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Patent Searching and Data


Title:
AUTOMATION SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING AN AUTOMATION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/048145
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an automation system (1) comprising a first automation controller (3.1) and a redundant second automation controller (3.2). The automation system (1) further comprises at least one peripheral unit and a bus system (4) interconnecting the two automation controllers (3.1, 3.2) and the at least one peripheral unit. The at least one peripheral unit is connected to the bus system (4) by means of an associated bus interface unit (5.1, 5.2, 5.3). The bus interface unit (5.1, 5.2, 5.3) comprises a first bus controller (7.1) associated with the first automation controller (3.1), a second bus controller (7.2) associated with the second automation controller (3.2), and a switching unit (9) for switching between the two bus controllers (7.1, 7.2). The invention further relates to a method for operating such an automation system (1), wherein one of the two automation controllers (3.1, 3.2) is selected for controlling the automation system (1), depending on the situation.

Inventors:
KARL HARALD (DE)
KERN KARL-HEINZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/065796
Publication Date:
April 28, 2011
Filing Date:
October 20, 2010
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
KARL HARALD (DE)
KERN KARL-HEINZ (DE)
International Classes:
G06F11/20; H04L69/40
Domestic Patent References:
WO1991008535A11991-06-13
WO2002001305A12002-01-03
Foreign References:
DE19939567A12001-03-08
US20050232145A12005-10-20
US20030023892A12003-01-30
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Automatisierungssystem (1) mit einer ersten Automatisierungssteuerung (3.1) und einer redundanten zweiten Automati- sierungssteuerung (3.2) sowie wenigstens einer Peripherieeinheit und einem Bussystem (4), das die beiden Automatisie¬ rungssteuerungen (3.1, 3.2) und die wenigstens eine Periphe¬ rieeinheit miteinander verbindet, wobei die wenigstens eine Peripherieeinheit mittels einer zugehörigen Busanschaltungs- baugruppe (5.1, 5.2, 5.3) an das Bussystem (4) angeschlossen ist und die Busanschaltungsbaugruppe (5.1, 5.2, 5.3) einen ersten Buscontroller (7.1), der der ersten Automatisierungssteuerung (3.1) zugeordnet ist und über das Bussystem (4) mit dieser in Verbindung steht, einen zweiten Buscontrol- 1er (7.2), der der zweiten Automatisierungssteuerung (3.2) zugeordnet ist und über das Bussystem (4) mit dieser in Verbindung steht, und eine Umschaltungseinheit (9) zum Umschal¬ ten zwischen den beiden Buscontrollern (7.1, 7.2) umfasst. 2. Automatisierungssystem (1) nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass das Bussystem (4) ein Feldbus¬ system ist.

3. Automatisierungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass der erste Buscontroller (7.1) einer Busanschaltungsbaugruppe (5.1, 5.2, 5.3) direkt an das Bussystem (4) angeschlossen ist und der zweite Buscontroller (7.2) mit dem ersten Buscontroller (7.1) verbunden ist und über diese Verbindung indirekt an das Bussystem (4) ange- schlössen ist.

4. Verfahren zum Betrieb eines Automatisierungssystems (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei situationsab¬ hängig eine der beiden Automatisierungssteuerungen (3.1, 3.2) zur Steuerung des Automatisierungssystems (1) ausgewählt wird und in der Busanschaltungsbaugruppe (5.1, 5.2, 5.3) der we¬ nigstens einen Peripherieeinheit derjenige Buscontrol¬ ler (7.1, 7.2) für den Zugriff auf die Peripherieeinheit aus- gewählt wird, der der jeweils zur Steuerung des Automatisie¬ rungssystems (1) ausgewählten Automatisierungssteuerung (3.1, 3.2) zugeordnet ist. 5. Verfahren nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass das Automatisierungssystem (1) mittels der ersten Automatisierungssteuerung (3.1) gesteuert wird, wenn diese zur Steuerung verfügbar und betriebsbereit ist, und mittels der zweiten Automatisierungssteuerung (3.2) gesteuert wird, wenn die erste Automatisierungssteue¬ rung (3.1) nicht betriebsbereit oder nicht verfügbar ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,

dadurch gekennzeichnet, dass die Verfügbarkeit und Betriebs- bereitschaft jeder der Automatisierungssteuerungen (3.1, 3.2) laufend überwacht werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Automatisie- rungssteuerungen (3.1, 3.2) gegenseitig auf Verfügbarkeit und Betriebsbereitschaft überwachen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass den Buscontrollern (7.1, 7.2) der Busanschaltungsbaugruppe (5.1, 5.2, 5.3) der wenigstens einen Peripherieeinheit jeder Wechsel der zur Steuerung des Automatisierungssystems (1) ausgewählten Automatisierungs¬ steuerung (3.1, 3.2) über das Bussystem (4) mitgeteilt wird. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass den Buscontrollern (7.1, 7.2) der Busanschaltungsbaugruppe (5.1, 5.2, 5.3) der wenigstens einen Peripherieeinheit zyklisch in vorgebbaren Zeitabständen über das Bussystem (4) mitgeteilt wird, welche der beiden Au- tomatisierungssteuerungen (3.1, 3.2) aktuell zur Steuerung des Automatisierungssystems (1) ausgewählt ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Wechsel des auf die wenigstens eine Peripherieeinheit zugreifenden Buscontrol¬ lers (7.1, 7.2) dem den Zugriff übernehmenden Buscontrol- 1er (7.1, 7.2) von dem den Zugriff abgebenden Buscontroller (7.1, 7.2) ein aktueller Systemzustand der wenigstens einen Peripherieeinheit übermittelt wird.

Description:
Beschreibung

Automatisierungssystem und Verfahren zum Betrieb eines Automatisierungssystems

Die Erfindung betrifft ein Automatisierungssystem mit einer Automatisierungssteuerung, wenigstens einer Peripherieeinheit und einem Bussystem sowie ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Automatisierungssystems .

Bekannte Automatisierungssysteme dieser Art basieren oftmals auf einer so genannten Master-Slave-Kommunikation zwischen einer Automatisierungssteuerung und damit zu steuernden Peripherieeinheiten. Dabei übernimmt die Automatisierungssteue ¬ rung die Rolle des Masters und die Peripherieeinheiten übernehmen die Rollen der Slaves. Der Master kommuniziert über das Bussystem mit den Slaves, während die Slaves nicht oder nur eingeschränkt miteinander kommunizieren. Automatisierungssysteme, an die hohe Verfügbarkeitsanforderungen gestellt werden, beispielsweise für die Automatisierung von Schienenfahrzeugen, müssen es ermöglichen, Ausfälle oder Verfügbarkeitsdefizite einer Automatisierungssteuerung abzufangen oder zu kompensieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Automatisie ¬ rungssystem mit einer verbesserten Betriebssicherheit anzugeben. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum sicheren Betrieb eines derartigen Automatisierungssystems anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Automati ¬ sierungssystems durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hin ¬ sichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 4 gelöst .

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Das erfindungsgemäße Automatisierungssystem weist eine erste Automatisierungssteuerung und eine redundante zweite Automa ¬ tisierungssteuerung auf. Ferner weist es wenigstens eine Pe ¬ ripherieeinheit und ein Bussystem auf, das die beiden Automa- tisierungssteuerungen und die wenigstens eine Peripherieeinheit miteinander verbindet. Die wenigstens eine Peripherie ¬ einheit ist mittels einer zugehörigen Busanschaltungsbaugrup- pe an das Bussystem angeschlossen. Die Busanschaltungsbau- gruppe umfasst einen ersten Buscontroller, der der ersten Au- tomatisierungssteuerung zugeordnet ist und über das Bussystem mit dieser in Verbindung steht, einen zweiten Buscontroller, der der zweiten Automatisierungssteuerung zugeordnet ist und über das Bussystem mit dieser in Verbindung steht, und eine Umschaltungseinheit zum Umschalten zwischen den beiden Bus- Controllern.

Dadurch, dass das Automatisierungssystem zwei gleichartige Automatisierungssteuerungen aufweist, kann ein Ausfall oder eine Nichtverfügbarkeit einer der Automatisierungssteuerungen durch die zweite Automatisierungssteuerung kompensiert werden. Dies erhöht vorteilhaft die Betriebssicherheit des Auto ¬ matisierungssystems .

Dadurch, dass die Busanschaltungsbaugruppen der Peripherie- einheiten jeweils zwei Buscontroller aufweist, die jeweils einer anderen der beiden Automatisierungssteuerungen zugeordnet sind und mit dieser in Verbindung stehen, kann bei einem Wechsel der das Automatisierungssystem steuernden Automatisierungssteuerung die die Steuerung übernehmende Automatisie- rungssteuerung sehr schnell vollständig über die ihr zugeord ¬ neten Buscontroller auf die Peripherieeinheiten zugreifen, da die Verbindung zu diesen Buscontrollern bereits besteht und nicht erst aufgebaut werden muss. Dadurch wird eine Umschalt ¬ zeit bei einem Steuerungswechsel des Automatisierungssystems reduziert, was insbesondere vorteilhaft ist, wenn an das Au ¬ tomatisierungssystem hohe Sicherheitsanforderungen mit kurzen Umschaltzeiten gestellt werden. Die Verringerung der Umschaltzeit wird dabei vorteilhaft mit einem geringen Hardwareaufwand und ohne zusätzlichen Soft ¬ wareaufwand erreicht, da lediglich die Anzahl der Buscontrol ¬ ler erhöht wird, während alle weiteren Komponenten der Busan- Schaltungsbaugruppen und Peripherieeinheiten und unverändert bleiben .

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Bussystem ein FeldbusSystem.

Dadurch werden von dem Automatisierungssystem bekannte vorteilhafte Eigenschaften eines Feldbussystems realisiert. Ins ¬ besondere werden Verkabelungsaufwand und -kosten reduziert, eine hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit durch kurze Sig- nalwege erreicht und eine einfache Erweiterbarkeit und Änder ¬ barkeit des Automatisierungssystems ermöglicht.

Vorzugsweise ist der erste Buscontroller einer Busanschal- tungsbaugruppe direkt an das Bussystem angeschlossen und der zweite Buscontroller ist mit dem ersten Buscontroller verbunden und über diese Verbindung indirekt an das Bussystem angeschlossen .

Dadurch braucht nur einer der beiden Buscontroller einer Bus- anschaltungsbaugruppe an das Feldbussystem angeschlossen werden, so dass der Anschluss der Busanschaltungsbaugruppe an das Bussystem gegenüber einer Busanschaltungsbaugruppe mit nur einem Buscontroller nicht verändert werden muss. Dadurch wird der Hardwareaufwand für den zweiten Buscontroller vor- teilhaft reduziert und die Realisierung des erfindungsgemäßen Automatisierungssystems vereinfacht .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Automatisierungssystems wird situationsabhängig eine der beiden Automatisierungssteuerungen zur Steuerung des Automatisierungssystems ausgewählt. Ferner wird in der Busan ¬ schaltungsbaugruppe der wenigstens einen Peripherieeinheit derjenige Buscontroller für den Zugriff auf die Peripherie- einheit ausgewählt, der der jeweils zur Steuerung des Automa ¬ tisierungssystems ausgewählten Automatisierungssteuerung zugeordnet ist. Durch situationsabhängige Auswahl einer der Automatisierungs ¬ steuerungen zur Steuerung des Automatisierungssystems kann die Steuerung situationsbedingten Erfordernissen angepasst werden. Insbesondere kann das Automatisierungssystem bei Ausfall oder Nicht erfügbarkeit einer Automatisierungssteuerung durch die jeweils andere Automatisierungssteuerung gesteuert werden, wodurch, wie oben bereits beschrieben, die Betriebssicherheit des Automatisierungssystems vorteilhaft erhöht wird . Die Auswahl des der jeweils steuernden Automatisierungssteue ¬ rung zugeordneten Buscontrollers für den Zugriff dieser Automatisierungssteuerung auf die Peripherieeinheit ermöglicht dabei die oben bereits erwähnte vorteilhafte Reduzierung der Umschaltzeiten bei einem Wechsel der steuernden Automatisie- rungssteuerung .

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird das Automatisie ¬ rungssystem mittels der ersten Automatisierungssteuerung gesteuert, wenn diese zur Steuerung verfügbar und betriebsbe- reit ist, und mittels der zweiten Automatisierungssteuerung gesteuert, wenn die erste Automatisierungssteuerung nicht betriebsbereit oder nicht verfügbar ist.

Dadurch wird in einfacher und effizienter Weise eine verfüg- bare und betriebsbereite Automatisierungssteuerung zur betriebssicheren Steuerung des Automatisierungssystems ausge ¬ wählt .

Vorzugsweise werden die Verfügbarkeit und Betriebsbereit- schaff jeder der Automatisierungssteuerungen laufend überwacht . Dadurch kann ein Ausfall oder eine Nichtverfügbarkeit einer Automatisierungssteuerung zuverlässig und unverzüglich erkannt werden und erforderlichenfalls die Steuerung des Auto ¬ matisierungssystems der jeweils anderen Automatisierungssteu- erung übergeben werden.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht dabei vor, dass sich die beiden Automatisierungssteuerungen gegenseitig auf Verfügbarkeit und Betriebsbereitschaft überwachen.

Dadurch wird die Verfügbarkeit und Betriebsbereitschaft der Automatisierungssteuerungen durch die Automatisierungssteuerungen selbst überwacht, so dass keine zusätzlichen Überwa ¬ chungsmittel benötigt werden.

Des Weiteren wird den Buscontrollern der Busanschaltungsbau- gruppe der wenigstens einen Peripherieeinheit vorzugsweise jeder Wechsel der zur Steuerung des Automatisierungssystems ausgewählten Automatisierungssteuerung über das Bussystem mitgeteilt.

Dadurch wird den Buscontrollern unverzüglich ein Wechsel der steuernden Automatisierungssteuerung angezeigt, so dass der Zugriff auf die Peripherieeinheiten auf diejenigen Buscont- roller umgeschaltet werden kann, die der die Steuerung übernehmenden Automatisierungssteuerung zugeordnet sind.

Alternativ oder zusätzlich wird den Buscontrollern der Busan- schaltungsbaugruppe der wenigstens einen Peripherieeinheit vorzugsweise zyklisch in vorgebbaren Zeitabständen über das

Bussystem mitgeteilt, welche der beiden Automatisierungssteu ¬ erungen aktuell zur Steuerung des Automatisierungssystems ausgewählt ist. Auch dies ermöglicht es den Buscontrollern, einen Wechsel der steuernden Automatisierungssteuerung zu erkennen und darauf zu reagieren. Wenn die zyklische Benachrichtigung der Buscontroller zusätzlich zu einer Benachrichtigung bei jedem Wechsel der steuernden Automatisierungssteuerung verwendet wird, können außerdem Übertragungsfehler, beispielsweise ein Verlust einer Nachricht über einen erfolgten Wechsel der steuernden Automatisierungssteuerung, vorteilhaft kompensiert werden.

Eine weitere bevorzugte alternative oder zusätzliche Ausges ¬ taltung des Verfahrens sieht vor, dass bei einem Wechsel des auf die wenigstens eine Peripherieeinheit zugreifenden Bus- Controllers dem den Zugriff übernehmenden Buscontroller von dem den Zugriff abgebenden Buscontroller ein aktueller Systemzustand der wenigstens einen Peripherieeinheit übermittelt wird . Im Falle eines Wechsels der steuernden Automatisierungssteue ¬ rung und eines damit einhergehenden Umschaltens auf die die ¬ ser Automatisierungssteuerung zugeordneten Buscontroller können einem Buscontroller, der den Zugriff auf eine Peripherieeinheit übernimmt, von dem ihm den Zugriff übergebenden Bus- Controller wichtige Informationen übermittelt werden, die für den fehlerfreien Zugriff auf die Peripherieeinheit benötigt werden. Dadurch braucht ein den Zugriff übernehmender Buscontroller diese Informationen nicht erst selbst ermitteln, wodurch die Umschaltzeit weiter vorteilhaft reduziert wird. Derartige Informationen sind beispielsweise Informationen über das Stecken und Ziehen von Modulen an der Peripherieeinheit, oder Einstellungen und Schreiboperationen, welche von der Peripherieeinheit an dem den Zugriff übergebenden Buscontroller vorgenommen wurden, wie z.B. die Konfiguration von Ports oder das Schreiben von Diagnoseinformationen.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben.

Dabei zeigen: FIG 1 ein Blockschaltbild eines Automatisierungssystems mit zwei Automatisierungssteuerungen und drei mit diesen über ein Bussystem verbundenen Busanschal- tungsbaugruppen von Peripherieeinheiten, und

FIG 2 ein Blockschaltbild einer Busanschaltungsbaugruppe mit zwei Buscontrollern und einer Umschaltungsein- heit .

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt schematisch ein Blockschaltbild eines Automati ¬ sierungssystems 1 mit zwei Automatisierungssteuerungen 3.1, 3.2 und drei mit diesen über ein Bussystem 4 verbundenen Bus- anschaltungsbaugruppen 5 von nicht näher dargestellten Peripherieeinheiten.

Das Automatisierungssystem 1 kann beispielsweise ein System zur Steuerung von Türen von Schienenfahrzeugen sein. Eine mögliche Peripherieeinheit kann in diesem Beispiel beispiels ¬ weise eine Türsteuerung zur automatischen Steuerung des automatischen Schließens und Öffnens einer Tür des Schienenfahrzeuges sein. Die Erfindung ist jedoch weitgehend unabhängig von den konkreten Aufgaben des Automatisierungssystems 1 und der Peripherieeinheiten.

Die Automatisierungssteuerungen 3.1, 3.2 sind als gleichartige Prozessoren zur Steuerung der Peripherieeinheiten mittels jeweils eines Betriebssystems und wenigstens eines Anwen- dungsprogrammes ausgebildet.

Das Bussystem 4 ist als ein Feldbussystem ausgebildet, beispielsweise als ein so genannter Profibus (= Process Field Bus) .

Die Automatisierungssteuerungen 3.1, 3.2 sind jeweils mittels einer zugehörigen Switcheinheit 6.1, 6.2 an das Bussystem 4 angeschlossen . Jede Busanschaltungsbaugruppe 5.1, 5.2, 5.3 weist zwei gleichartige Buscontroller 7.1, 7.2 zur Steuerung eines Datenaustausches über das Bussystem 4 auf. Dabei ist ein erster Buscontroller 7.1 einer ersten Automatisierungssteuerung 3.1 zugeordnet und steht mit dieser über das Bussystem 4 perma ¬ nent in Verbindung. Entsprechend ist der zweite Buscontrol ¬ ler 7.2 der zweiten Automatisierungssteuerung 3.2 zugeordnet und steht mit dieser über das Bussystem 4 permanent in Verbindung .

In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind da ¬ bei eine erste Busanschaltungsbaugruppe 5.1 und eine zweite Busanschaltungsbaugruppe 5.2 über ihren jeweiligen ersten Buscontroller 7.1 direkt an das Bussystem 4 angeschlossen, während die dritte Busanschaltungsbaugruppe 5.3 nur indirekt über die erste Busanschaltungsbaugruppe 5.1, mit der sie über eine Zusatzdatenverbindung 8 verbunden ist, an das Bussystem 4 angeschlossen ist. Die Erfindung erlaubt Ausführungs ¬ beispiele mit entsprechend erweiterten oder abgewandelten Vernetzungen von Busanschaltungsbaugruppen 5

Ferner können in alternativen Ausführungsbeispielen die Buscontroller 7.1, 7.2 einer oder mehrerer der Busanschaltungsbaugruppen 5.1, 5.2, 5.3 auch in Reihe an das Bussystem 4 angeschlossen sein.

Die beiden Switcheinheiten 6.1, 6.2 weisen jeweils einen dritten Buscontroller 7.3 zur Steuerung ihres Datenaustausches über das Bussystem 4 auf, und die beiden Automatisie ¬ rungssteuerungen 3.1, 3.2 weisen jeweils einen vierten Bus- Controller 7.4 auf.

Dabei wird eine Steuerungsredundanz hergestellt, die darin besteht, dass von den beiden Automatisierungssteuerungen 3.1, 3.2 gleichzeitig Datenverbindungen zu den Peripherieeinheiten aufgebaut und aufrecht erhalten werden. Durch das Bestehen dieser Datenverbindungen kann wegen der redundanten Ausführung der Automatisierungssteuerungen 3.1, 3.2 durch eine Um- schaltung zwischen diesen Automatisierungssteuerungen 3.1, 3.2 eine ausreichend schnelle Umschaltzeit ermöglicht werden; müssten diese Datenverbindungen bei dem Umschalten erst aufgebaut werden, ließen sich die Anforderungen an kurze Umschaltzeiten, beispielsweise im Sekundenbereich, nicht erfül- len .

Durch zwei Buscontroller 7.1, 7.2 in jeder Busanschaltungs- baugruppe 5.1, 5.2, 5.3 wird ermöglicht, dass jede Automati ¬ sierungssteuerung 3.1, 3.2 genau eine Verbindung zu den Peri- pherieeinheiten unterhält, wobei jeder erste und zweite Bus ¬ controller 7.1, 7.2 genau einer Automatisierungssteue ¬ rung 3.1, 3.2 zugeordnet ist. Die Automatisierungssteuerungen 3.1, 3.2 sehen dabei getrennte Instanzen der jeweiligen Peripherieeinheit, repräsentiert durch die beiden Buscontrol- 1er 7.1, 7.2. Dabei ist jede Busanschaltungsbaugruppe 5.1,

5.2, 5.3 und jede Peripherieeinheit als Hardware jedoch vor ¬ teilhaft nur einmal vorhanden, so dass eine Hardwareverdoppe ¬ lung auf die Buscontroller 7.1, 7.2 beschränkt bleibt. Figur 2 zeigt detaillierter die erste Busanschaltungsbaugrup ¬ pe 5.1 in einem Blockschaltbild. Die weiteren Busanschal- tungsbaugruppen 5.2, 5.3 sind gleichartig ausgebildet.

Die erste Busanschaltungsbaugruppe 5.1 umfasst einen ersten Buscontroller 7.1, einen zweiten Buscontroller 7.2, eine Um- schaltungseinheit 9 und eine Speichereinheit 11. Die beiden Buscontroller 7.1, 7.2 werden jeweils mittels einer Buscontrollersoftware 13 gesteuert. Die Speichereinheit 11 wird mit ¬ tels eines Speichertreibers 15 gesteuert.

Der erste Buscontroller 7.1 ist direkt an das Bussystem 4 angeschlossen, während der zweite Buscontroller 7.2 mit dem ersten Buscontroller 7.1 verbunden ist und über diese Verbindung indirekt an das Bussystem 4 angeschlossen ist.

Jede Buscontrollersoftware 13 verwaltet für ihren Buscontrol ¬ ler 7.1, 7.2 einen eigenen Stapelspeicher und ein eigenes Gateway, über welche der jeweilige Buscontroller 7.1, 7.2 per- manent mit der ihm zugeordneten Automatisierungssteue ¬ rung 3.1, 3.2 kommuniziert.

Über eine unten näher beschriebene Redundanzsteuerung und die Verbindung zwischen den beiden Buscontrollern 7.1, 7.2 wird der ersten Busanschaltungsbaugruppe 5.1 mitgeteilt, welche der beiden Automatisierungssteuerungen 3.1, 3.2 momentan prozessführend ist, d.h. welche Automatisierungssteuerung 3.1, 3.2 das Automatisierungssystem 1 momentan steuert. Entspre- chend dieser Information werden über die Umschaltungsein- heit 9 die Speichereinheit 11 und damit auch die an die erste Busanschaltungsbaugruppe 5.1 angeschlossene Peripherieeinheit einem der beiden Buscontroller 7.1, 7.2 zugeordnet. Über die Verbindung zwischen beiden Buscontrollern 7.1, 7.2 werden In- formationen, welche im Umschaltfall benötigt werden, zwischen den beiden Buscontrollern 7.1, 7.2 ausgetauscht.

Mittels einer oben bereits erwähnten Redundanzsteuerung wird geregelt, welche der beiden Automatisierungssteuerungen 3.1, 3.2 momentan prozessführend ist. Für diese Redundanzsteuerung sind aus dem Stand der Technik bereits verschiedene Methoden bekannt, die aufgrund ihrer Bekanntheit hier nur kurz skiz ¬ ziert, aber nicht im Detail erläutert werden, und alternativ und/oder kumulativ angewendet werden können:

- Aufteilung in ein primäres und sekundäres System: wenn die erste Automatisierungssteuerung 3.1 verfügbar und betriebsbereit ist, übernimmt sie die Prozessführung; erst bei ih ¬ rem Ausfall oder ihrer Nichtverfügbarkeit übernimmt die zweite Automatisierungssteuerung 3.2 die Prozessführung.

- Laufende gegenseitige Überwachung beider Automatisierungs ¬ steuerungen 3.1, 3.2: beide Automatisierungssteuerungen 3.1, 3.2 überwachen sich im laufenden Betrieb permanent gegenseitig, um auch einen Ausfall der gerade nicht steu ¬ ernden Automatisierungssteuerung 3.1, 3.2 erkennen zu können . Die laufende Überwachung und Entscheidung, welche Automati ¬ sierungssteuerung 3.1, 3.2 prozessführend ist, erfolgt auf der Ebene eines Anwendungsprogrammes der Automatisierungs ¬ steuerungen 3.1, 3.2, auch wenn die Überwachungs- und Ent ¬ scheidungsfunktionalität von der jeweiligen Anwendung unab ¬ hängig ist.

Die laufende Überwachung und Entscheidung, welche Automati ¬ sierungssteuerung 3.1, 3.2 prozessführend ist, erfolgt auf der Ebene eines Betriebssystems der Automatisierungssteue ¬ rungen 3.1, 3.2 durch einen Prozess des Betriebssystems.

Permanente Synchronisation der beiden Automatisierungssteu ¬ erungen 3.1, 3.2: die Steuerungsapplikationen auf den beiden Automatisierungssteuerungen 3.1, 3.2 spiegeln immer den aktuellen Betriebszustand des Automatisierungssystems 1 wieder .

Synchronisation beim Umschalten: die jeweils die Steuerung übernehmende Automatisierungssteuerung 3.1, 3.2 kennt zum Zeitpunkt der Steuerungsübernahme nicht vollständig den ak ¬ tuellen Betriebszustand des Automatisierungssystems 1 und ermittelt diesen nach dem Umschalten, d.h. nachdem sie die Steuerung des Automatisierungssystems 1 übernommen hat.

Information der Busanschaltungsbaugruppen 5

über die aktuell prozessführende Automatisierungssteue ¬ rung 3.1, 3.2: den Busanschaltungsbaugruppen 5

wird zyklisch in vorgebbaren Zeitabständen und/oder bei einem Wechsel der steuernden Automatisierungssteuerung 3.1, 3.2 über das Bussystem mitgeteilt, welche der beiden Auto ¬ matisierungssteuerungen 3.1, 3.2 aktuell das Automatisie ¬ rungssystem 1 steuert; da die beiden Buscontroller 7.1, 7.2 diese Information separat empfangen, ist dabei noch ein Abgleich zwischen ihnen notwendig.

Diejenigen Buscontroller 7.1, 7.2, welche momentan nicht mit einer Peripherieeinheit verbunden sind, liefern ihre Nutzdaten mit einem Nutzdatenbegleiter. Dabei können die Daten implementierungsabhängig mit einem gültigen oder ungültigen Nutzdatenbegleiter geliefert werden. Eine erfolgte Übernahme des Zugriffs auf eine Peripherieeinheit durch ei- nen Buscontroller 7.1, 7.2 wird der steuernden Automatisierungssteuerung 3.1, 3.2 durch einen Alarm oder zyklische Daten im Kopf eines Nachrichtentelegramms signalisiert; erst danach greift die steuernde Automatisierungssteue ¬ rung 3.1, 3.2 auf die Nutzdaten der jeweiligen Peripherie- einheit zu.

- Derjenige Buscontroller 7.1, 7.2 einer Busanschaltungsbau- gruppen 5.1, 5.2, 5.3, welcher momentan nicht auf die zugehörige Peripherieeinheit zugreift, liefert die Nutzdaten des jeweils anderen Buscontrollers 7.1, 7.2 dieser Busan- schaltungsbaugruppe 5.1, 5.2, 5.3; dazu werden diese Nutz ¬ daten über die Kopplung zwischen den beiden Buscontrollern 7.1, 7.2 übertragen. Nachfolgend wird detaillierter beschrieben, wie ein Datenaus ¬ tausch zwischen über ein Bussystem 4, das beispielsweise als Profibus ausgebildet ist, mittels eines Netzwerkprotokolls, beispielsweise eines Profinetprotokolls, realisiert werden kann .

Für jede Automatisierungssteuerung 3.1, 3.2 wird eine Domäne auf demselben physikalischem Netzwerk, beispielsweise einem Ethernet-Netzwerk, eingerichtet. Jede Busanschaltungsbaugrup- pe 5.1, 5.2, 5.3 meldet bei ihrer Inbetriebnahme den Automa- tisierungssteuerungen 3.1, 3.2 je eine Netzwerkadresse für jeden ihrer Buscontroller 7.1, 7.2. Jeder dieser Netzwerkadressen wird ein eigener Gerätename zugewiesen, im Falle der oben genannten Türsteuerung für Schienenfahrzeuge z.B.

Türl_P, Tür2_P, etc. für die jeweiligen ersten Buscontrol- 1er 7.1 und Türl_S, Tür2_S, etc. für die jeweiligen zweiten

Buscontroller 7.2. Beide Automatisierungssteuerungen 3.1, 3.2 werden mit getrennten Projekten projektiert, wobei jede Auto ¬ matisierungssteuerung 3.1, 3.2 individuell programmiert wird, wenn die Projektierungssoftware für das Bussystem 4 das

Betreiben von zwei Automatisierungssteuerungen 3.1, 3.2 und zwei Buscontrollern 7.1, 7.2 in jeder Busanschaltungsbaugrup- pe D nicht unterstützt. Alle Busteilnehmer

Türl_P, Tür2_P, etc. werden dann der ersten Automatisierungssteuerung 3.1 zugeordnet, alle Busteilnehmer Türl_S, Tür2_S, etc. werden der zweiten Automatisierungssteuerung 3.2 zugeordnet .