[发明专利]用于参数化自动化系统或控制系统的现场设备的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于参数化自动化系统或控制系统的现场设备的系统和方法。

背景技术

用于控制技术过程或技术设备的自动化系统通常包括中央控制单元。中央控制单元通过通信接口模块—也称作网关设备—与自动化系统的输入/输出单元和/或现场设备通信。网关设备在此提供在不同协议的现场总线之间的通信能力。

在过程自动化中在引导系统层面上使用高速以太网总线的情况下，网关设备作为引导系统层面与现场层面之间的中介元件工作，在所述引导系统层面中，以10M位/秒的传输率传输数据，在所述现场层面中，以1.2K位/秒的传输率进行例如用于现场总线协议的通信。在所述引导系统层面上网关具有从装置的功能，而在所述现场层面上，网关具有主装置的功能。

通常，在自动化系统或控制系统中使用的网关设备通过第一总线与高级的控制单元连接并且通过第二总线与现场设备通信。为了进行对不同协议进行处理的现场总线系统的通信，网关设备例如通过基于以太网的协议或PROFINET协议与中央控制单元通信，并且通过现场总线协议（例如CAN或CANopen）与连接到网关设备上的输入/输出设备和/或现场设备通信。

为了能够响应系统的硬件的输入和输出，必须根据相应的、客户特定的要求来配置和参数化在系统中使用的设备。用于参数化和配置的方法例如在IEC 61131-3中描述。

为了配置和参数化现场设备，设置一种设备描述文件，所述设备描述文件传输到现场设备中。设备描述文件例如包括：用于驱动器的设备特定信息、用于定位状态、压力测量、温度测量和/或流量测量和低压开关设备的仪器使用（Instrumentierungen）以及现场设备的功能性，其涉及设备的整个生命周期。

连接到网关设备上的设备的参数化通常通过集成在网关设备中的附加接口来进行，所述附加接口例如借助应用程序来配置和参数化。

为此，在网关设备中优选设置被实施为RS232接口、/RS422接口和/或RS485接口的串行接口，通过所述串行接口，将具有相应参数的设备描述文件加载到例如网关的闪存中。网关设备也可以通过USB接口与个人计算机连接，通过所述个人计算机可实施对现场设备的参数化。

在此，未提供通过第一高性能以太网总线或PROFIBUS来对连接到网关设备上的现场设备进行的完整参数化。

发明内容

因此，本发明所基于的任务是，说明用于参数化自动化系统或控制系统的现场设备的新颖的系统和方法，由此简化对控制系统或自动化系统的设备的参数化，并且尤其可通过第一高性能以太网总线或PROFIBUS来实施对连接到网关设备上的现场设备的完整参数化。

根据本发明，所述任务通过具有在权利要求1中说明的特征的、用于经由通信接口模块—也称作网关设备—来参数化和/或配置自动化系统或控制系统的现场设备的系统得到解决，所述通信接口模块被设置用于通过总线系统将现场设备连接到高级的控制单元上并且用于耦合至少两个现场总线系统。一种用于实施本发明的方法以及根据本发明的系统和方法的有利的扩展方案和改进在其他权利要求和说明书中说明。

根据本发明的系统和方法被设置用于在过程自动化或机械控制的自动化系统或控制系统中使用。

根据本发明的、用于参数化和配置自动化系统或控制系统的现场设备的系统包括：作为主装置工作的高级单元，例如控制单元（SPS）或引导系统，所述作为主装置工作的高级单元通过基于第一现场总线协议的第一通信链路与通信接口模块连接。该主装置控制连接到其上的从设备，以便进行数据传输，所述从设备具有对自动化系统或控制系统的网络的访问权。

通信接口模块通过基于第二现场总线协议的第二通信链路与至少一个作为从装置工作的现场设备连接。

用于参数化现场设备的数据结构保存在设备描述文件中。

在从现场设备的设备描述文件中优选产生三个初级子块之后，现在起由这些子块组成的设备描述文件保存在高级单元中。然而，也可以产生多于三个初级子块。这当次级现场总线需要此来例如用于特殊配置时就特别有用。

因此，设备描述文件分解成子块或者分配置也是有利的，这是因为可能的是，一个子块/分配置过大，或其他分配置（例如由于初级总线中关于最大块大小的限制）而不再适合在同一块中。

通过将设备描述文件分解成这些子块，通过有利的方式，可通过更好的分析能力来更快地发现配置错误。