratio of the number of error-free and faulty telegrams.
  • FIG. 3 shows a flow chart which represents a preferred embodiment of the method according to the invention.
  • program item 50 it is determined whether the received telegram is a faulty teiegram. If the telegram is faulty, the counter for the erroneously received is under program point 60
  • Telegrams increased. Subsequently, the number of faultless received telegrams is determined, which were received since the last detected faulty telegram. Under program item 80, a check is made as to whether the number of incorrectly received telegrams is below a predetermined limit value. Since the quality of the communication is set high standards, the limit is on the order of 100 to 10,000. If the number of faultless telegrams is below the limit value, a warning message is issued to the operating personnel of the process plant under program point 90. Both in the event that the number of faulty telegrams after the test under point 80 is above or below the predetermined limit, the program jumps back to the program point 50. In the event that the check under point 50 shows that the received telegram is error-free, the counter for error-free received telegrams is increased under program item 100.
  • the software for carrying out the method according to the invention can be implemented in each field device F 1 which is connected to the fieldbus FB.
  • the program can be implemented in a passive display, a so-called Busan Seaer.
  • the information can be used to monitor the quality of the communication taking place on the fieldbus FB, since the quality at each point of the fieldbus FB can be recorded continuously. If communication problems occur, caused for example by corrosive terminals or by crosstalk on the communication line, they can be detected very early and be well located.
  • Corroding terminals have an effect insofar as the frequency of the erroneous telegrams increases, while at the same time the frequency of error-free telegrams becomes smaller.
  • the faulty and error-free telegrams are recorded as a function of their temporal and / or local occurrence, it is also possible to detect temporary disturbing influences, such as, for example. the start-up of a pump, to locate and compensate by appropriate countermeasures.
  • the fault caused by a starting pump which shows itself in a crosstalk on the communication line, is reflected in temporarily occurring faulty telegrams. If, for example, faulty telegrams are registered every two hours and it turns out that a pump is also running at this time, the coincidence makes it very likely that the pump or its cable laying is the cause of the faultily received telegrams. Subsequently, measures can be taken to rule out this error in the future. For example, a better cable shielding is made.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse und Anzeige der Qualität einer auf einem Feldbus (FB) stattfindenden Kommunikation in der Automatisierungstechnik, wobei der Feldbus (FB) mehrere Feldgeräte (F, D) untereinander und mit einer übergeordneten Steuereinheit (S) verbindet und wobei jedem Feldgerät (F) eine Feldbusschnittstelle (FS) und zumindest ein Mikroprozessor (CPU) zugeordnet sind, wobei in dem Mikroprozessor (CPU) eine CRC Prüfung von auf dem Feldbus (FB) verschickten Telegrammen erfolgt, wobei sowohl die fehlerhaften als auch die fehlerfreien Telegramme separat erfasst werden und wobei anhand der gewonnen Information ein Maß für die Qualität der Feldbusleitung bestimmt wird.

Description

Verfahren zur Analyse und Anzeige der Qualität einer auf einem Feldbus stattfindenden Kommunikation in der Automatisierungstechnik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse und Anzeige der Qualität einer auf einem Feldbus stattfindenden Kommunikation in der Automatisierungstechnik, wobei der Feldbus mehrere Feldgeräte untereinander und mit einer übergeordneten Steuereinheit verbindet und wobei jedem Feldgerät eine Feldbusschnittstelie und zumindest ein Mikroprozessor zugeordnet sind.
In der Prozessautomatisierungstechnik ebenso wie in der Fertigungsautomati- sierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen dienen. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Messgeräte/Sensoren, wie beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte, pH-Redoxpotentialmessgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, etc., welche die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung von
Prozessgrößen dienen Aktoren, wie zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die sich beispielsweise der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter ändern lässt.
Als Feidgeräte werden im Rahmen der Erfindung alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Neben den zuvor genannten Messgeräten/Sensoren und Aktoren werden als Feldgeräte allgemein auch solche Einheiten bezeichnet, die direkt mit einem Feldbus verbindbar sind und zur Kommunikation mit der übergeordneten Einheit dienen. Bei diesen Geräten kann es sich um ein
Remote I/O, ein Gateway, ein Linking Device, um eine Anzeigeeinheät oder einen Wireless Adapter handeln. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress + Hauser-Gruppe hergestellt und vertrieben.
In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Feldbus- Systeme, wie z.B. Profibus®, Foundation Fieldbus®, HART® etc. mit einer übergeordneten Einheit verbunden. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten Einheiten um Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise eine SPS {speicherprogrammierbare Steuerung). Die übergeordnete Einheit dient unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte. Die von den Feldgeräten, insbesondere von Sensoren, erfassten Messwerte werden über das angeschlossene Bussystem an eine oder gegebenenfalls auch an mehrere übergeordnete Einheit(en) übermittelt. Die Datenübertragung von der übergeordneten Einheit über das Bussystem an die Feldgeräte dient insbesondere zur Konfigurierung und Parametrierung von Feldgeräten oder zu Diagnosezwecken. Allgemein gesprochen, wird das Feldgerät über das Bussystem von der übergeordneten Einheit her bedient bzw. gesteuert.
Neben einer drahtgebundenen Datenübertragung zwischen den Feldgeräten und der übergeordneten Einheit besteht auch die Möglichkeit einer drahtlosen Datenübertragung. Insbesondere in den Bussystemen Profibus®, Foundation Fieldbus® und HART® ist eine drahtlose Datenübertragung über Funk spezifiziert.
Während der Lebenszeit eines Feldbusses kann sich die Qualität der Signale auf einer Feldbusleitung z.B. aufgrund von Alterungserscheinungen an der Verkabelung oder aufgrund sonstiger Störeinflüsse, z.B. Übersprechen, verschlechtern.
Aus der DE 10 2005 063 055 A1 ist ein Verfahren zum Anpassen eines Kommunikationsnetzwerkes der Prozessautomatisierungstechnik an die Qualität der Kommunikationsverbindung zwischen zwei Feldgeräten bekannt geworden. Bei dem Feldbus handelt es sich um einen Fieldbus Foundation Feldbus, bei dem die Kommunikation nach dem Publisher-Subscriber-Prinzip erfolgt, d.h. für jeden Busteiinehmer liegt der Zeitpunkt fest, an dem er zum Senden seiner zyklischen Daten aufgefordert wird. Der angesprochene
Busteiinehmer, der Pubfisher, veröffentlicht daraufhin seine Daten über den Feldbus. Diese Daten werden von allen Busteilnehmern, die als Subscriber für diese Daten konfiguriert sind, gelesen.
Jeder Busteilnehmer speichert einen sog. Stalecount-Limit als Güteparameter für die Kommunikationsverbindungen. Bei dem Stalecount Limit handelt es sich um einen Güteparameter, der ein Maß dafür liefert, wann die Kommunikationsverbindung zwischen einem Publisher und einem Subscriber von unzureichender Güte ist. Hierbei wird geprüft, ob die Daten im Eingangspufferspeicher eines Subscribers sich während des letzten
Makrozyklus geändert haben, ist dies nicht der Fall, so wurden entweder keine neuen Daten übertragen oder die Datenübertragung wurde durch eine Störung in der Kommunikationsverbindung verhindert: Jedes Mal wird der Stalecount erhöht.
Um zu verhindern, dass bei einem fest vorgegebenen Stalecount Limit die Prozessanlage gestoppt wird, wird in der DE 10 205 063 055 A1 vorgeschlagen, dass die zeitiiche Entwicklung des Stalecount Limits für eine Kommunikationsverbindung zwischen zwei Busteilnehmern zeitlich erfasst wird und dass aufgrund der Auswertung dieser zeitlichen Entwicklung ggf. der Grenzwert für den Stalecount Limit erhöht wird. Diese Erhöhung wird einer übergeordneten Steuereinheit übermittelt. Somit weist der Feldbus einerseits eine hohe Robustheit auf; andererseits lässt sich ein ausreichend hoher Sicherheitsstandard beim Betreiben einer Prozessanlage erreichen.
Im Stand der Technik wird somit lediglich überprüft, ob erwartete Eingangsdaten ausbleiben. Die Überprüfung erfolgt somit lediglich auf der Applikationsebene. Weitere auf dem Feidbus verschickte und nicht für einen Busteilnehmer bestimmte Daten bleiben unberücksichtigt. Problematisch ist insbesondere, dass die Kommunikation zwischen Sensoren, die selbst üblicherweise keine zyklischen Eingangsdaten erwarten, sondern als Publisher fungieren und Messdaten ausgeben, bei der Überwachung außen vor bleiben.
Darüber hinaus ist es bekannt geworden, dass Feldgeräte zwecks Anbindung an einen Feldbus mit einer hardwaremäßigen Busanschaltung ausgestattet sind. So erfolgt die Busanschaltung eines Feldgeräts bei Profäbus beispielsweise mittels des ASICs SPC4. Als Hardware-Lösung bearbeitet diese Busanschaltung einen Teil des Aufwandes, der beim Empfang eines Feidbustelegramms entsteht. Insbesondere werden in der Busanschaltung die CRC-Prüfung sowie die Überprüfung der Geräteadresse vorgenommen. Hierdurch wird erreicht, dass die Applikatons-Software in einem
Mikroprozessor nur diejenigen Telegramme weiterverarbeiten muss, die für das jeweilige Feldgerät bestimmt sind. Telegramme an andere Busteilnehmer oder fehlerhaft empfangene Telegramme werden sofort verworfen und belasten somit nicht den Mikroprozessor. Nachteilig an der bekannten Lösung sind die relativ hohen Kosten der Hardware-Lösung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Verfahren zur Analyse und Anzeige der Qualität einer auf einem Feldbus stattfindenden Kommunikation in der Prozessautomatisierungstechnik vorzuschlagen,
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in dem Mikroprozessor eine CRC Prüfung von allen auf dem Feldbus verschickten Telegrammen erfolgt, dass sowohl die fehlerhaften als auch die fehlerfreien Telegramme auf der Feldbusleitung separat erfasst werden und dass anhand der gewonnen Information ein Maß für die Qualität der Feldbusleitung bestimmt wird. Dadurch, dass die CRC-Prüfung als Software-Lösung in dem Mikroprozessor des Feldgeräts oder z.B. eines temporär an den Feldbus angeklemmten Anzeigegeräts erfolgt, ist die Möglichkeit gegeben, die bei der Überprüfung der Telegramme gewonnene Information zu weiterführenden Analysezwecken zu nutzen. Es werden nicht mehr nur - wie im Stand der Technik beschrieben - die fehlerhaften Telegramme verworfen; vielmehr werden sowohl die fehlerhaften als auch die fehlerfreien Telegramme gezählt und aus beiden Größen ein Maß für die Qualität der Kommunikationsverbindung ermittelt.
Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch sehr kostengünstig realisieren. Für bei Profibus PA, bei dem die Baudrate üblicherweise bei 31 ,25 kBits/s liegt, reichen bereits einfache 32Bit-Zähler für eine Zähldauer von zwei Jahren aus. Dies kann durch die zur Verfügung stehende Software ohne größeren Aufwand geleistet werden.
Gemäß einer Wetterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Anzahl der fehlerhaften und der fehlerfreien Telegramme in Abhängigkeit von der Zeit gespeichert wird. Hierdurch lassen sich, da der Einbauort des Feldgeräts bekannt ist, temporär auftretende Störungen auf der Feldbusleitung orten.
Darüber hinaus schlägt eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass anhand des zeitlichen Verlaufs der fehlerhaften und der fehlerfreien Telegramme Information über zeitlich zuordenbare Störereignisse in dem Prozess ermittelt wird.
Weiterhin ist vorgesehen, dass eine Warnmeldung ausgegeben wird, wenn bei einem fehlerhaft empfangenen Telegramm die Anzahl der fehlerfreien Telegramme, die seit dem letzten fehlerhaften Telegramm empfangen wurden, unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegt. Darüber hinaus wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, dass anhand der Zunahme der fehlerhaften Telegramme im Vergleich zu den fehlerfreien Telegrammen die Information über eine Verschlechterung der Qualität der Feldbusleitung ermittelt wird.
Als besonders vorteilhaft wird es im Zusammenhang mit der Erfindung erachtet, wenn die für ein Feldgerät bestimmten Telegramme von einem passiven Anzeigegerät mitgehört werden, das über eine Feldbusschnittstelle temporär an die Feldbusieitung angeschlossen wird.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines in der Automatisierungstechnik verwendeten Kommunikationsnetzes,
Fig. 2: eine Auflistung der Ve rfahrenssch ritte, die in einem Mikroprozessor ablaufen, der einem aktiven oder passiven Busteilnehmer zugeordnet ist, und
Fig. 3: ein Flussdiagramm, das eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergibt.
In Fig. 1 ist schematisch ein Kommunikationsnetzwerk dargestellt, wie es in der Automatisierungstechnik zur Steuerung und/oder Überwachung einer Prozessanlage verwendet wird. Eine Steuereinheit S ist über einen Feldbus FB mit einer Vielzahl von Feldgeräten F verbunden. Bei der Steuereinheit handelt es sich um ein Leitsystem bzw. um eine Leitsteuerung. Leitsysteme sind in Verbindung mit unterschiedlichen Feldbussystemen aus der Automatisierungstechnik hinreichend bekannt. Die Steuereinheit S dient zur Prozessvisuaüsierung, Prozessüberwachung und zum Engineering aber auch zum Bedienen, also Parametrieren und Konfigurieren, und Überwachen der Feldgeräte F.
Die Feldgeräte F sind parallel an den Feldbus FB angeschlossen. Bei den Feldgeräten F handelt es sich, wie bereits in der Beschreibungseinleitung erwähnt um Sensoren und/oder um Aktoren oder sonstige prozessnahe Komponenten. Mit dem Feldbus FB ist an beliebiger Stelle darüber hinaus temporär eine tragbare Anzeigeeinheit D verbindbar. Die Anzeigeeinheit übernimmt die Funktion eines Zuhörers, der die auf dem Feldbus FB stattfindenden Kommunikation abhört und ggf. zur Anzeige bringt. Dieses passive Display D, dem keine eigene Busadresse zugeordnet ist, hört alle auf dem Feidbus verschickten Telegramme ab und selektiert ggf. die zu einem bestimmten Feldgerät F gehörenden Telegramme heraus. Nachfolgend können z.B. die Messwerte eines Feldgeräts F, z.B. eines Sensors, auf dem Display D angezeigt werden. Eine entsprechende Anzeägeeinheit D wird von der Firma Endress+Hauser unter der Bezeichnung RID261 angeboten und vertrieben. Beschrieben ist die Anzeigeeinheit auch in der EP 1 079 291 B1.
In Fig. 2 ist eine Auflistung der Verfahrensschritte zu sehen, die in einem Mikroprozessor CPU ablaufen, der einem aktiven oder einem passiven Busteiinehmer F, D zugeordnet ist. Unter Punkt 10 wird eine CRC (Cyclic Redundancy Check)-Prüfung durchgeführt. Dieser CRC-Prüfung wird jedes über den Feldbus FB geschickte Telegramm unterzogen. Anschließend werden unter Punkt 20 die fehlerfrei und die fehlerhaft empfangenen Telegramme gezählt. In einer einfachen Ausgestaltung werden diese Zählerstände dem Bedienpersonal übermittelt. In einem weiteren Schritt wird dann beispieisweise anhand des Verhältnisses der Anzahl der fehlerfreien und der fehlerhaften Telegramme die Güte bzw. die Qualität der auf dem Feldbus FB stattfindenden Kommunikation ermittelt. Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm, das eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergibt. Unter dem Programmpunkt 50 wird ermittelt, ob es sich bei dem empfangenen Telegramm um ein fehlerhaftes Teiegramm handelt. Falls das Telegramm fehlerhaft ist, wird unter dem Programmpunkt 60 der Zähler für die fehlerhaft empfangenen
Telegramme erhöht. Anschließend wird die Anzahl der fehlerfrei empfangenen Telegramme ermittelt, die seit dem zuletzt ermittelten fehlerhaften Telegramm empfangen wurden. Unter Programmpunkt 80 erfolgt eine Prüfung, ob die Anzahl der fehlerhaft empfangenen Telegramme unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegt. Da an die Güte der Kommunikation hohe Maßstäbe angelegt werden, liegt der Grenzwert in der Größenordnung von 100 bis 10.000. Liegt die Anzahl der fehlerfreien Telegramme unterhalb des Grenzwertes so wird unter Programmpunkt 90 eine Warnmeldung an das Bedienpersonal der Prozessanlage ausgegeben. Sowohl für den Fall, dass die Anzahl der fehlerhaften Telegramme nach der Prüfung unter Punkt 80 oberhalb oder unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes liegt, springt das Programm auf den Programmpunkt 50 zurück. Für den Fall, dass die Überprüfung unter Punkt 50 ergibt, das das empfangene Telegramm fehlerfrei ist, wird unter dem Programmpunkt 100 der Zähler für fehlerfrei empfangene Telegramme erhöht.
Die Software zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in jedem Feldgerät F1 der an den Feldbus FB angeschlossen ist, implementiert sein. Ebenso kann das Programm in einem passiven Display, einem sog. Busanzeiger, implementiert sein. Mit den Informationen lässt sich die Qualität der auf dem Feldbus FB stattfindenden Kommunikation überwachen, da die Qualität an jeder Stelle des Feldbusses FB fortlaufend erfasst werden kann. Treten Kommunikationsprobleme auf, die z.B. durch korrodierende Klemmen oder durch Übersprechen auf die Kommunikationsleitung verursacht werden, so lassen sich diese sehr frühzeitig erkennen und gut lokalisieren.
Korrodierende Klemmen wirken sich insoweit aus, als die Häufigkeit der fehlerhaften Telegramme ansteigt, während gleichzeitig die Häufigkeit der fehlerfreien Telegramme kleiner wird.
Werden die fehlerhaften und die fehlerfreien Telegramme in Abhängigkeit von Ihrem zeitlichen und/oder lokalen Auftreten aufgezeichnet, so ist es darüber hinaus möglich, temporäre Störeinflüsse, wie z.B. das Anlaufen einer Pumpe, zu lokalisieren und durch geeignete Gegenmaßnahmen zu kompensieren. Die Störung durch eine anlaufende Pumpe, die sich in einem Übersprechen auf die Kommunikationsleitung zeigt, schlägt sich in temporär auftretenden fehlerhaften Telegrammen nieder. Werden beispielsweise alle zwei Stunden fehlerhafte Telegramme registriert und es stellt sich heraus, dass zu dieser Zeit auch eine Pumpe läuft, so äst durch die Koinzidenz die Wahrscheinlichkeit groß, das die Pumpe oder deren Kabelverlegung die Ursache für die fehlerhaft empfangenen Telegramme ist. Nachfolgend können entsprechend Maßnahmen ergriffen werden, die diesen Fehler in Zukunft ausschließen. Beispielsweise wird eine bessere Kabelabschirmung vorgenommen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Analyse und Anzeige der Qualität einer auf einem Feldbus (FB) stattfindenden Kommunikation in der Automatisierungstechnik, wobei der Feidbus (FB) mehrere Feidgeräte (F, D) untereinander und mit einer übergeordneten Steuereinheit (S) verbindet und wobei jedem Feldgerät (F) eine Feldbusschnittstelle (FS) und zumindest ein Mikroprozessor (CPU) zugeordnet sind, wobei in dem Mikroprozessor (CPU) eine CRC Prüfung von auf dem Feldbus (FB) verschickten Telegrammen erfolgt, wobei sowohl die fehlerhaften als auch die fehlerfreien Telegramme separat erfasst werden und wobei anhand der gewonnen Information ein Maß für die Qualität der Feldbusleitung bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Anzahl der fehlerhaften und der fehlerfreien Telegramme in Abhängigkeit von der Zeit gespeichert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei anhand des zeitlichen Verlaufs der fehlerhaften und der fehlerfreien Telegramme Information über zeitlich zuordenbare Störereignisse in dem Prozess ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei eine Warnmeldung ausgegeben wird, wenn bei einem fehlerhaft empfangenen Telegramm die Anzahl der fehlerfreien Telegramme, die seit dem letzten fehlerhaften Telegramm empfangen wurden, unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei anhand der Zunahme der fehlerhaften Telegramme im Vergleich zu den fehlerfreien Telegrammen Information über eine Verschlechterung der Qualität der Feldbusleitung ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die auf dem Feldbus (FB) verschickten Telegramme von einem passiven Anzeigegerät (D) mitgehört werden, das über eine Feldbusschnittsteile (FS) temporär an die Feldbusleitung angeschlossen wird.
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