[發明專利]用于參數化現場設備的方法和可參數化的現場設備

有效

• 申請號: 201880024004.X
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN110678817B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 馬丁·奧古斯丁;馬丁·博爾曼;邁克爾·克洛茨巴赫;馬爾科·米拉諾維克;羅賓·普馬尼克
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李海霞

本發明涉及一種用于利用至少一個參數(SCUP)對現場設備(Fx)進行參數化的方法和用于執行該方法的現場設備。為了驗證，由現場設備(Fx)基于參數(SCUP)和設備ID(SN)計算第一檢查標識(P1)，其存儲在現場設備(Fx)的存儲器(21)中并通過邏輯接口傳輸給工程系統(4)。另外，待驗證的參數和設備ID經由相對于上述接口數據分集的邏輯接口傳輸到工程系統(4)，并在那輸出在顯示器(6)上。為了確認正確的參數化，用戶可以在工程系統(4)的操控單元(6)上輸入讀取的第一檢查標識(P1)，該第一檢查標識然后通過數據分集的接口回傳到現場設備(Fx)。為了驗證參數，由現場設備將所接收到的檢查標識(P1')與計算出的檢查標識(P1)進行比較。由此能夠以有利的方式省去在現場設備外部計算檢查標識，并且確保驗證是關于正確的現場設備的。

技術領域

本發明涉及一種用于參數化現場設備、特別是安全關鍵的現場設備的方法，該現場設備例如可以用作自動化技術設施或發電廠中的過程檢測的現場設備，以及涉及一種相應的可參數化的現場設備。

背景技術

在自動化技術設施中，為了對過程進行控制而應用多種用于過程檢測的現場設備。這些現場設備通常配備有操控單元，在該操控單元上，例如，可以通過操控者輸入來執行現場設備的參數化以用于其在設施的自動化系統內的運行，或者可以在現場顯示關于現場設備的過程值。通常稱為傳感器的測量變換器被用于獲取過程變量，例如介質的溫度、壓力、流量、液位、密度或氣體濃度。通過也稱為致動器的控制環節，能夠基于檢測到的過程變量根據由上級控制器(例如可編程邏輯控制器或控制站)指定的策略來影響過程順序。作為控制環節的實例，可以列舉出控制閥、加熱器或泵。

通常使用現場總線作為用于數據通信的網絡，現場設備通過該網絡連接到上級控制器，這種現場總線例如根據PROFIBUS、HART(高速可尋址遠程傳感器)或FF(基金會現場總線)協議工作。利用自動化系統實現的自動化應用的配置、調試和監控是通過控制系統來實現的。實例包括SCADA(監控和數據采集)、WinCC(Windows控制中心)和例如Simatic PCS 7的PLS(過程控制系統)。特別地，現場設備的規劃、參數化、調試、診斷和維護可以例如使用工具Simatic PDM(過程設備管理器)來實現。

對于現場設備的參數化、特別是對于用于測量和監控安全關鍵的設施、系統或過程的安全關鍵系統的參數化，適用有特殊的安全要求。在要求符合IEC 61508的設施中、即執行安全功能的電子系統被要求有功能安全的設施中存在的問題是，現場設備為了調試和參數化通常僅具有不安全的接口，例如HART、PROFIBUS、FF或PROFINET。對于在本申請中被稱為工程系統的現場設備和參數化單元之間的通信而言則只有不安全的通信信道可用，在不安全的通信信道上傳輸的數據可能是偽造的。如果沒有符合功能安全要求的、例如要求等級SIL 3(安全完整性等級3)的額外技術措施，則無法在這樣的環境中實施安全的遠程參數化(其還包括驗證、即檢查參數的有效性以及可能的故障確認步驟)，因為已經不安全的通信環境可能導致參數的篡改。同樣存在問題的可能是對同一現場設備的競爭訪問(konkurrierende Zugriffe)，這可能發生在例如系統調試期間，當多個現場設備要由多個用戶同時投入運行時。

從DE 10 2010 062 908 B4中已知，設備參數化的驗證原則上也可以借助于現場設備處存在的顯示器在現場執行。輸入的參數顯示在現場設備的顯示屏上。用戶可以基于其可用的參數列表檢查各個參數的正確性，該參數列表包含對應于參數的參數ID(參數識別碼)和參數值。如果顯示的參數與在列表中給出的一致，用戶例如可以以其簽名在測試協議上確認，其所驗證的參數值與預定的參數值一致，并且還檢查了正確的安全關鍵現場設備。然而，該方法的缺點在于，復雜現場設備的參數列表通常包括大量設備參數，因此對各個參數的可視化檢查與高成本和一定的誤差敏感性相關聯。此外，安全關鍵的現場設備通常難以進行現場操控。