WO2010099859A1

WO2010099859A1 - Vorrichtung und verfahren zum bereitstellen eines datenlese- und -schreibzugriffs auf ein gerät

Info

Publication number: WO2010099859A1
Application number: PCT/EP2010/000899
Authority: WO
Inventors: Andre Korrek
Original assignee: Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2010-02-13
Publication date: 2010-09-10
Also published as: DE102009011552A1; DE102009011552B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung schlägt zum Bereitstellen eines Datenlese- und -schreibzugriffs auf ein Gerät (200) von einem Bediengerät (300) aus, eine Vorrichung (100) sowie ein Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung vor, wobei diese eine erste und eine zweite Verbindungseinrichtung (110, 120), eine Speichereinheit (130) mit einer darin gespeicherten Zugriffsapplikation (Z) sowie eine Verarbeitungseinheit (140), die mit der ersten und der zweiten Verbindungseinrichtung (110, 120) sowie mit der Speichereinheit (130) verbunden ist, umfasst. Die erste Verbindungseinrichtung ist gemäß einer ersten Datenübertragungspezifikation ausgebildet zum Verbinden der Vorrichtung mit dem Gerät (200) und die zweite Verbindungseinrichtung (120) gemäß einer zweiten Datenübertragungspezifikation zum Verbinden der Vorrichtung mit dem Bediengerät (300). Die Verarbeitungseinheit (140) ist ausgebildet zur Umsetzung und Weiterleitung von zwischen dem Gerät (200) und dem Bediengerät (300) und umgekehrt zu übertragenen Daten gemäß der jeweiligen Datenübertragungsspezifikation. Die Zugriffsapplikation (Z) ist zu dem Bediengerät (300) übertragbar, auf diesem ausführbar und ausgebildet ist zum Auswerten von das Gerät (200) beschreibenden Daten sowie zum Bereitstellen einer an das Gerät (200) angepassten Zugriffsfunktion und Bedienschnittstelle an dem Bediengerät (300) für einen Datenlese- und -schreibzugriff auf das Gerät (200).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen eines Datenlese- und -schreibzugriffs auf ein Gerät

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bereitstellen eines Datenlese- und -schreibzugriffs auf ein Gerät, insbesondere ein Feldgerät, von einem Bediengerät aus .

Im Bereich der industriellen Fertigungsautomatisierung und der dabei eingesetzten Automatisierungssysteme ist es heute weithin üblich, (Feld-) Geräte wie SPS, Sensoren oder Aktoren über eine Bedienschnittstelle, welche an einem Bediengerät bereitgestellt ist, das mit dem jeweiligen Gerät beispielsweise über ein Netzwerk oder eine andere

Kommunikationsverbindung verbunden ist, zu parametrieren, zu konfigurieren, zu überwachen, zu analysieren oder auch in Betrieb zu nehmen. Hierzu sind bisher vor allem die nachfolgend beschriebenen Ansätze bekannt.

Zunächst gibt es Softwareapplikationen, die auf dem Bediengerät, bei dem es sich beispielsweise um einen PC oder Laptop handeln kann, installiert werden müssen. Alternativ werden webbasierte Applikationen benutzt, für die ein herkömmlicher Webbrowser auf dem Bediengerät genügt, da die Applikation selbst auf einem Webserver, der in dem jeweiligen (Feld-) Gerät , im Folgenden auch einfach nur als Gerät bezeichnet, integriert ist, ausgeführt wird bzw. am Anfang einer Sitzung ( session) vom Webserver auf das Bediengerät übertragen und dann dort ausgeführt wird. Softwareapplikationen, nachfolgend auch als Softwarewerkzeuge bzw. -tools bezeichnet, folgen heute in der Regel dem sogenannten FDT/DTM-Konzept (field device tool/device type manager) . Dabei ist ein DTM als

Treiberprogramm für ein bestimmtes Gerät zu verstehen und umfasst dessen Funktionen, Struktur und Parametrierung. Zudem bietet ein DTM eine GUI (graphical user interface) einschließlich eines Hilfesystems. Die erforderlichen gerätespezifischen Informationen kann der DTM zum Beispiel aus einer standardisierten Gerätebeschreibung, etwa einer GSD-Datei (general Station description) , beziehen, die wie der DTM vom Hersteller des Geräts zum Beispiel über das Internet bereitgestellt wird. FDT definiert die Schnittstelle zwischen dem gesrätespezifischen DTM und einer Rahmenapplikation, zum Beispiel einem Engineering- Tool. Nachteilig bei der Verwendung von Softwaretools ist, dass diese für einen Zugriff auf ein bestimmtes Feldgerät zuvor jeweils anzuspassen sind, etwa durch ein Softwareupdate. Zudem sind die Softwareapplikation sowie die jeweils erforderlichen Softwareupdates auf jedem Bediengerät, dass verwendbar sein soll, zu installieren.

Webbasierte Applikationen, oder kurz Webapplikationen, zur Projektierung, Erstellung, Handhabung, Benutzung, Bearbeitung und/oder Simulation von Geräten bzw. Gerätefunktionen in Automatisierungssystemen werden beispielsweise von der Anmelderin in den früheren deutschen Patentanmeldungen mit den Aktenzeichen 10 2008 014 153.4-55 und 10 2008 019 040.3-55 ausführlich beschrieben. In beiden Anmeldungen werden die Webapplikationen bevorzugt mittels Ajax-Technologie (Asynchronous JavaScript and XML) realisiert . Die zunehmende Verwendung webbasierter Applikationen auch im Bereich der Fertigungsautomatisierung und der entsprechenden Automatisierungssysteme ist nicht zuletzt auch eine Folge des vermehrten Einsatzes Ethernet-basierter und TCP/ IP- fähiger Feldbussysteme (industrial ethernet) wie zum Beispiel Profinet.

Gegenüber den herkömmlichen Softwareapplikationen haben Webapplikationen vor allem den Vorteil, dass im

Wesentlichen jedes Bediengerät genutzt werden kann, das über einen Webbrowser und eine Netzwerkschnittstelle verfügt, während Softwareapplikationen speziell auf die Hardware und dass Betriebssystem des jeweiligen Bediengeräts abgestimmt sein müssen und auf diesem zu installieren sind.

Nachteilig ist jedoch beim Einsatz von Webapplikationen, dass sie speziell auf das jeweilige (Feld-) Gerät abgestimmt sein müssen und auf diesem zu installieren sind. Zudem ist auf jedem der Geräte neben der Webapplikation auch eine Webserver-Applikation zum Ausführen der Webapplikation und Bereitstellen deren Funktionen für den Zugriff durch ein Bediengerät zu installieren, wobei jedes Gerät bzw. dessen Webserver für einen Zugriff unter einer individuellen

Adresse anzusprechen ist. Weiterer Nachteile sind zum einen in dem hohen Aufwand zu sehen, der sich aus der erforderlichen Administration und Wartung jedes einzelnen Geräts und dessen Webserver- und Webapplikation ergibt, und zum anderen in den hohen Gerätekosten, die sich daraus ergeben, dass jedes Gerät über ausreichend Ressourcen verfügen muss, um neben dessen eigentlichen Gerätefunktionen auch die Webserver-Applikation sowie die Webapplikation ausführen zu können.

Eine Möglichkeit zur Beseitigung zumindest einiger der genannten Probleme und Nachteile beschreibt die Anmelderin in einer anderen früheren deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2008 055 660.2-55. Ein wesentlicher Gedanke der in dieser Anmeldung beschriebenen Erfindung liegt darin, die Webapplikation sowie die Webserver-Applikation nicht auf jedem Feldgerät, auf das zugegriffen werden soll, sondern lediglich auf einem zentralen, den Feldgeräten übergelagerten Gerät wie zum Beispiel einer SPS zu installieren. Diese Lösung ist jedoch relativ komplex und für Anwendungsfälle nicht praktikabel, in denen beispielsweise ein Zugriff auf das Feldgerät nicht über das Netz des Automatisierungssystems erfolgen kann oder soll. Dies kann zum Beispiel im Zuge der Wartung oder Reparatur eines Feldgeräts der Fall sein, wenn ein Service-Techniker vor Ort im Feld seinen Service-Laptop direkt mit dem Gerät verbinden möchte, um Konfigurationswerte für bestimmte

Parameter des Geräts zu überprüfen oder neu einzustellen.

Ein weiterer Ansatz, wie ihn zum Beispiel die Firma Silicat vorschlägt (vgl. www.silicat.de), sieht vor, jedes Feldgerät mit einem zusätzlichen Mikrocontroller auszustatten, der über eine serielle, UART- bzw. SPI- basierte Schnittstelle (Universal Asynchronous Receiver Transmitter; Serial Peripheral Interface) fest mit dem Mikrocontroller bzw. Hauptprozessor des Feldgeräts verbunden ist. Über eine weitere Schnittstelle ist der zusätzliche Mikrocontroller zudem mit einem Flash-Speicher verbunden. Vor allem aber besitzt der zusätzliche Mikrocontroller noch eine USB-basierte Schnittstelle (Universal Serial Bus) , über die das Feldgerät mit einem Bediengerät, zum Beispiel einem PC oder Laptop, über dessen USB-Schnittstelle und ein USB-Kabel verbindbar ist. Für einen Zugriff auf das Feldgerät muss bei diesem Ansatz in der Regel keine zusätzliche Software auf dem Bediengerät instaliert werden, es genügt ein herkömmlicher Webbrowser. Der Flash-Speicher wird von aktuellen Betriebssystemen automatisch erkannt und als Wechseldatenträger eingerichtet. Auf diesem Speicher ist eine Webapplikation gespeichert, die zum Webbrowser auf das Bediengerät übertragen und dann dort ausgeführt wird, wobei hierzu auf dem Feldgerät keine Webserver-Applikation ausgeführt werden muss, da die Webapplikation mit einfachen, Webserver- unabhängigen Techniken wie HTML (Hypertext Markup Language) und JavaScript realisiert wird. Auf diese Weise ist an dem Bedienberät eine GUI zur Steuerung, Überwachung und/oder Analyse des Feldgeräts bereitstellbar.

Auch wenn bei diesem Ansatz eine das Feldgerät zusätzlich belastende Webserver-Applikation nicht erforderlich ist, bestehen mehrere der oben erwähnten Nachteile weiterhin. So ist die Webapplikation speziell auf das jeweilige Gerät abzustimmen und in dessen Flash-Speicher zu hinterlegen, was einen erhöten Administrations- und Wartungsaufwand bedeutet. Vor allem aber führt der zusätzliche

Hardwarebedarf zu erhöhten Gerätekosten. Zudem muss die Firmware des Geräts an den zusätzlichen Mikrocontroller angepasst werden.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine weitere Möglichkeit bereit zu stellen, die es unter Vermeidung zumindest einiger der oben erwähnten Nachteile erlaubt, zum Lesen und Schreiben von Daten von einem Bediengerät aus auf einfache Weise auf ein Gerät zuzugreifen.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch eine Vorrichtung sowie ein Verfahren gemäß der unabhängigen Ansprüche, wobei bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausführungsformen in den Unteransprüchen beschrieben werden.

Demnach ist gemäß Anspruch 1 eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Datenlese- und -schreibzugriffs auf ein Gerät, inbesondere ein Feldgerät, von einem Bediengerät aus vorgesehen. Eine derartige Vorrichtung umfasst zwei Verbindungseinrichtungen, wobei die erste Verbindungseinrichtung gemäß einer ersten Datenübertragungspezifikation ausgebildet ist für eine Verbindung der Vorrichtung mit dem Gerät und die zweite Verbindungseinrichtung gemäß einer zweiten Datenübertragungspezifikation ausgebildet ist für eine Verbindung der Vorrichtung mit dem Bediengerät . Ferner umfasst die Vorrichtung eine Speichereinheit mit einer darin gespeicherten Zugriffsapplikation und eine Verarbeitungseinheit, die mit der ersten und der zweiten Verbindungseinrichtung sowie mit der Speichereinheit verbunden ist. Diese Verarbeitungseinheit ist ausgebildet zur Umsetzung und Weiterleitung von zwischen dem Gerät und dem Bediengerät und umgekehrt zu übertragenen Daten gemäß der jeweiligen Datenübertragungsspezifikation. Die in der Speichereinheit gespeicherte Zugriffsapplikation ist zu dem Bediengerät übertragbar und auf diesem ausführbar, wobei die Zugriffsapplikation ausgebildet ist zum Auswerten von das Gerät beschreibenden Daten sowie zum Bereitstellen einer an das Gerät angepassten Bedienschnittstelle an dem Bediengerät, für einen Datenlese- und -schreibzugriff auf das Gerät .

Ferner ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe ein Verfahren gemäß Anspruch 13 zum Bereitstellen eines Datenlese- und -schreibzugriffs auf ein Geräts, insbesondere ein Feldgerät, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen. Neben dem Verbinden der Vorrichtung mit dem Gerät und dem Bediengerät umfasst dieses Verfahren als weitere Schritte das Ausführen der in der Speichereinheit gespeicherten

Zugriffsapplikation auf dem Bediengerät sowie das automatische Auswerten von das Gerät beschreibenden Daten und das automatische Bereitstellen einer an das Gerät angepassten Bedienschnittstelle an dem Bediengerät.

Somit sind einerseits keine aufwendigen und/oder kostensteigernden Anpassungen weder am Gerät noch am Bediengerät erforderlich, andererseits besteht aber auch Unabhängigkeit von Datennetzinfrastrukturen. Vorteilhaft ist zudem, dass die Zugriffsapplikation ausgebildet ist, basierend auf das Gerät beschreibenden Daten eine an das jeweilige Gerät angepasste Bedienschnittstelle bereit zu stellen, wobei hierin ein Kerngedanke der Erfindung zu sehen ist, nämlich Verwaltungs -Algorithmen der Zugriffsapplikation auf der einen Seite und

Gerätebeschreibungsdaten auf der anderen Seite strikt zu trennen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, das die Zugriffsapplikation zum Auslesen der das Gerät beschreibenden Daten aus einer Speichereinheit ausgebildet ist, bei der es sich um die Speichereinheit der Vorrichtung handeln kann aber auch um eine Speichereinheit des Geräts oder des Bediengeräts. Sofern diese Daten in einer Speichereinheit des Geräts, auf das der Zugriff erfolgen soll, gespeichert sind, kann das Auslesen und Auswerten der Daten durch die Zugriffsapplikation automatisch unmittelbar nach deren Ausführung erfolgen. Eine andere Möglichkeit ist zum Beispiel, dass die Bedienperson die aus einem Speicher des Bediengeräts auszulesenden und auszuwertenden Daten, die das Gerät beschreiben, auf das der Zugriff erfolgen soll, der Zugriffsapplikation anzeigt bzw. zuweist.

Vorzugsweise umfassen die das Gerät beschreibenden Daten wenigstens zu einem Parameter des Geräts detaillierte Daten, das heißt für ein diesen Parameter repräsentierendes Datenobjekt insbesondere dessen Objektadresse, Datentyp und Wertebereich sowie die Art der Präsentation an einer

Bedienschnittstelle. Ferner ist die Zugriffsapplikation bevorzugt ausgebildet, für den wenigstens einen Parameter aus dem Gerät einen Konfigurationswert auszulesen und an der Bedienschnittstelle unter Berücksichtigung der definierten Präsentationsart auszugeben sowie einen an der Bedienschnittstelle für den wenigstens einen Parameter eingegebenen oder ausgewählten Konfigurationswert, insbesondere unter Berücksichtigung des definierten Wertebereichs, in das Gerät einzuschreiben.

Besonders bevorzugt umfassen die das Gerät beschreibenden Daten im Falle eines zu messenden Parameters des Geräts auch Daten, die das Aktualisierungsintervalls, also die Zeitspanne zwischen einer und der nächsten Messung, definieren. Zweckmäßiger Weise ist ferner die

Zugriffsapplikation ausgebildet, unter Berücksichtigung des definierten Aktualisierungsintervalls und der definierten Präsentationsart für den zu messenden Parameter einen aktuellen Messwert aus dem Gerät wiederholt auszulesenen und an der Bedienschnittstelle wiederholt auszugeben.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Zugriffsapplikation zum Bereitstellen einer eine GUI umfassenden Bedienschnittstelle ausgebildet.

Bevorzugt ist die Zugriffsapplikation ausgebildet, die Bedienschnittstelle in Zusammenwirken mit einer auf dem Bediengerät ausgeführten Java-Laufzeitumgebung bereitzustellen, wobei der Programmcode der Zugriffsapplikation Java-Code umfasst.

Alternativ oder ergänzend ist die Zugriffsapplikation ausgebildet, die Bedienschnittstelle in Zusammenwirken mit einer auf dem Bediengerät ausgeführten Webbrowser- Applikation bereitzustellen, wobei der Programmcode der Zugriffsapplikation anwendungsspezifisch HTML-, JavaScript- und/oder Java-Code umfasst.

Besonders bevorzugt ist die zweite Verbindungseinrichtung der Vorrichtung gemäß der USB-Spezifikation ausgebildet, so dass die Vorrichtung auf besonders einfache Weise mittels eines herkömmlichen USB-Kabels mit dem Bediengerät, welches zum Beispiel ein Laptop ist, verbunden werden kann, da heute beinahe jeder Laptop oder PC über zumindest eine USB- Schnittstelle verfügt.

Die erste Verbindungseinrichtung der Vorrichtung ist bevorzugt für eine serielle Datenübertragung ausgebildet, insbesondere gemäß ANSI/EIA/TIA-232- und ANSI/EIA/TIA-574- Spezifikation, so dass die Vorrichtung über eine serielle Schnittstelle mit dem Gerät verbunden werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die erste Verbindungseinrichtung einen für eine galvanische Trennung ausgebildeten Datenkoppler, so dass die Vorrichtung auch in einem EX-Umfeld und für Applikationen einsetzbar ist, bei denen gefährliche Berührungsspannungen zu vermeiden sind.

Es sind auch Ausführungsformen der Vorrichtung vorgesehen, bei denen die erste oder die zweite Verbindungseinrichtung für eine kabellose Verbindung ausgebildet ist. Die

Vorrichtung ist dann entweder nur mit dem Gerät oder dem Bediengerät über eine Kabel- bzw. Steckverbindung verbunden, während die jeweils andere Verbinung zum Beispiel WLAN-, Bluetooth- oder Infrarot-basiert herstellbar ist.

Die von der Vorrichtung umfasste Speichereinheit ist bevorzugt als Flash-Speicher ausgeführt.

Diese und weitere Merkmale sowie weitere damit einher gehende Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.

Die Figur 1 zeigt in einer einfachen schematischen Darstellung, ein Gerät, mit dem für einen Datenlese- und - schreibzugriff ein Bediengerät mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden ist.

In der Figur 1 ist mit 100 eine erfindungsgemäße Vorrichtung gekennzeichnet, die über eine erste und eine zweite Verbindungseinrichtung 110, 120 sowie eine Speichereinheit 130 und eine Verarbeitungseinheit 140 verfügt .

Ein Gerät, in diesem Fall ein Feldgerät, auf das ein Datenlese- und -schreibzugriff erfolgen soll, ist mit 200 gekennzeichnet und besitzt eine Verbindungseinrichtung 210. Bei dem Feldgerät 200 kann es sich zum Beispiel um ein Gerät mit einem Sensor oder Aktor oder aber um eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) handeln.

Ein Bediengerät, von dem aus eine Bedienperson auf das Gerät 200 zugreifen können soll, ist mit 300 gekennzeicht . Neben einer Verbindungseinrichtung 320 besitzt das Bediengerät unter anderem auch eine in der Figur nicht dargestellte Speichereinheit sowie eine ebenfalls nicht dargestellte Verarbeitungseinheit .

Über eine Kommunikationsverbindung 115 zwischen den Verbidungseinrichtungen 110 und 210 sowie eine Kommunikationsverbindung 125 zwischen den

Verbidungseinrichtungen 120 und 320 ist die Vorrichtung 100 mit dem Gerät 200 und dem Bediengerät 300 verbunden, so dass Daten zwischen dem Gerät 200, der Vorrichtung 100 und dem Bediengerät 300 übertragbar sind.

Die Verbindungseinrichtung 210 des Feldgeräts ist für eine serielle Datenübertragung mit einer seriellen Schnittstelle ausgebildet. Die zur Verbindung mit dem Gerät 200 ausgebildete Verbindungseinrichtungseinrichtung 110 der Vorrichtung 100 weist dementsprechend eine gleichartige Schnittstelle auf. Dabei können die

Verbindungseinrichtungen 210 und 110 zum Beispiel gemäß ANSI/EIA/TIA-232- und ANSI/EIA/TIA-574-Spezifikation aber auch gemäß einer anderen Spezifikation für Datenverarbeitungs- und -Übertragungssysteme ausgebildet sein.

Die Verbindungseinrichtung 320 des Bediengeräts 300, bei dem es sich z.B. um einen Laptop-Computer handelt, ist gemäß USB-Spezifikation ausgebildtet und bietet eine entsprechende Schnittstelle, wie sie bei Laptop- aber auch herkömmlichen Personalcomputern weit verbreitet ist. Folglich ist auch die Verbindungseinrichtung 120 mit einer passenden USB-Schnittstelle ausgebildet, so dass die Vorrichtung 100 auf einfache Weise mit dem Bediengerät verbindbar ist .

Bezüglich ihrer Erscheinug und Größe kann die Vorrichtung 100 im Wesentlichen als Adapter mit einem handlichen Gehäuse bezeichnet werden, wobei eine Ausführungsform vorgesehen ist, bei der die Schnittstellen beider Verbindungseinrichtungen 110 und 120 als Buchse in der Gehäusewand ausgeführt sind, so dass die Vorrichtung 100 äußerst kompakt ist, jedoch für die Verbindung zum Gerät 200 sowie zum Bediengerät 300 jeweils ein zusätzliches Verbindungskabel erforderlich ist. Bei einer anderen Ausfürhungsform ist zum Beispiel die Schnittstelle der Verbindungseinrichtung 120 als ein aus der Gehäusewand herausragender Stecker ausgeführt, so dass die Vorrichtung zum Beispiel direkt mit einer als passende Buchse ausgeführten Schnittstelle der Verbindungseinrichtung 320 des Bediengeräts 300 verbindbar ist. Ferner ist bei einer Ausführungsform zum Beispiel die Schnittstelle der Verbindungseinrichtung 110 über ein Kabel aus der Gehäusewand der Vorrichtung 100 herausgeführt, so dass diese ohne ein zusätzliches Verbindungskabel mit dem Gerät 200 verbindbar ist.

Des weiteren könnte die Verbindungseinrichtung 110 oder 120 aber auch für eine kabellose Verbindung mit dem Gerät 200 bzw. dem Bediengerät 300 ausgebildet sein, etwa via WLAN, Bluetooth oder Infrarot . Ferner kann beispielsweise die Verbindungseinrichtung 110 einen Datenkoppler zur galvanischen Trennung umfassen, so dass bei einer Verbindung mit dem Gerät 200 für empfindliche Bauteile gefährliche Berührungsspannungen eben so wie eine Funkenbildung vermieden werden, wodurch die Vorrichtung 100 zum Beipiel auch in einem EX-Umfeld einsetzbar ist.

Als Ausgabeeinrichtung verfügt der Laptop-Computer 300 über eine in der Figur nicht dargestellte LCD-Anzeige und als Eingabeeinrichtung ist an dem Laptop 300 eine ebenfalls nicht abgebildete Tastatur vorhanden. Anstelle eines Laptop-Computers kann es sich bei dem Bediengrät 300 etwa auch um einen Tablet- Computer handeln, bei dem ein sogenannter Touchscreen sowohl als Ausgabe- als auch als Eingabeeinrichtung dient .

In der Speichereinheit 130 der Vorrichtung 100, die in diesem Fall als Flash-Speicher ausgeführt ist, ist eine Zugriffsapplikation Z gespeichert, die über die Kommunikationsverbindung 125 zu dem Bediengerät 300 übertragbar und durch dessen Verarbeitungseinheit ausführbar ist.

In der Speichereinheit des Bediengeräts 300 sind eine Webbrowser-Applikation sowie eine Laufzeitumgebung für Java-basierte Applikationen gespeichert und durch die Verarbeitungseinheit des Bediengeräts 300 ausführbar.

Die Zugriffsapplikation Z ist zum Zusammenwirken sowohl mit der Webbrowser-Applikation als auch mit der Java- Laufzeitumgebung auf Seiten des Bediengeräts 300 ausgebildet, wobei sie, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, der Bedienperson eine Zugriffsfunktion und eine Bediendschnittstelle zur Handhabung der Zugriffsfunktion an dem Bediengerät 300 bereitstellt.

Erfindungsgemäß ist die Zugriffsapplikation zunächst geräteneutral ausgebildet und somit grundsätzlich für Zugriffe auf beliebige Geräte 200 anwendbar. Sie ist aber auch auf beliebigen Bediengeräten 300 ausführbar, sofern diese eine Java-Laufzeitumgebung und/oder eine Webbrowser- Applikation aufweisen. Eine spezifische Anpassung der Zugriffsfunktion und der Bedienschnittstelle an ein bestimmtes Gerät 200 ist mit Hilfe wenigstens einer sogenannten Gerätebeschreibungsdatei möglich, die eine Menge von ein Gerät detailliert beschreibenden Daten enthält.

Nachdem die Vorrichtung 100 mit dem Bediengerät 300 verbunden wurde, kann von dem Bediengerät auf die

Speichereinheit 130 der Vorrichtung unter Mitwirkung der Verarbeitungseinheit 140 zugegriffen werden. Insbesondere wenn zwischen der Vorrichtung und dem Bediengerät eine USB- basierte Kommunikationsverbindung 125 besteht, wird die Speichereinheit 130 von dem Betriebssystem des Bediengeräts in der Regel automatisch erkannt und als sogenannter Wechseldatenräger am Bediengerät bereitgestellt. Damit die Bedienperson auch Zugriff auf das Gerät 200 erhalten kann, muss dies ebenfalls mit der Vorrichtung 100, insbesondere der Verbindungseinrichtung 110, verbunden sein, und es muss ferner die Zugriffsapplikation Z auf dem Bediengerät 300 ausgeführt werden. Das Ausführen der

Zugriffsapplikation ist entweder durch die Bedienperson zu initiieren, indem sie eine zu der Zugriffsapplikation gehörende Start-Datei, welche in der Speichereinheit 130 gespeichert ist, aktiviert. Alternativ kann das Betriebssystem des Bediengeräts 300 automatisch das

Ausführen der Zugriffsapplikation Z initiieren, sobald der Zugriff auf die Speichereinheit 130 möglich ist. Bevorzugt handelt es sich bei der Start-Datei um eine HTML-Datei mit darin enthaltenem HTML- und JavaScript -Code, so dass zum Bereitstellen der Bedienschnittstelle der

Zugriffsapplikation Z auch eine Webbrowser-Applikation auf dem Bediengerät ausgeführt wird.

Auf der Anzeigeeinheit des Bediengeräts 300 wird der Bedienperson nun eine graphische Benutzerschnittstelle (graphical user interface, GUI) bzw. Bedienoberfläche präsentiert, die mittels der Eingabeeinheit bedient werden kann.

In einer anderen Ausführungsvariante kann die Start-Datei oder wenigstens eine weitere zu der Zugriffsapplikation gehörende und aus der Speichereinheit 130 automatisch nachgeladene Datei alternativ oder ergänzend Java-Code enthalten, so dass zum Bereitstellen der Bedienschnittstelle der Zugriffsapplikation auch eine Java- Laufzeitumgebung auf dem Bediengerät ausgeführt wird. In Abhängigkeit davon, ob der Zugriffapplikation Z bereits automatisch Daten, die das Gerät 200 beschreiben, auswerten konnte, stellt sich die präsentierte Bedienschnittstelle dar. So ist die Zugriffsapplikation ausgebildet, automatisch in Zusammenwirken mit der Verarbeitungseinheit 140 der Vorrichtung 100 eine in der Figur nicht dargestellte Speichereinheit des Geräts 200 nach das Gerät beschreibenden Daten zu durchsuchen, diese gegebenenfalls auszulesen und zu interpretieren, so dass sowohl die Bedienschnittstelle als auch die Zugriffsfunktion der

Zugriffsapplikation Z bereits für einen Datenlese- und - Schreibzugriff an das Gerät 200 angepasst sind. Konnten solche Gerätebeschreibungsdaten von der Zugriffsapplikation Z nicht automatisch ermittelt werden, wird die Bedienperson über die Bedieschnittstelle entsprechend aufgefordert, für das Gerät 200 geeignete Beschreibungsdaten, zum Beispiel in Form einer Gerätebeschreibungsdatei, bereitzustellen, das heißt den Speicherzugriffspfad anzugeben, so dass anschließend diese Daten von der Zugriffsapplikation Z gelesen und interpretiert werden können, um schließlich die für das Gerät 200 angepasste Bedienschnittstelle und Zugriffsfunktion bereit zu stellen.

Die erforderliche Gerätebeschreibungsdatei kann dabei in einer Speichereinheit des Bediengeräts 300 gespeichert sein, beispielsweise auch auf einer CD im einem nicht dargestellten CD-Laufwerk des Bediengeräts. Vorteilhafter Weise sind die Gerätebeschreibungsdaten aber im Speicher 130 der Vorrichtung 100 enthalten. Je nach Kapazität des Speichereinheit 130 können darin zum Beispiel mehrere

Gerätebeschreibungsdateien für jeweils unterschiedliche Geräte 200 gespeichert sein, so dass die Vorrichtung sehr flexibel für eine Vielzahl von Geräten und mit einem beliebigen Bediengerät einsetzbar ist.

Je nach Art und Alter eines Geräts 200 kann die Größe dessen Speichereinheit unterschiedlich bemessen sein, zum Beispiel auch nur so groß, dass darin zwar Gerätebeschreibungsdaten bereitliegen, diese allerdings nicht alle sondern nur die wichtigsten Parameter des Geräts 200, etwa zu dessen Grundfunktionen, definieren. In einem solchen Fall können über die automatisch angepasste und bereitgestellte Bedienschnittstelle auch nur diese Parameter eingesehen und konfiguriert werden. Die Bedienperson kann jedoch um Zugriff auf alle Parameter des Geräts 200 zu erlangen, der Zugriffsapplikation zusätzliche Gerätebeschreibungsdaten bereitstellen, die in einer

Speichereinheit der Vorrichtung 100 oder des Bediengeräts 300 vorhanden sind.

Die von der Zugriffsapplikation Z zur Anpassung ihrer Zugriffsfunktion und Bedienschnittstelle an das jeweilige Gerät 200 verwendeten Gerätebeschreibungsdaten beinhalten zu wenigstens einem Parameter des Gerät detaillierte Angaben. Bevorzugt ist dabei für jeden Parameter ein Datenobjekt definiert und zu diesem die Objektadresse, der Datentyp, der Name und der Wertebereich, darüber hinaus aber auch, wie der jeweilige Parameter bzw. dessen Wert oder Werte an einer Bedienschnittstelle zu präsentieren sind. Für einen Parameter dessen Wert zu messen ist, etwa bei einem Gerät, das einen Sensor umfasst, ist zu dem entsprechenden Datenobjekt auch das

Aktualisierungsintervalls definiert, also die Zeitspanne nach der eine neue Messung des Werts erfolgt. Darüber hinaus können die Gerätebeschreibungsdaten auch erläuternde Texte zu den einzelnen Parametern und/oder dem Gerät im Allgemeinen enthalten, die der Bedienperson zur Unterstützung dienen sollen. Zudem können alle Bezeichnungen und Texte auch in mehreren Sprachen vorliegen.

Basierend auf solchen Gerätebeschreibungsdaten ist die Zugriffsapplikation Z dann in der Lage, den aktuellen Wert zu jedem definierten Parameter aus dem Gerät 200 auszulesen und insbesondere unter Berücksichtigung der definierten

Präsentationsart an dem Bediengerät 300 eine entsprechende Bedienschnittstelle bereit zu stellen. So wird der Bedienperson zum Beispiel eine graphische Bedienoberfläche im Stil einer Webseite angezeigt, wobei diese für jeden definierten Paramater verbunden mit der jeweiligen Parameterbezeichnung beispielweise ein editierbares Textfeld, ein Auswahlliste eine Grafik, ein Diagramm oder ähnliches sowie einen Erläuterungstext umfasst. Bei Messparametern wird der aktuelle Wert von der Zugriffsapplikation Z entsprechend des definierten

Aktualisierungsintervalls stets erneut aus dem Gerät ausgelesen und auf einer aktualisierten Bedienoberfläche angezeigt .

Die Bedienperson hat somit zum einen die Möglichkeit, sich die die aktuellen Konfigurations- und/oder Messwerte des Gerät 200 anzeigen zu lassen und zu überprüfen. Zum anderen kann die Bedienperson einzelne oder mehrere Parameter neu konfigurieren, das heißt aus dem definierten Bereich möglicher Werte einen anderen Wert auszuwählen bzw. einzugeben. Diese neu gesetzten Konfigurationswerte werden dann von der Zugriffsapplikation in das Gerät 200 eingeschrieben . Da die Kommunikationsverbindungen zwischen dem Bediengerät 300 und der Vorrichtung 100 bzw. zwischen der Vorrichtung 100 und dem Gerät 200 auf unterschiedlichen Datenübertragungsspezifikationen basieren, können ausgelesene aktuelle Konfigurations- und/oder Messwerte nicht direkt vom Gerät 200 zum Bediengerät 300 übertragen werden, gleiches gilt für am Bediengrät 300 eingegebene und in das Gerät 200 einzuschreibende Konfigurationswerte. Daher ist die Verarbeitungseinheit 140, die mit beiden

Verbindungseinrichtungen 110 und 120 der Vorrichtung 100 verbunden ist und bei der es sich bevorzugt um einen Mikrocontroller handelt, dazu ausgebildet, eine Umsetzung und Weiterleitung der zu übertragenden Daten vorzunehmen. Dies kann besonders einfach beispielsweise derart erfolgen, dass aus dem Gerät 200 ausgelesene Daten, von der Verarbeitungseinheit 140 zunächst in bestimmte Dateien in die Speicherheit 130 geschrieben werden, wobei diese Dateien dann für das Bediengerät 300 lesbar sind. So werden etwa Gerätebeschreibungsdaten in eine Datei namens

"description.dat", Konfigurationsdaten in eine Datei "config.dat" und Messwerte in eine Datei "measurement.dat" geschrieben. In umgekehrter Richtung werden auch in das Gerät 200 zu schreibende Daten zunächst ein eine bestimmte Datei, zum Beispiel namens "writeconfig.dat", in die Speichereinheit 130 geschrieben, von wo aus die Verarbeitungseinheit 140 die Daten an das Gerät 200 weiterleitet. Spätestens wenn die Kommunikationsverbindung 115 von der Bedienperson wieder getrennt wurde, werden diese Dateien automatisch von der Verarbeitungseinheit 140 aus der Speichereinheit 130 gelöscht.

Sofern die Speichereinheit 130 als Flash-Speicher ausgebildet ist, verfügt die Vorrichtung 100 bevorzugt über einen zusätzlichen in der Figur nicht dargestellten RAM- Speicher, der ebenfalls mit der Verarbeitungseinheit 140 verbunden ist. Um den Flash-Speicher vor einem zu häufigen Wiederbeschreiben zu schützen und dessen Lebensdauer zu optimieren, werden dann insbesondere wiederholt auszulesende Messwerte nicht in den Flash- sondern in den RAM-Speicher geschrieben.

Basierend auf einer Vorrichtung 100 wird gemäß vorstehender Beschreibung somit ein Verfahren zur Bereitstellung eines Datenlese- und -schreibzugriffs auf ein Gerät angewendet, welches im wesentlichen die Schritte umfasst:

- Verbinden der Vorrichtung 100 mit dem Gerät 200 und dem Bediengerät 300;

- Ausführen der in der Speichereinheit 130 gespeicherten Zugriffsapplikation Z auf dem Bediengerät 300;

- automatisches Auswerten von das Gerät (200) beschreibenden Daten sowie - automatisches Bereitstellen einer an das Gerät angepassten Zugriffsfunktion und Bedienschnittstelle an dem Bediengerät (300) für einen Datenlese- und -schreibzugriff auf das Gerät .

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Bereitstellen eines Datenlese- und - schreibzugriffs auf ein Gerät (200) , inbesondere ein Feldgerät, von einem Bediengerät (300) aus, umfassend eine erste Verbindungseinrichtung (110) , die gemäß einer ersten Datenübertragungspezifikation ausgebildet ist zum Verbinden der Vorrichtung mit dem Gerät (200) ; eine zweite Verbindungseinrichtung (120) , die gemäß einer zweiten Datenübertragungspezifikation ausgebildet ist zum Verbinden der Vorrichtung mit dem Bediengerät (300) ; eine Speichereinheit (130) mit einer darin gespeicherten Zugriffsapplikation (Z) ; eine Verarbeitungseinheit (140) , die mit der ersten und der zweiten Verbindungseinrichtung (110, 120) sowie mit der Speichereinheit (130) verbunden und ausgebildet ist zur Umsetzung und Weiterleitung von zwischen dem Gerät (200) und dem Bediengerät (300) und umgekehrt zu übertragenen Daten gemäß der jeweiligen Datenübertragungsspezifikation; wobei die Zugriffsapplikation (Z) zu dem Bediengerät (300) übertragbar, auf diesem ausführbar und ausgebildet ist zum Auswerten von das Gerät (200) beschreibenden Daten sowie zum Bereitstellen einer an das Gerät (200) angepassten Zugriffsfunktion und Bedienschnittstelle an dem Bediengerät (300) für einen Datenlese- und -schreibzugriff auf das Gerät (200) .

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die

Zugriffsapplikation (Z) ausgebildet ist, zum Auslesen der das Gerät (200) beschreibenden Daten aus einer Speichereinheit, wobei dies die Speichereinheit (130) der Vorrichtung oder eine Speichereinheit sein kann, die von dem Gerät (200) oder dem Bediengerät (300) umfasst ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die das Gerät (200) beschreibenden Daten detaillierte Daten wenigstens zu einem Parameter des Geräts umfassen, das heißt für ein diesen Parameter repräsentierendes Datenobjekt insbesondere dessen Objektadresse, Datentyp und Wertebereich sowie die Art der Präsentation an einer Bedienschnittstelle, wobei die Zugriffsapplikation (Z) ausgebildet ist zum Auslesen eines aktuellen Konfigurationswertes für den wenigstens einen Parameter aus dem Gerät und zum Ausgeben des Konfigurationswertes an der

Bedienschnittstelle unter Berücksichtigung der definierten Präsentationsart, sowie zum Einschreiben eines an der Bedienschnittstelle eingegebenen oder ausgewählten Konfigurationswertes für den wenigstens einen Parameter in das Gerät, insbesondere unter Berücksichtigung des definierten Wertebereichs.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die das Gerät (200) beschreibenden Daten detaillierte Daten zu wenigstens einem zu messenden Parameter des Geräts umfassen, das heißt für ein diesen Parameter repräsentierendes Datenobjekt insbesondere dessen Objektadresse, Datentyp und Wertebereich sowie die Art der Präsentation an einer Bedienschnittstelle und Daten zur Definition des Aktualisierungsintervalls, wobei die Zugriffsapplikation (Z) ausgebildet ist zum wiederholten Auslesen eines aktuellen Messwertes für den zu messenden Parameter aus dem Gerät und zum wiederholten Ausgeben des Messwertes an der Bedienschnittstelle unter Berücksichtigung der definierten Präsentationsart und des definierten Aktualisierungsintervalls .

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Zugriffsapplikation (Z) ausgebildet ist zum Bereitstellen einer eine GUI umfassenden Bedienschnittstelle .

6. Vorrichtung nach nach Anspruch 5, wobei die Zugriffsapplikation (Z) ausgebildet ist zum Bereitstellen der Bedienschnittstelle in Zusammenwirken mit einer auf dem Bediengerät ausgeführten Java-Laufzeitumgebung, und wobei der Programmcode der Zugriffsapllikation Java-Code umfasst .

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Zugriffsapplikation (Z) ausgebildet ist zum

Bereitstellen der Bedienschnittstelle in Zusammenwirken mit einer auf dem Bediengerät ausgeführten Webbrowser-Applikation, und wobei der Programmcode der Zugriffsapllikation HTML- und JavaScript -Code umfasst.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zweite Verbindungseinrichtung (120) gemäß USB- Spezifikation ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Verbindungseinrichtung (110) für eine serielle Datenübertragung, insbesondere gemäß ÄNSI/EIA/TIA-232- und ANSI/EIA/TIA-574-Spezifikation, ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die erste Verbindungseinrichtung (110) einen für eine galvanische Trennung ausgebildeten Datenkoppler umfasst .

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste oder die zweite Verbindungseinrichtung (110,

120) für eine kabellose Verbindung ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Speichereinheit (130) als Flash-Speicher ausgebildet ist.

13. Verfahren zum Bereitstellen eines Datenlese- und - schreibzugriffs auf ein Gerät (200) , inbesondere ein Feldgerät, von einem Bediengerät aus, unter Verwendung einer Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die folgenden Verfahrensschritte umfassend: Verbinden der Vorrichtung (100) mit dem Gerät (200) und dem Bediengerät (300) ; Ausführen der in der Speichereinheit (130) gespeicherten Zugriffsapplikation (Z) auf dem Bediengerät (300) ; automatisches Auswerten von das Gerät (200) beschreibenden Daten sowie automatisches Bereitstellen einer an das Gerät angepassten Zugriffsfunktion und Bedienschnittstelle an dem Bediengerät (300) für einen Datenlese- und -schreibzugriff auf das Gerät.