WO2012028366A1 - Verfahren zur sicherstellung der korrekten funktionsweise einer automatisierungsanlage - Google Patents
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Definitions
- FF Fieldbus Foundation
- HCF HART Communication Foundation
- PNO Profibus User Organization
- Automation system logged and - provided with timestamp - must be stored.
- Plant acceptance is detected, so if it is ensured that the automation system is in a state in which it works correctly.
- the network topology of the automation system is determined via a scan process
- the recorded information is stored in at least one database.
- This database is preferably assigned to the higher-level control unit.
- the message with the information on the deviations between the actual state and the desired state is printed out as a report.
- FIG. 1 a a schematic representation of the field device configuration state and the topology configuration state in FIG
- FIG. 1 b a schematic representation of the field device configuration state and the topology configuration state in FIG
- Automation system 1 at a given time t TO.
- FIG. 1 b shows the actual state of the automation system 1.
- FIGS. 1 a and 1 b exemplary hardware components are shown, which control the process of the
- Controller RIO
- Gateway connected to the mode of operation of the individual nodes.
- the mode of operation of the individual nodes is known in automation technology.
- Different types of fieldbuses which can be used in connection with the invention have already been mentioned in the introduction to the description.
- the node controllers, RIO, Gateway are connected to a higher-level control units PC1, PC2,... Via either the same data bus DB1 or DB2 or another data bus DB2.
- the data buses can also be Ethernet.
- Ethernet is used at the company level, while the fieldbus level uses the secure fieldbuses.
- the higher-level control units PC1, PC2,... Are control systems, diagnostic systems and / or management / configuration systems, etc. On the higher-level control units 1 is preferred
- the standardized software system is e.g. to an already described in more detail in the introduction FDT frame, the comfortable access to the
- Device driver DeviceDTM which are assigned to the individual components, allowed.
- FIGS. 1 a and 1 b show the project and the network topology, the available or used device drivers Device DTM and the corresponding data records with parameterization / configuration data.
- the right section describes the software image of the right side, which shows the hardware components.
- Fig. 1 a represents - as already stated - the desired state, which for the
- Automation system 1 is defined at a fixed time. This time preferably corresponds to the time of plant acceptance of the automation system. 1 This defined target state changes over time. These changes can be different.
- a field device F1 will be fielded in the field with a
- Parameterization data of the field device F1 are stored as a current DD-based data record by means of a standardized device description, e.g. a device description DD, stored.
- Antivirus scanner or an operating system update installed
- an additional field device Fn is installed or an installed field device is replaced by a corresponding field device Fn
- Field device type with extended functionality replaced. - A field device type from one manufacturer is replaced by a corresponding field device type from another manufacturer.
- Topology configuration state in the automation system 1 compared to each other. Based on the comparison, the corresponding deviations are determined. In particular, to determine the
- Deviations determine the changes in the network topology, the changes in the device drivers or in the device descriptions (device descriptions) and / or in the parameterization / configuration data. Also other changes recorded.
- a message is subsequently output which informs the operating personnel of the deviations between the actual state and the desired state. Furthermore, appropriate instructions are generated in addition to the ascertained deviations between the two states, which help the operating personnel to check the consistency of the automation system 1 and, if necessary, to restore the nominal state in which the automation system was functional.
- Actual state and the target state for example, printed as a report, or it is made available to the operator via email, SMS or other transport mechanisms. Under some circumstances, it may be advantageous to store multiple versions of desired states over time and to compare these with one another or with the current state with regard to deviations.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherstellung der korrekten Funktionsweise einer Automatisierungsanlage mit folgenden Verfahrensschritten: - Ermitteln des Topologiekonfigurationszustandes und des Feldgeräte- konfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage (1) zu einem gegebenen Zeitpunkt (t = T0); - Speichern der zu dem gegebenen Zeitpunkt (t = T0) erfassten Informationen als Sollzustand; - Ermitteln des Topologiekonfigurationszustandes und des Feldgeräte- konfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage zu einem späteren Zeitpunkt (t = T1); - Speichern der zu dem späteren Zeitpunkt (t = T1) erfassten Informationen als Istzustand; - Ermitteln der Abweichungen (Delta) zwischen den erfassten Informationen im Istzustand und im Sollzustand; - Ausgeben einer Meldung, die die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand dem Bedienpersonal zugänglich macht, falls Abweichungen zwischen dem Sollzustand und dem Istzustand bestehen.
Description
Verfahren zur Sicherstellung der korrekten Funktionsweise
einer Automatisierungsanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherstellung der korrekten
Funktionsweise einer Automatisierungsanlage bzw. ein Verfahren zur
Verifizierung eines Anlagenprojekts. Die Automatisierungsanlage weist mehrere Komponenten auf: zumindest eine übergeordnete Steuereinheit, zumindest einen Knoten und mehrere Feldgeräte, wobei jeweils eine
Teilmenge der Feldgeräte über einen Datenbus, insbesondere einen Feldbus, mit dem Knoten verbunden ist, und wobei der/die Knoten über den Datenbus bzw. Feldbus oder einen weiteren Datenbus mit der zumindest einen übergeordneten Steuereinheit kommuniziert/kommunizieren.
In der Automatisierungstechnik, insbesondere in der Prozessauto- matisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen Sensoren, wie beispielsweise
Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und
Temperaturmessgeräte, pH-Redoxpotentialmessgeräte,
Leitfähigkeitsmessgeräte, usw., welche die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, wie zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden unter
Feldgeräten also insbesondere auch Remote I/Os, Funkadapter bzw.
allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.
In modernen Prozessanlagen erfolgt die Kommunikation zwischen zumindest einer übergeordneten Steuereinheit und den Feldgeräten in der Regel über ein Bussystem, wie beispielsweise Profibus® PA, Foundation Fieldbus® oder HART®. Die Bussysteme können sowohl drahtgebunden als auch drahtlos ausgestaltet sein. Die übergeordnete Steuereinheit dient zur Prozesssteuerung, zur Prozessvisualisierung, zur Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme und Bedienung der Feldgeräte und wird auch als Konfigurier- /Managementsystem bezeichnet. Programme, die auf übergeordneten
Einheiten eigenständig ablaufen, sind beispielsweise das Bedientool
FieldCare der Firmengruppe Endress+Hauser, das Bedientool Pactware, das Bedientool AMS von Fisher-Rosemount oder das Bedientool PDM von Siemens. Bedientools, die in Leitsystem-Anwendungen integriert sind, sind das PCS7 von Siemens, das Symphony von ABB und das Delta V von Emerson. Unter dem Begriff 'Bedienen von Feldgeräten' wird insbesondere das Konfigurieren und Parametrieren von Feldgeräten, aber auch die
Diagnose zwecks frühzeitiger Erkennung von Fehlern an den Feldgeräten oder im Prozess verstanden.
Die Integration von Feldgeräten in Konfigurier-/ Managementsysteme erfolgt üblicherweise über Gerätebeschreibungen, die dafür sorgen, dass die
Konfigurier/Managementsysteme die von den Feldgeräten gelieferten Datensätze erkennen und interpretieren können. Bereit gestellt werden die Gerätebeschreibungen für jeden Feldgerätetyp bzw. für jeden Feldgerätetyp in unterschiedlichen Messstellen/Anwendungen in der Regel von dem jeweiligen Gerätehersteller. Damit die Feldgeräte in unterschiedliche
Feldbussysteme integriert werden können, müssen unterschiedliche
Gerätebeschreibungen für die unterschiedlichen Feldbussysteme erstellt werden. So gibt es - um nur einige Beispiele zu nennen - HART-, Fieldbus Foundation- und Profibus-Gerätebeschreibungen. Die Anzahl der
Gerätebeschreibungen ist sehr groß, - entspricht sie doch der großen Zahl der unterschiedlichen Feldgeräte bzw. Feldgerätetypen in den
unterschiedlichen Messstellen bzw. in den unterschiedlichen Anwendungen und in den unterschiedlichen Bussystemen. Üblicherweise werden die
Gerätebeschreibungen in dem jeweiligen Konfigurier/Managementsystem abgespeichert sein. Hinzu kommt, dass aufgrund der Weiterentwicklung der Feldgeräte die Gerätebeschreibungen immer wieder an die geänderte Funktionalität angepasst werden müssen.
Zwecks Schaffung einer einheitlichen Beschreibungssprache für die
Feldgeräte, haben die Fieldbus Foundation (FF), die HART Communication Foundation (HCF) und die Profibus Nutzerorganisation (PNO) eine
einheitliche elektronische Gerätebeschreibungssprache (Electronic Device Description Language EDDL) erstellt. Die EDDL bzw. die entsprechende Electronic Device Description EDD ist in der Norm IEC 61804-2 definiert.
Neben den zuvor beschriebenen Gerätebeschreibungen werden in
zunehmendem Maße sog. Device Type Manager (DTM) bzw. Gerätemanager oder Gerätetreiber eingesetzt, die als Laufzeitumgebung einen Frame bzw. eine Rahmenapplikation benötigen. DTMs dienen zur vollumfänglichen Bedienung der Feldgeräte und entsprechen insbesondere der FDT - Field Device Tool - Spezifikation. Die als Industriestandard geltende FDT- Spezifikation entspricht einer Schnittstellenspezifikation und wird von der PNO - Profibus Nutzer Organisation - in Zusammenarbeit mit dem ZVEI -
Zentralverband Elektrotechnik- und Elektroindustrie - entwickelt. Die jeweils aktuelle FDT-Spezifikation ist über den ZVEI bzw. die PNO bzw. die FDT- Group erhältlich. Alle zuvorgenannten Definitionen sind selbstverständlich auch in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Lösung anzuwenden.
Über die Lebenszeit einer Automatisierungsanlage sind aus verschiedensten Gründen Änderungen in der Anlage notwendig. Beispielsweise ist eine Änderung notwendig, wenn die Funktionalität der Anlage erweitert wird, wenn anstelle eines Feldgeräts ein Feldgerät mit einer geänderten bzw. erweiterten Funktionalität eingesetzt wird, wenn sich die je Knoten zugewiesene
Treiberidentifikation ändert, wenn sich das Betriebssystem der
übergeordneten Steuereinheit ändert, usw. Allgemein lässt sich sagen, dass
die Änderungen sowohl im Feld, also auf der Ebene der Feldgeräte, als auch in der entsprechenden Konfigurationssoftware begründet sein können.
Aus der EP 1 631 865 B1 ist ein Verfahren zum Überwachen eines Feldgeräts bekannt geworden, das über einen Datenbus mit einer Steuereinheit verbunden ist. Um sicherzustellen, dass das Feldgerät nicht unautorisiert manipuliert werden kann, indem das Feldgerät zumindest in Teilen ersetzt wird, fordert die Steuereinheit in vorgegebenen zeitlichen Abständen von dem Feldgerät eine individuelle Kennung an und vergleicht diese mit einer in der Steuereinheit abgespeicherten Kennung. Bei der Kennung handelt es sich beispielsweise um die Seriennummer des Feldgeräts, einen Schlüssel in der Gerätefirmware, eine Prüfsumme, usw. Wird eine Änderung der Kennung detektiert, so wird eine Warnmeldung erzeugt.
Generell ist es heute jedoch schwer, Änderungen gegenüber dem Zustand einer definierten Referenz sicherzustellen und die Konsistenz zwischen der Konfiguration im Feld und der Konfigurationssoftware zu bewerten.
Diesbezügliche Analysen sind aufwändig und müssen in der Regel manuell durchgeführt werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem auch nach einer Änderung die korrekte Funktionalität der
Automatisierungsanlage sichergestellt ist.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die folgenden
Verfahrensschritte umfasst:
- Ermitteln des Topologiekonfigurationszustandes und des Feldgeräte- konfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage zu einem gegebenen Zeitpunkt;
- Speichern der zu dem gegebenen Zeitpunkt erfassten Informationen als Sollzustand;
- Ermitteln des Topologiekonfigurationszustandes und des Feldgeräte- konfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage zu einem späteren Zeitpunkt;
- Speichern der zu dem späteren Zeitpunkt erfassten Informationen als Istzustand;
- Ermitteln der Abweichungen zwischen den erfassten Informationen im Istzustand und im Sollzustand;
- Ausgeben einer Meldung, die die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand dem Bedienpersonal zugänglich macht, falls
Abweichungen zwischen dem Sollzustand und dem Istzustand bestehen. Die erfindungsgemäße Lösung beschreibt ein Verfahren zur komfortablen Ermittelung von Projektänderungen nach der Inbetriebnahme der
Automatisierungsanlage gegenüber einem zuvor definierten und
abgespeicherten Referenz- bzw. Sollzustand. So wird ein umfassender Überblick über den Konfigurationszustand der Automatisierungsanlage geliefert. Besonders wichtig ist die Lösung für die regulierte Industrie, also z.B. die Pharmaindustrie, wo alle vorgenommenen Änderungen in der
Automatisierungsanlage protokolliert und - mit Zeitstempel versehen - abgespeichert werden müssen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine Meldung ausgegeben wird, die dem Bedienpersonal mitteilt, dass der Istzustand immer noch mit dem Sollzustand übereinstimmt.
Bevorzugt wird der Sollzustand der Automatisierungsanlage nach der
Anlagenabnahme erfasst wird, wenn also sichergestellt wird, dass sich die Automatisierungsanlage in einem Zustand befindet, in dem sie korrekt funktioniert.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Istzustand entweder automatisch in vorgegebenen Zeitabständen, oder zu einem beliebigen Zeitpunkt, getriggert durch das Bedienpersonal, oder im Rahmen eines Audits erfasst.
Als besonders vorteilhaft wird es in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren angesehen, wenn der Feldgerätekonfigurationszustand und der
Topologiekonfigurationszustand der Automatisierungsanlage aufgeteilt wird in einen feldseitigen Anteil und in einen konfigurationssoftwareseitigen Anteil.
Um den feldseitigen Anteil zu ermitteln, wird zumindest einer der
nachfolgenden Verfahrensschritte durchgeführt:
die Netzwerk-Topologie der Automatisierungsanlage wird über einen Scan- Prozess ermittelt;
die am Datenbus bzw. am Feldbus angeschlossenen Feldgeräte werden identifiziert;
jeweils aktuelle den einzelnen Feldgeräten zugeordneten Datensätze von Parametrier-/Konfigurationsdaten werden ermittelt.
Um den konfigurationssoftwareseitigen Anteil zu ermitteln, wird zumindest einer der nachfolgenden Verfahrensschritte durchgeführt:
die jeweilige Konfigurationstoolsoftware wird ermittelt;
zu dem zugehörigen in der Automatisierungsanlage realisierten Projekt wird die Projekttopologie ermittelt;
je Knoten wird die zugewiesene Treiberidentifikation ermittelt;
zu jedem Knoten wird der offline Datensatz des Gerätetreibers und die Information, ob dieser Datensatz dem aktuellen Upload des Gerätetreibers entspricht, ermittelt;
es werden die in der Automatisierungsanlage installierten Gerätetreiber identifiziert;
es wird die Laufzeitumgebung der übergeordneten Steuereinheit ermittelt.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lösung beinhalten
Projektänderungen alle Anteile, die relevant für die Konsistenz der
Automatisierungsanlage sind. Sie schließen damit Änderungen im Feld und im Bereich der Konfigurationssoftware inklusive deren Laufzeitumgebung ein
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zu den ermittelten Abweichungen zwischen dem Sollzustand und dem Istzustand Anleitungen generiert werden, die das Bedienpersonal dabei
unterstützen, die Konsistenz der Automatisierungsanlage zu überprüfen bzw. den Istzustand wiederherzustellen.
In einer Alternative wird vorgeschlagen, dass anstelle der Ermittlung von Sollzustand und Istzustand einer Automatisierungsanlage zu
unterschiedlichen Zeiten gleichartige Topologien in gleichartigen
Automatisierungsanlagen miteinander verglichen werden. Somit werden gleichartige Projekte untereinander vergleichbar.
Um den Vergleich einfach durchführen zu können, werden die erfassten Informationen in zumindest einer Datenbank abgespeichert. Diese Datenbank ist bevorzugt der übergeordneten Steuereinheit zugeordnet.
Bevorzugt wird die Meldung mit den Hinweisen auf die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand als Report ausgedruckt.
Alternativ wird die Meldung über Email, über SMS oder über einen anderen gebräuchlichen Transportmechanismus an das Bedienpersonal übersandt.
Es kann durchaus vorkommen, dass über die Zeit mehrere Versionen von Sollzuständen gespeichert auftreten. Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass diese Sollzustände
untereinander oder mit dem aktuellen Istzustand verglichen werden.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 a: eine schematische Darstellung des Feldgerätekonfigurations- zustandes und des Topologiekonfigurationszustandes in der
Automatisierungsanlage 1 zu einem gegebenen Zeitpunkt t = TO ;
Fig. 1 b: eine schematische Darstellung des Feldgerätekonfigurations- zustandes und des Topologiekonfigurationszustandes in der
Automatisierungsanlage 1 zu einem späteren Zeitpunkt t = T1 ;
Fig. 2: eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 1 a zeigt eine schematische Darstellung des Feldgerätekonfigurations- zustandes und des Topologiekonfigurationszustandes in der
Automatisierungsanlage 1 zu einem gegebenen Zeitpunkt t = TO. Fig. 1 b zeigt den entsprechenden Zustand der Automatisierungsanlage 1 zu einem späteren Zeitpunkt t = T1 . Fig. 1 beschreibt den Sollzustand und Fig. 1 b den Istzustand der Automatisierungsanlage 1 .
Im jeweils linken Bereich der Figuren Fig. 1 a und Fig. 1 b sind beispielhafte Hardwarekomponenten dargestellt, die die Prozesssteuerung der
Automatisierungsanlage 1 erlauben. Bei den Hardware-Komponenten handelt es sich im gezeigten Fall um drei übergeordnete Steuereinheiten PC1 , PC2, .., um mehrere Knoten, die die Funktionen eines Controllers, einer RIO und eines Gateways ausführen, und um mehrere Feldgeräte F1 , F2, die unter den einzelnen Knoten Controller, RIO, Gateway angeordnet sind. Jeweils eine Teilmenge der Feldgeräte F1 , F2, ... ist über Datenbusse DB1 , DB2, bei denen es sich insbesondere um Feldbusse handelt, mit einem Knoten
Controller, RIO, Gateway verbunden. Die Funktionsweise der einzelnen Knoten ist in der Automatisierungstechnik bekannt. Unterschiedliche Arten von Feldbussen, die in Verbindung mit der Erfindung eingesetzt werden können, sind bereits in der Beschreibungseinleitung genannt worden.
Die Knoten Controller, RIO, Gateway sind entweder über den gleichen Datenbus DB1 bzw. DB2 oder einen weiteren Datenbus DB2 mit einer übergeordneten Steuereinheiten PC1 , PC2, .. verbunden. Es versteht sich von selbst, dass es sich bei den Datenbussen auch um Ethernet handelt kann. Bevorzugt kommt Ethernet auf der Firmenebene zum Einsatz, während in der Feldebene die sicheren Feldbusse eingesetzt werden. Bei den übergeordneten Steuereinheiten PC1 , PC2, ... handelt es sich um Leitsysteme, Diagnosesysteme und/oder um Management-/Konfigurationssysteme, usw.
Auf den übergeordneten Steuereinheiten 1 läuft bevorzugt ein
standardisiertes Softwaresystem. Bei dem standardisierten Softwaresystem handelt es sich z.B. um einen bereits in der Beschreibungseinleitung näher beschriebenen FDT Frame, der einen komfortablen Zugriff auf die
Gerätetreiber DeviceDTM, die den einzelnen Komponenten zugeordnet sind, erlaubt.
Im rechten Bereich der Figuren Fig. 1 a und Fig. 1 b sind das Projekt und die Netzwerktopologie, die verfügbaren bzw. die genutzten Gerätetreiber Device DTM und die entsprechenden Datensätze mit Parametrier-/Konfigurierdaten dargestellt. Der rechte Bereich beschreibt das Software Abbild der rechten Seite, auf der die Hardwarekomponenten dargestellt sind. Fig. 1 a repräsentiert - wie bereits gesagt - den Sollzustand, der für die
Automatisierungsanlage 1 zu einem festen Zeitpunkt definiert wird. Dieser Zeitpunkt entspricht bevorzugt dem Zeitpunkt der Anlagenabnahme der Automatisierungsanlage 1 . Dieser definierte Sollzustand ändert sich im Laufe der Zeit. Diese Änderungen können unterschiedlicher Art sein.
- So wird beispielsweise ein Feldgerät F1 vor Ort im Feld mit einem
Bediengerät verbunden, wobei die Verbindung drahtgebunden oder drahtlos realisiert sein kann. Über das Busprotokoll des Datenbusses DB1 wird das Feldgerät F1 über das Bediengerät neu konfiguriert bzw. parametriert. Die aktuellen gerätespezifischen Konfigurations-
/Parametrierdaten des Feldgeräts F1 werden als aktueller DD-basierter Datensatz mittels einer standardisierten Gerätebeschreibung, z.B. einer Gerätebeschreibung DD, gespeichert.
- Auf der übergeordneten Steuereinheit PC1 wird ein Update eines
Antivirus-Scanner oder ein Update des Betriebssystems installiert.
- Auf der Feldebene wird ein zusätzliches Feldgerät Fn installiert bzw. ein installiertes Feldgerät wird durch einen entsprechenden
Feldgerätetyp mit erweiterter Funktionalität ersetzt.
- Ein Feldgerätetyp eines Herstellers wird durch einen entsprechenden Feldgerätetyp eines anderen Herstellers ersetzt.
Dieser geänderte Istzustand wird zu einem späteren Zeitpunkt, also auf jeden Fall nach der Anlagenabnahme erfasst.
Erfindungsgemäß werden zwecks Sicherstellung der korrekten
Funktionsweise der Automatisierungsanlage 1 der Istzustand und der Sollzustand des Feldgerätekonfigurationszustandes und des
Topologiekonfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage 1 miteinander verglichen. Anhand des Vergleichs werden die entsprechenden Abweichungen ermittelt. Insbesondere werden zur Ermittelung der
Abweichungen die Änderungen in der Netzwerktopologie, die Änderungen in den Gerätetreibern oder in den Device Descriptions (Gerätebeschreibungen) und/oder in den Parametrier-/Konfigurierdaten ermittelt. Auch anderweitige Änderungen erfasst.
Werden bei dem Vergleich Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand ermittelt, so wird anschließend eine Meldung ausgegeben, die dem Bedienpersonal die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand zur Kenntnis bringt. Bevorzugt werden darüber hinaus zu den ermittelten Abweichungen zwischen den beiden Zuständen entsprechende Anleitungen generiert, die das Bedienpersonal dabei unterstützen, die Konsistenz der Automatisierungsanlage 1 zu überprüfen und ggf. den Sollzustand, in dem die Automatisierungsanlage funktionstüchtig war, wiederherzustellen.
Die Meldung mit den Hinweisen auf die Abweichungen zwischen dem
Istzustand und dem Sollzustand wird beispielsweise als Report ausgedruckt, oder sie wird über Email, SMS oder andere Transportmechanismen dem Bedienpersonal zugänglich gemacht.
Unter Umständen mag es vorteilhaft sein, über die Zeit mehrere Versionen von Sollzuständen zu speichern und diese untereinander oder mit dem aktuellen Istzustand im Hinblick auf Aweichungen zu vergleichen.
Claims
1 . Verfahren zur Sicherstellung der korrekten Funktionsweise einer
Automatisierungsanlage (1 ) , wobei die Automatisierungsanlage (1 ) mehrere Komponenten: zumindest eine übergeordnete Steuereinheit (PC), zumindest einen Knoten (Controller, RIO, Gateway) und mehrere Feldgeräte (F1 , F2, ...) aufweist, wobei jeweils eine Teilmenge der Feldgeräte (F1 , F2, ...) über einen Datenbus, insbesondere einen Feldbus, mit dem Knoten verbunden ist, und wobei der Knoten (Controller, RIO, Gateway) über den Datenbus (DB1 ) bzw. Feldbus oder einen weiteren Datenbus (DB2) mit der zumindest einen übergeordneten Steuereinheit (PC) kommuniziert, mit folgenden
Verfahrensschritten:
- Ermitteln des Feldgerätekonfigurationszustandes und des Topologie- konfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage (1 ) zu einem gegebenen Zeitpunkt (t = TO) ;
- Speichern der zu dem gegebenen Zeitpunkt (t = TO) erfassten Informationen als Sollzustand;
- Ermitteln des Feldgerätekonfigurationszustandes und des Topologie- konfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage zu einem späteren Zeitpunkt (t = T1 );
- Speichern der zu dem späteren Zeitpunkt (t = T1 ) erfassten Informationen als Istzustand;
- Ermitteln der Abweichungen (Delta) zwischen den erfassten Informationen im Istzustand und im Sollzustand;
- Ausgeben einer Meldung, die die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand dem Bedienpersonal zugänglich macht, falls
Abweichungen zwischen dem Sollzustand und dem Istzustand bestehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
wobei eine Meldung ausgegeben wird, die dem Bedienpersonal mitteilt, dass der Istzustand immer noch mit dem Sollzustand übereinstimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das der Sollzustand der Automatisierungsanlage nach der Anlagenabnahme erfasst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 ,
wobei der Istzustand automatisch in vorgegebenen Zeitabständen, zu einem beliebigen Zeitpunkt, getriggert durch das Bedienpersonal, oder im Rahmen eines Audits erfasst wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 -4,
wobei der Feldgerätekonfigurationszustand und der Topologie- konfigurationszustand der Automatisierungsanlage aufgeteilt wird in feldseitigen Anteil und in einen konfigurationssoftwareseitigen Anteil
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei dem feldseitigen Anteil zumindest einer der nachfolgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird:
die Netzwerk-Topologie der Automatisierungsanlage wird über einen Scan- Prozess ermittelt;
die am Datenbus bzw. am Feldbus angeschlossenen Feldgeräte und Knoten werden identifiziert;
jeweils aktuelle den einzelnen Feldgeräten bzw. Knoten zugeordneten Datensätze von Parametrier-/Konfigurationsdaten werden ermittelt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 -5,
wobei bei dem konfigurationssoftwareseitigen Anteil zumindest einer der nachfolgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird:
die jeweilige Konfigurationstoolsoftware wird ermittelt;
zu dem zugehörigen in der Automatisierungsanlage realisierten Projekt wird die Projekttopologie ermittelt;
je Knoten wird die zugewiesene Treiberidentifikation ermittelt;
zu jedem Knoten wird der offline Datensatz des Gerätetreibers und die
Information, ob dieser Datensatz dem aktuellen Upload des Gerätetreibers entspricht, ermittelt; es werden die in der Automatisierungsanlage installierten Gerätetreiber identifiziert;
es wird die Laufzeitumgebung der übergeordneten Steuereinheit ermittelt.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei zu den ermittelten Abweichungen zwischen dem Sollzustand und dem Istzustand Anleitungen generiert werden, die das Bedienpersonal dabei unterstützen, die Konsistenz der Automatisierungsanlage zu überprüfen bzw. den Sollzustand wiederherzustellen.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
wobei anstelle der Ermittlung von Sollzustand und Istzustand einer
Automatisierungsanlage zu unterschiedlichen Zeiten gleichartige Topologien in gleichartigen Automatisierungsanlagen miteinander verglichen werden.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 -9,
wobei die erfassten Informationen in zumindest einer Datenbank
abgespeichert werden.
1 1 . Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Meldung mit den Hinweisen auf die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand als Report ausgedruckt wird oder über Email, SMS oder andere Transportmechanismen an das Bedienpersonal übersandt wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei über die Zeit mehrere Versionen von Sollzuständen gespeichert werden und diese untereinander oder mit dem aktuellen Istzustand verglichen werden.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102010040054.8 | 2010-08-31 | ||
| DE102010040054A DE102010040054A1 (de) | 2010-08-31 | 2010-08-31 | Verfahren zur Sicherstellung der korrekten Funktionsweise einer Automatisierungsanlage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2012028366A1 true WO2012028366A1 (de) | 2012-03-08 |
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