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Anzeige von Fehlern in einem Feldbus mit Hilfe eines 3D-Modells

IP.com Disclosure Number: IPCOM000131931D
Original Publication Date: 2005-Dec-25
Included in the Prior Art Database: 2005-Dec-25
Document File: 5 page(s) / 408K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

In der Automatisierungstechnik bei heute eingesetzten Feldbussen ist es durch den Einsatz geeigneter Hardware moeglich, im Fehlerfall einzelner integrierter Komponenten, die Distanz zwischen der den Fehler erkennenden Einheit und dem Fehlerort zu bestimmen. Zum Einsatz kommen dafuer z.B. so genannte Diagnose Repeater, die durch Reflexionsmessungen den Fehlerort bestimmen. Dabei wird in der Regel die Distanz zwischen der Erfassungseinheit und dem Fehlerort oder die Distanz zwischen dem benachbarten Busteilnehmer und dem Fehlerort ermittelt und angezeigt. Diese, fuer eine schnelle Fehlerbeseitigung wertvolle Information, wird heute jedoch lediglich in Textform oder in einer schematischen bzw. topologischen Sicht angezeigt. Insbesondere bei ausgedehnten Bussystemen und bei verdeckter und nicht geradliniger Verlegung der verwendeten Kabel gestaltet sich die Suche nach dem Fehlerort und somit dessen Freilegung fuer die Reparatur oft schwierig. Es wird vorgeschlagen ein 3D-Modell der betrachteten Anlage zu erstellen bzw. zu nutzen, das den genauen Fehlerort auf einem Bildschirm anzeigt und somit das Auffinden des Fehlerortes vereinfacht.

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S

Anzeige von Fehlern in einem Feldbus mit Hilfe eines 3D-Modells

Idee: Dieter Walter, DE-Nuernberg; Rolf Peter Hofmann, DE-Frankfurt am Main; Dirk Schaumburg,

DE-Frankfurt am Main

In der Automatisierungstechnik bei heute eingesetzten Feldbussen ist es durch den Einsatz geeigneter Hardware moeglich, im Fehlerfall einzelner integrierter Komponenten, die Distanz zwischen der den Fehler erkennenden Einheit und dem Fehlerort zu bestimmen. Zum Einsatz kommen dafuer z.B. so genannte Diagnose Repeater, die durch Reflexionsmessungen den Fehlerort bestimmen. Dabei wird in der Regel die Distanz zwischen der Erfassungseinheit und dem Fehlerort oder die Distanz zwischen dem benachbarten Busteilnehmer und dem Fehlerort ermittelt und angezeigt. Diese, fuer eine schnelle Fehlerbeseitigung wertvolle Information, wird heute jedoch lediglich in Textform oder in einer schematischen bzw. topologischen Sicht angezeigt. Insbesondere bei ausgedehnten Bussystemen und bei verdeckter und nicht geradliniger Verlegung der verwendeten Kabel gestaltet sich die Suche nach dem Fehlerort und somit dessen Freilegung fuer die Reparatur oft schwierig.

Es wird vorgeschlagen ein 3D-Modell der betrachteten Anlage zu erstellen bzw. zu nutzen, das den genauen Fehlerort auf einem Bildschirm anzeigt und somit das Auffinden des Fehlerortes vereinfacht.

In heutigen so genannten Bedien- & Beobachtungssystemen (B&B) kommen bereits 3D-Modelle der Anlage und der dort verbauten Betriebsteile zum Einsatz. Wenn diese 3D-Modelle mit ihren geometrischen Eigenschaften ein hinreichend exaktes Abbild der Anlage und ihrer Betriebsteile darstellt und insbesondere die genaue Verlegung der Feldbusse und die Position der Busteilnehmer widerspiegelt, koennen diese Daten zur genauen Anzeige des Fehlerortes im 3D-Modell verwendet werden.

Abb. 2 zeigt anhand eines einfachen Beispiels eine Profibusstruktur mit einer S7 CPU als Master und einem Profibus Diagnose Repeater (Slave) mit zwei an ihn angeschlossenen Bussegmenten und ihren Teilnehmern. Darunter ist ein Diagramm dargestellt, das den grundsaetzlichen Aufbau eines Feldbusses beschreibt.

Fuer die Visualisierung von 3D-Modellen werden heute verschiedene Grafikformate verwendet. Die Idee wird anhand des VRML-Formats (VRML, Virtual Reality Modeling Language) beschrieben. Das VRML-Format bietet die Moeglichkeit das angezeigte 3D-Modell in seiner Geometrie und Darstellung ueber eingefuegte Skripte und Animationssequenzen zu beeinflussen.

Abb. 1 zeigt ein Beispiel fuer die Anzeige der Profibusdiagnose im B&B.

* das 3D-Modell der Anlage

* die Verlegung des Profibusses und seiner Teilnehmer (Stationen) innerhalb der Anlage

* der Diagnose Repeater (gruener Kasten)

* die Anzeige des Fehlerortes (gelbe Kugel)

* die herkoemmliche Profibusdiagnose (Dialog-Fenster)

Abb. 3 zeigt die fuer die Realisierung der Erfindung verwendeten Daten. Diese sind:

* CAD-Daten mit 3D-Modell der Anlage (CAD, Computer-Aided Design).

* Engineeringdaten mit der Zuordnung der B...