用于监视自动化技术的装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于监视自动化技术的装置的方法。在装置中，传感器单元和致动器单元经由通信网络与上级单元通信，传感器单元将过程值和状态数据发送到上级单元，致动器单元将控制变量和状态数据发送到上级单元，上级单元将操作电报发送到传感器单元和致动器单元，过程包括：由现场检测单元获取并存储经由通信网络传输的、由过程值、控制变量和状态数据以及操作电报组成的所有数据，并为数据和操作电报提供时间戳；将操作电报临时分配给数据；和分析分配并创建干预系统，干预系统包含在来自传感器单元和来自致动器单元的被发送的数据的基础上创建的装置状态，和由跟随来自传感器单元和来自致动器单元的被发送的数据的至少一个操作电报组成的干预。

Methods of devices for monitoring automation technology

【技术实现步骤摘要】
用于监视自动化技术的装置的方法
本专利技术涉及一种用于监视自动化技术的装置的方法，其中在装置中使用至少一个传感器单元和至少一个致动器单元以及一个现场检测单元，其中传感器单元和致动器单元经由通信网络与上级单元进行通信，其中传感器单元将过程值和状态数据发送到上级单元，其中致动器单元将控制变量和状态数据发送到上级单元，并且其中上级单元将操作电报发送到传感器单元和致动器单元。
技术介绍
已经从现有技术中已知用于工业装置的现场设备。现场设备经常用于过程自动化以及制造自动化。通常，现场设备指的是面向过程的并且供应或处理过程相关信息的所有设备。因此，现场设备用于检测和/或影响过程变量。测量设备或传感器用于检测过程变量。这些测量设备例如用于压力和温度测量、电导率测量、流量测量、pH测量、料位测量等，并且检测与压力、温度、电导率、pH值、料位、流量等相对应的过程变量。致动器用于影响过程变量。这些致动器例如是能够影响管线中的流体流量或罐中的料位的泵或阀。除了上述测量设备和致动器之外，现场设备还被理解为包括远程I/O、无线电适配器、或者通常在现场层级处布置的设备。由Endress+Hauser公司生产并销售了多个这种现场设备。在现代工业装置中，现场设备通常经由诸如现场总线(Fieldbus、等)的通信网络连接到上级单元。上级单元是控制单元，诸如SPS(存储可编程控制器)或PLC(可编程逻辑控制器)。除了其他方面，上级单元尤其用于过程控制以及用于现场设备的试运行。由现场设备检测到的测量值，尤其是由传感器检测到的测量值，经由相应的总线系统发送到(或可能若干个)上级单元，该上级单元进一步适当地处理测量值，并将它们中继到装置的控制站。控制站经由上级单元用于过程可视化、过程监视、和过程控制。此外，尤其是针对现场设备的配置和参数化以及针对致动器的控制，还需要从上级单元经由总线系统到现场设备的数据传送。这种装置中的过程工程过程的管理是在确定性过程模型的基础上结合控制算法来执行的。过程模型通常是基于由现场设备采用的物理和化学测量变量。控制算法包括例如PID控制模型和/或状态控制模型。在先前的系统分析的基础上，以复杂的方式对过程模型进行建模。过程管理的质量的基本部分是装置操作者的经验。这种系统分析难以进行。此外，对装置系统的任何改变导致新的必要系统分析。不能够考虑未知的扰动变量和容差以及由于老化引起的对系统组件的改变。装置操作员的训练、有效性、和日常状况影响了过程工程过程的质量和产量。在这个问题的基础上，本专利技术是基于降低装置系统的评估的复杂性的目的。
技术实现思路
该目的是通过一种用于监视自动化技术的装置的方法来实现的，其中，在该装置中使用至少一个传感器单元和至少一个致动器单元以及一个现场检测单元，其中，该传感器单元和该致动器单元经由通信网络与上级单元通信，其中，该传感器单元将过程值和状态数据发送到上级单元，其中，该致动器单元将控制变量和状态数据发送到上级单元，并且其中，所述上级单元将操作电报发送到所述传感器单元和所述致动器单元，其中，所述方法包括以下方法步骤：-由所述现场检测单元获取并存储经由通信网络传输的所有数据，所述所有数据由过程值、控制变量、和状态数据以及操作电报组成，并且为所述数据和所述操作电报提供时间戳；-将操作电报临时分配给数据；以及-分析所述分配并创建干预系统，其中，所述干预系统包含装置状态和干预，其中，在来自所述传感器单元和来自所述致动器单元的被发送的数据的基础上来创建装置状态，并且其中，干预由跟随来自所述传感器单元和来自所述致动器单元的被发送的数据的至少一个操作电报组成。根据本专利技术的方法的优点在于，以自动的方式为不同的装置状态创建干预。这种干预由通过上级单元创建和发送的操作电报组成。出于此目的，在装置的运行期间学习特定的装置状态。还学习了当发生特定装置状态时，哪个类型的操作电报被发送到哪个致动器单元或发送到哪个传感器单元。此外，还能够预先识别这种装置状态。到传感器单元的操作电报包括例如用于传感器单元的改变的参数化。到致动器单元的操作电报包括例如用于致动器单元的致动命令。该方法能够使用在任何类型的装置中，并且不限于装置的特定实施例和使用，因为该方法独立于确定性地创建的过程模型而操作。传感器单元或致动器单元的通用术语是“现场设备”。这种现场设备的示例，诸如由申请人生产和销售的那些，已经在说明书的介绍性部分中提及。现场检测单元的示例例如是网关或边缘设备。根据本专利技术的方法的优选实施例提供了通过当前获取的数据和操作电报来连续更新干预系统。因此能够直接采用改变。因此，例如，总是能够学习新类型的干预，其例如比先前的干预更有效。根据本专利技术的方法的有利发展提供了，在该干预系统的基础上，针对当前装置状态，计算并建议由要从上级单元发送到传感器单元或发送到致动器单元的至少一个电报组成的干预。结果，处于“学习”状态的装置可以在没有装置操作员的情况下以自动方式并且独立于日常条件运行。根据本专利技术的方法的第一变形提供，将建议的干预与实际执行的干预进行比较，并且其中，对应程度被计算。在这种情况下，在已经建议干预之后并不立即执行干预。相反，建议的干预被存储并与例如由装置操作员执行的实际执行的干预进行比较。因此，对应程度指示该方法已经学习了装置的要求的程度的量度。根据本专利技术的方法的第二变形提供了用户通过向建议的干预分派与对应程度来执行对建议的干预的评估。根据本专利技术的方法的优选实施例提供，如果在至少预定数目的建议的干预中，所述对应程度被计算或评估为大于或等于预定值，则自动执行建议的干预。预定程度以这种方式被选择，使得建议的干预与装置操作员将选择的那些干预相对应，使得由自动干预控制能够确定没有或几乎没有任何性能损失。然而，建议的干预的“质量”最多能够达到装置操作员的质量水平。根据本专利技术的方法的有利发展提供了过程控制单元被用于创建干预系统和被用于计算干预，其中，过程控制单元包含关于在装置中正在运行的过程的结束和中间结果的信息，尤其是关于过程的产量和/或关于过程的时间行为的信息。根据本专利技术的方法的有利实施例提供了，该过程控制单元被用于评估所执行的干预，其中所执行的干预的评估被包括在针对所述当前装置状态的干预的计算中。以这种方式，能够估计和评估干预的即时效果。例如，不是装置已经从装置操作者学习的所有干预都必须是最佳的或适当的干预强烈依赖于装置操作者的经验的程度。该实施例使得能够建议的干预被优化并且能够超过由装置操作员建议的干预的质量水平。在根据本专利技术的方法的优选发展中，提供了至少一个另外的致动器元件被使用在装置中并且并不具有到通信网络的连接，其中该另外的致动器元件被用于创建和更新干预系统，并且其中，使用由传感器单元收集的过程变量来计算致动器元件的控制变量或对致动器元件的控制变量的变化。这种致动器元件，例如泵或阀，能够例如由手或利用操作单元来控制，该操作单元能够直接地连接到致动器单元，而不经由通信网络进行通信。由于由传感器单元测量的过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监视自动化技术的装置(A)的方法，其中，在装置(A)中使用至少一个传感器单元(SE1、SE2)和至少一个致动器单元(AE1)以及一个现场检测单元(FE)，其中，所述传感器单元(SE1、SE2)和所述致动器单元(AE1)经由通信网络(KN)与上级单元(SU)通信，其中，所述传感器单元(SE1、SE2)将过程值(PW)和状态数据传送到所述上级单元(SU)，其中，所述致动器单元(AE1)将控制变量(SG)和状态数据传送到所述上级单元(SU)，并且其中，所述上级单元(SU)将操作电报(BT)发送到所述传感器单元(SE1、SE2)以及所述致动器单元(AE1)，其中，所述方法包括以下方法步骤：/n-由所述现场检测单元(FE)获取并存储经由所述通信网络(KN)传输的所有数据，所述所有数据由过程值(PW)、控制变量(SG)、和状态数据以及操作电报(BT)组成，并且为所述数据和所述操作电报(BT)提供时间戳；/n-将所述操作电报(BT)临时分配给所述数据；以及/n-分析所述分配并创建干预系统(MS)，其中，所述干预系统(MS)包含装置状态和干预，其中，在来自所述传感器单元(SE1、SE2)和来自所述致动器单元(AE1)的被发送的数据的基础上来创建装置状态，并且其中，干预由跟随来自所述传感器单元(SE1、SE2)和来自所述致动器单元(AE1)的所述被发送的数据的至少一个操作电报(BT)组成。/n...

【技术特征摘要】
20180924 DE 102018123436.81.一种用于监视自动化技术的装置(A)的方法，其中，在装置(A)中使用至少一个传感器单元(SE1、SE2)和至少一个致动器单元(AE1)以及一个现场检测单元(FE)，其中，所述传感器单元(SE1、SE2)和所述致动器单元(AE1)经由通信网络(KN)与上级单元(SU)通信，其中，所述传感器单元(SE1、SE2)将过程值(PW)和状态数据传送到所述上级单元(SU)，其中，所述致动器单元(AE1)将控制变量(SG)和状态数据传送到所述上级单元(SU)，并且其中，所述上级单元(SU)将操作电报(BT)发送到所述传感器单元(SE1、SE2)以及所述致动器单元(AE1)，其中，所述方法包括以下方法步骤：
-由所述现场检测单元(FE)获取并存储经由所述通信网络(KN)传输的所有数据，所述所有数据由过程值(PW)、控制变量(SG)、和状态数据以及操作电报(BT)组成，并且为所述数据和所述操作电报(BT)提供时间戳；
-将所述操作电报(BT)临时分配给所述数据；以及
-分析所述分配并创建干预系统(MS)，其中，所述干预系统(MS)包含装置状态和干预，其中，在来自所述传感器单元(SE1、SE2)和来自所述致动器单元(AE1)的被发送的数据的基础上来创建装置状态，并且其中，干预由跟随来自所述传感器单元(SE1、SE2)和来自所述致动器单元(AE1)的所述被发送的数据的至少一个操作电报(BT)组成。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述干预系统(MS)是通过当前获取的数据和操作电报(BT)连续更新的。


3.根据权利要求1和2中的至少一项所述的方法，其中，在所述干预系统(MS)的基础上，针对当前装置状态，计算并建议由要从所述上级单元(SU)发送到所述传感器单元(SE1、SE2)或所述致动器单元(AE1)的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：德特勒夫·维特默，马蒂娜·勒菲弗，奥利佛·拜尔，托马斯·摩尔，贝内迪克特·施皮尔曼，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔分析仪表两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE