自动化系统和自动化系统的运行方法技术方案

本发明专利技术涉及一种自动化系统，其包括：至少一个控制设备

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动化系统和自动化系统的运行方法


[0001]本专利技术涉及一种自动化系统，其包括至少一个控制设备
、
系统总线以及至少一个第一现场设备和第二现场设备
。
本专利技术还涉及用于运行根据本专利技术的自动化系统的方法
。

技术介绍

[0002]由
DE 10 2017 005 768 A1
已知一种自动化部件的系统及相关的运行方法
。
该系统具有控制单元，该控制单元包括存储区域，存储区域包含有参数数据集
。
[0003]由
EP 3 215 899 B1
已知一种用于运行工业设备的方法，该工业设备包括控制系统
。
控制系统具有控制器和与该控制器相连以用于数据交换的变流器
。
[0004]文献
DE 10 2011 086 726 B4
公开了一种自动化系统，该自动化系统包括管理系统服务器
、
控制装置和现场设备
。
控制装置和现场设备经由现场总线网络通信，管理系统服务器和控制装置经由控制网络通信
。
[0005]由
DE 10 2019 207 790 A1
已知一种与安全相关的设备，该设备具有多个设备部件
。
这些设备部件的通信接口利用通信线路相互连接
。
[0006]由
DE 10 2017 123 615 A1
已知一种用于可编程控制器的安全模块
。
该安全模块具有多个模块，这些模块经由内部总线连接
。
[0007]由
EP 3 240 370 A1
已知一种用于监视事件的设备
。
该设备包括用于联接到总线上的网络接口
。
[0008]由
WO 2020/018335 A1
已知一种自动化系统，该自动化系统具有多个现场设备
。
在此，将一个现场设备选定为主站
。

技术实现思路

[0009]因此本专利技术的目的是，改进自动化系统以及改进用于运行自动化系统的方法
。
[0010]根据本专利技术，该目的通过具有权利要求1说明的特征的自动化系统来实现
。
本专利技术的有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题
。
根据本专利技术，该目的也通过具有权利要求
11
中说明的特征的用于运行根据本专利技术的自动化系统的方法来实现
。
[0011]根据本专利技术的自动化系统包括至少一个控制设备
、
系统总线以及至少一个第一现场设备和第二现场设备
。
在此，控制设备具有用于经由系统总线与现场设备进行通信的系统总线接口，并且现场设备分别具有用于经由系统总线进行通信的数据接口
。
现场设备分别具有用于接收监控信号的监控输入端和用于输出监控信号的监控输出端
。
在此，第一现场设备的监控输入端经由系统总线与第二现场设备的监控输出端联接，并且第二现场设备的监控输入端经由系统总线与第一现场设备的监控输出端联接
。
[0012]因此，在自动化系统中通常被配置为从站的现场设备就能够经由现场总线直接彼此通信
。
而不需要经由通常被配置为主站的控制设备进行间接通信
。
数据和监控信号能在现场设备之间直接交换
。
通过根据本专利技术的自动化系统的设计方案，使得现场设备分别模拟成用于另外的现场设备的主站
。
因此可以实现，现场设备在自动化系统中运行，其中，无
需主站
。
[0013]根据本专利技术的优选的设计方案，现场设备分别被构造成安全组件
。
因此，根据本专利技术的自动化系统能用于与安全相关的应用中
。
在此，尤其是必须保证自动化系统的功能安全，例如符合
EN ISO 13849“机械安全
——
控制器中与安全相关的部分”标准以及
EN/IEC 61508“与安全相关的电气
/
电子
/
可编程电子系统的功能安全”标准
。
在此，尤其是不需要安全协议主站
。
安全协议主站的价格相对较高，因此将显著节约成本
。
在此，数据能根据黑色通道
(Black
‑
Channel)
原理在使用安全协议的情况下进行传输
。
[0014]根据本专利技术的有利的设计方案，控制设备具有用于控制现场设备的控制单元
。
在此，控制单元被设置成用于经由系统总线接口向现场设备发送控制数据
。
控制单元在此被构造为虚拟的非安全协议主机
(VNSPH)
，并被设置成用于控制现场设备，尤其是控制现场设备经由系统总线的通信
。
例如状态信号
、
控制信号和过程数据属于控制数据
。
[0015]根据本专利技术的有利的改进方案，控制设备具有路由单元，该路由单元被设置成用于将第一现场设备的监控输入端与第二现场设备的监控输出端相联接，并将第二现场设备的监控输入端与第一现场设备的监控输出端相联接
。
路由单元在此被构造为非安全黑色通道路由器
(Nonsafe
‑
Black
‑
Channel
‑
Router、NBCR)
，并被设置成用于配置系统总线并控制经由系统总线进行的数据交换
。
[0016]根据本专利技术的有利的设计方案，第一现场设备被设置成用于经由数据接口向第二现场设备发送数据，而第二现场设备被设置成用于经由数据接口向第一现场设备发送数据
。
因此，第一现场设备与第二现场设备之间就能根据黑色通道原理在绕过主站的情况下直接传输数据
。
[0017]根据本专利技术的优选的设计方案，现场设备分别具有配置单元，配置单元被设置成用于根据配置数据将相应的现场设备切换到并行运行模式或从站运行模式
。
切换到并行运行模式的现场设备经由监控输出端输出监控信号，并经由监控输入端接收监控信号
。
切换到从站运行模式的现场设备经由数据接口输出监控信号，并经由数据接口接收监控信号
。
经由数据接口输出的监控信号在此经由系统总线向控制设备发送，尤其是向控制单元发送
。
经由数据接口接收的监控信号在此从控制设备
、
尤其是从控制单元经由系统总线向相应的现场设备传输
。
因此，在根据本专利技术的自动化系统中，现场设备能以并行模式运行
。
替选地，现场设备也能在具有主站的传统的自动化系统中以从站运行模式运行
。
[0018]根据本专利技术的有利的改进方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种自动化系统，其包括：至少一个控制设备
(10)、
系统总线
(12)、
以及至少一个第一现场设备
(31)
和第二现场设备
(32)
，其中，控制设备
(10)
具有用于经由系统总线
(12)
与现场设备
(31、32)
通信的系统总线接口
(21)
，现场设备
(31、32)
分别具有用于经由系统总线
(12)
进行通信的数据接口
(41)
，其特征在于，现场设备
(31、32)
分别具有用于接收监控信号的监控输入端
(45)
以及用于输出监控信号的监控输出端
(46)
，第一现场设备
(31)
的监控输入端
(45)
经由系统总线
(12)
与第二现场设备
(32)
的监控输出端
(46)
联接，第二现场设备
(32)
的监控输入端
(45)
经由系统总线
(12)
与第一现场设备
(31)
的监控输出端
(46)
联接
。2.
根据权利要求1所述的自动化系统，其特征在于，现场设备
(31、32)
分别被构造为安全组件
。3.
根据前述权利要求中任一项所述的自动化系统，其特征在于，控制设备
(10)
具有用于控制现场设备
(31、32)
的控制单元
(20)
，控制单元
(20)
被设置成用于经由系统总线接口
(21)
向现场设备
(31、32)
发送控制数据
。4.
根据前述权利要求中任一项所述的自动化系统，其特征在于，控制设备
(10)
包括路由单元
(25)
，路由单元被设置成用于，将第一现场设备
(31)
的监控输入端
(45)
与第二现场设备
(32)
的监控输出端
(46)
联接，以及将第二现场设备
(32)
的监控输入端
(45)
与第一现场设备
(31)
的监控输出端
(46)
联接
。5.
根据前述权利要求中任一项所述的自动化系统，其特征在于，第一现场设备
(31)
被设置成用于经由数据接口
(41)
向第二现场设备
(32)
发送数据，第二现场设备
(32)
被设置成用于经由数据接口
(41)
向第一现场设备
(31)
发送数据
。6.
根据前述权利要求中任一项所述的自动化系统，其特征在于，现场设备
(31、32)
分别具有配置单元
(53)
，所述配置单元被设置成用于根据配置数据将相应的现场设备
(31、32)
切换到并行运行模式或从站运行模式，其中，切换到并行运行模式的现场设备
(31、32)
经由监控输出端
(46)
输出监控信号，并经由监控输入端
(45)
接收监控信号，切换到从站运行模式的现场设备
(31、32)
经由数据接口
(41)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：索尤若驱动有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：