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WO2008145170A1 - Verfahren zum konfigurieren einer automatisierungsanlage - Google Patents

Verfahren zum konfigurieren einer automatisierungsanlage Download PDF

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Publication number
WO2008145170A1
WO2008145170A1 PCT/EP2007/005027 EP2007005027W WO2008145170A1 WO 2008145170 A1 WO2008145170 A1 WO 2008145170A1 EP 2007005027 W EP2007005027 W EP 2007005027W WO 2008145170 A1 WO2008145170 A1 WO 2008145170A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
automation
information
setting information
devices
device setting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/005027
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen BAUEREISS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to PCT/EP2007/005027 priority Critical patent/WO2008145170A1/de
Publication of WO2008145170A1 publication Critical patent/WO2008145170A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0426Programming the control sequence
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/25Pc structure of the system
    • G05B2219/25106Pluggable card, magnetic, smart with configuration data, pulled out after loading
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/31From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31102Program network controller, connected devices
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/31From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31106Auto configuration, each module responsable for own configuration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • automation devices For controlling and monitoring electrical energy supply networks usually automation devices, such.
  • power quality devices devices for monitoring the quality of electrical energy
  • an automation system must be configured with regard to its concrete use by setting adjustable functions of the automation devices in the desired manner.
  • adjustable functions of the automation devices In such adjustable
  • Functions of the automation devices may be, for example, the setting of communication addresses, by means of which the respective automation devices can communicate via one or more communication buses.
  • it can be the setting of certain rules that determine how the automation devices should react to certain situations, such as an error occurring in the electrical energy supply network.
  • the automation devices must be given, for example, whether they should automatically initiate appropriate countermeasures and / or transmit a message about the error to another automation device or a central control center.
  • a so-called parameter set has hitherto usually been generated for each automation device by means of a personal computer.
  • This parameter set contains the settings of the respective automation device.
  • the parameter set thus generated is then transmitted to the corresponding automation device, for example via a temporarily established serial data connection, where it is used to set the adjustable functions of the electrical system.
  • Such a method is known, for example, from the system description of the protective device series "SIPROTEC 4" from Siemens AG dated 24.08.2006 with the order number E50417-H1100-C151-A8, in particular from section 1.4 "Parameterization".
  • the user To create a parameter set in the manner described, the user must have knowledge of a parameter structure of the individual automation devices, the mode of action of the individual adjustable functions and knowledge of parameters specific to the entire automation system. Such a method is relatively time consuming and comparatively prone to user input errors.
  • the invention has for its object to provide a method for configuring an automation system, which can be performed with relatively little effort and has a reduced error rate for incorrect entries of a user.
  • This object is achieved according to the invention by a method for configuring an automation system comprising at least two automation devices, wherein the automation devices have adjustable functions and the following steps are carried out in the method:
  • setup information Using the setup information to generate first device setup information
  • the particular advantage of the method according to the invention is that it manages with a minimum number of settings to be made by the user.
  • the user merely has to ensure that a design information describing the structure of the automation system is provided correctly.
  • this setup information which comprises, for example, a so-called “single-line display" of the section of the power supply network monitored and controlled by the automation system
  • the first automation device automatically automatically sets itself up, for example selecting a communication address
  • the settings made are transmitted in the form of a first device setting information together with the setup information to the second automation device, which in turn adjusts itself hereby.
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that for each additional (ie beyond the number of two automation devices) automation device, the steps e) to g) are repeated such that - In step e) the setup information and all device setting information of the already set automation devices are respectively transmitted to the automation device currently to be set;
  • step f) the functions of the automation device currently to be set are automatically set by a data processing device of the automation device currently to be set using the respectively transmitted setup information and the transmitted device setting information, generating a respective device setting information of the automation device currently to be set. the;
  • step g) the device setting information of the currently set automation device is added to the setup information and the device setting information of the already set automation devices.
  • an automation system can be configured with any number of automation devices, with each individual automation device, when setting its functions, each accessing the setup information and all device setting information of the previously set automation devices.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention provides that after setting the last automation device of the automation system, the device setting information of all set automation devices to a data processing device central system control device of the automation system are transmitted and the data processing device of the central system control device automatically sets the functions of the central system control device using the device setting information.
  • a central system control device for example a higher-level station control device, with the device setting information of all automation devices of the automation system, so that the system control device can hereby automatically set its own functions for controlling the individual automation devices.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention also provides that the setup information is provided on an external data memory, the transmission of the setup information and the respective device setting information by reading the external data memory by means of the data processing device of the respective automation device and the addition of the respective device setting information by writing the external data memory by means of the data processing device of the respective automation device takes place.
  • Figure 1 is a schematic representation of a monitored and / or controlled by means of an automation system section of an electrical energy supply network and
  • FIG. 2 shows a process flow diagram for explaining the
  • FIG. 1 shows a section 10 of an otherwise not further illustrated electrical energy supply network.
  • the section 10 comprises a busbar 11, which is fed by a supply line 12. From the busbar 11 also go from three branches 13a, 13b and 13c.
  • an automation system is provided which has electrical automation devices 14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f and 14g, a central system control device 15 and a process bus 16 and a control bus 17.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 1 is electrical protection devices for monitoring the supply line 12 or the branches 13a, 13b and 13c.
  • These automation devices 14a to 14d are via command outputs with power switches 18a,
  • the automation device 14e is a so-called "power quality device" with which the electrical energy quality on the supply line 12 is monitored. For example, the automation device 14e determines the frequency of the fundamental oscillation of the current flowing in the supply line 12 current.
  • the automation devices 14f and 14g are control devices that are connected via the process bus 16 to the automation devices 14a to 14e and to each other.
  • commands can be sent to the programmable controllers 14a to 14e connected to the process bus 16, on the one hand, and messages from the automation devices 14a to 14e, on the other hand, can be received by means of the control devices.
  • Commands in this context may include, for example, a manually requested switching action of one of the power switches 18a to 18d; Messages, for example, the current status of the respective programmable controller 14a to 14e (eg "ready", "error", "associated circuit breaker open / closed") specify.
  • the automation devices 14f and 14g designed as control devices are connected via the control bus 17 to a central system control device 15 in the form of a control station.
  • commands can be generated by the operator of the automation system to the programmable controllers 14a to 14g.
  • Messages originating from the automation devices can be displayed with the central system control device 15 in order to display the state of the section 10 of the electrical power supply network to the operating personnel.
  • adjustable functions of the individual programmable controllers 14a to 14g are set accordingly.
  • Such adjustable functions can be, for example, one or more communication addresses with which the individual automation devices 14a to 14g can be addressed via the process bus 16 or the control bus 17.
  • it can be e.g. to set thresholds (e.g.
  • FIG. 2 schematically shows a process flow diagram with which it is intended to explain how the adjustment of the adjustable functions of the individual automation devices is carried out in order to configure the automation system.
  • an external data carrier 21 which is, for example, a USB stick, a floppy disk, a
  • an external data memory can be external data memories with respect to the automation devices, it is also possible for a mobile data processing device to be used as the external data memory to use with its own data storage (for example, a so-called PocketPC, a mobile phone or a laptop).
  • a mobile data processing device for example, a so-called PocketPC, a mobile phone or a laptop.
  • connection between the external data memory 21 and the respective automation device can be both a wired and a wireless connection, for example via infrared or Bluetooth.
  • setup information A about the structure of the automation system.
  • setup information may comprise, for example, the information shown schematically in FIG. 1 and thus provide information, for example, about the type and number of the automation devices 14a to 14g, their installation location and the type of communication buses used.
  • the structure information A is read from the external data memory 21.
  • the first automation apparatus 22a automatically sets its adjustable functions itself.
  • the first automation device 22a hereby parameterizes itself, so to speak, using the setup information A. Since only the setup information is stored on the external data memory 21 at this time, the first automation device 22a recognizes that so far no further
  • Automation device of the automation system has been set.
  • the automation device 22a selects, for example, one or more communication addresses from a set of permitted communication addresses. If the first automation device 22a is an electrical protection device or a power quality device, it defines, for example, a threshold value at which it detects an impermissible operating state in the section 10 of the electrical energy supply network.
  • a protection device In the case of a protection device, it can also specify a delay time with which it reacts to a fault.
  • the automation device 14a would set a greater delay time than the automation devices 14b, 14c and 14d, so that it reacts correspondingly slower to an error in one of the branches 13a to 13c and thus the programmable controllers 14b, 14c or 14c 14d have the possibility of switching off their branches 13a, 13b or 13c beforehand. If the automation device 22a has set all adjustable functions automatically, then it transmits a first device setting information G1 to the external data memory 21. This first device setting information G1 contains data indicating the settings made in the first automation device 22a.
  • the external data memory 21 is then disconnected from the first automation device 22a and connected in a following step 2OB to a second automation device 22b.
  • the data processing device of the second automation device 22b reads from the external data memory 21, the setup information A and the first device setting information Gl and uses this information as a basis for setting their own adjustable functions. For example, the automation device 22b selects one or more of the remaining permitted communication addresses. Since the automation device 22a has already selected one or more communication addresses, the automation device 22b must select from the remaining permitted communication addresses.
  • the second automation device 22b also automatically makes all other settings and transmits a second device setting information G2, which indicates the settings made in the second automation device 22b, to the external data memory 21.
  • the external data memory 21 is then disconnected from the second automation device 22b and connected to a third automation device 22c in a next step 20C.
  • the data processing device of the third automation device 22c reads from the external data memory 21, the setup information A and the first and second device setting information Gl and G2 and provides with knowledge of this information its own adjustable Functionally. Thereafter, the third automation device 22 c transmits third device setting information to the external data memory 21.
  • each automation device to be set reads the setup information A and the device setting information, e.g. Gl, G2, G3, the already set automation devices from the external data memory 21 and sets based on their own functions. After that, the automation device currently to be set up additionally describes the external data memory 21 with its own device setting information.
  • the last automation device 22 n of the automation system is set. It reads from the external data memory 21 the setup information A and the device setting information, e.g. Gl, G2, G3, of the previously set automation devices, automatically sets its functions on the basis thereof and transmits an nth device setting information Gn to the external data storage device 21.
  • the automation system is thus completely set with respect to its automation system.
  • Step 24 the respective device setting information to a central system control device 25, which corresponds for example to the central system control device 15 in Figure 1, to be transmitted.
  • a central system control device 25 which corresponds for example to the central system control device 15 in Figure 1
  • the construction information A should already be present on the central system control device 25; should this not be the case, then the construction information A is to be transmitted to the central system control device 25.
  • the central system controller 25 automatically determines the setting of its own adjustable functions. For example, in this case each automation device 22a to 22n of the automation system is assigned the communication address which it has itself selected in its previous setting. In this way, the central system control device 25 can also be set comparatively easily and without the risk of possible manual incorrect inputs by a user with regard to the automation devices 22a to 22n.
  • the (possibly updated) setup information A and the device setting information of the existing automation devices are correspondingly transmitted to the newly added automation device. This then automatically sets its own functions and generates a new device setting information. With this new device setting Finally, the central system control device can set its functions in such a way that in the future the newly added automation device is taken into account.
  • the setup information A and the individual device setting information are transmitted by means of an external data memory 21 to the respective automation devices 22a to 22n or the central system control device 25, an already existing one instead of the external data memory 21 Communication bus, for example, the control bus 17 and / or the process bus 16 according to Figure 1, are used.
  • the external data memory 21 can be dispensed with.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

Um eine Automatisierungsanlage mit geringem Aufwand und einer reduzierten Fehleranfälligkeit für Fehleingaben konfigurieren zu können, wird ein Verfahren zum Konfigurieren einer Automatisierungsanlage vorgeschlagen, wobei die Automatisierungsgeräte (22a bis 22n) einstellbare Funktionen aufweisen und bei dem Verfahren folgende Schritte durchgeführt werden: a) Bereitstellen einer einen Aufbau der Automatisierungsanlage beschreibenden Aufbau- Information (A); b) Übermitteln der Aufbau- Information an ein erstes Automatisierungsgerät (22a) c) automatisches Einstellen von Funktionen des ersten Automatisierungsgerätes durch eine Datenverarb.eitungseinrichtung des ersten Automatisierungsgerätes unter Verwendung der Aufbau- Information unter Erzeugen einer ersten Geräte-Einstellinformation (Gl); d) Hinzufügen der ersten Geräte-Einstellinformation zu der Aufbau- Information; e) Übermitteln der Aufbau- Information und der ersten Geräte-Einstellinformation an ein zweites Automatisierungsgerät (22b); f) automatisches Einstellen von Funktionen des zweiten Automatisierungsgerätes durch eine Datenverarbeitungseinrichtung des zweiten Automatisierungsgerätes ) unter Verwendung der Aufbau- Information und der ersten Geräte-Einstellinformation unter Erzeugen einer zweiten Geräte- Einstellinformation; g) Hinzufügen der zweiten Geräte-Einstellinformation (G2) zu der Aufbau- Information und der ersten Geräte-Einstellinformation.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Konfigurieren einer Automatisierungsanlage
Zum Steuern und Überwachen von elektrischen Energieversorgungsnetzen werden üblicherweise Automatisierungsgeräte, wie z. B. elektrische Schutzgeräte, Leitgeräte oder sogenannte Power-Quality-Geräte (Geräte zum Überwachen der Elektroenergiequalität) , eingesetzt. Mehrere solcher Automatisierungsge- rate gemeinsam bilden eine sogenannte Automatisierungsanlage.
Üblicherweise muss eine Automatisierungsanlage bezüglich ihres konkreten Einsatzes konfiguriert werden, indem einstellbare Funktionen der Automatisierungsgeräte in der gewünschten Art und Weise eingestellt werden. Bei solchen einstellbaren
Funktionen der Automatisierungsgeräte kann es sich beispielsweise um die Einstellung von Kommunikationsadressen handeln, mittels der die jeweiligen Automatisierungsgeräte über einen oder mehrere Kommunikationsbusse kommunizieren können. Außer- dem kann es sich um die Einstellung bestimmter Regeln handeln, die festlegen, in welcher Art und Weise die Automatisierungsgeräte auf bestimmte Situationen, wie beispielsweise einen im elektrischen Energieversorgungsnetz aufgetretenen Fehler, reagieren sollen. Hierzu muss den Automatisierungsge- raten beispielsweise vorgegeben werden, ob sie automatisch entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten sollen und/oder eine Mitteilung über den Fehler an ein anderes Automatisierungsgerät oder eine zentrale Leitstelle übermitteln sollen. Im Falle von elektrischen Schutzgeräten als Automatisierungsge- raten können bei der Einstellung von Funktionen beispielsweise auch Verzögerungszeiten hinsichtlich der Reaktion auf einen Fehler im Energieversorgungsnetz eingestellt werden, um einem nahe beim Fehler gelegenen Schutzgerät die Möglichkeit zu geben, den fehlerbehafteten Abschnitt des elektrischen Energieversorgungsnetzes abzuschalten, bevor ein übergeordnetes Schutzgerät einen entsprechend größeren Abschnitt des Energieversorgungsnetzes abschaltet .
Zum Einstellen von Automatisierungsgeräten im Zuge des Konfi- gurierens einer Automatisierungsanlage wurde bisher üblicherweise für jedes Automatisierungsgerät ein sogenannter Parametersatz mittels eines Personalcomputers erzeugt. Dieser Parametersatz enthält die Einstellungen des jeweiligen Automati- sierungsgerätes . Der so erzeugte Parametersatz wird danach an das entsprechende Automatisierungsgerät, beispielsweise über eine temporär eingerichtete serielle Datenverbindung, übertragen und dort zur Einstellung der einstellbaren Funktionen des elektrischen genutzt. Ein solches Verfahren ist bei- spielsweise aus der Systembeschreibung der Schutzgerätereihe „SIPROTEC 4" der Siemens AG vom 24.08.2006 mit der Bestellnummer E50417-H1100-C151-A8, insbesondere aus Abschnitt 1.4 „Parametrierung", bekannt.
Für die Erstellung eines Parametersatzes in der beschriebenen Weise muss der Anwender Kenntnisse über eine Parameterstruktur der einzelnen Automatisierungsgeräte, die Wirkungsweise der einzelnen einstellbaren Funktionen und Kenntnisse über für die gesamte Automatisierungsanlage spezifische Parameter haben. Ein solches Verfahren ist relativ zeitaufwendig und vergleichsweise anfällig für Fehleingaben des Anwenders.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Konfigurieren einer Automatisierungsanlage anzugeben, das mit vergleichsweise geringem Aufwand durchgeführt werden kann und eine reduzierte Fehleranfälligkeit für Fehleingaben eines Anwenders aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Konfigurieren einer zumindest zwei Automatisierungsgeräte umfassenden Automatisierungsanlage gelöst, wobei die Automatisierungsgeräte einstellbare Funktionen aufweisen und bei dem Verfahren folgende Schritte durchgeführt werden:
a) Bereitstellen einer einen Aufbau der Automatisierungsanlage beschreibenden Aufbau- Information;
b) Übermitteln der Aufbau- Information an ein erstes Automatisierungsgerät der Automatisierungsanlage;
c) automatisches Einstellen von Funktionen des ersten Automatisierungsgerätes durch eine Datenverarbeitungs- einrichtung des ersten Automatisierungsgerätes unter
Verwendung der Aufbau- Information unter Erzeugen einer ersten Geräte-Einsteilinformation;
d) Hinzufügen der ersten Geräte-Einstellinformation zu der Aufbau- Information;
e) Übermitteln der Aufbau- Information und der ersten Geräte-Einstellinformation an ein zweites Automatisierungsgerät der Automatisierungsanlage;
f) automatisches Einstellen von Funktionen des zweiten Automatisierungsgerätes durch eine Datenverarbeitungs- einrichtung des zweiten Automatisierungsgerätes unter Verwendung der Aufbau- Information und der ersten Geräte- Einstellinformation unter Erzeugen einer zweiten Geräte- Einstellinformation; und g) Hinzufügen der zweiten Geräte-Einstellinformation zu der Aufbau- Information und der ersten Geräte-Einstellinformation.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass es mit einer minimalen Anzahl von durch den Anwender vorzunehmenden Einstellungen auskommt. Der Anwender muss nämlich lediglich dafür Sorge tragen, dass eine den Aufbau der Automatisierungsanlage beschreibende Aufbau- Informa- tion korrekt bereitgestellt wird. Unter Nutzung dieser Aufbau-Information, die beispielsweise eine sogenannte „Single- Line-Darstellung" des von der Automatisierungsanlage überwachten und gesteuerten Abschnitts des Energieversorgungsnetzes umfasst, stellt sich das erste Automatisierungsgerät näm- lieh automatisch selbst ein. Hierbei wählt es sich beispielsweise eine Kommunikationsadresse aus. Die vorgenommenen Einstellungen werden in Form einer ersten Geräte-Einstellinformation gemeinsam mit der Aufbau-Information an das zweite Automatisierungsgerät übermittelt, das sich hiermit wiederum selbst einstellt.
Durch die selbsttätige Einstellung der Automatisierungsgeräte entfällt für den Anwender ein Großteil der im Zuge der Geräteeinstellung bisher notwendigen manuellen Arbeitsschritte. Hierdurch sinkt der zur Konfigurierung der Automatisierungsanlage aufzuwendende Aufwand bei gleichzeitiger Reduzierung der Fehleranfälligkeit aufgrund von Falscheingaben seitens des Anwenders .
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass für jedes weitere (also die über die Anzahl von zwei Automatisierungsgeräten hinausgehende) Automatisierungsgerät die Schritte e) bis g) derart wiederholt werden, dass - bei Schritt e) jeweils dem aktuell einzustellenden Automatisierungsgerät die Aufbau- Information und alle Geräte-Einstellinformationen der bereits eingestellten Au- tomatisierungsgeräte übermittelt werden;
- bei Schritt f) jeweils die Funktionen des aktuell einzustellenden Automatisierungsgerätes automatisch durch eine Datenverarbeitungseinrichtung des aktuell einzu- stellenden Automatisierungsgerätes unter Verwendung der jeweils übermittelten Aufbau-Information und der übermittelten Geräte-Einstellinformationen unter Erzeugen einer jeweiligen Geräte-Einstellinformation des aktuell einzustellenden Automatisierungsgerätes eingestellt wer- den; und
- bei Schritt g) die Geräte-Einstellinformation des aktuell einzustellenden Automatisierungsgerätes zu der Aufbau- Information und den Geräte-Einstellinformationen der bereits eingestellten Automatisierungsgeräte hinzugefügt wird.
In dieser Weise kann eine Automatisierungsanlage mit beliebig vielen Automatisierungsgeräten konfiguriert werden, wobei je- des einzelne Automatisierungsgerät bei der Einstellung seiner Funktionen jeweils auf die Aufbau- Information und alle Geräte-Einstellinformationen der bisher eingestellten Automatisierungsgeräte zurückgreift.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass nach Einstellen des letzten Automatisierungsgerätes der Automatisierungsanlage die Geräte-Einstellinformationen aller eingestellten Automatisierungsgeräte an eine Datenverarbeitungseinrichtung einer zentralen Anlagensteuerungseinrichtung der Automatisierungsanlage übermittelt werden und die Datenverarbeitungseinrichtung der zentralen Anlagensteuerungseinrichtung automatisch unter Verwendung der Geräte-Einstellinformationen die Funk- tionen der zentralen Anlagensteuerungseinrichtung einstellt.
Auf diese Weise ist es möglich, eine zentrale Anlagensteuerungseinrichtung, beispielsweise ein übergeordnetes Stationsleitgerät, mit den Geräte-Einstellinformationen aller Automatisierungsgeräte der Automatisierungsanlage zu versorgen, so dass die Anlagensteuerungseinrichtung hiermit selbsttätig ihre eigenen Funktionen zur Steuerung der einzelnen Automatisierungsgeräte einstellen kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht außerdem vor, dass die Aufbau-Information auf einem externen Datenspeicher bereitgestellt wird, die Übermittlung der Aufbau-Information und der jeweiligen Geräte-Einstellinformationen durch Auslesen des externen Da- tenspeichers mittels der Datenverarbeitungseinrichtung des jeweiligen Automatisierungsgerätes erfolgt und das Hinzufügen der jeweiligen Geräte-Einstellinformation durch Beschreiben des externen Datenspeichers mittels der Datenverarbeitungseinrichtung des jeweiligen Automatisierungsgerätes erfolgt.
Auf diese Weise entfällt bei der Anlagenkonfigurierung die Notwendigkeit einer kontinuierlichen KommunikationsVerbindung aller Automatisierungsgeräte untereinander, da die Übermittlung der Aufbauinformation und der jeweiligen Geräteeinstell- Informationen an das aktuell einzustellende Automatisierungsgerät über einen externen Datenspeicher erfolgt . Dies ist insbesondere deswegen von Vorteil, weil in der Konfigurationsphase der Automatisierungsanlage die einzelnen Automatisierungsgeräte häufig noch nicht zur Kommunikation über einen Kommunikationsbus eingerichtet sind; diese Einrichtung erfolgt meist erst bei der Einstellung der Funktionen der Automatisierungsgeräte im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens. Beispielsweise kann als externer Datenspeicher ein USB- Stick oder ein mobiler Flash-Speicher („Speicherkarte") verwendet werden, die nacheinander mit den einzelnen Automatisierungsgeräten der Automatisierungsanlage in Verbindung gebracht werden. Die Automatisierungsgeräte müssen in diesem Fall natürlich über eine entsprechende Datenschnittstelle verfügen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert . Hierzu zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung eines mittels einer Automatisierungsanlage überwachten und/oder gesteuerten Abschnittes eines elektrischen Energieversorgungsnetzes und
Figur 2 ein VerfahrensablaufSchema zur Erläuterung des
Ablaufs einer Konfigurierung einer Automatisierungsanlage .
In Figur 1 ist ein Abschnitt 10 eines im Übrigen nicht weiter dargestellten elektrischen Energieversorgungsnetzes gezeigt. Der Abschnitt 10 umfasst eine Sammelschiene 11, die von einer Zuleitung 12 gespeist wird. Von der Sammelschiene 11 gehen außerdem drei Abzweige 13a, 13b und 13c ab. Zur Überwachung und Steuerung des Abschnitts 10 des elektrischen Energiever- sorgungsnetzes ist eine Automatisierungsanlage vorgesehen, die elektrische Automatisierungsgeräte 14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f und 14g, eine zentrale Anlagensteuerungseinrichtung 15 sowie einen Prozessbus 16 und einen Steuerbus 17 aufweist. Bei den Automatisierungsgeräten 14a bis 14d handelt es sich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 um elektrische Schutzgeräte zum Überwachen der Zuleitung 12 bzw. der Abzweige 13a, 13b und 13c. Diese Automatisierungsgeräte 14a bis 14d sind über Kommandoausgänge mit Leistungsschaltern 18a,
18b, 18c und 18d verbunden, an die sie im Falle eines Fehlers auf dem Abschnitt 10 des elektrischen Energieversorgungsnetzes, sogenannte „TRIP-Befehle" (Abschaltbefehle) abgeben können, die ein Öffnen der Schaltkontakte der Leistungsschalter 18a bis 18d bewirken und so die fehlerbehaftete Leitung des Abschnitts 10 abschalten.
Bei dem Automatisierungsgerät 14e handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um ein sogenanntes „Power- Qua- lity-Gerät", mit dem die Elektroenergiequalität auf der Zuleitung 12 überwacht wird. Beispielsweise ermittelt das Automatisierungsgerät 14e hierzu die Frequenz der Grundschwingung des in der Zuleitung 12 fließenden Stromes.
Bei den Automatisierungsgeräten 14f und 14g handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um Leitgeräte, die über den Prozessbus 16 mit den Automatisierungsgeräten 14a bis 14e sowie untereinander verbunden sind. Mittels der Leitgeräte können beispielsweise einerseits Befehle an die an den Pro- zessbus 16 angeschlossenen Automatisierungsgeräte 14a bis 14e gesendet und andererseits Meldungen von den Automatisierungsgeräten 14a bis 14e entgegengenommen werden. Befehle können in diesem Zusammenhang beispielsweise eine manuell angeforderte Schalthandlung eines der Leistungsschalter 18a bis 18d umfassen; Meldungen können beispielsweise den aktuellen Status des jeweiligen Automatisierungsgerätes 14a bis 14e (z.B. „betriebsbereit", „Fehler", „zugeordneter Leistungsschalter offen/geschlossen") angeben. Die als Leitgeräte ausgebildeten Automatisierungsgeräte 14f und 14g sind über den Steuerbus 17 mit einer zentralen Anlagensteuerungseinrichtung 15 in Form einer Leitstelle verbunden. In der zentralen Anlagensteuerung 15 können vom Bedien- personal der Automatisierungsanlage Befehle an die Automatisierungsgeräte 14a bis 14g erzeugt werden. Von den Automatisierungsgeräten stammende Meldungen können mit der zentralen Anlagensteuerungseinrichtung 15 angezeigt werden, um dem Bedienpersonal den Zustand des Abschnitts 10 des elektrischen Energieversorgungsnetzes anzuzeigen.
Damit die Automatisierungsanlage ordnungsgemäß funktioniert, muss sie entsprechend konfiguriert werden. Hierzu sind einstellbare Funktionen der einzelnen Automatisierungsgeräte 14a bis 14g entsprechend einzustellen. Bei solchen einstellbaren Funktionen kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere Kommunikationsadressen handeln, mit denen die einzelnen Automatisierungsgeräte 14a bis 14g über den Prozessbus 16 bzw. den Steuerbus 17 angesprochen werden können. Außerdem kann es sich z.B. um die Einstellung von Schwellenwerten (z.B. ein
Stromschwellenwert) handeln, bei deren Überschreiten ein Fehler auf dem Abschnitt 10 des elektrischen Energieversorgungs- netzes erkannt werden soll. Im Falle der als Schutzgeräte ausgebildeten Automatisierungsgeräte 14a bis 14d kann es sich bei den einstellbaren Funktionen auch um Verzögerungszeiten (sogenannte „Staffelungszeiten") handeln, mit denen die betreffenden Automatisierungsgeräte 14a bis 14d auf einen erkannten Fehler reagieren sollen, damit beispielsweise die Automatisierungsgeräte 14b, 14c oder 14d die Möglichkeit haben, einen Fehler auf ihren jeweiligen Abzweig 13a, 13b bzw. 13c abzuschalten, bevor das übergeordnete Schutzgerät 14a den Leistungsschalter 18a der Zuleitung 12 öffnet und damit sowohl die Sammelschiene 11 als auch alle Abzweige 13a bis 13c vom Strom trennt . In Figur 2 ist schematisch ein VerfahrensablaufSchema dargestellt, mit dem erläutert werden soll, wie die Einstellung der einstellbaren Funktionen der einzelnen Automatisierungs- gerate vorgenommen wird, um die Automatisierungsanlage zu konfigurieren .
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 wird in einem ersten Schritt 2OA ein externer Datenträger 21, bei dem es sich beispielsweise um einen USB-Stick, eine Diskette, einen
Flash-Speicher („Speicherkarte") oder eine externe Festplatte handeln kann, mit dem ersten einzustellenden Automatisierungsgerät 22a in Verbindung gebracht. Da ein externer Datenspeicher jeder bezüglich der Automatisierungsgeräte externe Datenspeicher sein kann, ist es zudem auch möglich, als externen Datenspeicher eine mobile Datenverarbeitungseinrichtung mit einem eigenen Datenspeicher (beispielsweise einen sogenannten PocketPC, ein Mobiltelefon oder einen Laptop) zu verwenden .
Bei der Verbindung zwischen dem externen Datenspeicher 21 und dem jeweiligen Automatisierungsgerät kann es sich sowohl um eine drahtgebundene als auch eine drahtlose Verbindung, beispielsweise über Infrarot oder Bluetooth, handeln.
Auf dem externen Datenträger 21 sind zu Beginn im Schritt 2OA Daten gespeichert, die eine Aufbau-Information A über den Aufbau der Automatisierungsanlage angeben. Eine solche Aufbau-Information kann beispielsweise die in Figur 1 Schema- tisch dargestellten Informationen umfassen und damit z.B. über Art und Anzahl der Automatisierungsgeräte 14a bis 14g, ihren Einbauort und die Art der verwendeten Kommunikations- busse Auskunft geben. Mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung des ersten Automatisierungsgerätes 22a wird die Aufbauinformation A aus dem externen Datenspeicher 21 ausgelesen. Unter Verwendung dieser Aufbau- Information A stellt das erste Automatisierungsgerät 22a seine einstellbaren Funktionen automatisch selbst ein.
Das erste Automatisierungsgerät 22a parametriert sich hierbei sozusagen selbst unter Verwendung der Aufbau- Information A. Da auf dem externen Datenspeicher 21 zu diesem Zeitpunkt lediglich die Aufbau- Information gespeichert ist, erkennt das erste Automatisierungsgerät 22a, dass bisher kein weiteres
Automatisierungsgerät der Automatisierungsanlage eingestellt worden ist.
Beim Einstellen seiner einstellbaren Funktionen wählt sich das Automatisierungsgerät 22a beispielsweise eine oder mehrere Kommunikationsadressen aus einer Menge erlaubter Kommunikationsadressen aus. Handelt es sich bei dem ersten Automatisierungsgerät 22a um ein elektrisches Schutzgerät oder ein Power-Quality-Gerät , so legt es beispielsweise einen Schwel- lenwert fest, ab dem es einen unzulässigen Betriebszustand bei dem Abschnitt 10 des elektrischen Energieversorgungsnetzes erkennt .
Im Falle eines Schutzgerätes kann es außerdem eine Verzöge- rungszeit festlegen, mit der es auf einen Fehler reagiert.
Bei dem Beispiel gemäß Figur 1 würde beispielsweise das Automatisierungsgerät 14a eine größere Verzögerungszeit einstellen, als die Automatisierungsgeräte 14b, 14c und 14d, damit es entsprechend langsamer auf einen Fehler in einem der Ab- zweige 13a bis 13c reagiert und somit die Automatisierungsgeräte 14b, 14c bzw. 14d die Möglichkeit haben, ihren Abzweig 13a, 13b bzw. 13c vorher abzuschalten. Hat das Automatisierungsgerät 22a alle einstellbaren Funktionen automatisch eingestellt, so übermittelt es eine erste Geräte-Einstellinformation Gl an den externen Datenspeicher 21. Diese erste Geräte-Einstellinformation Gl enthält Daten, die die vorgenommenen Einstellungen in dem ersten Automatisierungsgerät 22a angeben.
Der externe Datenspeicher 21 wird dann von dem ersten Automatisierungsgerät 22a getrennt und in einem folgenden Schritt 2OB mit einem zweiten Automatisierungsgerät 22b verbunden. Die Datenverarbeitungseinrichtung des zweiten Automatisierungsgerätes 22b liest aus dem externen Datenspeicher 21 die Aufbau- Information A sowie die erste Geräte-Einstellinformation Gl aus und verwendet diese Informationen als Grundlage für die Einstellung der eigenen einstellbaren Funktionen. Beispielsweise wählt das Automatisierungsgerät 22b aus den noch verbleibenden erlaubten Kommunikationsadressen eine oder mehrere aus. Da bereits das Automatisierungsgerät 22a eine oder mehrere Kommunikationsadressen ausgewählt hat, muss das Automatisierungsgerät 22b aus den übrigen erlaubten Kommunikationsadressen auswählen. Das zweite Automatisierungsgerät 22b nimmt auch alle übrigen Einstellungen automatisch vor und übermittelt eine zweite Geräte-Einstellinformation G2 , die die in dem zweiten Automatisierungsgerät 22b vorgenommenen Einstellungen angibt, an den externen Datenspeicher 21.
Hierauf wird der externe Datenspeicher 21 von dem zweiten Automatisierungsgerät 22b getrennt und in einem nächsten Schritt 20C mit einem dritten Automatisierungsgerät 22c in Verbindung gebracht. Die Datenverarbeitungseinrichtung des dritten Automatisierungsgerätes 22c liest aus dem externen Datenspeicher 21 die Aufbau-Information A sowie die erste und zweite Geräte-Einstellinformation Gl und G2 aus und stellt mit Kenntnis dieser Informationen seine eigenen einstellbaren Funktionell ein. Danach überträgt das dritte Automatisierungs- gerät 22c eine dritte Geräte-Einstellinformation an den externen Datenspeicher 21.
Wie durch eine gestrichelte Linie 23 angedeutet, können zur Einstellung weiterer Automatisierungsgeräte die soeben erläuterten Verfahrensschritte beliebig oft wiederholt werden. Hierbei liest jedes einzustellende Automatisierungsgerät die Aufbau- Information A sowie die Geräte-Einstellinformationen, z.B. Gl, G2 , G3 , der bereits eingestellten Automatisierungsgeräte aus dem externen Datenspeicher 21 aus und stellt auf deren Grundlage die eigenen Funktionen ein. Danach beschreibt das aktuell einzustellende Automatisierungsgerät den externen Datenspeicher 21 zusätzlich mit einer eigenen Geräte-Ein- Stellinformation.
In einem Schritt 2ON wird schließlich das letzte Automatisierungsgerät 22n der Automatisierungsanlage eingestellt. Es liest entsprechend den bisherigen Erläuterungen aus dem ex- ternen Datenspeicher 21 die Aufbau-Information A sowie die Geräte-Einstellinformationen, z.B. Gl, G2 , G3 , der bisher eingestellten Automatisierungsgeräte aus, stellt seine Funktionen auf deren Grundlage automatisch ein und überträgt eine n-te Geräte-Einstellinformation Gn an den externen Datenspei- eher 21. Die Automatisierungsanlage ist damit bezüglich ihrer Automatisierungsanlage vollständig eingestellt.
Seitens des Bedienpersonals sind hierzu keine aufwendigen Verfahrensschritte durchgeführt worden. Es muss lediglich die Aufbau- Information, die zur Planung der Automatisierungsanlage ohnehin vorliegen dürfte, in geeigneter Weise auf dem externen Datenspeicher 21 bereitgestellt werden. Die einzelnen Geräteeinstellungen werden von den Automatisierungsgeräten selbsttätig vorgenommen, wobei die von den bereits einge- stellten Automatisierungsgeräten eingestellten Funktionen bei der Einstellung der Funktionen des aktuell einzustellenden Automatisierungsgerätes jeweils berücksichtigt werden.
In einem in Figur 2 zusätzlich dargestellten (optionalen)
Schritt 24 können die jeweiligen Geräte-Einstellinformationen an eine zentrale Anlagensteuerungseinrichtung 25, die beispielsweise der zentrale Anlagensteuerungseinrichtung 15 in Figur 1 entspricht, übertragen werden. Üblicherweise dürfte die Aufbau- Information A bereits auf der zentralen Anlagensteuerungseinrichtung 25 vorliegen; sollte dies nicht der Fall sein, so ist zusätzlich die Aufbau- Information A an die zentrale Anlagensteuerungseinrichtung 25 zu übertragen.
Aus den übertragenen Informationen bestimmt die zentrale Anlagensteuerungseinrichtung 25 automatisch die Einstellung ihrer eigenen einstellbaren Funktionen. Beispielsweise wird hierbei jedem Automatisierungsgerät 22a bis 22n der Automatisierungsanlage diejenige Kommunikationsadresse zugeordnet, die es sich bei seiner vorangegangenen Einstellung selbst ausgewählt hat. Auf diese Weise kann auch die zentrale Anlagensteuerungseinrichtung 25 vergleichsweise einfach und ohne die Gefahr möglicher manueller Fehleingaben durch einen Anwender bezüglich der Automatisierungsgeräte 22a bis 22n ein- gestellt werden.
Beim Einbinden eines neuen Automatisierungsgerätes in eine bereits konfigurierte Automatisierungsanlage werden in entsprechender Weise die (ggf. aktualisierte) Aufbau- Information A sowie die Geräte-Einstellinformationen der bereits vorhandenen Automatisierungsgeräte an das neu hinzugefügte Automatisierungsgerät übertragen. Dieses stellt daraufhin automatisch seine eigenen Funktionen ein und erzeugt eine neue Geräte-Einstellinformation. Mit dieser neuen Geräte-Einstellin- formation kann schließlich die zentrale Anlagensteuerungseinrichtung ihre Funktionen derart einstellen, dass zukünftig auch das neu hinzugekommene Automatisierungsgerät berücksichtigt wird.
Obwohl im Zusammenhang mit Figur 2 die Aufbau-Information A und die einzelnen Geräte-Einstellinformationen mittels eines externen Datenspeichers 21 an die jeweiligen Automatisierungsgeräte 22a bis 22n bzw. die zentrale Anlagensteuerungs- einrichtung 25 übermittelt werden, kann anstelle des externen Datenspeichers 21 auch ein bereits vorhandener Kommunikationsbus, beispielsweise der Steuerbus 17 und/oder der Prozessbus 16 gemäß Figur 1, herangezogen werden. In diesem Fall kann auf den externen Datenspeicher 21 verzichtet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Konfigurieren einer zumindest zwei Automatisierungsgeräte (22a bis 22n) umfassenden Automatisierungsan- läge, wobei die Automatisierungsgeräte (22a bis 22n) einstellbare Funktionen aufweisen und bei dem Verfahren folgende Schritte durchgeführt werden: a) Bereitstellen einer einen Aufbau der Automatisierungsanlage beschreibenden Aufbau- Information (A) ; b) Übermitteln der Aufbau-Information (A) an ein erstes Automatisierungsgerät (22a) der Automatisierungsanlage; c) automatisches Einstellen von Funktionen des ersten Automatisierungsgerätes (22a) durch eine Datenverarbeitungseinrichtung des ersten Automatisierungsgerätes (22a) unter Verwen- düng der Aufbau-Information (A) unter Erzeugen einer ersten Geräte-Einstellinformation (Gl) ; d) Hinzufügen der ersten Geräte-Einstellinformation (Gl) zu der Aufbau- Information (A) ; e) Übermitteln der Aufbau- Information (A) und der ersten Ge- räte-Einstellinformation (Gl) an ein zweites Automatisierungsgerät (22b) der Automatisierungsanlage; f) automatisches Einstellen von Funktionen des zweiten Automatisierungsgerätes (22b) durch eine Datenverarbeitungseinrichtung des zweiten Automatisierungsgerätes (22b) unter Ver- wendung der Aufbau-Information (A) und der ersten Geräte-Einstellinformation (Gl) unter Erzeugen einer zweiten Geräte- Einstellinformation (G2); g) Hinzufügen der zweiten Geräte-Einstellinformation (G2) zu der Aufbau-Information (A) und der ersten Geräte-Einstellin- formation (Gl) .
2 . Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass - für jedes weitere Automatisierungsgerät (z.B. 22c) die Schritte e) bis g) derart wiederholt werden, dass
- bei Schritt e) jeweils dem aktuell einzustellenden Automatisierungsgerät (z.B. 22c) die Aufbau- Information (A) und alle Geräte-Einstellinformationen (z.B. Gl, G2 ) der bereits eingestellten Automatisierungsgeräte (z.B. 22a, 22b) übermittelt werden;
- bei Schritt f) jeweils die Funktionen des aktuell einzustellenden Automatisierungsgerätes (z.B. 22c) automa- tisch durch eine Datenverarbeitungseinrichtung des aktuell einzustellenden Automatisierungsgerätes (z.B. 22c) unter Verwendung der jeweils übermittelten Aufbau- Information (A) und der übermittelten Geräte-Einstellinformationen (z.B. Gl, G2) unter Erzeugen einer jeweiligen Ge- räte-Einstellinformation (z.B. G3) des aktuell einzustellenden Automatisierungsgerätes (z.B. 22c) eingestellt werden; und
- bei Schritt g) die Geräte-Einstellinformation (z.B. G3) des aktuell einzustellenden Automatisierungsgerätes (z.B. 22c) zu der Aufbau- Information (A) und den Geräte- Einstellinformationen (z.B. Gl, G2) der bereits eingestellten Automatisierungsgeräte (z.B. 22a, 22b) hinzugefügt wird.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- nach Einstellen des letzten Automatisierungsgerätes (22n) der Automatisierungsanlage die Geräte-Einstellinformationen
(Gl-Gn) aller eingestellten Automatisierungsgeräte (22a-22n) an eine Datenverarbeitungseinrichtung einer zentralen Anlagensteuerungseinrichtung (25) der Automatisierungsanlage übermittelt werden; und
- die Datenverarbeitungseinrichtung der zentralen Anlagensteuerungseinrichtung (25) automatisch unter Verwendung der Geräte-Einstellinformationen (Gl-Gn) die Funktionen der zentralen Anlagensteuerungseinrichtung (25) einstellt.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Aufbau- Information (A) auf einem externen Datenspeicher (21) bereitgestellt wird;
- die Übermittlung der Aufbau- Information (A) und der jeweiligen Geräte-Einstellinformationen (z.B. Gl) durch Auslesen des externen Datenspeichers (21) mittels der Datenverarbeitungseinrichtung des jeweiligen Automatisierungsgerätes (z.B. 22b) erfolgt; und
- das Hinzufügen der jeweiligen Geräte-Einstellinformation (z.B. G2) durch Beschreiben des externen Datenspeichers (21) mittels der Datenverarbeitungseinrichtung des jeweiligen Automatisierungsgerätes (z.B. 22b) erfolgt.
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