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Title:
CONFIGURATION OF THE COMMUNICATION LINKS OF FIELD DEVICES IN A POWER AUTOMATION INSTALLATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/013219
Kind Code:
A1
Abstract:
In order to specify a method for configuration of field devices (11, 12a-12g), in which a user can carry out configuration processes with a high level of confidence against incorrect settings, even without extensive knowledge of a set of rules governing the communication, it is proposed that a graphics editor (30) has a first display area (31), which comprises a graphics display (33) of functions of a first field device (11), and has a second display area (32) which comprises a graphics display (36a, 36b) of at least one further field device (12a-12g) which is connected to the first field device (11), and an indication (37a, 37b) of possible output signals, a selection by the user of an output signal from the at least one further field device (for example 12a) and of a function of the first field device (11) is detected, and parameter sets are produced for the first field device (11) and for the at least one further field device (for example 12a), which parameter sets comprise instructions for configuration of the communication link of the first field device (11) and of the at least one further field device (for example 12a) which, when a selected output signal is present for the at least one further field device (for example 12a), indicate that a data message has been sent to the first field device (11) and that the selected function of the first field device (11) has been initiated. The invention also relates to a correspondingly designed power automation installation (10).

Inventors:
JACHMANN THOMAS (DE)
REICHENBACH GUNTHER (DE)
SCHUSTER NORBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/060892
Publication Date:
February 02, 2012
Filing Date:
July 27, 2010
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
JACHMANN THOMAS (DE)
REICHENBACH GUNTHER (DE)
SCHUSTER NORBERT (DE)
International Classes:
G05B19/042; G05B19/418
Domestic Patent References:
WO2010037145A22010-04-01
WO2006128395A12006-12-07
WO2008028874A12008-03-13
Foreign References:
EP2096512A12009-09-02
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Konfigurieren von Feldgeräten (11, 12a - 12g) einer Energieautomatisierungsanlage (10), bei dem fol- gende Schritte durchgeführt werden:

- Ausführen eines grafischen Editors (30) mittels einer Da¬ tenverarbeitungseinrichtung (14), wobei der Editor (30) einen ersten Anzeigebereich (31) aufweist, der eine grafische Darstellung (33) von Funktionen eines ersten Feldgerätes (11) der Energieautomatisierungsanlage (10) umfasst, und wobei der Editor (30) einen zweiten Anzeigebereich (32) aufweist, der eine grafische Darstellung (36a, 36b) von zumindest einem mit dem ersten Feldgerät (11) über ein physikalisches Kommunika¬ tionsmedium (13) verbundenen weiteren Feldgerät (12a-12g) der Energieautomatisierungsanlage (10) und eine Angabe (37a, 37b) von möglichen Ausgangssignalen, die von dem zumindest einen weiteren Feldgerät (12a-12g) während seines Betriebs erzeugt werden können, umfasst;

- Erfassen einer benutzerseitigen Auswahl eines Ausgangssig- nals des zumindest einen weiteren Feldgerätes (z.B. 12a) in dem zweiten Anzeigebereich (32) und einer Funktion des ersten Feldgerätes (11) in dem ersten Anzeigebereich (31);

- Erzeugen eines ersten Parametersatzes für das erste (11) und zumindest eines weiteren Parametersatzes für das zumin- dest eine weitere Feldgerät (z.B. 12a), wobei die Parameter¬ sätze Anweisungen zur Konfigurierung der Kommunikationsverbindung des ersten (11) und des zumindest einen weiteren Feldgerätes (z.B. 12a) umfassen, die bei vorliegendem ausge¬ wählten Ausgangssignal des zumindest einen weiteren Feldgerä- tes (z.B. 12a) einen Versand eines Datentelegramms von dem zumindest einen weiteren Feldgerät (z.B. 12a) an das erste Feldgerät (11) und die Auslösung der ausgewählten Funktion des ersten Feldgerätes (11) bei Empfang des Datentelegramms durch das erste Feldgerät (11) angeben.

2. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

- das erste (11) und das zumindest eine weitere Feldgerät (z.B. 12a) Feldgeräte einer Energieautomatisierungsanlage

(10) sind, deren Aufbau und Funktion mittels einer Anlagenbe¬ schreibungsdatei beschrieben wird; und

- die Parametersätze auch zur Anpassung der Anlagenbeschrei¬ bungsdatei verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

- die Anlagenbeschreibungsdatei die zu der Energieautomati¬ sierungsanlage (10) gehörenden Feldgeräte angibt (11, 12a- 12g) ; und

- zur Erzeugung des zweiten Anzeigebereichs diejenigen von der Anlagenbeschreibungsdatei umfassten weiteren Feldgeräte (12a-12g) ermittelt werden, welche über ein physikalisches Kommunikationsmedium (13) mit dem ersten Feldgerät (11) ver- bunden sind, und die ermittelten weiteren Feldgeräte (12a- 12g) in den zweiten Anzeigebereich (32) aufgenommen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

- die Anlagenbeschreibungsdatei eine SCD-Datei gemäß dem Standard IEC 61850 ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

- zur Erzeugung des zweiten Anzeigebereichs (32) eine Überprüfung durchgeführt wird, welche weiteren Feldgeräte (12a- 12g) über ein physikalisches Kommunikationsmedium (13) mit dem ersten Feldgerät (11) verbunden sind, und die bei der Überprüfung erkannten weiteren Feldgeräte (12a-12g) in den zweiten Anzeigebereich (32) aufgenommen werden.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

- die Datentelegramme als GOOSE-Nachrichten gemäß dem Stan¬ dard IEC 61850 ausgeführt sind.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

- die Datenverarbeitungseinrichtung Bestandteil des ersten Feldgerätes (11) ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

- die Datenverarbeitungseinrichtung (14) ein Konfigurationsrechner ist, der zur Ausführung eines Konfigurationsprogramms eingerichtet ist. 9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

- die Feldgeräte (11, 12a-12g) einstellbare Kommunikations¬ einrichtungen aufweisen; und

- der erste Parametersatz an das erste (11) und der zumindest eine weitere Parametersatz an das zumindest eine weitere

Feldgerät (z.B. 12a) übertragen werden und die Feldgeräte ih¬ re jeweiligen Kommunikationseinrichtungen entsprechend der in den Parametersätzen enthaltenen Anweisungen einstellen. 10. Energieautomatisierungsanlage (10) mit konfigurierbaren Feldgeräten (11, 12a-12g) , einem physikalischen Kommunikati¬ onsmedium (13) zwischen zumindest einigen der Feldgeräte (11, 12a-12g) und einer Datenverarbeitungseinrichtung (14), die zur Konfigurierung der Kommunikation zwischen den zumindest einigen Feldgeräten (11, 12a-12g) unter Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 eingerichtet ist .

Description:
Beschreibung

Konfiguration der Kommunikationsverbindungen von Feldgeräten einer Energieautomatisierungsanlage

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Konfigurieren von Feldgeräten einer Energieautomatisierungsanlage sowie eine Datenverarbeitungseinrichtung, mit der eine solche Konfigurierung durchgeführt werden kann.

Energieautomatisierungsanlagen dienen zur Automatisierung von elektrischen Energieversorgungsnetzen und umfassen üblicherweise sogenannte Feldgeräte, die in der Nähe von Primärkompo ¬ nenten des elektrischen Energieversorgungsnetzes angeordnet sind. Solche Primärkomponenten können beispielsweise elektrische Kabel und Leitungen, Transformatoren, Generatoren, Motoren oder Umrichter sein. Üblicherweise nehmen die elektrischen Feldgeräte hierbei Messwerte auf, die den Betriebszu ¬ stand der jeweiligen Primärkomponenten des elektrischen Ener- gieversorgungsnetzes beschreiben. Diese Messwerte können ent ¬ weder gespeichert oder an dem jeweiligen Feldgerät übergeord ¬ nete Steuer- und Überwachungskomponenten der Energieautomatisierungsanlage weitergeleitet werden. Außerdem können als so ¬ genannte „Schutzgeräte" ausgeführte Feldgeräte dazu einge- richtet sein, anhand spezieller Algorithmen die aufgenommenen Messwerte dahingehend zu überprüfen, ob sie einen zulässigen oder einen unzulässigen Betriebszustand der jeweiligen Primärkomponente des elektrischen Energieversorgungsnetzes kenn ¬ zeichnen. Im Falle eines unzulässigen Betriebszustandes wer- den geeignete Maßnahmen ausgelöst (z.B. das Öffnen eines

Leistungsschalters) , um die Primärkomponente vor Beschädigung oder Personen vor Verletzungen zu schützen. Bei einem unzulässigen Betriebszustand kann es sich beispielsweise um einen Kurzschluss auf einer Leitung des elektrischen Energieversorgungsnetzes handeln.

Die Feldgeräte der Energieautomatisierungsanlage sind übli- cherweise nicht nur mit hierarchisch übergeordneten Steuer- und Überwachungsgeräten verbunden, sondern weisen auch untereinander Kommunikationsverbindungen zur sogenannten „Querkommunikation" auf, um in kürzest möglicher Zeit, d.h. möglichst in „Echtzeit", Daten und Befehle miteinander austauschen zu können, die eine geeignete Reaktion auf den jeweils erkannten Betriebszustand der jeweiligen Primärkomponente ermöglichen.

Bei einer solchen Querkommunikation können beispielsweise Informationen über einen erkannten unzulässigen Betriebszustand oder Befehle zum Auslösen eines von dem empfangenden Feldgerät kontrollierten Leistungsschalters (ein sogenanntes „Mit ¬ nahmesignal") bzw. zum Blockieren eines von dem empfangenden Feldgerät kontrollierten Leistungsschalters (ein sogenanntes „Blockiersignal" oder „Verriegelungssignal") übermittelt wer- den.

In herkömmlichen Energieautomatisierungsanlagen für elektrische Energieversorgungsnetze waren hierzu die einzelnen Feld ¬ geräte mittels analog oder digital arbeitender Ein- bzw. Aus- gänge über eine Festverdrahtung miteinander verbunden, das heißt über separat zwischen den einzelnen Feldgeräten verlegte elektrische Leitungen. Dies erforderte einen hohen Ver ¬ drahtungsaufwand . Bei jüngeren Energieautomatisierungsanlagen ist man daher dazu übergegangen, die einzelnen Feldgeräte der Energieautoma ¬ tisierungsanlage an ein gemeinsames Kommunikationsnetz, wie beispielsweise ein Ethernet-Kommunikationsnetz , anzuschließen und die jeweiligen Daten und Befehle zwischen den Feldgeräten in Form von Datentelegrammen auszutauschen. Ein solcher Aufbau ist beispielsweise aus dem die Kommunikation in Energie ¬ automatisierungsanlagen regelnden Standard „IEC 61850" der „International Electrotechnical Commission" bekannt. Die IEC 61850 ist der aktuell und zukünftig maßgebliche Kommunikati ¬ onsstandard im Bereich der Energieautomatisierung. Gemäß dem Standard werden unter anderem sogenannte „GOOSE- Datentelegramme" (GOOSE = Generic Object Oriented Substation Events) beschrieben, die eine Querkommunikation zwischen den einzelnen Feldgeräten ermöglichen, um besonders schnell und effizient Daten und Befehle direkt zwischen den einzelnen Feldgeräten der Energieautomatisierungsanlage auszutauschen.

Entsprechend der Verlegung und der elektrischen Verschaltung von separaten Festverdrahtungen bei herkömmlichen Energieautomatisierungsanlagen, müssen auch bei der Einrichtung, der Inbetriebsetzung oder Veränderung der einer modernen Energieautomatisierungsanlage, die zur Querkommunikation zwischen den Feldgeräten Datentelegramme versendet, die einzelnen Kom- munikationsverbindungen in den jeweiligen Feldgeräten - und ggf. auch einem übergeordneten Leitgerät - eingerichtet bzw. konfiguriert werden. Die Konfigurierung solcher Kommunikationsverbindungen umfasst z.B. die Festlegung von Sendern und Empfängern einzelner Datentelegramme, die Einstellung von für die Kommunikation zu verwendenden Adressen und die Festlegung der Reaktionen des Empfängers auf den Empfang eines bestimmten Datentelegramms.

Diese Konfigurierung erfolgt heutzutage üblicherweise mittels eines sogenannten Systemkonfigurators . Ein Systemkonfigurator ist ein eigenständiges Softwareprogramm, das es ermöglicht, übergreifend für die Energieautomatisierungsanlage Einstel ¬ lungen für Datentelegramme, z.B. GOOSE-Nachrichten, in Form von sogenannten „Datasets" zu bündeln. Die in den Datasets festgelegten Einstellungen sollen für die Querkommunikation zwischen den Feldgeräten verwendet werden. In ihnen werden Quelle und Ziel der einzelnen Datentelegramme definiert.

Hierzu muss der Benutzer eines Systemkonfigurators auf manu- eile Weise viele verschiedene Informationen miteinander verknüpfen und daraus Einstellungen sowohl für die einzelnen Feldgeräte als auch für weitere übergeordnete Leitgeräte der Energieautomatisierungsanlage erzeugen . Neben der hohen Anzahl an vom Benutzer der Energieautomatisierungsanlage durchzuführenden Aktionen ist ein wesentlicher Nachteil dieser manuellen Konfigurierung vor allem auch in der Tatsache zu sehen, dass der Benutzer selbst bei vergleichsweise einfachen Anwendungsfällen weitgehende Kenntnis- se des für die Kommunikationseinstellungen maßgeblichen Regelwerkes, im Falle von GOOSE-Nachrichten also der IEC 61850, benötigt. Die manuellen Einstellungen sind mit einem hohen Fehlerrisiko verbunden, die nachträgliche Suche nach solchen Fehlern ist sehr aufwändig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Konfigurierung von Kommunikationsverbindungen von Feldgeräten einer Energieautomatisierungsanlage anzugeben, bei dem ein Benutzer der Energieautomatisierungsanlage auch ohne weitgehende Kenntnisse eines für die Kommunikation maßgebli ¬ chen Regelwerkes mit hoher Sicherheit gegen Fehleinstellungen Konfigurationen vornehmen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zum Konfigurie- ren von Feldgeräten einer Energieautomatisierungsanlage vor ¬ geschlagen, bei dem ein grafischer Editor mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, wobei der Editor einen ersten Anzeigebereich aufweist, der eine grafische Darstellung von Funktionen eines ersten Feldgerätes der Energie- automatisierungsanlage umfasst, und wobei der Editor einen zweiten Anzeigebereich aufweist, der eine grafische Darstel ¬ lung von zumindest einem mit dem ersten Feldgerät über ein physikalisches Kommunikationsmedium verbundenen weiteren Feldgerät der Energieautomatisierungsanlage und eine Angabe von möglichen Ausgangssignalen, die von dem zumindest einen weiteren Feldgerät während seines Betriebs erzeugt werden können, umfasst. Es wird eine benutzerseitige Auswahl einer ¬ seits eines Ausgangssignals des zumindest einen weiteren Feldgerätes in dem zweiten Anzeigebereich und andererseits einer Funktion des ersten Feldgerätes in dem ersten Anzeigebereich erfasst und ein erster Parametersatz für das erste und zumindest ein weiter Parametersatz für das zumindest eine weitere Feldgerät erzeugt, wobei die Parametersätze Anweisun- gen zur Konfigurierung der Kommunikationsverbindung des ersten und des zumindest einen weiteren Feldgerätes umfassen, die bei vorliegendem ausgewählten Ausgangssignal des zumindest einen weiteren Feldgerätes einen Versand eines Datente ¬ legramms von dem zumindest einen weiteren Feldgerät an das erste Feldgerät und die Auslösung der ausgewählten Funktion des ersten Feldgerätes bei Empfang des Datentelegramms durch das erste Feldgerät angeben.

Auf diese Weise kann der Benutzer der Energieautomatisie- rungsanlage ohne technische Schwierigkeiten eine Kommunika ¬ tionsverbindung zwischen den Feldgeräten einrichten, ohne hierzu weitgehende Kenntnisse des zugrunde liegenden Regel ¬ werkes besitzen zu müssen. Als Ergebnis der in dem Editor durchgeführten Aktionen werden automatisch die für die Umset- zung der Kommunikationsverbindung notwendigen Parametersätze für die beteiligten Feldgeräte erzeugt. Das Erzeugen der be ¬ nötigten Parametersätze kann folglich in einem gemeinsamen Schritt erfolgen. Der Benutzer der Energieautomatisierungsanlage kann zudem ohne Wechsel zwischen verschiedenen Werkzeu- gen und direkt auf der Ebene der beteiligten Feldgeräte die Querkommunikation konfigurieren.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver- fahrens sieht vor, dass das erste und das zumindest eine wei ¬ tere Feldgerät Feldgeräte einer Energieautomatisierungsanlage sind, deren Aufbau und Funktion mittels einer Anlagenbe ¬ schreibungsdatei beschrieben wird, und die Parametersätze auch zur Anpassung der Anlagenbeschreibungsdatei verwendet werden.

Eine solche Anlagenbeschreibungsdatei kann beispielsweise auf Systemebene in den Feldgeräten der Energieautomatisierungsanlage übergeordneten Leitstellengeräten verwendet werden und dort Feldgeräte-übergreifende Funktionen der Energieautomati ¬ sierungsanlage (z.B. die Kommunikation zwischen den Felgeräten) festlegen. Zum konsistenten Betrieb der Energieautomatisierungsanlage müssen Einstellungen in den Parametersätzen und der Anlagenbeschreibungsdatei inhaltlich übereinstimmen. Mit der beschriebenen Ausführungsform werden die Parametersätze außer zur Einstellung der Feldgeräte auch zur automatischen Anpassung der Anlagenbeschreibungsdatei verwendet, so dass die Konsistenz der Einstellungen sichergestellt ist. In diesem Zusammenhang kann außerdem vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Anlagenbeschreibungsdatei die zu der Energie ¬ automatisierungsanlage gehörenden Feldgeräte angibt und zur Erzeugung des zweiten Anzeigebereichs diejenigen von der Anlagenbeschreibungsdatei umfassten weiteren Feldgeräte ermit- telt werden, welche über ein physikalisches Kommunikationsme ¬ dium mit dem ersten Feldgerät verbunden sind, und die ermit ¬ telten weiteren Feldgeräte in den zweiten Anzeigebereich aufgenommen werden. Auf diese Weise können automatisch durch bloße Kenntnis der gemäß der Anlagenbeschreibungsdatei miteinander über das Kom ¬ munikationsmedium in Verbindung stehenden Feldgeräte in dem zweiten Auswahlbereich des Editors die zur Verfügung stehen- den Auswahlmöglichkeiten erzeugt werden, ohne dass hierfür weitere manuelle Einstellungen notwendig wären.

Konkret kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass die Anlagenbeschreibungsdatei eine SCD-Datei (SCD = „Substation Configuration Description" ) gemäß dem Standard IEC 61850 ist.

Alternativ zur Erzeugung des Inhalts des zweiten Anzeigebereichs aus einer Anlagenbeschreibungsdatei kann auch vorgese ¬ hen sein, dass zur Erzeugung des zweiten Anzeigebereichs eine Überprüfung durchgeführt wird, welche weiteren Feldgeräte über ein physikalisches Kommunikationsmedium mit dem ersten Feldgerät verbunden sind, und die bei der Überprüfung erkannten weiteren Feldgeräte in den zweiten Anzeigebereich aufgenommen werden.

Auf diese Weise werden nur die tatsächlich über das physika ¬ lische Kommunikationsmedium mit dem ersten Feldgerät in Kontakt stehenden weiteren Feldgeräte für die Erzeugung des zweiten Auswahlbereiches berücksichtigt.

Konkret kann zudem vorgesehen sein, dass die Datentelegramme als GOOSE-Nachrichten gemäß dem Standard IEC 61850 ausgeführt sind . Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemä ¬ ßen Verfahrens sieht vor, dass die Datenverarbeitungseinrichtung Bestandteil des ersten Feldgerätes ist. Auf diese Weise können die benötigten Parametersätze direkt in dem ersten Feldgerät erzeugt werden, das zur Ausführung des Editors über eine von dem Benutzer bedienbare grafische Benutzerschnittstelle verfügen muss. Der Parametersatz für das erste Feldgerät kann direkt im ersten Feldgerät verwendet werden, während der Parametersatz des zumindest einen weiteren Feldgerätes an dieses übertragen werden muss.

Alternativ dazu kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Datenverarbeitungseinrichtung ein Konfigurationsrechner ist, der zur Ausführung eines Konfigurationsprogramms eingerichtet ist .

Bei dieser Ausführungsform wird ein Konfigurationsrechner in Form eines PCs oder eines Laptops, auf dem eine Konfigurati ¬ onssoftware, z.B. das Konfigurationsprogramm „DIGSI" der Siemens AG installiert ist, zur Ausführung des grafischen Edi ¬ tors und zur Ermittlung der Parametersätze verwendet. Übli ¬ cherweise wird das Arbeiten an einem solchen Konfigurations- rechner aufgrund von größeren Bildschirmanzeigen und leichter bedienbaren Eingabegeräten (Tastatur, Maus) für den Benutzer komfortabler sein. Die ermittelten Parametersätze müssen in diesem Fall an alle beteiligten Feldgeräte übertragen werden. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht ferner vor, dass die Feldgeräte einstellbare Kommunikationseinrichtungen aufweisen und der erste Parametersatz an das erste und der zumindest eine weitere Parametersatz an das zumindest eine weitere Feldgerät übertragen werden und die Feldgeräte ihre jeweiligen Kommunikationseinrichtungen entsprechend der in den Parametersätzen enthaltenen Anweisungen einstellen.

Die oben genannte Aufgabe wird auch durch eine Energieautoma ¬ tisierungsanlage mit konfigurierbaren Feldgeräten, einem phy- sikalischen Kommunikationsmedium zwischen zumindest einigen der Feldgeräte und einer Datenverarbeitungseinrichtung gelöst, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung zur Konfigurierung der Kommunikation zwischen den zumindest einigen Feldge- räten unter Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 eingerichtet ist.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbei ¬ spiels näher erläutert werden. Hierzu zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Energie ¬ automatisierungsanlage mit mehreren Feldge ¬ räten; Figur 2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Konfigurierung von Feldgeräten; und

Figur 3 eine schematische Ansicht eines Ausführungs- beispiels eines grafischen Editors zur Kon ¬ figurierung von Feldgeräten.

Figur 1 zeigt eine Energieautomatisierungsanlage 10 zur Steu ¬ erung und Überwachung eines in Figur 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten elektrischen Energieversorgungsnetzes. Die Energieautomatisierungsanlage 10 weist ein erstes Feldgerät 11 auf, bei dem es sich beispielsweise um ein elektrisches Schutzgerät oder ein leittechnisches Gerät han ¬ delt. Solche und andere Feldgeräte zur Automatisierung von Energieversorgungsnetzen werden in der Fachsprache üblicherweise auch als sogenannte „IEDs" (IED = „Intelligent Electro ¬ nic Device") bezeichnet. Im Folgenden soll der Begriff „Feld ¬ gerät" sowohl für Schutzgeräte, leittechnische Geräte, Mess ¬ geräte (RTUs) und weitere üblicherweise unter dem Begriff IED zusammengefasste Automatisierungsgeräte für Energieautomati ¬ sierungsanlagen verwendet werden.

Die Energieautomatisierungsanlage 10 umfasst ferner weitere Feldgeräte 12a bis 12g. Zum Austausch von Datentelegrammen untereinander weisen die Feldgeräte 11 sowie 12a bis 12g Kom ¬ munikationseinrichtungen mit Schnittstellen zu einem physikalischen Kommunikationsmedium in Form eines Kommunikationsnetzes 13 auf, bei dem es sich beispielsweise um ein Ethernet- Kommunikationsnetz handeln kann. Dabei kann das Kommunikationsnetz 13 beispielsweise in einer Stern- oder Ringtopologie aufgebaut sein; der konkrete Aufbau spielt für die Durchfüh ¬ rung des im Folgenden beschriebenen Verfahrens keine Rolle. Ebenso kann das Kommunikationsnetz 13 kabelgebunden oder drahtlos aufgebaut sein. Die Feldgeräte 11 sowie 12a bis 12g steuern und/oder überwachen in Figur 1 nicht dargestellte Primärkomponenten des elektrischen Energieversorgungsnetzes.

Die Feldgeräte 11 sowie 12a bis 12g können ferner auch mit hierarchisch übergeordneten Steuer- und Überwachungsgeräten der Energieautomatisierungsanlage 10 wie beispielsweise einem Stationsüberwachungsgerät oder einer Netzleitstelle verbunden sein; solche Verbindungen sind in Figur 1 jedoch der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

Über das Kommunikationsnetz 13 tauschen die Feldgeräte 11 sowie 12a bis 12g während des Betriebs der Energieautomatisie ¬ rungsanlage 10 Datentelegramme aus, die Informationen enthal ¬ ten, die innerhalb der Energieautomatisierungsanlage mög- liehst in Echtzeit (also ohne deutliche Verzögerung durch

Übertragungs- und/oder Weiterverarbeitungsschritte) übermit ¬ telt werden sollen. Bei in den Datentelegrammen enthaltenen Informationen kann es sich beispielsweise um Zustandsänderungen einer von dem jeweiligen Feldgerät 11 bzw. 12a bis 12g überwachten oder gesteuerten Primärkomponente des elektrischen Energieversor- gungsnetzes handeln. Beispielsweise kann eine solche Zu- standsänderung anzeigen, dass auf einem Leitungsabschnitt des elektrischen Energieversorgungsnetzes ein Kurzschluss aufge ¬ treten ist. Die Datentelegramme können hierbei entweder bloße Informationen über den Zustandswechsel enthalten oder auch Befehle an andere Feldgeräte umfassen, die diese beispiels ¬ weise zum Öffnen, Schließen oder Blockieren eines Leistungsschalters veranlassen sollen.

Ist die Automatisierungsanlage gemäß dem Kommunikationsstan- dard IEC 61850 eingerichtet, so kann es sich bei den über das Kommunikationsnetz 13 übertragenen Datentelegrammen um sogenannte GOOSE-Datentelegramme bzw. GOOSE-Nachrichten handeln. Gemäß dem Standard IEC 61850 werden solche GOOSE-Nachrichten von einem Feldgerät in einem sogenannten Multicast- oder Broadcastverfahren gleichzeitig an alle oder einige ausge ¬ wählte Empfängerfeldgeräte versendet. Der Standard IEC 61850 sieht hierbei ein regelmäßiges Wiederholen der GOOSE- Datentelegramme vor, wobei die Wiederholungen bei kritischen Zustandsänderungen in höherer Frequenz erfolgen können. Hier- durch ist es möglich, den Zustand, der von den Feldgeräten 11 sowie 12a bis 12g überwachten Primärkomponenten ständig aktuell in der gesamten Automatisierungsanlage zu verteilen und Zustandsänderungen unter hohen EchtZeitbedingungen in der Automatisierungsanlage zu verbreiten.

Allerdings besitzen nicht alle möglichen Arten von in den Datentelegrammen enthaltenen Informationen Relevanz für alle übrigen Feldgeräte der Automatisierungsanlage, sodass be ¬ stimmten Datentelegrammen eines sendenden Feldgerätes der Au- tomatisierungsanlage jeweils ein ausgewählter Empfängerkreis von weiteren Feldgeräten zugeordnet sein kann.

Da die korrekte Übertragung der zwischen den Feldgeräten übertragenen Datentelegramme von großer Wichtigkeit für das ordnungsgemäße Funktionieren der Energieautomatisierungsanla ¬ ge ist, müssen die Kommunikationsverbindungen, über die die Datentelegramme übertragen werden, zumindest bei der Inbe ¬ triebsetzung der Energieautomatisierungsanlage sowie bei Än- derungen an der Energieautomatisierungsanlage mit großer

Sorgfalt konfiguriert werden. Hierbei sollen unter dem Beg ¬ riff „Kommunikationsverbindung" insbesondere die jeweiligen Sende- und Empfangseinstellungen in den Feldgeräten 11 und 12a bis 12g verstanden werden, da diese Sende- und Empfang- seinstellungen dafür zuständig sind, dass die Datentelegramme korrekt in das Kommunikationsnetz 13 übertragen werden, vom richtigen Empfängerkreis innerhalb der Feldgeräte 11 sowie 12a bis 12g empfangen werden und nach ihrem Empfang im jeweiligen Feldgerät die gewünschten Reaktionen veranlassen.

Zur Durchführung einer Konfigurierung der Kommunikationsverbindungen zwischen dem ersten Feldgerät 11 und zumindest ei ¬ nem weiteren Feldgerät 12a bis 12g wird eine Datenverarbei ¬ tungseinrichtung 14 eingesetzt, die in Figur 1 lediglich bei- spielhaft in Form eines ebenfalls mit dem Kommunikationsnetz 13 verbundenen Laptops wiedergegeben ist. Anstelle des Lap ¬ tops kann eine solche Datenverarbeitungseinrichtung 14 auch durch andere geeignete separate Datenverarbeitungseinrichtungen (z.B. Desktop-PCs) gebildet werden oder auch Bestandteil eines der Feldgeräte 11 bzw. 12a bis 12g sein.

Im Folgenden soll unter Hinzunahme der Figuren 2 und 3 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Konfigurieren einer Kommunikationsverbindung zwischen dem ersten Feldgerät 11 und einem weiteren Feldgerät 12a näher erläutert werden. Dazu zeigt Figur 2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Konfigurierung einer Kom ¬ munikationsverbindung zwischen den Feldgeräten 11 12a bis 12g. Es soll dabei davon ausgegangen werden, dass die Feldgeräte 11, 12a bis 12g und das Kommunikationsnetz 13 gemäß dem Standard IEC 61850 eingerichtet sind und daher zur Querkommu ¬ nikation zwischen den Feldgeräten 11, 12a bis 12g Datentelegramme in Form von GOOSE-Nachrichten übermittelt werden. Kon- kret soll beispielhaft der Anwendungsfall betrachtet werden, dass ein von dem Feldgerät 12a erzeugtes Auslösesignal eine GOOSE-Nachricht veranlassen soll, die an das erste Feldgerät 11 übermittelt wird und dort eine Blockierung eines von dem ersten Feldgerät 11 selbst generierten Auslösesignals bewir- ken soll. Ein solches Szenario ist in Energieautomatisie ¬ rungsanlagen durchaus üblich und wird beispielsweise einge ¬ setzt, wenn mehrere Schutzgeräte einen Fehler auf einer Lei ¬ tung des Energieversorgungsnetzes erkennen, aber nur das dem Fehler am nächsten liegende Schutzgerät (hier das Feldgerät 12a) tatsächlich auslösen soll.

Um eine solche Kommunikationsverbindung zu konfigurieren, führt die Datenverarbeitungseinrichtung 14 gemäß einem ersten Schritt 20 (vgl. Figur 2) einen grafischen Editor aus. Ein Ausführungsbeispiel eines solchen grafischen Editors 30 ist beispielhaft in Figur 3 wiedergegeben.

Der grafische Editor 30 weist einen ersten Auswahlbereich 31 sowie einen zweiten Auswahlbereich 32 auf. Der erste Auswahl- bereich 31 umfasst eine grafische Darstellung von Funktionen des ersten Feldgerätes 11 der Energieautomatisierungsanlage 10. Diese Darstellung ist hier lediglich beispielhaft in Form eines Logikschemas 33 mit einzelnen Logikbausteinen 34a, 34b, 34c wiedergegeben. Der erste Anzeigebereich kann selbstver- ständlich abhängig von dem tatsächlichen Funktionsumfang des ersten Feldgerätes mehr oder weniger Funktionen darstellen; in Figur 3 wurden lediglich der Übersichtlichkeit halber nur drei solche Funktionen dargestellt. Ein Logikschema 33, wie es in Figur 3 gezeigt ist, ist auch als „CFC-Editor" bekannt und ermöglicht eine grafische Darstellung und Verknüpfung von einzelnen Logikbausteinen. Dabei stellt jeder Logikbaustein eine grundlegende Funktion des Feldgerätes 11 dar, die über Eingänge, z.B. Eingänge 35a und 35b des Logikbausteins 34c, und Ausgänge, z.B. den Ausgang 35c des Logikbausteins 34c, mit anderen Logikbausteinen verknüpft werden kann. Alternativ zu einer Darstellung des ersten Auswahlbereichs 31 in Form eines Logikschemas kann dieser beispielsweise auch als Sig ¬ nalrangiermatrix oder als Single-Line-Editor ausgestaltet sein.

Der zweite Auswahlbereich 32 des Editors 30 eine grafische Darstellung von mit dem ersten Feldgerät 11 (vgl. Figur 1) über ein physikalisches Kommunikationsmedium in Form des Kom- munikationsnetzes 13 verbundenen weiteren Feldgeräten 12a bis 12g und eine Angabe von möglichen Ausgangssignalen, die von den weiteren Feldgeräten während ihres Betriebs erzeugt wer ¬ den können. Lediglich beispielhaft sind in Figur 3 in dem zweiten Auswahlbereich 32 in einer Baumstruktur grafische Darstellungen 36a und 36b zweier weiterer Feldgeräte gezeigt, die jeweils Angaben 37a und 37b über die möglichen Ausgangs ¬ signale dieser weiteren Feldgeräte umfassen. Der zweite Aus ¬ wahlbereich 32 kann selbstverständlich über die Darstellung in Figur 3 hinaus weitere Einträge aufweisen, diese sind in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel jedoch der Übersicht ¬ lichkeit halber fortgelassen worden.

Der zweite Auswahlbereich 32 stellt folglich eine Übersicht derjenigen weiteren Feldgeräte 12a bis 12g dar, die mit dem ersten Feldgerät 11 der Energieautomatisierungsanlage 10 über das Kommunikationsnetz 13 verbunden sind. Die möglichen Ausgangssignale dieser weiteren Feldgeräte stehen folglich für die Funktionen des ersten Feldgerätes zur Verfügung, so dass diesbezüglich GOOSE-Nachrichten konfiguriert werden können. Zur Erzeugung des zweiten Auswahlbereiches kann beispielswei ¬ se der optionale Schritt 21 (vgl. Figur 2) durchgeführt wer ¬ den, gemäß dem eine ohnehin zur Beschreibung der Funktion und des Aufbaus der Energieautomatisierungsanlage 10 vorliegende Anlagenbeschreibungsdatei dazu verwendet wird, die mit dem ersten Feldgerät 11 verbundenen weiteren Feldgeräte 12a bis 12g sowie eine Angabe über die von diesen erzeugbaren Ausgangssignale zu bestimmen. Im Falle einer gemäß dem Standard IEC 61850 eingerichteten Energieautomatisierungsanlage 10 ist eine solche Anlagenbeschreibungsdatei durch die sogenannte

„SCD" („Substation Configuration Description" ) gegeben. Eine solche SCD kann beispielsweise in einem den Feldgeräten 11, 12a bis 12g übergeordneten Leitgerät (in Figur 1 nicht darge ¬ stellt) und/oder in einem oder mehreren der Feldgeräte 11, 12a bis 12g selbst bereitgehalten werden.

Alternativ zu der Bestimmung der in dem zweiten Auswahlbereich 32 des Editors 30 darzustellenden weiteren Feldgeräte 12a bis 12g aus der Anlagenbeschreibungsdatei kann auch eine Abfrage der tatsächlich mit dem ersten Feldgerät 11 verbunde ¬ nen weiteren Feldgeräte 12a bis 12g stattfinden, indem beispielsweise von der Datenverarbeitungseinrichtung 14 eine Broadcast-Nachricht erzeugt wird, die eine Identifizierungs ¬ aufforderung an die diese Nachricht empfangenden Feldgeräte 11, 12a bis 12g umfasst. Als Reaktion auf die Identifizie ¬ rungsaufforderung senden die Feldgeräte 11, 12a bis 12g eine Identifikation (z.B. eine eindeutige Gerätenummer) sowie eine Angabe über die von ihnen erzeugbaren Ausgangssignale an die Datenverarbeitungseinrichtung 14 zurück. Diese Antworten der Feldgeräte 11, 12a bis 12g können von der Datenverarbeitungs ¬ einrichtung 14 zur Erzeugung des zweiten Auswahlbereichs 32 genutzt werden, wobei hierzu lediglich die Antworten der mit dem ersten Feldgerät 11 verbundenen weiteren Feldgeräte 12a bis 12g berücksichtigt werden.

Wenn anstelle der Datenverarbeitungseinrichtung 14 der Editor 30 von dem ersten Feldgerät 11 selbst ausgeführt wird, werden die beiden Alternativen zur Erzeugung des zweiten Auswahl- fensters in entsprechender Weise direkt von dem ersten Feldgerät 11 selbst durchgeführt.

In einem weiteren Schritt 22 (vgl. Figur 2) werden sowohl eine benutzerseitige Auswahl eines Ausgangssignals eines weite- ren Feldgerätes 12a bis 12g in dem zweiten Anzeigebereich 32 als auch eine benutzerseitige Auswahl einer Funktion des ers ¬ ten Feldgerätes 11 in dem ersten Anzeigebereich 31 erfasst. Mit Bezug auf Figur 3 sei gemäß dem oben beschriebenen Anwendungsfall angenommen, dass es sich bei dem mit „Feldgerät 3" bezeichneten Feldgerät um die grafische Repräsentation 36b des weiteren Feldgerätes 12a handeln soll und die mit „Signal 1" bezeichnete Angabe 37b eines möglichen Ausgangssignals dieses weiteren Feldgerätes 12a ein Auslösesignal bezeichnen soll. Dieses Ausgangssignal soll nun mit einer Blockierfunk- tion (diese soll in Figur 3 durch den mit „Funktion 3" bezeichneten Logikbaustein 34c wiedergegeben sein) verknüpft werden. Dazu wählt der Benutzer des Editors 30 sowohl das „Signal 1" als auch einen Eingang 35b des Logikbausteins 34c aus und verknüpft diese. Beispielhaft ist diese Verknüpfung in Figur 3 mit einer Verknüpfungslinie 38 dargestellt.

Diese Benutzerauswahl wird gemäß dem Schritt 22 erfasst und gemäß Schritt 23 in einen ersten Parametersatz für das erste Feldgerät 11 und einen weiteren Parametersatz für das weitere Feldgerät 14a umgesetzt, wobei diese Parametersätze Anweisun ¬ gen zur Konfigurierung der Kommunikationsverbindung des ersten Feldgerätes 11 und des weiteren Feldgerätes 12a umfassen, die bei im Falle eines Vorliegens des Ausgangssignals „Sig- nal 1" des weiteren Feldgerätes 12a einen Versand einer

GOOSE-Nachricht von dem weiteren Feldgerät 12a an das erste Feldgerät 11 und die Auslösung der ausgewählten Funktion „Funktion 3" des ersten Feldgerätes 11 bei Empfang des Datentelegramms durch das erste Feldgerät 11 angeben. Hierbei er- folgt ein automatisches Anlegen aller zum Versand und zum

Empfang dieser GOOSE-Nachricht notwendigen Einstellungen sowohl in dem ersten Feldgerät 11 als auch in dem weiteren Feldgerät 12a, inklusive der Anlage eines entsprechenden Da ¬ tasets im weiteren Feldgerät 12a. Außerdem werden die Eigen- schaffen der GOOSE-Nachricht, wie z.B. Adresseinstellungen und die durch die GOOSE-Nachricht auszulösende Reaktion, au ¬ tomatisch festgelegt. Hierbei kann entweder vorgesehen sein, dass die GOOSE-Nachricht von dem weiteren Feldgerät 12a unter Nutzung einer entsprechenden Empfängeradresse des ersten Feldgerätes 11 direkt an das erste Feldgerät 11 versendet wird, oder dass die GOOSE-Nachricht als Broadcast- bzw. Mul- ticast-Nachricht im Kommunikationsnetz versendet wird und das erste Feldgerät derart eingestellt wird, dass es einen Emp ¬ fang dieser GOOSE-Nachricht zulässt. Außerdem kann auch eine automatische Anpassung einer Anlagenbeschreibungsdatei vorge ¬ nommen werden, indem die nunmehr konfigurierte Kommunikati ¬ onsverbindung dort eingetragen wird.

In abschließenden Schritten 24a und 24b werden der erste Pa- rametersatz an das erste Feldgerät 11 und der zweite Parame ¬ tersatz an das zweite Feldgerät 12a übermittelt. Dies kann z.B. über das Kommunikationsnetz 13 oder mittels eines Datenträgers erfolgen. Die Parametersätze werden von dem jeweili ¬ gen Feldgerät derart interpretiert, dass eine Einstellung ih- rer jeweiligen Kommunikationseinrichtungen dahingehend erfolgt, dass die gewünschte Kommunikationsverbindung - also das Erzeugen einer GOOSE-Nachricht durch das weitere Feldge ¬ rät 12a im Falle des vorliegenden Auslösesignals („Signal 1") , der Empfang der GOOSE-Nachricht durch das erste Feldge ¬ rät 11 und die Aktivierung des Blockiersignals „Funktion 3" des ersten Feldgerätes 11 - eingerichtet wird.

Neben den Einstellungen bezüglich dieser Kommunikationsver- bindung können die Parametersätze natürlich auch Einstellungen zu weiteren Kommunikationsverbindungen und auch zu anderen Funktionen der jeweiligen Feldgeräte umfassen.

Durch das beschriebene Verfahren zur Konfigurierung von Feld- geräten wird die zur Anlegung von Kommunikationsverbindungen in herkömmlichen Energieautomatisierungsanlagen bisher notwendige Systemkonfiguration auf Systemebene auf die Ebene der Gerätekonfiguration verlagert und ermöglicht eine stark vereinfachte Konfigurierung der Querkommunikation zwischen den einzelnen Feldgeräten. Der Benutzer kann mit einem für ihn minimalen Aufwand einen hohen Nutzen erreichen und vermeidet dabei das Risiko, durch falsche manuelle Einstellungen feh ¬ lerhafte Konfigurierungen vorzunehmen, die sich im Betrieb der Feldgeräte negativ oder sogar sicherheitskritisch bemerk- bar machen. Eine intensive Kenntnis der für die Kommunikati ¬ onsverbindungen maßgeblichen Regelwerke, z.B. der Norm IEC 61850, ihrer Fachterminologie und den für die Konfigurierung zu verwendenden Elementen, ist hierbei nicht notwendig.