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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Systems
aufweisend ein Feldgerät
der Prozessautomatisierungstechnik und ein Bediensystem gemäß Anspruch
1.
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In
der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt,
die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen.
Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen Sensoren, wie beispielsweise
Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck-
und Temperaturmessgeräte,
pH-Redoxpotentialmessgeräte,
Leitfähigkeitsmessgeräte, etc.,
welche die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck,
Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit
erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, wie
zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer
Flüssigkeit
in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden
kann. Als Feldgeräte
werden im Prinzip alle Geräte
bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante
Informationen liefern oder verarbeiten. Neben den oberhalb genannten
Sensoren und Aktoren werden als Feldgeräte allgemein auch solche Einheiten
bezeichnet, die direkt an den Feldbus angeschlossen sind und zur
Kommunikation mit einer übergeordneten
Einheit dienen (z. B. Remote I/Os, Gateways, Linking Devices, etc.). Eine
Vielzahl solcher Feldgeräte
wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.
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In
modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Bussysteme
mit übergeordneten
Einheiten verbunden. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten
Einheiten um Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise
SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder PLC (Programmable Logic
Controller). Die übergeordneten
Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung,
Prozessüberwachung
sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte.
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In
einem Feldgerät
ist eine Mehrzahl von Parametern vorgesehen. Parameter eines Feldgerätes sind
beispielsweise ein Messbereich, Grenzwerte, Einheiten, etc.. Durch Einstellen
der Parameter eines Feldgerätes,
was auch als Konfigurieren des Feldgerätes bezeichnet wird, insbesondere
durch Ändern, Aktivieren
und/oder Deaktivieren von Parametern eines Feldgerätes, kann
die Funktionalität
des Feldgerätes
entsprechend dem jeweils vorgesehenen Einsatzzweck angepasst werden.
Das Konfigurieren eines Feldgerätes
wird in der Regel bei der Inbetriebnahme des Feldgerätes und
auch während
des Betriebs, sofern Änderungen
der Einstellungen vorgenommen werden sollen, durchgeführt. Die
Vorgänge des
Konfigurierens eines Feldgerätes
durch einen Benutzer, des Anzeigens von Parametern und/oder von
in dem Feldgerät
erfassten Werten sowie des Anzeigens und Auswertens von Informationen,
insbesondere von Statusinformationen und/oder von Diagnoseinformationen
des Feldgerätes,
werden allgemein als Vorgänge
des „Bedienens" des Feldgerätes bezeichnet.
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Solch
ein „Bedienen" eines Feldgerätes kann von
einer übergeordneten
Einheit aus durchgeführt werden.
Hierzu ist in der übergeordneten
Einheit in der Regel ein Bedienprogramm (Bedientool) vorgesehen. Über das
Bedienprogramm können
Parameter des Feldgerätes
eingestellt werden. Ferner können
Parameter und/oder in dem Feldgerät erfasste Werte aus dem Feldgerät ausgelesen
und auf einer Anzeige der übergeordneten
Einheit angezeigt werden. Die übergeordnete
Einheit kann dabei direkt an dem Feldbus, an dem die betreffenden
Feldgeräte angeschlossen
sind, oder an einem übergeordneten Kommunikationsnetzwerk
angeschlossen sein. Daneben kann ein Feldgerät auch durch ein Bediengerät, wie beispielsweise
durch einen tragbaren Personal-Computer (Laptop), ein tragbares
Handbediengerät
(Handheld), einen PDA (engl.: Personal Digital Assistant; deutsch:
Persönlicher
Digitaler Assistent), etc., auf dem in der Regel ein Bedienprogramm
(Bedientool) implementiert ist, bedient werden. Solch ein Bediengerät kann über den
Feldbus, an dem das zu bedienende Feldgerät angeschlossen ist, oder über eine
entsprechende, an dem Feldgerät
vorgesehene Service-Schnittstelle mit dem Feldgerät kommunizieren.
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Für die Bedienung
eines bestimmten Feldgerätes
müssen
dem Bediensystem (z. B. einer übergeordnete
Einheit oder einem Bediengerät),
insbesondere dem darauf implementierten Bedienprogramm, die in Bezug
auf eine Bedienung relevanten Eigenschaften dieses Feldgerätes bekannt
gemacht werden. Diese Eigenschaften werden allgemein als Informationen
zur Geräteintegration
des Feldgerätes (englische
Bezeichnung: means for device integration) bezeichnet und umfassen
insbesondere die von dem betreffenden Feldgerät gelieferten Eingangs- und
Ausgangssignale, Sensorsignale, Informationen bezüglich der
Kommunikation des Feldgerätes über einen
Feldbus, in dem Feldgerät
vorgesehene Parameter, von dem Feldgerät gelieferte Status- und Diagnoseinformationen,
Daten und Regeln für
Abarbeitungsvorgänge
(z. B. Konfigurierung, Kalibrierung) und/oder Informationen über Anwenderdialoge,
etc.. Um verschiedene Feldgeräte,
insbesondere Feldgeräte
von verschiedenen Herstellern, über
ein- und dasselbe Bedienprogramm zu bedienen, wurden Standards in
Bezug auf diese Informationen zur Geräteintegration geschaffen.
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Zum
Einen umfassen Informationen zur Geräteintegration eines Feldgerätes beispielsweise
eine Gerätebeschreibung
(DD) (engl.: „Device
Description") des
Feldgerätes.
Die Gerätebeschreibung
wird in der Regel in textbasierter Form erstellt (z. B. im ASCII-Textformat).
Hierzu werden je nach verwendetem Feldbus-System verschiedene Gerätebeschreibungssprachen
verwendet, wie beispielsweise die HART® Device
Description Language, Foundation Fieldbus Device Description Language,
Electronic Device Description Language (EDDL), Field Device Configuration
Markup Language, GSD/Profibus (GSD: General Station Description).
Die in der Gerätebeschreibung
bereitgestellten Informationen werden in der Regel durch einen Interpreter
interpretiert bzw. übersetzt
und an das Bedienprogramm, das eine Rahmenapplikation für die Gerätebeschreibung bildet,
bereitgestellt. Solch eine Rahmenapplikation für die Gerätebeschreibung wird beispielsweise durch
das Bedienprogramm „Application
Designer®" von Endress + Hauser
gebildet. Ferner umfassen Informationen zur Geräteintegration eines Feldgerätes beispielsweise
einen Gerätetreiber
des Feldgerätes, insbesondere
einen „Device
Type Manager" (DTM). Ein
Gerätetreiber,
insbesondere ein „Device
Type Manager", ist
dabei eine gerätespezifische
Software, die Daten und Funktionen des Feldgerätes kapselt und graphische
Bedienelemente bereitstellt. Solch ein Gerätetreiber benötigt zur
Ausführung
eine entsprechende Rahmenapplikation, beispielsweise benötigt ein „Device
Type Manager" zur
Ausführung eine
FDT-Rahmenapplikation (FDT: Field Device Tool). Ein Bedienprogramm,
das solch eine FDT-Rahmenapplikation bildet, ist beispielsweise „FieldCare®" von Endress + Hauser.
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Solche
Gerätebeschreibungen
und Gerätetreiber
(im Folgenden allgemein als „Informationen zur
Geräteintegration" bezeichnet) werden
bisher sowohl bei einer Offline- als auch bei einer Online-Konfigurierung
eines Feldgerätes
verwendet. Die Informationen zur Geräteintegration, die in der Regel
von dem jeweiligen Hersteller des Feldgerätes bereitgestellt werden,
sind dabei entweder schon auf dem Bediensystem installiert oder
sie müssen
von dem Benutzer beschafft und auf das Bediensystem installiert werden.
Dabei sind für
verschiedene Arten von Feldgeräten,
insbesondere für
verschiedene Feldgerätetypen,
für unterschiedlich
zusammengestellte modular aufgebaute Feldgeräte des gleichen Typs, für Feldgeräte des gleichen
Typs aber unterschiedlicher Softwareversion, etc., in der Regel
auch unterschiedliche Sätze
von Informationen zur Geräteintegration, insbesondere
jeweils unterschiedliche Gerätebeschreibungen
und Gerätetreiber,
erforderlich. Dadurch existiert eine Vielzahl unterschiedlicher
Sätze von
Informationen zur Geräteintegration.
Für einen Benutzer
ist es oftmals schwierig, zu erkennen, welcher Satz von Informationen
zur Geräteintegration
für ein
bestimmtes Feldgerät
zu verwenden ist. Wird zur Bedienung eines Feldgerätes ein
falscher Satz von Informationen zur Geräteintegration verwendet, so kann
dies zum Auftreten von Fehlermeldungen bei der Bedienung führen, beispielsweise
wenn in dem Satz von Informationen zur Geräteintegration ein Parameter
vorgesehen ist, der in dem Feldgerät selbst nicht implementiert
ist. Ferner entsteht für
den Benutzer aufgrund der Vielzahl von Feldgeräten, die in einer Anlage eingesetzt
werden, ein erheblicher Aufwand für die Beschaffung und Verwaltung
der jeweils zugehörigen
Sätze von
Informationen zur Geräteintegration.
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Demgemäß besteht
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren bereitzustellen,
das einem Benutzer auf einfache Weise Zugang zu den für ein bestimmtes
Feldgerät
zu verwendenden Informationen zur Geräteintegration bietet und das
dem Benutzer sowohl die Durchführung
einer Online-Bedienung als auch einer Offline-Bedienung, insbesondere
einer Offline-Konfigurierung, des Feldgerätes ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Systems, das ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik
und ein Bediensystem, insbesondere eine übergeordnete Einheit oder ein
Bediengerät,
aufweist, bereitgestellt. Das Feldgerät ist dabei über das
Bediensystem unter Verwendung von Informationen zur Geräteintegration des
Feldgerätes
bedienbar. In dem Bediensystem sind generische Informationen zur
Geräteintegration des
Feldgerätes
(kurz: „generische
Informationen"), die
für verschiedene
Arten von Feldgeräten
verwendbar sind, abgelegt bzw. gespeichert. In dem Feldgerät sind gerätespezifische
Informationen zur Geräteintegration
des Feldgerätes
(kurz: „gerätespezifische Informationen"), die gerätespezifische
Informationen zur Geräteintegration
der speziellen Art des betreffenden Feldgerät aufweisen, abgelegt bzw.
gespeichert. Das Verfahren weist dabei mindestens einen der nachfolgenden
Schritte auf: Simulieren einer Bedienung des Feldgerätes in dem
Bediensystem in einem Offline-Modus unter Verwendung der generischen
Informationen zur Geräteintegration
des Feldgerätes;
und/oder Übermitteln
bzw. Übertragen
der gerätespezifischen
Informationen zur Geräteintegration
des Feldgerätes
von dem Feldgerät über eine
digitale Kommunikationsverbindung an das Bediensystem in einem Online-Modus.
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Die
genannten Informationen zur Geräteintegration
des Feldgerätes
umfassen dabei insbesondere eine Gerätebeschreibung, wie zum Beispiel
eine DD (Device Description), eine CFF (Common File Format) Datei
oder eine GSD (General Station Description) und/oder einen Gerätetreiber,
wie zum Beispiel einen DTM (Device Type Manager) des Feldgerätes. Die
generischen Informationen sind als eine Art „Template" (Muster bzw. Schablone) für verschiedene
Arten von Feldgeräten
verwendbar. Beispielsweise können
die generischen Informationen nur einen Teil der Bedienfunktionalitäten des
Feldgerätes, insbesondere
die Konfigurierung von einem Teil der Parameter des Feldgerätes, betreffen,
die bei den verschiedenen Arten von Feldgeräten bezüglich ihrer Bedieneigenschaften
identisch sind. Dadurch kann in dem Offline-Modus unter Verwendung der generischen
Informationen eine Konfigurierung dieses Teils der Parameter des
Feldgerätes
simuliert werden. Die gerätespezifischen
Informationen weisen zumindest solche Details auf, bezüglich derer
das Feldgerät spezielle
oder abweichende Bedien-Eigenschaften im Vergleich zu den in den
generi schen Informationen enthaltenen Bedien-Eigenschaften aufweist.
Dabei können
die gerätespezifischen
Informationen zusätzlich
auch sämtliche
oder einen Teil der generischen Informationen aufweisen. Sie können aber auch
nur die gerätespezifischen
Informationen aufweisen, die über
die generischen Informationen hinausgehen. Die letztere Variante
hat dabei den Vorteil, dass Speicherplatz im Feldgerät gespart
wird.
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Durch
die Bereitstellung der generischen Informationen in dem Bediensystem
wird dem Benutzer ermöglicht,
in einem Offline-Modus eine Bedienung des Feldgerätes zu simulieren.
Unter „Offline-Modus" wird dabei verstanden,
dass während dieses
Modus keine Kommunikation zwischen dem Feldgerät und dem Bediensystem stattfindet;
eine Änderung
eines Parameters in dem Bediensystem hat also keine tatsächliche Änderung
des Parameters in dem Feldgerät
zur Folge. Das Feldgerät
und das Bediensystem können
insbesondere voneinander getrennt sein. So kann ein Benutzer bereits
vor Auslieferung eines Feldgerätes über das
Bediensystem durch den Schritt des Simulierens in einem Offline-Modus
unter Verwendung der generischen Informationen einen geänderten
Parametersatz (zumindest für
die Parameter, die von den generischen Informationen umfasst sind)
für das
Feldgerät
bestimmen. Ferner kann dieser Schritt des Simulierens von dem Benutzer
auch durchgeführt
werden, wenn das betreffende Feldgerät bereits in Betrieb ist, wobei durch
den Offline-Modus
gewährleistet
wird, dass das Feldgerät
vorerst mit seinen bisherigen Einstellungen im Einsatz bleibt. Dieser
Schritt des Simulierens ist selbst dann möglich, wenn das Bediensystem und
das Feldgerät
zuvor noch nicht miteinander kommuniziert haben und die gerätespezifischen
Informationen noch nicht an das Bediensystem übermittelt wurden. Daneben
ist selbstverständlich
auch eine Online-Bedienung des Feldgerätes unter Verwendung der generischen
Informationen möglich.
Da die generischen Informationen für verschiedene Arten von Feldgeräten verwendbar
sind, ist die Anzahl der Sätze
von generischen Informationen, die in dem Bediensystem bereitzustellen
und zu verwalten sind, klein. Für
den Benutzer ist dabei einfach erkennbar, welcher Satz von generischen
Informationen für
das betreffende Feldgerät
zu verwenden ist. Ferner kann die Zuordnung eines bestimmten Satzes
von generischen Informationen zu einem zu bedienenden Feldgerät auch automatisch
durch das Bediensystem erfolgen.
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Durch
die gemäß der vorliegenden
Erfindung vorgesehene Bereitstellung der gerätespezifischen Informationen
in dem Feldgerät
wird sichergestellt, dass für
den Benutzer (und auch für
das Bediensystem) eine einfache Zuordnung der zu verwendenden gerätespezifischen
Informationen zu dem jeweiligen Feldgerät möglich ist. Die Wahrscheinlichkeit
einer Fehlbedienung des Feldgerätes
aufgrund der Verwendung eines falschen Satzes von Informationen zur
Geräteintegration
wird dabei deutlich reduziert.
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Alternativ
zu oder in Kombination mit dem Schritt des Simulierens kann gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem Online-Modus der Schritt des Übermittelns der gerätespezifischen
Informationen von dem Feldgerät über eine
digitale Kommunikationsverbindung an das Bediensystem durchgeführt werden.
Der oberhalb angegebene Schritt des Simulierens und der vorliegende
Schritt des Übermittelns können beide
durchgeführt
werden, um eine vollständige
Parametereinstellung des Feldgerätes
vorzunehmen. Die Durchführung
dieser Schritte kann dabei zeitlich beabstandet erfolgen. Es kann
jedoch auch nur einer der beiden Schritte durchgeführt werden,
beispielsweise falls ein Teil der Parameter bereits vorab vom Hersteller
eingestellt wurde. In dem „Online-Modus" ist eine Kommunikation
zwischen dem Feldgerät
und dem Bediensystem (hier: über
die digitale Kommunikationsverbindung) möglich. Durch den Schritt des Übermittelns
der gerätespezifischen Informationen
an das Bediensystem wird sichergestellt, dass das Bediensystem immer
auf die korrekten, für
das jeweilige Feldgerät
anwendbaren gerätespezifischen
Informationen Zugriff hat. Dabei ist das Bediensystem vorzugsweise
derart eingerichtet, dass es beim Bedienen eines Feldgerätes jeweils
die gerätespezifischen
Informationen verwendet, die es von dem betreffenden Feldgerät in dem
Online-Modus erhalten hat. So wird selbst dann, wenn ein Feldgerät durch
ein anderes Feldgerät,
das beispielsweise eine neuere Softwareversion der Gerätesoftware aufweist,
ersetzt wird oder in anderen Fällen,
in denen Parametereinstellungen eines Feldgerätes in ein anderes Feldgerät übernommen
werden sollen, sichergestellt, dass das neu zu konfigurierende Feldgerät jeweils
unter Verwendung der korrekten, gerätespezifischen Informationen
bedient wird. Dadurch können
Fehler, die beispielsweise auftreten können, falls in dem neu zu konfigurierenden
Feldgerät
zusätzliche
oder weniger Parameter vorgesehen sind, effektiv vermieden werden,
da in den korrekten gerätespezifischen
Informatio nen entsprechende, für
das jeweilige Feldgerät
passende Abfangmechanismen für
solche Fälle
vorgesehen werden können.
Falls das Bediensystem zu einem bestimmten Feldgerät bisher
keine gerätespezifischen
Informationen erhalten hat, ist das Bediensystem vorzugsweise derart eingerichtet,
dass es die in dem Bediensystem vorgesehenen generischen Informationen
verwendet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird folglich sowohl im Offline- als auch im Online-Modus
gewährleistet,
dass das Bediensystem auf die jeweils korrekten Informationen zur
Geräteintegration
zugreift. Die Bedienung des Feldgerätes ist dadurch für den Benutzer
vereinfacht und der Aufwand für
die Beschaffung der jeweils erforderlichen Informationen zur Geräteintegration
der verschiedenen Feldgeräte einer
Anlage ist reduziert.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung weist das Bediensystem ein Bedienprogramm
auf. Das Bedienprogramm bildet dabei eine Rahmenapplikation für die Informationen
zur Geräteintegration
des Feldgerätes,
insbesondere eine FDT-Rahmenapplikation
(FDT: Field Device Tool) für
einen Gerätetreiber
des Feldgerätes,
eine TCI-Rahmenapplikation (TCI: Tool Calling Interface) (für eine entsprechende,
darin ausführbare
Softwarekomponente des Feldgerätes)
oder eine Rahmenapplikation mit einem Interpreter zum Interpretieren
bzw. Übersetzen
einer Gerätebeschreibung
des Feldgerätes.
Die Informationen zur Geräteintegration
des Feldgerätes können dabei
sowohl die betreffenden generischen Informationen als auch die betreffenden
gerätespezifischen
Informationen sein. Durch die Weiterbildung können Feldgeräte verschiedener
Hersteller auf einfache Weise über
ein- und dieselbe Rahmenapplikation bedient werden. In einer TCI-Rahmenapplikation sind
die Schnittstellen nicht so strikt festgelegt, wie dies bei dem
FDT-Standard der Fall ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Schritt des Übermittelns
zumindest dann durchgeführt,
wenn das Feldgerät
und das Bediensystem über
die digitale Kommunikationsverbindung miteinander verbunden werden.
Dadurch wird gewährleistet,
dass in dem Bediensystem jeweils die gerätespezifischen Informationen
sämtlicher
Feldgeräte,
die über
eine entsprechende digitale Kommunikationsverbindung mit dem Bediensystem
verbunden sind, verfügbar
sind. Vorzugsweise erfolgt die Übertragung
dabei automatisiert, wobei die Übertragung
durch das Bediensystem oder auch durch das betreffende Feldgerät initiiert
werden kann. Der Benutzer muss dann nicht selbst dafür sorgen, dass
die jeweils erforderlichen gerätespezifischen
Informationen auf dem Bediensystem installiert werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung wird nach dem Schritt des Übermittelns
ein Bedienen des Feldgerätes über das
Bediensystem, insbesondere ein Einstellen und/oder Anzeigen von
Parametern des Feldgerätes,
unter Verwendung der gerätespezifischen
Informationen in einem Online-Modus durchgeführt. Es kann folglich eine
Online-Konfigurierung des Feldgerätes unter Verwendung der aktuellen
und korrekten gerätespezifischen
Informationen durchgeführt
werden. Falls zuvor bei dem Schritt des Simulierens bereits ein
Teil der Parameter, wie beispielsweise ein Basis-Parametersatz,
offline eingestellt wurde, kann dieser Teil ebenfalls an das Feldgerät übermittelt
werden. In diesem Fall müssen
bei dem vorliegenden Bedienvorgang in dem Online-Modus für eine Konfigurierung
des Feldgerätes
nur noch die Parameter eingestellt werden, deren Einstellung bei
dem Schritt des Simulierens noch nicht vorgenommen wurde. Alternativ
zu der oberhalb genannten Durchführung
der Bedienung in einem Online-Modus kann nach dem Schritt des Übermittelns eine
Bedienung des Feldgerätes
in dem Bediensystem, insbesondere ein Einstellen von Parametern des
Feldgerätes,
unter Verwendung der gerätespezifischen
Informationen auch in einem Offline-Modus simuliert werden. Dies
hat den Vorteil, dass von dem Benutzer in dem Offline-Modus geänderte Parameter nicht
direkt in das Feldgerät übernommen
werden und das Feldgerät
beispielsweise mit seinen bisherigen Parametereinstellungen in Betrieb
bleiben kann. Der Benutzer kann sich also zunächst einen Überblick über die gesamten Parametereinstellungen
verschaffen und sich anschließend
entscheiden, ob die geänderten
Parameter tatsächlich
in dem Feldgerät übernommen
werden sollen. Diese Variante ist insbesondere dann vorteilhaft,
wenn gegenseitige Abhängigkeiten
von Parametern bestehen, die Änderung eines
Parameters durch den Benutzer also die automatische Änderung
eines anderen Parameters bedingt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung werden Daten, die in einem Offline-Modus
bei der simulierten Bedienung des Feldgerätes ermittelt wurden, über eine
digitale Kommunikationsverbindung an das Feldgerät übermittelt bzw. übertragen.
Die simulierte Bedienung in dem Offline-Modus kann dabei unter Verwendung
der generischen Informationen und/oder unter Verwendung der gerätespezifischen Informationen
durchgeführt
worden sein. Bei den übermittelten
Daten kann es sich insbesondere um offline eingestellte Parameter
des Feldgerätes
handeln. Vorzugsweise erfolgt die Übermittlung direkt und zeitnah
von dem Bediensystem über
die digitale Kommunikationsverbindung an das Feldgerät. Die Übermittlung
an das Feldgerät
kann jedoch auch zeitlich versetzt, insbesondere wesentlich später, und/oder
von einem anderen System aus erfolgen. Insbesondere besteht hierbei
die Möglichkeit,
dass ein Benutzer bereits vor Auslieferung eines Feldgerätes in einem
Offline-Modus die Bedienung des Feldgerätes unter Verwendung der generischen
Informationen in dem Bediensystem simuliert und einen Basis-Parametersatz
für das
betreffende Feldgerät
einstellt. Diese offline eingestellten Parameter des Feldgerätes kann
der Benutzer dann, z. B. über
das Internet, an einen Hersteller des betreffenden Feldgerätes übermitteln.
Falls der Benutzer bereits über
ein Feldgerät
mit identischen gerätespezifischen
Informationen und damit mit identischen Bedieneigenschaften vertilgt,
kann er die gewünschten
Parametereinstellungen auch unter Verwendung der gerätespezifischen
Informationen bestimmen und an den Hersteller übermitteln. Der Hersteller
kann dann die von dem Benutzer gewünschten Parametereinstellungen
bereits vorab in dem Feldgerät
konfigurieren. Insbesondere dann, wenn der Benutzer mehrere Feldgeräte mit den
gleichen Parametereinstellungen wünscht, kann hierdurch erheblich
Zeit gespart werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung werden Daten, die in einem Online-Modus
bei der Bedienung des Feldgerätes
ermittelt wurden (unter Verwendung von generischen und/oder gerätespezifischen
Informationen), insbesondere eingestellte und/oder angezeigte Parameter
des Feldgerätes, und/oder
Daten, die in einem Offline-Modus bei der simulierten Bedienung
des Feldgerätes
ermittelt wurden (unter Verwendung von generischen und/oder gerätespezifischen
Informationen), insbesondere offline eingestellte Parameter des
Feldgerätes,
von dem Bediensystem an ein computerunterstütztes Instandhaltungssystem,
insbesondere an ein von einem Hersteller des Feldgerätes bereitgestelltes
und geführtes
computerunterstütztes
Instandhaltungssystem, übermittelt.
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Durch
computerunterstützte
Instandhaltungssysteme werden in einer oder mehreren Datenbanken
instandhaltungsrelevante Informationen von Feldgeräten verwaltet.
Mit „Instandhaltung" wird im vorliegenden
Zusammenhang allgemein auf Wartung, Inspektion, Instandsetzung und
Verbesserung Bezug genommen. Über
solche computerunterstützten
Instandhaltungssysteme werden unter anderem an den einzelnen Feldgeräten vorgenommene
Instandhaltungsarbeiten dokumentiert, durchzuführende Instandhaltungsarbeiten
geplant, Gerätedaten
zu den einzelnen Feldgeräten
bereitgestellt und/oder die Möglichkeit
einer statistischen Analyse bezüglich verschiedener
instandhaltungsrelevanter Informationen, insbesondere von in einem
Feldgerät
aufgetretenen Fehlern, bereitgestellt. Dabei besteht die Möglichkeit,
dass solche computerunterstützten
Instandhaltungssysteme von dem Anlagenbetreiber selbst geführt werden
(proprietäre
Instandhaltungssysteme), wie beispielsweise ein „CMMS" (englisch: „Computerised Maintenance
Management System"; deutsch: „Computerunterstütztes Instandhaltungs-Management-System"), oder ein „PAM" (englisch: „Plant
Asset Management";
deutsch: „Anlagen-Asset-Management"). Teilweise werden
auch von Herstellern von Feldgeräten
computerunterstützte
Instandhaltungssysteme bereitgestellt und geführt, wobei diese Informationen
zentral von dem Hersteller an die verschiedenen Kunden (bzw. Benutzer)
bereitgestellt werden. Die jeweiligen Kunden des Herstellers können über das
Internet über
entsprechende Portalseiten, die über
passwortgeschützte
Logins zugänglich
sind, Zugang zu diesen Informationen erhalten. Über die Seriennummer eines
Feldgerätes
kann der Kunde dann Zugang zu den Informationen des betreffenden
Feldgerätes
erhalten. Von dem Hersteller können
dabei unter anderem Informationen bereitgestellt werden, die den
Herstellungsprozess der jeweiligen Feldgeräte betreffen, wie beispielsweise Informationen
bezüglich
der Zusammenstellung, der Kalibrierung und/oder der ursprünglichen
Parametereinstellungen der Feldgeräte. Ferner können Instandhaltungssysteme,
insbesondere die von Herstellern von Feldgeräten bereitgestellten und geführten Instandhaltungssysteme,
derart eingerichtet sein, dass über
den gesamten Lebenszyklus eines Feldgerätes hinweg auf aktuelle Informationen
zu dem Feldgerät,
wie beispielsweise auf Informationen, die den Herstellungsprozess
des Feldgerätes
betreffen, auf Informationen bezüglich
der Kalibrierung des Feldgerätes,
der Version des Feldgerätes,
der Modulzusammenstellung und den Einstellungen des Feldgerätes, auf
Informationen bezüglich
Wartungs- und Reparaturarbeiten, bezüglich Beschaffung, Installation,
Einrichtung und Betrieb des Feldgerätes, etc., zugegriffen werden
kann. Ein solches Instandhaltungssystem wird beispielsweise von
Endress + Hauser durch das „Web-enabled
Asset Managementsystem W@M" bereitgestellt.
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Durch
die gemäß der Weiterbildung
vorgesehene Übermittlung
der Daten auf ein computerunterstütztes Instandhaltungssystem
ist stets eine Sicherungskopie der ermittelten Daten, insbesondere
der vorgenommenen Parametereinstellungen, verfügbar. Diese Daten können auch
für die
Konfigurierung weiterer Feldgeräte,
die mit den gleichen Parametereinstellungen eingesetzt werden sollen,
verwendet werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Feldgerät durch
ein anderes Feldgerät
ersetzt werden soll, oder wenn ein weiteres Feldgerät mit den gleichen
Parametereinstellungen in Betrieb genommen werden soll. Wird beispielsweise
ein Feldgerät durch
ein anderes ersetzt, so müssen
in dem neuen Feldgerät
die „Tag"-Einstellungen des bisherigen Feldgerätes übernommen
werden. Solche „Tag"-Einstellungen enthalten insbesondere
Informationen bezüglich
des Messpunktes und der Funktion des betreffenden Feldgerätes innerhalb
der Anlage. Durch den einfachen Zugriff auf die in dem computerunterstützten Instandhaltungssystem
gespeicherten Daten wird die Arbeit einer Service-Person, eines
Messtechnikers und/oder eines Automatisierungstechnikers, durch
welche in der Regel solche Parametereinstellungen vorgenommen werden,
erheblich erleichtert. Sofern das computerunterstützte Instandhaltungssystem
nicht an dem Feldbussystem des Bediensystems angeschlossen ist,
kann die Übermittlung
beispielsweise auch über
Internet, etc. erfolgen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung werden die Daten, die von dem Bediensystem
an ein von einem Hersteller des Feldgerätes bereitgestelltes und geführtes computerunterstütztes Instandhaltungssystem übermittelt
wurden, von dem Hersteller zur Konfigurierung mindestens eines weiteren
Feldgerätes
verwendet.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung wird die digitale Kommunikationsverbindung
durch einen Feldbus, vorzugsweise durch einen Feldbus gemäß dem HART®-Standard (vgl. „HART® Field Communication
Protocol Specifications, Revision 7.0"; erhältlich über die HART® Communikation Foundation),
gemäß dem Profibus®-Standard (vgl.: Profibus
Profile Specification, Version 3.0) oder gemäß dem Foundation®-Fieldbus-Standard
(vgl.: Foundation® Specifications, Function
Block Application Process, Revision FS 1.7), gebildet. Insbesondere kann
das Bediensystem in diesem Fall durch eine übergeordnete Einheit oder durch
ein Bediengerät, das über eine
entsprechende Schnittstelle an dem Feldbus angeschlossen ist, gebildet
werden. Alternativ kann die digitale Kommunikationsverbindung auch durch
eine Service-Schnittstelle des Feldgerätes gebildet werden, wobei
in diesem Fall das Bediensystem vorzugsweise durch ein Bediengerät, das an
der Service-Schnittstelle anschließbar ist, gebildet wird. Die
Kommunikation über
solch eine Service-Schnittstelle erfolgt oftmals gemäß einem
herstellerspezifischen Protokoll. Die Kommunikation über den
Feldbus oder über
die Service-Schnittstelle des Feldgerätes kann dabei drahtgebunden
oder drahtlos erfolgen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung sind in dem Bediensystem mehrere Sätze von
generischen Informationen zur Geräteintegration von Feldgeräten abgelegt,
wobei sich die einzelnen Sätze
von generischen Informationen jeweils auf zugehörige Gruppen von Feldgeräten beziehen
und wobei die Feldgeräte
innerhalb einer Gruppe zumindest teilweise, insbesondere bei einem
Teil ihrer jeweiligen Parameter, gleiche Eigenschaften bezüglich der
Bedienung aufweisen. Vorzugsweise umfasst dabei der jeweilige Satz
von generischen Informationen jeweils den Teil der Bedien-Eigenschaften, der
innerhalb der betreffenden Gruppe gleich ist. Dieser Teil kann beispielsweise
ein Basis-Parametersatz sein, der bezüglich der Bedienung für sämtliche
Feldgeräte
innerhalb einer Gruppe identisch ist. Die Einteilung der Feldgeräte in einzelne
Gruppen erfolgt dabei vorzugsweise derart, dass jede Gruppe eine
Mehrzahl von Feldgeräten
jeweils verschiedener Art umfasst und dass innerhalb einer Gruppe
möglichst
viele Eigenschaften der Feldgeräte
bezüglich
deren Bedienung identisch sind. Die Einteilung in Gruppen kann beispielsweise
nach einem der nachfolgenden Kriterien erfolgen: Feldgeräte, die
den gleichen Feldgerätetyp,
jedoch unterschiedliche Softwareversionen der Gerätesoftware
aufweisen, werden jeweils in einer Gruppe zusammengefasst; oder
Feldgeräte,
die trotz unterschiedlicher Feldgerätetypen das gleiche Messverfahren
anwenden, werden in jeweils einer Gruppe zusammengefasst; oder modular
aufgebaute Feldgeräte,
die sich lediglich in ihrer je weiligen Modulzusammenstellung unterscheiden,
werden jeweils in einer Gruppe zusammengefasst.
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Weitere
Vorteile und Zweckmäßigkeiten
der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren. Von den Figuren zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung eines einfachen Feldbus-Netzwerkes;
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2:
eine schematische Darstellung einer übergeordneten Einheit, auf
der ein Bedienprogramm läuft,
und eines zu bedienenden Feldgerätes gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung; und
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3:
eine schematische Darstellung einer übergeordneten Einheit, auf
der ein Bedienprogramm läuft,
und eines zu bedienenden Feldgerätes gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
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1 ist
eine beispielhafte, schematische Darstellung eines einfachen Feldbus-Netzwerkes, bei dem
vier Feldgeräte
FG0, FG1, FG2 und FG3, ein Bediengerät B und eine Steuereinheit
SPS an einem Feldbus F angeschlossen sind. Der Feldbus F arbeitet
nach dem HART®-Standard.
Die Steuereinheit SPS ist ein (primärer) Master, während die
Feldgeräte
FG0, FG1, FG2 und FG3 Slaves sind. Die Kommunikation zwischen der
Steuereinheit SPS und den Feldgeräten FG0, FG1, FG2 und FG3 erfolgt
gemäß dem HART®-Protokoll.
Auch das Bediengerät
B kommuniziert mit einem zu bedienenden Feldgerät über den Feldbus F gemäß dem HART®-Protokoll.
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In 2 ist
eine übergeordnete
Einheit 2, insbesondere ein Personal-Computer, dargestellt, auf
der ein Bedienprogramm 4 installiert ist. 2 betrifft
eine Ausführungsform,
in der die Bedienung von Feldgeräten über das
Bedienprogramm 4 basierend auf Gerätebeschreibungen (DD) der betreffenden
Feldgeräte
erfolgt. Das Bedienprogramm 4 ist mit einem ersten Speicher 6 (Memory),
der zum Speichern von Gerätebeschreibungen
(DD) verschiedener Feldgeräte
dient, verbunden. Zunächst
ist in dem ersten Speicher 6 lediglich eine (oder gegebenenfalls auch
mehrere) generische Gerätebeschreibung(en) gespeichert,
die für
verschiedene Arten von Feldgeräten
verwendbar ist. Das Bedienprogramm 4 weist einen Interpreter 10 auf,
der Informati onen aus dem ersten Speicher 6 ausliest und
sie basierend auf der jeweiligen Gerätebeschreibungssprache entschlüsselt bzw. übersetzt.
Ferner ist ein zweiter Speicher 8 zum Speichern von Parameterwerten
von Feldgeräten
vorgesehen, wobei das Bedienprogramm 4 auf den Speicher 8 zugreifen
kann. Zur Kommunikation über
einen Feldbus weist die übergeordnete
Einheit 2 einen COM-Port 12 auf. Dieser ist über ein
(nicht dargestelltes) HART®-Modem mit einem HART®-Feldbus 14 verbunden.
An dem HART®-Feldbus 14 sind
mehrere Feldgeräte
angeschlossen, von denen in 2 beispielhaft
ein Feldgerät 16 dargestellt
ist. Das Feldgerät 16 weist
unter anderem einen Feldgerät-Speicher 18 (z.
B. einen RAM oder einen ROM) und eine auf dem Feldgerät 16 implementierte Gerätesoftware 20 auf.
In dem Feldgerät-Speicher 18 ist
eine gerätespezifische
Gerätebeschreibung gespeichert,
die insbesondere Informationen in Bezug auf die spezielle Art des
Feldgerätes 18 aufweist.
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Im
vorliegenden Fall ist die in dem Speicher 6 abgelegte generische
Gerätebeschreibung
allgemein für
eine Gruppe von Feldgeräten
(hier: Sensoren) verwendbar, die nach dem gleichen Messprinzip arbeiten.
Nach diesem Messprinzip arbeitet auch das dargestellte Feldgerät 18.
Die generische Gerätebeschreibung
ist dabei derart ausgelegt, dass sie dem Bedienprogramm 4 ausreichende
Informationen für eine
Konfigurierung eines Basis-Parametersatzes des Feldgerätes 18 bereitstellt.
Dieser Basis-Parametersatz umfasst dabei insbesondere Parameter, die
das Messverfahren betreffen und deren Bedienfunktionalität bei allen
Feldgeräten
innerhalb der Gruppe gleich ist. Die in dem Feldgerät-Speicher 18 abgelegte
gerätespezifische
Gerätebeschreibung hingegen
weist zusätzlich
gerätespezifische
Informationen speziell für
das Feldgerät 18 auf,
insbesondere gerätespezifische
Informationen für
die auf dem Feldgerät 18 implementierte
Softwareversion der Gerätesoftware,
Informationen bezüglich
der Kommunikation mit dem Feldgerät 18, sowie speziell
von dem Feldgerät 18 unterstützte Anwenderdialoge
und Abarbeitungsvorgänge.
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Im
Unterschied zu der Darstellung in 2 wird angenommen,
dass das Feldgerät 16 zunächst noch
nicht ausgeliefert ist und demgemäß noch nicht mit der übergeordneten
Einheit 2 kommunizieren kann. In diesem Fall kann das Bedienprogramm 4 der übergeordneten
Einheit 2 eine Bedienung des Feldgerätes 16 in der übergeordneten
Einheit 2 basierend auf der generischen Gerätebeschreibung
in einem Offline- Modus
simulieren. Dabei wird in der übergeordneten
Einheit 2 eine Bedienoberfläche bereitgestellt, über welche
ein Benutzer eine Konfigurierung des Basis-Parametersatzes des Feldgerätes 16 vornehmen
kann. Die von dem Benutzer offline eingestellten Basis-Parameter
des Feldgerätes 16 können dann
in dem zweiten Speicher 8 der übergeordneten Einheit 2 gespeichert
werden und sind zu einem späteren
Zeitpunkt verfügbar.
Nach Auslieferung des Feldgerätes 16 und
Anschluss desselben an den Feldbus 14 können die offline eingestellten
Basis-Parameter dann von der übergeordneten
Einheit 2 an das Feldgerät 16 übermittelt
und in dem Feldgerät-Speicher 18 des
Feldgerätes 16 gespeichert
werden.
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In
einfachen Anwendungen kann das Feldgerät 16 bereits mit den
Basis-Parametern betrieben werden, so dass eine weitergehende Konfigurierung nicht
erforderlich ist. Es kann jedoch auch erforderlich sein, dass weitere
Funktionalitäten
des Feldgerätes 16,
welche die spezielle Art des Feldgerätes 16 betreffen und
von der generischen Gerätebeschreibung
nicht umfasst sind, konfiguriert werden müssen. Die übergeordnete Einheit 2 ist
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
derart ausgebildet, dass sie, sobald das Feldgerät 16 an den Feldbus 14 angeschlossen ist,
eine Anfrage an das Feldgerät 16 sendet,
dass dieses die gerätespezifische
Gerätebeschreibung
an die übergeordnete
Einheit 2 übermittelt.
Anschließend übermittelt
das Feldgerät 2 die
gerätespezifische
Gerätebeschreibung
an die übergeordnete
Einheit 2. Das Anfrage-Telegramm
und das zugehörige Antwort-Telegramm
können
hierbei speziell definierte HART®-Kommandos
aufweisen. Die übermittelte
gerätespezifische
Gerätebeschreibung
wird in dem ersten Speicher 6 der übergeordneten Einheit 2 gespeichert.
Die übergeordnete
Einheit 2 ist dabei so eingerichtet, dass sie ab Erhalt
der gerätespezifischen
Gerätebeschreibung
für eine
Bedienung des Feldgerätes 16 auf
diese gerätespezifische
Gerätebeschreibung
zugreift. Ein Benutzer kann im Folgenden über die übergeordnete Einheit 2 unter
Verwendung der gerätespezifischen
Gerätebeschreibung
weitere Funktionen des Feldgerätes 16 konfigurieren
oder auch einen der bereits eingestellten Basis-Parameter des Feldgerätes 16 ändern. Die
Bedienung des Feldgerätes 16 unter
Verwendung der gerätespezifischen Gerätebeschreibung
kann dabei sowohl in einem Online-Modus erfolgen als auch in einem
Offline-Modus simuliert werden. Bei einer Simulation der Bedienung im
Offline-Modus können
die in dem Offline-Modus ermittelten Daten, insbesondere die offline
eingestellten Parameter, anschließend über den Feldbus 14 an das
Feldgerät 16 übermittelt
werden.
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In 3 ist
wiederum eine übergeordnete Einheit 22,
insbesondere ein Personal-Computer, dargestellt,
auf der ein Bedienprogramm 24 installiert ist. Bei dieser
Ausführungsform
erfolgt die Bedienung von Feldgeräten über das Bedienprogramm 24 basierend
auf Gerätetreibern
in Form von DTMs. Im Folgenden wird vorwiegend auf die Unterschiede
gegenüber
der in 2 dargestellten Ausführungsform eingegangen. Die übergeordnete
Einheit 22 ist über eine
Feldbus-Schnittstelle 27 und einen Feldbus 28 mit
einem Feldgerät 26 verbunden.
Das Feldgerät 26 weist
eine Gerätesoftware 30 und
einen Feldgerät-Speicher 32 (z.
B. einen RAM und/oder einen ROM) auf. In dem Feldgerät-Speicher 32 ist
ein gerätespezifischer
DTM gespeichert, der gerätespezifische
Informationen bezüglich
der speziellen Art des Feldgerätes 26 aufweist.
Das Bedienprogramm 24 weist eine auf der übergeordneten
Einheit 22 laufende FDT-Rahmenapplikation 34 auf.
Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass bisher zwischen der übergeordneten
Einheit 22 und dem Feldgerät 26 noch keine Kommunikation
stattgefunden hat. In der übergeordneten
Einheit 22 sind zwei generische DTMs 38, 40 vorgesehen,
die für
zwei verschiedene Gruppen von Feldgeräten verwendbar sind. Das Feldgerät 26 ist
im vorliegenden Fall der Gruppe des DTM 38 zugeordnet.
Die FDT-Rahmenapplikation 34 kommuniziert über entsprechende
FDT-Schnittstellen 36 mit
den beiden DTMs 38 und 40, wobei in 3 aus
Gründen
der Übersichtlichkeit
nur die Kommunikationswege in Bezug auf den DTM 38 schematisch
dargestellt sind. Eine Kommunikation zwischen dem DTM 38 und
dem Feldgerät 26 erfolgt über einen
Kommunikations-DTM 42.
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Ähnlich wie
bei der Ausführungsform
der 2 wird wiederum angenommen, dass das Feldgerät 26 noch
nicht ausgeliefert ist und zunächst
eine Bedienung des Feldgerätes 26 in
der übergeordneten
Einheit 22 basierend auf dem generischen DTM 38 in
einem Offline-Modus simuliert wird. In entsprechender Weise können dabei
wiederum Basis-Parameter des Feldgerätes 26 offline eingestellt
und in einem (nicht dargestellten) Speicher der übergeordneten Einheit 22 gespeichert
werden. Zusätzlich
werden bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die offline eingestellten Basis-Parameter
auch an ein von dem Hersteller des Feldgerätes 26 bereitgestelltes und geführtes computerunterstütztes Instandhaltungssystem 44 übermittelt.
Die Übermittlung
kann dabei beispielsweise über
das Internet erfolgen, was in 3 schematisch
durch die gestrichelte Linie 46 dargestellt ist. Nach Auslieferung
des Feldgerätes 26 und
Anschluss desselben an den Feldbus 28 können die offline eingestellten
Basis-Parameter
dann von der übergeordneten
Einheit 22 an das Feldgerät 26 übermittelt
und in dem Feldgerät-Speicher 32 gespeichert
werden.
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Ferner
kann bei der Ausführungsform
der 3 eine Übermittlung
des gerätespezifischen DTMs,
der in dem Feldgerät-Speicher 32 abgelegt ist,
an die übergeordnete
Einheit 22 in entsprechender Weise durchgeführt werden,
wie dies unter Bezugnahme auf 2 für die Übermittlung
der gerätespezifischen
Gerätebeschreibung
erläutert
wurde. Die übergeordnete
Einheit 22 ist wiederum so eingerichtet, dass sie ab Erhalt
des gerätespezifischen DTMs
für eine
Bedienung des Feldgerätes 26 auf
diesen gerätespezifischen
DTM (anstelle des generischen DTMs 38) zugreift. Ein Benutzer
kann nun wiederum über
die übergeordnete
Einheit 22 unter Verwendung des gerätespezifischen DTMs weitere Funktionen
des Feldgerätes 26 konfigurieren und/oder
einen der Basis-Parameter ändern.
Diese Bedienung kann, wie in Bezug auf 2 erläutert wurde,
im Online-Modus erfolgen oder auch im Offline-Modus simuliert werden,
wobei die im Offline-Modus ermittelten Daten anschließend über den Feldbus 28 an
das Feldgerät 26 übermittelt
werden können.
Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform werden
vorzugsweise auch die unter Verwendung des gerätespezifischen DTMs (offline
oder online) ermittelten Daten, insbesondere eingestellte Parameter
des Feldgerätes 26,
an das computerunterstützte Instandhaltungssystem 44 übermittelt
und darin abgespeichert. Durch die Übermittlung von Parametern an
das computerunterstützte
Instandhaltungssystem 44 ist zum Einen für den Benutzer
eine Sicherungskopie der betreffenden Daten, insbesondere der eingestellten
Parameter des Feldgerätes 26,
verfügbar. Ferner
kann der Hersteller auf diese eingestellten Parameter zugreifen,
um im Voraus eine Konfigurierung eines oder mehrerer Feldgeräte, die
auf Wunsch des Benutzers mit diesen Parametern ausgeliefert werden
sollen, vorzunehmen.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die in den Figuren erläuterten
Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Insbesondere kann, wie im einleitenden Teil bereits erläutert wurde,
anstelle der übergeordneten
Einheit auch ein Bediengerät
eingesetzt werden, das entweder an einen Feldbus oder direkt an eine
Service-Schnittstelle des betreffenden, zu bedienenden Feldgerätes angeschlossen
werden kann.