Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Vergabe von Netzwerkadressen an Geräte, wie z. B. Ventilatoren während der Anlageninbetriebnahme und insbesondere beim Austausch von defekten Geräten in einer Anlage. Ferner betrifft die Erfindung eine Anlage ausgebildet als dynamisch adressierbares Master-Slave-System und ein Verfahren zum Adressieren der Slave-Einheiten in dieser Anlage.

Es gibt im Stand der Technik diverse Verfahren der Adressvergabe in einem Netzwerk, wie z. B. die manuelle IP-Adressvergabe bei Netzwerkge raten (Computer, Drucker, etc.), die Seriennummer basierte Autoadressierung, eine Adressvergabe nach einem bestimmten Kabelplan oder eine

Schieberegisteradressvergabe. Einen automatisierten Adressiervorgang schlägt z. B. die DE 103 36 301 A1 vor. Aus der EP 2 287 689 EP ist ein Busbasierendes Adressierverfahren von Slave-Einheiten bekannt.

Zur Datenübertragung zwischen mehreren Teilnehmern in einem

Anlagennetzwerk werden z. B. Bussysteme eingesetzt. Bussysteme

verschiedenster Art sind seit langem bekannt. Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Master/Slave Bussysteme besitzen meist die Eigenschaft, dass alle Slave-Einheiten eindeutige Netzwerkadressen haben müssen, um individuell angesprochen werden zu können. Mittels Bussystem können dadurch einzelne Slaves individuell und gezielt angesprochen werden, wobei darüber die Einstellungen der Slaves geändert oder Zustandsinformationen vom Slave abgefragt werden können. In einer Anlage, bei der Seriennummer basierende Geräte, wie Motoren, Ventilatoren oder andere Einheiten mit einer Seriennummer vorhanden sind, in der ein oder mehrere defekte Geräte auszutauschen sind, sollen die einzubauenden Ersatz-Geräte die logischen Adressen, der aus der Anlage entfernten Geräte identisch übernehmen, so dass das jeweils neue Gerät vom Netzwerk, wie das ursprüngliche Gerät erkannt wird und genau die gleiche logische Netzwerkadresse besitzt, die das vorher an dieser Anlagenposition befindliche Gerät besaß.

Dadurch ist eine Master-Einheit in der Lage, bei einer bestimmte Slave-Einheit, und demnach bei einer ausgetauschten Slave-Einheit, eine von dieser Slave- Einheit angesteuerte Systemkomponente zu betätigen, oder empfangene Meldungen einer solchen Slave-Einheit und damit einer ganz bestimmten Systemkomponente zuzuordnen. Um eine solche Funktionalität zu

gewährleisten, benötigt die ausgetauschte Slave-Einheit zum einen eine systemweit eindeutige Adresse, zum anderen muss die eindeutige Adresse sowie die Zugehörigkeit der ausgetauschten Slave-Einheit zu einer

Systemkomponente oder ihre Position im Bussystem der Master-Einheit bekannt sein. Konventionell wird dies beispielsweise dadurch erreicht, dass bei der

Initialisierung eines Bussystems eine Adressier- oder Orientierungsphase durchgeführt wird. In dieser Phase werden den Slave-Einheiten zum Beispiel in einer bestimmten Reihenfolge System ad ressen zugeteilt, oder der Master- Einheit wird Gelegenheit gegeben, nacheinander gespeicherte

Gerätekennungen von einzelnen Slave-Einheiten an verschiedenen Positionen abzufragen. Bei einem Austausch defekter Geräte bietet diese Art der

Adressvergabe aber keine Lösung, um das zuvor genannte Ziel zu erreichen, dass das jeweils neue Gerät mit einer geänderten Seriennummer vom

Netzwerk, wie das ursprüngliche Gerät, das eine andere Seriennummer aufweist, erkannt wird und genau die gleiche logische Netzwerkadresse mit nun einer anderen Seriennummer verknüpft werden müsste, besitzt, die das vorher an dieser Anlagenposition befindliche Gerät besaß.

In der DE 10 2014 1 17 797.5 A1 wird ein Master-Slave-System vorgeschlagen, das so konfiguriert ist, dass am Eingang der nächsten Slave-Einheit ein vom Digitalausgang bereitgestelltes Signal (Signalwechsel) einer seriellen

Signalfolge detektiert wird, um die Adresse der entsprechenden Slave-Einheit jeweils um den Wert„1 " zu erhöhen, den Signalwechsel im Speicher zu hinterlegen und ein zum Inhalt des Speichers korrespondierendes Signal am Ausgang des Speichers auszugeben. Nachteilig bei diesem

Adressierungsverfahren ist, dass zur Adressierung über Schieberregister ein Taktsignal vom Master erforderlich ist und so eine Verknüpfung zur

Seriennummer nicht hergestellt werden kann. Ein ausgetauschtes Gerät erhält dann zwar die in der Serie der Slave-Einheiten definierte Adresse, ohne dass die Master-Einheit und zentrale Steuerung aber weiß, welches Gerät mit welcher konkreten Seriennummer eingebaut oder ausgetauscht wurde. Finden über die Zeit mehrere solcher Austauschmaßnahmen statt, so stimmen die Daten im System überhaupt nicht mehr mit den Seriennummern bei der Inbetriebnahme überein. Aus der US 8 856 413 B2 ist ein anderes Verfahren bekennt, umfassend ein Interface-Bus, eine Freigabeschaltung mit einem Schalter und zwei

Steueranschlüssen, die über die Freigabeschaltung verbunden sind. Das System ist so konfiguriert, dass die Adresszuordnung nur dann möglich ist, wenn das Bus-Interface-Steuersignal an einem der Anschlüsse anliegt und sofern zur Steuerung der Freisetzung der Signalschalter offen ist. Andernfalls sperrt die Freigabeschaltung die Slave-Einheit. Nachteilig ist bei diesem

Verfahren, dass damit das zuvor geschilderte Problem des Gerätetauschs ebenfalls nicht gelöst werden kann.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, vorbesagte Nachteile zumindest teilweise zu reduzieren und ein verbessertes Verfahren zum Adressieren von Slave-Einheiten in einem Anlagennetzwerk

bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen von

Anspruch 1 und einer Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 11.

Erfindungsgemäß wird demnach ein Verfahren zum Adressieren einer oder mehrerer ausgetauschter Slave-Einheiten in einem Master-Slave-System vorgesehen, umfassend eine Master-Einheit und eine Mehrzahl von Slave- Einheiten, wobei die Slave-Einheiten sowohl eine eindeutige Seriennummer als auch eine feste Netzwerkadresse aufweisen und mit der Master-Einheit über ein Datenkommunikations-System miteinander verbunden sind und wobei in einem Systemspeicher der Master-Einheit eine Datenzuordnungstabelle vorgesehen ist, in welcher die jeweiligen Netzwerkadressen der Slave-Einheiten den jeweiligen Seriennummer dieser Slave-Einheiten entsprechend ihrer Position im System entsprechend einer festgelegten Ordnung zugeordnet sind, mit den folgenden Schritten:

a. Erfassen der Seriennummern der auszutauschenden Slave-Einheiten; b. Eingabe bzw. Übermittlung der Seriennummern der ausgetauschten Slave-Einheit in Erfassungsreihenfolge an die Master-Einheit; c. Ersetzen der für die jeweiligen Positionen hinterlegten Seriennummer durch die für die neu installierte Slave-Einheit eingegebene

Seriennummer und Zuordnung zur Netzwerkadresse für diese Position in der Datenzuordnungstabelle.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter„Austausch-Gerät",

„ausgetauschtem Gerät" und„ausgetauschter Slave-Einheit" jeweils die Slave- Einheit zu verstehen, die als Ersatz für das defekte bzw. entfernte Gerät bzw. Slave-Einheit im System neu installiert wurde.

Hierbei kann die frühere Seriennummer durch die Seriennummer des

ausgetauschten d. h. neu installierten Geräts in der Datenzuordnungstabelle ersetzt werden, indem diese überschrieben wird. Ergänzend oder alternativ kann aber auch die alte Seriennummer in einen Archivspeicher geschrieben werden, so dass man die Hardware-Änderungen der Slave-Einheiten über einen Erfassungszeitraum nachverfolgen kann.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seriennummern der ausgetauschten Slave-Einheiten mittels kameratechnischer Erfassung, vorzugsweise mittels fotografischer Erfassung der Typenschilder der jeweiligen Slave-Einheit erfolgt. Somit kann z. B. ein Servicetechniker defekte Ventilatoren in einer lufttechnischen Anlage ausbauen und die Typenschilder der neu eingebauten Ventilatoren (Slave-Einheiten) in der

Nummerierungsreihenfolge fotografieren. Die Anlage war bezüglich der logischen Netzwerkadressen ursprünglich in einer geordneten Reihenfolge aufgebaut worden und soll es nach Behebung des Problems auch wieder sein.

Erfindungsgemäß ist mit Vorteil dazu vorgesehen, dass die Eingabe der

Seriennummern in Form einer Seriennummernliste in der Reihenfolge der ausgetauschten Slave-Einheiten erfolgt. Aufgrund der gleichen

Erfassungsreihenfolge ist auch die konkrete Reihenfolge der neuen

Geräteseriennummern bekannt und deren Position ist ebenfalls bekannt, da diese der Position der ausgefallenen bzw. entfernten Geräte entspricht. Die erfassten neuen Seriennummern werden in der Erfassungsreihenfolge an die Steuerung der Anlage, vorzugsweise somit an die Master-Einheit übermittelt.

Die Eingabe im zuvor genannten Schritt b) kann mit Vorteil mittels einer Eingabemaske auch manuell erfolgen, z. B. durch eine Tastatureingabe.

Die Übermittlung an die Master- Einheit kann erfindungsgemäß auf

unterschiedliche Weise erfolgen. Die Eingabe und/oder Übertragung in Schritt b) kann automatisch mittels einer kabelgebundenen Datenübertragung der Seriennummern an die Master-Einheit erfolgen. So kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine Schnittstelle dafür vorgesehen sein, wie z. B eine USB, Ethernet, RS485 oder andere geeignete System-Schnittstelle über die die Eingabe der Seriennummern der ausgetauschten Slave-Einheit in

Erfassungsreihenfolge erfolgt.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Eingabe in Schritt b) automatisch mittels einer drahtlosen Datenübertragung, vorzugsweise einer funkbasierenden, akustischen oder optischen Übertragung der Seriennummern an die Master-Einheit erfolgt. Hierzu kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Seriennummer der jeweiligen betroffenen Slave-Einheit für den Fall einer Funkübertragung an die Master-Einheit auf einem RFID-Chip gespeichert ist, welcher vorzugsweise direkt an oder innerhalb eines zur Funkübertragung geeignet ausgebildeten Gehäuses der jeweils ausgetauschten Slave-Einheit angeordnet ist.

Alternativ zum Abfotografieren oder kameratechnischen Erfassen des

Typenschilds und einer optischen Auswertung kann in einer anderen

Ausgestaltung der Erfindung daher vorgesehen sein, dass die nötige

Information auch in einem RFID-Chip im Gerät gespeichert ist, wobei sich hier der Klemmkastendeckel bevorzugt anbietet, der allerdings fest bei dem Gerät verbleiben muss. Abhängig vom Gehäusematerial muss man noch für eine funktionierende Datenübertragung sorgen. Bei einem Kunststoffdeckel kann dieser beim

Auslesen montiert bleiben, bei einem Metalldeckel muss dieser zunächst demontiert werden, damit der funktechnische Zugang zum RFID-Tag nicht durch die Schirmwirkung des Metalldeckels gestört wird. Das Auslesen kann mit einem mobilen RFID-fähigen Gerät, wie z. B. mit einem geeigneten Smartphone mit APP erfolgen. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann der RFID-Tag auch im Typenschild fest integriert sein.

Für die Adressvergabe ist dabei noch berücksichtigen, dass jede Slave-Einheit, welches in das Netzwerk zu integrieren ist, einen individuellen

Zugangsschlüssel benötigt, der gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, direkt von seiner Seriennummer abgeleitet ist und daher von der fotografierten, per RFID- erfassten oder anderweitig erfassten Seriennummer ermittelt werden kann. Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass jede Slave-Einheit einen aus der Seriennummer abgeleiteten Netzzugangsschlüssel besitzt.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Master-Einheit der jeweils ersetzten (ausgetauschten) Slave-Einheit die in der Datenzuordnungstabelle korrespondierende Netzwerkadresse zuweist und vorzugsweise über diese mit der entsprechenden Slave-Einheit kommuniziert.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft neben dem Verfahren auch ein Master-Slave-System umfassend eine Master-Einheit und eine

Mehrzahl von Slave-Einheiten, wobei jede Slave-Einheit sowohl eine eindeutige Seriennummer und eine feste Netzwerkadressen aufweist und mit der Master- Einheit über ein Datenkommunikations-System miteinander verbunden ist und wobei in einem Systemspeicher der Master-Einheit eine

Datenzuordnungstabelle vorgesehen ist, in welcher die jeweiligen Netzwerkadressen der Slave-Einheiten den jeweiligen Seriennummer dieser Slave-Einheiten entsprechend ihrer Position im System gemäß einer festgelegten Ordnung zugeordnet sind, wobei ferner Eingabemittel zur Eingabe eine Seriennummer ausgetauschter Slave-Einheiten oder einer Liste solcher Seriennummern vorgesehen sind und ein Datenaustauschmodul zum

manuellen oder automatischen Ersetzen der über das Eingabemittel hinterlegten Seriennummern für die ausgetauschten Slave-Einheiten und zur Zuordnung zur Netzwerkadresse für diese Position in der

Datenzuordnungstabelle.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften

Ausführungsbeispiels eines Master-Slave-Systems in einem Zustand nach der Inbetriebnahme;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Master-Slave-Systems gemäß

Figur 1 bei dem die Slave-Einheiten (S2 und S7) ausgefallen sind;

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Master-Slave-Systems gemäß den Figuren 1 und 2 bei dem die ausgefallenen Slave-Einheiten (S2 und S7) ausgebaut wurden und

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Master-Slave-Systems bei dem die ausgefallenen Slave-Einheiten (S2 und S7) durch neue (ausgetauschte) Slave-Einheiten ersetzt wurden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines exemplarischen

Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren 1 bis 4 näher beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hinweisen.

In der Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften

Ausführungsform eines Master-Slave-Systems 100 gezeigt. Das Master-Slave- System 100 umfasst eine Master-Einheit 1 (zentrale Steuerung) und Slave- Einheiten Si, wobei in diesem Ausführungsbeispiel mit i=8, acht beispielhafte Ventilatoren als Slave-Einheiten S1 ,... , S8 vorhanden sind.

Jede Slave-Einheiten Si besitzt sowohl eine eindeutige Seriennummer Sni und eine feste Netzwerkadressen Ai, hier im Beispiel mit den Netzwerkadressen A1 ,... , A8 bezeichnet. Die Slave-Einheiten Si sind mit der Master-Einheit 1 über ein Datenkommunikations-System 3 miteinander verbunden.

Ferner ist in einem Systemspeicher der Master-Einheit 1 eine

Datenzuordnungstabelle (A1 , Sn1), (A2, Sn2), ... , (Ai, Sni) vorgesehen, in welcher die jeweiligen Netzwerkadressen Ai der Slave-Einheiten Si den jeweiligen Seriennummer Sni dieser Slave-Einheiten Si entsprechend ihrer Position gemäß einer festgelegten Ordnung im System zugeordnet sind.

Weiter sind Eingabemittel 20 zur Eingabe der Seriennummern Sni für die beiden einzubauenden Ventilatoren S2 und S7 vorhanden. In der Figur 2 sind exemplarisch zwei Austausch-Ventilatoren gezeigt, die ebenfalls mit den Bezugszeichen S2 und S7 bezeichnet sind, da diese in der gleichen

Reihenfolge in das System integriert werden sollen und die Netzwerkadressen der vorherigen Ventilatoren erhalten sollen.

Die beiden Austausch-Ventilatoren S2 und S7 stellen in diesem Zustand Slave- Einheiten dar, die noch keine Netzwerkadresse besitzen. In der Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des Master-Slave-Systems 100 gemäß den Figuren 1 und 2 gezeigt, bei dem die ausgefallenen Slave-Einheiten S2 und S7 ausgebaut wurden und in der Fig. 4 findet sich eine schematische Darstellung des aster-Slave-Systems 100 bei dem die ausgefallenen Slave-Einheiten durch neue (ausgetauschte) Slave-Einheiten S2 und S7 ersetzt wurden und gemäß der Erfassungsreihenfolge der Seriennummem eine eindeutige Position im System erhalten und damit über die Erfassungsreihenfolge in der

Datenzuordnungstabelle auch die entsprechende Netzwerkadresse zugewiesen werden kann. Ferner sind Eingabemittel 20 zur Eingabe der Seriennummern Sni vorgesehen und ein Datenaustauschmodul 30, zum manuellen oder automatischen Ersetzen der über das Eingabemittel hinterlegten Seriennummer Sni.

Erfindungsgemäß ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. So kann z. B. die Art der Erfassung der Seriennummern Sni der ausgetauschten Slave-Einheiten auf andere geeignete Art erfolgen, insbesondere über RFID-Tags oder über andere elektronische Speichermedien, die über eine Schnittstelle zu dem Master 1 übertragen werden können.