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DE102009028051A1 - Vorrichtung zur Bedienung eines Feldgeräts über ein entferntes Terminal - Google Patents

Vorrichtung zur Bedienung eines Feldgeräts über ein entferntes Terminal Download PDF

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DE102009028051A1
DE102009028051A1 DE102009028051A DE102009028051A DE102009028051A1 DE 102009028051 A1 DE102009028051 A1 DE 102009028051A1 DE 102009028051 A DE102009028051 A DE 102009028051A DE 102009028051 A DE102009028051 A DE 102009028051A DE 102009028051 A1 DE102009028051 A1 DE 102009028051A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Bedienung eines Feldgeräts (1) über ein entferntes Terminal (2), wobei das Feldgerät (1) eine Vorort-Anzeige/Bedienung (3) aufweist und in einen Feldbus (4) der Prozessautomatisierungstechnik eingebunden ist, wobei das entfernte Terminal (2) und das Feldgerät (1) über zumindest ein definiertes Übertragungsprotokoll miteinander kommunizieren, wobei in dem Feldgerät (1), in einem Plant Access Point (8) oder in dem entfernten Terminal (2) ein WebServer (5) integriert ist, der die jeweils aufgerufene Geräteinformation, die sog. Firmware, des Feldgeräts (1) in Form von dynamisch erzeugten Inhalten (20) dem entfernten Terminal (2) bereitstellt, wobei in dem entfernten Terminal (2) ein auf das verwendete Übertragungsprotokoll abgestimmter Kommunikationstreiber (6) und ein Browser (7) integriert sind, wobei der Kommunikationstreiber (6) das Protokoll der Vorort-Anzeige/Bedienung (3) des Feldgeräts (1) auf dem entfernten Terminal (2) emuliert und wobei über den WebBrowser (7) die dynamisch erzeugten Inhalte (20) an einem Display (15) des entfernten Terminals (2) zur Anzeige kommen, so dass die Vorort-Anzeige/Bedienung (3) am Feldgerät (1) und die Anzeige/Bedienung am entfernten Terminal (2) identisch sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur die Bedienung eines Feldgeräts über ein entferntes Terminal. Unter dem Begriff ’Bedienen von Feldgeräten’ wird insbesondere das Konfigurieren und Parametrieren von Feldgeräten, aber auch die Diagnose zwecks frühzeitiger Erkennung von Fehlern an einem der Feldgeräte oder im Prozess verstanden. Unter dem Begriff ’Bedienen’ wird neben der Fernbedienung eines Feldgeräts von einem entfernten Terminal aus weiterhin jegliche Form der Informationsübertragung verstanden. Das Augenmerk liegt in diesem Zusammenhang auf dem Übertragen der Feldgeräteparametrierung vom Feldgerät in das entfernte Terminal, ebenso wie das Wiedereinspielen der Feldgeräteparametrierung vom entfernten Terminal in das Feldgerät. Verstanden wird darunter aber ebenso die Generierung einer Druckversion der Feldgeräteparametrierung zwecks Ausdruck auf einem Drucker. Generell wird unter dem entfernten Terminal beispielsweise ein PC, ein Konfigurations-/Managementsystem, beispielsweise das Konfigurations-Tool FieldCare, das von der Anmelderin angeboten und vertrieben wird, oder ein wie auch immer geartetes Handbediengerät verstanden.
  • In der Prozess- ebenso wie in der Fabrikautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen dienen. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Messgeräte, wie beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte, pH-Messgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, usw., welche die entsprechenden Prozessgrößen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung der Prozessgrößen werden Aktoren verwendet, wie Ventile oder Pumpen, über die z. B. der Durchfluss einer Flüssigkeit in einer Rohrleitung oder der Füllstand eines Mediums in einem Behälter geändert wird. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firmengruppe Endress + Hauser angeboten und vertrieben. Unter dem in Verbindung mit der Erfindung verwendeten Begriff Feldgerät sind somit alle Typen von Messgeräten und Aktoren zu subsumieren. Weiterhin umfasst der Begriff Feldgerät aber auch z. B. ein Gateway, einen Funkadapter oder andere in ein Bussystem integrierte/integrierbare Busteilnehmer.
  • In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Bussysteme, wie beispielsweise über Profibus® PA, Foundation Fieldbus® oder HART® mit zumindest einer übergeordneten Steuereinheit verbunden. Normalerweise handelt es sich bei der übergeordneten Steuereinheit – wie bereits erwähnt – um ein Leitsystem oder um eine bereits zuvor näher spezifizierte Steuereinheit. Die übergeordnete Steuereinheit dient zur Prozesssteuerung, zur Prozessvisualisierung, zur Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme und Bedienung der Feldgeräte. 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.
  • Die Integration von Feldgeräten in Konfigurations- oder Managementsysteme bzw. übergeordnete Steuereinheiten erfolgt über Gerätebeschreibungen, die dafür Sorge tragen, dass die übergeordneten Einheiten die von den Feldgeräten gelieferte Information erkennen und interpretieren können. Bereit gestellt werden die Gerätebeschreibungen für jeden Feldgerätetyp bzw. für jeden Feldgerätetyp in unterschiedlichen Anwendungen von dem jeweiligen Gerätehersteller. Damit die Feldgeräte in unterschiedliche Feldbussysteme integriert werden können, müssen unterschiedliche Gerätebeschreibungen für die unterschiedlichen Feldbusse erstellt werden. So gibt es – um nur einige Beispiele zu nennen – HART-, Fieldbus Foundation- und Profibus-Gerätebeschreibungen.
  • Zwecks Schaffung einer einheitlichen Beschreibung für die Feldgeräte, haben die Fieldbus Foundation (FF), die HART Communication Foundation (HCF) und die Profibus Nutzerorganisation (PNO) eine einheitliche elektronische Gerätebeschreibung (Electronic Device Description EDD) erstellt. Die EDD ist in der Norm IEC 61804-2 definiert.
  • Für eine vollumfängliche Bedienung der Feldgeräte sind darüber hinaus spezielle Gerätebeschreibungen, so genannte DTMs – Device Type Manager bzw. Gerätemanager bzw. Gerätetreiber – erhältlich. Diese DTMs entsprechen der FDT – Field Device Tool – Spezifikation. Die jeweils aktuelle FDT-Spezifikation ist über den ZVEI bzw. die PNO bzw. die FDT-Group erhältlich.
  • Viele Feldgerätehersteller liefern bereits mit ihren Feldgeräten die entsprechenden DTMs oder Gerätebeschreibungen aus. Die DTMs kapseln alle gerätespezifischen Daten, Funktionen und Betriebsregeln, wie z. B. die Gerätestruktur, vorhandene Kommunikationsmöglichkeiten und die grafische Benutzeroberfläche, sprich die GUI, für ein bestimmtes Feldgerät oder für eine bestimmten Feldgerätetyp.
  • Als Laufzeitumgebung benötigen die DTMs eine Rahmenapplikation, hier den FDT-Frame. Die Rahmenapplikation und die entsprechenden DTMs erlauben einen sehr komfortablen Zugriff auf Feldgeräte, z. B. auf Geräteparameter, auf Messwerte, Diagnoseinformation, Statusinformation, etc., sowie den Aufruf von speziellen Funktionen, die einzelnen DTMs zur Verfügung stehen. Damit die DTMs von verschiedenen Herstellern in der Rahmenapplikation korrekt funktionieren, müssen die Schnittstellen zur Rahmenapplikation und zu den übrigen DTMs klar definiert werden. Diese Schnittstellendefinition verbirgt sich hinter der Abkürzung FDT. Die FDT-Technologie vereinheitlicht die Kommunikationsschnittstelle zwischen den Feldgeräten und der übergeordneter Steuereinheit. Das Besondere an der FDT-Technologie ist, dass sie unabhängig vom eingesetzten Kommunikationsprotokoll sowie von der jeweiligen Software-Umgebung sowohl des Feldgeräts als auch der übergeordneten Steuereinheit funktioniert. FDT ermöglicht es, beliebige Feldgeräte über beliebige übergeordnete Steuereinheiten mit beliebigen Protokollen anzusprechen. Ein bekannter FDT-Frame ist das bereits erwähnte Produkt FieldCare der Firmengruppe Endress + Hauser.
  • Aus dem Zuvorgesagten lässt sich leicht ableiten, dass die Anzahl der DTMs bzw. der Gerätebeschreibungen sehr groß ist und dass sich die Anzahl der DTMs aufgrund der sich ständig vergrößernden Geräte- und Feldbus-Vielfalt gleichfalls ständig vergrößert. Oftmals wird daher auch von einer sog. DTM-Bibliothek gesprochen. Der Aufwand, der zur Installation der Gerätetreiber für die Kommunikations-Hardware, der Kommunikations-DTMs, der Feldgeräte-DTMs und der Software für die Rahmenapplikation bzw. der FDT-Bediensoftware betrieben werden muss, ist sehr hoch. Üblicherweise werden die DTMs über ein separates Medium, z. B. auf CD, oder über Internet ausgeliefert und anschließend in der übergeordneten Steuereinheit installiert.
  • Die bekannte Lösung kann in den nachfolgend genannten Fällen durchaus zu Problemen führen:
    • – Die Konsistenz zwischen einem Gerätetreiber und der im Feldgerät gespeicherten aktuellen Firmware (herstellerspezifische Geräteinformation) ist nicht zwingend gegeben
    • – Sind die aktuellen bzw. passenden Gerätetreiber nicht vorhanden, so kann das Feldgerät nicht in das Leitsystem bzw. in die übergeordnete Steuereinheit integriert werden
    • – Nicht in jedem Fall arbeitet der existierende Gerätetreiber der Vorgängerversion mit dem Gerätetreiber einer neueren Geräteversion zusammen
    • – Die Vorort-Bedienung des Feldgeräts läuft unter einem speziellen Protokoll, mit dessen Hilfe die entsprechende Information vor Ort zur Anzeige gebracht wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die sicherstellt, dass ein in einen Feldbus integriertes Feldgerät jederzeit von einem entfernten Terminal bedienbar ist.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Feldgerät eine Vorort-Anzeige/Bedienung aufweist und in einen Feldbus der Prozessautomatisierungstechnik eingebunden ist. Das entfernte Terminal und das Feldgerät kommunizieren über zumindest ein definiertes Übertragungsprotokoll miteinander. In dem Feldgerät ist ein WebServer integriert, der die jeweils aufgerufene Geräteinformation des Feldgeräts, insbesondere hier die Firmware des Feldgeräts, in Form von dynamisch erzeugten Inhalten über das zumindest eine Übertragungsprotokoll dem entfernten Terminal bereitstellt, wobei dem entfernten Terminal zumindest ein auf das verwendete Übertragungsprotokoll abgestimmter Kommunikationstreiber und ein Browser, beispielsweise ein Standard Display Browser, zugeordnet sind. Der Browser kann die anzuzeigende Information eines Feldgeräts, beispielsweise die Parameter, aus dem Feldgerät browsen. Der Kommunikationstreiber emuliert das Protokoll der Vorort-Anzeige/Bedienung des Feldgeräts auf dem entfernten Terminal, so dass über den Browser die dynamisch, also aktuell zur Laufzeit, erzeugten Inhalte an dem entfernten Terminal angezeigt werden. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Vorort-Anzeige/Bedienung am Feldgerät und die Anzeige/Bedienung am entfernten Terminal jederzeit identisch sind. Bei den dynamisch erzeugten Inhalten handelt es sich bevorzugt um WebSeiten. Unter Firmware wird die Software verstanden, die in einem Feldgerät gespeichert ist.
  • Generell lässt sich sagen, dass die in einem Feldgerät gespeicherte gerätespezifische Information die korrekte aktuelle Information beinhaltet – Die Wahrheit liegt also im Feldgerät. Mittels der erfindungsgemäßen Lösung ist die Konsistenz zwischen dieser im Feldgerät implementierten gerätespezifischen Information und dem entfernten Terminal jederzeit sichergestellt, da eine Eins-zu-Eins-Zuordnung zwischen dem Feldgerät und dem entfernten Terminal stattfindet. Vorteilhaft ist insbesondere, dass keine aktuelle Gerätetreiberbibliothek auf dem entfernten Terminal installiert werden muss.
  • Wie bereits an vorhergehender Stelle erwähnt, wird es in Verbindung mit der Erfindung als besonders vorteilhaft angesehen, wenn es sich bei dem entfernten Terminal um einen PC, ein Konfigurations-/Managementsystem, beispielsweise das Konfigurationssystem FieldCare, das von der Anmelderin angeboten und vertrieben wird, oder um ein Handbediengerät handelt. Auch kann es sich um eine Regel-/Steuereinheit handeln, die von der Endress + Hauser Gruppe unter der Bezeichnung LIQUILINE angeboten und vertrieben wird. Weitere Ausgestaltung des entfernten Terminals werden später im Detail vorgestellt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass es sich bei dem Kommunikationstreiber um einen generischen Treiber handelt. Generische Treiber bedeutet in diesem Zusammenhang, dass er für jedes beliebige Feldgerät, das mit dem Feldbus verbunden ist, gleich ist. Auch kann der Kommunikationstreiber so ausgestaltet sein, dass er unterschiedliche Feldbusprotokolle bedienen kann.
  • Der Kommunikationstreiber ist zuständig für den Verbindungsaufbau zwischen dem Feldgerät und dem entfernten Terminal und für die Darstellung von Information auf der Anzeigeeinheit, die dem entfernten Terminal zugeordnet ist. Der in dem Feldgerät integrierte WebServer stellt die jeweils von dem entfernten Terminal angeforderte Geräteinformation in Form von dynamisch erzeugten Inhalten, insbesondere von WebSeiten, an dem Display des entfernten Terminals bereit. Die gerätespezifische Information ist somit aus dem konventionellen Gerätetreiber herausverlagert und wird auf entsprechende Anforderung hin von einem im Feldgerät implementierten WebServer zur Verfügung gestellt.
  • Der dem entfernten Terminal zugeordnete WebBrowser kann sowohl in einen separaten Treiber oder in dem generischen Kommunikationstreiber, der gleichfalls dem entfernten Terminal zugeordnet ist, integriert sein.
  • In einer bevorzugten Variante ist der WebServer in einem Plant Access Point integriert. Diesem wird das Protokoll für die Anzeige-/Bedienung des Feldgeräts bereitgestellt; über eine TCP/IP Verbindung ist der PAP mit dem WebBrowser eines beliebigen Clients verbunden ist. Bei dem Client kann es sich beispielsweise um eines der an den Feldbus angeschlossenen Feldgeräte handeln. In diesem Zusammenhang wird es als sehr vorteilhaft erachtet, wenn der Plant Access Point mit einem Asset Management Tool verbunden ist. Ein entsprechendes Asset Management Tool wird von der Anmelderin unter der Bezeichnung W@M angeboten und vertrieben.
  • Im Stand der Technik wird ein Plant Access Point genutzt, um Daten von Feldgeräten, z. B. generische Informationen wie Profil-Informationen, Messwerte oder gerätespezifische Informationen, welche zuvor konfiguriert wurden, dem Bedienpersonal des Systemanwenders bereitzustellen. Die Bereitstellung der Daten erfolgt entweder mittels HTML Seiten, mittels XML Files oder mittels Gerätetreibern. Weiterhin ist es bekannt, Plant Access Points zu nutzen, um einem Asset Management Tool den Zugriff auf Feldgeräte zum Zwecke der Parametrierung oder der Diagnose/Überwachung zu ermöglichen.
  • Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist, dass nur eine generische Bedienung eines Feldgeräts möglich ist. Dieser erfolgt beispielsweise auf der Basis von Geräte-Profil-Informationen (Profibus PA Profil 3.01) oder es werden die entsprechenden Gerätetreiber benötigt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung, bei der als entferntes Terminal ein Plant Access Point in Verbindung mit einer wie auch immer gearteten Anzeigeeinheit genutzt wird, wird mit Hilfe einer Emulation der Vorort-Bedienung eines Feldgerätes eine Plant Access Point WebSeite bereitgestellt, welche wiederum über z. B. eine TCP/IP Verbindung mit dem Web Browser eines beliebigen Clients verbunden wird. Die Emulation wird bevorzugt dadurch erreicht, dass das Display Protokoll eines Feldgeräts über den Feldbus und den Plant Access Point an das Feldgerät übermittelt wird. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, dass dem Plant Access Point unbekannte Feldgeräte nunmehr von dem Bedienpersonal bedient werden können. Aufgrund der zur Verfügung gestellten Webseiten ist die Bedienung stets identisch mit der Bedienung vor Ort am Display des Feldgeräts.
  • Bevorzugt handelt es sich bei dem Übertragungsprotokoll auf Feldbusebene um ein in der Prozessautomatisierung gebräuchliches Feldbusprotokoll. Zu nennen sind hier insbesondere das HART-Protokoll, das Profibus PA-Protokoll, das Fieldbus Foundation-Protokoll oder bevorzugt das TCP/IP Protokoll. Selbstverständlich kann es sich auch um ein proprietäres Protokoll des Feldgeräteherstellers handeln.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und all ihrer zuvor genannten Ausgestaltungen ist eine Übertragungsverbindung vorgesehen ist, über die das zumindest eine Übertragungsprotokoll drahtlos oder drahtgebunden übertragbar ist. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Protokoll der Vorort-Anzeige/Bedienung über eine drahtlose oder eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung übertragbar ist. Bevorzugt handelt es sich bei der drahtlosen Kommunikationsverbindung um eine Wireless HART-Verbindung, um eine eine WLAN Verbindung, um Ethernet oder GPRS.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vorgeschlagen, die Verbindung zu einem Wireless HART Feldgerät über eine Auswahl-Liste mittels eines Wireless HART-Gateways bereitzustellen.
  • Darüber hinaus ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung in den Varianten mit und ohne Gateway ein RF/ID Chip vorgesehen, der die für die Verbindung mit einem Wireless HART Feldgerät erforderlichen Informationen zur Verfügung stellt.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist das Feldgerät als Regel-/Auswerteeinheit ausgestaltet, die mehrere Kanäle aufweist, über die Sensoren/Aktoren angeschlossen sind. Mit anderen Worten, die Regel-/Auswerteeinheit ist in der Lage, sowohl ein- als auch mehrkanalig ausgestaltete generische Sensor-/Aktoranschlüsse zu unterstützen. Bei den Sensoren/Aktoren kann es sich durchaus um unterschiedliche Typen von Sensorelementen oder Messaufnehmern handeln, da es erfindungsgemäß problemlos möglich ist, diese über die gebräuchlichen im Markt verfügbaren Steuersysteme zu bedienen. Die Erfindung ermöglicht es, unterschiedlichste Typen und Sensoren, Messaufnehmern oder auch Aktoren, auf Feldbusebene Plug&Play-fähig auszugestalten.
  • Nachfolgend wird ein konkretes Beispiel genannt, das den enormen Vorteil der Erfindung verdeutlicht: Die Regel-/Auswerteeinheit weist acht Kanäle auf und unterstützt fünf Sensortypen. Somit sind fünf hoch acht – also 390.625 – Kombinationen möglich. Konkret handelt es sich bei der Regel-/Auswerteeinheit z. B. um eine Vorrichtung, die von der ENDRESS + HAUSER Gruppe unter der Bezeichnung LIQUILINE angeboten und vertrieben wird. Um alle diese Kombinationen/Varianten bedienen zu können, muss gemäß den aus dem Stand der Technik bekannt gewordenen Lösungen ein sehr hoher Aufwand betrieben werden, der zu sehr komplexen und aufwändig zu wartenden Gerätetreibern führt. Erfindungsgemäß hat jedoch weder eine Änderung der Kombination, noch eine Änderung der unterstützten Sensor-/Aktortypen noch eine Änderung der Kanalzahl irgendeine Auswirkung auf den generischen Gerätetreiber. Der generische Gerätetreiber ist bei allen o. g. Varianten stets unverändert. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Verwendung dieser speziellen Kommunikationsverbindung beschränkt. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass der Endanwender des Gerätetreibers auch bei einer funktionalen Änderung der Gerätesoftware, sprich der Firmware, keine neuen Gerätetreiber installieren muss; vielmehr unterstützt der vorhandene Treiber alle zukünftigen Gerätefunktionen prinzipiell, da das Feldgerät für die neuen Funktionalitäten dynamisch erzeugte Inhalte an den Gerätetreiber liefert.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
  • 1: eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 2: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
  • 3: einer schematischen Darstellung einer dritten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bedienung eines Feldgeräts 1 über ein entferntes Terminal 2. Bei dem Feldgerät 1 kann es sich um eines der zuvorgenannten Feldgeräte handeln, die eigenständig an ein Bussystem 4 angeschlossen sind. Insbesondere kann es sich bei dem Feldgerät 1 jedoch auch um eine Regel-/Auswerteeinheit handeln, an die mehrere Sensoren/Aktoren 10, 11 über entsprechende Kanäle anschließbar sind. Gezeigt ist die Ausgestaltung im Zusammenhang mit 3. Eine entsprechende Regel-/Auswerteeinheit, die die erfindungsgemäße Ausgestaltung allerdings heute noch nicht aufweist, die aber zur Regelung und Auswertung einer Vielzahl von Sensoren/Aktoren 10, 11 geeignet ist, wird von der Endress + Hauser Gruppe unter der Bezeichnung LIQUILINE angeboten und vertrieben.
  • Bei dem entfernten Terminal 2 kann es sich um einen PC, ein Konfigurations-/Managementsystem, beispielsweise das Konfigurationssystem FieldCare, das von der Anmelderin angeboten und vertrieben wird, oder um ein wie auch immer geartetes Handbediengerät handeln.
  • Das entfernte Terminal 2 und das Feldgerät 1 kommunizieren über ein Bussystem 4 mittels eines definierten Übertragungsprotokolls miteinander. Zu nennen sind hier insbesondere das HART-Protokoll, das Profibus PA-Protokoll, das Fieldbus Foundation-Protokoll oder bevorzugt das TCP/IP Protokoll. Selbstverständlich kann es sich auch um ein proprietäres Protokoll des Feldgeräteherstellers handeln.
  • Das Bussystem 4 kann darüber hinaus sowohl drahtgebunden als auch drahtlos ausgestaltet sein. In dem Feldgerät 1 ist ein Generator 19 zur Erstellung von dynamisch erzeugten Inhalten 20 und ein WebServer 5 integriert. Der WebServer stellt die jeweils über das entfernten Terminal 2 aufgerufene Geräteinformation des Feldgeräts 1 in Form von dynamisch erzeugte Inhalten 20 über das zumindest eine Übertragungsprotokoll 4 dem entfernten Terminal 2 zur Verfügung. Die Geräteinformation, sprich die Firmware, ist im Feldgerät 1 in der Speichereinheit 16 hinterlegt. Bei den dynamisch erzeugten Inhalten 20 handelt es sich beispielsweise um WebSeiten.
  • In dem entfernten Terminal 2 sind zumindest ein auf das verwendete Übertragungsprotokoll abgestimmter Kommunikationstreiber 6 und ein Browser 7, beispielsweise ein Standard Display Browser, integriert. Der Browser 7 kann die anzuzeigende Information eines Feldgeräts 1, beispielsweise die angeforderten Parameter, aus dem Feldgerät 1 browsen. Der Kommunikationstreiber 6 emuliert das Protokoll der Vorort-Anzeige/Bedienung 3 des Feldgeräts 1 auf der Anzeige-/Bedienung 15 des entfernten Terminals 2, so dass über den Browser 7 die dynamisch, also aktuell zur Laufzeit, erzeugten Inhalte 20 bzw. WebSeiten an dem entfernten Terminal 2 angezeigt werden. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Vorort-Anzeige/ Bedienung 3 am Feldgerät 1 und die Anzeige/Bedienung 15 am entfernten Terminal 2 jederzeit identisch sind. Die Emulation wird dadurch erreicht, dass das Protokoll des Vorort-Displays 3 des Feldgeräts 1 über das Bussystem 4 dem entfernten Terminal 2, z. B. einer Steuereinheit, bereitgestellt wird.
  • Bevorzugt kann der Browser, z. B. der WebBrowser, in einem Gerätetreiber 6, 22 gekapselt sein. Bei diesem DTM kann es sich auch um den Kommunikationstreiber 6 oder um einen üblichen Gerätetreiber 22 handeln.
  • Bevorzugt handelt es sich bei dem Browser um einen Standardbrowser, z. B. um Firefox oder den Internet Explorer.
  • Eine Alternative sieht vor, dass die dynamisch erzeugten Inhalte 20 nicht über das Bussystem 4 zum Browser im Gerätetreiber 6, 22 übertragen werden – diese Übertragung ist relativ langsam –, sondern die WebApplikation (Javascript) wird über das Bussystem 4 aus dem Feldgerät 1 in den Gerätetreiber 6, 22 geladen; anschließend werden nur die Daten über JSON (Java Script Object Notification) mit dem Feldgerät 1 ausgetauscht. Diese Methode ist effizienter als die Übertragung der Inhalte 20 über das Bussystem 4.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Variante sind hier der Generator 19, die erzeugten Inhalte und die Bereitstellung der Inhalte 20 über den WebServer 5 in einen Plant Access Point 8 bzw. in ein Gateway verlagert. Im Stand der Technik wird ein Plant Access Point – PAP – genutzt, um Daten von Feldgeräten, z. B. generische Informationen wie Profil-Informationen, Messwerte oder gerätespezifische Informationen, welche zuvor konfiguriert wurden, dem Bedienpersonal des Systemanwenders bereitzustellen. Die Bereitstellung der Daten erfolgt entweder mittels HTML Seiten, mittels XML Files oder mittels Gerätetreibern. Das Bedienung kann auch über ein Online Plant Asset Management Tool erfolgen. Bekannte Plant Asset Management Tools sind beispielsweise das Tool FieldCare der Firmengruppe Endress + Hauser oder das Tool PDM der Firma Siemens.
  • Mit Hilfe einer Emulation der Vorort-Bedienung 3 des Feldgeräts 1 wird eine PAP WebSeite bzw. ein entsprechender Inhalt 20 bereitgestellt. Der Inhalt 20 wird z. B. über eine TCP/IP Verbindung mit dem Browser eines beliebigen Clients verbunden. Die Emulation wird bevorzugt dadurch erreicht, dass das Display Protokoll des Feldgeräts 1 über das Bussystem 4 dem PAP 8 bereitgestellt wird. Dieser stellt die Informationen als Inhalte 20 bzw. WebSeiten einem WebServer 5 zur Verfügung.
  • 3 zeigt eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der die dynamische Erzeugung der Inhalte 20 nicht im Feldgerät 1 oder im PAP 8, sondern im entfernten Terminal 2 erfolgt. Hier kann im Feldgerät 1 auf den WebServer 5 und den Generator 19 für die Erzeugung der Inhalte/WebSeiten 20 verzichtet werden, da diese fest im Treiber 22 integriert sind. Diese Alternative ist sehr vorteilhaft, da die dynamische Erzeugung von Inhalten/WebSeiten 20 im Feldgerät 1 oder im PAP 8 und deren Übertragung über das Bussystem 4 zu einer relativ langsamen Darstellung der Inhalte 20 am entfernten Terminal 2 führt.
  • In den Figuren 1, 2 und 3 wird mit Hilfe einer Emulation der Vorort-Bedienung 3 eines Feldgeräts 1 gerätetreiber-unabhängig eine Bedienung bereitgestellt, welche über eine drahtgebundene Verbindungsleitung zu einem Client, beispielsweise zu dem entfernten Terminal 2, übertragen wird. Gemäß vorteilhafter Ausgestaltungen kann die drahtgebundene Verbindungsleitung durch eine drahtlose also eine Funkverbindung ersetzt werden. Beispielsweise handelt es sich bei der Funkverbindung um eine WirelessHART Verbindung. Client ist beispielsweise ein Handbediengerät oder ein entferntes Terminal, das eine WirelessHART Kommunikation unterstützt. Die Emulation wird dadurch erreicht, dass das Display Protokoll eines Feldgeräts 1 über die WirelessHART Kommunikation bereitgestellt wird. Durch Anfügen eines Local Wireless Adapters ist es jederzeit möglich, ein drahtgebundenes herkömmliches Feldgerät in ein Funk-Feldgerät umzurüsten.
  • Die WirelessHART Verbindung kann beispielsweise über eine Auswahlliste hergestellt werden, die über ein WirelessHART Gateway bereitgestellt wird.
  • Alternativ können alle für die Verbindung zu dem WirelessHART Feldgerät 1 benötigten Informationen von einem RF/ID Chip 12, 13 zur Verfügung gestellt werden.
  • Obwohl im vorhergehenden auf eine WirelessHART Verbindung Bezug genommen wird, liegt es auf der Hand, dass auch andere Wireless Verbindung, wie etwa WLAN, in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und ihren unterschiedlichen Ausgestaltungen verwendet werden können.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Feldgerät
    2
    entferntes Terminal
    3
    Vorort-Anzeige/Bedienung
    4
    Feldbus/Bussystem
    5
    WebServer
    6
    Kommunikationstreiber
    7
    WebBrowser
    8
    Plant Access Point/Gateway/Wireless Gateway
    9
    Verbindung
    10
    Sensor
    11
    Aktor
    12
    RF/ID Chip
    13
    RF/ID Chip
    14
    Busschnittstelle
    15
    Display
    16
    Speicher
    17
    Feldgeräte-Applikation
    18
    Treiber für das Vorort-Display Protokoll
    19
    Generator für die Inhalte
    20
    Inhalte/WebSeiten
    21
    Bus für Display Protokoll
    22
    Treiber
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Claims (14)

  1. Vorrichtung für die Bedienung eines Feldgeräts (1) über ein entferntes Terminal (2), wobei das Feldgerät (1) eine Vorort-Anzeige/Bedienung (3) aufweist und in ein Bussystem (4) der Prozessautomatisierungstechnik eingebunden ist, wobei das entfernte Terminal (2) und das Feldgerät (1) über zumindest ein definiertes Übertragungsprotokoll miteinander kommunizieren, wobei in dem Feldgerät (1), in einem Plant Access Point (8) oder in dem entfernten Terminal (2) ein WebServer (5) integriert ist, der die jeweils aufgerufene Geräteinformation des Feldgeräts (1) in Form von dynamisch erzeugten Inhalten (20) dem entfernten Terminal (2) bereitstellt, wobei in dem entfernten Terminal (2) ein auf das verwendete Übertragungsprotokoll abgestimmter Kommunikationstreiber (6) und ein Browser (7) integriert sind, wobei der Kommunikationstreiber (6) das Protokoll der Vorort-Anzeige/Bedienung (3) des Feldgeräts (1) auf dem entfernten Terminal (2) emuliert und wobei über den Browser (7) die dynamisch erzeugten Inhalte (20) an einem Display (15) des entfernten Terminals (2) zur Anzeige kommen, so dass die Vorort-Anzeige/Bedienung (3) am Feldgerät (1) und die Anzeige/Bedienung am entfernten Terminal (2) identisch sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Kommunikationstreiber (6) um einen generischen Treiber handelt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Browser (7) in einen separaten Treiber (22) oder in den generischen Kommunikationstreiber (6) integriert ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem entfernten Terminal (2) um einen PC, ein Konfigurations-/Managementsystem oder um ein Handbediengerät handelt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei dem Plant Access Point (8) das Protokoll (21) für die Anzeige-/Bedienung des Feldgeräts (1) zur Verfügung steht und wobei der Plant Access Point (8) über eine Busverbindung Verbindung mit dem Browser (7) oder einem Gerätetreiber (22) eines beliebigen Feldgeräts (1) verbunden ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, wobei der Plant Access Point (8) mit einem Asset Management Tool (10) verbunden ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Übertragungsprotokoll (4) auf Feldbusebene um ein in der Prozessautomatisierung gebräuchliches Feldbusprotokoll handelt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei es sich bei dem Feldbusprotokoll beispielsweise um das HART-Protokoll, das Profibus PA-Protokoll, das Fieldbus Foundation-Protokoll oder um ein proprietäres Protokoll des Feldgeräteherstellers oder um ein anderes Protokoll, wie TCP/IP oder USB, handelt.
  9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Feldgerät (1) um eine Regel-/Auswerteeinheit handelt, die mehrere Kanäle aufweist, über die Sensoren/Aktoren (11) angeschlossen sind.
  10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Übertragungsverbindung (12) vorgesehen ist, über die das zumindest eine Übertragungsprotokoll drahtlos oder drahtgebunden übertragbar ist.
  11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Protokoll der Vorort-Anzeige/Bedienung über eine drahtlose oder eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung (21) übertragbar ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Bussystem (4) um eine Wireless HART Kommunikationsverbindung handelt.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Verbindung zu einem Wireless HART Feldgerät über eine Auswahl-Liste mittels eines Wireless Hart-Gateways (8) bereitgestellbar ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei ein RF/ID Chip (12, 13) vorgesehen, der die für die Verbindung mit dem Feldgerät (1) erforderlichen Informationen zur Verfügung stellt.
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