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WO2016079091A1 - Verfahren zum betreiben eines ersten und zumindest eines zweiten feldgerätes - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines ersten und zumindest eines zweiten feldgerätes Download PDF

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Publication number
WO2016079091A1
WO2016079091A1 PCT/EP2015/076768 EP2015076768W WO2016079091A1 WO 2016079091 A1 WO2016079091 A1 WO 2016079091A1 EP 2015076768 W EP2015076768 W EP 2015076768W WO 2016079091 A1 WO2016079091 A1 WO 2016079091A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
field device
network
communication connection
communication link
resources
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/EP2015/076768
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nikolai Fink
Thomas Weinschenk
Alfred Zotz
Michael Kronthaler
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.)
Endress and Hauser Flowtec AG
Original Assignee
Endress and Hauser Flowtec AG
Flowtec AG
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 Endress and Hauser Flowtec AG, Flowtec AG filed Critical Endress and Hauser Flowtec AG
Publication of WO2016079091A1 publication Critical patent/WO2016079091A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25428—Field device
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a first and at least a second field device, to an arrangement for carrying out the method, as well as to a field device for use in the arrangement.
  • Field devices are nowadays used in industrial plants in order to determine, monitor and / or display a process variable of a process taking place in the plant, in particular of a medium processed therein.
  • field devices are often connected to one another via a so-called field bus, so that data can be exchanged between the field devices and / or with a higher-level unit which, for example, serves to control the process in the system.
  • field devices only have their own resources, such as storage space and / or computing power.
  • functions that are not integrated in the field device can be executed via applications outside of the field device, the field device is from a central point, such as
  • An advantage of the central architecture is that the entire software can be bundled in one device and thus centrally maintained and managed. This enables simple remote maintenance concepts in which access via telephone line or Internet via the central control to all field devices is possible.
  • All parameters and data of the field devices can be stored in a central database in the central controller and from there e.g. when exchanging a
  • Field device eg. In a service case, automatically be played back.
  • Parameter values of a field device are now performed either manually or chronologically controlled.
  • the invention has for its object to propose an alternative to operating multiple field devices, which in particular uses the advantages of the distributed as well as the central control.
  • the object is achieved by a method, an arrangement and a field device for use in the arrangement.
  • the object is achieved by a method for operating a first and at least a second field device, wherein the first field device and the at least one second field device, preferably as a participant of a first
  • Network eg. Via the first network, in a first communication connection to the process control and / or process monitoring, wherein between the first field device and the at least one second field device, a second
  • Communication connection is provided, in particular is constructed, via which second communication link one of the process control and / or
  • Process monitoring independent communication, in particular between the first and the second field device, is performed.
  • the proposed invention is used to perform or maintain certain functions of one or more field device or certain functions in an industrial plant - par excellence for operating or operating the same. It is proposed to provide a first and a second communication connection between a first and a second field device. About the first
  • Communication connection between the first and the at least one second field device a communication, for example.
  • a communication for example.
  • a data exchange in particular by means of telegrams, carried out, which serves the process control and / or process monitoring performed.
  • the second communication link Communication also in the form of a data exchange, which serves another purpose not primarily for process control and / or process monitoring purpose. Possible tasks over the second
  • Communication connection can be on the same medium, for example. Wired or wireless, exist. In particular, it is possible to provide different networks for the first and second communication links. For a so-called.
  • Overlay network can be used.
  • two logical networks for example networks with different subscribers or a different number of subscribers, preferably on the basis of the same physical transport layer, may be provided.
  • the field devices are thus enabled to communicate with each other in addition to the parent unit. This can either be over the existing one
  • Fieldbus infrastructure or by means of its own network infrastructure. These field device networks can be either wired or wireless.
  • the first field device uses the second
  • Communication connection resources such as electrical and / or electronic components, such as, for example, a memory unit and / or a processor, the second field device.
  • a function to be performed by the first field device can thus be executed at least partially by means of one or more resources of the at least one second field device.
  • the first and the second field device are subscribers of a second network via the second network in the second communication connection, the second network serving to transfer data independently of the first network between the first and the at least one second field device transfer.
  • the different networks may, for example, also be subscribers
  • a netmask can be used.
  • the first and the second network consist of the same physical network components, such as the
  • Network interfaces of the first and second field device and / or the Transmission medium can thus be present on the same physical medium, but logically form different networks.
  • field device related tasks such as a field device diagnosis, such as an evaluation of at least one
  • a state information of the first field device can thus, for example, be transmitted via the second communication connection to the second field device, where it is evaluated or processed.
  • a state information of the first field device can thus, for example, be transmitted via the second communication connection to the second field device, where it is evaluated or processed.
  • the state information of the first field device in a model for
  • data provided by the second field device such as, for example, o.g. Field device diagnostic information, by means of a data exchange over the second communication link, which second
  • Communication link for example, part of the second network is transmitted from the first field device, preferably after receiving the data, via the first network.
  • the result of the anticipatory maintenance can be transmitted from the second field device via the first communication connection or the first network, for example to the higher-order unit.
  • Field device resources such as memory and computing capacity of the at least one second field device, of which at least a first field device, preferably at least a part of the field devices, which are, for example, participants of the second network used.
  • a function called in the first field device is executed via the second communication connection, which is in particular part of the second network, by means of resources present in the at least one second field device.
  • Field device stored parameter via the second communication link to the new field device can be transferred to the new field device in the case of a device replacement, without the data on the exchanged field device must be read for this purpose.
  • Subscriber in the second network an identifier of the new subscriber, functions of the new subscriber that are available on the second network and / or physical resources of the new subscriber announced. In this way, the resources of the new subscriber can be shared on the second network.
  • a request is sent to the subscriber, wherein the request relates to at least part of the resources provided by the subscriber,
  • Communication connection to the second field device allows operation of the second field device.
  • the second network can thus also serve to service the subscribers of the second network.
  • Communication connection settings are made to the participants of the second network, in particular without affecting the traffic on the first network.
  • an error message of the second field device is sent to the first field device via the second communication connection is transmitted, and wherein this error message is displayed on an on-site display unit of the first field device.
  • the object is achieved by an arrangement for carrying out the method according to one of the preceding embodiments comprising a first and at least one second field device and at least one transmission medium for data transmission between the first and the second field device.
  • the proposed arrangement is preferably located in an industrial plant.
  • the object is achieved by a field device for use in an embodiment of the proposed arrangement.
  • the field device has a physical or logical interface, in the case of a logical interface, for example, a port, via which interface a data transmission via the second communication connection, preferably independently of the first communication connection, is feasible.
  • this automatically logs on to the subscribers already present in the network (at least one other subscriber) and gives its identification, for example its MAC address), available services and / or resources in the second Network known.
  • the newly added field device may in response to the identifications, services and / or
  • the newly added field device can request the services of the other participants.
  • the field device that offers the service is one
  • the employee asks a service provider whether the required amount of resources can be made available to him. If the requested quantity is available, it is reserved for the employee and the request is confirmed, otherwise, for example, only the free amount of resources is returned. The employee can now have the requested resource and release it when it is no longer needed.
  • Figure 1 a and Figure 1 b show a schematic representation of the flow in a field device exchange.
  • Several field devices F1, F2, F4, F5 are installed in the system A and serve to control and / or monitor the process running therein.
  • the field devices F1, F2, F4, F5 are interconnected via a first communication link N1.
  • This can be a fieldbus, preferably an Industrial Ethernet.
  • the field devices F1, F2, F4, F5 are connected to one another via the first communication connection N1, which, for example, forms a network, in particular a field bus.
  • the first communication connection N1 which, for example, forms a network, in particular a field bus.
  • Communication link N1 is shown in FIG. 1a and FIG. 1b by a solid line between the field devices F1, F2, F4, F5.
  • the field devices F1, F2, F4 are also connected to each other for the purpose of data backup via a second communication link N2. This second
  • Communication connection which may, for example, also be a network, is shown in FIG. 1a and FIG. 1b by a dashed line between the field devices F1, F2, F4.
  • a request to the field device F2 is made by the field device F1 via this second communication link N2 in order to occupy a memory space of, for example, I MegaByte in the field device F2 or in at least one other of the field devices which are connected to one another via the second communication link N2 ,
  • the field device F2 confirms this request and reserves, for example, in its designated memory a memory space, for example. of 1 MegaByte for the field device F1.
  • the field device F1 then transmits the data intended for retrieval, and preferably also a specific measuring point identification, which, for example, identifies the measuring point at which the field device F1 is installed to the field device F2.
  • these data may correspond to the complete settings of the field device F1 or be derived from these data.
  • the replacement of the field device F1 by the field device F3 is shown in FIG. 1b. If the field device F1 now fails or is to be replaced for other reasons, the new field device F3 can now receive the outsourced data via the second communication connection N2, preferably as a participant of the second network. For this purpose, the new field device F3 sends a corresponding query, for example the above-mentioned identification of the measuring point at which the new field device F3 is installed, to the field device F2 via the second communication connection N2 or via the second network. The field device F2 then transmits the data paged out by the field device F1 or data derived therefrom to the new field device F3, which has made the request.
  • a corresponding query for example the above-mentioned identification of the measuring point at which the new field device F3 is installed
  • the new field device F3 parameterize itself based on the data outsourced by the field device F1 or data derived therefrom.

Landscapes

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines ersten und zumindest eines zweiten Feldgerätes (F1, F2), wobei das erste Feldgerät (F1) und das zumindest eine zweite Feldgerät (F2), vorzugsweise als Teilnehmer eines ersten Netzwerks, bspw. über das erste Netzwerk,in einer ersten Kommunikationsverbindung (N1) zur Prozessteuerung und/oder Prozess Überwachung stehen, wobei zwischen dem ersten Feldgerät (F1) und dem zumindest einen zweiten Feldgerät (F2) eine zweite Kommunikationsverbindung (N2) vorgesehen ist, insbesondere aufgebaut wird, über welche zweite Kommunikationsverbindung (N2) ein von der Prozesssteuerung und/oder Prozess Überwachung unabhängige Kommunikation durchgeführt wird.

Description

Verfahren zum Betreiben eines ersten und zumindest eines zweiten Feldgerätes
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines ersten und zumindest eines zweiten Feldgerätes, auf eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, sowie auf ein Feldgerät zur Verwendung in der Anordnung.
Feldgeräte werden heutzutage in industriellen Anlagen eingesetzt, um eine Prozessgröße eines in der Anlage ablaufenden Prozesses, insbesondere eines darin verarbeiteten Mediums, zu bestimmen, zu überwachen und/oder anzuzeigen.
Derartige Feldgeräte sind dabei oftmals über einen sog. Feldbus miteinander verbunden, so dass Daten zwischen den Feldgeräten und/oder mit einer übergeordneten Einheit, die bspw. zur Steuerung des Prozesses in der Anlage dient, ausgetauscht werden können. Derzeit stehen Feldgeräten nur die eigenen Ressourcen, wie bspw. Speicherplatz und/oder Rechenleistung, zur Verfügung. Funktionen die nicht im Feldgerät integriert sind, können zwar über Anwendungen außerhalb des Feldgerätes ausgeführt werden, jedoch wird dabei das Feldgerät von einer zentralen Stelle, wie bspw. einer
übergeordneten Einheit in Form eines Leitsystems, angesprochen. Derartige zentrale Steuerungen bieten durch ihre hohe Rechenleistung die Möglichkeit, bspw. eine SPS und auch ein HMI und sowie Funktionen auf einem Gerät zu vereinen.
Vorteilhaft an der zentralen Architektur ist, dass die gesamte Software in einem Gerät gebündelt und damit auch zentral gewartet und verwaltet werden kann. Dies ermöglicht einfache Fernwartungskonzepte, bei denen ein Zugang über Telefonleitung oder Internet über die zentrale Steuerung zu allen Feldgeräten möglich ist.
Alle Parameter und Daten der Feldgeräte können in einer zentralen Datenbank in der zentralen Steuerung abgelegt werden und von dort z.B. bei einem Tausch eines
Feldgerätes, bspw. in einem Servicefall, automatisch zurückgespielt werden.
Ferner wird die Sicherung von Daten wie bspw. Parametern und zugehörigen
Parameterwerten eines Feldgerätes heutzutage entweder manuell oder zeitlich gesteuert durchgeführt.
Es ist jedoch auch eine dezentrale Steuerung bekannt geworden, bei der auf Feldgeräte, wie bspw. auf Sensoren und/oder Aktoren, verteilte Ressourcen genutzt werden. Dabei müssen Aufgaben zur Durchführung des Prozesses bei der Anlagen- bzw. Projektplanung aufgeteilt und die Programme für die verschiedenen Feldgeräte ggf. mit unterschiedlichen Werkzeugen erzeugt, verteilt und in Betrieb genommen werden.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Systeme zum Betreiben einer Anlage nehmen dabei in Kauf, dass die gesicherten Daten bei einem Ausfall nicht dem Zustand des ausgefallenen Gerätes entsprechen. Denn es können sich Daten zwischen dem Ausfall des Gerätes und der letzten Datensicherung geändert haben. Dieser Umstand wird bei rein manuellen Backupsystemen noch verstärkt, da der Benutzer unter Umständen kein Backup anfertigt. Wird ein Backup hingegen innerhalb eines Feldgerätes gespeichert, kann das Backup durch den Geräteausfall beschädigt werden oder bei dem Gerätetausch verloren gehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Alternative zum Betreiben mehrerer Feldgeräte vorzuschlagen, die insbesondere die Vorteile der verteilten als auch der zentralen Steuerung nutzt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, eine Anordnung und ein Feldgerät zur Verwendung in der Anordnung gelöst. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines ersten und zumindest eines zweiten Feldgerätes gelöst, wobei das erste Feldgerät und das zumindest eine zweite Feldgerät, vorzugsweise als Teilnehmer eines ersten
Netzwerks, bspw. über das erste Netzwerk, in einer ersten Kommunikationsverbindung zur Prozessteuerung und/oder Prozessüberwachung stehen, wobei zwischen dem ersten Feldgerät und dem zumindest einen zweiten Feldgerät eine zweite
Kommunikationsverbindung vorgesehen ist, insbesondere aufgebaut wird, über welche zweite Kommunikationsverbindung ein von der Prozesssteuerung und/oder
Prozess Überwachung unabhängige Kommunikation, insbesondere zwischen dem ersten und dem zweiten Feldgerät, durchgeführt wird.
Die vorgeschlagene Erfindung dient zum Durchführen bzw. Aufrechterhalten bestimmter Funktionen eines bzw. mehrerer Feldgerätes bzw. bestimmter Funktionen in einer industriellen Anlage - schlechthin zum Betrieb bzw. Betreiben derselben. Es wird vorgeschlagen, eine erste und eine zweite Kommunikationsverbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Feldgerät vorgesehen. Über die erste
Kommunikationsverbindung zw. dem ersten und dem wenigstens einen zweiten Feldgerät wird eine Kommunikation, bspw. in Form eines Datenaustauschs, insbesondere vermittels Telegrammen, durchgeführt, die der Prozesssteuerung und/oder Prozessüberwachung dient, durchgeführt. Über die zweite Kommunikationsverbindung kann dagegen eine Kommunikation, ebenfalls in Form eines Datenaustauschs, durchgeführt werden, die einer anderen nicht primär der Prozesssteuerung und/oder Prozessüberwachung dienenden Zweck dient. Mögliche Aufgaben die über die zweite
Kommunikationsverbindung (nur zwischen und nur von den Feldgeräten) ausgeführt werden, sind Gegenstand der Ausführungsformen. Die ersten und die zweite
Kommunikationsverbindung kann dabei über dasselbe Medium, bspw. drahtgebunden oder drahtlos, bestehen. Insbesondere ist es möglich verschiedene Netzwerke für die erste und die zweite Kommunikationsverbindung vorzusehen. Dafür kann ein sog.
Overlay-Netzwerk genutzt werden. Dabei können bspw. zwei logische Netzwerke, bspw. Netzwerke mit unterschiedlichen Teilnehmern bzw. einer unterschiedlichen Anzahl an Teilnehmern, vorzugsweise auf Grundlage derselben physikalischen Transportschicht, vorgesehen sein.
Die Feldgeräte werden somit in die Lage versetzt, neben der übergeordneten Einheit, auch untereinander zu kommunizieren. Dies kann entweder über die vorhandene
Feldbusinfrastruktur erfolgen, oder mittels einer eigenen Netzwerkinfrastruktur erfolgen. Diese Feldgeräte-Netzwerke können entweder drahtgebunden oder drahtlos ausgestaltet sein. In einer Ausgestaltung des Verfahrens nutzt das erste Feldgerät über die zweite
Kommunikationsverbindung Ressourcen, wie bspw. elektrische und/oder elektronische Komponenten, wie bspw. eine Speichereinheit und/oder einen Prozessor, des zweiten Feldgerätes. Bspw. kann somit eine von dem ersten Feldgerät auszuführende Funktion somit zumindest teilweise mittels einer oder mehrerer Ressourcen des wenigstens einen zweiten Feldgerätes ausgeführt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens stehen das erste und das zweite Feldgerät als Teilnehmer eines zweiten Netzwerks über das zweite Netzwerk in der zweiten Kommunikationsverbindung, wobei das zweite Netzwerk dazu dient, Daten unabhängig von dem ersten Netzwerk zwischen dem ersten und dem wenigstens einen zweiten Feldgerät zu übertragen. Bei den unterschiedlichen Netzwerken kann es sich auch bspw. im Fall eines Ethernet-Netzwerks um Teilnehmer handeln die
unterschiedliche Adressbereiche in dem Netzwerk einnehmen. Dafür kann bspw. eine Netzmaske verwendet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens bestehen das erste und das zweite Netzwerk aus denselben physikalischen Netzwerkkomponenten, wie bspw. die
Netzwerkschnittstellen des ersten und des zweiten Feldgerätes und/oder dem Übertragungsmedium. Die beiden Netzwerke können also auf demselben physikalischen medium vorhanden sein, logisch jedoch unterschiedliche Netzwerke bilden.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden vermittels des wenigstens einen ersten Feldgerätes über die zweite Kommunikationsverbindung, vorzugsweise als Teilnehmer des zweiten Netzwerks, feldgerätebezogene Aufgaben, wie bspw. eine Feldgerätediagnose, wie bspw. eine Auswertung von zumindest einer
Zustandsinformation des zweiten Feldgerätes, durchgeführt. Eine Zustandsinformation des ersten Feldgerätes kann somit bspw. über die zweite Kommunikationsverbindung an das zweite Feldgerät übertragen werden, wo sie ausgewertet bzw. verarbeitet wird. Bspw. kann die Zustandsinformation des ersten Feldgerätes in ein Modell zur
vorausschauenden Wartung des ersten Feldgerätes bzw. der Anlage, in der das erste und/oder das zweite Feldgerät angeordnet sind, einfließen. In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden von dem zweiten Feldgerät bereitgestellte Daten, wie bspw. o.g. Feldgerätediagnoseinformationen, vermittels eines Datenaustausche über die zweite Kommunikationsverbindung, welche zweite
Kommunikationsverbindung bspw. Teil des zweiten Netzwerks ist, von dem ersten Feldgerät, vorzugsweise nach Erhalt der Daten, über das erste Netzwerk übertragen. Somit kann bspw. das Ergebnis der vorrausschauenden Wartung von dem zweiten feldgerät über die erste Kommunikationsverbindung bzw. das erste Netzwerk bspw. an die übergeordnete Einheit übertragen werden.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden über die zweite
Kommunikationsverbindung, die bspw. Teil des zweiten Netzwerks ist,
Feldgeräteressourcen, wie bspw. Speicher und Rechenkapazität des wenigstens einen zweiten Feldgerätes, von dem zumindest einen ersten Feldgerät, vorzugsweise zumindest einem Teil der Feldgeräte, die bspw. Teilnehmer des zweiten Netzwerks sind, genutzt.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird eine in dem ersten Feldgerät aufgerufene Funktion über die zweite Kommunikationsverbindung, die insbesondere Teil des zweiten Netzwerks ist, vermittels in dem wenigstens einen zweiten Feldgerät vorhandenen Ressourcen ausgeführt.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden Parameter, die sich auf
Einstellungen, insbesondere messstellenbezogene Einstellungen, des ersten Feldgerätes beziehen, in einem in dem zweiten Feldgerät vorhandenen Speicher gespeichert. Dabei kann es sich bevorzugt um die Sicherung von Parametern bzw. allgemein von
Einstellungen des ersten Feldgerätes, bspw. in Form eines Backups, handeln.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden in dem Fall eines Austauschs des ersten Feldgerätes durch ein neues Feldgerät die in dem wenigstens einen zweiten
Feldgerät gespeicherten Parameter über die zweite Kommunikationsverbindung an das neue Feldgerät übertragen. Die o.g. gesicherten Einstellungen können so im Fall eines Gerätetausches an das neue Feldgerät übertragen werden, ohne dass die Daten auf dem ausgetauschten Feldgerät zu diesem Zweck ausgelesen werden müssen.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden Parameter, die sich auf
Einstellungen des ersten Feldgerätes beziehen, vorzugsweise redundant, verteilt auf mehrere Teilnehmer des zweiten Netzwerks gespeichert. In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird beim Hinzufügen eines neuen
Teilnehmers in das zweite Netzwerk eine Kennung des neuen Teilnehmers, Funktionen des neuen Teilnehmers die über das zweite Netzwerk verfügbar sind und/oder physikalische Ressourcen des neuen Teilnehmers bekannt gegeben. Auf diese Weise können die Ressourcen des neuen Teilnehmers auf dem zweiten Netzwerk geteilt.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird zur Nutzung von Ressourcen eines anderen Teilnehmers in dem zweiten Netzwerk eine Anfrage an den Teilnehmer gesendet, wobei die Anfrage sich auf zumindest einen Teil der von dem Teilnehmer bereitgestellten Ressourcen bezieht,
wobei in dem Fall, dass die Ressource im angefragten Umfang vorhanden ist, diese reserviert wird, und wobei in dem Fall, dass die Ressource nicht vorhanden oder bereits reserviert ist, eine entsprechende Antwort über das zweiet Netzwerk gesendet wird. In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird vermittels einer Datenübertragung von einem mit dem ersten Feldgerät verbundenen Bediengerät über die zweite
Kommunikationsverbindung zu dem zweiten Feldgerät eine Bedienung des zweiten Feldgerätes ermöglicht. Das zweite Netzwerk kann somit auch zur Bedienung der Teilnehmer des zweiten Netzwerkes dienen. Somit können über die zweite
Kommunikationsverbindung Einstellungen an den Teilnehmern des zweiten Netzwerks vorgenommen werden, insbesondere ohne den Datenverkehr auf dem ersten Netzwerk zu beeinträchtigen.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird eine Fehlermeldung des zweiten Feldgerätes an das erste Feldgerät über die zweite Kommunikationsverbindung übertagen wird, und wobei diese Fehlermeldung auf einer vor Ort Anzeigeeinheit des ersten Feldgerätes dargestellt wird.
Hinsichtlich der Anordnung wird die Aufgabe durch eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorherigen Ausgestaltungen umfassend ein erstes und wenigstens ein zweites Feldgerät sowie zumindest ein Übertragungsmedium zur Datenübertragung zwischen dem ersten und dem zweiten Feldgerät gelöst. Die vorgeschlagene Anordnung befindet sich dabei bevorzugt in einer industriellen Anlage. Hinsichtlich des Feldgerätes wird die Aufgabe durch ein Feldgerät zur Verwendung in einer Ausgestaltung der vorgeschlagenen Anordnung gelöst.
In einer Ausgestaltung des Feldgerätes weist das Feldgerät eine physikalische oder logische Schnittstelle, im Fall einer logischen Schnittstelle bspw. einen Port, auf, über welche Schnittstelle eine Datenübertragung über die zweite Kommunikationsverbindung, vorzugsweise unabhängig von der ersten Kommunikationsverbindung, durchführbar ist.
Beim Hinzufügen eines Gerätes zu dem zweiten Netzwerk meldet sich dieses bspw. selbstständig bei den bereits in dem Netzwerk vorhandenen Teilnehmern (mindestens ein weiterer Teilnehmer) an und gibt seine Identifikation, bspw. seine MAC-Adresse), verfügbare Dienste und/oder Ressourcen im zweiten Netzwerk bekannt. Das neu hinzugefügte Feldgerät kann als Antwort die Identifikationen, Dienste und/oder
Ressourcen aller bereits im zweiten Netzwerk vorhanden Feldgeräte empfangen.
Anschließend kann das neu hinzugefügte Feldgerät die Dienste der anderen Teilnehmer beantragen. Bei dem Feldgerät das den Dienst anbietet handelt es sich um einen
Dienstanbieter und bei dem Feldgerät das den Dienst in Anspruch nimmt um einen
Dienstnehmer.
Um den dienst eines anderen Feldgerätes zu nutzen, fragt der Dienstnehmer bei einem Dienstanbieter an, ob ihm die benötigte Menge an Ressourcen zur Verfügung gestellt werden kann. Falls die angefragte Menge vorhanden ist, wird diese für den Dienstnehmer reserviert und die Anfrage bestätigt, andernfalls wird bspw. nur die freie Menge an Ressourcen zurückgemeldet. Der Dienstnehmer kann nun über die angefragte Ressource verfügen und Sie wieder freigeben, wenn sie nicht mehr benötigt wird.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 a und Fig. 1 b: eine Ausführungsform der vorgeschlagenen Erfindung beim
Austausch eines Feldgerätes in einer industriellen Anlage.
Figur 1 a und Figur 1 b zeigen in einer schematischen Darstellung den Ablauf bei einem Feldgerätetausch. Mehrere Feldgeräte F1 , F2, F4, F5 sind in der Anlage A verbaut und dienen zur Steuerung und/oder Überwachung des darin ablaufenden Prozesses. Zum Zweck der Steuerung und/oder Überwachung sind die Feldgeräte F1 , F2, F4, F5 über eine erste Kommunikationsverbindung N1 miteinander verbunden. Dabei kann es sich um einen Feldbus, vorzugsweise ein Industrial Ethernet, handeln. Zu diesem Zweck sind die Feldgeräte F1 , F2, F4, F5 über die erste Kommunikationsverbindung N1 , die bspw. ein Netzwerk, insbesondere einen Feldbus bildet, miteinander verbunden. Die erste
Kommunikationsverbindung N1 ist in Figur 1 a und Figur 1 b durch eine durchgezogene Linie zw. den Feldgeräten F1 , F2, F4, F5 dargestellt. Die Feldgeräte F1 , F2, F4 sind zudem zum Zweck der Datensicherung über eine zweite Kommunikationsverbindung N2 miteinander verbunden. Diese zweite
Kommunikationsverbindung, bei der es sich bspw. ebenfalls um ein Netzwerk handeln kann, ist in Figur 1 a und Figur 1 b durch eine gestrichelte Linie zw. den Feldgeräten F1 , F2, F4 dargestellt. Über diese zweite Kommunikationsverbindung N2 wird von dem Feldgerät F1 eine Anfrage an das Feldgerät F2 gestellt, um einen Speicherplatz von bspw. I MegaByte in dem Feldgerät F2 oder in zumindest einem anderen der Feldgeräte, die über die zweite Kommunikationsverbindung N2 miteinander verbunden sind, zu belegen. Das Feldgerät F2 bestätigt diese Anfrage und reserviert bspw. in seinem dafür vorgesehenen Speicher einen Speicherplatz bspw. o.g. von 1 MegaByte für das Feldgerät F1 . Das Feldgerät F1 überträgt daraufhin die zur Auslagerung vorgesehenen Daten und vorzugsweise auch eine bestimmte Messstellenidentifikation, die bspw. die Messstelle, an der das Feldgerät F1 installiert ist, kennzeichnet, an das Feldgerät F2. Diese Daten können dabei bspw. den vollständigen Einstellungen des Feldgerätes F1 entsprechen oder aus diesen Daten abgeleitet werden.
Der Austausch des Feldgerätes F1 durch das Feldgerät F3 ist in Figur 1 b dargestellt. Falls das Feldgerät F1 nun ausfällt oder aus anderen Gründen ersetzt werden soll, kann das neue Feldgerät F3 nun über die zweite Kommunikationsverbindung N2, vorzugsweise als Teilnehmer des zweiten Netzwerks, die ausgelagerten Daten empfangen. Dafür sendet das neue Feldgerät F3 eine entsprechende Abfrage, bspw. die o.g. Identifikation der Messstelle, an der das neue Feldgerät F3 eingebaut ist, an das Feldgerät F2 über die zweite Kommunikationsverbindung N2 bzw. über das zweite Netzwerk. Das Feldgerät F2 überträgt daraufhin die von dem Feldgerät F1 ausgelagerten Daten oder daraus abgeleitete Daten an das neue Feldgerät F3, das die Anfrage gestellt hat. Daraufhin kann das neue Feldgerät F3 sich selbst anhand der von dem Feldgerät F1 ausgelagerten Daten oder daraus abgeleiteten Daten parametrieren. Alternativ kann die Parametrierung des neuen Feldgerätes F3 von dem Feldgerät F2 anhand der von dem Feldgerät F1 ausgelagerten Daten oder daraus abgeleiteten Daten über die zweite
Kommunikationsverbindung N2 erfolgen.
Bezugszeichenliste
F1 Erstes Feldgerät
F2 Zweites (auszutauschendes) Feldgerät
F3 Drittes (neues) Feldgerät
F4 Viertes Feldgerät
F5 Fünftes Feldgerät
N1 Erste Kommunikationsverbindung
N2 Zweite Kommunikationsverbindung
A Anlage

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines ersten und zumindest eines zweiten Feldgerätes (F1 , F2),
wobei das erste Feldgerät (F1 ) und das zumindest eine zweite Feldgerät (F2), vorzugsweise als Teilnehmer eines ersten Netzwerks, bspw. über das erste Netzwerk, in einer ersten Kommunikationsverbindung (N1 ) zur Prozessteuerung und/oder
Prozess Überwachung stehen,
wobei zwischen dem ersten Feldgerät (F1 ) und dem zumindest einen zweiten Feldgerät (F2) eine zweite Kommunikationsverbindung (N2) vorgesehen ist, insbesondere aufgebaut wird, über welche zweite Kommunikationsverbindung (N2) ein von der Prozesssteuerung und/oder Prozessüberwachung unabhängige Kommunikation durchgeführt wird.
2. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
wobei das erste Feldgerät (F1 ) über die zweite Kommunikationsverbindung (N2) Ressourcen, wie bspw. elektrische und/oder elektronische Komponenten, wie bspw. eine Speichereinheit und/oder einen Prozessor, des zweiten Feldgerätes (F2) nutzt.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei das erste und das zweite Feldgerät (F1 , F2) als Teilnehmer eines zweiten
Netzwerks über das zweite Netzwerk in der zweiten Kommunikationsverbindung (N2) stehen, wobei das zweite Netzwerk dazu dient, Daten unabhängig von der ersten Kommunikationsverbindung (N1 ), die bspw. Teil des ersten Netzwerks ist, zwischen dem ersten (F1 ) und dem wenigstens einen zweiten Feldgerät (F2) zu übertragen.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei das erste und das zweite Kommunikationsverbindung (N1 , N2), insbesondere das erste und das zweite Netzwerk, aus denselben physikalischen Netzwerkkomponenten, wie bspw. die Netzwerkschnittstellen des ersten und des zweiten Feldgerätes (F1 , F2) und/oder dem Übertragungsmedium, bestehen.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei vermittels des wenigstens einen ersten Feldgerätes (F1 ) über die zweite
Kommunikationsverbindung (N2), vorzugsweise als Teilnehmer des zweiten Netzwerks, feldgerätebezogene Aufgaben, wie bspw. eine Feldgerätediagnose, wie bspw. eine Auswertung von zumindest einer Zustandsinformation des zweiten Feldgerätes (F2), durchgeführt werden.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei von dem zweiten Feldgerät (F2) bereitgestellte Daten, wie bspw. o.g.
Feldgerätediagnoseinformationen, vermittels eines Datenaustausche über die zweite Kommunikationsverbindung (N2), welche zweite Kommunikationsverbindung bspw. Teil des zweiten Netzwerks ist, von dem ersten Feldgerät (F1 ), vorzugsweise nach Erhalt der Daten, über die erste Kommunikationsverbindung (N1 ), vorzugsweise das erste
Netzwerk, übertragen werden.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei über die zweite Kommunikationsverbindung (N2), die bspw. Teil des zweiten Netzwerks ist, Feldgeräteressourcen, wie bspw. Speicher und Rechenkapazität des wenigstens einen zweiten Feldgerätes (F2), von dem zumindest einen ersten Feldgerät (F1 ), vorzugsweise zumindest einem Teil der Feldgeräte, die bspw. Teilnehmer des zweiten Netzwerks sind bzw. mit dem zweiten Feldgerät (F2) über die zweite
Kommunikationsverbindung (N2) in Verbindung stehen, genutzt werden.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei eine in dem ersten Feldgerät (F1 ) aufgerufene Funktion über die zweite
Kommunikationsverbindung (N2), die insbesondere Teil des zweiten Netzwerks ist, vermittels in dem wenigstens einen zweiten Feldgerät (F2) vorhandenen Ressourcen ausgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei Parameter, die sich auf Einstellungen, insbesondere messstellenbezogene Einstellungen, des ersten Feldgerätes (F1 ) beziehen, in einem in dem zweiten Feldgerät (F2) vorhandenen Speicher gespeichert werden.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei in dem Fall eines Austausche des ersten Feldgerätes (F1 ) durch ein neues Feldgerät (F3) die in dem wenigstens einen zweiten Feldgerät (F2) gespeicherten Parameter über die zweite Kommunikationsverbindung (N2) an das neue Feldgerät (F3) übertragen werden.
1 1. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei Parameter, die sich auf Einstellungen des ersten Feldgerätes (F1 ) beziehen, vorzugsweise redundant, verteilt auf mehrere Teilnehmer des zweiten Netzwerks gespeichert werden.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei beim Hinzufügen eines neuen Teilnehmers, wie bspw. des neuen Feldgerätes (F3), in das zweite Netzwerk eine Kennung des neuen Teilnehmers, Funktionen des neuen Teilnehmers, die über das zweite Netzwerk verfügbar sind, und/oder physikalische Ressourcen des neuen Teilnehmers bekannt gegeben wird.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei zur Nutzung von Ressourcen eines anderen Teilnehmers, wie bspw. eines anderen Feldgerätes (F2, F4, F5), in dem zweiten Netzwerk eine Anfrage an den Teilnehmer gesendet,
wobei die Anfrage sich auf zumindest einen Teil, der von dem Teilnehmer bereitgestellten Ressourcen bezieht,
wobei in dem Fall, dass die Ressource im angefragten Umfang vorhanden ist, diese reserviert wird,
und wobei in dem Fall, dass die Ressource nicht vorhanden oder bereits reserviert ist, eine entsprechende Antwort über das zweite Netzwerk gesendet wird.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei vermittels einer Datenübertragung von einem mit dem ersten Feldgerät (F1 ) verbundenen Bediengerät über die zweite Kommunikationsverbindung (N2) zu dem zweiten Feldgerät (F2) eine Bedienung des zweiten Feldgerätes ermöglicht wird.
15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei eine Fehlermeldung des zweiten Feldgerätes (F2) an das erste Feldgerät (F1 ) über die zweite Kommunikationsverbindung (N2) übertagen wird,
und wobei diese Fehlermeldung auf einer vor Ort Anzeigeeinheit des ersten Feldgerätes (F1 ) dargestellt wird.
16. Anordnung (A) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen
Ansprüche, umfassend ein erstes und wenigstens ein zweites Feldgerät (F1 , F2) sowie zumindest ein Übertragungsmedium zur Datenübertragung zwischen dem ersten und dem zweiten Feldgerät (F1 , F2).
17. Feldgerät (F1 , F2, F3, F4) zur Verwendung in einer Anordnung nach Anspruch 16.
18. Feldgerät (F1 , F2, F3, F4) nach dem vorherigen Anspruch,
welches Feldgerät (F1 , F2, F3, F4) eine physikalische oder logische Schnittstelle, im Fall einer logischen Schnittstelle bspw. einen Port, aufweist, über welche Schnittstelle eine Datenübertragung über die zweite Kommunikationsverbindung (N2), vorzugsweise unabhängig von der ersten Kommunikationsverbindung (N1 ), durchführbar ist.
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