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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aktualisieren
einer Anlagensoftware.
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Eine
industrielle Anlage ist häufig
mit Anlagensoftware ausgestattet, die speziell für diese Anlage oder den jeweiligen
Anlagentyp erstellt wurde. Aufgrund von kundenspezifischen Anforderungen oder
systembedingt kann es notwendig werden, die Anlagensoftware oder
Softwaremodule auszutauschen. Hierzu muss die Funktionalität der alten
Anlagensoftware bzw. des alten Softwaremoduls ermittelt und eine
neue, an die Anlage angepasste Software mit entsprechender neuer
Funktionalität
für die
Anlage entwickelt werden. Um die Funktionalität einer Anlagensoftware auch
lange nach deren Programmierung noch nachvollziehen zu können, wird üblicherweise
mit der Programmierung eine Dokumentation über die Anlagensoftware erstellt.
Ist eine solche Dokumentation jedoch schlecht erstellt oder verloren gegangen,
so ist ein Nachvollziehen der Funktionalität nur sehr aufwendig, beispielsweise
anhand einer manuellen Rückdokumentation,
möglich.
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Nach
dem Erstellen der neuen Anlagensoftware muss diese auf die Anlage
aufgespielt und auf ihre Funktion überprüft werden. Je nach Änderungsumfang
ist für
einen Softwarewechsel eine Einschränkung des Betriebs der Anlage
oder eine komplette Abschaltung der Anlage notwendig. Bevor die Anlage
nach dem Softwarewechsel wieder vollständig in Betrieb gehen kann,
wird die neue Anlagensoftware durch Prüfroutinen getestet. Diese Prüfung vor Inbetriebnahme
ist zeitintensiv und führt
häufig
zu länger
andauernden Einschränkungen
oder Unterbrechungen des Betriebs der Anlage. Stellt sich zudem
heraus, dass eine Rückdokumentation
nur unvollständig
ist, z. B. weil nicht alle Funktionalitäten der alten Anlagensoftware
erfasst wurden, so kann es sein, dass mehrere Anläufe mit
dazwischen liegenden Veränderungen
der Anlagensoftware notwendig sind, um die Anlage wieder vollständig und
mit allen Funktionalitäten
in Betrieb setzen zu können.
Die sich hieraus ergebenden langen Inbetriebsetzungszeiten führen generell
zu einem hohen Inbetriebsetzungsrisiko, das in der Kalkulation zu
einem Angebot für
einen Softwarewechsel berücksichtigt
werden muss.
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Aus
der
DE 43 21 774 C1 ist
ein Verfahren zum Aktualisieren einer Anlagensoftware einer Vermittlungseinrichtung
bekannt, bei dem die neue Anlagensoftware unter Verwendung einer
Verwaltungs- und Wartungssoftware parallel zu der alten Anlagensoftware
in einen freien Speicherbereich des Anlagenspeichers kopiert wird
und der Datenverarbeitungseinrichtung in einem Folgeschritt durch
eine Speicherzugriffsanweisung die neue Software als fortan gültiges Systemprogramm
zugewiesen wird. Nachteiligerweise ist hierbei ein Speichervolumen
für zwei
Systemprogramme zuzüglich
Verwaltungssoftware nötig.
Außerdem
kann hierbei keine Dokumentation ersetzt werden, sodass das Risiko
einer unvollständigen
neuen Anlagensoftware bestehen bleibt.
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Aus
EP 0 695 990 A2 ist,
ebenfalls für
eine Vermittlungsstelle, ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt,
welche(s) zur Analyse der Programmdaten aller Programmabläufe genutzt
wird. Aus den Ergebnissen wird eine Spezifikation für das Programm
abgeleitet.
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Weiterhin
ist aus
EP 1 580 630
A2 ein Verfahren und eine Methode für den Betrieb eines Controllers
mit einer Agenten-Funktionalität bekannt.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Aktualisieren einer Anlagensoftware anzugeben, mit der ein Inbetriebsetzungsrisiko
mit der neuen Anlagensoftware verringert werden kann.
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Die
auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird durch ein Verfahren der
Eingangs genannten Art gelöst,
bei dem erfindungs gemäß von der
zu aktualisierenden Anlagensoftware erzeugter Datenverkehr zur Steuerung
von Elementen der Anlage ausgelesen und einer Aktualisierungseinheit
zugeführt
wird und die Aktualisierungseinheit daraus eine neue, an die Elemente
angepasste Anlagensoftware erstellt. Hierdurch kann auf eine vorhandene
Dokumentation oder eine Rückdokumentation
zumindest teilweise verzichtet werden und ein Inbetriebsetzungsrisiko unabhängiger von
der Vollständigkeit
einer Dokumentation gemacht werden.
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Durch
das Auslesen des Datenverkehrs zur Steuerung von Elementen der Anlage
kann der Aktualisierungseinheit die Information bereitgestellt werden,
die zu einer Steuerung der Anlage nötig ist. Aus dieser Information
kann die Aktualisierungseinheit eine neue Anlagensoftware erstellen,
die eine Steuerung – wie
zuvor ausgelesen – realisiert,
also den ausgelesenen Datenverkehr – so wie er ausgelesen wurde,
oder modifiziert – nachahmt.
Wurde beispielsweise aus dem Datenverkehr der alten Anlagensoftware,
der vorzugsweise gespeichert wird, eine Reaktion einer Steuereinheit
auf einen Dateneingang, z. B. aus einem Peripheriegerät, registriert,
so kann die neue Anlagensoftware so ausgeführt sein, dass sie eben diese
Reaktion in einem Steuerungsvorgang erzeugt. Hierdurch können Reaktionen
der Steuereinheit auf einen Dateneingang in die Steuereinheit mit
der neuen Anlagensoftware gleich oder äquivalent vollzogen werden,
wie sie im ausgelesenen Datenverkehr stattgefunden haben, und zwar
können alle
die Reaktionen mit der neuen Anlagensoftware vollzogen werden, die
ausgelesen wurden.
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Mithin
sollte der Datenverkehr vorteilhafterweise über eine längere Zeit ausgelesen werden,
um möglichst
viele – oder
noch besser alle – mit
der alten Anlagensoftware mögliche
Reaktionen aller Geräte, die
die Anlagensoftware verwenden, zu erfassen. Außerdem ist es vorteilhaft,
wenn der Datenverkehr zumindest in dem Maße ausgelesen wird, dass Reaktionen
auf gleiche Aktionen mehrfach von der Aktualisierungseinheit aufgezeichnet
werden, um eine zuverlässige
Erfassung der Reaktionen zu erhalten. Zweckmäßigerweise wird der Datenverkehr
so lange ausgelesen, bis der Aktualisierungseinheit alle erfassten
Reaktionen mehrfach vorliegen. Auch ist es vorteilhaft, den Datenverkehr
so lange auszulesen, bis der Code der Steuerung vollständig durchlaufen ist.
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Eine
initiative Steuerung, also eine Steuerung, die eine Steuereinheit
ohne eine Anregung von außen
durchführt,
kann erfasst und eine entsprechende Steuerung durch eine neue Anlagensoftware kopiert
werden, wenn die alte Anlagensoftware oder ein Teil davon gestartet
wird und das Verhalten der die Anlagensoftware verwendenden Elemente
anhand der von ihnen ausgesandten Signale erfasst wird.
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Elemente
der Anlage sind insbesondere eine oder mehrere Steuereinheiten,
Peripheriegeräte
mit Aktorik und/oder Sensorik, Eingabegeräte (HMI: Human Machine Interface)
sowie Ports und Schnittstellen. Elemente, auf denen zumindest ein
Teil der Anlagensoftware ausgeführt
wird, wie z. B. ein Controller, werden als Steuereinheiten bezeichnet.
Andere Elemente, die an den Datenverkehr angeschlossen sind, werden
als Geräte
der Anlage bezeichnet.
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Der
von der alten Anlagensoftware erzeugte Datenverkehr umfasst insbesondere
den zwischen Elementen der Anlage fließenden Datenverkehr. Ist auch
ein Abgriff zur Erfassung von innerhalb einer Steuereinheit fließendem Datenverkehr
möglich,
so wird zweckmäßigerweise
auch dieser erzeugte Datenverkehr erfasst und der Aktualisierungseinheit
zugeführt.
Vorteilhafterweise wird der Datenverkehr zwischen Elementen in beide
bzw. alle Richtungen auslesen. Ein Aktualisieren kann jegliches
Verändern der
Anlagensoftware sein, insbesondere ein Ersetzen von zumindest Teilen
der Anlagensoftware durch neue Softwareteile.
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Das
Verfahren kann besonders einfach gehalten werden, wenn ausschließlich der
Datenverkehr von und zu einer einzigen Steuereinheit ausgelesen
wird, beispielsweise bei einer nur von einer Steuereinheit gesteuerten
Anlage. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird jedoch
sämtlicher
mit der Anlagensoftware verarbeitete Datenverkehr zwischen voneinander
separaten Elementen der Anlage ausgelesen, wodurch eine hohe Vollständigkeit
in der Erfassung des Datenverkehrs erreicht werden kann. Voneinander
separat können
die Elemente angesehen werden, wenn sie üblicherweise nicht als Funktionseinheit
gedacht sind. So sind beispielsweise eine Steuereinheit und ein
Sensorgerät als
separat, ein Prozessor und ein Speicher einer Steuereinheit als
nicht separat voneinander zu sehen. Als der von der Anlagensoftware
verarbeitete Datenverkehr kann der von der Anlagensoftware erzeugte
und aufgenommene Datenverkehr angesehen werden. Als sämtlicher
Datenverkehr wird zweckmäßigerweise
der vollständige,
während
eines Zeitintervalls fließende
Datenverkehr angesehen. Ausgelesen wird beispielsweise Datenverkehr
zwischen einer Steuereinheit und einem Gerät der Aktorik und/oder Sensorik
der Anlage und einer Steuereinheit und einem Eingabeelement der
Anlage, beispielsweise einem HMI.
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Ein
den Betrieb der Anlage wenig störendes Verfahren
kann erreicht werden, wenn der Datenverkehr während des Betriebs der Anlage
ausgelesen wird. Der Betrieb der Anlage kann ein regulärer Betrieb
sein, der auch ohne das Verfahren durchgeführt werden würde. Der
Betrieb kann alternativ ein modifizierter Betrieb sein, in dem die
Anlage zwar ihre Funktion, z. B. die Herstellung eines Produkts,
zumindest teilweise erfüllt,
der Betrieb jedoch besonders viele Zustände durchläuft, um einen variationsreichen
Datenverkehr zu erhalten.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird in einem Simulationsmodus ein Betrieb simuliert
und Datenverkehr wird aus diesem Betrieb ausgelesen. Hierbei erfüllt die
Anlage ihre Funktion insbesondere nicht mehr, sondern durchläuft einen Simulationsbetrieb,
der zwar einen Datenverkehr zwischen den Elementen der Anlage erzeugt,
nicht jedoch zur Erfüllung
der Funktion der Anlage gedacht ist. In diesem Simulationsbetrieb
durchläuft
die Anlage vorteilhafterweise alle von der Anlagensoftware beherrschten
Zustände
der Anlage. Alternativ oder zusätzlich
kann im Simulationsmodus eine Simulation zumindest eines Betriebsteils
der Anlage, insbesondere ohne Geräte der Anlage, durchgeführt werden,
beispielsweise im Datenaustausch einer Steuereinheit mit einem externen
Simulationsgerät,
das Peripheriegeräte
simuliert.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfasst die Aktualisierungseinheit
eine Funktionalität
der zu aktualisierenden Anlagensoftware, wodurch eine einfache Erstellung der
neuen Anlagensoftware erreicht werden kann. Außerdem kann eine zuverlässige neue
Anlagensoftware geschaffen werden. Zur Erfassung der Funktionalität können Signale aus
dem Datenverkehr gelesen und interpretiert werden und daraus direkt
eine Funktion oder zunächst Befehle
und daraus eine Funktion erfasst werden. Eine Funktion kann hierbei
aus einem einzigen oder einer Anzahl von Befehlen bestehen. Des
Weiteren kann eine Funktion eine Steuerung eines Elements der Anlage
sein, beispielsweise eine Steuerung eines Motors in Abhängigkeit
von verschiedenen Betriebstemperaturen, oder eine Steuerung eines
mehrere Schritte umfassenden Vorgangs. Die Funktionen können Funktionen
von Teilen der Anlagensoftware, einer Steuereinheit oder eines Geräts der Anlage sein.
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Ein
einfaches und wenig fehleranfälliges
Erstellen der neuen Anlagensoftware kann erreicht werden, wenn die
neue Anlagensoftware Standardsoftwareelemente aufweist. Solche Standardsoftwareelemente
können
Einheiten von üblicher
Software sein. Ebenfalls als Standardsoftwareelement bezeichnet
wird eine funktionelle Programmeinheit in einer Standardsprache,
z. B. nach der IEC-Norm, die in der neuen Anlagensoftware mehrfach
verwendet wird.
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Bei
der Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist die – möglichst
vollständige – Erfassung
von Datenverkehr aus allen Zuständen
der Anlage vorteilhaft, die mit der alten Anlagensoftware kontrolliert
werden. Da sich in der Regel verschiedene Zustände der Anlage durch jeweils
unterschiedlichen Datenverkehr auszeichnen, kann in einem solchen
Fall ein noch nicht erfasster Zustand durch einen noch nicht erfassten
Datenverkehr erkannt werden, also durch eine noch nicht erfasste
Sequenz von Signalen. Werden zwischen den Elementen fließende Signalsequenzen
und die Häufigkeit
neu erkannter Signalsequenzen erfasst, so kann aus der Häufigkeit
auf die Vollständigkeit
geschlossen werden, mit der die Gesamtheit aller von der alten Anlagensoftware
gesteuerten Zustände
der Anlage bereits erfasst wurde. Ist die Häufigkeit im Laufe des Auslesens
des Datenverkehrs gering geworden, kann das Ausle sen des Datenverkehrs
beendet und aus der gewonnenen Information die neue Anlagensoftware erstellt
werden. Die Signalsequenzen können
Steuerbefehle von einer Steuereinheit an ein Gerät oder eine Zustandsinformation
eines Geräts
an eine Steuereinheit sein. Die Häufigkeit ist beispielsweise
ein Verhältnis
neu erfasster Signalsequenzen zu einer weiteren Größe, beispielsweise
zur Gesamtzahl der erfassten Signalsequenzen über einen Zeitraum hinweg.
Die Häufigkeit
kann bezüglich
des gesamten Datenverkehrs und/oder nur bezüglich eines Teils des Datenverkehrs,
beispielsweise nur zu einem Teil der Anlage oder nur zu einem Gerät ermittelt
werden. So kann vorteilhafterweise aus der Häufigkeit auf nicht oder ungenügend erfasste
Zustände
der Anlage geschlossen wird.
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Liegt
aus irgend einem Grund die Vermutung nahe, dass trotz eines eine
gewissen Zeit dauernden Auslesens des Datenverkehrs nicht alle Zustände der
Anlage erfasst wurden und damit nicht alle Funktionen der alten
Anlagensoftware erfassbar waren, ist es vorteilhaft, Software aus
einem Software beherbergenden Element auszulesen und auf Funktionen der
zu aktualisierenden Anlagensoftware, die aus dem Auslesen des Datenverkehrs
nicht erfasst wurden, zu untersuchen. Die Untersuchung geschieht beispielsweise
durch Analyse der Software, oder einen die Software verwendenden
Simulationsbetrieb, insbesondere unter Berücksichtigung von aus dem Auslesen
des Datenverkehrs gewonnener Information.
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Die
auf die Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung der
Eingangs genannten Art, die erfindungsgemäß eine Schnittstelle zum Auslesen
von von der zu aktualisierenden Anlagensoftware erzeugtem Datenverkehr
zur Steuerung von Elementen der Anlage und eine Aktualisierungseinheit
zur Analyse des Datenverkehrs und zur Erstellung einer neuen, an
die Elemente angepassten Anlagensoftware aus der Analyse aufweist.
Es kann eine neue Anlagensoftware erstellt werden, ohne auf eine
vollständige
Dokumentation der zu aktualisierenden Anlagensoftware angewiesen
zu sein. Außerdem
kann ein Inbetriebsetzungsrisiko gering gehalten werden. Die Vorrich tung
ist vorteilhafterweise eine Vorrichtung zur Durchführung des
oben erläuterten
Verfahrens, wobei hierbei insbesondere die Aktualisierungseinheit
zur Durchführung
des Verfahrens vorgesehen ist. Die Aktualisierungseinheit kann eine Hard- und Software umfassende
Einheit sein und kann als Einheit zur Analyse des ausgelesenen Datenverkehrs
und zusätzlich
als Einheit zur Erstellung der neuen Anlagensoftware ausgeführt sein.
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Bevorzugt
umfasst die Analyse eine Zuordnung von Daten aus dem Datenverkehr
zu Betriebsfunktionen der Anlage. Hierdurch kann eine auf Betriebsfunktionen
ausgerichtete neue Anlagensoftware geschaffen werden, die im Rahmen
der jeweiligen Betriebsfunktion frei gestaltet werden kann und z.
B. den ausgelesenen Datenverkehr nicht exakt kopieren muss.
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Die
Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert, die
in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:
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1 eine
kleine industrielle Anlage und eine Aktualisierungseinheit,
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2 ein
Diagramm mit der Anzahl ausgelesener, verschiedener Signalsequenzen
aufgetragen gegen die Zeit,
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3 eine
weitere Anlage mit zusätzlichen Datenabgriffen,
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4 eine
große
industrielle Anlage und eine Aktualisierungseinheit und
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5 eine
weitere Anlage und eine Aktualisierungseinheit zur Simulation von
Datenverkehr.
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1 zeigt
eine kleine industrielle Anlage 2 zur Fertigung eines Produkts
in einer stark vereinfachten Darstellung mit einer Steuereinheit 4,
die mit einer Eingabeeinheit 6 und einem Gerät 8 zur
Steuerung von Sensorik 10 und Aktuatorik 12 verbunden ist,
wobei die Eingabeeinheit 6 zusätzlich als Anzeigeeinheit zum
Anzeigen von Zuständen
der Anlage 2 vorgesehen ist. Auf die Darstellung weiterer
Details der Anlage 2 wurde der Übersichtlichkeit halber verzichtet.
An Datenleitungen 14 sind jeweils eine Schnittstelle 16 angeordnet, über die
eine Aktualisierungseinheit 18 sowohl Datenverkehr 20 zwischen der
Eingabeeinheit 6 und der Steuereinheit 4 als auch
zwischen dem Gerät 8 und
der Steuereinheit 4 auslesen kann. Die Aktualisierungseinheit 18 weist eine
Einheit 22 zur Datenverarbeitung auf, die zum Auslesen
des Datenverkehrs 20, zur Interpretation des Datenverkehrs 20 und
zur Erzeugung einer neuen Anlagensoftware 24 vorbereitet
ist.
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Während eines
regulären
Betriebs der Anlage 2 fließt zwischen dem Gerät 8,
der Steuereinheit 4 und der Eingabeeinheit 6 Datenverkehr 20,
der über die
Schnittstellen 16 von der Aktualisierungseinheit während eines
Zeitraums ausgelesen wird. Während dieses
Zeitraums werden von der Einheit 22 Signalsequenzen 26 (2)
und deren Herkunft und Zielelement erfasst. Außerdem wird eine Reaktion des
jeweiligen Zielelements auf eine Signalsequenz 26 erfasst.
Als zusätzliche
Information können
der Aktualisierungseinheit 18 die Arten von in der Anlage 2 vorhandenen
Elementen und deren Zieladressierung mitgeteilt worden sein, beispielsweise
durch eine von einem Bediener veranlasste Dateneingabe oder durch
eine gezielte Anfrage der Aktualisierungseinheit 18 an
die Steuereinheit 4 über
eine Datenleitung 28 oder die Schnittstellen 16.
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Aus
den Signalsequenzen 26 und den von ihnen hervorgerufenen
Reaktionen ordnet die Aktualisierungseinheit 18 den Signalsequenzen 26 Funktionen
zu. Beispielsweise wird einer Signalsequenz 26 eine Steuerung
eines Geräts
der Aktorik 10 zugeordnet und einer weiteren Signalsequenz 26 eine
Information eines Geräts
der Sensorik 12 von dem Gerät 8 an die Steuereinheit 4.
Aus der Summe der aus dem Auslesen erhaltenen Information lernt
die Aktualisierungseinheit 18, wie die Steuereinheit 4,
bzw. die auf ihr installierte alte Anlagensoftware, die Elemente
der Anlage 2 steuert, Daten aus der Eingabeeinheit 6 verarbeitet
und darauf reagiert und wie sie auf Signalsequenzen 26 des
Geräts 8 reagiert.
Durch dieses Lernen steht der Aktualisierungseinheit 18 nach
einer gewissen Zeit genügend
Information zur Verfügung,
um eine neue Software schreiben zu können, die den ausgelesenen
Datenverkehr anstelle der alten Anlagensoftware erzeugen und beispielsweise
genauso so reagieren kann, wie die alte Anlagensoftware.
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Zur
Erzeugung der neuen Anlagensoftware 24 sind in der Aktualisierungseinheit 18 Softwarebausteine
in Form von Standardsoftwareelementen 27 hinterlegt, wobei
jedes Standardsoftwareelement 27 einer Funktion zugeordnet
ist. Reagiert beispielsweise die Steuereinheit 4 auf eine
bestimmte Signalsequenz 26 mit einer bestimmten Funktion,
so kann die Aktualisierungseinheit 18 dieser Funktion ein
Standardsoftwareelement 27 zuordnen und so in der neuen
Anlagensoftware 24 platzieren, dass das Eintreffen dieser
Signalsequenz 26 das Abarbeiten dieses Standardsoftwareelements 27 auslöst und demzufolge
die Steuereinheit 4 mit der neuen Anlagensoftware 24 ebenso
reagiert, wie die Steuereinheit 4 mit der zu aktualisierenden
Anlagensoftware. Die Signalsequenz 26 kann hierbei eine
Abfolge von Signalen bzw. Informationen sein, die unmittelbar hintereinander
ausgesendet wurden. Ebenso kann eine Signalsequenz eine Zusammenstellung
von Signalen bzw. Informationen sein, die einen bestimmten Zustand der
ganzen Anlage 2 oder eines Teils der Anlage 2 wiedergeben
und nicht zwingend unmittelbar hintereinander ausgesendet bzw. empfangen
werden müssen.
Eine solche Signalsequenz 26 kann aus Signalen von verschiedenen
Elementen der Anlage 2 zusammengesetzt sein.
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Während des
Auslesens des Datenverkehrs wird von der Aktualisierungseinheit 18 die
Anzahl von neu erfassten Signalsequenzen 26 erfasst. Hieraus kann
von der Aktualisierungseinheit 18 auf die Anzahl der bereits
erkannten Zustände
der Anlage 2 geschlossen werden. 2 zeigt
die Anzahl Z von durch die Aktualisierungseinheit 18 erfassten
Signalsequenzen 26 gegen die Zeit t. Mit fortschreitender Zeit
t nimmt die Häufigkeit
neu erfasster Signalsequenzen 26 – also die Anzahl neu erkannter
Signalsequenzen 26 und mithin beispielsweise neu erkannter
Anlagenzustände
pro Zeit – kontinuierlich
ab und läuft
gegen einen Grenzwert Z1. Zum Zeitpunkt
t1 ist dieser Grenzwert Z1 fast
erreicht und die Anzahl neu erkannter Signalsequenzen 26 pro
Zeit gering geworden. Daher signalisiert die Aktualisierungseinheit 18 zum
Zeitpunkt t1 einem Bediener, dass das Auslesen des
Datenverkehrs 20 nunmehr beendet werden kann und genügend Information
zum Erstellen der neuen Anlagensoftware zur Verfügung steht.
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Soll – beispielsweise
bei einer komplexen zu aktualisierenden Anlagensoftware – jeder
Anlagenzustand mehrfach erfasst werden, um mit einer hohen Sicherheit
eine Reaktion der alten Anlagensoftware vorhersagen zu können, kann
ein Bediener der Aktualisierungseinheit 18 einen Sicherheitsgrad
vorgeben, beispielsweise, dass jede Signalsequenz 26 oder
jeder Zustand mindestens drei Mal mit gleicher Reaktion von Elementen
der Anlage erkannt sein muss. Mit der gestrichelten Kurve ist in 2 der Verlauf
der Anzahl Z von in dieser Weise erkannten Anlagenzuständen angegeben,
der naturgemäß flacher
ist, als der Verlauf der Anzahl erkannter Zustände Z pro Zeit. Zum Zeitpunkt
t2 liegt jedoch schließlich auch dieser Verlauf so
dicht am Grenzwert Z1, dass ein mögliches
Abschließen
des Ausleseprozesses signalisiert wird. Je nach Größe des Grenzwerts
Z1 ist es auch möglich, dass die Aktualisierungseinheit 18 selbst
einen Sicherheitsgrad vorgibt. Ist z. B. Z1 sehr groß, die Anlage
mithin komplex, kann die Aktualisierungseinheit 18 von
sich aus einen hohen Sicherheitsgrad vorgeben, um eine zuverlässige neue
Anlagensoftware 24 erstellen zu können.
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3 zeigt
eine weitere Anlage 32, beispielsweise zur Steuerung eines
Transportprozesses. Im Wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind grundsätzlich mit
den gleichen Bezugszeichen beziffert. Ferner kann bezüglich gleich
bleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel
in den 1 und 2 verwiesen werden. Die nachfolgende
Beschreibung beschränkt sich
im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel aus den 1 und 2.
Die Anlage 32 umfasst eine Steuereinheit 34 mit
einer ersten Dateneinheit 36 und einer zweiten Dateneinheit 38 zum
Bearbei ten oder Speichern von Daten, beispielsweise einem Prozessor
und einem Datenspeicher. In einer Datenleitung 40 zwischen
dem Prozessor und dem Datenspeicher ist eine weitere Schnittstelle 42 zum
Anschluss einer Aktualisierungseinheit 44 angeordnet, so
dass diese auch den Datenverkehr zwischen den Dateneinheiten 36 und 38 der Steuereinheit 34 auslesen
kann. Ferner umfasst die Steuereinheit 34 einen weiteren
Datenspeicher 46, in dem zumindest ein Teil der alten und
zu aktualisierenden Anlagensoftware abgelegt ist und der durch eine
Schnittstelle 48 von der Aktualisierungseinheit 44 auslesbar
ist.
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Durch
die Schnittstelle 42 kann die Aktualisierungseinheit 44 zusätzlich zum
Datenverkehr 20 außerhalb
der Steuereinheit 34 auch interne Datenverarbeitung erfassen,
wodurch ein Erfassen von Strukturen der alten Anlagensoftware erleichtert
wird. Die Schnittstelle 48 kann hilfreich sein, wenn trotz
einer langen Auslesezeit nicht alle Zustände der Anlage erfasst wurden
oder bekanntermaßen
nicht alle Funktionen der alten Software erfasst wurde, beispielsweise
Reaktionen in Notfällen
oder andere Sicherheitsfunktionen, die in einem regulären Betrieb nicht
erfasst werden können.
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4 zeigt
in schematischer Weise eine komplexe Anlage 52 zur Steuerung
eines Kraftwerks mit einer Mehrzahl von Steuereinheiten 4,
Eingabeeinheiten 6, Geräten 8 und
Sensorik 10 und Aktorik 12 und einem Datenbus 54,
der die Steuereinheiten 4, die Eingabeeinheiten 6,
die Geräte 8 und
eine Station 56 für
einen Software-Ingenieur zum Eingriff in die Anlagensoftware aufweist.
In dem Datenbus 54 ist eine Schnittstelle 58 für eine Aktualisierungseinheit 60 angeordnet, über die
diese den Datenverkehr 20 auslesen kann. Über die
Gesamtheit der Schnittstellen 16, 58 kann die
Aktualisierungseinheit 60 den gesamten Datenverkehr 20 zwischen
allen von der Anlagensoftware gesteuerten Elementen der Anlage 52 bzw.
sämtlichen
mit der Anlagensoftware verarbeiteten Datenverkehr zwischen voneinander
separaten Elementen der Anlage auslesen.
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5 zeigt
eine weitere Anlage 62 mit einer Steuereinheit 64,
die zwei Datenspeicher 66, 68 aufweist. Im Datenspeicher 66 ist
die Anlagensoftware zum üblichen
Betrieb der Anlage 62 und im anderen Datenspeicher 68 eine
Software zur Simulation eines Betriebs der Anlage 62 abgelegt.
Im Simulationsbetrieb der Anlage 62 durchläuft die
Anlage 62 systematisch alle vorgesehenen Zustände der
Anlage 62 und erzeugt hierdurch einen variationsreichen
Datenverkehr, aus dem eine Aktualisierungseinheit 70 zügig alle
notwendigen Daten zur Erzeugung einer neuen Anlagensoftware erhalten
kann. Mittels einer Steuerleitung 72 kann die Aktualisierungseinheit 70 bestimmen,
auf welchen der Datenspeicher 66, 68 die Steuereinheit 64 zugreift.
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Zusätzlich kann
die Aktualisierungseinheit 70 Trenneinheiten 74 aufweisen,
mit denen die Datenleitungen 14 zwischen der Steuereinheit 64 und der
Eingabeeinheit 6 und dem Gerät 8 unterbrochen werden
können.
Diese Trenneinheiten 74 können auch ohne das Mittel der
zwei Datenspeicher 66, 68 und die Steuerleitung 72 vorgesehen
sein und sind unabhängig
von diesen. Zur Steigerung des Variationsreichtums des Datenverkehrs 20 kann
die Aktualisierungseinheit 70 auf die Trenneinheiten 74 Signale
geben, die Signale von dem Gerät 8 bzw.
von der Eingabeeinheit 6 simulieren und beispielsweise
Extremsituationen vorspielen. Auf diese Weise kann die Aktualisierungseinheit 70 gezielt
Zustände
der Anlage 62 simulieren, die in einem Auslesevorgang zuvor nicht
erreicht wurden. Hat z. B. ein Temperatursensor aus der Sensorik 10 der
Anlage 62 im regulären
Betrieb nur eine Temperatur von 120°C erreicht, so kann die Aktualisierungseinheit 70 bei
trennender Trenneinheit 74 durch eine entsprechende Signaleingabe auf
die Datenleitung 14 eine Temperatur von 200°C simulieren,
um zu ermitteln, wie die Steuereinheit 64 bei einem solchen
Zustand reagiert und auf diese Weise die alte Anlagensoftware weiter
zu erfassen. Auf solche Art kann die alte Anlagensoftware vollständig erfasst
und eine neue, alle sinnvollen Zustände der Anlage 62 kontrollierende
neue Anlagensoftware erstellt werden.