Automatisierungssystem

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät zum Einsatz in einem

Automatisierungssystem, insbesondere einem gebäudetechnischen oder industriellen Automatisierungssystem, sowie ein Automatisierungssystem selbst.

Um eine höhere Ausfallsicherheit zu ermöglichen, werden beispielsweise RAID (Redundant Area of Independent Discs)-Systeme eingesetzt, welche dazu dienen, mehrere physische Massenspeicher wie Festplattenlaufwerke oder SSD-Laufwerke zu organisieren, die Daten redundant speichern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Risiko eines Ausfalls eines

Automatisierungssystems in kostengünstiger und flexibler Weise zu reduzieren.

Ein Kemgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, Daten nicht redundant in physischen Massenspeichem, die ein zentrales Speichersystem bilden, abzulegen, sondern redundant in Speicherkarten vorzugsweise eines jeden elektronischen Geräts eines Automatisierungssystems. Das Risiko eines Systemausfalls wird hierbei dadurch reduziert, dass die Ausfallwahrscheinlichkeit jedes elektronischen Geräts des

Automatisierungssystems gemindert wird. Auf diese Weise kann das Risiko eines Systemausfalls auch dann niedrig gehalten werden, wenn weitere, entsprechend der Erfindung ausgebildete elektronische Geräte in dem Automatisierungssystem installiert werden.

Das oben genannte technische Problem wird zum einen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Demgemäß ist ein elektronisches Gerät zum Einsatz in einem Automatisierungssystem vorgesehen, welches wenigstens zwei geräteinteme digitale Speicherkarten, in denen Daten zum Betreiben des elektronischen Geräts redundant gespeichert sind, und eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit aufweist, die dazu ausgebildet ist, mit den wenigstens zwei Speicherkarten zu kommunizieren und einen ordnungsgemäßen Betrieb des elektronischen Geräts auch bei Ausfall einer der Speicherkarten zu gewährleisten.

Das Merkmal„bei Ausfall einer der Speicherkarten“ schließt nicht aus, dass bei Verwendung von mehr als zwei Speicherkarten auch mehr als eine der Speicherkarten ausfallen darf Zum ordnungsgemäßen Betrieb des elektronischen Geräts genügt eine fehlerfreie Speicherkarte.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das elektronische Gerät ein

Feldbusteilnehmer, insbesondere ein Steuerungsgerät, ein Buskoppler, ein Sensor oder ein Aktor ist. Bei dem Steuerungsgerät kann es sich um eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) handeln.

Um auf Fehler hinsichtlich der wenigstens zwei Speicherkarten reagieren zu können, ist die Steuer- und/oder Auswerteeinheit vorteilhafter Weise dazu ausgebildet, die wenigstens zwei Speicherkarten auf Fehler hin zu überwachen, einen Fehler zu erkennen und den erkannten Fehler zu signalisieren.

Die Kommunikation zwischen den wenigstens zwei Speicherkarten und der Steuer- und/oder Auswerteeinheit erfolgt vorzugsweise über einen seriellen oder parallelen Datenbus. Als serieller Bus kann zum Beispiel der SPI-Bus (Seriel Peripheral

Interface)-Bus verwendet werden.

Zweckmäßigerweise sind die Speicherkarten als SD-Speicherkarten ausgeführt.

Das oben genannte technische Problem wird ferner durch die Merkmale des

Anspruchs 6 gelöst. Demgemäß ist ein Automatisierungssystem vorgesehen, dass mehrere der zuvor umschriebenen elektronischen Geräte und ein Bussystem aufweist, an das die elektronischen Geräte angeschlossen sind.

Bei dem Bussystem handelt es sich vorzugsweise um einen Feldbus.

Zweckmäßigerweise ist jedes elektronische Gerät dazu ausgebildet, einen Fehler hinsichtlich der wenigstens zwei digitalen Speicherkarten einer übergeordneten Steuerungseinrichtung zu signalisieren, wobei die übergeordnete Steuerungseinrichtung zweckmäßigerweise einer Leitebene zugeordnet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einer einzigen Zeichnung näher erläutert.

Die Figur 1 zeigt eine Automatisierungssystem 10, das als gebäudetechnisches oder industrielles Automatisierungssystem, aufgebaut sein kann. Als Übertragungssystem weist das Automatisierungssystem 10 vorzugsweise ein Bussystem, im vorliegenden Beispiel einen Feldbus 30 auf, an den mehrere elektronische Geräte in Form von Feldbusteilnehmem angeschlossen werden können. Ein Feldbusteilnehmer kann zum Beispiel als Steuerungsgerät, Buskoppler, Sensor oder Aktor ausgebildet sein.

Bei dem beispielhaften Automatisierungssystem 10 sind an den Feldbus 30

beispielsweise ein Sensor 40, ein Aktor 50 und ein Steuerungsgerät 20 angeschlossen, welches beispielsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung sein kann. Die SPS 20 kann mit einer übergeordneten Steuerungseinrichtung 60 zum Beispiel über eine Ethernet- Verbindung 70 kommunizieren.

Die an den Feldbus 30 angeschlossenen elektronischen Geräte 20, 40 und 50 weisen insbesondere jeweils wenigstens zwei geräteinteme digitale Speicherkarten, in denen Daten zum Betreiben des jeweiligen elektronischen Geräts redundant gespeichert sind, und eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit auf, die dazu ausgebildet ist, mit den wenigstens zwei Speicherkarten des jeweiligen elektronischen Geräts zu

kommunizieren und einen ordnungsgemäßen Betrieb des jeweiligen elektronischen Geräts auch bei Ausfall einer der Speicherkarten zu gewährleisten.

So weist der Sensor 40 eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit 43 auf, die als

Mikrokontroller ausgebildet sein kann. Der Sensor 40 kann zum Beispiel ein

Temperatursensor sein, der Temperaturdaten zum Steuerungsgerät 20 übertragen kann. Die Steuer- und Auswerteeinheit 43 ist mit wenigstens zwei digitalen geräteintemen Speicherkarten 41 und 42 verbunden, in denen zumindest Daten zum Betreiben des Sensors 40 redundant gespeichert sind. Dementsprechend handelt es sich bei diesen Daten vorzugsweise um Daten eines Steuerprogramms. Die Steuer- und

Auswerteeinheit 43 ist derart programmiert, dass sie auf die in den beiden

Speicherkarten 41 und 42 redundant gespeicherten Daten derart zugreifen kann, dass der Sensor 40 auch bei Ausfall einer der Speicherkarten 41 oder 42 ordnungsgemäß

Weiterarbeiten kann. Daher kann eine defekte Speicherkarte auch im laufenden Betrieb ausgewechselt werden. In den Speicherkarten 41 und 42 können ferner

gerätespezifische Daten, Konfigurationsdaten und Messdaten des Sensors 40 redundant gespeichert werden. Bei den Speicherkarten 41 und 42 kann es sich um SD-Karten handeln. Die Steuer- und Auswerteeinheit 43 kann vorzugsweise über einen seriellen Bus, wie den SPI-Bus, oder einen parallelen Bus mit den wenigstens zwei

Speicherkarten 41 und 42 kommunizieren. Die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 43 kann zweckmäßigerweise ferner dazu ausgebildet sein, die wenigstens zwei

Speicherkarten 41 und 42 auf Fehler hin zu überwachen, einen Fehler zu erkennen und den erkannten Fehler beispielsweise der übergeordneten Steuerungseinrichtung 60 zu signalisieren. Auf diese Weise kann der übergeordneten Steuerungseinrichtung 60 insbesondere der Ausfall einer der Speicherkarten 41 oder 42 mitgeteilt werden. Ein von der Steuer- und Auswerteeinheit 43 erkannter Fehler kann vorzugsweise über den Feldbus 30 zum Steuerungsgerät 20 und dann weiter zur übergeordneten

Steuerungseinrichtung 60 zur Auswertung übertragen werden. Denkbar ist auch, dass ein von der Steuer- und Auswerteeinheit 43 erkannter Fehler direkt, d.h. unter

Umgehung des Feldbusses 30 beispielsweise über eine Funkverbindung zur

übergeordneten Steuerungseinrichtung 60 zur Auswertung übertragen werden kann. Eine Auswertung der Fehlermeldung kann vorzugsweise zusätzlich oder alternativ auch in dem Steuerungsgerät 20 erfolgen.

In ähnlicher Weise enthält der Aktor 50 eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit 53, die als Mikrokontroller ausgebildet sein kann. Der Aktor 50 kann zum Beispiel ein Roboter sein, der Steuerdaten vom Steuerungsgerät 20 empfangen und auswerten kann. Die Steuer- und Auswerteeinheit 53 ist mit wenigstens zwei digitalen geräteintemen

Speicherkarten 51 und 52 verbunden, in denen zumindest Daten zum Betreiben des Aktors 50 redundant gespeichert sind. Dementsprechend handelt es sich bei diesen Daten vorzugsweise um Daten eines Steuerprogramms. Die Steuer- und

Auswerteeinheit 53 ist derart programmiert, dass sie auf die in den beiden

Speicherkarten 51 und 52 redundant gespeicherten Daten derart zugreifen kann, dass der Aktor 50 auch bei Ausfall einer der Speicherkarten 51 oder 52 ordnungsgemäß

Weiterarbeiten kann. Angemerkt sei, dass bei Verwendung von mehr als zwei

Speicherkarten auch mehr als eine der Speicherkarten ausfallen darf. Zum

ordnungsgemäßen Betrieb des elektronischen Geräts genügt eine fehlerfreie

Speicherkarte.

In den Speicherkarten 51 und 52 können ferner gerätespezifische Daten und

Konfigurationsdaten des Aktors 50 redundant gespeichert werden. Bei den

Speicherkarten 51 und 52 kann es sich um SD-Karten handeln. Die Steuer- und

Auswerteeinheit 43 kann vorzugsweise über einen seriellen Bus, wie den SPI-Bus, oder einen parallelen Bus mit den wenigstens zwei Speicherkarten 51 und 52

kommunizieren. Die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 53 kann zweckmäßigerweise ferner dazu ausgebildet sein, die wenigstens zwei Speicherkarten 51 und 52 auf Fehler hin zu überwachen, einen Fehler zu erkennen und den erkannten Fehler beispielsweise der übergeordneten Steuerungseinrichtung 60 zu signalisieren. Auf diese Weise kann der übergeordneten Steuerungseinrichtung 60 insbesondere der Ausfall einer der Speicherkarten 51 oder 52 mitgeteilt werden. Ein von der Steuer- und Auswerteeinheit 53 erkannter Fehler kann vorzugsweise über den Feldbus 30 zum Steuerungsgerät 20 und dann weiter zur übergeordneten Steuerungseinrichtung 60 zur Auswertung übertragen werden. Eine Auswertung der Fehlermeldung kann vorzugsweise zusätzlich oder alternativ auch in dem Steuerungsgerät 20 erfolgen.

Das Steuerungsgerät 20 weist eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit 23 auf, die als Mikrokontroller ausgebildet sein kann. Das Steuerungsgerät 20 kann zum Beispiel Eingangsdaten vom Sensor 40 empfangen und Ausgangsdaten zum Aktor 50 übertragen. Die Steuer- und Auswerteeinheit 23 ist mit wenigstens zwei digitalen geräteintemen Speicherkarten 21 und 22 verbunden, in denen zumindest Daten zum Betreiben des Steuerungsgeräts 20 redundant gespeichert sind. Dementsprechend handelt es sich bei diesen Daten vorzugsweise um Daten eines Steuerprogramms. Die Steuer- und Auswerteeinheit 23 ist derart programmiert, dass sie auf die in den beiden Speicherkarten 21 und 22 redundant gespeicherten Daten derart zugreifen kann, dass das Steuerungsgerät 20 auch bei Ausfall einer der Speicherkarten 21 oder 22 ordnungsgemäß Weiterarbeiten kann. Daher kann eine defekte Speicherkarte auch im laufenden Betrieb ausgewechselt werden. In den Speicherkarten 21 und 22 können ferner gerätespezifische Daten, Parameterdaten, Konfigurationsdaten und Messdaten des Sensors 40 redundant gespeichert werden. Bei den Speicherkarten 21 und 22 kann es sich um SD-Karten handeln. Die Steuer- und Auswerteeinheit 23 kann vorzugsweise über einen seriellen Bus, wie den SPI-Bus, oder einen parallelen Bus mit den wenigstens zwei Speicherkarten 21 und 22 kommunizieren. Die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 23 kann zweckmäßigerweise ferner dazu ausgebildet sein, die wenigstens zwei Speicherkarten 21 und 22 auf Fehler hin zu überwachen, einen Fehler zu erkennen und den erkannten Fehler beispielsweise der übergeordneten

Steuerungseinrichtung 60 zu signalisieren. Auf diese Weise kann der übergeordneten Steuerungseinrichtung 60 insbesondere der Ausfall einer der Speicherkarten 21 oder 22 mitgeteilt werden. Ein von der Steuer- und Auswerteeinheit 23 erkannter Fehler kann vorzugsweise über die Ethernet- Verbindung 70 zur übergeordneten

Steuerungseinrichtung 60 zur Auswertung übertragen werden. Denkbar ist auch, dass ein von der Steuer- und Auswerteeinheit 23 erkannter Fehler in dem Steuerungsgerät 20 selbst ausgewertet und angezeigt wird. Dadurch, dass insbesondere Fehler hinsichtlich der Speicherkarten von den an dem Feldbus 30 angeschlossenen elektronischen Geräten 20, 40 und 50 unverzüglich der übergeordneten Speichereinrichtungen 60 mitgeteilt werden können, kann eine Bedienperson defekte Speicherkarten in den elektronischen Geräten 20, 40 und 50 gezielt und rasch austauschen, ohne dass das Automatisierungssystem 10 ausfällt.