WO2011072958A1 - Verfahren zum zuweisen einer polling-adresse an ein feldgerät - Google Patents

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WO2011072958A1
WO2011072958A1 PCT/EP2010/067156 EP2010067156W WO2011072958A1 WO 2011072958 A1 WO2011072958 A1 WO 2011072958A1 EP 2010067156 W EP2010067156 W EP 2010067156W WO 2011072958 A1 WO2011072958 A1 WO 2011072958A1
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WO
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field device
polling
polling address
address
telegram
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PCT/EP2010/067156
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Inventor
Markus Kilian
Andrea Seger
Bert Von Stein
Christian Wandrei
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Endress+Hauser Gmbh+Co.Kg
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/403—Bus networks with centralised control, e.g. polling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5038—Address allocation for local use, e.g. in LAN or USB networks, or in a controller area network [CAN]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5046—Resolving address allocation conflicts; Testing of addresses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5053—Lease time; Renewal aspects

Definitions

  • the present invention relates to a method for assigning a polling address to a field device connected to a HARTO field bus and forming a slave.
  • field devices are often used to detect and / or influence process variables.
  • 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.
  • actuators such as valves or pumps, via which the flow of a liquid in a pipe section or the level in a container can be changed.
  • a variety of such field devices is manufactured and sold by the company Endress + Hauser.
  • the higher-level units are control systems or control units, such as PLC (Programmable Logic Controller) or PLC (Programmable Logic Controller).
  • PLC Programmable Logic Controller
  • PLC Programmable Logic Controller
  • a HART® fieldbus system at least one master is provided, which is usually formed by a higher-level unit.
  • This master communicates with one or more slave (s) via a HART® fieldbus, whereby the slaves are usually formed by field devices.
  • a "long frame” (German: long or comprehensive frame), which has a unique address with a data length of 5 bytes, is basically used in corresponding request telegrams of the master according to the HART® protocol (cf. HART Communication Protocol Specifications, April 2001, Revision 6.0)
  • the first two bits in the address field indicate whether the respective request message was sent by a primary or a secondary master and whether the relevant field device is operated in a burst mode
  • the unique address also has a "Unique Identifier” or "Unique ID” of the relevant field device.
  • the "Unique ID" is assigned to each field device manufactured and is unique in the world.
  • the device identifier must be assigned by the manufacturer in such a way that Devices with the same device type identifier each have a different device identifier (similar to a serial number).
  • the HARTO protocol In addition to the addressing of slaves based on the "Unique ID", the HARTO protocol also offers the option of using dynamic polling addresses with a data length of 1 byte, which are used in a "short frame".
  • the first two bits of the address field indicate whether the relevant request telegram has been sent by a primary or a secondary master and whether the relevant field device is operated in a burst mode.
  • polling addresses from 0-63 can be assigned, whereas previously only the addresses from 0-15 were possible.
  • the polling address of field devices is used by a master, in particular, to perform a network scan to determine which field devices are attached to that HARTO fieldbus.
  • a network scan is usually performed by a master when commissioning a HARTO fieldbus system in order to capture (and as a rule identify) the connected field devices for the first time.
  • a network scan is usually also performed by the master during the operation of a HART ⁇ field bus system in order to detect changes in the connected field devices (and, if necessary, to identify newly connected field devices) and a current image from the HARTO fieldbus system receive.
  • the master can query the "Unique ID" of a field device using the polling address.
  • each field device is assigned a unique polling address within the HARTO fieldbus system.
  • a user in each field device before being connected to the HARTO fieldbus, individually assigns a (as yet unoccupied) polling address. This can be done, for example, by the user setting the polling address via a control unit provided on the field device or alternatively connecting the field device in a point-to-point connection to a master and setting the polling address via the master.
  • the document US 2008/0040515 A1 describes a method for configuring a HART ⁇ - multidrop system.
  • the master first sends a broadcast command, through which all slaves connected to the HARTO fieldbus are switched to a multidrop mode and receive an identical polling address. Subsequently, the polling addresses are manually changed by a user or automatically so that each slave within the HARTO fieldbus system has a unique polling address.
  • the object of the present invention is to provide a method and a field device which, with the least possible outlay, enables an assignment of a polling address which is unique within the relevant HARTO fieldbus system to a field device.
  • a method for assigning a polling address to a field device connected to a HARTO fieldbus forming a slave and operating in a polling polling polling mode (polling). provides.
  • the method according to the invention has the following steps:
  • the mode of operation of the field device in the flexible polling address assignment mode ensures that the field device only accepts a polling address contained in a request telegram if no other field device has responded to the request telegram within the predetermined period of time. If no other field device answers within the predetermined time period, this usually means that no other field device of the HARTO fieldbus system has this polling address. This makes it possible to ensure that no polling address is assigned twice within a HARTO fieldbus system. The need for a user to intervene to assign the polling address, is eliminated, so that the required effort and the risk of incorrect polling address assignment are reduced. Furthermore, it is advantageous that the method according to the invention corresponds to the HARTO protocol. An adaptation on the part of the master and / or the other field devices connected to a HARTO fieldbus is not required.
  • the field device it is not absolutely necessary that the field device finally assumes the polling address in step C). Rather, it is also possible for the field device to continue to operate (with the polling address taken over) in the flexible polling address allocation mode. In this case, it can be provided, in particular, that the field device continues to execute steps B) and C) when it receives a request telegram from the master with a polling address that corresponds to the acquired polling address. On the other hand, if the polling address in the request telegram deviates from the polling address adopted, steps B) and C) are not executed. As will be explained below with reference to embodiments of the invention, thus possible conflicts can be resolved.
  • field devices are generally all devices (in particular all devices of process automation technology) that are used close to the process, that provide or process process-relevant information and to which a polling address can be assigned. This includes in particular bridges
  • the term "flexible polling address assignment mode" is used in the present context in particular for the purpose of distinguishing from the fixed polling address mode (described in more detail below), the fixed polling address mode corresponding to a normal mode of operation of a field device,
  • the field device responds directly and only to a request telegram which has an addressing in the form of a polling address if the polling contained in the request telegram
  • the field device in the flexible polling address assignment mode is preferably operated only if the field device still has to be assigned a polling address, for example because the field device is newly connected to a polling address HART ⁇ - Fieldbus has been connected, in which case steps A) to C) can then be passed through the field device as soon as it receives a corresponding request telegram from a master.
  • the corresponding request telegram is connected to a communication interface of the field device via which the field device is connected directly or via a further device (eg an I / O device) to the HART ⁇ fieldbus
  • a further device eg an I / O device
  • the polling address is used in particular when carrying out a network scan for addressing the individual field devices Address also for addressing the field device in order to query from this further identification information, such as a "Unique ID" to be used. Furthermore, the polling address may also have one or more of the properties that have been explained in the introductory part.
  • the "predetermined period of time”, which is waited by the field device in the flexible polling address assignment mode before it (if appropriate) responds to the request telegram, is in particular longer than a response time expected for field devices (response time) ensure that if no field device responds to the request telegram within the predetermined time period, the polling address contained in the request telegram is not occupied within the HARTO fieldbus system
  • Time duration can also be longer than a timeout period provided in the master, via which the system waits for a response to the request telegram and after which the wait for a response is aborted due to a timeout (timeout).
  • the master sends the request telegram (with the same polling address) again after the occurrence of such a timeout.
  • the master is arranged to send a request telegram up to three times in total if it does not receive a response so that the predetermined time period can last at most until shortly before the third timeout occurs.
  • the steps of interception and monitoring (see B)) and, if appropriate, of answering and accepting (see C)) are carried out in particular automatically by the field device.
  • the inventive method in particular the steps of listening and monitoring (see B)) and optionally the answering and accepting (see C)), in the field device in the layer 2, ie the Data Link Layer of the OSI Reference Model (OSI: Open Systems Interconnection).
  • a preliminary polling address is set and the field device responds only after the predetermined period of time to the request telegram and the polling contained in the request telegram Address takes over if the polling address contained in the request telegram agrees with the provisional polling address (and if the further conditions stated under C) are fulfilled).
  • the steps of interception and monitoring need not necessarily be performed if the polling address contained in the request telegram deviates from the provisional polling address.
  • such a request telegram can be discarded directly by the field device.
  • the already set preliminary polling address is therefore referred to as "provisional", since the field device takes over this only if no other, connected to the HARTO fieldbus field device to the request telegram, which contains the provisional polling address as addressing,
  • provisional since the field device takes over this only if no other, connected to the HARTO fieldbus field device to the request telegram, which contains the provisional polling address as addressing,
  • the field device when it determines in the step of monitoring, that a request telegram with a polling address, which coincides with the provisional polling address, before expiration If another field device responds to the predetermined time duration, the provisional polling address changes. If another field device responds before the expiry of the predetermined period of time, this means that the provisional polling Aderesse in the HARTO fieldbus system is already occupied and the field device must switch to a different polling address. For example, the field device may increment the polling address by one. It can also change the polling address according to another algorithm or make
  • the field device also monitors for request telegrams with a polling address which differs from the provisional polling address, if another, connected to the HARTO fieldbus field device responds to the request telegram.
  • the field device can evaluate and store in this way, which poling addresses are already occupied in the HARTO fieldbus system. If, in the case of a request telegram having its provisional polling address as addressing, it is determined that another field device connected to the HARTO fieldbus answers within the predefined time period, and thus its provisional polling address is occupied, then it can Next, switch to a free polling address.
  • the field device unnecessarily has to change its provisional polling address before it assumes a polling address. Furthermore, by providing a corresponding algorithm which specifies which provisional polling address is set next, if the previous polling address is assigned, it is thus possible to control that only the lowest possible polling addresses are occupied within a HARTO fieldbus system. In this way, the time required for a network scan can be reduced.
  • the field device in the flexible polling address allocation mode in a received request telegram having an address in the form of a polling address, regardless of the polling address contained therein the steps of listening and monitoring (see B)) and optionally, if within the predetermined period of time after receiving the request telegram no other field device has responded to the request telegram, the steps of answering and accepting (see C)) is performed.
  • the first (in relation to the sequence of the query when performing a network scan) free polling address is taken by the field device.
  • a received request telegram does not have to fulfill the additional criterion that a polling address contained therein coincides with a polling address provisionally set in the field device.
  • the field device switches to a fixed polling address mode after the step of transfer, wherein the field device in the fixed polling address mode directly and only then to a request telegram which is addressed in the form of a polling address mode. Address answers, if the polling address contained in the request telegram matches the accepted polling address.
  • An “immediate” answer is understood to mean that the field device responds without any additional time delay, whereby this may take a time duration required in the field device for processing a request telegram, provided that no errors occur ) within the expected response time (response time) of the field device.
  • the field device does not switch immediately after the step of Apply in the fixed polling address mode. Rather, it may continue to operate in the flexible polling address assignment mode until it is assured that the field device within the HARTO fieldbus system has indeed been assigned a unique polling address.
  • the field device may be the case that two or more field devices simultaneously or immediately after one another respond to a request telegram from the master with a polling address, with the result that both field devices adopt the same polling address, since this conflict for the field devices themselves are not recognizable.
  • the field device responds to a request telegram of the master, but the response telegram does not arrive at the master. This too is not recognizable for the field device.
  • switching to the fixed polling address mode is triggered by the receipt of a request telegram of the master in which the field device is addressed via its "unique ID" (or in general via its unique address)
  • the field device transmits its "Unique ID” (or in general its unique address) in response to a request telegram from the master which has a polling address as addressing. Accordingly, the use of the correct "Unique ID” is a proof that the master has recognized the field device and no conflict has occurred.
  • steps B) and C) if it sends a request message from the master Polling address corresponding to the acquired polling address.
  • steps B) and C) are not executed.
  • all are connected to the HARTO fieldbus
  • the field device during operation in the fixed polling address mode after receiving a request telegram with a polling address that matches the acquired polling address of the field device, checks if another field device on the request telegram answers before it and, if so, switches to the flexible polling address assignment mode. In this way, the field device, if another field device has taken over its polling address, a new polling address can be assigned.
  • the request telegram which has an addressing in the form of a polling address, is formed by a request identification telegram (in particular telegrams having an "identity command") and that the Field device when responding to the request identification telegram Identification information of the field device transmitted.
  • the transmitted identification information has a unique address of the field device that is specific to the relevant field device. As a rule, the master requires this for further communication with the field device.
  • the field device transmits the "unique ID" of the field device described in the HARTO protocol
  • the field device can also transmit further identification information of the field device in response to the request identification telegram by which the field device is further characterized that the master requires for communication with the field device and / or information that the master uses to select the correct device integration information, such as a device description (DD) or a device driver (eg DTM; German: Device Type Manager), required for the field device
  • the further identification information can be, for example, a version of the hardware and / or software of the field device
  • the request identification telegram can in particular be characterized by a "Command 0" Inquiry telegram made t described in the HART ⁇ protocol. As explained above, such a "Command 0" request telegram allows the polling address to be included in the "Short Frame" of the request telegram.
  • the identification telegram can also be formed by a request telegram with a manufacturer-specific command, wherein the respective polling address is then transmitted in the payload portion of the request telegram.
  • the request telegram has in particular a "long frame" in which either the "Unique ID” of a special field device or the broadcast address (English: broadcast), so that the request telegram to All of the field devices connected to the HARTO fieldbus are addressed.
  • the manufacturer-specific command must be defined such that the field device (in the fixed polling address mode) only responds to the request telegram and transmits the requested identification information if the polling address contained in the user data part contains the polling address of the Field device matches.
  • a telegram with a similar structure is formed, for example, by the "Command 1 1" request telegram specified in the HARTO protocol, in which a "tag" of the relevant field device is transmitted in the user data part.
  • field devices in the flexible polling address are further provided.
  • Assignment mode each wait a different, "predetermined period of time" before they (if necessary) respond to a request telegram.This way, in cases where several field devices are reconnected to a HARTO fieldbus at the same time and put into operation, can be avoided in that two or more field devices simultaneously on the same request telegram reply and take over the polling address contained therein.
  • the "predetermined periods" of different field devices differ by a minimum period of time from each other.
  • This minimum period of time is preferably selected to be high enough to ensure that two or more field devices do not respond to one and the same request telegram in quick succession
  • the "predetermined time periods" may be distributed over a period until, for example, shortly before the third time out of the master occurs, provided that the master is in the event of an occurrence a timeout sends the relevant request telegram up to three times.
  • another time period may be available.
  • all field devices connected to the HARTO fieldbus have a different, predetermined time duration, which is waited for in the flexible polling address allocation mode by the respective field device. This can be achieved, for example, by linking the respective predetermined time period with the "unique ID" of the relevant field device and / or with its serial number, but there are also other possibilities for achieving this.
  • the method according to the invention (with optionally one or more of the refinements and variants explained above) is carried out, in particular, when one or more field devices are newly connected to the HARTO fieldbus of an existing HARTO fieldbus system.
  • the method is preferably carried out only in the newly connected field devices. If a HARTO fieldbus system is completely put into operation again, then the method according to the invention is carried out in particular in all field devices connected to the HARTO fieldbus.
  • the flexible polling address allocation mode is preset in the field device whenever the field device is put into operation again. Decisive for this, for example, be that the field device (especially after a long separation from the power supply) is connected to a power supply.
  • a field device is operated in a clocked manner, as is often the case in a radio network, then such a momentary interruption or reduction of the power supply should not be the trigger for the field device to switch to the flexible polling address assignment mode.
  • the field device can be manually switched by a user into the flexible polling address assignment mode. This can be done, for example, via an operating unit provided on the field device, via a configuration tool which is in communication connection with the field device via a point-to-point connection, for example, and / or via a handheld terminal which is connected to the field device via a service interface field device is in communication connection done.
  • the flexible polling address allocation mode is already preset in newly produced field devices.
  • the present invention further relates to a field device, which forms a slave and which has a communication interface, via which it can be connected to a HARTO fieldbus, wherein the field device is designed such that it is assigned to assign a polling address to the field device in a flexible polling address assignment mode (polling: query) is operable.
  • a flexible polling address assignment mode the field device in use, in which it is connected via the communication interface to a HARTO field bus, after receiving a request telegram from a master via the communication interface, wherein the request telegram addressing in the form a polling address, the communication on the HARTO fieldbus and monitors whether another field device responds to the request telegram.
  • the field device responds to the request telegram and adopts the polling address contained in the request telegram if no other field device has responded to the request telegram within a predetermined period of time after receiving the request telegram.
  • the communication interface is formed by a HART ⁇ communication interface.
  • the refinements and variants explained above in relation to the method according to the invention can be implemented in a corresponding manner.
  • the field device must be set up or adapted respectively in a corresponding manner.
  • FIG. 1 is an exemplary, schematic representation of a simple HARTO fieldbus system, in which a control unit M and three field devices FG1, FG2 and FG3, which each form sensors and / or actuators, are connected directly to a HARTO fieldbus F. Furthermore, an I / O device FG4 is connected to the HARTO fieldbus F, to whose channels in turn further field devices, such as sensors and / or actuators can be connected. In the present exemplary embodiment, two further sensors FG5 and FG6 are attached to the I / O device FG4. concluded.
  • the control unit M is a (primary) master.
  • the field devices FG1, FG2 and FG3, the I / O device FG4 and the sensors FG5 and FG6 each form slaves.
  • Communication via the HARTO fieldbus takes place in accordance with the HARTO protocol.
  • further devices and / or a further network, etc. can also be connected to the HART ⁇ fieldbus F, as shown schematically by the open ends of the HARTO fieldbus F.
  • these FG1-FG6 devices are all referred to as field devices. They each have a dynamically settable polling address, wherein the assignment of polling addresses to the individual field devices FG1-FG6 should take place in such a way that each polling address within the HARTO fieldbus system is assigned only once.
  • the assignment of a polling address to one or more of the field devices FG1-FG6 can be carried out by the method according to the invention (if appropriate also according to one of the developments and / or variants explained above). An embodiment of the method according to the invention will be explained below with reference to FIG.
  • the flowchart refers to a field device that is connected to a HART ⁇ field bus and that forms a slave.
  • a provisional polling address which in the present case is "1" is set in the field device 1.
  • the field device receives a "Command 0" request telegram from a master connected to the HARTO fieldbus in which the "Command 0" request telegram has the polling address "1" as addressing (compare step "RECEIVE INQUIRY” in Fig. 2)
  • the master transmits the "Command 0" request telegram in the frame performing a network scan in which the polling addresses from 0 to 63, preferably in this order, are polled in succession.
  • the field device is designed in such a way that "command 0" request telegrams with a different polling address than the polling address provisionally set in the field device are discarded directly.
  • the next step depends on whether the field device is in the flexible polling address assignment mode or in the fixed polling address mode (see "FLEXIBLE MO- DUS?" In Fig. 2) the fixed polling address mode ("NO” in “FLEXIBLE MODE?"), it responds immediately (especially within the expected response time) to the "Command 0" request telegram (see “REPLY” in Fig. 2) If the field device is in the flexible polling address assignment mode ("YES” for "FLEXIBLE MODE?"), It listens to the communication on the HARTO fieldbus and monitors whether another device connected to the HARTO fieldbus Fieldbus connected field device responds to the "Command 0" request telegram (see “Listening and Monitoring” in Fig.
  • SLAVE 1 a field device, hereinafter referred to as "SLAVE 1"
  • a preliminary polling address which in the present case is "0”
  • the "SLAVE 1" is designed such that it directly “Command 0" request telegrams that have a different polling address than the preliminary polling address of the field device, directly discards.
  • the HARTO fieldbus system has a master "MASTER” as well as another slave “SLAVE 2", each of which is directly connected to the HARTO fieldbus.
  • the time T is plotted along the abscissa.
  • the transmission and reception state see "SEND” and "EMPF.”
  • the transmission and reception state In the first line of Fig. 3) of the master "MASTER", the transmission and reception state 3) of the "SLAVE 1", the mode (see “FIX” and "FLEX.” in the third line of Fig. 3) of the "SEND” and "EMPF.” in the second line of FIG.
  • the "MASTER" performs a network scan and queries the individual polling addresses from 0 to 63 (preferably in this order).
  • the "SLAVE 1" is in the flexible polling address assignment mode and accordingly does not immediately respond to the "Command 0" request telegram (see the second line in Figure 3) rather the “SLAVE 1 "monitors the communication on the HARTO fieldbus and monitors whether another field device connected to the HARTO fieldbus responds to the" Command 0 "request telegram.
  • The" SLAVE 2 is located in the fixed polling address Mode, in which the polling address "0" is set Accordingly, the "SLAVE 2" immediately responds to the "Command 0" request telegram containing the polling address "0" (cf. fifth line in Fig. 3).
  • the "MASTER” next sends a "Command 0" - request telegram, which has the polling address "1" as addressing (see “REQUEST TO ADDRESS 1" in the first line in Fig. 3) , This telegram is in turn received by all field devices connected to the HARTO fieldbus (and thus also by the "SLAVE 1" and the “SLAVE 2").
  • the "SLAVE 1" is still in the flexible polling
  • the address assignment mode does not immediately respond to the "Command 0" request telegram (see the second line in Figure 3), rather, the "SLAVE 1" listens for communication on the HARTO fieldbus and monitors for another in which field device connected to the HARTO fieldbus responds to the "Command 0" request telegram In the present case, no other field device has responded to the "Command 0" request telegram within the predetermined time period. After the predetermined time has elapsed, the "SLAVE 1" responds to the request telegram (see the second line in FIG. 3) and adopts the polling address of "1". Further, the "SLAVE 1" switches from the flexible polling address assignment mode (see "FLEX.” In the third row in Fig.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuweisen einer Polling-Adresse an ein Feldgerät (FG1; FG2;...; FG6), das an einem HART®-Feldbus (F) angeschlossen ist, das einen SIave bildet und das in einem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus (polling: Abfrage) betrieben wird. Das Verfahren weist dabei nachfolgende Schritte auf: Empfangen eines Anfrage-Telegramms mit einer Adressierung in Form einer Polling-Adresse von einem, an dem HART®-Feldbus angeschlossenen Master (M) durch das Feldgerät (FG1; FG2;...; FG6); Abhören der Kommunikation auf dem HART®-Feldbus (F) durch das Feldgerät (FG1; FG2;...; FG6) und Überwachen, ob ein anderes, an dem HART®-Feldbus (F) angeschlossenes Feldgerät (FG1; FG2;...; FG6) auf das Anfrage-Telegramm antwortet; und Antworten auf das Anfrage-Telegramm durch das Feldgerät (FG1; FG2;...; FG6) und Übernehmen der in dem Anfrage-Telegramm enthaltenen Polling-Adresse in dem Feldgerät (FG1; FG2;...; FG6), wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer kein anderes Feldgerät (FG1; FG2;...; FG6) auf das Anfrage-Telegramm geantwortet hat.

Description

Verfahren zum Zuweisen einer Polling-Adresse an ein Feldgerät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuweisen einer Polling-Adresse an ein Feldgerät, das an einem HARTO-Feldbus angeschlossen ist und das einen Slave bildet.
In der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen 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 Prozessvariablen dienen Aktoren, wie zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.
In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Bussysteme (Profibus®, Foundation® Fieldbus, HART®, etc.) mit übergeordneten Einheiten verbunden. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten Einheiten um Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder PLC (Programmable Logic Control- ler). Die übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte.
In einem HART®-Feldbussystem ist mindestens ein Master vorgesehen, der in der Regel durch eine übergeordnete Einheit gebildet wird. Dieser Master steht über einen HART®-Feldbus mit einem oder mehreren Slave(s) in Kommunikationsverbindung, wobei die Slaves in der Regel durch Feldgeräte gebildet werden.
Zur Adressierung von Slaves wird gemäß dem HART®-Protokoll in entsprechenden Anfrage- Telegrammen des Masters grundsätzlich ein„Long Frame" (deutsch: langer bzw. umfassender Rahmen), der eine einzigartige Adresse mit einer Datenlänge von 5 Bytes aufweist, eingesetzt (vgl. HART Communication Protocol Specifications, April 2001 , Revision 6.0). Die ersten beiden Bits in dem Adressfeld geben dabei an, ob das betreffende Anfrage-Telegramm von einem primären oder einem sekundären Master gesendet wurde sowie ob das betreffende Feldgerät in einem Burst-Modus betrieben wird. Die einzigartige Adresse weist ferner einen„Unique Identifier" (deutsch: einzigartige Kennung) bzw.„Unique ID" des betreffenden Feldgerätes auf. Die„Unique ID" wird jedem hergestellten Feldgerät zugeteilt und ist weltweit einzigartig. Sie besteht gemäß dem HART®-Protokoll aus einer Hersteller-Kennung, einer Gerätetyp-Kennung sowie aus einer Geräte-Kennung. Die Geräte-Kennung muss durch den Hersteller derart vergeben werden, dass Geräte mit der gleichen Gerätetyp-Kennung jeweils eine unterschiedliche Geräte-Kennung aufweisen (ähnlich wie bei einer Seriennummer).
Neben der Adressierung von Slaves basierend auf der„Unique ID" bietet das HARTO-Protokoll auch die Möglichkeit der Verwendung von dynamischen Polling-Adressen mit einer Datenlänge von 1 Byte, die in einem„Short Frame" (deutsch: kurzer Rahmen) eingesetzt werden. Die ersten beiden Bits des Adressfeldes geben wiederum an, ob das betreffende Anfrage-Telegramm von einem primären oder einem sekundären Master gesendet wurde sowie ob das betreffende Feldgerät in einem Burst-Modus betrieben wird. Ab der Revision 6.0 des HARTO-Protokolls können Polling-Adressen von 0-63 vergeben werden, während zuvor nur die Adressen von 0-15 möglich waren. Nach dem HARTO-Protokoll dürfen nur„Command 0"-Telegramme (engl.: command; deutsch: Kommando bzw. Befehl), d.h. Telegramme, die das (standardisierte) Kommando „Command 0" (deutsch:„Kommando 0") aufweisen, Polling-Adressen in einem entsprechenden „Short Frame" verwenden. Die Polling-Adresse ist dabei einem Feldgerät nicht fest zugeordnet sondern kann (dynamisch) in dem Feldgerät durch einen Benutzer (z.B. über eine entsprechende Bedieneinheit an dem Feldgerät, über ein Konfigurationstool, wie beispielsweise FieldCare® von Endress+Hauser, etc.) und/oder durch einen Master (über eine entsprechende digitale Kommunikation) eingestellt werden. Die Polling-Adresse von Feldgeräten wird von einem Master insbesondere zur Durchführung eines Netzwerkscans verwendet, um festzustellen, welche Feldgeräte an dem betreffenden HARTO-Feldbus angeschlossen sind. Dabei wird ein Netzwerkscan von einem Master in der Regel bei Inbetriebnahme eines HARTO-Feldbussystems durchgeführt, um die angeschlossenen Feldgeräte erstmalig zu erfassen (und in der Regel auch zu identifizieren). Ferner wird ein Netzwerkscan in der Regel auch während des Betriebs eines HART©- Feldbussystems durch den Master durchgeführt, um Änderungen der angeschlossenen Feldge- räte zu erfassen (und gegebenenfalls neu angeschlossene Feldgeräte zu identifizieren) und um ein aktuelles Abbild von dem HARTO-Feldbussystem zu erhalten. Weiterhin kann der Master unter Verwendung der Polling-Adresse die„Unique ID" eines Feldgerätes abfragen.
Beim Aufbau eines HARTO-Feldbussystems und/oder beim Hinzufügen eines neuen Feldgerätes an ein bestehendes HARTO-Feldbussystem muss darauf geachtet werden, dass jedem Feldgerät eine innerhalb des HARTO-Feldbussystems einzigartige Polling-Adresse zugewiesen ist. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht bisher darin, dass ein Benutzer in jedem Feldgerät, bevor es an den HARTO-Feldbus angeschlossen wird, einzeln eine (bisher noch nicht belegte) Polling- Adresse zuweist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Benutzer die Polling- Adresse über eine, an dem Feldgerät vorgesehene Bedieneinheit einstellt oder alternativ das Feldgerät in einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung an einen Master anschließt und über den Master die Polling-Adresse einstellt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass dann, wenn die Polling- Adressen von sämtlichen, neu anzuschließenden Feldgeräten auf„0" eingestellt sind (was in der Regel bei neu hergestellten Feldgeräten der Fall ist), die Feldgeräte einzeln nacheinander an den HARTO-Feldbus angeschlossen und in Betrieb genommen werden und ihnen durch den Master direkt nach Inbetriebnahme eine entsprechende, von„0" abweichende Polling-Adresse zugewiesen wird. Bei sämtlichen erläuterten Möglichkeiten ist die Zuweisung von Polling-Adressen mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Dies ist insbesondere dann zeit- und arbeitsaufwändig, wenn die einzelnen Feldgeräte an verschiedenen, gegebenenfalls schwer zugänglichen Orten einer Anlage positioniert sind bzw. zu positionieren sind. Ferner kann zusätzlicher Aufwand dafür erforderlich sein, festzustellen, welche Polling-Adressen in einem HARTO-Feldbussystem bereits belegt sind. Darüber hinaus besteht bei den bisher erläuterten Möglichkeiten die Gefahr, dass der Benutzer eine fehlerhafte Zuweisung von Polling-Adressen vornimmt und mehrere Feldgeräte die gleiche Polling-Adresse aufweisen.
In der Druckschrift US 2008/0040515 A1 ist ein Verfahren zum Konfigurieren eines HART©- Multidrop-Systems beschrieben. Dabei sendet der Master zunächst ein Broadcast-Kommando, durch welches alle an dem HARTO-Feldbus angeschlossenen Slaves in einen Multidrop-Modus geschaltet werden und eine identische Polling-Adresse erhalten. Anschließend werden die Polling-Adressen manuell durch einen Benutzer oder automatisiert derart geändert, dass jeder Slave innerhalb des HARTO-Feldbussystems eine einzigartige Polling-Adresse aufweist.
Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren sowie ein Feld- gerät bereitzustellen, das mit möglichst geringem Aufwand eine Zuweisung einer innerhalb des betreffenden HARTO-Feldbussystems einzigartigen Polling-Adresse an ein Feldgerät ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Feldgerät gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange- geben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Zuweisen einer Polling-Adresse an ein Feldgerät, das an einem HARTO-Feldbus angeschlossen ist, das einen Slave bildet und das in einem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus (polling: Abfrage) betrieben wird, bereitge- stellt. Das erfindungsgemäße Verfahren weist dabei nachfolgende Schritte auf:
A) Empfangen eines Anfrage-Telegramms von einem, an dem HARTO-Feldbus angeschlossenen Master durch das Feldgerät, wobei das Anfrage-Telegramm eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist;
B) Abhören der Kommunikation auf dem HARTO-Feldbus durch das Feldgerät und Überwa- chen, ob ein anderes, an dem HARTO-Feldbus angeschlossenes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm antwortet; und
C) Antworten auf das Anfrage-Telegramm durch das Feldgerät und Übernehmen der in dem Anfrage-Telegramm enthaltenen Polling-Adresse in dem Feldgerät, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer ab dem Empfangen des Anfrage-Telegramms kein anderes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm geantwortet hat.
Durch die erfindungsgemäße Betriebsweise des Feldgerätes in dem flexiblen Polling-Adress- Zuweisungsmodus wird sichergestellt, dass das Feldgerät nur dann eine in einem Anfrage- Telegramm enthaltene Polling-Adresse übernimmt, wenn innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer kein anderes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm geantwortet hat. Antwortet kein anderes Feldgerät innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer, so bedeutet dies in der Regel, dass kein anderes Feldgerät des HARTO-Feldbussystems diese Polling-Adresse aufweist. Dadurch kann si- chergestellt werden, dass innerhalb eines HARTO-Feldbussystems keine Polling-Adresse doppelt vergeben wird. Die Notwendigkeit, dass ein Benutzer zur Zuweisung der Polling-Adresse eingreifen muss, entfällt, so dass der erforderliche Aufwand sowie das Risiko einer fehlerhaften Polling-Adress-Zuweisung reduziert werden. Weiterhin ist vorteilhaft, dass das erfindungsgemäße Verfahren dem HARTO-Protokoll entspricht. Eine Anpassung auf Seiten des Masters und/oder der weiteren, an einem HARTO-Feldbus angeschlossenen Feldgeräte ist nicht erforderlich.
Dabei ist nicht zwingend erforderlich, dass das Feldgerät die Polling-Adresse in Schritt C) endgültig übernimmt. Vielmehr besteht auch die Möglichkeit, dass das Feldgerät weiterhin (mit der ü- bernommenen Polling-Adresse) in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus betrieben wird. In diesem Fall kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Feldgerät die Schritte B) und C) weiterhin ausführt, wenn es ein Anfrage-Telegramm von dem Master mit einer Polling- Adresse, die der übernommenen Polling-Adresse entspricht, empfängt. Weicht dagegen die Polling-Adresse in dem Anfrage-Telegramm von der übernommenen Polling-Adresse ab, so werden die Schritte B) und C) nicht ausgeführt. Wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Weiterbildungen der Erfindung erläutert wird, können so mögliche Konflikte aufgelöst werden.
Neben den im einleitenden Teil genannten Sensoren und Aktoren werden als Feldgeräte allgemein alle Geräte (insbesondere alle Geräte der Prozessautomatisierungstechnik) bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden, die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten und denen eine Polling-Adresse zugewiesen werden kann. Dies umfasst insbesondere Bridges
(deutsch: Brücken), I/O-Geräte (englisch: I/O devices) sowie Gateways. Ferner wird auch den (in Bezug auf die Netzwerkstruktur) untergeordneten Geräten, die an solchen Bridges, I/O-Geräten und/oder Gateways angeschlossen sind, in der Regel eine Polling-Adresse zugewiesen, so dass mit dem Begriff„Feldgerät" auch auf diese Geräte Bezug genommen wird. Beispielsweise können an einem I/O-Gerät mehrere untergeordnete Feldgeräte angeschlossen sein, wobei Anfrage- Telegramme des Masters durch das I/O-Gerät an das entsprechende Feldgerät durchgeleitet werden. Dementsprechend ist in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren nicht zwingend erforderlich, dass das betreffende Feldgerät direkt an dem HARTO-Feldbus angeschlossen ist. Vielmehr kann es auch über ein weiteres Gerät, wie beispielsweise über ein I/O-Gerät, an dem HARTO-Feldbus angeschlossen sein. In entsprechender Weise kann auch der Master direkt oder über ein weiteres Gerät (und/oder Netzwerk) an dem HARTO-Feldbus angeschlossen sein.
Die Bezeichnung„flexibler Polling-Adress-Zuweisungsmodus" wird in dem vorliegenden Zusam- menhang insbesondere zur Unterscheidung von dem (nachfolgend detaillierter beschriebenen) fixen Polling-Adress-Modus verwendet. Der fixe Polling-Adress-Modus entspricht dabei einer normalen Betriebsweise eines Feldgerätes, dem bereits eine Polling-Adresse zugewiesen wurde. In diesem fixen Polling-Adress-Modus antwortet das Feldgerät unmittelbar und nur dann auf ein Anfrage-Telegramm, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, wenn die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse mit der zugewiesenen Polling-Adresse ü- bereinstimmt. Im Gegensatz dazu wird das Feldgerät in dem flexiblen Polling-Adress- Zuweisungsmodus vorzugsweise nur dann betrieben, wenn dem Feldgerät noch eine Polling- Adresse zugewiesen werden muss, beispielsweise weil das Feldgerät neu an einen HART©- Feldbus angeschlossen wurde. In diesem Fall können dann die Schritte A) bis C) durch das Feldgerät durchgeführt werden, sobald es ein entsprechendes Anfrage-Telegramm von einem Master empfängt.
Unter„Empfangen" wird in dem vorliegenden Zusammenhang allgemein verstanden, dass das entsprechende Anfrage-Telegramm an einer Kommunikationsschnittstelle des Feldgerätes, über die das Feldgerät direkt oder über ein weiteres Gerät (z.B. ein I/O-Gerät) an dem HART©- Feldbus angeschlossen ist, eingeht. Dies gilt unabhängig davon, ob das Anfrage-Telegramm nachträglich durch das betreffende Feldgerät verworfen wird, beispielsweise weil es nicht an das betreffende Feldgerät adressiert ist. Dementsprechend werden sämtliche, über den HART®- Feldbus übermittelten Telegramme durch das Feldgerät empfangen.
Als„Polling-Adresse" wird dabei eine Adresse verstanden, die in einem Feldgerät dynamisch einstellbar ist. Wie oberhalb erläutert wird, wird die Polling-Adresse insbesondere bei der Durchführung eines Netzwerkscans zur Adressierung der einzelnen Feldgeräte verwendet. Zusätzlich oder alternativ kann solch eine Polling-Adresse auch zur Adressierung des Feldgerätes, um von diesem weitere Identifizierungsinformationen, wie beispielsweise eine„Unique ID", abzufragen, verwendet werden. Weiterhin kann die Polling-Adresse auch noch eine oder mehrere der Eigenschaften, die im einleitenden Teil erläutert wurden, aufweisen.
Die„vorbestimmte Zeitdauer", die in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus durch das Feldgerät abgewartet wird, bevor es (gegebenenfalls) auf das Anfrage-Telegramm antwortet, ist insbesondere länger als eine für Feldgeräte erwartungsgemäße Responsezeit (Antwortzeit). Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass dann, wenn kein Feldgerät innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer auf das Anfrage-Telegramm antwortet, die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse innerhalb des HARTO-Feldbussystems nicht belegt ist. Die vorbestimmte Zeitdauer kann auch länger als ein in dem Master vorgesehener Timeout-Zeitraum, über den auf eine Antwort auf das Anfrage-Telegramm gewartet wird und nach dessen Ablauf aufgrund einer Zeitüberschreitung das Warten auf eine Antwort abgebrochen wird (Timeout), sein. Denn in der Regel sendet der Master das Anfrage-Telegramm (mit der selben Polling-Adresse) nach Auftre- ten solch einer Zeitüberschreitung erneut. Häufig ist der Master derart eingerichtet, dass er ein Anfrage-Telegramm insgesamt bis zu drei mal sendet, wenn er keine Antwort erhält, so dass die vorbestimmte Zeitdauer maximal bis kurz vor Eintreten der dritten Zeitüberschreitung dauern kann. Die Schritte des Abhörens und Überwachens (vgl. B)) sowie gegebenenfalls des Antwortens und Übernehmens (vgl. C)) werden insbesondere automatisiert durch das Feldgerät durchgeführt. Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere die Schritte des Abhörens und Überwachens (vgl. B)) sowie gegebenenfalls des Antwortens und Übernehmens (vgl. C)), in dem Feldgerät in der Schicht 2, d.h. der Data Link Layer (deutsch: Sicherungsschicht) des OSI- Referenzmodells (OSI: Open Systems Interconnection) implementiert.
Die Schritte des Abhörens und des Überwachens (vgl. B)) sowie gegebenenfalls (bei Vorliegen der unter C) genannten Voraussetzungen) der Schritte des Antwortens und des Übernehmens (vgl. C)) müssen dabei nicht zwingend bei jedem empfangenen Anfrage-Telegramm, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, durchgeführt werden. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass in dem Feldgerät in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus eine vorläufige Polling-Adresse eingestellt ist und das Feldgerät nur dann nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer auf das Anfrage-Telegramm antwortet und die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse übernimmt, wenn die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling- Adresse mit der vorläufigen Polling-Adresse übereinstimmt (und wenn die weiteren unter C) genannten Voraussetzungen erfüllt sind). Bei dieser Weiterbildung müssen auch die Schritte des Abhörens und des Überwachens (vgl. B)) nicht zwingend durchgeführt werden, wenn die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse von der vorläufigen Polling-Adresse abweicht. Insbesondere kann solch ein Anfrage-Telegramm direkt durch das Feldgerät verworfen werden. Die bereits eingestellte vorläufige Polling-Adresse wird deshalb als„vorläufig" bezeichnet, da das Feldgerät diese nur dann übernimmt, wenn kein anderes, an dem HARTO-Feldbus angeschlossenes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm, welches die vorläufige Polling-Adresse als Adressierung enthält, innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer antwortet. Gemäß einer Weiterbildung ist ferner vorgesehen, dass das Feldgerät dann, wenn es bei dem Schritt des Überwachens feststellt, dass auf ein Anfrage-Telegramm mit einer Polling-Adresse, die mit der vorläufigen Polling-Adresse übereinstimmt, vor Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer ein anderes Feldgerät antwortet, die vorläufige Polling-Adresse ändert. Antwortet vor Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer ein anderes Feldgerät, so bedeutet dies, dass die vorläufige Polling- Aderesse in dem HARTO-Feldbussystem bereits belegt ist und das Feldgerät auf eine andere Polling-Adresse ausweichen muss. Beispielsweise kann das Feldgerät die Polling-Adresse um eins inkrementieren. Es kann die Polling-Adresse aber auch nach einem anderen Algorithmus ändern oder die Änderung von zusätzlichen Kriterien abhängig machen.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Feldgerät auch bei Anfrage-Telegrammen mit einer Polling-Adresse, die von der vorläufigen Polling-Adresse abweicht, überwacht, ob ein anderes, an dem HARTO-Feldbus angeschlossenes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm antwortet. Insbesondere kann das Feldgerät auf diese Weise auswerten und speichern, welche Pol- ling-Adressen in dem HARTO-Feldbussystem bereits belegt sind. Stellt es bei einem Anfrage- Telegramm, das seine vorläufige Polling-Adresse als Adressierung aufweist, fest, dass innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ein anderes, an dem HARTO-Feldbus angeschlossenes Feldgerät darauf antwortet und damit seine vorläufige Polling-Adresse belegt ist, so kann es als nächstes auf eine freie Polling-Adresse ausweichen. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass das Feldgerät unnötig oft seine vorläufige Polling-Adresse ändern muss, bevor es eine Polling- Adresse übernimmt. Ferner kann so durch Vorsehung eines entsprechenden Algorithmus, der vorgibt, welche vorläufige Polling-Adresse als nächstes eingestellt wird, falls die bisherige Polling- Adresse belegt ist, gesteuert werden, dass innerhalb eines HARTO-Feldbussystems nur möglichst niedrige Polling-Adressen belegt werden. Auf diese Weise kann die für einen Netzwerkscan erforderliche Zeitdauer reduziert werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Feldgerät in dem flexiblen Polling-Adress- Zuweisungsmodus bei einem empfangenen Anfrage-Telegramm, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, unabhängig von der darin enthaltenen Polling-Adresse die Schrit- te des Abhörens und des Überwachens (vgl. B)) und gegebenenfalls, sofern innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ab dem Empfangen des Anfrage-Telegramms kein anderes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm geantwortet hat, die Schritte des Antwortens und des Übernehmens (vgl. C)) durchführt. Auf diese Weise wird durch das Feldgerät die erste (in Bezug auf die Folge der Abfrage bei Durchführung eines Netzwerkscans) freie Polling-Adresse übernommen. Ein empfangenes Anfrage-Telegramm muss dabei nicht das zusätzliche Kriterium erfüllen, dass eine darin enthaltene Polling-Adresse mit einer in dem Feldgerät vorläufig eingestellten Polling-Adresse übereinstimmt. Dies bedeutet, dass ein empfangenes Telegramm unabhängig von der darin enthaltenen Polling-Adresse in dem Feldgerät verarbeitet wird und die Schritte des Abhörens und des Überwachens sowie gegebenenfalls die Schritte des Antwortens und des Übernehmens durchgeführt werden. Auf diese Weise kann eine vergleichsweise schnelle Zuweisung von Polling-Adressen an Feldgeräte erfolgen. Ferner kann so auf einfache Weise realisiert werden, dass in einem HART©- Feldbussystem nur möglichst niedrige Polling-Adressen belegt sind. Wurde einem Feldgerät einmal eine Polling-Adresse zugewiesen, die innerhalb des betreffenden HARTO-Feldbussystems einzigartig ist, so ist in der Regel gewünscht, dass diese während des weiteren Betriebs des HARTO-Feldbussystems beibehalten wird. Gemäß einer Weiterbildung schaltet das Feldgerät nach dem Schritt des Übernehmens in einen fixen Polling-Adress-Modus um, wobei das Feldgerät in dem fixen Polling-Adress-Modus unmittelbar und nur dann auf ein Anfrage-Telegramm, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, antwortet, wenn die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse mit der übernommenen Polling- Adresse übereinstimmt. Dies entspricht der normalen Betriebsweise eines Feldgerätes, das sich, z.B. bei Durchführung eines Netzwerkscans, (nur) unter seiner Polling-Adresse meldet. Durch das Umschalten in den fixen Polling-Adress-Modus wird insbesondere sichergestellt, dass innerhalb eines HARTO-Feldbussystems den Feldgeräten nicht bei jedem Netzwerkscan erneut Polling-Adressen zugewiesen werden. Unter einem„unmittelbaren" Antworten wird dabei verstanden, dass das Feldgerät ohne zusätzliche zeitliche Verzögerung antwortet, wobei dies eine, in dem Feldgerät für die Bearbeitung eines Anfrage-Telegramms erforderliche Zeitdauer dauern kann. Eine„unmittelbare" Antwort erfolgt dabei (sofern keine Fehler auftreten) innerhalb der erwartungsgemäßen Responsezeit (Antwortzeit) des Feldgerätes.
Dabei kann, wie bereits oberhalb erläutert wird, vorgesehen sein, dass das Feldgerät nicht unmittelbar nach dem Schritt des Übernehmens in den fixen Polling-Adress-Modus umschaltet. Viel- mehr kann es auch noch weiter in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus betrieben werden, bis sichergestellt ist, dass dem Feldgerät innerhalb des HARTO-Feldbussystems tatsächlich eine einzigartige Polling-Adresse zugewiesen wurde. Insbesondere kann der Fall auftreten, dass zwei oder mehrere Feldgeräte gleichzeitig oder unmittelbar hintereinander auf ein Anfrage-Telegramm des Masters mit einer Polling-Adresse antworten, was zur Folge hat, dass bei- de Feldgeräte die gleiche Polling-Adresse übernehmen, da dieser Konflikt für die Feldgeräte selbst nicht erkennbar ist. Ferner kann der Fall auftreten, dass das Feldgerät zwar auf ein Anfrage-Telegramm des Masters antwortet, das Antwort-Telegramm aber nicht bei dem Master ankommt. Auch dies ist für das Feldgerät nicht erkennbar. Dementsprechend ist es zweckmäßig, mit einer endgültigen Übernahme der übernommenen Polling-Adresse und damit mit dem Um- schalten in den fixen Polling-Adress-Modus so lange zu warten, bis der Master zu erkennen gibt, dass er die Antwort des Feldgerätes korrekt empfangen hat. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Umschalten in den fixen Polling-Adress-Modus durch den Empfang eines Anfrage-Telegramms des Masters, in dem das Feldgerät über dessen„Unique ID" (bzw. allgemein über dessen einzigartige Adresse) adressiert wird, ausgelöst wird. Denn das Feldgerät ü- hersendet in der Regel seine„Unique ID" (bzw. allgemein seine einzigartige Adresse) in Antwort auf ein Anfrage-Telegramm des Masters, das eine Polling-Adresse als Adressierung aufweist. Dementsprechend ist die Verwendung der korrekten„Unique ID" ein Beleg dafür, dass der Master das Feldgerät erkannt hat und kein Konflikt aufgetreten ist. Solange das Feldgerät nach dem Übernehmen einer Polling-Adresse weiter in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus betrieben wird, ist insbesondere vorgesehen, dass das Feldgerät die Schritte B) und C) weiterhin ausführt, wenn es ein Anfrage-Telegramm von dem Master mit einer Polling-Adresse, die der übernommenen Polling-Adresse entspricht, empfängt. Weicht da- gegen die Polling-Adresse in dem Anfrage-Telegramm von der übernommenen Polling-Adresse ab, so werden die Schritte B) und C) nicht ausgeführt. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Feldgerät jedes mal dann, wenn es auf ein Anfrage-Telegramm des Masters, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, geantwortet hat, die vorbestimmte Zeitdauer, die in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus durch das Feldgerät abgewartet wird, ändert. Vorzugsweise sind dabei sämtliche, an dem HARTO-Feldbus angeschlossenen
Feldgeräte gemäß dieser Weiterbildung ausgebildet. Dementsprechend kann in Fällen, in denen bei Erhalt eines ersten Anfrage-Telegramms mit einer Polling-Adresse zwei oder mehrere Feldgeräte gleichzeitig oder kurz hintereinander antworten, der auftretende Konflikt dadurch aufgelöst werden, dass die Feldgeräte weiterhin in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus betrie- ben werden. Der Master, der erkennt, dass zwei oder mehrere Feldgeräte gleichzeitig geantwortet haben, kann erneut ein Anfrage-Telegramm mit der gleichen Polling-Adresse senden. Dadurch, dass die vorbestimmte Zeitdauer der Feldgeräte (bzw. von mindestens einem der Feldgeräte) nun geändert wurde, antworten diese nicht erneut gleichzeitig und es kann jedem Feldgerät eine, innerhalb des HARTO-Feldbussystems einzigartige Polling-Adresse zugewiesen werden.
Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass in einem Feldgerät, das in dem fixen Polling-Adress- Modus betrieben wird, nach Empfangen eines Anfrage-Telegramms, das die Polling-Adresse des Feldgerätes enthält, eine zeitliche Verzögerung auftritt und das Feldgerät erst verzögert auf das Anfrage-Telegramm antwortet. Dabei besteht die Gefahr, dass ein weiteres, an dem HART©- Feldbus angeschlossenes Feldgerät, das in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus betrieben wird, zuvorkommt und auf das Anfrage-Telegramm antwortet sowie die darin enthaltene Polling-Adresse übernimmt. Dies würde dazu führen, dass in einem HARTO-Feldbussystem eine Polling-Adresse mehrfach belegt ist. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Feldgerät während des Betriebs in dem fixen Polling-Adress-Modus nach Empfangen eines Anfrage- Telegramms mit einer Polling-Adresse, die mit der übernommenen Polling-Adresse des Feldgerätes übereinstimmt, prüft, ob ein anderes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm vor ihm antwortet, und, falls dies der Fall ist, in den flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus umschaltet. Auf diese Weise kann dem Feldgerät, falls ein anderes Feldgerät seine Polling-Adresse übernommen hat, eine neue Polling-Adresse zugewiesen werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Anfrage-Telegramm, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, durch ein Anfrage-Identifizierungstelegramm (insbesondere Telegramme mit einem„identity command" (deutsch: Identifizierungs-Kommando)) gebildet wird und dass das Feldgerät beim Antworten auf das Anfrage-Identifizierungstelegramm Identifizierungsinformationen des Feldgerätes übermittelt. Die übermittelten Identifizierungsinformationen weisen insbesondere eine einzigartige Adresse des Feldgerätes, die spezifisch für das betreffende Feldgerät ist, auf. In der Regel benötigt der Master diese für eine weitere Kommunikation mit dem Feldgerät. Insbesondere wird durch das Feldgerät die in dem HARTO-Protokoll beschriebene„Unique ID" des Feldgerätes übermittelt. Daneben kann das Feldgerät auch weitere Identifizierungsinformationen des Feldgerätes in Antwort auf das Anfrage-Identifizierungstelegramm übermitteln, durch die das Feldgerät weitergehend charakterisiert wird. Dies können insbesondere Informationen, die der Master für eine Kommunikation mit dem Feldgerät benötigt und/oder Informationen, die der Master für die Auswahl der korrekten Informationen zur Gerätein- tegration, wie beispielsweise einer Gerätebeschreibung (engl.: Device Description oder DD) oder eines Gerätetreibers (z.B. DTM; engl.: Device Type Manager; deutsch: Gerätetyp-Manager), für das Feldgerät benötigt. Die weiteren Identifizierungsinformationen können beispielsweise eine Version der Hard- und/oder Software des Feldgerätes sein. Das Anfrage- Identifizierungstelegramm kann insbesondere durch ein„Command 0"-Anfrage-Telegramm gebil- det werden, das in dem HART©- Protokoll beschrieben ist. Wie oberhalb erläutert wird, ermöglicht solch ein„Command 0"-Anfrage-Telegramm, dass die Polling-Adresse in dem„Short Frame" des Anfrage-Telegramms enthalten ist.
Alternativ kann das Identifizierungstelegramm aber auch durch ein Anfrage-Telegramm mit einem herstellerspezifischen Kommando gebildet werden, wobei die jeweilige Polling-Adresse dann in dem Nutzdatenanteil des Anfrage-Telegramms übermittelt wird. Das Anfrage-Telegramm weist in diesem Fall insbesondere einen„Long Frame" auf, in dem entweder die„Unique ID" eines speziellen Feldgerätes oder die Broadcast-Adresse (engl.: broadcast; deutsch: senden), so dass das Anfrage-Telegramm an sämtliche, an dem HARTO-Feldbus angeschlossenen Feldgeräte adres- siert ist, enthalten ist. Das herstellerspezifische Kommando muss derart definiert sein, dass das Feldgerät (in dem fixen Polling-Adress-Modus) nur dann auf das Anfrage-Telegramm antwortet und die angeforderten Identifizierungsinformationen übermittelt, wenn die in dem Nutzdatenanteil enthaltene Polling-Adresse mit der Polling-Adresse des Feldgerätes übereinstimmt. Auch bei solch einem Anfrage-Telegramm mit einem herstellerspezifischen Kommando ist das erfindungs- gemäße Verfahren in entsprechender Weise möglich. Ein Telegramm mit ähnlichem Aufbau wird beispielsweise durch das in dem HARTO-Protokoll spezifizierte„Command 1 1 "-Anfrage- Telegramm gebildet, bei dem in dem Nutzdatenanteil ein„Tag" des betreffenden Feldgerätes übermittelt wird. Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass Feldgeräte in dem flexiblen Polling-Adress-
Zuweisungsmodus jeweils eine unterschiedliche,„vorbestimmte Zeitdauer" abwarten, bevor sie (gegebenenfalls) auf ein Anfrage-Telegramm antworten. Auf diese Weise kann in Fällen, in denen mehrere Feldgeräte gleichzeitig an einen HARTO-Feldbus neu angeschlossen und in Betrieb genommen werden, vermieden werden, dass zwei oder mehrere Feldgeräte gleichzeitig auf das gleiche Anfrage-Telegramm antworten und die darin enthaltene Polling-Adresse übernehmen. Vorzugsweise unterscheiden sich die„vorbestimmten Zeitdauern" von verschiedenen Feldgeräten um eine Mindestzeitdauer voneinander. Diese Mindestzeitdauer wird dabei vorzugsweise derart hoch gewählt, dass sichergestellt werden kann, dass nicht zwei oder mehrere Feldgeräte kurz hintereinander auf ein- und dasselbe Anfrage-Telegramm antworten, weil das später antwortende Feldgerät die Antwort des früher antwortenden Feldgerätes vor Absenden der Antwort nicht mehr verarbeiten konnte. Wie oberhalb erläutert wird, können die„vorbestimmten Zeitdauern" über einen Zeitraum bis beispielsweise kurz vor Eintreten der dritten Zeitüberschreitung des Masters verteilt werden, sofern der Master bei Auftreten einer Zeitüberschreitung das betreffende Anfrage-Telegramm insgesamt bis zu drei mal sendet. Je nachdem, wie oft der Master ein Anfrage-Telegramm bei Auftreten einer Zeitüberschreitung sendet, kann auch ein anderer Zeitraum zur Verfügung stehen.
Gemäß einer Weiterbildung weisen alle, an dem HARTO-Feldbus angeschlossenen Feldgeräte eine voneinander unterschiedliche, vorbestimmte Zeitdauer, die in dem flexiblen Polling-Adress- Zuweisungsmodus durch das jeweilige Feldgerät abgewartet wird, auf. Dies kann beispielsweise durch Verknüpfen der jeweiligen vorbestimmten Zeitdauer mit der„Unique ID" des betreffenden Feldgerätes und/oder mit dessen Seriennummer erreicht werden. Daneben bestehen aber auch noch andere Möglichkeiten, um dies zu erreichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren (mit gegebenenfalls einer oder mehreren der oberhalb erläuterten Weiterbildungen und Varianten) wird insbesondere dann durchgeführt, wenn eines oder mehrere Feldgeräte neu an den HARTO-Feldbus eines bestehenden HARTO-Feldbussystems angeschlossen werden. In diesem Fall wird das Verfahren vorzugsweise nur bei den neu ange- schlossenen Feldgeräten durchgeführt. Wird ein HARTO-Feldbussystem vollständig neu in Betrieb genommen, so wird das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere in allen, an dem HARTO-Feldbus angeschlossenen Feldgeräten durchgeführt. Allgemein kann vorgesehen sein, dass der flexible Polling-Adress-Zuweisungsmodus immer dann, wenn das Feldgerät neu in Betrieb genommen wird, in dem Feldgerät voreingestellt ist. Maßgeblich hierfür kann beispielsweise sein, dass das Feldgerät (insbesondere nach einer längeren Trennung von der Stromversorgung) an eine Stromversorgung angeschlossen wird. Wird ein Feldgerät getaktet betrieben, wie es häufig in einem Funknetzwerk der Fall ist, so sollte eine solche kurzzeitige Unterbrechung oder Reduzierung der Stromversorgung nicht der Auslöser dafür sein, dass das Feldgerät in den flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus umschaltet. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass das Feldgerät manuell durch einen Benutzer in den flexiblen Polling-Adress- Zuweisungsmodus umgeschaltet werden kann. Dies kann beispielsweise über eine an dem Feldgerät vorgesehene Bedieneinheit, über ein Konfigurationstool, das beispielsweise über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit dem Feldgerät in Kommunikationsverbindung steht, und/oder über ein Handbediengerät, das über eine Service-schnittsteile des Feldgerätes mit dem Feldgerät in Kommunikationsverbindung steht, erfolgen. Ferner kann vorgesehen sein, dass der flexible Polling-Adress-Zuweisungsmodus bei neu hergestellten Feldgeräten bereits voreingestellt ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Feldgerät, das einen Slave bildet und das eine Kom- munikationsschnittstelle aufweist, über die es an einen HARTO-Feldbus anschließbar ist, wobei das Feldgerät derart ausgebildet ist, dass es zum Zuweisen einer Polling-Adresse an das Feldgerät in einem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus (polling: Abfrage) betreibbar ist. In dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus hört das Feldgerät im Einsatz, in dem es über die Kommunikationsschnittstelle an einem HARTO-Feldbus angeschlossen ist, nach Empfangen eines Anfrage-Telegramms von einem Master über die Kommunikationsschnittstelle, wobei das Anfrage-Telegramm eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, die Kommunikation auf dem HARTO-Feldbus ab und überwacht, ob ein anderes Feldgerät auf das Anfrage- Telegramm antwortet. Das Feldgerät antwortet auf das Anfrage-Telegramm und übernimmt die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeit- dauer ab dem Empfangen des Anfrage-Telegramms kein anderes Feldgerät auf das Anfrage- Telegramm geantwortet hat. Dabei wird die Kommunikationsschnittstelle dann, wenn das Feldgerät direkt an einen HARTO-Feldbus anschließbar ist, durch eine HART©- Kommunikationsschnittstelle gebildet. Bei dem erfindungsgemäßen Feldgerät sind die oberhalb in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren erläuterten Weiterbildungen und Varianten in entsprechender Weise realisierbar. Dazu muss das Feldgerät jeweils in entsprechender Weise eingerichtet bzw. angepasst sein.
Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Von den Figuren zeigen: eine schematische Darstellung eines einfachen HARTO-Feldbussystems;
ein Flussdiagramm, in dem eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt ist; und
eine graphische Darstellung, bei der verschiedene Zustände eines Masters und zweier Slaves über der Zeit aufgetragen sind.
Fig. 1 ist eine beispielhafte, schematische Darstellung eines einfachen HARTO-Feldbussystems, bei dem eine Steuereinheit M und drei Feldgeräte FG1 , FG2 und FG3, die jeweils Sensoren und/oder Aktoren bilden, direkt an einem HARTO-Feldbus F angeschlossen sind. Ferner ist an dem HARTO-Feldbus F ein I/O-Gerät FG4 angeschlossen, an dessen Kanäle wiederum weitere Feldgeräte, wie beispielsweise Sensoren und/oder Aktoren anschließbar sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind an dem I/O-Gerät FG4 zwei weitere Sensoren FG5 und FG6 ange- schlössen. Die Steuereinheit M ist ein (primärer) Master. Die Feldgeräte FG1 , FG2 und FG3, das I/O-Gerät FG4 und die Sensoren FG5 und FG6, bilden jeweils Slaves. Die Kommunikation über den HARTO-Feldbus erfolgt gemäß dem HARTO-Protokoll. Dabei können an dem HART©- Feldbus F auch noch weitere Geräte und/oder ein weiteres Netzwerk, etc. angeschlossen sein, wie schematisch durch die offenen Enden des HARTO-Feldbusses F dargestellt ist.
Wie oberhalb beschrieben ist, werden diese Geräte FG1-FG6 alle als Feldgeräte bezeichnet. Sie weisen jeweils eine dynamisch einstellbare Polling-Adresse auf, wobei die Zuweisung von Polling-Adressen an die einzelnen Feldgeräte FG1-FG6 derart erfolgen sollte, dass jede Polling- Adresse innerhalb des HARTO-Feldbussystems nur einmal vergeben ist. Insbesondere kann die Zuweisung einer Polling-Adresse an eines oder mehrere der Feldgeräte FG1-FG6 durch das erfindungsgemäße Verfahren (gegebenenfalls auch gemäß einer der oberhalb erläuterten Weiterbildungen und/oder Varianten) erfolgen. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Das Flussdiagramm bezieht sich auf ein Feldgerät, das an einem HART©- Feldbus angeschlossen ist und das einen Slave bildet. Dabei ist in dem Feldgerät eine vorläufige Polling-Adresse, die in dem vorliegenden Fall„1 " ist, eingestellt. Als erster Schritt empfängt das Feldgerät ein„Command 0"-Anfrage-Telegramm von einem, an dem HARTO-Feldbus ange- schlossenen Master, wobei das„Command 0"-Anfrage-Telegramm als Adressierung die Polling- Adresse„1 " aufweist (vgl. Schritt„EMPFANGEN ANFRAGE" in Fig. 2). Der Master übersendet das„Command 0"-Anfrage-Telegramm dabei im Rahmen der Durchführung eines Netzwerkscans, bei dem nacheinander die Polling-Adressen von 0 bis 63, vorzugsweise in dieser Reihenfolge, abgefragt werden. Dabei ist das Feldgerät derart ausgebildet, dass„Command 0"-Anfrage- Telegramme mit einer anderen Polling-Adresse als die in dem Feldgerät vorläufig eingestellte Polling-Adresse direkt verworfen werden.
Der nächste Schritt hängt davon ab, ob sich das Feldgerät in dem flexiblen Polling-Adress- Zuweisungsmodus oder in dem fixen Polling-Adress-Modus befindet (vgl.„FLEXIBLER MO- DUS?" in Fig. 2). Befindet sich das Feldgerät in dem fixen Polling-Adress-Modus („NEIN" bei „FLEXIBLER MODUS?"), so antwortet es unmittelbar (insbesondere innerhalb der erwartungsgemäßen Responsezeit) auf das„Command 0"-Anfrage-Telegramm (vgl.„ANTWORTEN" in Fig. 2). Befindet sich das Feldgerät in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus („JA" bei „FLEXIBLER MODUS?"), so hört es die Kommunikation auf dem HARTO-Feldbus ab und über- wacht, ob ein anderes, an dem HARTO-Feldbus angeschlossenes Feldgerät auf das„Command 0"-Anfrage-Telegramm antwortet (vgl.„ABHÖREN UND ÜBERWACHEN" in Fig. 2). Antwortet innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer ab dem Empfangen des„Command 0"-Anfrage- Telegramms kein anderes Feldgerät auf das„Command 0"-Anfrage-Telegramm („NEIN" bei „ANTWORT ANDERES FG?" in Fig. 2), so antwortet das Feldgerät und übernimmt die in dem „Command 0"-Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse von„1 " (vgl.„ANTWORTEN" in Fig. 2). Antwortet innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ein anderes Feldgerät auf das„Command 0"-Anfrage-Telegramm („JA" bei„ANTWORT ANDERES FG?" in Fig. 2), so ändert das Feldgerät die vorläufige Polling-Adresse (vgl.„ÄNDERN D. VORL. POLLING-ADRESSE" in Fig. 2), beispielsweise von„1 " auf„2".
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 ein Beispiel erläutert, bei dem ein Feldgerät, das nachfolgend als„SLAVE 1 " bezeichnet wird, neu an einen HARTO-Feldbus eines bestehenden HARTO-Feldbussystems angeschlossen wird. Zum Zuweisen einer Polling-Adresse befindet sich der„SLAVE 1 " in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus. In dem„SLAVE 1 " ist eine vorläufige Polling-Adresse, die in dem vorliegenden Fall„0" ist, eingestellt. Dabei ist der„SLAVE 1 " derart ausgebildet, dass er„Command 0"-Anfrage-Telegramme, die eine andere Polling- Adresse als die vorläufige Polling-Adresse des Feldgerätes aufweisen, direkt verwirft. Das HARTO-Feldbussystem weist unter anderem einen Master„MASTER" sowie einen weiteren Sla- ve„SLAVE 2" auf, die jeweils direkt an dem HARTO-Feldbus angeschlossen sind. In dem Diagramm der Fig. 3 ist entlang der Abszisse die Zeit T aufgetragen. Entlang der Ordinate sind (in Fig. 3) von oben nach unten der Sende- und Empfangszustand (vgl.„SENDEN" und„EMPF." in der ersten Zeile der Fig. 3) des Masters„MASTER", der Sende- und Empfangszustand (vgl. „SENDEN" und„EMPF." in der zweiten Zeile von Fig. 3) des„SLAVE 1 ", der Modus (vgl.„FIX" und„FLEX." in der dritten Zeile von Fig. 3) des„SLAVE 1 ", die Polling-Adresse des„SLAVE 1 " (vgl.„SLAVE 1 ADRESSE" in der vierten Zeile von Fig. 3) sowie der Sende- und Empfangszustand (vgl.„SENDEN" und„EMPF." in der fünften Zeile von Fig. 3) des„SLAVE 2" dargestellt.
Der„MASTER" führt in dem dargestellten Beispiel einen Netzwerkscan durch und fragt nachein- ander die einzelnen Polling-Adressen von 0 bis 63 (vorzugsweise in dieser Reihenfolge) ab.
Hierzu verwendet er jeweils ein„Command 0"-Anfrage-Telegramm, das die jeweils abzufragende Polling-Adresse als Adressierung aufweist. Zunächst versendet der„MASTER" ein„Command 0"- Anfrage-Telegramm, das als Adressierung die Polling-Adresse„0" aufweist (vgl.„ANFRAGE AN ADRESSE 0" in der ersten Zeile in Fig. 3). Dieses Telegramm wird von sämtlichen, an dem HARTO-Feldbus angeschlossenen Feldgeräten (und damit auch von dem„SLAVE 1 " und dem „SLAVE 2") empfangen. Der„SLAVE 1 " befindet sich in dem flexiblen Polling-Adress- Zuweisungsmodus und antwortet dementsprechend nicht unmittelbar auf das„Command 0"- Anfrage-Telegramm (vgl. zweite Zeile in Fig. 3). Vielmehr hört der„SLAVE 1 " die Kommunikation auf dem HARTO-Feldbus ab und überwacht, ob ein anderes, an dem HARTO-Feldbus ange- schlossenes Feldgerät auf das„Command 0"-Anfrage-Telegramm antwortet. Der„SLAVE 2" befindet sich in dem fixen Polling-Adress-Modus, wobei in diesem die Polling-Adresse„0" eingestellt ist. Dementsprechend antwortet der„SLAVE 2" unmittelbar auf das„Command 0"-Anfrage- Telegramm, das die Polling-Adresse„0" enthält (vgl. fünfte Zeile in Fig. 3). Durch den„SLAVE 1 " wird festgestellt, dass vor Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer ein anderes Feldgerät (hier: der„SLAVE 2") auf das„Command 0"-Anfrage-Telegramm geantwortet hat. Als nächstes ändert der„SLAVE 1 " seine vorläufige Polling-Adresse auf„1 " (vgl. vierte Zeile in Fig. 3).
Im Rahmen des Netzwerkscans übersendet der„MASTER" als nächstes ein„Command 0"- Anfrage-Telegramm, das als Adressierung die Polling-Adresse„1 " aufweist (vgl.„ANFRAGE AN ADRESSE 1 " in der ersten Zeile in Fig. 3). Dieses Telegramm wird wiederum von sämtlichen, an dem HARTO-Feldbus angeschlossenen Feldgeräten (und damit auch von dem„SLAVE 1 " und dem„SLAVE 2") empfangen. Der„SLAVE 1 " befindet sich weiterhin in dem flexiblen Polling-
Adress-Zuweisungsmodus und antwortet dementsprechend nicht unmittelbar auf das„Command 0"-Anfrage-Telegramm (vgl. zweite Zeile in Fig. 3). Vielmehr hört der„SLAVE 1 " die Kommunikation auf dem HARTO-Feldbus ab und überwacht, ob ein anderes, an dem HARTO-Feldbus angeschlossenes Feldgerät auf das„Command 0"-Anfrage-Telegramm antwortet. Vorliegend hat in- nerhalb der vorbestimmten Zeitdauer kein anderes Feldgerät auf das„Command 0"-Anfrage- Telegramm geantwortet. Nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer antwortet der„SLAVE 1 " auf das Anfrage-Telegramm (vgl. zweite Zeile in Fig. 3) und übernimmt die Polling-Adresse von„1 ". Ferner schaltet der„SLAVE 1 " von dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus (vgl.„FLEX." in der dritten Zeile in Fig. 3) in den fixen Polling-Adress-Modus (vgl.„FIX" in der dritten Zeile in Fig. 3) um. Der„SLAVE 1 " behält nun während des weiteren Betriebs diese Polling-Adresse von „1 ". Bei einem erneuten Netzwerkscan antwortet der„SLAVE 1 " auf ein„Command 0"-Anfrage- Telegramm des Masters, das an die Polling-Adresse„1 " adressiert ist, unmittelbar.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Zuweisen einer Polling-Adresse an ein Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6), das an einem HARTO-Feldbus (F) angeschlossen ist, das einen Slave bildet und das in einem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus (polling: Abfrage) betrieben wird, aufweisend nachfolgende Schritte:
A) Empfangen eines Anfrage-Telegramms von einem, an dem HARTO-Feldbus (F) angeschlossenen Master (M) durch das Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6), wobei das Anfrage-Telegramm eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist;
B) Abhören der Kommunikation auf dem HARTO-Feldbus (F) durch das Feldgerät (FG1 ;
FG2; FG6) und Überwachen, ob ein anderes, an dem HARTO-Feldbus (F) angeschlossenes Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) auf das Anfrage-Telegramm antwortet; und
C) Antworten auf das Anfrage-Telegramm durch das Feldgerät (FG1 ; FG2; ...; FG6) und Übernehmen der in dem Anfrage-Telegramm enthaltenen Polling-Adresse in dem Feldgerät (FG1 ; FG2; ...; FG6), wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer ab dem Empfangen des Anfrage-Telegramms kein anderes Feldgerät (FG1 ; FG2; ...; FG6) auf das Anfrage-Telegramm geantwortet hat.
Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Feldgerät (FG1 ; FG2; ...; FG6) in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus eine vorläufige Polling-Adresse eingestellt ist und das Feldgerät (FG1 ; FG2; ...; FG6) nur dann nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer auf das Anfrage-Telegramm antwortet und die in dem Anfrage- Telegramm enthaltene Polling-Adresse übernimmt, wenn die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse mit der vorläufigen Polling-Adresse übereinstimmt.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät (FG1 ; FG2; ...; FG6) dann, wenn es bei dem Schritt des Überwachens feststellt, dass auf ein Anfrage- Telegramm mit einer Polling-Adresse, die mit der vorläufigen Polling-Adresse übereinstimmt, vor Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer ein anderes Feldgerät (FG1 ; FG2; ...; FG6) antwortet, die vorläufige Polling-Adresse ändert.
Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät (FG1 ; FG2; ...; FG6) auch bei Anfrage-Telegrammen mit einer Polling-Adresse, die von der vorläufigen Polling-Adresse abweicht, überwacht, ob ein anderes, an dem HARTO-Feldbus (F) angeschlossenes Feldgerät (FG1 ; FG2; ...; FG6) auf das Anfrage-Telegramm antwortet.
Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät (FG1 ; FG2; ...; FG6) in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus bei einem empfangenen Anfrage- Telegramm, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, unabhängig von der darin enthaltenen Polling-Adresse die Schritte des Abhörens und des Überwachens und gegebenenfalls, sofern innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ab dem Empfangen des Anfrage-Telegramms kein anderes Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) auf das Anfrage-Telegramm geantwortet hat, die Schritte des Antwortens und des Übernehmens durchführt.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) nach dem Schritt des Übernehmens in einen fixen Polling-Adress-Modus umschaltet, wobei das Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) in dem fixen Polling-Adress-Modus unmittelbar und nur dann auf ein Anfrage-Telegramm, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, antwortet, wenn die in dem Anfrage- Telegramm enthaltene Polling-Adresse mit der übernommenen Polling-Adresse übereinstimmt.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschalten in den fixen Polling-Adress-Modus durch den Empfang eines Anfrage-Telegramms des Masters (M), in dem das Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) über dessen„Unique ID" adressiert wird, ausgelöst wird.
Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) während des Betriebs in dem fixen Polling-Adress-Modus nach Empfangen eines Anfrage-Telegramms mit einer Polling-Adresse, die mit der übernommenen Polling- Adresse des Feldgerätes (FG1 ; FG2; FG6) übereinstimmt, prüft, ob ein anderes Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) auf das Anfrage-Telegramm vor ihm antwortet, und, falls dies der Fall ist, in den flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus umschaltet.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfrage-Telegramm, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, durch ein Anfrage-Identifizierungstelegramm gebildet wird und dass das Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) beim Antworten auf das Anfrage-Identifizierungstelegramm Identifizierungsinformationen des Feldgerätes (FG1 ; FG2; FG6), insbesondere eine einzigartige Adresse des Feldgerätes (FG1 ; FG2; FG6), die spezifisch für das betreffende Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) ist, übermittelt.
0. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle, an dem HARTO-Feldbus (F) angeschlossenen Feldgeräte (FG1 ; FG2; FG6) eine voneinander unterschiedliche, vorbestimmte Zeitdauer, die in dem flexiblen Polling-Adress- Zuweisungsmodus durch das jeweilige Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) abgewartet wird, aufweisen.
1 1. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) jedes mal dann, wenn es auf ein Anfrage-Telegramm des Masters (M), das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, geantwortet hat, die vorbestimmte Zeitdauer, die in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus durch das Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) abgewartet wird, ändert. 12. Feldgerät, das einen Slave bildet und das eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, über die es an einen HARTO-Feldbus (F) anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) derart ausgebildet ist,
dass es zum Zuweisen einer Polling-Adresse an das Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) in einem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus (polling: Abfrage) betreibbar ist, dass das Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus im Einsatz, in dem es über die Kommunikationsschnittstelle an einem HARTO-Feldbus (F) angeschlossen ist, nach Empfangen eines Anfrage-Telegramms von einem Master (M) ü- ber die Kommunikationsschnittstelle, wobei das Anfrage-Telegramm eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, die Kommunikation auf dem HARTO-Feldbus (F) ab- hört und überwacht, ob ein anderes Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) auf das Anfrage-
Telegramm antwortet, und auf das Anfrage-Telegramm antwortet und die in dem Anfrage- Telegramm enthaltene Polling-Adresse übernimmt, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer ab dem Empfangen des Anfrage-Telegramms kein anderes Feldgerät (FG1 ; FG2; FG6) auf das Anfrage-Telegramm geantwortet hat.
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