WO2011131752A1 - Recording of historic information in a field device - Google Patents

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WO2011131752A1
WO2011131752A1 PCT/EP2011/056418 EP2011056418W WO2011131752A1 WO 2011131752 A1 WO2011131752 A1 WO 2011131752A1 EP 2011056418 W EP2011056418 W EP 2011056418W WO 2011131752 A1 WO2011131752 A1 WO 2011131752A1
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WO
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field device
change history
configuration
changes
change
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/056418
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German (de)
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Inventor
Frank Birgel
Julien Messer
Jochen Stinus
Original Assignee
Endress+Hauser Process Solutions Ag
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Filing date
Publication date
Application filed by Endress+Hauser Process Solutions Ag filed Critical Endress+Hauser Process Solutions Ag
Publication of WO2011131752A1 publication Critical patent/WO2011131752A1/en

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D9/00—Recording measured values
    • G01D9/40—Producing one or more recordings, each recording being produced by controlling either the recording element, e.g. stylus or the recording medium, e.g. paper roll, in accordance with two or more variables
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H04L67/125—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/34—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications involving the movement of software or configuration parameters 

Definitions

  • the invention relates to a field device according to the preamble of claim 1 and to a fieldbus system according to claim 10. Furthermore, the invention relates to a method for monitoring a change history of a field device according to the preamble of claim 12.
  • field devices are often used to detect and / or influence process variables.
  • Examples of such field devices are level gauges, mass flowmeters, pressure and temperature measuring devices, etc., which detect the corresponding process variables level, flow, pressure or temperature as sensors.
  • field devices are all devices that are used close to the process and that provide or process process-relevant information.
  • the object of the invention is to simplify the monitoring of configuration or state changes in a fieldbus system.
  • An inventive field device for connection to a fieldbus is designed to exchange data with a host computer via the fieldbus.
  • the field device includes a change history detection module that is configured to acquire predetermined configuration or state changes of the field device and store them as change history data in a change history memory.
  • the field device includes the change history memory configured to store the change history data on the configuration or state changes of the field device detected by the change history acquiring module.
  • the field device makes it possible to record the change history by the field device itself. By checking the recorded change history, predetermined standards can be observed during the production process, as defined, for example, in the foodstuffs and pharmaceutical sectors. In this way, for example, it can be judged whether or not a particular lot of a product being produced has a trustworthy quality.
  • the invention is based on the drawing shown in the drawing
  • FIG. 1 shows an overview of a fieldbus system according to the invention
  • FIG. 2 shows the structure of a field device according to the invention
  • Fig. 3 is a flowchart showing the detection of new hardware at startup
  • Fig. 4 is a flow chart showing the detection of new hardware at regular time intervals
  • Fig. 5 is a flowchart showing the detection of new software
  • Fig. 6 is a flowchart showing how parameter changes are detected and documented
  • Fig. 7 is a flowchart showing how predetermined events are detected and stored.
  • FIG. 1 shows a fieldbus system according to the invention in which configuration or status changes can be recorded on the side of the field devices in the form of a change history.
  • the fieldbus system comprises a host computer 100, which can communicate via a field bus 101 with various field devices 102, 103 connected to the fieldbus 101.
  • the fieldbus 101 may be, for example, a fieldbus according to one of the established standards Fieldbus Foundation, Profibus, HART.
  • the fieldbus 1 01 can be a field bus according to the Industrial Ethernet standards EtherNet / IP, Profinet, EtherCat, Modbus TCP, etc.
  • a device administration tool 1 04 is installed, with which a parameterization and configuration of the field devices 102, 103 connected to the fieldbus 101 can be performed. Via the device management tool 104, the parameters of these field devices can be retrieved and monitored.
  • the device management tool 104 is preferably a device management tool in accordance with the FDT (Field Device Tool) standard, for example the program "FieldCare" from Endress + Hauser
  • FDT Field Device Tool
  • driver files 105 associated with the individual field devices 102, 103 and specifying the properties of these field devices are incorporated into the device management tool 104.
  • the driver files 105 may be, for example, driver files according to the standard DTM (Device Type Manager).
  • a history functionality is respectively implemented on the side of the field devices 102, 103, which has the task of chronologically recording configuration or state changes of the field device in the form of a change history.
  • a history component 106 is provided on the side of the field device 102, which detects and documents a plurality of previously defined configuration or state changes.
  • the configuration or state changes to be tracked may be, for example, changes in the values of predefined parameters, but may also be the occurrence of predetermined events.
  • changes in the hardware configuration such as the replacement or addition of hardware modules, may also be detected by the history component 106. Changes to the software configuration, such as the complete or partial updating of the software, can also be recognized and documented by the history component 106.
  • All configuration or status changes detected by the history component 106 are written by the history component 106 into a specially provided history memory 107.
  • a timestamp indicating when the particular change has occurred is also stored.
  • the timestamps are provided by a timer 108 provided on the side of the field device 102.
  • the timer 108 is set to zero each time the field device 102 is started up.
  • the timer 108 is also implemented as a real time timer and provides timestamps in real time.
  • the history component 106 Since the history component 106 stores each configuration or status change of the field device 102 to be logged together with an associated time stamp in the history memory 107, a chronologically continuous change history builds up in the history memory 107, which provides a comprehensive overview of the information on the side of the field device 102 occurred changes and events. It is advantageous here to form the history memory 107 as a separate memory unit independent of the hardware modules of the field device 102, which is preferably fixedly mounted on the housing or on the sensor of the field device 102. This prevents the history memory 107 from also being exchanged when replacing a hardware module. By implementing the history memory 107 as a separate memory unit, the change history of the field device 102 may be recorded for extended periods of time unaffected by any changes in the hardware configuration.
  • a history component 109 is likewise provided, which is designed to recognize configuration or state changes of the field device 103.
  • the detected configuration or state changes are then stored together with a time stamp, which is provided by a timer 1 1 1, in the history memory 1 10 as a change history.
  • the change history of the respective field device 102, 103 is stored in the history memories 107, 110.
  • the host computer 100 can access the field devices 102, 103 via the fieldbus 101 and read out the history data stored in the history memories 107, 110.
  • all history data recorded by the various field devices of the fieldbus system can be merged to obtain a change history of the overall system.
  • This change history of the entire system can then be further evaluated. In particular, it is possible to check whether specified standards were adhered to in the production process, as defined, for example, in the food and pharmaceutical sector.
  • the present invention offers the possibility to record a change history across systems and then to check whether the changes to the individual Move field device configuration or state changes within the given rules. In this way, it can be judged whether or not a particular lot of a produced product has a trustworthy quality.
  • the history data recorded on the side of the respective field device can be queried and evaluated by the host computer.
  • a novel DTM module for the device management tool is preferably provided which queries the change history of the field device and provides the user with a visualization of the history data.
  • a printing function can be provided which generates and prints out necessary basic documents for the safety-related acceptance of a production process. The printed documents are then signed and filed. With such acceptance documents can be proven that a certain manufacturing process complies with the specified standards. Such acceptance documents are needed in particular for manufacturing processes in the food and pharmaceutical industries, but can also be used generally in quality management.
  • a user changes parameters of a field device, changes a configuration or installs new software on a field device, this is considered critical from a safety point of view because a faulty configuration of a field device will affect the entire manufacturing process of a food or drug can. It may therefore be useful to require a user to identify himself to the system before making any changes to the fieldbus system. It is also possible to give different user groups different access rights.
  • the user can legitimize himself either to the host computer or directly to the field device. This legitimization can be done for example by means of an electronic signature whose integrity is then checked by the respective device. It is advantageous if the signature complies with the legal requirements, ie in Germany by the signature law Paragraph 2 No.
  • the history component 106 can recognize which user made the change. In these cases, the history component 106 may store together with information about the parameter change or the software update in the history memory 107, who has caused the respective change. In this case, the change history stored in the history memory 107 also includes the identifiers of the users who have made the respective changes.
  • FIG. 2 gives an overview of the components of a field device 200 according to the invention.
  • the field device 200 comprises a processor 201, a volatile memory 202, for example a RAM, a nonvolatile memory 203, for example an EEPROM or an FRAM, and a separate history memory 204 to save the history data.
  • the history memory 204 is preferably attached to the housing or to the sensor of the field device 200.
  • field device 200 includes a timer 205 that provides timestamps for the entries in history memory 204.
  • a charging component 206 which is also referred to as a "bootloader", is stored in the nonvolatile memory 203. When the field device 200 is booted, the charging component 206 is responsible for starting the application software 207.
  • the charging component 206 is responsible for a corresponding one Request to perform by means of a so-called "flash update" a complete or partial update of the application software 207.
  • the application software 207 comprises a history component 208 which is designed to recognize a multiplicity of previously defined configuration or state changes and to document them in the history memory 204.
  • the history component 208 comprises a plurality of different modules. In the embodiment shown in FIG.
  • the history component 208 includes, for example, a power on / power off module 209 that logs the power up and power down of the field device 200, an event module 210 that detects and documents the occurrence of predetermined events, a software recognition module 21 1, which queries the current software version, and a hardware detection module 212, which queries the current hardware version.
  • the history component 208 includes a change checking module 213 that compares the current hardware or software version with the previous hardware or software version to determine if a change has occurred.
  • the history component 208 comprises a memory access module 214, which performs the accesses to the history memory 204 and stores the configuration or state changes in the history memory 204.
  • the application software 207 also includes parameter management 215.
  • the parameter management 215 monitors, for example, whether a user is authorized to change a parameter, whether range limits of a parameter are adhered to, how the individual parameters are linked to each other, in which units a specific parameter should be specified etc.
  • the parameter management 215 comprises a parameter change tracking module 216, which has the task of identifying changes to p a ra mete rts to identi fi ed. Parameter change tracking works closely with the history component 208 of the present invention to detect and document changes in the values of certain predefined parameters.
  • one or more of the following configuration or state changes can be detected and recorded: the raising and lowering of the field device 200, the occurrence of predefined events, changes to predefined parameters, changes to the software version and changes to the hardware version ,
  • the recognition and the flowchart shown in FIGS. 3 to 7 Logging the individual configuration or state changes of the field device 200 is accomplished.
  • FIG. 3 shows the procedure when the field device 200 is started up, with hardware detection being performed during startup.
  • the application software 207 is started by the loading component 206.
  • the system startup is documented by the power on / off module 209 by writing a corresponding entry to the history memory 204 along with a timestamp provided by the timer 205.
  • the hardware detection module 212 is called.
  • the hardware detection module 212 determines the type, version, and serial numbers of the hardware modules of the field device. For this purpose, the hardware detection module 212 reads out a specified memory area of the hardware modules.
  • the change checking module 213 is called and the information about the type, version and serial numbers of the hardware modules is transferred to the change checking module 213.
  • the change checking module 213 now has the task of determining whether the hardware of the field device has changed. For this purpose, the change checking module 213 checks in step 305 whether the type, version and serial numbers of the current hardware modules determined in step 303 match the stored values. If the type, version and serial number match, the hardware has not changed. In accordance with step 306, no entry needs to be written to history memory 204 in this case. If, on the other hand, the current values do not match the stored values, then the hardware has changed and an entry needs to be written to history memory 204.
  • step 307 the memory access module 214 is called, whose task is to access the history memory 204.
  • step 308 an entry concerning the new hardware is written to the history memory 204, such as the type, version and serial number of the new hardware modules, along with a timestamp provided by the timer 205.
  • Such hardware configuration entries in history memory 304 could look like the following, for example: - module M1 (module "sensor module amplifier”): output module M1 a, module M1 b installed (time stamp of switching on M1 b);
  • Module M17 (module “communication module”): Communication module M17a, module M17b installed (time stamp of switching on M17b).
  • step 400 the application software 207 calls the hardware detection module 212 at regular time intervals.
  • the hardware detection module 212 may be invoked at approximately 1 minute intervals.
  • step 401 the hardware detection module 212 determines the type, version, and serial numbers of the hardware modules by reading out a designated memory area of the hardware modules of the field device.
  • step 402 the change checking module 213 is called and the information read out about the hardware is passed to the change checking module 213.
  • the change checking module 213 checks whether the hardware of the field device has changed.
  • the change check module 213 compares the current type, version and serial numbers of the hardware modules with the stored previous values of the hardware modules. If the current values match the previous values, the hardware has not changed. In accordance with step 404, no entry needs to be written to history memory 204 in this case. On the other hand, if the current values deviate from the previous values, then the hardware configuration has changed and this is logged in history memory 204. In step 405, the memory access module 214 which accesses the history memory 204 is called. In step 406, a corresponding entry is written to history memory 204, which specifically includes the type, version, and serial number of the new hardware modules, along with a timestamp provided by timer 305.
  • Step 500 is the field device 200 in wait mode.
  • step 501 it is checked whether there is a flash request. If not, the system remains in wait mode (step 500).
  • step 502 it is checked whether the currently offered software matches the device type and the hardware modules of the field device 200. If the software does not match the hardware, step 503 will not perform the flash update. If the software offered matches the hardware, the field device enters the flash update mode in step 504.
  • step 505 the field device 200 receives, via the fieldbus interface or via the service interface, a stream of data packets containing the new software.
  • the loading component 206 ensures that the received data is stored in the volatile memory 202.
  • the software recognition module 21 1 is called.
  • the software recognition module 21 1 determines the software version of the new software based on the headers of the received data packets.
  • step 507 the change checking module 213 is called, with the version of the received software determined by the software recognition module 21 1 being transferred to the change checking module 213.
  • step 508 the change checking module 213 checks whether or not the version of the software just received matches the previous software version.
  • step 509 If the new software version matches the previous software version, it is not necessary to flash-update the non-volatile memory according to step 509. Accordingly, no entry is also written in the history memory 204. If, on the other hand, the new software version differs from the previous software version, then this change of the software is documented in the history memory 204. For this purpose, the memory access module 214 which accesses the history memory 204 is called in step 510. In step 51 1, an entry for the new software version is written in the history memory 204, which in particular comprises the version of the software as well as a time stamp made available by the timer 205. In addition, the user who initiated the software update is also noted in the relevant entry in history memory 204.
  • the actual flash update is performed in the subsequent step 512. This ensures that there will be an entry in the history memory 204 even if there are disruptions during the flash update.
  • the new software stored in the volatile memory 202 is copied to the non-volatile memory 203 where it replaces the previously used software.
  • FIG. 6 shows how a change of a parameter is detected and logged.
  • parameters are processed by the parameter manager 2 1 5.
  • the parameter change tracking module 216 detects a change in a parameter to be documented.
  • the memory access module 214 of the history component 208 is called.
  • the memory access module 214 accesses the history memory 204 and stores an entry for the parameter change in the history memory 204.
  • the entry in the history memory 204 may include the following information: the new parameter value, a parameter ID, ie an identifier that uniquely identifies the changed parameter and a timestamp provided by the timer 205.
  • the entry can also store which user initiated the parameter change.
  • some entries for parameter changes are given by way of example, as they are stored in the history memory 204:
  • parameter P1 (parameter “mass flow unit”): output value A1 a, parameter value changed to A1 b (time stamp P1 b, user A);
  • the history component 208 can be used to detect and document certain predefined events or "events".
  • the event module 210 is provided in the history component 208. In the flowchart shown in Fig. 7, the detection and logging of an event is illustrated. In step 700, the event module 210 is in the waiting position. In step 701, it is determined whether or not one of the predetermined events has occurred. A distinction is made between "incoming events"("EventAppearing”) and “Outgoing Events"("EventDisappearing").
  • Incoming events designate a transition from an inactive state to an active state
  • outgoing events designate a transition from an active state to an inactive state.
  • the event module 210 remains in the wait position (step 700). If one of the predetermined events is detected, in the next step 702, the memory access module 214, which is configured to perform accesses to the history memory 204, is called.
  • the incoming or outgoing event is written to history memory 204.
  • the event memory history entry includes an event number that uniquely identifies the event that occurred, and a timestamp that indicates when the event occurred. This timestamp is provided by the timer 205.
  • the entry may be stored whether it is an event event ("Event Appearing") or an event event (“Event Disappearing").
  • Event E1 (event “medium inhomogeneous”): output value E1 inactive, event E1 occurs (time stamp T1b);
  • Event E17 (event “Low flow rate active”): Output value E17 active, event E17 is no longer active (time stamp T17b).

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Abstract

The invention relates to a field device for connecting to a field bus, said field bus being configured such that data can be exchanged with a host computer via the field bus. Said field device comprises a modification historic acquisition module which is configured to acquire previously set configuration or state modifications of the field device and to store as modification data in a modification history memory; said field device comprises the modification history memory which is configured to store the modification history data relating to the configuration or state modifications of the field device acquired by the modification history recording module.

Description

Aufzeichnung von History-Informationen in einem Feldgerät  Recording history information in a field device
Die Erfindung betrifft ein Feldgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Feldbussystem gemäß Anspruch 10. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überwachung einer Änderungshistorie eines Feldgeräts gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12. The invention relates to a field device according to the preamble of claim 1 and to a fieldbus system according to claim 10. Furthermore, the invention relates to a method for monitoring a change history of a field device according to the preamble of claim 12.
In der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Beispiele für derartige Feldgeräte sind Füllstandsmessgeräte, Massedurchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte etc., die als Sensoren die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck bzw. Temperatur erfassen. In process automation technology, field devices are often used to detect and / or influence process variables. Examples of such field devices are level gauges, mass flowmeters, pressure and temperature measuring devices, etc., which detect the corresponding process variables level, flow, pressure or temperature as sensors.
Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, z. B. Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann. To influence process variables actors, z. As valves or pumps through which the flow of a liquid in a pipe section or the level can be changed in a container.
Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. In principle, field devices are all devices that are used close to the process and that provide or process process-relevant information.
Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress+Hauser hergestellt und vertrieben. A variety of such field devices is manufactured and sold by the company Endress + Hauser.
In der Prozessautomatisierungstechnik können Störungen des Prozessablaufs zu fehlerhaften Erzeugnissen führen. Insbesondere in Bereichen wie beispielsweise der Lebensmittelverarbeitung oder im Pharmabereich können die Auswirkungen gravierend sein. Insofern ist es wichtig, dass die Prozessautomatisierungstechnik definiert und nachvollziehbar arbeitet und dass die Abläufe während des Herstellungsprozesses auch nachträglich nachzuvollziehen sind. In process automation technology, faults in the process sequence can lead to faulty products. In particular, in areas such as food processing or pharmaceuticals, the impact can be severe. In this respect, it is important that the process automation technology is defined and traceable, and that the processes during the manufacturing process can also be understood later.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Überwachung von Konfigurations- oder Zustandsänderungen in einem Feldbussystem zu vereinfachen. The object of the invention is to simplify the monitoring of configuration or state changes in a fieldbus system.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1 , 10 und 12 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by the features specified in claims 1, 10 and 12. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Ein erfindungsgemäßes Feldgerät zum Anschluss an einen Feldbus ist dazu ausgelegt, über den Feldbus Daten mit einem Hostrechner auszutauschen. Das Feldgerät umfasst ein Änderungshistorie-Erfassungsmodul, welches dazu ausgelegt ist, vorher festgelegte Konfigurations- oder Zustandsänderungen des Feldgeräts zu erfassen und als Änderungshistorie-Daten in einem Änderungshistorie-Speicher abzuspeichern. Das Feldgerät umfasst den Änderungshistorie-Speicher, welcher dazu ausgelegt ist, die Änderungshistorie-Daten zu den vom Änderungshistorie-Erfassungsmodul erfassten Konfigurations- oder Zustandsänderungen des Feldgeräts zu speichern. An inventive field device for connection to a fieldbus is designed to exchange data with a host computer via the fieldbus. The field device includes a change history detection module that is configured to acquire predetermined configuration or state changes of the field device and store them as change history data in a change history memory. The field device includes the change history memory configured to store the change history data on the configuration or state changes of the field device detected by the change history acquiring module.
Das erfindungsgemäße Feldgerät ermöglicht eine Aufzeichnung der Änderungshistorie durch das Feldgerät selbst. Durch Überprüfen der aufgezeichneten Änderungshistorie ka n n n a c h trä g l i c h ü b e rp rüft we rd e n , o b vorgegebene Standards beim Herstellungsprozess, wie sie beispielsweise im Lebensmittel- und Pharmabereich festgelegt sind, eingehalten wurden. Auf diese Weise kann beispielsweise beurteilt werden, ob eine bestimmte Charge eines produzierten Produkts eine vertrauenswürdige Qualität besitzt oder nicht. The field device according to the invention makes it possible to record the change history by the field device itself. By checking the recorded change history, predetermined standards can be observed during the production process, as defined, for example, in the foodstuffs and pharmaceutical sectors. In this way, for example, it can be judged whether or not a particular lot of a product being produced has a trustworthy quality.
Bei den bisherigen Verfahren zur Dokumentation der Änderungshistorie wurden die Änderungen nur auf Seiten des Hostrechners aufgezeichnet. Dies hatte den Nachteil, dass nur diejenigen Änderungen in der Änderungshistorie aufgezeichnet wurden, die über den Feldbus zu den Feldgeräten übermittelt wurden. Bei den bisherigen Verfahren war es n icht mögl ich , Änd eru n gen der H ardwa re-Konfiguration oder Software- Aktualisierungen automatisch zu erfassen, weil diese Änderungen direkt am Feldgerät vorgenommen wurden und auf Seiten des Hostrechners unter Umständen nicht bekannt waren. Um eine vollständige Änderungshistorie zu erhalten, mussten derartigen Änderungen bisher manuell vom Bedienpersonal eingegeben werden, was störanfällig und zeitintensiv war. Konfigurations- oder Parameteränderungen, die unmittelbar am Feldgerät eingegeben wurden, etwa über die Serviceschnittstelle oder die Vor-Ort- Schnittstelle des Feldgeräts, konnten mit den bisher verwendeten Verfahren nicht erfasst werden. Bei der erfindungsgemäßen Lösung dagegen wird die Änderungshistorie für jedes Feldgerät auf Seiten des Feldgeräts selbst erfasst. Dies bietet eine Reihe von Vorteilen. Zum einen können zusätzlich zu den Änderungen, die über den Feldbus vorgenommen werden, auch solche Änderungen erfasst werden, die unmittelbar am Feldgerät selbst vorgenommen werden, also beispielsweise über die Serviceschnittstelle oder die Vor- Ort-Schnittstelle des Feldgeräts. Darüber hinaus können auf Seiten des Feldgeräts auch Änderungen der Hardware-Konfiguration und/oder der Softwarekonfiguration erfasst und gespeichert werden, beispielsweise ein Austausch eines Hardwaremoduls, ein neu hinzugefügtes Hardwaremodul oder eine vollständige oder teilweise Softwareaktualisierung. Außerdem kann auf Seiten des Feldgeräts das Auftreten von vorbestimmten Ereignissen (beispielsweise wenn die Temperatur des Mediums einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet) erkannt und dokumentiert werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass diese Änderungen und Ereignisse vom Änderungshistorie- Erfassungsmodul auf Seiten des Feldgeräts automatisiert erfasst und dokumentiert werden können. Durch die Verlagerung der Änderungshistorie-Erfassung weg vom Hostrechner und hin zu den einzelnen Feldgeräten kann daher eine umfassende Dokumentation der Änderungshistorie automatisch erstellt werden, ohne dass hierzu manuelle Eingaben des Bedienpersonals notwendig sind. Die auf Seiten des jeweiligen Feldgeräts aufgezeichneten Änderungshistorie-Daten können vom Hostrechner abgefragt und ausgewertet werden. In previous change history documentation, the changes were only recorded on the host computer side. This had the disadvantage that only those changes were recorded in the change history, which were transmitted via the fieldbus to the field devices. In the previous methods, it was not possible to automatically detect changes to the hardware configuration or software updates because these changes were made directly to the field device and might not be known on the host computer side. So far, such changes had to be entered manually by the operating personnel in order to obtain a complete change history, which was troublesome and time-consuming. Configuration or parameter changes that were entered directly on the field device, for example via the service interface or the local interface of the field device, could not be detected using the previously used methods. By contrast, in the solution according to the invention, the change history for each field device is detected on the side of the field device itself. This offers a number of advantages. On the one hand, in addition to the changes that are made via the fieldbus, it is also possible to detect those changes that are made directly on the field device itself, for example via the service interface or the local interface of the field device. In addition, changes to the hardware configuration and / or the software configuration may also be captured and stored on the field device side, such as a replacement of a hardware module, a newly added hardware module, or a full or partial software update. In addition, on the side of the field device, the occurrence of predetermined events (for example, when the temperature of the medium exceeds a predetermined limit) can be detected and documented. A further advantage is that these changes and events can be automatically recorded and documented by the change history acquisition module on the side of the field device. As a result of the shift of the change history detection away from the host computer and towards the individual field devices, comprehensive documentation of the change history can therefore be automatically created without the need for manual input by the operating personnel. The change history data recorded on the side of the respective field device can be queried and evaluated by the host computer.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten The invention is based on the drawing shown in the drawing
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Embodiments explained in more detail.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 einen Überblick über ein erfindungsgemäßes Feldbussystem;  1 shows an overview of a fieldbus system according to the invention;
Fig. 2 den Aufbau eines erfindungsgemäßen Feldgeräts; 2 shows the structure of a field device according to the invention;
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm, das die Erkennung neuer Hardware beim Hochstarten zeigt; Fig. 4 ein Ablaufdiagramm, das die Erkennung neuer Hardware in regelmäßigen zeitlichen Abständen zeigt; Fig. 3 is a flowchart showing the detection of new hardware at startup; Fig. 4 is a flow chart showing the detection of new hardware at regular time intervals;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm, das die Erkennung neuer Software zeigt; Fig. 6 ein Ablaufdiagramm, das zeigt, wie Parameteränderungen erkannt und dokumentiert werden; und Fig. 5 is a flowchart showing the detection of new software; Fig. 6 is a flowchart showing how parameter changes are detected and documented; and
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm, das zeigt, wie vorher festgelegte Ereignisse erkannt und abgespeichert werden.  Fig. 7 is a flowchart showing how predetermined events are detected and stored.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Feldbussystem gezeigt, in dem Konfigurations- oder Zustandsänderungen auf Seiten der Feldgeräte in Form einer Änderungshistorie aufgezeichnet werden können. Das Feldbussystem umfasst einen Hostrechner 100, der über einen Feldbus 101 mit verschiedenen an den Feldbus 101 angeschlossenen Feldgeräten 102, 103 kommunizieren kann. Bei dem Feldbus 101 kann es sich beispielsweise um einen Feldbus entsprechend einem der etablierten Standards Fieldbus Foundation, Profibus, HART handeln. Alternativ kann es sich bei dem Feldbus 1 01 um einen Feldbus entsprechend den Industrial Ethernet Standards EtherNet/IP, Profinet, EtherCat, Modbus TCP, etc. handeln. Auf Seiten des Hostrechners 100 ist ein Geräteverwaltu ngswerkzeug 1 04 installiert, m it dem ei ne Parametrierung u nd Konfiguration der an den Feldbus 101 angeschlossenen Feldgeräte 102, 103 durchgeführt werden kann. Über das Geräteverwaltungswerkzeug 104 können die Parameter dieser Feldgeräte abgerufen und überwacht werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Geräteverwaltungswerkzeug 104 um ein Geräteverwaltungswerkzeug gemäß dem Standard FDT (Field Device Tool), beispielsweise um das Programm „FieldCare" der Fa. Endress + Hauser. Um die einzelnen an dem Feldbus 101 angeschlossenen Feldgeräte dem Gerätetyp entsprechend ansprechen zu können, werden in das Geräteverwaltungswerkzeug 104 Treiberdateien 105 eingebunden, die den einzelnen Feldgeräten 102, 103 zugeordnet sind und die Eigenschaften dieser Feldgeräte spezifizieren. Bei den Treiberdateien 105 kann es sich beispielsweise um Treiberdateien gemäß dem Standard DTM (Device Type Manager) handeln. FIG. 1 shows a fieldbus system according to the invention in which configuration or status changes can be recorded on the side of the field devices in the form of a change history. The fieldbus system comprises a host computer 100, which can communicate via a field bus 101 with various field devices 102, 103 connected to the fieldbus 101. The fieldbus 101 may be, for example, a fieldbus according to one of the established standards Fieldbus Foundation, Profibus, HART. Alternatively, the fieldbus 1 01 can be a field bus according to the Industrial Ethernet standards EtherNet / IP, Profinet, EtherCat, Modbus TCP, etc. On the side of the host computer 100, a device administration tool 1 04 is installed, with which a parameterization and configuration of the field devices 102, 103 connected to the fieldbus 101 can be performed. Via the device management tool 104, the parameters of these field devices can be retrieved and monitored. The device management tool 104 is preferably a device management tool in accordance with the FDT (Field Device Tool) standard, for example the program "FieldCare" from Endress + Hauser In order to be able to address the individual field devices connected to the fieldbus 101 to the device type , driver files 105 associated with the individual field devices 102, 103 and specifying the properties of these field devices are incorporated into the device management tool 104. The driver files 105 may be, for example, driver files according to the standard DTM (Device Type Manager).
Bei dem erfindungsgemäßen Feldbussystem ist auf Seiten der Feldgeräte 102, 103 jeweils eine History-Funktionalität implementiert, welche die Aufgabe hat, Konfigurations- oder Zustandsänderungen des Feldgerätes in Form einer Änderungshistorie chronologisch aufzuzeichnen. Zur Verwirklichung einer derartigen History-Funktionalität ist auf Seiten des Feldgeräts 102 eine History-Komponente 106 vorgesehen, welche eine Mehrzahl von vorher festgelegten Konfigurations- oder Zustandsänderungen erkennt und dokumentiert. Bei den zu verfolgenden Konfigurations- oder Zustandsänderungen kann es sich beispielsweise um Änderungen der Werte von vorher festgelegten Parametern handeln, es kann sich aber auch um das Auftreten von vorher festgelegten Ereignissen handeln. Darüber hinaus können auch Änderungen der Hardware-Konfiguration, beispielsweise der Austausch oder das Hinzufügen von Hardwaremodulen, von der History- Komponente 106 erkannt werden. Auch Änderungen der Softwarekonfiguration, wie beispielsweise die vollständige oder teilweise Aktualisierung der Software, können von der History-Komponente 106 erkannt und dokumentiert werden. Außerdem ist es beispielsweise möglich, dass die History-Komponente 106 das Hochfahren und Herunterfahren des Feldgeräts 102 jeweils protokolliert. In the case of the fieldbus system according to the invention, a history functionality is respectively implemented on the side of the field devices 102, 103, which has the task of chronologically recording configuration or state changes of the field device in the form of a change history. For realizing such a history functionality, a history component 106 is provided on the side of the field device 102, which detects and documents a plurality of previously defined configuration or state changes. The configuration or state changes to be tracked may be, for example, changes in the values of predefined parameters, but may also be the occurrence of predetermined events. In addition, changes in the hardware configuration, such as the replacement or addition of hardware modules, may also be detected by the history component 106. Changes to the software configuration, such as the complete or partial updating of the software, can also be recognized and documented by the history component 106. In addition, it is possible, for example, for the history component 106 to record the startup and shutdown of the field device 102 in each case.
Sämtliche von der History-Komponente 106 erkannten Konfigurations- oder Zustandsänderungen werden von der History-Komponente 106 in einen eigens hierfür vorgesehenen History-Speicher 107 geschrieben. Vorzugsweise wird zu jeder Konfigurations- od er Zusta ndsä nderu n g , d ie von d er H istory-Komponente 106 aufgezeichnet wird, eine Zeitmarke mit abgespeichert, die angibt, wann die jeweilige Änderung aufgetreten ist. Die Zeitmarken werden von einem Zeitgeber 108 zur Verfügung gestellt, der auf Seiten des Feldgeräts 102 vorgesehen ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Zeitgeber 108 bei jedem Hochstarten des Feldgeräts 102 auf Null gesetzt. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Zeitgeber 108 auch als Echtzeit-Zeitgeber implementiert und stellt Zeitmarken in Echtzeit zur Verfügung. Da die History-Komponente 106 jede zu protokollierende Konfigurationsoder Zustandsänderung des Feldgeräts 102 zusammen mit einer zugehörigen Zeitmarke im History-Speicher 107 abspeichert, baut sich im History-Speicher 107 eine chronologisch fortlaufende Änderungshistorie auf, die einen umfassenden Überblick über die auf Seiten des Feldgeräts 102 vorgefallenen Änderungen und Ereignisse ermöglicht. Dabei ist es von Vorteil, den History-Speicher 107 als eigenständige, von den Hardware-Modulen des Feldgeräts 102 unabhängige Speichereinheit auszubilden, welche vorzugsweise am Gehäuse oder am Sensor des Feldgeräts 102 fest angebracht ist. Dadurch wird verhindert, dass der History-Speicher 107 beim Austauschen eines Hardware-Moduls ebenfalls mit ausgetauscht wird. Indem der History-Speicher 107 als separate Speichereinheit realisiert ist, kann die Änderungshistorie des Feldgeräts 102 über längere Zeiträume hinweg unbeeinflusst von eventuellen Änderungen der Hardware-Konfiguration aufgezeichnet werden. Dadurch wird es insbesondere auch möglich, Änderungen der Hardware-Konfiguration und insbesondere den Austausch von Hardware-Modulen über längere Zeiträume hinweg in der Änderungshistorie zu dokumentieren. Auf Seiten des Feldgeräts 103 ist ebenfalls eine History-Komponente 109 vorgesehen, die dazu ausgelegt ist, Konfigurations- oder Zustandsänderungen des Feldgeräts 103 zu erkennen. Die erkannten Konfigurations- oder Zustandsänderungen werden dann zusammen mit einer Zeitmarke, die von einem Zeitgeber 1 1 1 zur Verfügung gestellt wird, im History-Speicher 1 10 als Änderungshistorie abgespeichert. All configuration or status changes detected by the history component 106 are written by the history component 106 into a specially provided history memory 107. Preferably, at each configuration or status change recorded by the hierarchy component 106, a timestamp indicating when the particular change has occurred is also stored. The timestamps are provided by a timer 108 provided on the side of the field device 102. In a preferred embodiment, the timer 108 is set to zero each time the field device 102 is started up. In an alternative embodiment, the timer 108 is also implemented as a real time timer and provides timestamps in real time. Since the history component 106 stores each configuration or status change of the field device 102 to be logged together with an associated time stamp in the history memory 107, a chronologically continuous change history builds up in the history memory 107, which provides a comprehensive overview of the information on the side of the field device 102 occurred changes and events. It is advantageous here to form the history memory 107 as a separate memory unit independent of the hardware modules of the field device 102, which is preferably fixedly mounted on the housing or on the sensor of the field device 102. This prevents the history memory 107 from also being exchanged when replacing a hardware module. By implementing the history memory 107 as a separate memory unit, the change history of the field device 102 may be recorded for extended periods of time unaffected by any changes in the hardware configuration. This will be especially true It is possible to document changes in the hardware configuration and, in particular, the replacement of hardware modules over longer periods of time in the change history. On the side of the field device 103, a history component 109 is likewise provided, which is designed to recognize configuration or state changes of the field device 103. The detected configuration or state changes are then stored together with a time stamp, which is provided by a timer 1 1 1, in the history memory 1 10 as a change history.
Insofern ist in den History-Speichern 107, 1 10 jeweils die Änderungshistorie des jeweiligen Feldgeräts 102, 103 gespeichert. Der Hostrechner 100 kann über den Feldbus 101 auf die Feldgeräte 102, 103 zugreifen und die in den History-Speichern 107, 1 10 gespeicherten History-Daten auslesen. Auf Seiten des Hostrechners 100 können sämtliche von den versch iedenen Feldgeräten des Feld bussystems aufgezeichneten History-Daten zusammengeführt werden, um auf diese Weise eine Änderungshistorie des Gesamtsystems zu erhalten . Diese Änderungshistorie des Gesamtsystems kann dann weiter ausgewertet werden. Insbesondere kann überprüft werden, ob vorgegebene Standards beim Herstellungsprozess, wie sie beispielsweise im Lebensmittel- und Pharmabereich festgelegt sind, eingehalten wurden. In this respect, the change history of the respective field device 102, 103 is stored in the history memories 107, 110. The host computer 100 can access the field devices 102, 103 via the fieldbus 101 and read out the history data stored in the history memories 107, 110. On the host computer 100 side, all history data recorded by the various field devices of the fieldbus system can be merged to obtain a change history of the overall system. This change history of the entire system can then be further evaluated. In particular, it is possible to check whether specified standards were adhered to in the production process, as defined, for example, in the food and pharmaceutical sector.
Industrielle Herstellungsprozesse für Pharmazeutika und Lebensmittel sind besonders sicherheitskritisch, weil Störungen des Prozessablaufs zu fehlerhaften Erzeugnissen und zu Gesundheitsgefahren für die Verbraucher führen können. Insofern ist es wichtig, dass die Prozessautomatisierungstechnik definiert und nachvollziebar arbeitet und dass die Abläufe während des Herstellungsprozesses auch nachträglich nachzuvollziehen sind. Um dies zu erreichen, gibt es eine Reihe von Industriestandards bzw. Regelwerken, welche Anforderungen an die Konfiguration und Arbeitsweise der Prozessautomatisierungstechnik definieren. Als Beispiele können die Standards FDA 21 CFR Part 1 1 sowie GAMP 5 (Good Automation Manufacturing Practise) angeführt werden. Industrial manufacturing processes for pharmaceuticals and foodstuffs are particularly critical to safety because process disruptions can lead to faulty products and health risks for consumers. In this respect, it is important that the process automation technology is defined and traceable and that the processes during the manufacturing process can be understood later. To achieve this, there are a number of industry standards or regulations that define requirements for the configuration and operation of process automation technology. As examples, the standards FDA 21 CFR Part 1 1 and GAMP 5 (Good Automation Manufacturing Practice) can be cited.
Die vorliegende Erfindung bietet die Möglichkeit, systemübergreifend eine Änderungshistorie aufzuzeichnen und dann zu überprüfen, ob sich die an den einzelnen Feldgeräten vorgenommenen Konfigurations- oder Zustandsänderungen im Rahmen der vorgegebenen Regeln bewegen. Auf diese Weise kann beurteilt werden, ob eine bestimmte Charge eines produzierten Produkts eine vertrauenswürdige Qualität besitzt oder nicht. The present invention offers the possibility to record a change history across systems and then to check whether the changes to the individual Move field device configuration or state changes within the given rules. In this way, it can be judged whether or not a particular lot of a produced product has a trustworthy quality.
Bei den bisherigen Verfahren zur Dokumentation der Änderungshistorie wurden die Änderungen nur auf Seiten des Hostrechners aufgezeichnet. Dies hatte den Nachteil, dass nur diejenigen Änderungen in der Änderungshistorie aufgezeichnet wurden, die über den Feldbus zu den Feldgeräten übermittelt wurden. Bei den bisherigen Verfahren war es nicht möglich, Änderungen der Hardware-Konfiguration oder Software- Aktualisierungen automatisch zu erfassen, weil diese Änderungen direkt am Feldgerät vorgenommen wurden und auf Seiten des Hostrechners unter Umständen nicht bekannt waren. Um eine vollständige Änderungshistorie zu erhalten, mussten derartigen Änderungen bisher manuell vom Bedienpersonal eingegeben werden, was störanfällig und zeitintensiv war. Konfigurations- oder Parameteränderungen, die unmittelbar am Feldgerät eingegeben wurden, etwa über die Serviceschnittstelle oder die Vor-Ort- Schnittstelle des Feldgeräts, konnten mit den bisher verwendeten Verfahren nicht erfasst werden. Bei der erfindungsgemäßen Lösung dagegen wird die Änderungshistorie für jedes Feldgerät auf Seiten des Feldgeräts selbst erfasst. Dies bietet eine Reihe von Vorteilen. Zum einen können zusätzlich zu den Änderungen, die über den Feldbus vorgenommen werden, auch solche Änderungen erfasst werden, die unmittelbar am Feldgerät selbst vorgenommen werden, also beispielsweise über die Serviceschnittstelle oder die Vor- Ort-Schnittstelle des Feldgeräts. Darüber hinaus können auf Seiten des Feldgeräts auch Änderungen der Hardware-Konfiguration und/oder der Softwarekonfiguration erfasst und gespeichert werden, beispielsweise ein Austausch eines Hardwaremoduls, ein neu hinzugefügtes Hardwaremodul oder eine vollständige oder teilweise Softwareaktualisierung. Außerdem kann auf Seiten des Feldgeräts das Auftreten von vorbestimmten Ereignissen (beispielsweise wenn die Temperatur des Mediums einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet) erkannt und dokumentiert werden. Darüber hinaus kann mit Hilfe der History-Komponente jeweils das Hoch- bzw. Herunterfahren des Feldgeräts dokumentiert werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass diese Änderungen und Ereignisse von der History-Komponente auf Seiten des Feldgeräts automatisiert erfasst und dokumentiert werden können. Durch die Verlagerung der History- Funktionalität weg vom Hostrechner und hin zu den einzelnen Feldgeräten kann daher eine umfassende Dokumentation der Änderungshistorie automatisch erstellt werden, ohne dass hierzu manuelle Eingaben des Bedienpersonals notwendig sind. In previous change history documentation, the changes were only recorded on the host computer side. This had the disadvantage that only those changes were recorded in the change history, which were transmitted via the fieldbus to the field devices. In previous methods, it was not possible to automatically detect changes in the hardware configuration or software updates because these changes were made directly to the field device and might not be known on the host computer side. So far, such changes had to be entered manually by the operating personnel in order to obtain a complete change history, which was troublesome and time-consuming. Configuration or parameter changes that were entered directly on the field device, for example via the service interface or the local interface of the field device, could not be detected using the previously used methods. By contrast, in the solution according to the invention, the change history for each field device is detected on the side of the field device itself. This offers a number of advantages. On the one hand, in addition to the changes that are made via the fieldbus, it is also possible to detect those changes that are made directly on the field device itself, for example via the service interface or the local interface of the field device. In addition, changes to the hardware configuration and / or the software configuration may also be captured and stored on the field device side, such as a replacement of a hardware module, a newly added hardware module, or a full or partial software update. In addition, on the side of the field device, the occurrence of predetermined events (for example, when the temperature of the medium exceeds a predetermined limit) can be detected and documented. In addition, with the help of the history component in each case the startup or shutdown of the field device can be documented. Another advantage is that they automate changes and events from the history component on the field device side recorded and documented. By shifting the history functionality away from the host computer and towards the individual field devices, comprehensive documentation of the change history can therefore be created automatically without the need for manual input by the operating personnel.
Die auf Seiten des jeweiligen Feldgeräts aufgezeichneten History-Daten können vom Hostrechner abgefragt und ausgewertet werden. Hierzu ist vorzugsweise ein neuartiges DTM-Modul für das Geräteverwaltungswerkzeug vorgesehen, welches die Änderungshistorie des Feldgeräts abfragt und dem Benutzer eine Visualisierung der History-Daten bietet. Außerdem kann eine Druckfunktion zur Verfügung gestellt werden, welche notwendige Basis-Dokumente für die sicherheitstechnische Abnahme eines Herstellungsprozesses erzeugt und ausdruckt. Die ausgedruckten Dokumente werden dann unterzeichnet und abgelegt. Mit derartigen Abnahmedokumenten kann belegt werden, dass ein bestimmter Herstellungsprozess den vorgegebenen Standards entspricht. Derartige Abnahmedokumente werden insbesondere für Herstellungsprozesse im Lebensmittel- und Pharmabereich benötigt, können darüber hinaus aber auch allgemein im Qualitätsmanagement eingesetzt werden. The history data recorded on the side of the respective field device can be queried and evaluated by the host computer. For this purpose, a novel DTM module for the device management tool is preferably provided which queries the change history of the field device and provides the user with a visualization of the history data. In addition, a printing function can be provided which generates and prints out necessary basic documents for the safety-related acceptance of a production process. The printed documents are then signed and filed. With such acceptance documents can be proven that a certain manufacturing process complies with the specified standards. Such acceptance documents are needed in particular for manufacturing processes in the food and pharmaceutical industries, but can also be used generally in quality management.
Wenn ein Benutzer Parameter eines Feldgeräts ändert, eine Konfigurationsänderung du rchfüh rt oder neue Software auf einem Feldgerät installiert, so ist das unter sicherheitstechnischen Aspekten als kritischer Vorgang zu werten, weil durch eine fehlerhafte Konfiguration eines Feldgeräts der gesamte Herstellungsprozess eines Lebensmittels oder eines Arzneimittels beeinträchtigt werden kann. Es kann daher sinnvoll sein, von einem Benutzer zu verlangen, dass er sich gegenüber dem System identifiziert, bevor er irgendwelche Änderungen am Feldbussystem vornimmt. Dabei ist es auch möglich, verschiedenen Benutzergruppen unterschiedliche Zugriffsrechte einzuräumen. Der Benutzer kann sich entweder gegenüber dem Hostrechner oder unmittelbar gegenüber dem Feldgerät legitimieren. Diese Legitimierung kann beispielsweise mittels einer elektronischen Signatur erfolgen, deren Integrität dann von dem jeweiligen Gerät geprüft wird. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Signatur den gesetzlichen Vorgaben entspricht, d ie in Deutschland durch das Signaturgesetz Paragraph 2 Nr. 3 (entsprechend der EU-Richtlinie 1999/93/EG), in der Schweiz durch das Bundesgesetz über Zertifizierungsdienste im Bereich der elektronischen Signatur, und in Österreich über das Signaturgesetz (ÖSig Paragraph 2 Nr. 1 und ÖSig Paragraph 2 Nr. 3) festgelegt sind. Dabei werden drei verschiedene Stufen der elektronischen Signatu r u ntersch ieden , nämlich ei ne allgemeine elektron ische Signatu r, eine fortgeschrittene elektronische Signatur sowie eine qualifizierte elektronische Signatur. Zur Implementierung einer fortgeschrittenen elektronischen Signatur kann beispielsweise das Verschlüsselungsverfahren PGP („Pretty Good Privacy") eingesetzt werden, das mit einem öffentlichen und einem geheimen Schlüssel arbeitet. PGP kann auf Seiten des Feldgeräts auf einfache Weise implementiert werden. If a user changes parameters of a field device, changes a configuration or installs new software on a field device, this is considered critical from a safety point of view because a faulty configuration of a field device will affect the entire manufacturing process of a food or drug can. It may therefore be useful to require a user to identify himself to the system before making any changes to the fieldbus system. It is also possible to give different user groups different access rights. The user can legitimize himself either to the host computer or directly to the field device. This legitimization can be done for example by means of an electronic signature whose integrity is then checked by the respective device. It is advantageous if the signature complies with the legal requirements, ie in Germany by the signature law Paragraph 2 No. 3 (in accordance with EU Directive 1999/93 / EC), in Switzerland by the Federal Law on Certification Services in the area of electronic signature, and are defined in Austria via the Signature Act (ÖSig Paragraph 2 No. 1 and ÖSig Paragraph 2 No. 3). There are three different levels of electronic Signatu ru neschschieden, namely a general electronic signatura r, an advanced electronic signature and a qualified electronic signature. For implementing an advanced electronic signature, for example, the PGP (Pretty Good Privacy) encryption method using a public key and a secret key can be used, and PGP can be easily implemented on the field device side.
Nachdem sich der Benutzer gegenüber dem Feldbussystem identifiziert hat, ist er für das Feldbussystem als Initiator von Änderungen erkennbar. Wenn auf Seiten des Feldgeräts 102 beispielsweise eine Parameteränderung oder eine Softwareaktualisierung vorgenommen wird, kann die History-Komponente 106 erkennen, welcher Benutzer die Änderung vorgenommen hat. In diesen Fällen kann die History- Komponente 106 zusammen mit Informationen über die Parameteränderung oder die Softwareaktualisierung im History-Speicher 107 abspeichern, wer die jeweilige Änderung veranlasst hat. In diesem Fall umfasst die im History-Speicher 107 gespeicherte Änderungshistorie auch die Kennungen der Benutzer, die die jeweiligen Änderungen veranlasst haben. After the user has identified himself with the fieldbus system, he is identifiable by the fieldbus system as the initiator of changes. If, for example, a parameter change or a software update is made on the part of the field device 102, the history component 106 can recognize which user made the change. In these cases, the history component 106 may store together with information about the parameter change or the software update in the history memory 107, who has caused the respective change. In this case, the change history stored in the history memory 107 also includes the identifiers of the users who have made the respective changes.
Fig. 2 gibt einen Überblick über die Komponenten eines erfindungsgemäßen Feldgeräts 200. Das Feldgerät 200 umfasst einen Prozessor 201 , einen flüchtigen Speicher 202, beispielsweise ein RAM, einen nichtflüchtigen Speicher 203, beispielsweise ein EEPROM oder ein FRAM, sowie einen separaten History-Speicher 204 zum Speichern der History-Daten. Der History-Speicher 204 ist vorzugsweise am Gehäuse oder am Sensor des Feldgeräts 200 angebracht. Darüber hinaus umfasst das Feldgerät 200 einen Zeitgeber 205, der Zeitmarken für die Einträge im History-Speicher 204 zur Verfügung stellt. Im nichtflüchtigen Speicher 203 ist unter anderem eine Ladekomponente 206 gespeichert, die auch als „Bootloader" bezeichnet wird. Beim Hochfahren des Feldgeräts 200 ist die Ladekomponente 206 für das Starten der Applikationssoftware 207 zuständig. Darüber hinaus ist die Ladekomponente 206 dafür zuständig, auf eine entsprechende Anforderung hin mittels eines sogenannten„Flash- Update" eine vollständige oder teilweise Aktualisierung der Applikationssoftware 207 durchzuführen. Bei dem erfindungsgemäßen Feldgerät 200 umfasst die Applikationssoftware 207 eine History-Komponente 208, die dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl von vorher festgelegten Konfigurations- oder Zustandsänderungen zu erkennen und im History-Speicher 204 zu dokumentieren. Zu diesem Zweck umfasst die History-Komponente 208 eine Mehrzahl von verschiedenen Modulen. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform umfasst die History-Komponente 208 beispielsweise ein Anschalt-/Abschaltmodul 209, welches das Hochfahren und Herunterfahren des Feldgeräts 200 protokolliert, ein Eventmodul 210, welches das Auftreten von vorher festgelegten Ereignissen erkennt und dokumentiert, ein Softwareerkennungsmodul 21 1 , welches die aktuelle Softwareversion abfragt, sowie ein Hardwareerkennungsmodul 212, welches die aktuelle Hardwareversion abfragt. Darüber hinaus umfasst die History-Komponente 208 ein Änderungsprüfmodul 213, welches die aktuelle Hardware- oder Softwareversion mit der bisherigen Hardware- oder Softwareversion vergleicht, um festzustellen, ob eine Änderung aufgetreten ist. Außerdem umfasst die History-Komponente 208 ein Speicherzugriffsmodul 214, welches die Zugriffe auf den History-Speicher 204 durchführt und die Konfigurations- oder Zustandsänderungen im History-Speicher 204 abspeichert. FIG. 2 gives an overview of the components of a field device 200 according to the invention. The field device 200 comprises a processor 201, a volatile memory 202, for example a RAM, a nonvolatile memory 203, for example an EEPROM or an FRAM, and a separate history memory 204 to save the history data. The history memory 204 is preferably attached to the housing or to the sensor of the field device 200. In addition, field device 200 includes a timer 205 that provides timestamps for the entries in history memory 204. Among other things, a charging component 206, which is also referred to as a "bootloader", is stored in the nonvolatile memory 203. When the field device 200 is booted, the charging component 206 is responsible for starting the application software 207. In addition, the charging component 206 is responsible for a corresponding one Request to perform by means of a so-called "flash update" a complete or partial update of the application software 207. In the field device 200 according to the invention, the application software 207 comprises a history component 208 which is designed to recognize a multiplicity of previously defined configuration or state changes and to document them in the history memory 204. For this purpose, the history component 208 comprises a plurality of different modules. In the embodiment shown in FIG. 2, the history component 208 includes, for example, a power on / power off module 209 that logs the power up and power down of the field device 200, an event module 210 that detects and documents the occurrence of predetermined events, a software recognition module 21 1, which queries the current software version, and a hardware detection module 212, which queries the current hardware version. In addition, the history component 208 includes a change checking module 213 that compares the current hardware or software version with the previous hardware or software version to determine if a change has occurred. In addition, the history component 208 comprises a memory access module 214, which performs the accesses to the history memory 204 and stores the configuration or state changes in the history memory 204.
Die Applikationssoftware 207 umfasst darüber hinaus eine Parameterverwaltung 215. Die Parameterverwaltung 215 überwacht beispielsweise, ob ein Benutzer zur Änderung eines Parameters berechtigt ist, ob Bereichsgrenzen eines Parameters eingehalten werden, wie die einzelnen Parameter miteinander verknüpft sind, in welchen Einheiten ein bestimmter Parameter angegeben werden soll etc. Die Parameterverwaltung 215 umfasst ein Modul 216 zur Parameteränderungsverfolgung, welches die Aufgabe hat, Änderu n g e n vo n P a ra m ete rwe rte n zu i d e n t if i zi e re n . D a s M od u l 2 1 6 zu r Parameteränderungsverfolgung arbeitet eng mit der erfindungsgemäßen History- Komponente 208 zusammen, um Änderungen der Werte von bestimmten vorher festgelegten Parametern zu erkennen und zu dokumentieren. The application software 207 also includes parameter management 215. The parameter management 215 monitors, for example, whether a user is authorized to change a parameter, whether range limits of a parameter are adhered to, how the individual parameters are linked to each other, in which units a specific parameter should be specified etc. The parameter management 215 comprises a parameter change tracking module 216, which has the task of identifying changes to p a ra mete rts to identi fi ed. Parameter change tracking works closely with the history component 208 of the present invention to detect and document changes in the values of certain predefined parameters.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Feldgeräts 200 können eine oder mehrere der folgenden Konfigurations- oder Zustandsänderungen erkannt und aufgezeichnet werden: das Herauf- und Herunterfahren des Feldgeräts 200, das Auftreten von vorher festgelegten Ereignissen, Änderungen von vorher festgelegten Parametern, Änderungen der Softwareversion und Änderungen der Hardwareversion. Im Folgenden wird anhand der in den Fig. 3 bis 7 gezeigten Ablaufdiagramme beschrieben, wie die Erkennung und Protokollierung der einzelnen Konfigurations- oder Zustandsänderungen des Feldgeräts 200 bewerkstelligt wird. With the aid of the field device 200 according to the invention, one or more of the following configuration or state changes can be detected and recorded: the raising and lowering of the field device 200, the occurrence of predefined events, changes to predefined parameters, changes to the software version and changes to the hardware version , In the following, it is described how the recognition and the flowchart shown in FIGS. 3 to 7 Logging the individual configuration or state changes of the field device 200 is accomplished.
In Fig. 3 ist der Ablauf beim Hochstarten des Feldgeräts 200 gezeigt, wobei beim Hochstarten eine Hardwareerkennung durchgeführt wird. Im ersten Schritt 300 wird die Applikationssoftware 207 durch die Ladekomponente 206 gestartet. Im darauffolgenden Schritt 301 wird der Systemstart durch das Anschalt-/Abschaltmodul 209 dokumentiert, indem ein entsprechender Eintrag zusammen mit einer Zeitmarke, die vom Zeitgeber 205 zur Verfügung gestellt wird, in den History-Speicher 204 geschrieben wird. Anschließend wird im Schritt 302 das Hardwareerkennungsmodul 212 aufgerufen. Im Schritt 303 ermittelt das Hardwareerkennungsmodul 212 den Typ, die Version und die Seriennummern der Hardwaremodule des Feldgeräts. Hierzu liest das Hardwareerkennungsmodul 212 einen festgelegten Speicherbereich der Hardwaremodule aus. Im nächsten Schritt 304 wird das Änderungsprüfmodul 213 aufgerufen , u nd d ie I nformationen ü ber Typ, Version u nd Seriennummern der Hardwaremodule werden dem Änderungsprüfmodul 213 übergeben. Das Änderungsprüfmodul 213 hat nun die Aufgabe, zu ermitteln, ob sich die Hardware des Feldgeräts geändert hat. Hierzu prüft das Änderungsprüfmodul 213 im Schritt 305, ob Typ, Version und Seriennummern der aktuellen Hardwaremodule, die im Schritt 303 ermittelt wurden, mit den gespeicherten Werten übereinstimmen. Falls Typ, Version und Seriennummer übereinstimmen, hat sich die Hardware nicht geändert. Entsprechend Schritt 306 muss in diesem Fall kein Eintrag in den History-Speicher 204 geschrieben werden. Falls dagegen die aktuellen Werte nicht mit den gespeicherten Werten übereinstimmen, dann hat sich die Hardware geändert, und es muss ein Eintrag in den History-Speicher 204 geschrieben werden. Zu diesem Zweck wird im Schritt 307 das Speicherzugriffsmodul 214 aufgerufen, dessen Aufgabe es ist, auf den History-Speicher 204 zuzugreifen. Im Schritt 308 wird ein die neue Hardware betreffender Eintrag in den History-Speicher 204 geschrieben, beispielsweise Typ, Version und Seriennummer der neuen Hardwaremodule, zusammen mit einer vom Zeitgeber 205 zur Verfügung gestellten Zeitmarke. FIG. 3 shows the procedure when the field device 200 is started up, with hardware detection being performed during startup. In the first step 300, the application software 207 is started by the loading component 206. In the subsequent step 301, the system startup is documented by the power on / off module 209 by writing a corresponding entry to the history memory 204 along with a timestamp provided by the timer 205. Subsequently, in step 302, the hardware detection module 212 is called. In step 303, the hardware detection module 212 determines the type, version, and serial numbers of the hardware modules of the field device. For this purpose, the hardware detection module 212 reads out a specified memory area of the hardware modules. In the next step 304, the change checking module 213 is called and the information about the type, version and serial numbers of the hardware modules is transferred to the change checking module 213. The change checking module 213 now has the task of determining whether the hardware of the field device has changed. For this purpose, the change checking module 213 checks in step 305 whether the type, version and serial numbers of the current hardware modules determined in step 303 match the stored values. If the type, version and serial number match, the hardware has not changed. In accordance with step 306, no entry needs to be written to history memory 204 in this case. If, on the other hand, the current values do not match the stored values, then the hardware has changed and an entry needs to be written to history memory 204. For this purpose, in step 307 the memory access module 214 is called, whose task is to access the history memory 204. In step 308, an entry concerning the new hardware is written to the history memory 204, such as the type, version and serial number of the new hardware modules, along with a timestamp provided by the timer 205.
Derartige die Hardware-Konfiguration betreffende Einträge im History-Speicher 304 könnten beispielsweise folgendermaßen aussehen: - Modul M1 (Modul „SensormodulA orverstärker"): Ausgangsmodul M1 a, Modul M1 b eingebaut (Zeitmarke des Einschaltens von M1 b); Such hardware configuration entries in history memory 304 could look like the following, for example: - module M1 (module "sensor module amplifier"): output module M1 a, module M1 b installed (time stamp of switching on M1 b);
- Modul M17 (Modul „Kommunikationsmodul"): Kommunikationsmodul M17a, Modul M17b eingebaut (Zeitmarke des Einschaltens von M17b). - Module M17 (module "communication module"): Communication module M17a, module M17b installed (time stamp of switching on M17b).
Zusätzlich zu der beim Hochstarten durchgeführten Hardwareerkennung kann in regelmäßigen zeitlichen Abständen eine Hardwareerkennung durchgeführt werden. Diese periodisch durchgeführte Hardwareerkennung ist in Fig. 4 dargestellt. Entsprechend Schritt 400 ruft die Applikationssoftware 207 in regelmäßigen zeitlichen Abständen das Hardwareerkennungsmodul 212 auf. Beispielsweise kann das Hardwareerkennungsmodul 212 jeweils in Abständen von ca. 1 Minute aufgerufen werden. Im folgenden Schritt 401 ermittelt das Hardwareerkennungsmodul 212 den Typ, die Version sowie die Seriennummern der Hardwaremodule, indem jeweils ein festgelegter Speicherbereich der Hardwaremodule des Feldgeräts ausgelesen wird. Im Schritt 402 wird das Änderungsprüfmodul 213 aufgerufen, und die ausgelesenen Informationen über die Hardware werden an das Änderungsprüfmodul 213 übergeben. Im Schritt 403 überprüft das Änderungsprüfmodul 213, ob sich die Hardware des Feldgeräts geändert hat. Hierzu vergleicht das Änderungsprüfmodul 213 den aktuellen Typ, die Version und Seriennummern der Hardwaremodule mit den gespeicherten bisherigen Werten der Hardwaremodule. Falls die aktuellen Werte mit den bisherigen Werten übereinstimmen, hat sich die Hardware nicht geändert. Entsprechend Schritt 404 muss in diesem Fall kein Eintrag in den History-Speicher 204 geschrieben werden. Falls die aktuellen Werte dagegen von den bisherigen Werten abweichen, dann hat sich die Hardwarekonfiguration geändert, und dies wird im History-Speicher 204 protokolliert. Im Schritt 405 wird das Speicherzugriffsmodul 214 aufgerufen, welches den Zugriff auf den History-Speicher 204 durchführt. Im Schritt 406 wird ein entsprechender Eintrag in den History-Speicher 204 geschrieben, welcher insbesondere den Typ, die Version sowie die Seriennummer der neuen Hardwaremodule umfasst, zusammen mit einer vom Zeitgeber 305 zur Verfügung gestellten Zeitmarke. In addition to the hardware detection performed during startup, hardware detection can be performed at regular intervals. This periodically performed hardware detection is shown in FIG. 4. According to step 400, the application software 207 calls the hardware detection module 212 at regular time intervals. For example, the hardware detection module 212 may be invoked at approximately 1 minute intervals. In the following step 401, the hardware detection module 212 determines the type, version, and serial numbers of the hardware modules by reading out a designated memory area of the hardware modules of the field device. In step 402, the change checking module 213 is called and the information read out about the hardware is passed to the change checking module 213. In step 403, the change checking module 213 checks whether the hardware of the field device has changed. To this end, the change check module 213 compares the current type, version and serial numbers of the hardware modules with the stored previous values of the hardware modules. If the current values match the previous values, the hardware has not changed. In accordance with step 404, no entry needs to be written to history memory 204 in this case. On the other hand, if the current values deviate from the previous values, then the hardware configuration has changed and this is logged in history memory 204. In step 405, the memory access module 214 which accesses the history memory 204 is called. In step 406, a corresponding entry is written to history memory 204, which specifically includes the type, version, and serial number of the new hardware modules, along with a timestamp provided by timer 305.
Anhand von Fig. 5 soll im Folgenden dargestellt werden, wie die History-Komponente 208 Softwareaktualisierungen dokumentiert. Derartige Softwareaktualisierungen sind in der Regel mit einem„Flash-Update" des nicht-flüchtigen Speichers 203 verbunden. Im Schritt 500 befindet sich das Feldgerät 200 im Wartemodus. Im darauffolgenden Schritt 501 wird geprüft, ob eine Flash-Anforderung vorliegt. Wenn dies nicht der Fall ist, bleibt das System im Wartemodus (Schritt 500). Wenn dagegen eine Flash-Anforderung vorliegt, dann wird im darauffolgenden Schritt 502 geprüft, ob die aktuell angebotene Software zum Gerätetyp und zu den Hardwaremodulen des Feldgeräts 200 passt. Falls die Software nicht zur Hardware passt, wird entsprechend Schritt 503 der Flash-Update nicht durchgeführt. Falls die angebotene Software zur Hardware passt, geht das Feldgerät in Schritt 504 in den Flash-Updatemodus über. Im Schritt 505 empfängt das Feldgerät 200 über die Feldbusschnittstelle oder über die Serviceschnittstelle einen Strom von Datenpaketen, welche die neue Software enthalten. Die Ladekomponente 206 sorgt dafür, dass die empfangenen Daten im flüchtigen Speicher 202 abgelegt werden . I m darauffolgenden Schritt 506 wird das Softwareerkennungsmodul 21 1 aufgerufen. Das Softwareerkennungsmodul 21 1 ermittelt die Softwareversion der neuen Software anhand der Header der empfangenen Datenpakete. Im Schritt 507 wird das Änderungsprüfmodul 213 aufgerufen, wobei die vom Softwareerkennungsmodul 21 1 ermittelte Version der empfangenen Software an das Änderungsprüfmodul 213 übergeben wird. Im Schritt 508 prüft das Änderungsprüfmodul 213, ob die Version der soeben empfangenen Software mit der bisherigen Softwareversion übereinstimmt oder nicht. Falls die neue Softwareversion mit der bisherigen Softwareversion übereinstimmt, ist es entsprechend Schritt 509 nicht notwendig, einen Flash-Update des nicht-flüchtigen Speichers vorzunehmen. Entsprechend wird auch kein Eintrag in den History-Speicher 204 geschrieben. Falls sich dagegen die neue Softwareversion von der bisherigen Softwareversion unterscheidet, dann wird diese Änderung der Software im History- Speicher 204 dokumentiert. Hierzu wird im Schritt 510 das Speicherzugriffsmodul 214 aufgerufen, welches den Zugriff auf den History-Speicher 204 durchführt. Im Schritt 51 1 wird ein Eintrag zu der neuen Softwareversion in den History-Speicher 204 geschrieben, welcher insbesondere die Version der Software sowie eine vom Zeitgeber 205 zur Verfügung gestellte Zeitmarke umfasst. Darüber hinaus wird auch der Benutzer, der die Softwareaktualisierung initiiert hat, in dem betreffenden Eintrag im History-Speicher 204 vermerkt. Im Folgenden sind Beispiele von entsprechenden Einträgen im History- Speicher 204 aufgeführt: - Software S1 für Modul M1 (Modul „Sensormodul/Vorverstärker"): Ausgangssoftware S1 a, Software S1 b aufgespielt/Flash-Update (Zeitmarke für Einschalten S1 b, Benutzer A); - Software S17 für Modell M17 (Modul „Kommunikationsmodul"): Ausgangssoftware S17a, Software S17b aufgespielt Flash-Update (Zeitmarke für Einschalten S 1 7b, Benutzer B). Based on Fig. 5 will be shown below how the history component 208 documents software updates. Such software updates are typically associated with a flash update of the non-volatile memory 203 Step 500 is the field device 200 in wait mode. In the subsequent step 501, it is checked whether there is a flash request. If not, the system remains in wait mode (step 500). On the other hand, if there is a flash request, then in the next step 502 it is checked whether the currently offered software matches the device type and the hardware modules of the field device 200. If the software does not match the hardware, step 503 will not perform the flash update. If the software offered matches the hardware, the field device enters the flash update mode in step 504. In step 505, the field device 200 receives, via the fieldbus interface or via the service interface, a stream of data packets containing the new software. The loading component 206 ensures that the received data is stored in the volatile memory 202. In the subsequent step 506, the software recognition module 21 1 is called. The software recognition module 21 1 determines the software version of the new software based on the headers of the received data packets. In step 507, the change checking module 213 is called, with the version of the received software determined by the software recognition module 21 1 being transferred to the change checking module 213. In step 508, the change checking module 213 checks whether or not the version of the software just received matches the previous software version. If the new software version matches the previous software version, it is not necessary to flash-update the non-volatile memory according to step 509. Accordingly, no entry is also written in the history memory 204. If, on the other hand, the new software version differs from the previous software version, then this change of the software is documented in the history memory 204. For this purpose, the memory access module 214 which accesses the history memory 204 is called in step 510. In step 51 1, an entry for the new software version is written in the history memory 204, which in particular comprises the version of the software as well as a time stamp made available by the timer 205. In addition, the user who initiated the software update is also noted in the relevant entry in history memory 204. The following are examples of corresponding entries in history store 204: - Software S1 for module M1 (module "sensor module / preamplifier"): output software S1 a, software S1 b installed / flash update (timestamp for switching on S1b, user A), - software S17 for model M17 (module "communication module") : S17a output software, S17b software installed Flash update (time switch for switching on S 1 7b, user B).
Erst nachdem der entsprechende Eintrag im History-Speicher 204 angelegt ist, wird im darauffolgenden Schritt 512 das eigentliche Flash-Update durchgeführt. Dadurch ist sichergestellt, dass es auch dann einen Eintrag im History-Speicher 204 gibt, wenn es während des Flash-Updates zu Störungen kommt. Während des Flash-Updates wird die im flüchtigen Speicher 202 gespeicherte neue Software in den nicht-flüchtigen Speicher 203 kopiert und ersetzt dort die bisher verwendete Software. Only after the corresponding entry has been created in the history memory 204, the actual flash update is performed in the subsequent step 512. This ensures that there will be an entry in the history memory 204 even if there are disruptions during the flash update. During the flash update, the new software stored in the volatile memory 202 is copied to the non-volatile memory 203 where it replaces the previously used software.
In der Änderungshistorie des Feldgeräts 200 werden darüber hinaus auch Änderungen von Parametern dokumentiert. Dabei arbeitet die History-Komponente 208 eng mit der Parameterverwaltung 215 und dem Modul 216 zur Parameteränderungsverfolgung zusammen. In Fig. 6 ist dargestellt, wie eine Änderung eines Parameters erkannt und protokolliert wird. Changes in parameters are also documented in the change history of the field device 200. Herein, the history component 208 works closely with the parameter manager 215 and the parameter change tracking module 216. FIG. 6 shows how a change of a parameter is detected and logged.
Allgemein werden Parameter, wie in Schritt 600 gezeigt, durch die Parameterverwaltung 2 1 5 p r o z e s s i e r t . I m S c h r i t t 6 0 1 e r k e n n t d a s Modul 216 zur Parameteränderungsverfolgung eine Änderung eines zu dokumentierenden Parameters. Daraufhin wird im Schritt 602 das Speicherzugriffsmodul 214 der History-Komponente 208 aufgerufen. Im Schritt 603 greift das Speicherzugriffsmodul 214 auf den History- Speicher 204 zu und speichert einen Eintrag zu der Parameteränderung im History- Speicher 204. Dabei kann der Eintrag im History-Speicher 204 folgende Angaben umfassen: den neuen Parameterwert, eine Parameter-ID, d. h. eine Kennung, die den geänderten Parameter eindeutig identifiziert, sowie eine vom Zeitgeber 205 zur Verfügung gestellte Zeitmarke. Darüber hinaus kann in dem Eintrag auch gespeichert werden, welcher Benutzer die Parameteränderung veranlasst hat. Im Folgenden sind beispielhaft einige Einträge zu Parameteränderungen angegeben, wie sie im History-Speicher 204 abgespeichert werden: In general, parameters, as shown in step 600, are processed by the parameter manager 2 1 5. At step 6 0 1, the parameter change tracking module 216 detects a change in a parameter to be documented. Subsequently, in step 602, the memory access module 214 of the history component 208 is called. In step 603, the memory access module 214 accesses the history memory 204 and stores an entry for the parameter change in the history memory 204. The entry in the history memory 204 may include the following information: the new parameter value, a parameter ID, ie an identifier that uniquely identifies the changed parameter and a timestamp provided by the timer 205. In addition, the entry can also store which user initiated the parameter change. In the following, some entries for parameter changes are given by way of example, as they are stored in the history memory 204:
- Parameter P1 (Parameter„Einheit Massefluss"): Ausgangswert A1 a, Parameterwert auf A1 b geändert (Zeitmarke P1 b, Benutzer A); - parameter P1 (parameter "mass flow unit"): output value A1 a, parameter value changed to A1 b (time stamp P1 b, user A);
- Parameter P17 (Parameter„Schleichmenge"): Ausgangswert A17a, Parameterwert auf A17b geändert (Zeitmarke P17b, Benutzer B). Darüber hinaus können durch die History-Komponente 208 bestimmte vorher festgelegte Ereignisse oder„Events" erkannt und dokumentiert werden. Hierzu ist in der History- Komponente 208 das Eventmodul 210 vorgesehen. I n dem in Fig. 7 dargestellten Ablaufdiagramm ist die Erkennung und Protokollierung eines Ereignisses dargestellt. Im Schritt 700 befindet sich das Eventmodul 210 in Warteposition. Im Schritt 701 wird ermittelt, ob eines der vorher festgelegten Ereignisse eingetreten ist oder nicht. Dabei wird zwischen „ankommenden Ereignissen" („Event Appearing") und „abgehenden Ereignissen" („Event Disappearing") unterschieden. Ankommende Ereignisse bezeichnen einen Übergang von einem inaktiven Zustand zu einem aktiven Zustand, wohingegen abgehende Ereignisse einen Übergang von einem aktiven Zustand zu einem inaktiven Zustand bezeichnen. Solange in Schritt 701 keines der vorher festgelegten Ereignisse erkannt wird, bleibt das Eventmodul 210 in Warteposition (Schritt 700). Wenn eines der vorher festgelegten Ereignisse erkannt wird, wird im nächsten Schritt 702 das Speicherzugriffsmodul 214 aufgerufen, welches dazu ausgelegt ist, Zugriffe auf den History-Speicher 204 durchzuführen. Im Schritt 703 wird das ankommende oder abgehende Ereignis in den History-Speicher 204 geschrieben. Der das Ereignis betreffende Eintrag im History-Speicher umfasst dabei eine Eventnummer, die das aufgetretene Ereignis eindeutig bezeichnet, sowie eine Zeitmarke, die angibt, wann das entsprechende Ereignis aufgetreten ist. Diese Zeitmarke wird vom Zeitgeber 205 zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus kann in dem Eintrag gespeichert sein, ob es sich um ein ankommendes Ereignis („Event Appearing") oder um ein abgehendes Ereignis („Event Disappearing") handelt. Im Folgenden sind Beispiele von Einträgen im History-Speicher 204 aufgeführt, die sich auf das Auftreten von vorher festgelegten Ereignissen beziehen: - parameter P17 (parameter "creep quantity"): output value A17a, parameter value changed to A17b (time stamp P17b, user B) Moreover, the history component 208 can be used to detect and document certain predefined events or "events". For this purpose, the event module 210 is provided in the history component 208. In the flowchart shown in Fig. 7, the detection and logging of an event is illustrated. In step 700, the event module 210 is in the waiting position. In step 701, it is determined whether or not one of the predetermined events has occurred. A distinction is made between "incoming events"("EventAppearing") and "Outgoing Events"("EventDisappearing"). Incoming events designate a transition from an inactive state to an active state, whereas outgoing events designate a transition from an active state to an inactive state. As long as none of the predetermined events is detected in step 701, the event module 210 remains in the wait position (step 700). If one of the predetermined events is detected, in the next step 702, the memory access module 214, which is configured to perform accesses to the history memory 204, is called. In step 703, the incoming or outgoing event is written to history memory 204. The event memory history entry includes an event number that uniquely identifies the event that occurred, and a timestamp that indicates when the event occurred. This timestamp is provided by the timer 205. In addition, the entry may be stored whether it is an event event ("Event Appearing") or an event event ("Event Disappearing"). The following are examples of history memory 204 entries that relate to the occurrence of predetermined events:
- Event E1 (Event„Medium inhomogen"): Ausgangswert E1 inaktiv, Event E1 tritt auf (Zeitmarke T1 b); - Event E1 (event "medium inhomogeneous"): output value E1 inactive, event E1 occurs (time stamp T1b);
- Event E17 (Event„Schleichmenge aktiv"): Ausgangswert E17 aktiv, Event E17 ist nicht mehr aktiv (Zeitmarke T17b).  - Event E17 (event "Low flow rate active"): Output value E17 active, event E17 is no longer active (time stamp T17b).

Claims

Patentansprüche claims
1 . Ein Feldgerät (102, 103, 200) zum Anschluss an einen Feldbus (101 ), 1 . A field device (102, 103, 200) for connection to a field bus (101),
wobei das Feldgerät (102, 103, 200) dazu ausgelegt ist, über den Feldbus (101 ) Daten mit einem Hostrechner (100) auszutauschen,  wherein the field device (102, 103, 200) is adapted to exchange data with a host computer (100) via the field bus (101),
gekennzeichnet durch  marked by
ein Änderungshistorie-Erfassungsmodul (106, 109, 208), welches dazu ausgelegt ist, vorher festgelegte Konfigurations- oder Zustandsänderungen des Feldgeräts zu erfassen und als Änderungshistorie-Daten in einem Änderungshistorie-Speicher (107, 1 10, 204) abzuspeichern; und  a change history detection module (106, 109, 208) configured to acquire predetermined configuration or state changes of the field device and store them as change history data in a change history memory (107, 110, 204); and
den Änderungshistorie-Speicher (107, 1 10, 204), welcher dazu ausgelegt ist, die Änderungshistorie-Daten zu den vom Änderungshistorie-Erfassungsmodul (106, 109, 208) erfassten Konfigurations- oder Zustandsänderungen des Feldgeräts zu speichern.  the change history memory (107, 110, 204) configured to store the change history data on the configuration or state changes of the field device detected by the change history detection module (106, 109, 208).
2. Feldgerät nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch mindestens eines der folgenden Merkmale: 2. Field device according to claim 1, characterized by at least one of the following features:
- der Änderungshistorie-Speicher ist als separate Speichereinheit ausgebildet;  the change history memory is designed as a separate memory unit;
- der Änderungshistorie-Speicher ist als separate Speichereinheit ausgebildet, welche am Feldgerät so angebracht ist, dass sie bei einem Hardwaretausch nicht mit ausgewechselt wird.  - The change history memory is designed as a separate memory unit, which is attached to the field device so that it is not replaced with a hardware replacement.
3. Feldgerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Änderungshistorie-Erfassungsmodul dazu ausgelegt ist, die vorher festgelegten Konfigurations- oder Zustandsänderungen des Feldgeräts automatisch zu erfassen und abzuspeichern. 3. Field device according to claim 1 or claim 2, characterized in that the change history detection module is adapted to automatically detect the previously defined configuration or state changes of the field device and store.
4. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Änderungshistorie-Erfassungsmodul dazu ausgelegt ist, mindestens eine der folgenden Konfigurations- oder Zustandsänderungen des Feldgeräts zu erfassen: Änderungen einer Softwarekonfiguration des Feldgeräts, Änderungen einer Hardwarekonfiguration des Feldgeräts, Änderungen von vorher festgelegten Parametern, Auftreten von vorher festgelegten Ereignissen, Hochfahren und Herunterfahren des Feldgeräts. 4. Field device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the change history detection module is adapted to detect at least one of the following configuration or state changes of the field device: changes a software configuration of the field device, changes a hardware configuration of the field device, changes of predefined parameters, occurrence of predetermined events, start-up and shutdown of the field device.
5. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Änderungshistorie-Erfassungsmodul dazu ausgelegt ist, zusätzlich zu Änderungen von vorher festgelegten Parametern auch Änderungen einer Hardwarekonfiguration und/oder einer Softwarekonfiguration des Feldgeräts automatisch zu erfassen. 5. Field device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the change history detection module is adapted to automatically detect changes to a hardware configuration and / or a software configuration of the field device in addition to changes of predetermined parameters.
6. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Änderungshistorie-Erfassungsmodul dazu ausgelegt ist, folgende Konfigurationsoder Zustandsänderu ngen des Feldgeräts zu erfassen : Änderungen einer Softwarekonfiguration des Feldgeräts, Änderungen einer Hardwarekonfiguration des Feldgeräts, Änderungen von vorher festgelegten Parametern, Auftreten von vorher festgelegten Ereignissen. 6. Field device according to claim 1, characterized in that the change history acquisition module is designed to record the following configuration or state changes of the field device: changes to a software configuration of the field device, changes to a hardware configuration of the field device, changes to previously defined parameters, Occurrence of predefined events.
7. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Änderungshistorie-Erfassungsmodul dazu ausgelegt ist, zu jeder Konfigurationsoder Zustandsänderungen des Feldgerät, die im Änderungshistorie-Speicher abgespeichert wird, eine Zeitmarke abzuspeichern, welche angibt, wann die jeweilige Änderung aufgetreten ist. 7. Field device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the change history detection module is adapted to store for each configuration or state changes of the field device, which is stored in the change history memory, a timestamp, which indicates when the respective change occurred is.
8. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät dazu ausgelegt ist, eine Identifizierung von Benutzern durchzuführen und festzuhalten, welcher Benutzer vorher festgelegte Konfigurations- oder Zustandsänderungen des Feldgeräts veranlasst hat. 8. Field device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the field device is adapted to perform an identification of users and record which user has previously predetermined configuration or state changes of the field device has caused.
9. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mindestens eines der folgenden Merkmale: 9. Field device according to one of claims 1 to 8, characterized by at least one of the following features:
- das Änderungshistorie-Erfassungsmodul umfasst ein Hardwareerkennungsmodul, das dazu ausgelegt ist, eine Hardwarekonfiguration des Feldgeräts zu erfassen und an das Änderungshistorie-Erfassungsmodul zu übermitteln;  the change history acquisition module includes a hardware recognition module configured to acquire and transmit a hardware configuration of the field device to the change history acquisition module;
- das Änderungshistorie-Erfassungsmodul umfasst ein Hardwareerkennungsmodul, das dazu ausgelegt ist, eine Hardwarekonfiguration des Feldgeräts zu erfassen und an das Änderungshistorie-Erfassungsmodul zu übermitteln, wobei das Änderungshistorie-Erfassungsmodul anhand der vom Hardwareerkennungsmodul übermittelten Hardwarekonfiguration ermittelt, ob eine Änderung der Hardwarekonfiguration aufgetreten ist; - das Änderungshistorie-Erfassungsmodul umfasst ein Softwareerkennungsmodul umfasst, das dazu ausgelegt ist, eine Softwarekonfiguration des Feldgeräts zu erfassen und an das Änderungshistorie-Erfassungsmodul zu übermitteln; the change history acquisition module comprises a hardware recognition module configured to capture and communicate to the change history acquisition module a hardware configuration of the field device, the change history acquisition module determining whether a hardware configuration change has occurred based on the hardware configuration submitted by the hardware recognition module; the change history acquisition module includes a software recognition module configured to acquire and transmit a software configuration of the field device to the change history acquisition module;
- das Änderungshistorie-Erfassungsmodul umfasst ein Softwareerkennungsmodul umfasst, das dazu ausgelegt ist, eine Softwarekonfiguration des Feldgeräts zu erfassen und an das Änderungshistorie-Erfassungsmodul zu übermitteln, wobei das Änderungshistorie-Erfassungsmodul anhand der vom Softwareerkennungsmodul übermittelten Softwarekonfiguration ermittelt, ob eine Änderung der Softwarekonfiguration aufgetreten ist.  the change history acquisition module comprises a software recognition module configured to acquire and transmit to the change history acquisition module a software configuration of the field device, the change history acquisition module determining whether a software configuration change has occurred based on the software configuration submitted by the software recognition module ,
- das Feldgerät umfasst eine Parameterverwaltung, die dazu ausgelegt ist, Änderungen von vorher festgelegten Parametern zu erfassen und an das Änderungshistorie-Erfassungsmodul zu übermitteln;  the field device comprises a parameter manager which is adapted to detect changes to predefined parameters and to transmit them to the change history acquisition module;
- das Änderungshistorie-Erfassungsmodul umfasst ein Eventmodul, welches dazu ausgelegt ist, ein Auftreten von vorher festgelegten Ereignissen zu erfassen und an das Änderungshistorie-Erfassungsmodul zu übermitteln.  - The change history detection module includes an event module that is adapted to detect an occurrence of predetermined events and to transmit to the change history detection module.
10. Feldbussystem, welches aufweist: 10. Fieldbus system, which has
ein Feldgerät (102, 103, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,  a field device (102, 103, 200) according to one of claims 1 to 9,
einen Hostrechner (100),  a host computer (100),
einen Feldbus (101 ), an den sowohl das Feldgerät (102, 103, 200) als auch der Hostrechner (100) angeschlossen sind, wobei der Hostrechner (100) dazu ausgelegt ist, die Änderungshistorie-Daten des Feldgeräts (102, 103, 200) über den Feldbus (101 ) abzurufen.  a field bus (101) to which both the field device (102, 103, 200) and the host computer (100) are connected, wherein the host computer (100) is adapted to the change history data of the field device (102, 103, 200 ) via the fieldbus (101).
1 1 . Feldbussystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hostrechner dazu ausgelegt ist, die von verschiedenen Feldgeräten erhaltenen Änderungshistorie-Daten zu einem Bericht über Konfigurations- oder Zustandsänderungen innerhalb des Feldbussystems zusammenzufassen. 1 1. Fieldbus system according to claim 10, characterized in that the host computer is adapted to summarize the change history data received from various field devices to a report on configuration or state changes within the fieldbus system.
12. Verfahren zur Überwachung einer Änderungshistorie eines Feldgeräts (102, 103, 200), gekennzeichnet durch folgende Schritte: 12. A method for monitoring a change history of a field device (102, 103, 200), characterized by the following steps:
Erfassen, auf Seiten des Feldgeräts (102, 103, 200), von vorher festgelegten Konfigurations- oder Zustandsänderungen des Feldgeräts (102, 103, 200); Abspeichern der erfassten Konfigurations- oder Zustandsänderungen des Feldgeräts (102, 103, 200) als Änderungshistorie-Daten in einem auf Seiten des Feldgeräts (102, 103, 200) vorgesehenen Änderungshistorie-Speicher (107, 1 10, 204). Detecting, on the side of the field device (102, 103, 200), predetermined configuration or state changes of the field device (102, 103, 200); Storing the detected configuration or state changes of the field device (102, 103, 200) as change history data in a change history memory (107, 110, 204) provided on the side of the field device (102, 103, 200).
13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch folgende Schritte: 13. The method according to claim 12, characterized by the following steps:
Auslesen der im Änderungshistorie-Speicher gespeicherten Änderungshistorie- Daten über einen Feldbus durch einen Hostrechner;  Reading out the change history data stored in the change history memory over a field bus by a host computer;
Übertragen der Änderungshistorie-Daten über den Feldbus zum Hostrechner;  Transferring the change history data to the host computer via the fieldbus;
Auswerten , auf Seiten d es H ostrech n ers , der Änderungshistorie-Daten von mindestens einem an den Feldbus angeschlossenen Feldgerät.  Evaluating, on the part of the counterpart, the change history data of at least one field device connected to the fieldbus.
Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren im Lebensmittel- oder Pharmabereich eingesetzt wird. A method according to claim 12 or claim 13, characterized in that the method is used in the food or pharmaceutical sector.
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