DE10252277A1 - Method for operating field devices of regulating circuit e.g. for process engineering equipment, involves manipulated adjustments on mobile operating device in form of data stream from central control device - Google Patents

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Abstract

A method for operation of field devices in process engineering equipment which form part of a regulating circuit and are in communicative connection with a central control- and regulating-device, by means of a mobile operating device. The manipulated adjustments on the mobile operating device are received for each field device as a data stream from the central control-and regulating-device for each field device and are checked at least for validity, and with test criteria available are accepted into the central data holding and sent to the respective field device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bedienung von Feldgeräten in verfahrenstechnischen Anlagen. Unter Bedienung werden alle Manipulationen an Einstellungen eines Feldgerätes, insbesondere die Parametrierung und die Kalibrierung verstanden.The invention relates to a method for operating field devices in process plants. All manipulations are under operation on the settings of a field device, especially understood the parameterization and calibration.

Derartige Feldgeräte sind Bestandteil eines Regelkreises und stehen in kommunikativer Verbindung mit einer zentralen Steuer- und Regeleinrichtung. Die Feldgeräte sind vor-ort- und fernbedienbar zum Zwecke der Konfiguration, Parametrierung und/oder Diagnose.Such field devices are part of a control loop and are communicatively connected to a central tax and control device. The field devices can be operated locally and remotely Purposes of configuration, parameterization and / or diagnosis.

Zur Vor-Ort-Bedienung ist es üblich, eine tragbare Bedieneinrichtung an das Feldgerät anzuschalten. Bei drahtgebundener Kommunikation zwischen dem Feldgerät und der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung wird die tragbare Bedieneinrichtung an die Verbindungsleitung zwischen dem Feldgerät und der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung geschaltet, was insbesondere bei gerade laufendem Prozess problematisch ist. Bei drahtloser Kommunikation zwischen dem Feldgerät und der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung sind das Feldgerät und die tragbare Bedieneinrichtung jeweils mit z.B. einer Infrarot-Kommunikationsschnittstelle ausgestattet.For on-site operation, it is common to have a portable one Operating device on the field device to turn. With wired communication between the field device and the The central control and regulating device is the portable operating device the connecting line between the field device and the central control and control device switched, which is particularly true when the process is running is problematic. With wireless communication between the field device and the The central control and regulating device are the field device and the portable control device with e.g. an infrared communication interface fitted.

Die bekannte Fernbedienung der Feldgeräte erfolgt über geeignete Komponenten im Umfang der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung. Die zentrale Steuer- und Regeleinrichtung ist regelmäßig rechnerbasiert, so dass für die Fernbedienung der Feldgeräte spezielle Softwareprogramme mit Benutzerschnittstellen vorgesehen sind.The known remote control of the field devices takes place via suitable Components in the scope of the central control and regulating device. The central control and regulating device is regularly computer-based, so for the remote control of the field devices special software programs with user interfaces are provided are.

Aus dem DE-GM 201 03 982 ist eine Kommunikationsanordnung für ein Feldgerät zum Datenaustausch mit einem tragbaren Bediengerät bekannt, bei der das Feldgerät und das tragbare Bediengerät jeweils mit einer Telekommunikationsausrüstung eines Mobiltelefons ausgestattet sind, eine eindeutig identifizierende Teilnehmerkennzeichnung aufweisen und Teilnehmer in einem lokal begrenzten Telekommunikationsnetz sind. Damit wird zwar die Ortsbindung überwunden aber der Zwang zur spezifischen technischen Ausprägung des Bediengeräts bleibt erhalten.From the DE-GM 201 03 982 A communication arrangement for a field device for data exchange with a portable control device is known, in which the field device and the portable control device are each equipped with telecommunication equipment of a mobile phone, have a clearly identifying subscriber identification and are subscribers in a locally limited telecommunication network. This eliminates the spatial constraint, but the constraint on the specific technical design of the operating device is retained.

Sowohl der unmittelbaren Vor-Ort-Bedienung als auch der bekannten Fernbedienung der Feldgeräte haftet der Nachteil an, dass die direkte Veränderung von Betriebsdaten oder Voreinstellungen am Feldgerät die Datenkonsistenz zwischen dem Feldgerät und der Datenhaltung der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung verlorengeht. Zur Wiederherstellung der Datenkonsistenz sind komplexe Abgleichmechanismen erforderlich. Darüber hinaus werden durch die direkte Veränderung von Betriebsdaten oder Voreinstellungen am Feldgerät zentral eingestellte Zugriffsberechtigungen umgangen. Infolgedessen können Validierungen ungültig gemacht werden und sicherheitstechnische Abnahmen ungültig werden.Both the immediate on-site operation and the known remote control of the field devices have the disadvantage that direct change data consistency from operating data or default settings on the field device between the field device and the data management of the central control and regulating device get lost. There are complex synchronization mechanisms to restore data consistency required. About that In addition, the direct change of operating data or Default settings on the field device bypassed centrally set access rights. Consequently can Validations invalid be made and safety approvals become invalid.

Weiterhin ist nachteilig, dass die bekannten Vorgehensweisen zur Feldgerätebedienung auf das bediente Feldgerät fokussiert sind und den leittechnischen Zusammenhang außer Acht lassen.Another disadvantage is that the known procedures for operating field devices on the operated field device are focused and disregard the technical connection to let.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bedienung von Feldgeräten in verfahrenstechnischen Anlagen anzugeben, das die Nachteile bekannter Verfahren vermeidet und insbesondere zur Aufrechterhaltung der Datenkonsistenz geeignet ist.The invention is therefore the object based on a method for operating field devices in process engineering Specify systems that avoid the disadvantages of known methods and especially suitable for maintaining data consistency is.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den rückbezogenen Ansprüchen angegeben.According to the invention this task with the Features of claim 1 solved. Advantageous configurations of the invention are in the related claims specified.

Die Erfindung geht aus von Feldgeräten in verfahrenstechnischen Anlagen, die Bestandteil eines Regelkreises sind und in kommunikativer Verbindung mit einer zentralen Steuer- und Regeleinrichtung stehen. Mittels einer tragbaren Bedieneinrichtung sind Einstellungen für jedes Feldgerät manipulierbar.The invention relates to field devices in process engineering Plants that are part of a control loop and are communicative Connected to a central control and regulating device. Using a portable control device, settings for everyone field device manipulated.

Erfindungsgemäß werden die an der tragbaren Bedieneinrichtung manipulierten Einstellungen für jedes Feldgerät als Datenstrom von der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung empfangen und zumindest auf Gültigkeit geprüft. Bei vorliegenden Prüfkriterien werden die manipulierten Einstellungen in die zentrale Datenhaltung übernommen und an das jeweilige Feldgerät gesendet.According to the portable Operating device manipulated settings for each field device as a data stream received by the central control and regulating device and at least for validity checked. With existing test criteria the manipulated settings are transferred to the central data management and to the respective field device Posted.

Im Erfolg stimmen die Einstellungen im Feldgerät mit den für das jeweilige Feldgerät zentral gehaltenen Einstellungen überein. Damit sind komplexe Abgleichmechanismen zur Wiederherstellung der Datenkonsistenz verzichtbar. Die Datenkonsistenz ist vielmehr systemimmanent und von vorn herein gegeben.The settings are successful in the field device with those for the respective field device centrally held settings. So there are complex adjustment mechanisms dispensable to restore data consistency. The data consistency is rather inherent in the system and given from the beginning.

Vorteilhafterweise ist damit der Austausch jedes Feldgeräts nach einem Defekt mit seinem jeweils letzten Betriebszustand ermöglicht. Darüber hinaus werden unbeabsichtigte Fehleinstellungen vermieden, da ungültige oder unplausible Einstellungen von der Übernahme in die zentrale Datenhaltung ausgenommen sind.This is advantageously the Exchange of every field device after a defect with its last operating state. About that In addition, unintentional incorrect settings are avoided because invalid or implausible settings from the transfer to the central data storage with exception of.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die empfangenen, manipulierten Einstellungen für jedes Feldgerät von der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung auf Plausibilität geprüft. Vorteilhafterweise werden dadurch unsinnige Einstellungen vermieden.According to another feature of the invention the received, manipulated settings for each field device from the Central control and regulating device checked for plausibility. advantageously, nonsensical settings are avoided.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die empfangenen, manipulierten Einstellungen für jedes Feldgerät von der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung auf Zulässigkeit geprüft. Vorteilhafterweise gelingt es damit, unberechtigte Manipulationen an den Einstellungen von Feldgeräten sowie Ungültigmachungen von Validierungen und sicherheitstechnischen Abnahmen zu verhindern.According to a further feature of the invention, the received, manipulated settings for each field device are checked for admissibility by the central control and regulating device. This advantageously enables unauthorized manipulations of the settings of field devices and invalidations of validations and security prevent technical acceptance.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die empfangenen, manipulierten Einstellungen für jedes Feldgerät von der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung protokolliert. Vorteilhafterweise ist damit jede Änderung von Einstellungen mit ihrem wirksamen Zeitpunkt nachvollziehbar.According to another feature of the invention the received, manipulated settings for each field device from the central control and regulation device logged. advantageously, is every change traceable with attitudes with their effective time.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die empfangenen, manipulierten Einstellungen für jedes Feldgerät von der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung im Rahmen der zentralen Datenhaltung gesichert.According to another feature of the invention the received, manipulated settings for each field device from the central control and regulating device within the framework of central data storage secured.

Vorteilhafterweise können dadurch verschiedene Versionen der Daten im System vorgehalten werden. Auf diese Weise werden Anlagenrevisionen unterstützt, bei denen die Zielversion unter Rückgriff auf Feldgerätedaten der aktuellen, in Betrieb befindlichen Version vorbereitet wird.This can advantageously different versions of the data are kept in the system. On In this way, system revisions are supported in which the target version using Field device data the current version in operation is being prepared.

Darüber hinaus wird durch die ausschließliche Transaktion der Bedienung des Feldgeräts über die zentrale Steuer- und Regeleinrichtung sichergestellt, dass die Daten sofort in das planerische Abbild der Anlage übernommen werden und somit eine Datenkonsistenz gegeben ist, die im Erfolg dazu führt, das jederzeit der Zustand der Anlage aus einer einzigen Informationsquelle, nämlich der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung, entnehmbar ist, um darauf Dokumente zu generieren.In addition, through the exclusive transaction the operation of the field device via the Central control system ensures that the data are immediately transferred to the planning image of the system and thus there is a data consistency that leads to the success in the the status of the system at any time from a single source of information, namely the central control and regulating device, can be removed in order to place documents thereon to generate.

Schließlich erlaubt der Gegenstand der Erfindung eine Änderungsverfolgung für Bedienaktionen auf der Grundlage der systemweiten konsistenten Datenbasis. Dabei lässt sich aus den protokolierten Änderungen die Änderungshäufigkeit für jedes ausgewählte Feldgerät ermitteln. Aus der Änderungshäufigkeit lässt sich ableiten, zu welchem Zeitpunkt die nächste Kalibrierung notwendig sein wird.Finally the object allows the invention a change tracking for operator actions based on the system-wide consistent database. there let yourself from the logged changes the frequency of changes for each selected field device. From the frequency of changes let yourself derive the time at which the next calibration is necessary will be.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.More details and advantages the invention are described below using an exemplary embodiment explained in more detail.

In einer verfahrenstechnischen Anlage ist eine Vielzahl von Feldgeräten unterschiedlicher Ausprägung installiert. Zu den Feldgeräten zählen im allgemeinen sogenannte Sensoren und Aktoren, die im einzelnen als Meßumformer, Antriebe, Schaltanlagen oder Analysengeräte ausgeführt sein können.In a process plant is a variety of field devices different forms Installed. To the field devices counting generally so-called sensors and actuators, which in detail as a transmitter, Drives, switchgear or analysis devices can be implemented.

Alle Feldgeräte sind Bestandteile von Regelkreisen und erforderlichenfalls unter Zwischenschaltung von Netzwerkkomponenten wie Bridges, Router, Gateways und/- oder Zwischenverstärkern mit einer zentralen Steuer- und Regeleinrichtung kommunikativ verbunden.All field devices are part of control loops and if necessary with the interposition of network components such as bridges, routers, gateways and / or repeaters with a central control and control device communicatively connected.

Innerhalb besagter Regelkreise werden mit den als Sensoren ausgeführten Feldgeräten Meßwerte aufgenommen. Die Meßwerte werden in der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung verarbeitet. Die dabei gebildeten Stellwerte werden an die als Aktoren ausgeführten Feldgeräte gesendet und mit den Aktoren in adäquate physikalische Prozeßgrößen umgesetzt.Within said control loops with those designed as sensors field devices readings added. The measured values are in the central tax and Control device processed. The manipulated values thus formed are to those designed as actuators field devices sent and implemented with the actuators in adequate physical process variables.

Die zentrale Steuer- und Regeleinrichtung ist rechnerbasiert und umfaßt geeignete Komponenten zum Zwecke der Konfiguration, Parametrierung und/oder Diagnose der Feldgeräte. Für die Fernbedienung der Feldgeräte sind spezielle Softwareprogramme mit Benutzerschnittstellen vorgesehen.The central control and regulating device is computer-based and includes suitable components for the purpose of configuration, parameterization and / or Diagnostics of the field devices. For the Remote control of the field devices special software programs with user interfaces are provided.

Zur ortsunabhängigen Veränderung von Betriebsdaten oder Voreinstellungen sowie die Bedienung eines Feldgerätes ist eine tragbaren Bedieneinrichtung vorgesehen. Die Ortsunabhängigkeit der tragbaren Bedieneinrichtung impliziert die unmittelbare Nähe zum zu bedienenden Feldgerät zu dessen Beobachtung während der Bedienung.For location-independent change of operating data or Presets as well as the operation of a field device a portable control device is provided. The location independence the portable control device implies the close proximity to the operating field device to observe it during the operation.

Als tragbare Bedieneinrichtung ist jedes portable rechnerbasierte Gerät mit Mitteln zur Dateneingabe und zur visuellen Datenausgabe einsetzbar. Als besonders geeignet sind als tragbare Bedieneinrichtung tragbare Computer, beispielsweise sogenannte Laptops oder Notebooks, Mobiltelefone und Kleincomputer, handelsüblich als sogenannte Organizer oder Personal Digital Assistant (PDA), anzusehen. Die tragbare Bedieneinrichtung ist mit einer vorinstallierten Software zur Konfiguration, Parametrierung, Inbetriebnahme, Service/Diagnose und / oder Kalibrierung eines Feldgerätes ausgestattet.As a portable control device any portable computer-based device with means for data entry and can be used for visual data output. As particularly suitable are portable computers as a portable operating device, for example so-called laptops or notebooks, cell phones and small computers, commercially as a so-called organizer or personal digital assistant (PDA), to watch. The portable control device is pre-installed Software for configuration, parameterization, commissioning, service / diagnosis and / or calibration of a field device.

Soweit diese Geräte nicht bereits von vorn herein mit einer Kommunikationsschnittstelle ausgerüstet sind, ist eine solche ergänzt. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Kommunikationsschnittstelle zur drahtlosen Kommunikation. Dabei sind prinzipiell alle bekannten drahtlosen Kommunikationsverfahren geeignet, wegen der größeren überbrückbaren Reichweite jedoch insbesondere die Funkkommunikation bevorzugt.As far as these devices are not already from the beginning are equipped with a communication interface added. A communication interface is particularly advantageous for wireless communication. In principle, all are known wireless communication method suitable because of the larger bridgeable Range, however, particularly preferred radio communication.

Unabhängig vom Aufenthaltsort der tragbaren Bedieneinrichtung erfolgt die Kommunikation derselben ausschließlich mit der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung als Kommunikationsgegenstelle.Regardless of the location of the portable operating device, the communication takes place exclusively with the central control and regulating device as a communication partner.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die zentrale Steuer- und Regeleinrichtung mit einer zur Kommunikationsschnittstelle der tragbaren Bedieneinrichtung korrespondierenden Kommunikationsschnittstelle ausgestattet ist. Alternativ kann jedoch jede bereits mit der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung kommunikativ verbundene Einrichtung, das sind insbesondere die bereits oben angegebenen Netzwerkkomponenten wie Bridges, Router, Gateways und Zwischenverstärker, als Mittler mit der korrespondierenden Kommunikationsschnittstelle ausgestattet sein.It can be provided that the central control and regulating device with a to the communication interface the portable control device corresponding communication interface Is provided. Alternatively, however, each can already be used with the central one Control and regulating device communicatively connected device, these are in particular the network components already mentioned above such as bridges, routers, gateways and repeaters, as intermediaries with the corresponding one Communication interface.

Dabei werden im Wege der Kommunikation der tragbaren Bedieneinrichtung mit der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung die Datenmanipulation und / oder Steuereingriffe durch die tragbare Bedieneinrichtung nur initiiert. Die Ausführung dieser Aktionen erfolgt anschließend mittelbar durch die zentrale Steuer- und Regeleinrichtung unter Anwendung aller Kriterien, die auch bei der zentralen Fernbedienung oder -konfigurierung Anwendung finden würden. Dazu werden die manipulierten Einstellungen im einzelnen zumindest auf Gültigkeit und Plausibilität geprüft.In this case, the data manipulation and / or control interventions are only initiated by the portable operating device by means of communication between the portable operating device and the central control and regulating device. These actions are then carried out indirectly by the central control and regulating device using all the criteria that would also be used in the central remote control or configuration. The manipulated settings in the individual checked at least for validity and plausibility.

Darüber hinaus ist vorteilhafterweise eine Prüfung auf Zulässigkeit der Manipulation vorgesehen. Trotz vorliegender Gültigkeit und Plausibilität einer Manipulation kann deren Unzulässigkeit festzustellen und die Manipulation zu verwerfen sein, wenn dem Manipulierenden die dazu nötige Berechtigung fehlt oder durch die Manipulation ein Parameter geändert werden soll, der Gegenstand einer sicherheitstechnischen Abnahme oder einer gültigen Validierung ist.It is also advantageous an exam on admissibility the manipulation provided. Despite the current validity and plausibility manipulation can determine its inadmissibility and the manipulation must be rejected if the manipulator receives the necessary for this Authorization is missing or a parameter can be changed by manipulation the subject of a safety-related acceptance or an valid Validation is.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die empfangenen, manipulierten Einstellungen für jedes Feldgerät nach erfolgter Plausibilisierung von der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung zum Gerät übertragen werden.In a first embodiment The invention can provide that the received, manipulated Settings for any field device after the plausibility check has been carried out by the central control system transferred to the device become.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die empfangenen, manipulierten Einstellungen für jedes Feldgerät nach erfolgter Plausibilisierung durch die zentralen Steuer- und Regeleinrichtung von der tragbaren Bedieneinrichtung nach erteilter Freigabe durch die zentralen Steuer- und Regeleinrichtung zum Gerät übertragen werden.In an alternative embodiment The invention can provide that the received, manipulated Settings for any field device after plausibility check by the central tax and Control device from the portable control device after granted Transfer of approval by the central control and regulating device to the device become.

Claims (7)

Verfahren zur Bedienung von Feldgeräten in verfahrenstechnischen Anlagen, die Bestandteil eines Regelkreises sind und in kommunikativer Verbindung mit einer zentralen Steuer- und Regeleinrichtung stehen, mittels einer tragbaren Bedieneinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die an der tragbaren Bedieneinrichtung manipulierten Einstellungen für jedes Feldgerät als Datenstrom von der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung empfangen und zumindest auf Gültigkeit geprüft werden, bei vorliegenden Prüfkriterien in die zentrale Datenhaltung übernommen werden und an das jeweilige Feldgerät gesendet werden.Method for operating field devices in process engineering systems, which are part of a control loop and are in communicative connection with a central control and regulating device, by means of a portable operating device, characterized in that the manipulated settings on the portable operating device for each field device as a data stream from the central Control and regulating devices are received and at least checked for validity, are adopted in the central data storage in the case of available test criteria and are sent to the respective field device. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenen, manipulierten Einstellungen für jedes Feldgerät von der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung auf Plausibilität geprüft werden.A method according to claim 1, characterized in that the received, manipulated attitudes for each field device are checked for plausibility by the central control and regulating device. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenen, manipulierten Einstellungen für jedes Feldgerät von der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung auf Zulässigkeit geprüft werden.Method according to one of claims 1 and 2, characterized in that the received, manipulated attitudes for each field device from the central control and regulating device for admissibility checked become. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenen, manipulierten Einstellungen für jedes Feldgerät von der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung protokolliert werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the received, manipulated attitudes for each field device be logged by the central control and regulating device. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenen, manipulierten Einstellungen für jedes Feldgerät von der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung im Rahmen der zentralen Datenhaltung gesichert werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the received, manipulated attitudes for each field device from the central control and regulating device within the central Data storage are backed up. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenen, manipulierten Einstellungen für jedes Feldgerät nach erfolgter Plausibilisierung von der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung zum Gerät übertragen werden.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the received, manipulated attitudes for each field device after the plausibility check has been carried out by the central control system transferred to the device become. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenen, manipulierten Einstellungen für jedes Feldgerät nach erfolgter Plausibilisierung durch die zentralen Steuer- und Regeleinrichtung von der tragbaren Bedieneinrichtung nach erteilter Freigabe durch die zentralen Steuer- und Regeleinrichtung zum Gerät übertragen werden.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the received, manipulated attitudes for each field device after plausibility check by the central tax and Control device from the portable control device after granted Release are transferred to the device by the central control and regulating device.
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