Ein derartiges System kommt beispielsweise im Bereich der Au- tomatisierungstechnik für Anlagenbetrieb, Service und Diagno- se von Automatisierungsgeräten und Automatisierungssystemen wie beispielsweise speicherprogrammierbare Steuerungen, nume- rische Steuerungen und/oder Antrieben zum Einsatz.

Aus der DE 196 54 859 Cl ist ein Verfahren zur Ausgabe von Alarmierungsmeldungen und/oder Prozessdaten aus einer elekt- ronischen Steuerung an eine autorisierte Person über ein Mo- dem bekannt. Dabei werden die Alarmierungsmeldungen und/oder Prozessdaten für die autorisierte Person über ein Mobilfunk- netz als Kurzmeldung übermittelt. In der Alarmsteuerung kann ein Sprachsynthesizer integriert sein, der die Ausgabe einer Alarmierungsmeldung als analoges Sprachsignal an einen Fern- sprechapparat der autorisierten Person ermöglicht. Die Alarm- steuerung enthält weiter eine Programmfunktion, mittels derer über einen Computer und ein Modem die Anlage im Sinne einer Fernwartung beeinflusst werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise einen interaktiven Zugriff auf Automatisierungsgeräte und Au- tomatisierungssysteme insbesondere für Anlagenbetrieb, Servi- ce und Diagnose zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch ein Automatisierungssystem gemäß An- spruch 1, durch ein Verfahren gemäß Anspruch 11 bzw. durch ein Automatisierungsgerät gemäß Anspruch 18 gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für einen Anlagenbetrieb eines Automatisierungssystems, für Service- und für Diagnosetechniker häufig auch ohne aufwendige Ausrüs- tung jederzeit und von jedem Ort auf Steuerungen eines Auto- matisierungssystem zugreifen müssen bzw. für Steuerungen von Automatisierungssystemen jederzeit erreichbar sein müssen, um beispielsweise Störfälle zu beheben. Hierzu ist in der Regel ein höherer technischer Aufwand an Ausrüstung beispielsweise in Form von mobilen WEB-Pads bzw. tragbarer Computer etc. er- forderlich. Demgegenüber wird bei der erfindungsgemäßen Lö- sung ein Zugriff auf eine Steuerung bzw. von einer Steuerung auf einen Servicetechniker lediglich dadurch ermöglicht, dass die Steuerung eines Automatisierungssystems eine Kopplungs- vorrichtung aufweist, die einerseits eine Kopplung mit einem Kommunikationsnetz, insbesondere einem Telekommunikationsnetz ermöglicht, und andererseits in der Lage ist, Sprachsignale und/oder Welttonsignale eines Endgeräts in Steuersignale für die Steuerung umzuwandeln. Hierdurch ergibt sich ein Fern- zugriff auf Steuerungen nach dem Callcenter-Prinzip, wobei ein typisches Einsatzszenario beispielsweise folgendermaßen aussehen kann : Eine Steuerung sendet beispielsweise nach Überschreiten eines zulässigen Höchstwertes eine Alarmmeldung an eine in der Steuerung hinterlegte Telefonnummer. Die Alarmmeldung erfolgt in Form einer Sprachmeldung, sobald die autorisierte Person den Anruf entgegennimmt. Der so informierte Servicetechniker kann über die bereits bestehend Telefonverbindung unmittelbar Service-bzw. Diagnosemaßnahmen einleiten. hierzu ist es le- diglich erforderlich, dass er Sprachsignale oder über die Zifferntastatur seines Telefons wählt"Tonsignale"als Steu- ersignale an die Steuerung des Automatisierungssystems sen- det. Eine derartige Kommunikation kann selbstverständlich auch aufgebaut werden, ohne dass eine Alarmmeldung vorliegt, beispielsweise in dem Fall, dass ein Servicetechniker oder

ein verantwortlicher eines Automatisierungssystems bestimmte aktuelle Prozesswerte abrufen möchte. Die Umwandlung des emp- fangenen Befehlssignals in ein Steuersignal für die Steuerung wird dadurch sichergestellt, dass die Kopplungsvorrichtung einen Call-Prozessor aufweist, wobei ein Führen"freier"Dia- loge zwischen einem Nutzer und einer Steuerung dadurch ermög- licht wird, dass die Kopplungsvorrichtung Analysemittel zur Analyse eines Benutzersignals, insbesondere zur Sprachanalyse und Dialogerzeugungsmittel zur Erzeugung von Dialogsignalen in Abhängigkeit erkannter Benutzersignale. So können in der Kopplungsvorrichtung vorgegebene Regeln für die Behandlung von Benutzeranfragen die Basis für eine jeweilige Dialogfüh- rung sein. Auf diese Weise können insbesondere Rückfragen an den Nutzer, Warnhinweise, Zusatzhinweise etc. erfolgen.

Eine interaktive Kommunikation zwischen einem Benutzer eines Telefons und einer Steuerung eines Automatisierungssystems wird dadurch ermöglicht, dass die Kopplungsvorrichtung zur Umwandlung eines von der Steuerung an das Endgerät über das Kommunikationsnetz zu sendendes Antwortsignal in ein Sprach- signal vorgesehen ist.

Eine vorteilhafte Realisierung für eine Anbindung der Steue- rung an das Kommunikationsnetz besteht darin, dass die Kopp- lungsvorrichtung mindestens eine Telefonanschaltung und/oder einen LAN-Adapter aufweist. Der Call-Prozessor, Telefonan- schaltung und der LAN-Adapter können z. B. über einen Kommuni- kationsprozessor als Einsteckmodul realisiert werden oder auch Bestandteil eines Leitsystems sein.

Eine sichere und eindeutige Zugriffsberichtigung kann dadurch gewährleistet werden, dass die Kopplungsvorrichtung zur Au- thentifizierung eines Benutzers mittels einer Sprachanalyse vorgesehen ist.

Ein interaktiver Dialog zwischen Mensch/Maschine bevorzugt durch Sprache wird dadurch ermöglicht, dass die Kopplungsvor- richtung zur Kopplung mit dem Kommunikationsnetz über eine bidirektionale Datenverbindung vorgesehen ist.

Auch schwierige Anfragen eines Benutzers an eine Steuerung, die z. B. nicht eindeutig interpretiert werden können, können dadurch zielgerichtet bearbeitet werden, dass die Kopplungs- vorrichtung zur automatischen und/oder anwendergesteuerten Weiterleitung eines an die Steuerung gerichteten Anrufs an eine Leitstelle des Automatisierungssystems vorgesehen ist.

Ein vorteilhafter Einsatzbereich für das System ergibt sich dadurch, dass das System für einen Einsatz bei speicherpro- grammierbare Steuerungen, numerischen Steuerungen und/oder Antrieben vorgesehen ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und er- läutert.

Es zeigen : FIG 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbei- spiels eines Automatisierungssystems mit Fern- zugriff auf eine Steuerung eines Automatisierungs- geräts über ein Telefonfestnetz, FIG 2 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbei- spiels eines Automatisierungssystems mit Fern- zugriff auf eine Steuerung eines Automatisierungs- geräts über ein Mobilfunknetz, FIG 3 ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbei- spiels eines Automatisierungssystems mit Fern-

zugriff auf eine Steuerung eines Automatisierungs- geräts über Internet, FIG 4 ein Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbei- spiels eines Automatisierungssystems mit Fern- zugriff auf die Steuerungen über ein zentrale Leit- stelle des Automatisierungssystems, FIG 5 ein Blockschaltbild eines fünften Ausführungsbei- spiels eines Automatisierungssystems mit Fernzu- griff auf die Steuerungen eines Automatisierungsge- räts über eine im Automatisierungsgerät integrierte Kopplungsvorrichtung und FIG 6 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels ei- ner Detaildarstellung für die Kommunikation zwi- schen einem Nutzer und einer Kopplungsvorrichtung.

FIG 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Automatisie- rungssystems 1 mit Fernzugriff auf eine Steuerung 2 eines Au- tomatisierungsgeräts 3 über eine bidirektionale Telefonver- bindung 8,10. Hierzu ist die Telefonverbindung 8,10 einer- seits mit dem Automatisierungssystem 1, andererseits mit ei- nem Kommunikationsnetz 5 verbindbar. Das Kommunikationsnetz 5 besteht aus einem Festnetz 5a und einem mit dem Festnetz 5a verbundenen Mobilfunknetz 5b. Mit dem Festnetz 5a ist ein als Festnetzapparat 9a ausgebildetes Endgerät, mit dem Mobilfunk- netz 5b ein als Mobiltelefon 9b ausgebildetes zweites Endge- rät verbindbar. Zwischen Steuerung 2 und Telefonverbindung 8, 10 ist eine Kopplungsvorrichtung 4 vorgesehen, die einen Call-Prozessor 4a und eine Telefonanschaltung 4b enthält.

Über eine Verbindungsleitung 12 ist die Kopplungsvorrichtung 4 mit einer Leitstelle 11 des Automatisierungssystems 1 ver- bindbar. Die Steuerung 2 ist in der Lage, Steuersignale 6 an das Automatisierungsgerät 3 zu senden und Antwortsignale 7 von dem Automatisierungsgerät zu erhalten.

Die Besonderheit des in FIG 1 dargestellten Automatisierungs- systems 1 besteht im Wesentlichen in der Zwischenschaltung der Kopplungsvorrichtung 4 zwischen Steuerung 2 und Kommuni- kationsnetz 5. Die Kopplungsvorrichtung 4 ermöglicht es einen beliebigen Benutzer mit einer entsprechenden Autorisierung jederzeit und von jedem Ort auf die Steuerung 2 zuzugreifen, um beispielsweise einen Störfall zu beheben. Die Steuerung 2 des Automatisierungssystems ist über den Call-Prozessor 4a und die Telefonanschaltung 4b mit dem öffentlichen Telefon- netz 5 verbunden. Die Telefonanschaltung 4b kann z. B. über eine Telefonanschaltung wie in Call-Centern oder über ein Voice-Modem erfolgen. Die Telefonanschaltung 4b arbeitet bi- direktional, d. h. die Steuerung 2 kann sowohl selbst einen "Menschen"anrufen, als auch Anrufe von"Menschen"entgegen- nehmen. Auch der Call-Prozessor 4a arbeitet bidirektional, d. h. er kann Sprache ausgeben, z. B. um Systemzustände oder Störungsmeldungen an einen Nutzer der Endgeräte 9a, 9b aus- zugeben und auch um Sprache zu analysieren, z. B. um Befehle entgegenzunehmen oder Fragen nach Auswertung mittels einer Sprachverarbeitung zu beantworten. Eine sprecherunabhängige und damit ohne Lernphase mögliche Sprachverarbeitung kann da- durch sichergestellt werden, dass in der Regel lediglich ein eingeschränkter Wortschatz bei der"Unterhaltung"mit dem Au- tomatisierungssystem 1 verwendet wird. Eine vorteilhafte An- wendung der Sprachanalyse besteht auch darin, dass diese zur Benutzerauthentifizierung verwendet werden kann. Hierdurch entfällt eine Authentifizierung über Passwortmechanismen mit den bekannten Nachteilen, nämlich den Problem der jeweiligen Verfügbarkeit beim Nutzer eines Passwortes. Neben einer Sprachauswertung ist die Kopplungsvorrichtung auch in der La- ge, die von einen Benutzer der Endgeräte 9a, 9b an die Kopp- lungsvorrichtung 4 übertragene Wähltonsignale auszuwerten und hierdurch entsprechende Anweisungen an die Steuerung 2 des Automatisierungsgeräts zu erzeugen.

FIG 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Automati- sierungssystems 1 mit Fernzugriff auf eine Steuerung 2 eines

Automatisierungsgeräts 3 über ein Mobilfunknetz 5b. Im übri- gen werden die bereits im Zusammenhang mit FIG 1 eingeführten Bezugszeichen verwendet, so dass für eine weitergehende Er- läuterung auch die Beschreibung zu FIG 1 verwiesen wird. Eine derartige Variante, nämlich der Anschluss an ein Mobilfunk- netz ist insbesondere dort vorteilhaft, wo kein Festnetzan- schluss zur Verfügung steht, wie beispielsweise bei Pumpsta- tionen etc.. In diesem Fall erfolgt die Anschaltung der Steu- erung 2 über eine Telefonmobilfunkanschaltung 4c, beispiels- weise eine GSM-/DECT/UMTS-Anschaltung.

FIG 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Automati- sierungssystems 1 mit Fernzugriff auf eine Steuerung 2 eines Automatisierungssystems über Internet 5c. Hierzu enthält die Kopplungsvorrichtung 4 einen LAN-Adapter 4d, der mit dem In- ternet 5c eine Sprachverbindung ("Voice over IP") ermöglicht.

Das Kommunikationsnetz 5 zur Kopplung mit dem Automatisie- rungssystem 1 besteht bei den in FIG 3 dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel aus den bereits erwähntem Internet 5c, aus dem mit diesem gekoppelten Festnetz 5a sowie aus dem ebenfalls damit verbundenen Mobilfunknetz 5b. Die Endgeräte 9a, 9b er- möglichen wiederum jeweils über Festnetz 5a bzw. Mobilfunk- netz 5b eine Kommunikation mittels"Voice over IP"durch das Internet 5c und die bidirektionalen Kommunikationswege 8, 10, welche mit der Kopplungsvorrichtung 4 des Automatisierungs- systems verbunden sind.

FIG 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Automati- sierungssystems mit Fernzugriff auf Steuerungen 2a, 2ab, 2c des Automatisierungssystems 1 über eine zentrale Leitstelle 13. Die zentrale Leitstelle 13 umfasst die Leitstelle 11 so- wie die Kopplungsvorrichtung 4 zur Kopplung der Steuerungen 2a, 2b, 2c an das Kommunikationsnetz 5. Die Vermittlung zwi- schen Kommunikationsnetz 5 und den jeweiligen Steuerungen 2a, 2b, 2c erfolgt dabei über eine Vermittlungsstelle 15 der Kopplungsvorrichtung 4, die die eingehenden Sprachsignale und gegebenenfalls Wähltonsignale auswertet und abhängig von den

jeweilig gewünschten"Steuerungsteilnehmern"eine entspre- chende Verbindung mit diesen herstellt. Das Vermittlungssys- tem 15 ermöglicht außerdem ein hierarchisches"browsen"bzw. auch eine entsprechende Ansage, welche Steuerungen 2a, 2b, 2c jeweils existieren. Eine derartige hierarchische Brows- Funktion lautet beispielsweise dahingehend, dass ein Nutzer eines Endgeräts 9a zunächst einen Verbindungsaufbau mit dem gesamten Automatisierungssystem 1 herstellt. Dieses antwortet mit folgender Ansage :"Halle 1 bis Halle 9". Daraufhin kann der Anrufer am Endgerät 9a durch Sprechen von"Halle 2"eine Verbindung zur Steuerung der"Halle 2"herstellen. Nach dem Herstellen der Verbindung zur Steuerung von"Halle 2"erfolgt eine Ansage der Steuerung beispielsweise in der Form :"La- ckierzelle, Montagestation, Verpackungseinheit". Der Benutzer am Endgerät 9a wählt daraufhin beispielsweise durch Sprechen des Wortes"Montagestation"eine entsprechende Verbindung zur Steuerung der"Montagestation".

FIG 5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Automati- sierungssystems 1 mit Fernzugriff auf die Steuerung eines Au- tomatisierungsgerät über eine im Automatisierungsgerät 3 in- tegrierte Kopplungsvorrichtung. Das wesentliche Prinzip des in FIG 5 dargestellten Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Kopplungsvorrichtung 4 Teil des Automatisierungsge- räts 3 ist, d. h. das Automatisierungsgerät 3 besteht somit im wesentlichen aus der Steuerung 2, beispielsweise zur Steue- rung eines Antriebs 14 und aus der Kopplungsvorrichtung 4.

Neben den in den FIG 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispielen sind im Rahmen der Erfindung auch jeweilige Kombinationen der gezeigten Ausführungsbeispiele denkbar. So kann beispielswei- se der Call-Prozessor 4a und die Telefonanschaltung 4b, 4c bzw. der LAN-Adapter 4d als Einsteckmodul für die Steuerung 2 realisiert werden oder auch Bestandteil eines Leitsystems sein. Bei der Realisierung über das Leitsystem kann ähnlich wie bei einen Call-Center eine Kopplung mit Auftragsverwal- tungen etc. erfolgen.

FIG 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Detaildarstellung für die Kommunikation zwischen einem Nutzer 16 und einer Kopplungsvorrichtung 4. Die Kopplungsvor- richtung 4 umfasst Analysemittel 17a zur (Sprach-) Analyse ei- nes Benutzersignals 18 und Dialogerzeugungsmittel 17b zur Er- zeugung von Dialogsignalen 19.. 21 in Abhängigkeit erkannter Benutzersignale 18. Bei den Dialogsignalen 19.. 21 handelt es sich beispielsweise um ein Rückfragesignal 19, ein Warnsignal 20 und ein Zusatzhinweissignal 21. Für den Fall, dass die Analysemittel 17 das Benutzersignal nicht erfolgreich erken- nen, erfolgt ggf. eine Weiterschaltung 12 an eine Leitstelle 11, die dann ein Antwortsignal 22 an den Benutzer sendet.

Das Besonderheit des in Fig. 6 beschriebenen Ausführungsbei- spiels ist, dass sich die Steuerung 2 gegenüber dem anrufen- den Menschen ähnlich wie ein Mitarbeiter eines CallCenters verhält. Dies schließt ein, dass der Mensch mit der Steuerung 2 nicht vorgegebene, "freie"Dialoge, natürlich nur innerhalb der von der Steuerung prinzipiell verstehbaren Domäne führen kann. Hierdurch kann ein Benutzer nicht nur befehlen, sondern auch jederzeit Fragen stellen. Mit Hilfe der Sprachanalyse- mittel versucht die Steuerung, diese Fragen zu beantworten oder sie fragt zurück, wenn sie die Bedeutung einer menschli- chen Äußerung nicht verstanden hat. Die Steuerung ist weiter in der Lage, zu erklären, warum bestimmte Fragen nicht beant- wortet werden können oder wie Dinge zusammenhängen. So kann die Steuerung beispielsweise warnen, wenn der Mensch poten- tiell gefährliche Aktionen starten will, sie kann Vorschläge machen, z. B. welche Fehlerursachen in der spezifischen Situa- tion untersucht werden könnten etc.. Wenn die Steuerung be- stimmte Informationen nicht besitzt, kann sie selbsttätig z. B. an ein übergeordnetes Prozessleitsystem weitervermit- teln. Der Call-Prozessor besitzt daher Sprachverarbeitungsfä- higkeiten zum Führen von Dialogen.

Wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist somit die Kombina- tion der Fähigkeit, eine Steuerung z. B. mit einem Handy anru- fen zu können, mit der Fähigkeit der Steuerung, freie Dialoge führen zu können. Dabei wird unter dem Begriff"freier"bzw. einem"geführten"Dialog folgendes verstehen : Ein geführter Dialog ist z. B. der Dialog mit einem Anrufbeantworter (Voice box). Durch Tastendruck kann man aus kontextabhängigen Optio- nen auswählen und damit das Verhalten des Anrufbeantworters steuern ; Funktionen, die im jeweiligen Kontext nicht angebo- ten werden, sind nicht wählbar. Dieser Dialog ist befehlsori- entiert und basiert auf einem hierarchischen Bedienbaum mit Rücksprungmöglichkeit. Ein anderes Beispiel ist ein Dialog- system, das zwar auch Spracheingabe zulässt, diese aber nur die Tasteneingabe ersetzt bzw. ergänzt ("drei"gesprochen statt Taste"drei"gedrückt). Übertragen auf die Steuerung würde dies bedeuten, das sich ein Bediener erst durch einen Bedienbaum hangeln muss, bis er zur eigentlich gewünschten Information kommt. Damit geht im Servicefall eine Unmenge Zeit verloren, insbesondere dann, wenn zur Analyse mehrere Informationen benötigt werden. Für den Praktiker ist eine solche Bedienung eigentlich unbrauchbar.

Ein freier, z. B. aber domänengebundener Dialog ist z. B. in der Weise möglich, dass das System ähnlich einem mit Menschen besetzten Callcenter eine Mensch-Maschine-Schnittstelle schafft, ohne dass auf der Maschinenseite ein Mensch im "Callcenter"der Maschine vorhanden ist. Lediglich der Servi- cetechniker oder ein sonstig berechtigter Benutzer kann die Steuerung beispielsweise im Störungsfall anrufen und bei- spielsweise folgenden Dialog führen : Das Herstellen einer Verbindung zwischen Mensch/Maschine kann als Zugriff auf ein genau bestimmtes Datum (Speicherwort, <BR> <BR> Alarmmeldung, Statusbit... ) oder Datengruppe verstanden. Da- bei muss eine Eindeutigkeit vor dem Datenzugriff sicherge- stellt werden, d. h. die Steuerung muss ggf. auch entsprechend nachfragen. Wie die Eindeutigkeit hergestellt wird, ist ab-

hängig vom Datum und dem betreffenden Namensraum (z. B. hie- rarchisch"Anlage-> Teilanlage->Messstelle"oder flach"DW45 im SDBx"oder sonstwie). "Rückruf, wenn frei"bedeutet hier z. B., dass beim Erfüllen einer Triggerbedingung die Steuerung zurückruft. "Warten bis frei"bedeutet hier z. B., das aktive Warten auf Veränderung von Daten bzw. Eintreten einer allge- meineren Triggerbedingung. "Nachricht hinterlassen"bedeutet hier z. B., dass Annotationen an Daten möglich sind (Teil ei- nes gesprochenen Logbuchs)."Direkte Durchwahlnummer"bedeu- tet hier z. B. die aufgelöste absolute Adresse einer symbo- lisch adressierten Variablen. Daneben ist eine Reihe weitere Dialogmöglichkeiten mit der Steuerung gegeben, wobei mögliche Dialogszenarien und die entsprechenden Dialogoptionen im Speicher 23 der Kopplungsvorrichtung 4 gespeichert sind.

Mit diesen Dialogen sind schnelle, weitgehend wahlfreie Zu- griffe auf die in einer Servicesituation benötigten Daten möglich.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung somit ein System und ein Verfahren zum Zugriff auf eine Steuerung eines Automati- sierungssystems. Für einen einfachen Zugriff auf die Steue- rung wird vorgeschlagen, dass die Steuerung über einen Call- Prozessor mit einem Datennetz verbunden wird. Der Call-Pro- zessor wertet die über das Datennetz eingehenden Steuerungs- daten wie Sprache oder Wählsignale aus und liefert in Abhän- gigkeit der ausgewerteten Steuerungsdaten entsprechende Ant- wortdaten, die bevorzugt als Sprachdaten ausgegeben werden.

Für das Führen von freien Dialogen über das Kommunikations- netz zwischen dem Benutzer und der Steuerung sind Dialoger- zeugungsmittel, insbesondere Spracherzeugungsmittel zur Er- zeugung eines Antwortsignals in Abhängigkeit des Benutzersig- nals vorgesehen.