DE-102013003166-B4 - Feldbusteilnehmer und Automatisierungssystem

Abstract

Feldbusteilnehmer (22, 23) für ein Werkzeug (16, 17), mit einer Busadresse für eine Kommunikation mit einer Steuerungseinrichtung (3), mit einem Busknoten (27), der für die kommunizierende Verbindung mit der Steuerungseinrichtung (3) ausgebildet ist, und mit einem Sicherheitsmodul (24), wobei das Sicherheitsmodul (24) ein Gehäuse (31) aufweist, in dem eine Kommunikationseinrichtung (37) zum Empfangen und Versenden von Daten entlang eines sicherheitsgerichteten Kommunikationspfads aufgenommen ist, wobei das Gehäuse (31) an einander entgegengesetzten Seitenflächen (33, 34) mit Verbindungsmitteln (35, 36) versehen ist, die für eine Kopplung mit einem internen Kommunikationssystem des Feldbusteilnehmers (22, 23), das den sicherheitsgerichteten Kommunikationspfad umfasst, ausgebildet sind, wobei der Kommunikationseinrichtung (37) eine im Gehäuse angeordnete Einstelleinrichtung (30) zugeordnet ist, die zur Festlegung einer sicherheitsgerichteten Identifikationsadresse sowie zur Einspeisung dieser Identifikationsadresse in den sicherheitsgerichteten Kommunikationspfad ausgebildet ist, wobei die Kommunikationseinrichtung (37) ein Überprüfungsmittel umfasst, das für eine Funktionsüberprüfung der Einstelleinrichtung (30) ausgebildet ist und das nach erfolgreicher Funktionsüberprüfung eine Weiterleitung der Identifikationsadresse über die Kommunikationseinrichtung (37) ermöglicht, um den Busknoten (27) mit dieser Identifikationsadresse gegenüber der Steuerungseinrichtung (3) zu identifizieren, wobei die Identifikationsadresse zur Erkennung des Werkzeuges (16, 17) verwendet wird, um eine Aktivierung sicherheitsgerichteter Funktionen für das Werkzeug (16, 17) durch die Steuerungseinrichtung (3) zu bewirken und ansonsten keine Aktivierung sicherheitsgerichteter Funktionen für das Werkzeug (16, 17) vorzunehmen.

Inventors

• Martin Gehrke

Assignees

• FESTO SE & CO. KG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20130226

Claims (8)

1. Feldbusteilnehmer (22, 23) für ein Werkzeug (16, 17), mit einer Busadresse für eine Kommunikation mit einer Steuerungseinrichtung (3), mit einem Busknoten (27), der für die kommunizierende Verbindung mit der Steuerungseinrichtung (3) ausgebildet ist, und mit einem Sicherheitsmodul (24), wobei das Sicherheitsmodul (24) ein Gehäuse (31) aufweist, in dem eine Kommunikationseinrichtung (37) zum Empfangen und Versenden von Daten entlang eines sicherheitsgerichteten Kommunikationspfads aufgenommen ist, wobei das Gehäuse (31) an einander entgegengesetzten Seitenflächen (33, 34) mit Verbindungsmitteln (35, 36) versehen ist, die für eine Kopplung mit einem internen Kommunikationssystem des Feldbusteilnehmers (22, 23), das den sicherheitsgerichteten Kommunikationspfad umfasst, ausgebildet sind, wobei der Kommunikationseinrichtung (37) eine im Gehäuse angeordnete Einstelleinrichtung (30) zugeordnet ist, die zur Festlegung einer sicherheitsgerichteten Identifikationsadresse sowie zur Einspeisung dieser Identifikationsadresse in den sicherheitsgerichteten Kommunikationspfad ausgebildet ist, wobei die Kommunikationseinrichtung (37) ein Überprüfungsmittel umfasst, das für eine Funktionsüberprüfung der Einstelleinrichtung (30) ausgebildet ist und das nach erfolgreicher Funktionsüberprüfung eine Weiterleitung der Identifikationsadresse über die Kommunikationseinrichtung (37) ermöglicht, um den Busknoten (27) mit dieser Identifikationsadresse gegenüber der Steuerungseinrichtung (3) zu identifizieren, wobei die Identifikationsadresse zur Erkennung des Werkzeuges (16, 17) verwendet wird, um eine Aktivierung sicherheitsgerichteter Funktionen für das Werkzeug (16, 17) durch die Steuerungseinrichtung (3) zu bewirken und ansonsten keine Aktivierung sicherheitsgerichteter Funktionen für das Werkzeug (16, 17) vorzunehmen.
2. Feldbusteilnehmer (22, 23) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Einstelleinrichtung (30) mehrere Schaltmittel (39) umfasst, die jeweils zumindest, insbesondere ausschließlich, zwischen einer ersten und einer zweiten Schaltstellung umschaltbar sind, so dass jedes Schaltmittel (39) als Speichereinheit für die, insbesondere digital codierte, Identifikationsadresse dient.
3. Feldbusteilnehmer (22, 23) nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Einstelleinrichtung (30) gemäß einer ersten Sicherheitskategorie eines Sicherheitsstandards ausgebildet ist und dass die Kommunikationseinrichtung (37) gemäß einer zweiten Sicherheitskategorie des Sicherheitsstandards ausgebildet sind, wobei die zweite Sicherheitskategorie auf einem höheren Niveau als die erste Sicherheitskategorie innerhalb des Sicherheitsstandards angesiedelt ist.
4. Automatisierungssystem mit einer Steuerungseinrichtung (3) zur Ansteuerung von Feldbusteilnehmern (22, 23) und mit wenigstens einem Feldbusteilnehmer (22, 23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der wenigstens ein Funktionsmodul (28, 29) aus der Gruppe: Eingangs-/Ausgangsmodul, Ventilmodul, Ansteuermodul umfasst.
5. Automatisierungssystem nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass die Steuerungseinrichtung (3) für eine Verarbeitung einer sicherheitsgerichteten Identifikationsadresse der Kommunikationseinrichtung (27), die über einen sicherheitsgerichteten Kommunikationspfad übertragbar ist, eingerichtet ist.
6. Automatisierungssystem nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet , dass die Steuerungseinrichtung (3) in Abhängigkeit von der bereitgestellten Identifikationsadresse für eine Bereitstellung von sicherheitsgerichteten Steuersignalen an Feldbusteilnehmer (22, 23) und zum Empfang von sicherheitsgerichteten Zustandssignalen von Feldbusteilnehmern (22, 23) ausgebildet ist.
7. Automatisierungssystem nach Anspruch 5 oder 6 , dadurch gekennzeichnet , dass in einer Kommunikationsverbindung zwischen der Steuerungseinrichtung (3) und einem Feldbusteilnehmer (22, 23) eine Schnittstelle (15) vorgesehen ist, die für ein automatisiertes An- und/oder Abkoppeln des Feldbusteilnehmers (22, 23) an die Steuerungseinrichtung (3) und/oder von der Steuerungseinrichtung (3) ausgebildet ist.
8. Automatisierungssystem nach Anspruch 5 , 6 oder 7 , dadurch gekennzeichnet , dass die Steuerungseinrichtung (3) einem Handhabungs- und/oder Bearbeitungssystem (2) zugeordnet ist, das mehrere austauschbare Werkzeuge (16, 17) umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft einen Feldbusteilnehmer eines zumindest bereichsweise sicherheitsgerichteten Automatisierungssystems. Ferner betrifft die Erfindung ein Automatisierungssystem. Gemäß einem druckschriftlich nicht niedergelegten Stand der Technik ist ein Sicherheitsmodul zur Einfügung oder Einreihung in einen aus mehreren Funktionsmodulen gebildeten und mit einem Busknoten zur Kommunikation mit einer übergeordneten Steuerungseinrichtung versehenen, sicherheitsgerichteten Feldbusteilnehmer bekannt. Das Sicherheitsmodul dient dazu, sicherheitsgerichtete und nicht sicherheitsgerichtete Signale eines von dem Busknoten ausgehenden internen Kommunikationssystems an die nachgelagert angeordneten Funktionsmodule und/oder von den Funktionsmodulen an den Busknoten weiterzuleiten und sicherheitsgerichtete Signale zu verarbeiten und die verarbeiteten Signale über das interne Kommunikationssystem an den Busknoten und/oder an die Funktionsmodule weiterzuleiten. Bei Verwendung mehrerer, auswechselbarer Feldbusteilnehmer, die beispielsweise an unterschiedlich ausgebildeten Werkzeugen eines Handhabungs- und/oder Bearbeitungssystems anbringbar sind, um den Werkzeugen zugeordnete Aktoren wie beispielsweise Fluidzylinder anzusteuern, ist für eine Kommunikation zwischen der Steuerungseinrichtung und dem jeweiligen Feldbusteilnehmer die Verwendung einer eindeutigen Identifikationsadresse erforderlich. Diese Identifikationsadresse ist zur Unterscheidung zwischen den gegeneinander austauschbaren Feldbusteilnehmern durch das Steuerungssystem vorgesehen, während eine Kommunikationsadresse der auf den unterschiedlich ausgebildeten, auswechselbaren Werkzeugen befindlichen Feldbusteilnehmer gegenüber dem Steuerungssystem stets gleich ist. Die für die individuelle, auswechselbare Einheit festzulegende Identifikationsadresse dient zur individuellen Übertragung von sicherheitsgerichteten Steuerbefehlen und Sensordaten zwischen der Steuerungseinrichtung und dem jeweiligen Feldbusteilnehmer. Die Identifikationsadresse wird von dem Sicherheitsmodul auf Anfrage der übergeordneten Steuerungseinrichtung über einen sicherheitsgerichteten Kommunikationspfad bereitgestellt. Dabei findet eine Festlegung der vom Sicherheitsmodul bereitzustellenden Identifikationsadresse in einem separat ausgebildeten Schaltkasten statt, der mit dem Sicherheitsmodul über Kabelverbindungen gekoppelt ist und der eine Klemmenleiste beinhaltet, auf der die jeweiligen Litzen der Kabelverbindungen derart miteinander verbunden werden können, dass dadurch die Identifikationsadresse festgelegt wird. Die DE 10 2009 042 354 A1 offenbart eine Automatisierungs-Anlage mit einem insbesondere nicht sicheren Kommunikations-Master und mehreren dezentralen Modulen, wobei die dezentralen Module als Netzwerkteilnehmer ausgebildet sind und mit dem Kommunikations-Master mittels eines Kommunikationsnetzwerkes vernetzt sind, wobei die Kommunikation zwischen den dezentralen Modulen im Kommunikationsnetzwerk über Telegramme realisiert wird, wobei zumindest zwei der Module Sicherheitsmodule sind, zwischen denen sicherheitsgerichtete Daten übermittelt werden und die eine logische Gruppe von Modulen zur Ausführung einer sicherheitsgerichteten Funktion bilden, und wobei der vorzugsweise nicht sichere Kommunikations-Master eine Routing-Tabelle hält, in welcher logische Verbindungen zwischen den dezentralen Sicherheitsmodulen entsprechend der sicherheitsgerichteten Funktion abgelegt sind, wobei der Kommunikations-Master dazu eingerichtet ist, gesteuert anhand der Routing-Tabelle ein automatisches Routing der Daten vom sendenden Sicherheitsmodul zum empfangenden Sicherheitsmodul vorzunehmen, so dass eine Kommunikation zwischen den zu einer logischen Gruppe gehörenden Sicherheitsmodulen jeweils über zwei Punkt-zu-Punkt Verbindungen, nämlich vom sendenden Sicherheitsmodul zum Kommunikations-Master und weiter vom Kommunikations-Master zum empfangenden Sicherheitsmodul erfolgt, wobei das empfangende Sicherheitsmodul dazu eingerichtet ist, eine sicherheitsgerichtete Aktion entsprechend den empfangenden Daten auszuführen, und wobei das Kommunikationsnetzwerk eine Einrichtung aufweist, um Informationen für das Erstellen einer Routing-Tabelle von den Sicherheitsmodulen abzufragen und die Routing-Tabelle anhand dieser Information zu erstellen. Die EP 1 847 891 A1 beschreibt eine Sicherheitsschaltungsvorrichtung zur Überwachung von Sicherheitseinrichtungen einer technischen Anlage mit einer Eingabevorrichtung zur Vorgabe von Einstellungen eines oder mehrerer Betriebsparameter der Sicherheitsschaltungsvorrichtung und mit einer optischen Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der vorgegebenen Betriebsparametereinstellungen zu Kontrollzwecken, wobei die Eingabevorrichtung programmtechnisch und/oder schaltungstechnisch zur Freigabe der angezeigten Betriebsparameter ausgebildet ist. Aus der DE 2 948 644 A1 ist eine Vorrichtung zum Überwachen des Inhalts einer Speicherzelle eines Speichers eines Mikroprozessorsystems be