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Dokumentenidentifikation DE102005028488A1 07.09.2006
Titel Engineeringsystem
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Eisen, Wolfgang, 76476 Bischweier, DE;
Rachut, Holger, 76149 Karlsruhe, DE
DE-Anmeldedatum 20.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005028488
Offenlegungstag 07.09.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.09.2006
IPC-Hauptklasse G05B 23/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G05B 19/048(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G07C 3/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Engineeringsystem zum Projektieren und/oder Konfigurieren eines Projektes, welches eine Automatisierungseinrichtung einer zu steuernden technischen Anlage repräsentiert, wobei in dem Engineeringsystem die für die Projektierung und/oder Konfigurierung der Automatisierungseinrichtung erforderlichen Projektdaten hinterlegbar sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Engineeringsystem zum Projektieren und/oder Konfigurieren eines Projektes, welches eine Automatisierungseinrichtung einer zu steuernden technischen Anlage repräsentiert, wobei in dem Engineeringsystem die für die Projektierung und/oder Konfigurierung der Automatisierungseinrichtung erforderlichen Projektdaten hinterlegbar sind.

Ein derartiges Engineeringsystem ist aus dem Siemens-Katalog ST PCS 7, Kapitel 1 und 4, Ausgabe 2004 bekannt. Ein Prozessleitsystem zur Steuerung einer technischen Anlage weist ein Engineeringsystem auf, welches insbesondere vorgesehen ist zum Konfigurieren von Hard- und/oder Softwarekomponenten, zum Projektieren von Kommunikationsnetzwerken, zum Projektieren von kontinuierlichen und sequenziellen Prozessabläufen, ferner zum Design von Bedien- und Beobachtungsstrategien sowie zum Erstellen von Rezepten für Chargen- bzw. Batchprozesse.

Die erforderlichen Projektdaten für die Projektierung und/oder Konfigurierung eines Projektes, welches die zu entwerfende Automatisierungseinrichtung repräsentiert, sind z. B. in einem Speicher eines Programmiergerätes oder eines Servers hinterlegbar, wobei die Programmiergeräte, welche in einem Multiuser-Betrieb an der Projektierung und/oder Konfigurierung beteiligt sind, auf diesen gemeinsamen Speicher zugreifen könne. Das Projekt kann auch in mehrere Teilprojekte unterteilt sein, welche auf verschiedenen Programmiergeräten projektiert und/oder konfiguriert werden. Die Projektdaten eines Teilprojektes sind auf dem jeweiligen Programmiergerät hinterlegt, auf welchem das Teilprojekt projektiert und/oder konfiguriert wurde. Es werden lediglich solche Datensätze zentral abgespeichert, die anzeigen, welche Teilprojekte mit welchen Programmiergeräten in Wirkverbindung stehen, wobei diese Datensätze durch die Programmiergeräte auslesbar sind.

Aus dem genannten Siemens-Katalog ST PCS 7 ist ferner ein so genannter Process Device Manager bekannt, welcher insbesondere für Diagnose und Service von intelligenten Feldgeräten (Sensoren, Aktoren) und Feldkomponenten (Remote I/Os, Multiplexer, Kompaktregler, Wartengeräte) vorgesehen ist. Die getrennte Handhabung des Projektierens und/oder Konfigurierens eines Projektes, welches eine Automatisierungseinrichtung einer zu steuernden, technischen Anlage repräsentiert (technologische Sicht), einerseits und die Projektierung von Diagnose- und Instandhaltungsmaßnahmen andererseits ist fehleranfällig.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Engineeringsystem der eingangs genannten Art anzugeben, welches eine Projektierung von Komponenten einer Automatisierungseinrichtung im Hinblick auf Diagnose und/oder Instandhaltung dieser Komponenten vereinfacht.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Vorteilhaft ist, dass durch die Erfindung eine einheitliche Plattform im Hinblick auf die technologische und Diagnose- und/oder Instandhaltungssicht geschaffen wird. Dem Anwender wird ermöglicht, die Komponenten der Automatisierungseinrichtung eindeutig zu identifizieren und zu beurteilen. Im Falle einer Abweichung von einem gewünschten Zustand einer Komponente sind geeignete Maßnahmen vorgesehen. Eine geeignete Instandhaltungsmaßnahme kann z. B. sein, in Abhängigkeit eines Abnutzungsgrads einer Komponente diesen Abnutzungsgrad rechtzeitig anzuzeigen. Diese Komponente mit hohem Abnutzungsgrad ist auszutauschen, wodurch ein Anlagenstillstand vermieden wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind instandhaltungsrelevante Daten zumindest einer Komponente der Automatisierungseinrichtung in das Engineeringsystem eingebbar. Es ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass den einzelnen Komponenten des Automatisierungssystems instandhaltungsrelevante Daten zugeordnet werden. Diese Daten können beispielsweise als Alter einer Komponente oder die Betriebszeit einer Komponente umfassen. Nach einer für jede Komponente einstellbaren Zeitspanne kann gemäß der Erfindung angezeigt werden, dass die Komponente ausgetauscht oder gewartet werden muss. Es ist gemäß der Erfindung auch vorgesehen, dass die instandhaltungsrelevanten Daten der Komponenten in einer elektronischen Bibliothek in Form von Datensätzen abgelegt sind. Durch die Möglichkeit, die Daten verändern zu können oder neue Datensätze erstellen zu können, wird erreicht, dass jede Komponente in das System eingepflegt werden kann und so keine Beschränkung bei der Auswahl der Komponenten vorliegt.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist zumindest eine Komponente der Automatisierungseinrichtung mit Mitteln versehen, um instandhaltungsrelevante Informationen an das Engineeringsystem zu übertragen. Die instandhaltungsrelevanten Informationen können dabei beispielsweise die Betriebszeit einer Komponente, das Über- oder Unterschreiten eines Schwellenwertes oder spezifische Informationen zur Wartung umfassen. Vorgesehen ist auch, dass ein Datensatz, welcher instandhaltungsrelevante Informationen umfasst, in einzelnen Komponenten der Automatisierungseinrichtung abgelegt ist. Dies hat den Vorteil, dass nach der Installation neuer Komponenten deren instandhaltungsrelevante Daten nicht in das System eingepflegt werden müssen, sondern automatisch übertragen werden können. Eine nachträgliche Überarbeitung der instandhaltungsrelevanten Informationen ist daneben möglich.

Neben von Zeit- oder Betriebszeit abhängigen Instandhaltungsmaßnamen ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, instandhaltungsrelevante Informationen ereignisbasiert, insbesondere bei Unter- oder Überschreitung eines Grenzwertes, zu übertragen. So ermöglicht das erfindungsgemäße Engineeringsystem sowohl eine vorbeugende Instandhaltung, die zeit- oder zustandsabhängig erfolgen kann. Dabei übertragen Module des Automatisierungssystems eine Wartungsanforderung an das System. Die Wartungsanforderung kann beispielsweise durch einen Sensor, der den Verschleiß einer Komponente erkennt, erzeugt werden. Daneben ermöglicht das System eine ausfallorientierte Wartung, das heißt, wenn eine Komponente ausfällt, wird eine Wartungsanforderung generiert. Als ereignisbasierte Grenzwerte sind gemäß der Erfindung beispielsweise vorgesehen: Betriebsstunden, Füllstand, elektrische Spannung, elektrische Strom, Schwellenwerte für Druck, Temperatur, Durchflussmenge, Dichte von durch ein Rohr strömenden Fluiden, Eindringen von Fremdstoffen etc.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, alle Komponenten eines Automatisierungsystems, also sowohl die Komponenten der Prozessleittechnik, als auch die Komponenten der Automatisierungsanlage mit einzubeziehen. Die Diagnose, also die Bereitstellung und Ermittlung instandhaltungsrelevanter Informationen ist dabei von der Prozessleitung des Systems getrennt. Die Darstellung instandhaltungsrelevanter Informationen (maintenance) kann gemäß der Erfindung sowohl auf einem eigens dafür vorgesehenen Rechner (Maintenance Station, MS), als auch auf dem Rechner für die Prozessleittechnik (Operator Station, OS) erfolgen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind instandhaltungsrelevante Informationen automatisch darstellbar, insbesondere bei notwendig werden einer Instandhaltungsmaßnahme. Bei bestehendem Wartungsbedarf einer Komponente wird dies vom Engineeringsystem automatisch auf einer Maintenance Station dargestellt. In Kombination mit einer hierarchischen Darstellung der Komponenten ist vorgesehen, dass die Wartungsanforderung schon auf oberster Ebene der hierarchischen Struktur durch ein geeignetes Symbol angezeigt wird. Durch Anwählen des Wartungssymbols wird der Benutzer von Ebene zu Ebene zu der Komponente geführt, für die die Wartungsanforderung generiert wurde.

Die instandhaltungsrelevanten Informationen sind in Form von Daten im Engineeringsystem speicherbar. Dabei können die Datensätze, die instandhaltungsrelevante Informationen repräsentieren, sowohl auf einem zentralen Server, als auch in einer Maintenance Station selbst abgelegt sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Engineeringsystem Teil eines Bussystems, insbesondere eines Ethernet- und/oder Feldbussystems. So lässt sich das Engineeringsystem leicht in eine bestehende Automatisierungseinrichtung, deren Prozessleittechnik über ein Bussystem erfolgt, integrieren. Dabei werden für die Vernetzung der Rechner zur Prozessleitung häufig Ethernet-Netzwerke eingesetzt, werden die Komponenten der Automatisierungseinrichtung über einen Feldbus angesteuert werden.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Instandhaltung einer Automatisierungseinrichtung. Dabei sind Komponenten mit einem Engineeringsystem verbunden. Gemäß der Erfindung werden instandhaltungsrelevante Informationen vom dem Engineeringsystem ermittelt und dargestellt. Durch die Ermittlung und Darstellung instandhaltungsrelevanter Informationen wird eine vorausschauende Planung von Wartungsaufgaben ermöglicht.

Gemäß der Erfindung können instandhaltungsrelevante Daten zumindest einer Komponente der Automatisierungseinrichtung in das Engineeringsystem eingegeben werden. Aus den eingegeben Informationen können mittels des erfindungsgemäßen Engineeringsystems vorbeugende Wartungsanforderungen generiert werden.

Die instandhaltungsrelevanten Daten umfassen bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Adresse, ein Geräteprofil und einen Gerätenamen. Das System ermöglicht so die einfache Identifikation einer Komponente. Über ein Geräteprofil können beispielsweise Daten, die instandhaltungsrelevante Informationen repräsentieren, in das System eingepflegt werden oder bestehende Datensätze bearbeitet werden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist zumindest eine Vorwarnzeit oder ein Vorwarngrenzwert für eine notwendige Instandhaltungsmaßnahme einstellbar. Gemäß der Erfindung kann über geeignete Symbole der Status einer Komponente angezeigt werden. Wird eine Wartung erforderlich, ist vorgesehen, dies über einstellbare Vorwarnzeiten schon im Vorfeld anzuzeigen. Neben einer Vorwarnzeit bei zeitabhängigen Wartungsaufgaben kann bei ereignisbasierten Wartungsaufgaben beispielsweise ein Vorwarngrenzwert für einen Abnutzungsgrad eingestellt werden. So kann bereit bevor der Austausch einer Komponente oder des Teils einer Komponente erforderlich ist, Ersatz bestellt werden. Die Ersatzteilversorgung kann so optimal geplant werden.

Dabei ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die notwenig werdenden Instandhaltungsmaßnahmen hierarchisch strukturiert nach deren Dringlichkeit geordnet dazustellen. Dabei können etwa mehrere Zeitspannen für geringen, mittleren und akuten Wartungsbedarf eingestellt werden. So ist auf einen Blick der in aktuelle sowie in näherer und ferner Zukunft erforderliche Instandhaltungsbedarf darstellbar. Dies ermöglicht eine effiziente Planung der Instandhaltungsaufgaben.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird die hierarchische Struktur automatisch aus der Struktur eines Prozessleitsystems für eine Automatisierungseinrichtung ermittelt. Ist bei einem bestehenden Prozessleitsystem für eine Automatisierungseinrichtung die technische Struktur der Anlage in Form einer hierarchischen Struktur vorhanden, wird gemäß der Erfindung diese Struktur im Wesentlichen zur Darstellung der Instandhaltungsaufgaben verwendet. Zum einen kann so die manuelle Generierung einer Struktur für die Instandhaltung entfallen, zum anderen ist so die Bedienung einer Maintenance Station besonders einfach, da Benutzer in der Regel mit der Struktur der Prozessleitung vertraut ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Darstellung instandhaltungsrelevanter Informationen unabhängig vom Betrieb oder der Steuerung der Automatisierungseinrichtung erfolgt. Die Instandhaltung ist so von der Prozessleittechnik getrennt. Dies ermöglicht zum einen eine einfache nachträgliche Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zum anderen ist das System besondern einfach zu bedienen und ein Ausfall in der Prozessleittechnik hat keine Auswirkungen auf die Diagnose.

Dabei ist bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Prozessleitsystem als Maintenance System abgebildet wird. Bei Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält der Benutzer so im Wesentlichen die auf einer Operator Station bekannte Darstellung des Prozessleitsystems. Als Maintenance Station wird die Struktur des Prozessleitsystems unabhängig von prozessrelevanten Informationen dargestellt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden instandhaltungsrelevante Informationen auf einem Server hinterlegt und über zumindest einen Client abgerufen. Es ist vorgesehen die Instandhaltungsrelevanten Informationen zentral zu hinterlegen. Zur Erhöhung der Sicherheit kann der Server dabei redundant ausgestaltet sein. Auf Clients können gezielt Komponenten, die hierarchisch geordnet zu Komponentengruppen zusammengefasst sind, ausgewählt werden.

Dabei kann, wie gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, ein Client-spezifisches Instandhaltungsprofil erstellt werden. Der Benutzer kann dabei bestimmte Komponentengruppen, für deren Instandhaltung er zuständig ist, auswählen. Der Status der Komponenten wird über eine einstellbare Wiederholungsrate aktualisiert. Am Client werden dann nur die instandhaltungsrelevanten Informationen der ausgewählten Gerätegruppen angezeigt.

Anhand der Zeichnungen, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht ist, werden im Folgenden die Erfindung sowie Ergänzungen und Weiterbildungen näher beschrieben und erläutert.

1 zeigt ein Prozessleitsystem.

2 zeigt schematisch die Benutzeroberfläche der maintenance station eines erfindungsgemäßen Engineeringsystems.

3 zeigt schematisch ein Flussbild mit den verschiedenen Auswahlmöglichkeiten und der hierarchischen Strukturierung einer maintenance station.

4 zeigt schematisch die Bestandteile eines Diagnosefensters.

5 zeigt schematisch ein Fenster, in welchem verschiedene Komponenten nebst ihrem jeweiligen Status dargestellt sind.

6 zeigt schematisch die Konfiguration einer PC Station zur Visualisierung von Instandhaltungsaufgaben.

7 zeigt schematisch eine Maske zur Bearbeitung eines einzelnen Teilnehmers.

8 zeigt ein Engineeringsystem mit getrennter Maintenance und Operator Station.

9 zeigt ein schematisches Blockbild mit einer hierarchischen Struktur eines erfindungsgemäßen Engineeringsystems.

10 zeigt schematisch ein Prozessleitsystem, welches mit einem erfindungsgemäßen Engineeringsystem ausgestattet ist.

11 zeigt schematisch ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Engineeringsystems.

12 zeigt ein schematisches Flussbild zur Überwachung einer Komponente einer Automatisierungseinrichtung.

In 1 ist mit ein an sich bekanntes Prozessleitsystem 1 dargestellt, welches ein Engineeringsystem 2, ein Bedien- und Beobachtungssystem 3 und eine projektierte und konfigurierte Automatisierungseinrichtung 4 aufweist, wobei das Engineeringsystem 2 zur Projektierung und/oder Konfigurierung der Automatisierungseinrichtung 4 vorgesehen ist. Die Automatisierungseinrichtung 4, welche über ein Bussystem 5 und hier nicht dargestellte Busanschaltungen mit dem Engineeringsystem 2 und dem Bedien- und Beobachtungssystem 3 verbunden ist, umfasst unterschiedliche Automatisierungsgeräte 6, ferner Aktoren 7 und Sensoren 8 sowie weitere zur Steuerung einer technischen Anlage erforderliche Automatisierungskomponenten 9. Die Automatisierungsgeräte 6, welche über das Bussystem 5 und/oder weitere geeignete Bussysteme 10 miteinander verbunden sind, können unterschiedlich ausgebildet sein. So sind gewöhnlich Automatisierungsgeräte zur Lösung kleiner, mittlerer und größerer Automatisierungsaufgaben innerhalb der Automatisierungseinrichtung 4 vorgesehen, wobei zur Lösung kleiner Automatisierungsaufgaben mikro-speicherprogrammierbare Steuerungen, zur Lösung mittlerer Automatisierungsaufgaben speicherprogrammierbare Kleinsteuerungen und zur Lösung komplexerer Automatisierungsaufgaben leistungsstarke speicherprogrammierbare Steuerungen einsetzbar sind.

Mit welchen Hard- und Softwarekomponenten, d. h. mit welchen Automatisierungsgeräten, Bedien- und Beobachtungsgeräten, Bussystemen, Aktoren und Sensoren, und mit welchen Steuerprogrammen die Automatisierungseinrichtung 4 zu versehen ist, ist abhängig von der Komplexität der zu steuernden technischen Anlage und der Steueraufgabe, wobei die erforderlichen Hard- und Softwarekomponenten der Automatisierungseinrichtung 4 durch das Engineeringsystem 2 projektierbar und/oder konfigurierbar sind.

Aus den verschiedenen Hard- und Softwarekomponenten, insbesondere den Hard- und Softwarekomponenten der Feldgeräte, ermittelt das Engineeringsystem 2 automatisch instandhaltungsrelevante Daten, welche auf einem Visualisierungssystem des Engineeringsystems 2 und/oder auf einem sonstigen am Bussystem 5 angeschlossenen Visualisierungssystem darstellbar sind.

Im Folgenden wird auf 2 bis 7 verwiesen, in welchen verschiedene Darstellungen eines Instandhaltungsbereiches auf einem Visualisierungssystem gezeigt sind.

2 zeigt schematisch die Benutzeroberfläche der maintenance station 10 eines erfindungsgemäßen Engineeringsystems. Die Benutzeroberfläche des Engineeringsystems ist hierarchisch strukturiert und weist im Überblick eine Auswahlmöglichkeit für PC (Personal Computer) Stations 12, Netzwerkkomponenten 13 und AS (Automation System) Stations 11 auf. Bei entsprechender Auswahl erscheinen Fenster 14, 15, 16, in denen ein Überblick der einzelnen Komponenten mit einer Auswahlmöglichkeit vorgesehen ist. Mittels dieser hierarchischen Struktur ist es möglich, jede Komponente eines Prozessleitsystems schnell zu finden.

3 zeigt schematisch ein Flussbild mit den verschiedenen Auswahlmöglichkeiten und der hierarchischen Strukturierung der maintenance station 10. In einer ersten Auswahl gelangt der Benutzer zu Fenstern mit einem Überblick der PC Stations 15, der Netzwerkkomponenten 16 und der AS Stations 14. Die Fenster 14, 15, 16 zeigen jeweils eine Auswahl der einzelnen Komponenten. Die weiteren Auswahlmöglichkeiten sind nur für das Fenster der AS Stations 14 dargestellt. Im ersten Fenster der AS Stations 14 sind die einzelnen AS Stations auswählbar. Bei Auswahl einer einzelnen AS Station erscheint ein Fenster 17, welches die einzelnen Komponenten der AS Station darstellt. Die hier dargestellte AS Station umfasst ein central rack 18, welches über ein Profibus DP Netzwerk mit Slaves verbunden ist. Im Fenster der AS Station 17 ist das central rack ausgewählt. Bei Auswahl der Slaves erscheint ein hierarchisch strukturiertes Fenster 19, welches die einzelnen DP Slaves darstellt. Die DP Slaves können wiederum ausgewählt werden und werden dann in weiteren Fenstern 20, 21, 22, 23 dargestellt.

Über die hierarchische Strukturierung kann jede Komponente des Engineeringsystems ausgewählt werden.

4 zeigt schematisch die Bestandteile eines Diagnosefensters 30 eines erfindungsgemäßen Engineeringsystems. Die einzelnen Komponenten werden durch geeignete grafische Symbole dargestellt. Das Beispiel zeigt die Darstellung eines CPU racks, welches zwei racks 31, 32 umfasst. Ein optionales Erweiterungsrack 33 ist vorgesehen. Die dem rack zugeordneten subnets sind über Symbole 34 darstellt und können ausgewählt werden. Jedes Symbol eines subnets 34 umfasst eine Anzeige des maintenance status der Komponente 35 und eine Anzeige des maintenance status möglicher untergeordneter Gerätegruppen 36. Diese Anzeigen zeigen über ein geeignetes grafisches Symbol den aktuellen Status der Komponente. Ist beispielsweise keine Instandhaltungsmaßnahme in einem vorgegebenen Zeitintervall nötig, kann ein grünes Symbol dem Benutzer zeigen, dass die jeweilige Komponente keine Wartung benötigt.

In Kürze notwendige Wartungsmaßnahmen können über ein gelbes Symbol und dringender Instandsetzungsbedarf oder ein Defekt der Komponente über ein rotes Symbol dargestellt werden. Besonders von Vorteil ist, dass durch die hierarchische Struktur die Anzeige eines Wartungsbedarfes bereits bei einer übergeordneten Komponente vorgesehen ist. Hat ein Gerät einer untergeordneten Gerätegruppe akuten Wartungsbedarf, so wird in der Anzeige des maintenance Status der untergeordneten Gerätegruppe 36 ein entsprechendes Symbol angezeigt. Durch Anwahl der Anzeige 36 gelangt der Benutzer in ein weiteres Fenster (nicht dargestellt), in welchem die Komponente, für die Wartungsbedarf besteht, identifiziert werden kann.

5 zeigt schematisch ein Fenster 40, in welchem verschiedene Komponenten nebst ihrem jeweiligen Status dargestellt sind. Im diesem Beispiel ist eine Komponente ausgefallen, was über ein entsprechendes Wartungssymbol 41 dargestellt ist. Bei Auswahl des Wartungssymbols erscheint ein Fenster 42, welches neben dem Status der Komponente weitere instandhaltungsrelevante Informationen anzeigt. Diese Informationen können beispielsweise die Seriennummer, das Installationsdatum, den Gerätetyp, den Hard- und Softwarestand sowie die Bestellnummer zum Austausch umfassen.

6 zeigt schematisch die Konfiguration einer PC Station zur Visualisierung von Instandhaltungsaufgaben. Dabei wird ein Server, welcher instandhaltungsrelevante Informationen ermittelt, mit der PC Station verknüpft. In einem einstellbaren Intervall, beispielsweise im Minutentakt, werden die instandhaltungsrelevanten Informationen auf der PC Station aktualisiert. Über eine Maske zur Anlagenkonfiguration 50 können zu überwachende Komponenten ausgewählt werden. Den Komponenten ist beispielsweise ein Name 51 und eine IP-Adresse 52 zugeordnet. Die einzelnen Komponenten können in der Maske zur Anlagenkonfiguration 50 ausgewählt werden und bearbeitet werden, wie in 7 dargestellt ist. Zu erkennen ist eine Maske zur Bearbeitung eines einzelnen Teilnehmers 60. Über eine IP-Adresse 52 wird der Teilnehmer, der ein Gerät, eine Netzwerkkomponente etc. sein kann, eindeutig identifiziert. Dem Teilnehmer kann ein Name 51 zugeordnet werden. Unter einem Dateinamen kann das erzeugte Geräteprofil 61 abgespeichert werden.

Anhand von 8 wird die Trennung der Diagnose und Instandhaltungsfunktionen erläutert. Zusehen ist schematisch ein Prozessleitsystem 1, welches verschiedene Komponenten einer Automatisierungseinrichtung 70 umfasst. Zur Prozessleitung der Automatisierungseinrichtung ist eine OS (Operator Station) 71 vorgesehen. Gemäß der Erfindung ist eine von der OS unabhängige Maintenance Station 72 vorgesehen. In der Maintenance Station sind alle Komponenten der Automatisierungseinrichtung, also sowohl die Geräte der Prozessleittechnik, als auch die Anlagenkomponenten erfasst. Allen Komponenten der Automatisierungseinrichtung 70 sind einheitliche instandhaltungsrelevante Statusmeldungen zugeordnet. Ein zeit- oder ereignisbasiertes Diagnosereignis wird von der Maintenance Station 72 angezeigt. Dabei werden hier von der Komponenten der Automatisierungseinrichtung 70 Statusmeldungen an die Maintenance Station 72 zyklisch übermittelt. Die Diagnoseereignisse werden von der Maintenance Station hierarchisch geordnet darstellt.

9 zeigt ein schematisches Blockbild, mittels dessen die hierarchische Struktur des erfindungsgemäßen Engineeringsystems erläutert wird. Eine Operator Station 71 ist für die Prozessleitung vorgesehen. Die Komponenten einer Automatisierungseinrichtung sind dabei als technologische Anlagenansicht 73 in hierarchisch strukturierter Form hinterlegt und dargestellt. Bei der Projektierung wird die technologische Anlagenansicht 73 automatisch in eine Maintenance Station 72 transferiert. Die Maintenance Station 72 übernimmt also die hierarchische Struktur der Operator Station 71, die aus technischer Sicht erzeugt wurde. Die Maintenance Station 72 ist modular aufgebaut und kann, insbesondere bei kleineren Anlagen, auch auf demselben PC wie die Operator Station betrieben werden.

10 zeigt ein Prozessleitsystem 1, welches mit einem erfindungsgemäßen Engineeringsystem ausgestattet ist. Das Engineeringsystem umfasst hier redundant ausgestaltete MS (Maintenance System) Server 80, welche in einem Ethernet-Netzwerk eingebunden ist. Für Prozessleitaufgaben sind vom MS Server unabhängige OS (Operator Station) Server 81 vorgesehen. Instandhaltungsbereich und Prozessleitung sind somit voneinander getrennt. Das Prozessleitsystem dient der Steuerung und Überwachung einer Automatisierungseinrichtung, die über eine Vielzahl von verschiedenen Komponenten 70 verfügt, zu denen sowohl Geräte als auch Netzwerkkomponenten gehören. Als Benutzerschnittstelle für die Instandhaltung ist ein MS Client 82 vorgesehen, der ausschließlich der Instandhaltung des Prozessleitsystems dient, wogegen ein OS Client 83 ausschließlich als Benutzerschnittstelle für die Prozessleitung vorgesehen ist. Im Betriebszustand fordert der MS Client 82 zyklisch die Daten vom MS Server ab. Zusätzlich kann der MS Client 82 über das Netzwerk direkt auf die Komponenten 70 der Automatisierungseinrichtung zugreifen. Die Komponenten 70 der Automatisierungseinrichtung haben unterschiedliche Diagnosefähigkeiten. Es kann sogar Komponenten 70 geben, denen lediglich eine zeitabhängige Instandhaltung zugeordnet werden kann, die aber nicht über Mittel zur Selbstdiagnose verfügen. Der MS Client 82 stellt alle Komponenten mittels einheitlicher Symbole dar, die verschiedene Zustände repräsentieren. Je nach Diagnosefähigkeit der jeweiligen Komponente können auf dem MS Client 82 vom Benutzer verschiedene Fenster angewählt werden, um alle verfügbaren instandhaltungsrelevanten Informationen über die jeweilige Komponente darstellen zu können. Ein weiterer Client 84 kann sowohl als MS Client als auch als OS Client dienen. Aufgrund des modularen Aufbaus des Systems können auf dem weiteren Client 84 gleichzeitig MS und OS Fenster angezeigt werden.

11 zeigt schematisch ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Engineeringsystem 1. Eine Engineering Station 91 ist über einen Profibus mit Komponenten einer Automatisierungseinrichtung 70 verbunden. Im Netzwerk ist ein Diagnose-Repeater 90 integriert, der die Netzwerkleitungen stetig überprüft. Leitungsbrüche, Kurzschlüsse der Signalleitungen gegen die Schirmung sowie fehlende oder zuviel einsetzte Buswiderstände werden über den Diagnose-Repeater 90 an das Maintenance System (nicht dargestellt) übermittelt. Eine Fehlermeldung enthält dabei Angaben über das betroffene Bussegment, den Fehlerort (Entfernung zum Diagnose Repeater 90 oder zu einer bestimmten Komponente 70) und die mögliche Fehlerursache.

12 zeigt ein schematisches Flussbild 100, anhand dessen die Überwachung einer Komponente erläutert wird. Über eine Maintenance Station wird der Abnutzungsgrad einer Komponente angefordert 101. Die Komponente verfügt dazu über einen Sensor und übermittelt den gemessenen Wert über ein Netzwerk (nicht dargestellt). Für den Abnutzungsgrad sind zwei Schwellenwerte einstellbar. Zunächst wird der erste Schwellenwert abgefragt 102, der hier mit 50 % eingestellt ist. Liegt die Abnutzung unter 50 % wird wieder zyklisch nach einer einstellbaren Zeitspanne der Abnutzungsgrad erneut angefordert 101. Liegt die Abnutzung über 50 % wird ein zweiter einstellbarer Schwellenwert angefordert 103, der über dem ersten Schwellenwert liegt und akuten Wartungsbedarf repräsentiert. Liegt der Wert nicht über dem zweiten Schwellenwert von hier 80 %, generiert das System eine Meldung, dass Wartungsbedarf vorliegt 104 und setzt fort, zyklisch den Abnutzungsgrad anzufordern 101. Die Meldung, dass Wartungsbedarf besteht, kann an einem MS Client abgerufen werden (nicht dargestellt). Liegt der Wert über dem zweiten Schwellenwert, wird eine Warnmeldung generiert 105. Diese Warnmeldung wird an einem MS Client durch ein geeignetes Symbol angezeigt. Das erfindungsgemäße System ermöglicht so eine vorausschauende Instandhaltungsplanung.


Anspruch[de]
  1. Engineeringsystem zum Projektieren und/oder Konfigurieren eines Projektes, welches eine Automatisierungseinrichtung einer zu steuernden technischen Anlage repräsentiert, wobei in dem Engineeringsystem die für die Projektierung und/oder Konfiguration der Automatisierungseinrichtung erforderlichen Daten hinterlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Engineeringsystem mit Mitteln versehen ist, welche nach einer Anforderung des Anwenders aus einer projektierten Automatisierungseinrichtung automatisch instandhaltungsrelevante Informationen ermitteln, die in einem Diagnosebereich auf einem Visualisierungssytem darstellbar sind.
  2. Engineeringsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten der Automatisierungseinrichtung durch geeignete Symbole in hierarchisch gegliederten Bildern darstellbar sind.
  3. Engineeringsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass instandhaltungsrelevante Daten zumindest einer Komponente der Automatisierungseinrichtung in das Engineeringsystem eingebbar ist.
  4. Engineeringsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die instandhaltungsrelevanten Informationen zeit- und/oder betriebszeitbasiert ermittelbar sind.
  5. Engineeringsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Komponente der Automatisierungseinrichtung mit Mitteln versehen ist, um instandhaltungsrelevante Informationen an das Engineeringsystem zu übertragen.
  6. Engineeringsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die instandhaltungsrelevanten Informationen ereignisbasiert, insbesondere bei Unter- oder Überschreitung eines Grenzwertes, übertragbar sind.
  7. Engineeringsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass instandhaltungsrelevante Informationen automatisch darstellbar sind, insbesondere bei notwendig werden einer Instandhaltungsmaßnahme.
  8. Engineeringsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass instandhaltungsrelevante Informationen in Form von Daten im Engineeringsystem speicherbar sind.
  9. Engineeringsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Engineeringsystem Teil eines Bussystems, insbesondere eines Ethernet- und/oder Feldbussystems ist.
  10. Verfahren zur Instandhaltung einer Automatisierungseinrichtung, bei der Komponenten mit einem Engineeringsystem verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass instandhaltungsrelevante Informationen vom dem Engineeringsystem ermittelt und dargestellt werden.
  11. Verfahren zur Instandhaltung einer Automatisierungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass instandhaltungsrelevante Daten zumindest einer Komponente der Automatisierungseinrichtung in das Engineeringsystem eingegeben werden.
  12. Verfahren zur Instandhaltung einer Automatisierungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die instandhaltungsrelevanten Daten eine Adresse, ein Geräteprofil und/oder einen Gerätenamen umfassen.
  13. Verfahren zur Instandhaltung einer Automatisierungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die instandhaltungsrelevanten Informationen in einer hierarchischen Struktur dargestellt werden.
  14. Verfahren zur Instandhaltung einer Automatisierungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass hierarchische Struktur zumindest teilweise automatisch aus der Struktur des Prozessleitsystems einer Automatisierungseinrichtung erzeugt wird.
  15. Verfahren zur Instandhaltung einer Automatisierungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine notwendig werdende Instandhaltungsmaßnahme automatisch angezeigt wird.
  16. Verfahren zur Instandhaltung einer Automatisierungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Vorwarnzeit und/oder ein Vorwarngrenzwert für eine notwendige Instandhaltungsmaßnahme eingestellt wird.
  17. Verfahren zur Instandhaltung einer Automatisierungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Grenzwerte, die verschiedenen Warnstufen einer notwendig werdenden Instandhaltungsmaßnahme entsprechen, eingestellt werden.
  18. Verfahren zur Instandhaltung einer Automatisierungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass notwendig werdende Instandhaltungsmaßnahmen hierarchisch nach Dringlichkeit geordnet angezeigt werden.
  19. Verfahren zur Instandhaltung einer Automatisierungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Komponenten der Automatisierungseinrichtung Datensätze zugeordnet werden, die Daten über die Komponente und/oder Daten, die instandhaltungsrelevante Informationen repräsentieren, umfassen.
  20. Verfahren zur Instandhaltung einer Automatisierungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung und/oder Darstellung instandhaltungsrelevanter Informationen unabhängig vom Betrieb und/oder der Steuerung der Automatisierungseinrichtung erfolgt.
  21. Verfahren zur Instandhaltung einer Automatisierungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass instandhaltungsrelevante Informationen auf einem Server hinterlegt und über zumindest einen Client abgerufen werden.
  22. Verfahren zur Instandhaltung einer Automatisierungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Client-spezifisches Instandhaltungsprofil erstellt wird, welches bestimmte Komponenten oder Komponentengruppen der Automatisierungseinrichtung umfasst.
Es folgen 9 Blatt Zeichnungen






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