DE112006003953T5

DE112006003953T5 - Ein Lebenszyklusmanagementsystem für intelligente elektronische Geräte

Info

Publication number: DE112006003953T5
Application number: DE112006003953T
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Wiese; Ahmad Hasan Khan
Original assignee: ABB Research Ltd Switzerland; ABB Research Ltd Sweden
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2009-08-20
Also published as: WO2008007160A2; US20090204458A1; WO2008007160A4; WO2008007160A3; US8443355B2

Abstract

Ein Verfahren für das Management eines Lebenszyklus einer Vielzahl von intelligenten elektronischen Geräten (IEDs), auch als Aktivposten bezeichnet, in einer Prozessanlage, welche in ihrem Lebenszyklus durch
a. eine Konstruktionsphase
b. eine Installations-/Inbetriebnahmephase
c. eine Betriebsphase
gehen für einen Endverbraucher, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
a. Erzeugen eines Geräteintegrationsaspektobjekts durch Sammeln von Daten wie Konstruktionsdesigndatendokumentation während der Konstruktionsphase der Entwicklung des IEDs oder des Anlagenaufbaus, Prozessanlagenkonfigurationsdaten, die sich auf den Aufbau des IEDs oder der Prozessanlage beziehen, zutreffend für die Installations-/Inbetriebnahmephase, Daten von Wartungsmanagementsoftware, welche mit dem IED oder der Prozessanlage integriert sind, zutreffend für die Betriebsphase, und Diagnosedaten über den Gesundheitszustand des Geräts in der Prozessanlage, zutreffend für die Betriebsphase;
b. Benutzen des Geräteintegrationsaspektobjekts in einem Lebenszyklusmanagementsystem (LCMS) zum Managen von Information aus verschiedenen Phasen in dem Lebenszyklus des IED oder der Prozessanlage;
c. Ausführen von Homogenisierungs- und Versionskontrollprüfungen, um dem Endverbraucher...

Description

HINTERGRUND
GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf Lebenszyklusmanagementsysteme. Spezifischer bezieht sich diese Erfindung auf ein Lebenszyklusmanagementsystem (Life Cycle Management System; LCMS), das ortsunabhängige Steuerung einer Vielzahl von Geräten innerhalb eines Prozessanlage erlaubt durch Integration von Information von Aktivpostenüberwachungsgeräten innerhalb der Anlage und allen Stufen in dem Lebenszyklus des intelligenten elektronischen Geräts.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Der Lebenszyklus eines jeden intelligenten elektronischen Geräts (Intelligent Electronic Device; IED), auch als ein Aktivposten bezeichnet, umfasst alle die Aktivitäten, die mit den Design- und Konstruktionsphasen der Prozessanlagenanwendung, die das Gerät benötigt, beginnen, mit der Auswahl des Herstellers und des der Anwendung entsprechenden Gerätes, der Beschaffung und Einsetzung des Geräts in den Dienst und dem Betreiben des Geräts, während es aufgestellt ist, fortfahren und in dem Ausscheiden des Geräts aus dem Dienst gipfeln. In der Betriebsphase wird das Gerät auch gemanagt und gewartet, um fortgesetzten und zuverlässigen Dienst bereitzustellen.
IEDs stellen Dienste für Prozessindustrien, Einzelkomponentenherstellungsindustrien, Stromerzeugung, Übertragungs- und Verteilungsdienstleister etc. bereit. In den verschiedenen Stufen in dem Lebenszyklus eines IED existiert eine Vielfalt von Gerätemanagement- und -wartungsoperationen, die von Prozessanlagenpersonal und Geräteanbietern ausgeführt werden. Die Geräteanbieter führen Betreuung von ungleichartigen Geräten aus unter Benutzung einer diversen Anordnung von Werkzeugen und Systemen, was eine große Komplexität aller Operationen innerhalb der Anlage entstehen lässt.
Die Komplexität heutiger Systeme leitet sich her von einer Vielfalt von Feldbusstandards, einer Zahl von Diagnose- und Wartungswerkzeugen für Gerätemanagement, Abwärtskompatibilitätserfordernissen für mehrere Softwareversionen, die notwendig sind, um eigene Investitionen über die Zeit zu schützen, mehrerne Softwareversionen von Hostanwendungsstandards und der Einführung des Internet. Beispielsweise könnten ungleichartige Industriestandards für Feldbusnetzwerke in typischen Herstellungsanlagen ProfiBus, Device Net, Foundation Field Bus (für die Prozessindustrien), Inter Bus S, Control Net and CAN Open (für die Einzelherstellungsindustrien) sein. HART-Protokolle sollen Aufnahme in diese Liste finden, obwohl sie keine Feldbusprotokolle sind, da sie dieselben Anforderungen an ein ganzheitliches LCMS stellen. Die erwähnten ungleichartigen Protokolle haben individuelle Konstruktionswerkzeuge, um Geräte, die durch Benutzung dieser Protokolle verbunden sind, zu konfigurieren, zu installieren, in Betrieb zu nehmen und zu warten.
Feldbusnetzwerke haben sich über die letzten zehn Jahre entwickelt und viele von ihnen bleiben brauchbar für viele der kommenden Jahre. Verbraucher sind scharf darauf, die Investition zu schützen, die an diesen Geräten und Netzwerken getätigt wird, welche konsequenterweise diverse Konstruktionswerkzeuge und Fachkenntnisse benötigen, um das Gesamtsystem am Laufen zu halten. Ein einfaches Reduzieren der Zahl von artverwandten Standards übersetzt sich nicht bereitwillig in eine reduzierte Komplexität. In anderen Worten, ein LCMS muss veraltete Standards in einer konsistenten Weise in Betrachtung ziehen und Vorkehrungen dafür treffen.
Zum gegenwärtigen Zeitpunkt sind die Spieler, die in den verschiedenen Stufen in dem Lebenszyklus eines Geräts einer Prozessanlage und des Gesamtsystems in dieser Anlage involviert sind, Designingenieure, die Geräteanbieter, die Betreuung für die aufgestellten Geräte anbieten, die Steuerungsbedienungsperson, die die Gesamtoperation der Anlage steuert etc. Die Geräteanbieter stellen derzeit elektronische Gerätebeschreibungsquelldateien (Electronic Device Description; EED) bereit, die unter Benutzung der elektronischen Gerätebeschreibungssprache (Electronic Device Description Language; EDDL) geschrieben werden, um eine einfache Operatorsteuerungsschnittstelle zu standardisieren. Diese Technologie adressiert nicht die Probleme, welchen der Verbraucher gegenübersteht beim Bewältigen einer Vielfalt von anbieterspezifischen Konstruktionswerkzeugen, um das Lebenszyklusmanagement von Geräten aufzusetzen, zu konfigurieren, zu installieren, in Betrieb zu nehmen und auszuführen. Die neuere Technologie von Feldgerätwerkzeugen (Field Device Tool; FDT) und Gerätetypmanagern (Device Type Manager; DTM), die als Erweiterung der EDDL-Technologie beabsichtigt sind, haben dieses Problem adressiert. Diese Technologie machte es möglich, eine gemeinsame Schnittstelle an den Hostsystemen zu haben, um die Feldgerätenetzwerke mit den durch verschiedene Anbieter bereitgestellten Feldgeräten zu konstruieren und zu bedienen. Diese Technologie hat folglich die Notwendigkeit für ein LCMS erhöht wegen der großen Zahl von Softwarekomponenten, von denen jede verwandte und unabhängige Updates und Nachrüstungen hat, mit Hinblick auf die Hostplattform. Geräteanbieter sind oft abgeneigt, die Verantwortung zu schultern, DTMs für die Geräte, die sie liefern, bereitzustellen wegen der Ungleichartigkeit der Hostplattformen, und Softwareversionsausgaben für die zugrundeliegenden Betriebssysteme etc. zu ändern. Ethernet ist jetzt in Prozessanlagenumgebungen populär und entwickelt sich schnell, um einer Anwendungsuntermenge Rechnung zu tragen, welche sich jenseits von schweren Echtzeitanwendungen erstreckt. Dies hat das Szenario weiter verkompliziert. Die sich ausbildenden Standards von ProfiNet, Ethernet IP und Ethernet for Control and Automation Technology (ECAT) sind auch verantwortlich für das Einführen von sogar noch mehr Feldgeräten. FDT/DTM-Werkzeuge sind allgemein unerhältlich für diese Geräte, welche die oben erwähnten Standards von ProfiNet, Ethernet IP und ECAT verwenden. Desweiteren erhöht sich die Komplexität des Systems noch mehr, wenn die Notwendigkeit besteht, EDDL- und FDT/DTM-Technologie aufzustellen.
Mit dem durch das Internet befähigten größeren Zugriff mit Bezug auf Konstruktions- und Aktivpostenmanagementsysteme (Engineering and Asset Management Systems), die Thin-Client-Anwendungen bereitstellen, hat sich die Notwendigkeit für Synchronisation und Interoperabilität mit dem Kernsystem vergrößert. Desweiteren stellen Geräteanbieter mehrere Ferndienste und eine Vielzahl von Webbibliotheksservern (für verschiedene Busprotokolle wie PNO, ProfiBus, HART, etc.) zur Verfügung, auch durch das Internet ermöglicht. Das Designparadigma entwickelt sich schnell in Richtung auf eine Vergrößerung der Rolle des Internets in der Basiskonnektivität von Geräten und anderen Operationen auf Geräten.
Mehrere computerisierte Wartungsmanagementsystempakete (Computerized Maintenance Management System; CMMS; auch bekannt als Common Asset Management or Engineering Systems) sind für Anlagebediener zur Auswahl verfügbar von u. a. IFCS, Maximo und SAP. Diese Systeme fokussieren auf Betriebsanwendungsintegration (Enterprise Application Integration) und haben Beschränkungen, wenn es zur Integration von Diagnoseinformation von in dem Feld aufgestellten Geräten kommt.
Anlagebediener haben für sich eine Vielfalt von Desktopwerkzeugen, handgehaltenen Geräten und kommerziell verfügbaren persönlichen Datenassistenten (Personal Data Assistants; PDAs) zur Verfügung, um sie in die Lage zu versetzen, Information zu empfangen und zu analysieren, die sich auf die Geräte in der Anlage bezieht. Diese Werkzeuge und mobilen Geräte ermutigen die Einbindung von Webservern, um die Information, welche Ortsunabhängigkeit ermöglicht, weiterzuleiten, wenn es zum Managen des Lebenszyklus des Systems kommt.
Common Asset Management or Engineering Systems, auf die oben Bezug genommen wurde, haben diverse Benutzerschnittstellen zum Sammeln solcher Information, aber haben keine gemeinsamen Mensch-Maschine-Schnittstellen (Human Man-Machine Interfaces; HMMIs) für Lebenszyklusmanagementinformation. Dies gilt, da Lebenszyklusmanagement Kontrolle über eine größere Untermenge von Aufgaben impliziert (Konstruktionsdesign und Dokumentation eingeschlossen), die mit den Feldgeräten zu tun haben, im Gegensatz zu den CMMS oder Common Asset Management or Engineering Systems.
Es ist eine Hauptunzulänglichkeit der existierenden Systeme, sich mit der Komplexität zu befassen, die durch die Ungleichartigkeit in Protokollen, Werkzeugen, Implementierungsplattformen, Softwareversionen und Netzwerkkonfigurationen eingeführt wird.
Das PCT Patent WO 01/02953 offenbart eine „Method of integrating an application in a computerized system", welche ein System präsentiert für die computerisierte Kontrolle eines Objekts der realen Welt und welches Bewilligungen zum systematischen Verknüpfen von Objekten macht. Dieses Patent führt das Konzept von zusammengesetzten Objekten (Composite Objects) ein, die Aspekte enthalten, welche Facetten von Objekten der realen Welt darstellen. Dieses Konzept von Aspekten wird in der vorliegenden Erfindung verwendet, jedoch erstreckt sich die vorliegende Erfindung jenseits von systematischer Darstellung und computerisierter Steuerung, um ein LCMS im Fall von Prozessanlagen bereitzustellen. Das Einschließen von Information aus mehreren Stufen in dem Lebenszyklus eines Geräts wird in dem PCT-Patent nicht untersucht, es stellt nur einen Mechanismus zur Verfügung, um einen solchen Einschluss zu ermöglichen. Das LCMS, welches in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird, ist in dem Steuerungsnetzwerk lokalisiert, um IEDs in solchen Domänen wie Prozessautomation (Process Automation) und Herstellungsautomation (Manufacturing Automation) zu managen. Die Mittel zum Unterhalten von Information für ein Gerät oder Produkt durch seine verschiedenen Lebenszyklusstufen wird durch das Konzept der Aspektansicht (Aspect View) von Objekten der realen Welt ermöglicht aus mehreren verschiedenen Perspektiven, wobei jede Perspektive als ein Stück Information und eine Menge von Funktionen definiert ist, um die bereitgestellte Information zu erzeugen, auf sie zuzugreifen und sie zu manipulieren. Diese Aspektansichten sind die Bausteine des Geräteintegrationsaspektobjekts (Device Integration Aspect Object).
Das US-Patent 6795798 offenbart eine Methode für die „Remote Analysis of process control plant data". Dieses Patent erwähnt nicht das Einschließen von Dokumentationsaspekten innerhalb des Designs. Desweiteren benutzt die bevorzugte Ausführungsform XML in dem zentralen Verfahren der Kommunikation.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines Lebenszyklusmanagementsystems, das Information in den Konstruktions-, Installations-/Inbetriebnahme- und Betriebsphasen von gewöhnlich in Prozessanlagen verwendeten IEDs einschließt, benutzt und weiterleitet. Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, sich mit der Komplexität in einer hochverteilten Steuerungsumgebung zu befassen. Dies wird erreicht durch die Benutzung einer Kombination von Kompatibilitätsprüfungen und Versionskontrollprüfungen, die Benutzerinteraktivität erlaubt wo gewünscht und relevant. Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, Information zu verwenden, die in Geräteintegrationsaspektobjekten angehäuft ist und durch verschiedene Aspekte organisiert ist, die sich auf den Lebenszyklus eines IED beziehen, in Verbindung mit Information, die von Aktivpostenüberwachungsgeräten in verschiedenen physikalischen Prozessanlagen erhalten wird, die durch das LCMS betreut werden, um Aktivpostenoptimierung innerhalb der Prozessanlagen bereitzustellen. Desweiteren strebt diese Erfindung danach, solche Steuerung und Optimierung in einer ortsunabhängigen Weise bereitzustellen, indem sie Vorkehrungen macht für solche verteilten Umgebungen wie sie durch das Internet ermöglicht werden. Geräteanbieter können sich mit der Information verbinden, die durch das LCMS verfügbar gemacht wird, um Diagnoseunterstützung bereitzustellen ohne physikalisch am Anlagenort anwesend zu sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
1 stellt einen Überblick über die LCMS-Grundstruktur bereit.
2 zeigt den Aufbau einer industriellen Anlage.
3 zeigt einen modularen Überblick über die verschiedenen Komponenten in einem Lebenszyklusmanagementsystem.
4 zeigt die Stufen im Lebenszyklus eines Geräts.
5 zeigt die Details, die in einem Geräteintegrationsaspektobjekt erhalten werden.
6 zeigt ein Automationsobjekt, auch als ein Geräteintegrationsaspektobjekt bezeichnet.
7 lässt sich über den Dokumentationsaspekt aus.
8 zeigt ein weiteres Merkmal des LCMS, welches Versionsprüfung des Gesamtsystems involviert.
9 zeigt den bidirektionalen Datenaustausch zwischen der Prozesskonstruktionsumgebung und der Steuerungssystemkonstruktionsumgebung.
10 zeigt den Aktivpostenüberwachungsbericht, der verwendet wird, um Geräteinformation zu kommunizieren.
11 zeigt die Aktivpostenmonitorstatusberichte.
12 zeigt den Aktivpostenzustandsbericht.
13 zeigt die Integration des internes in die Prozesssteuerungssysteme.
14 zeigt die Konnektivitätsanwendung, die dem Anbieter bereitgestellt wird, um ortsunabhängige Diagnose zu ermöglichen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das Lebenszyklusmanagementsystem der vorliegenden Erfindung schließt Information ein, benutzt sie und leitet sie weiter in den Konstruktions-, Installations-/Inbetriebnahme- und Betriebsphasen von IEDs, die gewöhnlich in Prozessanlagen verwendet werden. Komplexitäten in den Prozessanlagen werden eingeführt durch: eine Vielfalt von Feldbusnetzwerken, Netzwerkprotokollen, einer Zahl von Diagnose- und Wartungswerkzeugen für IED-Management, Abwärtskompatibilitätserfordernisse für mehrere Softwareversionen, notwendig gemacht, um eigene Investitionen über die Zeit zu schützen, mehrere Softwareversionen der Hostanwendungsstandards und die Einführung des Internets.
1 stellt einen Überblick der LCMS-Rahmenstruktur bereit. Das LCMS integriert Standards wie DD/EDD/CFI/TEDS-Speicher 1, DTM-Builder 2, DTM-Inspektor 3, Gerätekommunikations-FDTs 4 verbunden mit mehreren DTMs 5. Es integriert weiter verschiedene Steuerungstechnologien, zum Beipiel die Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human Machine Interface; HMI) 6, Dokumentmanager 7, Steuerungsfunktionsdesigner 8, Feldbustopologiebuilder 9, Gerätemanagement 10, Aktivposten-Überwachung/Optimierung 11 und Geräteintegrationspackungsinstallationswerkzeug 12. Die Wechselwirkungen und der Datenfluss zwischen den oben beschriebenen Modulen werden aufgezeichnet und gesteuert, indem ein Datenbankserver 13, ein Datenspeicher 14, eine Vielzahl von Gerätekonnektoren 15, Steuerungskonnektoren 16 und Netzwerkkonnektoren 17, ein Aktivpostenmanagementserver 18, ein Proxyserver 19 (wenn erforderlich), und ein Webserver 20 (wenn erforderlich).
2 zeigt den Aufbau einer Prozessanlage 38, die mit einem Lebenszyklusmanagementsystem 25 verbunden ist. Innerhalb der Prozessanlage existiert eine Zahl von Sensornetzwerken und Smarttransducers 30 und Feldgeräten, die durch Netzwerke wie Multiplexed EtherNet 31, einen HART-Signalbus 32, ProfiBus 33, ProfiNet 34, CAN-Bus 35, InterBus S 36 und ASI-Bus 37 verbunden sind. Es gibt eine Vielzahl von Benutzerworkstations 26, welche die Operationen der IEDs und der Netzwerke überwachen. Diese Netzwerke, die die verschiedenen IEDs, Sensoren, Transducers etc. verbinden, kommunizieren mit einem IED Gateway 29, welche zusammen mit einem Netzwerkkommunikationsanwendungsprozessor 28 Daten von all den Geräten sammelt und sie an das Lebenszyklusmanagementsystem 25 weiterleitet. Das Lebenszyklusmanagementsystem 25 kommuniziert mit einer Vielfalt von externen Systemen wie computerbasierten Management-Stations 23, Geräteanbieterferndienst-Stations 22, Webbibliotheksservern 21, die Updates für verschiedene IEDs und Steuerungsnetzwerke über das Internet bereitstellen, und eine Anordnung von mobilen Geräten 27, zu denen Information gesendet werden kann für Fernsteuerung und Wartung der Anlage durch eine Bedienperson.
Die Stufen in dem Lebenszyklus eines IED umfassen eine Konstruktionsphase, eine Installations-/Inbetriebnahmephase und eine Betriebsphase. Diese Phasen haben mehrere Unterphasen in sich. In der Konstruktionsphase wird das eigentliche Design ausgeführt und relevante Dokumentation wird erzeugt und gesammelt für zukünftige Referenz. Desweiteren existieren mehrere Konstruktionsuntersysteme, welche in Betracht gezogen werden müssen, wie Dokumentenmanager für Dokumentenadministration, Bibliotheksassistenten, Wiederbenutzungsassistenten, Querverweiswerkzeuge und Dokument-Import/Export-Fähigkeiten. In der Installations-/Inbetriebnahmephase wird der physikalische Ort des IED in der Anlage in den Zeichnungen definiert, die sich auf den Aufbau der IEDs in der Anlage beziehen. Zusätzlich wird ein Satz von Zeichnungen gemacht, um die Installation/Inbetriebnahme des IED, seine Verbindung mit dem Prozess auf der einen Seite und mit der Ausrüstung in dem Steuerungsraum auf der anderen Seite durch Busarchitekturen definiert mit Details von Installations-/Inbetriebnahmehardware (Hubs/Verbindungskabel/Koppler/Stromversorgungseinheiten). In der Betriebsphase werden mehrere Funktionen wie Wartung, Leistungsüberwachung etc. ausgeführt. In dieser Phase werden das Gerätemanagementsystem und das computerisierte Wartungsmanagementsystem als Erweiterungen zu einem Aktivpostenmanagementsystem behandelt, das den Gesundheitszustand von IEDs überwacht, den Aktivpostenzustandsbericht erzeugt und das zuständige Anlagenpersonal alarmiert. 4 zeigt Stufen in dem Lebenszyklus eines IED, welcher die Konstruktionsphase 47, die Installationsphase 48 und die Betriebsphase 49 umfasst. Die Information, die sich auf den Zustand des IED oder des Aktivpostens aus den verschiedenen Phasen bezieht, wird angehäuft in sogenannte Aspekte, welche die Bausteine für Geräteintegrationsaspektobjekte sind. Die verschiedenen Geräteintegrationsaspektobjekte werden mit Information aus den verschiedenen Lebenszyklusphasen bestückt und entsprechen nicht Information aus einer einzigen oder einer Menge von Lebenszyklusphasen. Beispiele von Aspekten innerhalb dieses Objekts umfassen den Definitionsaspekt, den Dokumentationsaspekt, der Diagnoseaspekt und der Konfigurationsaspekt.
5 zeigt die Details, die in einem Geräteintegrationsaspektobjekt unterhalten werden, welches benutzt wird, um Information aus den verschiedenen Stufen in dem Lebenszyklus des IED anzuhäufen. Die Aspekte, die in diesem Objekt dargestellt werden, umfassen Feldgerät/Sensor-Definitionsaspekt 50, Feldbus/Sensor-Netzwerkmanagementaspekt 51, Geräte/Sensor-Gesundheitszustandsüberwachungs- und -diagnoseaspekt 52 und den Dokumentationsaspekt 53.
6 zeigt ein Automationsobjekt 54, auch als Geräteintegrationsaspektobjekt 55 bezeichnet. Geräteintegrationsaspektobjekt häuft Information an, die mit dem IED zu tun hat, angeordnet vermittels Aspekte. In dieser Abbildung wird spezielle Betonung auf den Dokumentationsaspekt gelegt. Dokumentation über ein IED mag von verschiedenen Lebenszyklusstufen kommen. Zum Beispiel könnte die Konstruktionsphase Designdokumentation umfassen wie Schaltkreisdiagramme 58. Die Installationsphase mag von Datenblättern 57 profitieren. Die Betriebsphase mag Messungsinformation 59 und Wartungsdaten 59 benutzen. Obwohl diese Dokumentation in verschiedenen Formaten vorhanden sein mag, trifft das LCMS der vorliegenden Erfindung Vorkehrungen für das Speichern dieser verschiedenen Formate und für Konvertierung zwischen Formaten wenn nötig.
7 lässt sich weiter über diesen Dokumentationsaspekt aus durch Präsentation der Mittel, durch welche eine Untermenge des LCMS, die Aktivpostenmanagementfunktion, Dokumentation 61 unterhält und sie anzeigt 62 für ein gewisses IED 60.
Die vorliegende Erfindung hat die Mittel zum Erzeugen von Geräteintegrationsaspektobjekten, um IEDs der realen Welt aus mehreren verschiedenen Perspektiven darzustellen, wobei jede Perspektive als ein Stück Information definiert ist. Diese verschiedenen Perspektiven auf ein Objekt der realen Welt werden optional durch Softwareanwendungen dargestellt, die teilweise durch den Systemanbieter bereitgestellt werden. Eine wachsende Zahl von solchen Softwareanwendungen wird durch Gerätehersteller oder Drittfirmen bereitgestellt, die Add-on-Anwendungen wie Kalibrierungsmanagement oder CMMS-Funktionalitäten bereitstellen. Es ist wünschenswert, fähig zu sein, solche Software zu integrieren ohne die Art und Weise zu verändern, wie diese Anwendungen intern arbeiten, wobei es nicht vernünftig ist zu fordern, dass alle verschiedenen Anwendungen sich einander bewusst sind.
Beispiele für gerätespezifische Komponenten und Funktionen sind:

• Installations/Inbetriebnahme eines gerätespezifischen Gerätetypmanagers
• Konfiguration, Inbetriebnahme und Diagnose
• Zugriff auf gerätespezifische Konstruktionsdokumentation
• Konnektivität zu einem Aktivpostenüberwachungs- und Aktivpostenmanagementsystem
• Konnektivität zu einem Gerätemanagementsystem
• Konnektivität zu einem computerisierten Fernwartungsmanagementsystem

Das LCMS benutzt die Information, die in Geräteintegrationsaspektobjekten angehäuft ist, zusammen mit Information, die von lokalen Aktivpostenüberwachungsgeräten erhalten werden, die in der physikalischen Prozessanlage lokalisiert sind, um Aktivpostenoptimierung für IEDs auszuführen. Weil die Geräteintegrationsaspektobjekte mehrere Stücke von relevanter Information enthalten wie Konstruktionsdokumentation, Wartungsdaten, Datenblätter, die sich auf die einzelnen Geräte beziehen, etc., ist das LCMS in der Lage ganzheitliches Management und Optimierung auszuführen, um die Lebensspanne der in dem Feld aufgestellten IEDs zu vergrößern. Zum Beispiel, wenn ein IED einem Problem gegenübersteht, wird dies an das LCMS durch das Aktivpostenüberwachungsgerät berichtet. Das LCMS fährt fort, indem es in der entsprechenden Designdokumentation nachsieht, die eine Antwort auf das Problem hat. Desweiteren mag das LCMS diesen Fehlerzustand an einen entfernten Geräteanbieter senden, der der die Lösung zurück an das LCMS senden kann. Auf diese Weise wird die Lebensspanne des Aktivpostens vergrößert, weil eine Vielzahl von Informationen und Diagnoseunterstützung verfügbar gemacht werden um zu korrigieren, was auch immer das IED/der Aktivposten für Betriebsherausforderungen in seiner Lebenszeit begegnen mag.
3 zeigt einen modularen Überblick der verschiedenen Komponenten in einem Lebenszyklusmanagementsystem. Unter Benutzung von Daten 300, gespeichert in Geräteintegrationsaspektobjekten 301, und von Information von verschiedenen Aktivposten- oder Geräteüberwachungsgeräten 302 in einer oder mehreren physikalischen Anlagen 303, 304, 305, 306, 307, von denen jede ihre eigene individuelle Konfiguration hat, von Betriebssystemplattformen und Wartungssoftware führt das LCMS 25 Aktivpostenmanagement und optimiert das Leben der Aktivposten in einer Prozessanlage. Es stellt desweiteren ein ortsunabhängiges Design bereit, um eine solche Steuerung und Management-/Optimierungsfunktionalität mit Hilfe von Konnektivitätsanwendungen bereitzustellen, welche als Kanal benutzt werden, um Information über solche verteilten Netzwerkkonfigurationen wie das Internet zu kommunizieren. Solche Kommunikation kann zwischen dem Verbraucher vorkommen, dessen physikalische Prozessanlagen 303, 304, 305, 306, 307 das LCMS der vorliegenden Erfindung steuert. Diese Vielzahl von Prozessanlagen zeigt an, dass das LCMS eine gebündelte und skalierbare Strategie verwendet, und demonstriert seinen Gebrauch und Anwendbarkeit in einem großen Prozesskomplex. Falls nötig können anschließend Konnektivitätsanwendungen 308, 309 verwendet werden, um Fehlerinformation an Geräteanbieter zu kommunizieren oder mit irgendeinem anderen von CMMS-Systemen oder Webbibliotheksservern zu kommunizieren, welche Updates für verschiedene Netzwerkprotokolle etc. bereitstellen. Ferner ist das LCMS fähig, mit Geräteanbietern vermittels Konnektivitätsanwendungen 310, 311 zu kommunizieren, um ortsunabhängiges Debugging oder Fehlerdiagnose zu erleichtern. Das LCMS verwendet einen oder eine Vielzahl von Servern 312, 313, 314, um Aktivpostenmanagement auszuführen zusammen mit einem Datenspeicher oder einer Vielzahl von Datenspeichern 315, 316, 317. Der Datenspeicher kann optional, für bessere Verfügbarkeit, eine redundante Anordnung von unabhängigen Disks benutzen. Die Information, die zwischen den verschiedenen Modulen kommuniziert wird, wird durch bekannte Authentifizierungsmittel sicher gemacht. Optional ist die Information zugänglich für authentifizierte Parteien durch die Verwendung des „Simple Object Access Protocols oder irgendeiner anderen Markupsprache 310, 311.
Eine Zweiwegekommunikation muss zwischen der Prozessanlage (303–307 in 3 und 38 in 2) und der Steuerungssystemkonstruktionsumgebung stattfinden, welche innerhalb des LCMS platziert ist. Die Kommunikation stellt Mittel für die Austauschbarkeit von Prozessdaten, wie beispielsweise Grenzen, Alarmwerte oder Einheiten, zwischen den IEDs und Steuerungsmodul-Logik-und-Funktions-Blockstrukturen innerhalb des LCMS bereit, die IEC61149, IEC61131-3 und IEC61804-2 entsprechen. 9 zeigt den bidirektionalen Datenaustausch zwischen der Prozesskonstruktionsumgebung (Process Engineering Environment; PEE) 60 und der Steuerungssystemkonstruktionsumgebung (Control System Engineering Environment; CSEE) 91, welche in dem LCMS sitzt. Aus diesem Austausch sehen wir, dass das System mit der Erzeugung von Geräteintegrationsaspektobjekten durch einen Austausch von Information zwischen der PEE und der CSEE konfiguriert und initialisiert wird. Desweiteren wird der Gesundheitszustand des IED von dem Steuerungssystem an die Prozesskonstruktionsumgebung 93 kommuniziert. Das LCMS hat Mittel, um diesen Austausch zu ermöglichen, während es Vorkehrungen für verschiedene Dokumentenformate trifft.
Die IED-Information wird durch die Aktivpostenüberwachungsberichte 100 kommuniziert, die in 10 gezeigt sind. Sie beinhalten eine Vielzahl von Informationen wie den Schweregrad des Zustands 102, den Zustand selbst 103, den Unterzustand 104, die Beschreibung des Zustands 105, die Zeitmarke 106, die mit diesem Zustand assoziiert ist, und den Qualitätsstatus 107.
11 zeigt die Aktivpostenüberwachungsberichte. Das HART-generische Geräteaktivpostenüberwachungsgerät 113 wurde in diesem Fall bestimmt, einen guten Status 115 zu haben, seine Details über die letzte Ausführung 116 zu haben und über den letzten Zeitpunkt 117, an dem es gestartet wurde, mit der Ausführungsstatistik 118, dem Ausführungsintervall 119 und den Aktivpostenparametern 120, die in dem Aktivpostenüberwachungsstatus 121 gezeigt werden. Jedes Gerät hat nur die Menge von Information angezeigt, die für es relevant sind. Zum Beispiel hat das Aktivpostenüberwachungsgerät für das ABB-generische HART-Gerät 121 nur ein Statusfeld 122, ein Logikfeld 123, ein Ausführungsstatistikfeld 124 und ein Inbetriebnahmekonfigurationsfeld 125.
12 zeigt den Aktivpostenzustandsbericht, der durch das LCMS erzeugt wird. Die Aktivpostenzustandsdetails 126 werden kommuniziert durch Detaillierung des exakten Zustands oder Unterzustands 127, einer Zeitmarkenaufzeichnung 128, wann der Zustand vorlag, des Schweregrads des Zustands 129, einer Beschreibung des Zustands 130, der möglichen Ursache des Zustands 131, der vorgeschlagenen Aktion 132 und einer Aufzeichnung der vorgenommenen korrigierenden Aktion 133.
10–12 zeigen auch die homogenen visuellen Handhabungs- und Navigationsmitteln für den Zugriff auf Geräteintegrationsaspektobjekte und ihre Aspekte in Anlage-/Funktions-/Ortsstrukturen innerhalb des LCMS.
Das LCMS erzeugt einen Aktivpostenzustandsbericht und rät dem Anbieter vorhersagende Standardwartungsdienstaktionen, wodurch die On-stream-Verfügbarkeit des IED erweitert wird. Solche Information kann über das Internet an jeden Webclient oder an Verbrauchergeräte wie Mobiltelefone, E-Mail-Konten und Pager gesendet werden. Das LCMS stellt ferne Konnektivität zu Drittsystemen für Gerätemanagement und computerisierte Wartungsmanagementsysteme bereit.
Nach gängiger Praxis stellen Geräteanbieter mehrere Ferndienste und eine Vielzahl von Webbibliotheksservern bereit (für verschiedene Busprotokolle wie PNO, ProfiBus, HART etc.), auch durch das Internet befähigt. Das Designparadigma verändert sich schnell in Richtung der Vergrößerung der Rolle des Internets in Basiskonnektivitäten von Geräten und anderen Operationen auf Geräten. Das LCMS der vorliegenden Erfindung bezieht dieses Designparadigma in seine Überlegung ein und trifft dafür Vorkehrungen.
13 zeigt die Integration des Internets in das Prozesssteuerungssystem. DTMs werden öffentlich durch Anbieter online verfügbar gemacht und gerätespezifische DTMs können heruntergeladen werden 136, wenn der Verbraucher Gerätemanagement 135 auszuführen wünscht.
Das LCMS der vorliegenden Erfindung garantiert, dass nur die Bibliotheken importiert werden, die die Prüfung für Versionskompatibilität passiert haben. Da der Import von Objekten aus der Bibliothek für die Installation/Inbetriebnahme und Anwendungsintegrationsfunktionalitäten abgewiesen werde können, zum Beispiel wegen Versionsinkompatibilität, unbekannter Herkunft, ungültiger oder veralteter Zertifikate etc., haben Verbraucher nicht das Risiko, mitten im Installations-/Inbetriebnahmeprozess hängen zu bleiben oder Problemen gegenüberzustehen, den Status quo ante wiederherzustellen. Jedoch können ein Gerät und seine entsprechende Software nicht als eine einzelne Einheit gesehen werden. Daher hat das LCMS einen viel weiteren Fokus und umfasst Versionsprüfungen für das Betriebssystem oder für Steuerungssystemanwendungen wie den Kontrollfunktionsdesigner, welcher benutzt wird, um graphisch die Steuerungslogik zu formen. Hierbei betrachtet das LCMS auch die Eingaben des Verbrauchers, zum Beispiel ob die Installation/Inbetriebnahme konform mit IEC-61131-3- oder IEC-61804-2-Standards sein muss, und weist die entsprechende Dokumentation zu. Der Vorteil für den Verbraucher ist, dass das System direkt nach der Installation/Inbetriebnahme und ohne weitere Regressionstests zur Benutzung bereit ist. Diese Methodik reduziert die Stillstandszeit beträchtlich, die für Updates auftritt.
8 zeigt ein weiteres Merkmal des LCMS, welches Versionsprüfung des Gesamtsystems 71 involviert vor irgendeinem Herunterladen/Nachrüsten oder Updaten des Systems. Updates können für eine Vielzahl von IEDs oder Netzwerke 70 verfügbar gemacht werden, und es gibt Mittel, die Ergebnisse der Versionsprüfung 73 aufzuzeichnen und zu steuern, was letztlich installiert oder abgewiesen wird 72.
Das LCMS der vorliegenden Erfindung strebt danach, Steuerung und Optimierung in einer ortsunabhängigen Weise bereitzustellen, und trifft Vorkehrungen für solche verteilten Umgebungen wie sie durch das Internet ermöglicht werden.
Anlagenbediener haben für sich eine Vielfalt von Desktopwerkzeugen, handgestützten Geräten und kommerziell verfügbaren persönlichen Datenassistenten (Personal Data Assistants; PDAs) zur Verfügung, um sie zu befähigen, Information bezüglich der IEDs in der Anlage zu empfangen und zu analysieren. Das LCMS der vorliegenden Erfindung ist fähig, Information, die mit dem Lebenszyklus eines jeden IED innerhalb der Anlage zu tun haben, an einen Anlagenbediener über das Internet zu senden. Die Information wird durch eine Konnektivitätsanwendung kommuniziert. Diese Konnektivitätsanwendung wird durch das LCMS bereitgestellt, um sicherzustellen, dass zu jeder Zeit die lokalen Anwendungen synchron mit dem Kernsystem sind. Jedoch können die Aktivpostenzustände lokal geprüft werden durch jeden Standardwebbrowser oder Verbrauchergerät wie oben beschrieben.
Der Nutzen dieses Zugangs ist, dass der Verbraucher IEDs lokal beobachten und unterhalten kann ohne die Notwendigkeit für ein vollentwickeltes Steuerungs- oder Aktivpostenoptimierungs- oder Lebenszyklusmanagementsystem, das mit der Prozessanlage physikalisch beieinander angeordnet ist. Das bedeutet, dass der Verbraucher die volle Aktivpostenmanagementfunktionalität wie oben beschrieben hat ohne die anfängliche Investition für ein lokales Steuerungssystem und ohne die fortlaufenden Wartungskosten für Systemupdates oder Versionsmanagement wie im ersten Teil der Erfindungsoffenbarung beschrieben.
Ein weiterer Vorteil dieser Architektur ist, dass sie ein Involviertsein des Geräteanbieters während der Fehlerdiagnose erlaubt ohne das Erfordernis, an Ort und Stelle zu sein. Daher lädt der Anbieter einfach die Konnektivitätsanwendung herunter und kann jeden Fehlerzustand an einer weiteren Stelle simulieren, um Probleme auf der Verbraucherseite zu reproduzieren, und wird die entsprechende Antwort von dem Aktivpostenmanagementserver erhalten. Dies bedeutet, dass Geräteanbieter einen sehr schlanken und kosteneffizienten Zugang für verbraucherspezifische Wartung haben werden. Geräteanbieter können sich mit der Information, die durch das LCMS verfügbar gemacht wird, verbinden, um Diagnoseunterstützung bereitzustellen ohne physikalisch an der Anlagenstelle gegenwärtig zu sein.
Das diagnostische Untersystem 140 des Anbieters, das in 14 gezeigt wird, lädt die Konnektivitätsanwendung 141 über das Internet 143 herunter und kann jeden Fehlerzustand in seinem Labor 142 simulieren, um Probleme auf der Verbraucherseite zu reproduzieren und wird die entsprechende Antwort von dem LCMS 25 erhalten. Das bedeutet, dass Geräteanbieter einen sehr schlanken und kosteneffizienten Zugang für verbraucherspezifische Wartung haben werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Lebenszyklusmanagementsystem für verteilte intelligente elektronische Geräte (IED) beginnend mit einer Konstruktionsphase bis zum Ende der Dienstphase. Daher sorgt es für die Notwendigkeiten von der Installation via Konstruktions-, Installations-/Inbetriebnahmephasen bis Aktivpostenmanagement und Ferndienstunterstützung während der Betriebsphase. Die sich vergrößernde Dezentralisierung der involvierten Komponenten durch Netzwerke, insbesondere das Internet, ist ein Schlüsselkriterium und muss durch das Lebenszyklusmanagement adressiert werden. Der Zusatzwert für den Verbraucher wächst nicht proportional mit dem Grad der Integration vieler verschiedener Softwarekomponenten in ein komplexes und oft hochverteiltes Steuerungssystem. Die Architektur der heutigen Steuerungssysteme muss genügend flexibel sein, um Verbrauchern zu erlauben, ihre Anlagekomponenten von verschiedenen Orten aus zu betrachten. Zusätzlich ist die Stabilität, Sicherheit und Unterhaltbarkeit eines solchen Systems stark abhängig von der Homogenität und Interoperabilität von allen involvierten Komponenten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 01/02953 [0012]
- US 6795798 [0013]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- IEC61149 [0040]
- IEC61131-3 [0040]
- IEC61804-2 [0040]
- IEC-61131-3 [0048]
- IEC-61804-2-Standards [0048]

Claims

Ein Verfahren für das Management eines Lebenszyklus einer Vielzahl von intelligenten elektronischen Geräten (IEDs), auch als Aktivposten bezeichnet, in einer Prozessanlage, welche in ihrem Lebenszyklus durch a. eine Konstruktionsphase b. eine Installations-/Inbetriebnahmephase c. eine Betriebsphase gehen für einen Endverbraucher, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: a. Erzeugen eines Geräteintegrationsaspektobjekts durch Sammeln von Daten wie Konstruktionsdesigndatendokumentation während der Konstruktionsphase der Entwicklung des IEDs oder des Anlagenaufbaus, Prozessanlagenkonfigurationsdaten, die sich auf den Aufbau des IEDs oder der Prozessanlage beziehen, zutreffend für die Installations-/Inbetriebnahmephase, Daten von Wartungsmanagementsoftware, welche mit dem IED oder der Prozessanlage integriert sind, zutreffend für die Betriebsphase, und Diagnosedaten über den Gesundheitszustand des Geräts in der Prozessanlage, zutreffend für die Betriebsphase; b. Benutzen des Geräteintegrationsaspektobjekts in einem Lebenszyklusmanagementsystem (LCMS) zum Managen von Information aus verschiedenen Phasen in dem Lebenszyklus des IED oder der Prozessanlage; c. Ausführen von Homogenisierungs- und Versionskontrollprüfungen, um dem Endverbraucher zu helfen, das Leben des IED zu optimieren, zutreffend sowohl für die Installations-/Inbetriebnahmephase als auch für die Betriebsphase; d. Ausführen von Aktivpostenmanagement, um das Leben des Aktivpostens zu verlängern, zutreffend für die Betriebsphase; e. Unterstützen einer Vielzahl von Formaten und Standards quer durch Dokumentation, Wartungsdaten, Diagnosewerkzeuge, Netzwerkprotokolle, Steuerungsprotokolle, Betriebssystemplattformen und Programmierumgebungen, um den Lebenszyklus zu managen, zutreffend auf alle Phasen; f. Ausführen von Lebenszyklusmanagement in einer ortsunabhängigen Weise.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Sammelns von Konstruktionsdesigndaten Information umfasst aus Datenblättern betreffend die IEDs in der Prozessanlage, DD/EDD/Fähigkeits-Quelldateien und gerätespezifischen DTMs.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Sammelns von Installations- und Inbetriebnahmedaten Information umfasst aus Gebrauchsanweisungen, Wartungs- und Ersatzteilgebrauchsanweisungen, projektspezifische Dokumenten und Listen, die austauschbare IEDs mit ihren Betriebsprozeduren detailliert beschreiben.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Sammelns von Daten eine formatunabhängige Anhäufung verschiedener Dokumente vorsieht.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Sammelns von Konstruktionsdesigndaten den Schritt umfasst, ein Kommunikationsformat zu verwenden basierend auf einer Markup-Sprache.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Sammelns von Anlagenkonfigurationsdaten den Schritt des Sammelns von Daten umfasst betreffend eine Vielzahl von Busnetzwerken, welche zum Verbinden verschiedener IEDs in der Prozessanlage verwendet werden können, die Topologie der Netzwerke, die IEDs, welche sie zu verbinden benutzt werden, einmalige Parameter dieser IEDs und Kalibrierungsdetails über einen netzwerkfähigen Anwendungsprozessor (NCAP), der dem ISO/IEC-Standard genügt.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Sammelns von Diagnosedaten über den Gesundheitszustand des IED, auch als Aktivposten bezeichnet, in der Prozessanlage den Schritt umfasst, Daten zu sammeln betreffend den Aktivpostenbetriebsstatus, einen Aktivpostendiagnosealarm, einen Aktivpostenzustandsbericht, einen Aktivpostenleistungstrendbericht, einen Aktivpostenwartungsstatus und eine Aktivpostenferninstandhaltungsempfehlung und Betreibernotizen für Aktivpostenbenutzungseinschränkungen.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Ausführens von LCMS in einer ortsunabhängigen Weise den Schritt des Bereitstellens einer Verbindungsanwendung umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Benutzens des Geräteintegrationsaspektobjekts in einem Lebenszyklusmanagementsystem (LCMS) zum Managen von Information aus verschiedenen Phasen in dem Lebenszyklus des IED oder der Prozessanlage die Schritte umfasst: a. Bestücken des Geräteintegrationsaspektobjekts; b. Zugreifen auf das Geräteintegrationsaspektobjekt während des Verlaufs des Managements des Lebenszyklus.
Das Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Bestückens des Geräteintegrationsaspektobjekts die Schritte umfasst: Sammeln von Information über verschiedene Aspekte des Geräts, welche Blickwinkel auf das Gerät unter einer oder mehreren Kategorien sind.
Das Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Bestückens des Geräteintegrationsaspektobjekts die Schritte des Sammelns von Information über verschiedene Aspekte des Geräts umfasst wie: a. Feldgerätdefinitionsaspekt/Feldsensordefinitionsaspekt b. Feldbusnetzwerkmanagementaspekt/Feldsensornetzwerkmanagementaspekt c. Geräte/Sensor-Gesundheitszustandsüberwachungs-und-diagnoseaspekt d. Dokumentationsaskpekt.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Sammelns von Anlagekonfigurationsdaten die Daten in einen Definitionsaspekt und einen Netzwerkmanagementaspekt anhäuft.
Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Feldbusnetzwerkmanagementaspekt/Feldsensornetzwerkmanagementaspekt Information enthält, welche umfasst: i. Feldbus/Sensor-Netzwerktopologiedefinition und -management; ii. Definition und Management des netzwerkfähigen Anwendungsprozessors; iii. Smart-Transducer-Interfacemoduldefinition und -management iv. Netzwerktapologieübersichtsstatus des Geräte/Sensoren/Module/Prozessoren/Gerät/Sensor-Managementaspekts; v. Modifikation von Parameter, die für das Gerät/den Sensor einmalig sind; vi. Ausführen-wie-gefunden/-wie-verlassen-Kalibrierungsprüfungen für das Gerät; vii. Ausführgerätkalibrierung; viii. Ausführgerätcharakterisierung/Ausführsensorcharakterisierung und ix. Gerätemanagementereignisaufzeichnungsberichte.
Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Geräte/Sensor-Gesundheitszustandsüberwachungs-und-diagnoseaspekt Information enthält, welche umfasst: i. Aktivpostenbetriebsstatus ii. Aktivpostendiagnosealarm iii. Aktivpostenzustandsdokument iv. Aktivpostenleistungstrend v. Aktivpostenzustandsbericht vi. Aktivpostenwartungsstatus vii. Aktivpostenferninstandhaltungsempfehlungen und viii. Betreibernotizen für Aktivpostenbenutzungseinschränkungen.
Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Dokumentationsaspekt Information enthält, welche umfasst: i. Datenblatt; ii. DD/EDD/Gerätefähigkeits-Quelldateien; iii. Gerätespezifischer DTM; iv. Installations- und Inbetriebnahmegebrauchsanweisung; v. Wartungs- und Ersatzteilgebrauchstanweisung; vi. Projektspezifische Dokumente (Instrumentenspezifikation; Installations- und Impulsleitungsdiagramm; Schleifenverdrahtungsdiagramm etc.) und vii. Liste, Quelle von Plug&Play-Geräten, welche das in Benutzung befindliche Gerät ersetzen können; Betriebsprozeduren zum Austausch der Geräte.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Sammelns von Daten den Schritt umfasst: Reversibles Konvertieren von Dokumentation aus einem Satz von proprietären Formaten in ein Standardformat.
Ein Lebenszyklusmanagementsystem zur Steuerung von intelligenten elektronischen Geräten (IEDs) in einer Prozessanlage, welche eine Vielzahl von IEDs umfasst, die durch Netzwerke und gerätespezifische Protokolle verbunden sind, sowie eine Vielzahl von Computer einschließlich Kommunikationsgeräten, welche mit den Computer kommunizieren, Computernetzwerke und IEDs, wobei das Lebenszyklusmanagementsystem umfasst: a. einen Datenspeicher zum Speichern von Information, die sich auf das LCMS bezieht; ein Softwareobjekt zum Einschließen von Information über verschiedene Aspekte eines Geräts, eine Vielzahl von verbundenen Computern, die Lebenszyklusmanagement ausführen; b. ein Datenanhäufungsmittel zum Bestücken des Softwareobjekts, hier bezeichnet als ein Geräteintegrationsaspektobjekt; c. ein Versionskontrollmittel zum Gewährleisten der Kompatibilität der installierten Komponenten; d. ein Aktivposten-Management/Optimierungs-Mittel zur Maximierung der Lebensspanne eines Aktivpostens/Geräts; e. ein Mittel zur Unterstützung einer Vielzahl von Formaten und Standards quer durch Dokumentation, Wartungsdaten, Diagnosewerkzeuge, Netzwerkprotokolle, Steuerungsprotokolle, Betriebssystemplattformen und Programmierumgebungen; f. ein ortsunabhängiges Kommunikationsmittel zur Kommunikation mit dem Verbraucher sowie mit den Geräteanbietern und anderen Parteien, welche bei der Wartung helfen, oder jene, die beim Bereitstellen von Information über die verschiedenen Stufen in dem Lebenszyklus des Produkts helfen.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17, wobei das Versionskontrollmittel das Importieren von nur jenen vorkonfigurierten Geräteintegrationsaspektobjekten aus den Bibliotheken erleichtert, welche den Check für Versionskompatibilität passiert haben.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17, wobei das Versionskontrollmittel die Fähigkeit hat, Gerätbeschreibungsquelldateien wie DD/EDD/CFF zu importieren und sie zu managen und zu validieren innerhalb des Versionskontrollsystems.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17, wobei das Versionskontrollmittel die Fähigkeit besitzt DTMs aus Gerätebeschreibungsquelldateien zu bilden, wie in Anspruch 5 beschrieben, und diese DTMs in das Versionsmanagement einzubeziehen.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17, wobei das Versionskontrollmittel die Fähigkeit hat, Geräteintegrationsaspektobjekte mit Gerätetypmanagern (DTM) zu bilden, welche durch Drittanbieter zur Verfügung gestellt werden ohne die Stabilität des Steuerungssystems bei unbekannten Softwarekomponenten in Gefahr zu bringen.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17, wobei das Versionskontrollmittel weiter ein Testmittel umfasst, das Testwerkzeuge in dem LCMS umfasst, um die Ziel-FDT-Rahmenanwendung zu testen und zu validieren vor der Installation irgendeines DTMs.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17, wobei das ortsunabhängige Kommunikationsmittel eine Verbindungsanwendung bereitstellt, die das Verbinden und Managen von IEDs über das Internet erlaubt.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17, wobei das Datenanhäufungsmittel umfasst: das Sammeln von verschiedenen Konstruktionsuntersystemen mit den entsprechenden Konstruktionsdokumenten und Unterstützungssystemen, welche umfassen: a. Dokumentemanager für Dokumentadministration; b. Bibliotheksassistenten; c. Wiederbenutzungsassistenten; d. Querverweiswerkzeuge und e. Dokumenten-Import/Export.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17, wobei ein verteiltes Softwaresystem, das Lebenszyklusmanagement ausführt, eine Steuerungs- und Managementstrategie für das intelligente elektronische Gerät (IEDs) in der Anlage umsetzt, wobei die Kontrollstrategie Information einschließt von Geräteintegrationsaspektobjekten und Aktivpostenkontrollgeräten, die in der Anlage platziert sind und welche den Status des Aktivpostens/Geräts berichten, zusammen mit dem Einschließen von Information von anderen Wartungsmanagementwerkzeugen, wobei das Softwaresystem Lebenszyklusmanagement ausführt, welches fähig ist einer Vielfalt von Wartungswerkzeugen und -standards, Datenformaten, Dokumentationsformaten und Kommunikationsformaten Rechnung zu tragen.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 25, wobei das verteilte Softwaresystem fähig ist, Information an Geräteanbieter und -Verbraucher durch eine Verbindungsanwendung zu kommunizieren.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 25, wobei das verteilte Softwaresystem fähig ist, Information an Geräteanbieter zu kommunizieren und deren Diagnose zu akzeptieren und diese Diagnose zu integrieren während des Managens der Lebensspanne des Aktivpostens/Geräts.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17, wobei das System eine Prozessanlage steuert, welche eine Vielzahl von intelligenten elektronischen Geräten (IEDs) umfasst, welche durch Netzwerke verbunden sind, die verschiedene Protokolle umsetzen wie ProfiBus, Device Net, Foundation Field Bus (für die Prozessindustrien), InterBus S, Control Net and CAN Open (für die Einzelherstellungsindustrien) und HART.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17 mit Mitteln, um die Austauschbarkeit von Prozessdaten zu gewährleisten, wie Grenzen, Alarmwerte oder Einheiten, zwischen den IEDs und Steuerungsmodul-Logik-und-Funktions-Blockstruktur entsprechend IEC61149, IEC61131-3 und IEC61804-2.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17 mit Mitteln zu gewährleisten, dass das Steuerungssystem ein homogenes und ganzheitliches Buchungskontrollsystem bereitstellt.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17 mit homogenen visuellen Handhabungs- und Navigationsmitteln für den Zugriff auf Geräteintegrationsaspektobjekte und deren Aspekte in Anlagen-/Funktional-/Orts-Strukturen.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17 mit bekannten Authentifikationsmethoden, die benutzt werden, um sicheren Zugriff auf das Lebenszyklusmanagementsystem und auf all seine Komponenten bereitzustellen für alle Parteien, die solch eines Zugangs bedürfen.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17 mit Speichermitteln zum Speichern von IED Attributen (statisch und dynamisch), auf welche betriebsweite Benutzer mit einem einfachen Objektzugriffsprotokoll zugreifen können.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17 mit Redundanzmitteln, die eine redundante Anordnung von unabhängigen Disks umfassen.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17 mit Skalierbarkeitsmitteln, die eine gebündelte Strategie einschließen, für die Anwendung der Lösung auf einen großen Prozesskomplex.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 17 mit einem hochverfügbaren Lebenszyklusmanagementserver ohne ein verbundenes Steuerungssystem, um den Lebenszyklusmanagementservice für verteilte Systeme über das Internet bereitzustellen.
Ein Computerprogrammprodukt, das Softwarecodemittel enthält, welche in einen internen Speicher eines Computers in einem computerisierten System ladbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogrammprodukt Mittel hat, um den Computer zu veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach Anspruch 1 auszuführen.
Das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogrammprodukt Mittel hat, um den Computer zu veranlassen, die Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 2–17 auszuführen.
Das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 37 verkörpert in einem computerlesbaren Medium.
Ein computerimplementiertes Web-zentrisches Lebenszyklusmanagementsystem (LCMS) umgesetzt durch Benutzen von Client/Server-Technologie für das Bereitstellen eines Lebenszyklusmanagementmechanismus für Prozessanlagen mit komplexen und diversen internen Aufbauten, eine Zahl von intelligenten elektronischen Geräten (IEDs) habend, wobei das LCMS ein Aktivpostenmanagementsystem bereitstellt, welches eine Eingabe über die IEDs annimmt, die in einem oder einer Vielzahl von Softwareobjekten, ein Geräteintegrationsaspektobjekt genannt, angehäuft ist, diese Information mit einem Geräte- oder Aktivpostenleistungsstatus oder Zustandsberichten kombiniert, welche entweder von der Prozessanlage oder anderer Firmensoftware erhalten wird, welche mit der Prozessanlage integriert sein mögen für Zwecke der Wartung, ein ganzheitliches Lebenszyklusmanagementsystem bereitstellt, welches die Strom-ein-Verfügbarkeit der IEDs ausweitet, weiter Versionskontrolle bereitstellt, um die Stabilität der IEDs innerhalb des LCMS zu gewährleisten, und ortsunabhängige Gerätegesundheitsüberwachung und Reparatur durch Geräteanbieter und ortsunabhängiges Aktivpostenmanagement und Steuerung an den Verbraucher, der die Prozessanlage besitzt oder dessen Eigentum die Prozessanlage ist.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 40, wobei die intelligenten elektronischen Geräte (IEDs) in der Prozessanlage, Geräteanbieter, Anzeigegeräte für den Verbraucher und andere Wartungsmanagementsoftware mit dem LCMS kommunizieren durch Benutzung einer Standardschnittstelle, wobei die Schnittstelle maßgefertigt ist für Programme, Anbieter, Datenaustausch und Werkzeuge.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 40, wobei das Aktivpostenmanagementsystem die Verfügbarkeit des intelligenten elektronischen Geräts oder Aktivpostens verbessert durch Benutzung einer Kombination von Information, die in dem Geräteintegrationsaspektobjekt vorhanden ist, und der Aktivpostenüberwachungseingabe von der Prozessanlage.
Das Lebenszyklusmanagementsystem nach Anspruch 40, wobei das LCMS fähig ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–17 auszuführen.