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EP1501062B1 - Method and HMI system for operating and observing a technical installation - Google Patents

Method and HMI system for operating and observing a technical installation Download PDF

Info

Publication number
EP1501062B1
EP1501062B1 EP03016487A EP03016487A EP1501062B1 EP 1501062 B1 EP1501062 B1 EP 1501062B1 EP 03016487 A EP03016487 A EP 03016487A EP 03016487 A EP03016487 A EP 03016487A EP 1501062 B1 EP1501062 B1 EP 1501062B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hmi
data
monitoring module
universal mobile
mobile control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP03016487A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1501062A1 (en
Inventor
Frederik De Meyer
Roland Heymann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP03016487A priority Critical patent/EP1501062B1/en
Priority to US10/652,024 priority patent/US7444188B2/en
Publication of EP1501062A1 publication Critical patent/EP1501062A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1501062B1 publication Critical patent/EP1501062B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00Electric signal transmission systems
    • G08C19/16Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses
    • G08C19/28Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses using pulse code

Definitions

  • the invention relates to a method and an HMI system for operating and monitoring a technical system.
  • Such systems are for example from the WO-A-0002344 known.
  • Technical installations are all types of technical equipment and systems, both in single arrangement and in data networking, e.g. over a fieldbus. In industrial applications this includes individual resources, e.g. Drives, processing machines. However, a technical installation can also be a production installation in which locally distributed resources operate an entire technical process, e.g. a chemical plant or production line.
  • Technical systems are controlled and operated with special digital data processing systems, also called automation systems. In such a system are on the one hand for direct control of the technical equipment serving devices available, i. programmable logic controllers PLC, also referred to as "PLC - Programmable Logic Controller". To relieve these controls, automation systems have further special devices which form an interface for operating personnel. These are called “operator control and monitoring devices", abbreviated "B + B", or HMI devices, i. Human Machine Interface, called.
  • HMI device is a generic term and includes all components belonging to this group of devices.
  • HMI devices are used in a networked automation system as a tool for operating personnel to display and operate process data of the technical system to be controlled. This feature comes with "Supervisor Control and Data Acquisition” (SCADA).
  • SCADA Supervisor Control and Data Acquisition
  • the HMI device is usually designed specifically in terms of hardware, ie it has a touch screen, for example, and is particularly shielded against environmental influences. Furthermore, it runs a special software. This provides functions that improve comfort, quality and safety of operator operation.
  • HMI devices can be used to visualize and operate interactive process images of the technical system to be operated, as well as to configure and generate them.
  • a selective display of reactions of the technical system is possible on the one hand, mostly in the form of measured values and messages.
  • the devices of an automation system have been permanently assigned to the respective technical system to be controlled.
  • the HMI devices are also generally affected. These are e.g. in the form of a terminal or operator panel as an integral part of the respective automation system of the associated technical system clearly assigned.
  • all machine and operation-specific data e.g. Machine data, process images, configuration files and much more, each of the associated technical system loaded.
  • the runtime software of such an HMI device thus contains all data and parameters which are necessary for operating and observing precisely this technical system or a part thereof for plant operating personnel.
  • HMI devices If such an HMI device needs to be replaced, all machine and operation-specific data must be reloaded to fully restore the original operability.
  • mobile versions of HMI devices e.g. In the form of a wired hand or a hand-held device coupled via a radio link, it is customary to allocate it logically unambiguously to a technical system or a resource of the same. As a rule, this also means that all the configuration, display and machine data are loaded in the hand-held device regardless of the frequency of their use, ie. for all possible observation and operating situations must be kept in stock.
  • the hardware and software used for such HMI devices must therefore be correspondingly powerful. In the case of a failure-related replacement of such devices can thus incur considerable expenses.
  • the invention is based on the object to provide a method for operating and monitoring a technical system and a corresponding HMI system for performing the method, which have a much better spatial and data-technical flexibility than previous HMI systems.
  • the object underlying the invention is achieved with the features of the method specified in claim 1, and with the HMI system contained in the independent claim 10.
  • the inventive method for operating and monitoring a technical system which is assigned at least one regional operating area in an operating area, by means of a universal, mobile operating and monitoring module, comprises three steps.
  • the current position of the universal, mobile operating and monitoring module is determined by means of locating signals
  • the universal mobile operating and monitoring module is assigned to a technical system when the current position of the universal, mobile operator and monitoring module is located in the regional operating area of the technical system
  • data of the technical system are loaded into the assigned universal, mobile operator control and monitoring module HMI.
  • the process of the invention offers a wealth of advantages.
  • the invention is based on the principle that no fixed, but only a temporary assignment of a universal, mobile control and monitoring module is made to a technical system. It must therefore be selectively loaded only those HMI data in the control and monitoring module, which are required to carry out the respective desired operating and monitoring tasks on the associated technical system or a particular part of the system. If the operating and monitoring module is carried by one operator, then he can leave the regional operating area of a technical installation without any restrictions, and enter the regional operating area of another technical system.
  • client HMI As operating and monitoring modules thus universal devices can be used without any pre-programming and preconfigurations. These can be briefly referred to as "client HMI". It is thus readily possible that e.g. in a waiting room of a large-scale facility such as a power plant, a variety of such universal, mobile control and monitoring module are ready and used only temporarily if necessary by the operator for inspection aisles. Such “client HMI's” can be moved completely free and without regard to connection points in the system without mechanical connection. Furthermore, these can also be used in locations where difficult stationary B + B devices can be used over a long period, e.g. for reasons of space or because of the prevailing ambient conditions, mobile "client HMIs" can be used temporarily with the method according to the invention.
  • a "client HMI” can only be acted on after allocation to a technical installation within its regional operating area, ie. In many cases, in the immediate vicinity of the technical system, the safety requirement can be met that machines can only be operated when the operator is in their immediate vicinity.
  • HMI initialization data are loaded into the associated universal, mobile operator control and monitoring module.
  • the type of display of HMI data from plant to plant is different, and can advantageously be optimally adapted to the needs of the respective plant operation.
  • This may be the type of display, e.g. Colors and font sizes, but also the display contents, e.g. Table forms and process images, to be initialized.
  • HMI data of the technical system HMI display data is loaded into the associated universal, mobile operator control and monitoring module. These contain at least process values of the technical system, in particular actual values and alarm messages of technical equipment of the technical system.
  • the HMI data in the associated universal, mobile operator control and monitoring module can be loaded back into the technical system after an update in a fourth step, in particular in the form of HMI input data.
  • the returned HMI data contain default values for the technical system, in particular setpoint and default values for technical equipment of the technical system.
  • the method according to the invention thus makes it possible that a "client HMI” does not have to be “preloaded” with configuration information about all possible target environments. All necessary information is made available to the "Client HMI” at runtime if it is located in the regional operating area of the respective technical system or system component. Corresponding "empty" client HMIs can thus be sent directly without preparation time, e.g. taken from a warehouse and put into operation. There are no configuration and reloading times and no errors due to them. The amount of data to be loaded temporarily on a "client HMI" and temporarily stored between data can thus be reduced, which also makes the use of cheaper hardware possible.
  • HMI data are loaded or reloaded depending on the location of the associated universal, mobile operator control and monitoring module in the regional operating area of the assigned technical system, in particular depending on the distance to the technical system.
  • HMI data must be selectively transmitted, which are required to perform operating and monitoring tasks at a locally determined location, in particular in a technical plant or a specific part of the plant or are processed safely by an operator can.
  • certain operations can be disabled for reasons of personal safety, if an operator approaches too close to the technical system.
  • An HMI system which is particularly suitable for carrying out the method according to the invention has at least one universal, mobile operating and monitoring module and at least one HMI data module assigned to the technical system.
  • the HMI data module has first means for the preferably cyclic management of HMI data of the technical system. Second funds are used on the one hand to manage the regional operating area of the technical system and on the other hand to assign a universal, mobile operator control and monitoring module whose current position is in the regional operating area of the technical system. Finally, third means in the HMI data module at least cause the loading of HMI data of the technical system into the associated universal, mobile operator control and monitoring module.
  • a compact HMI data module is present that can advantageously be integrated directly into the technical system and coupled via a data bus with it.
  • This design makes it possible to retrofit existing technical equipment with an HMI data module without undue effort or, for example, this. to replace in a service case.
  • the third means are designed so that the HMI data are transmitted without contact in the associated universal, mobile control and monitoring module.
  • All known standards for wireless data transmission can be used, eg infrared data transmission IrDa and radio transmissions eg via Bluetooth, WLAN, GMS or GPRS.
  • radio transmissions eg via Bluetooth, WLAN, GMS or GPRS.
  • each used universal, mobile control and monitoring modules via appropriate communication interfaces. It is thus even possible that mobile devices primarily intended for other purposes, such as mobile phones or PDAs, ie personal digital assistants with radio interface, can also be used as universal, mobile operating and monitoring modules in a system constructed according to the invention ,
  • the HMI data module again has fourth means for receiving at least transmission telegrams which contain at least HMI input data for updating the HMI data of the technical system from the assigned universal, mobile operator control and monitoring module.
  • An HMI data module of this kind thus handles the entire range of tasks with the exception of the immediate display and the specification of HMI data. This includes the preferred cyclical acquisition of HMI data within the technical system, the updating of the HMI data by receiving and feeding HMI input data, which has been uploaded by a "Client HMI”. Furthermore, the HMI data module handles all data communication from and to "client HMIs".
  • the universal, mobile operating and monitoring module of the HMI system has position-determining means which evaluate position signals provided by a satellite system, in particular a GPS satellite system, and transmit the current position to the second means of the HMI data module.
  • position-determining means which evaluate position signals provided by a satellite system, in particular a GPS satellite system, and transmit the current position to the second means of the HMI data module.
  • the field strengths of local radiation signals which can be received in the regional operating region can also be evaluated by the means as locating signals. In both cases it is advantageous that already existing navigation and radiation systems are used for determining the position.
  • HMI system also has at least one universal, mobile control and monitoring module.
  • a central server and an HMI communication module are available.
  • the central server has first means for preferably cyclic management of HMI data of the technical system, and second means, both for the management of the regional operating area of the technical system, as well as for the assignment of a universal, mobile operator control and monitoring module, whose current position in regional operating area of the technical facility.
  • HMI communication modules are assigned to technical systems.
  • the tasks of an HMI data module in the first embodiment explained above is divided in this second embodiment into a central server and an HMI communication module.
  • the first and second means of the server have the same tasks as the corresponding means of the above HMI data module.
  • the task of the third means is taken over by separate HMI communication modules.
  • the HMI data distributed distributed in the individual HMI data modules are managed, and thus spatially associated with the respective technical systems
  • the HMI data are managed centrally in a server in the second embodiment.
  • Distributed locally and assigned to the respective technical systems are only the HMI communication modules, which have the functions of data interfaces.
  • the central HMI data management has the advantage that the HMI Data from different technical systems or system parts can be managed together. This also enables comparative analyzes and, for example, long-term archiving of HMI data records.
  • Other functions can also be centrally adopted by the server, eg a user administration with operating rights for all mobile operating and monitoring modules that can be used in the system.
  • an HMI communication module further comprises receiving means at least for transmission telegrams with HMI input data for the technical system from the associated universal, mobile operator control and monitoring module and for forwarding the transmission telegrams to the first means of the central server.
  • a universal, mobile operating and monitoring module itself has means for determining the position. These evaluate locating signals provided, for example, by a satellite system, in particular a GPS satellite system, and transmit the current position to receiving means of a preferably adjacent HMI communication module for forwarding to the second means of the central server. Furthermore, proximity fields can also be evaluated by the universal, mobile operator control and monitoring module for position determination. These may be proximity fields based on a communication standard such as Bluetooth or Fast Infrared.
  • an HMI communication module has receiving means which, for position determination, receive broadcasts of the universal, mobile operating and monitoring module as locating signals. These can either be evaluated by the HMI communication module itself or transmitted to the central server for determining the position of the mobile operator control and monitoring module.
  • the current position value of the radiating mobile operating and monitoring module can be determined there from the radiations received from a plurality of HMI communication modules and transmitted to the server.
  • GSM transmitting and receiving devices, GRPS transmitting and receiving devices or WLAN transmitting and receiving devices can be integrated in the HMI communication modules as receiving means for broadcasts of the universal, mobile control and monitoring module.
  • FIG. 1 to 3 a first embodiment of a designed according to the invention HMI system will be explained.
  • an operating area OA is shown by way of example, in which a first and a second technical installation M1, M2 are arranged.
  • the two technical systems M1, M2 can be, for example, veroders, processing machines, and represent a part, in particular, of an entire manufacturing area, for example a large-scale plant.
  • an HMI data module AP1, AP2 is assigned to a technical installation M1, M2.
  • Fig. 1 to 3 If these are integrated into the respective technical system, they can also be placed in the most direct possible spatial environment.
  • a first and a second regional operating area OA1, OA2 are present in the operating area OA.
  • the first regional operating area OA1 is assigned, for example, to the adjacent technical installation M1 and is managed by the first HMI data module AP1 connected thereto, while the second regional operating area OA2 is assigned to the technical installation M2, which is located therein by way of example, and by the second HMI data module connected thereto AP2 is managed.
  • the first regional operating area OA1 may e.g.
  • the second technical installation M2 may therefore be virtually completely surrounded by its regional operating area OA2 since, when operating this installation, observation by a person from all spatial directions is necessary or at least advantageous.
  • universal, mobile operating and monitoring modules MU are provided for operation. These are preferably mobile industrial hand-held terminals. These usually have a large-scale display unit, such as an LCD display, and a variety of input keys and keyboards. In many cases, touch-sensitive display units, in particular touch screens, are also used in mobile operating and monitoring modules. As mobile control and monitoring modules, however, it is also possible to use already available wireless devices used in the non-industrial sector, such as mobile telephones or personal digital assistants PDAs.
  • a control and monitoring module MU represented as a circle and is located, for example, inside the second regional Operating area OA2. An operator is in the Fig. 1 to 3 not shown for reasons of clarity.
  • Fig. 1 shows how the mobile operating and monitoring module MU in a first step determines its current position by means of locating signals.
  • locating signals which originate from a satellite system, in particular from a GPS satellite system, are evaluated. So are in Fig. 1 three transmitting and receiving stations GPS1, GPS2, GPS3 of the satellite system shown. The outgoing localization signals are received by the operator control and monitoring module MU and evaluated for position determination.
  • the mobile operating and monitoring module MU After the mobile operating and monitoring module MU has determined its current position, it emits transmission telegrams, which contain at least the currently determined position data.
  • Fig. 2 symbolically shows two transmission telegrams PM1, PM2. These are received by the HMI data modules AP1 and AP2 located in the operating area OA. According to the invention, these have means for managing the regional operating area of the associated technical installation. Each HMI data module can thus detect whether or not the mobile operating and monitoring module MU is located in the associated regional operating area. In the example of Fig. 1 to 3 the operating and monitoring module MU is placed in the regional operating area OA2 of the second technical installation M2.
  • the HMI data module AP2 thus assigns the mobile operating and monitoring module MU to the second technical system M2 in a second step of the method according to the invention and establishes a data connection to the operator control and monitoring module MU.
  • the HMI data module AP1 does not react further because its HMI data module AP1 has recognized on the basis of the evaluation of the transmitted position data that the HMI module MU is at least currently outside the regional operating area OA1 to be managed.
  • FIG. 3 shows how in a third step of the method according to the invention the associated HMI data module AP2, ie in the regional operating area, the mobile operating and monitoring module MU is currently loaded HMI data in the mobile control and monitoring module MU.
  • This can now be used by an operator temporarily for the execution of operating and / or observation actions, which relate to the second technical system AP2.
  • the goal of these operating and / or monitoring operations is to display HMI data of the second technical system AP2 on the mobile operating and monitoring module MU for plant personnel.
  • default values entered manually by the plant personnel can also be transferred back to the HMI data module AP2 as HMI input values for updating the HMI data in order to change the operating state of the technical system AP2.
  • the data telegrams can also enable the bidirectional connection, ie also an "upload" of HMI input data from the operator control and monitoring module into the HMI data module AP2.
  • HMI data in the present invention are to be understood as meaning all data which are in a necessary context for integrated production management, and whose display and influencing significantly influence the production result of the technical installation in terms of quantity and quality.
  • HMI data in the present invention further processed data understood. These can be from the HMI data module Raw data derived. These include, for example, statistical trend analyzes, OEE key figures, ie overall equipment efficiency data, KPI numbers, ie key performance indicator data, but also warehouse management and workpiece tracking information, planned maintenance orders and much more. In many cases, these derived data are referred to as MES data, ie management execution system data. In the present invention, this data is also considered part of the HMI data.
  • HMI data can be output directly in the form of HMI display data on the operator control and monitoring module MU.
  • These may preferably be process values of the technical installation M2, e.g. Actual values and alarms of technical equipment, warnings and much more.
  • process automation it is often desired that e.g. Raw data in a concise form, e.g. in a dynamic process diagram.
  • operating masks are available for inputting HMI input data.
  • the HMI data of the technical system M2 can also be used to load HMI initialization data into the assigned universal, mobile operator control and monitoring module MU.
  • HMI data can be transmitted depending on the location of the associated universal, mobile operating and monitoring module MU in the interior of the regional operating area OA2 of the assigned technical installation M2, in particular depending on the distance to the technical installation M2.
  • an operator using a mobile operator control and monitoring module MU Is available, for example is located only on the edge of the regional operating area OA2, so it is conceivable to release only those HMI data for transmission, which require no direct visual contact with the technical system.
  • the contents of HMI data can also be controlled depending on the spatial direction.
  • an operator who stands, for example, directly in front of the technical system is supplied with other HMI data contents or other HMI input data is released for manipulation, as if the operator is behind or next to the technical system.
  • Fig. 4 shows in the form of a block diagram an exemplary internal structure of the second technical system M2 with an advantageously directly integrated and designed according to the invention HMI data module AP2. Furthermore, an exemplary internal structure of a mobile operating and monitoring module MU is shown, which according to the already explained example of Fig. 1 to 3 temporarily assigned to the second technical system M2. It can thus exchange send and data telegrams DM2 with its HMI data module AP2.
  • the second technical installation M2 has three internal technical resources BM21, BM22, BM23.
  • HMI data are connected to these, ie they generate, for example, HMI display data or require, for example, HMI input data.
  • the HMI data can be displayed by means of a mobile operating and monitoring module MU designed according to the invention and optionally additionally operated.
  • the management of the HMI data ie in particular their selection, acquisition, updating, storage, packaging, for example for display or archiving purposes, takes place in the second HMI data module AP2 both to the resources BM21, BM22, BM23 and to the mobile operator control and monitoring module MU.
  • the HMI data module preferably cyclically updates the HMI data in both directions, ie in the sense of a down- and upload.
  • This arrangement has the advantage that all HMI data and the associated actions are initiated and handled by the HMI data module. As a result, both the technical system as well as the deployable universal mobile control and monitoring modules are significantly relieved. There is no need to make any special arrangements regarding hardware or software to manage HMI data.
  • the HMI data of the internal resources BM21, BM22, BM23 are in the HMI data module AP2 using a processing unit AVE first means OFF for preferably cyclic management, ie in particular for acquisition, storage and updating supplied.
  • Both HMI display data, which is to be output to a mobile operator control and monitoring module, and HMI input data, which are to be received by a mobile operator control and monitoring module, are processed.
  • second means AMU for the administration of the second regional operating area OA2 of the technical installation M2 and for the assignment of a universal mobile, operating and monitoring module MU located therein.
  • the administration of the second regional operating area OA2 can take place, for example, with the aid of stored area coordinates.
  • the second means bring about the desired assignment of an operating and monitoring module to the technical installation AMU.
  • the second data interface ASK of the HMI data module AP2 enables a preferably non-contact exchange of HMI data with the mobile, universal operating and monitoring module located in the regional operating area of the technical installation.
  • a processing unit MVE further means MBO supplied to the output of particular HMI display data, e.g. an LCD display.
  • means MBU are provided for inputting HMI input data, e.g. a keyboard or a touch-sensitive display, e.g. a touch screen.
  • input values predefined by a person are preferably reloaded into the HMI data module via the data interface MSK in a contactless manner by the processing unit MVE.
  • MUS means are available for buffering, ie buffering data, in particular position data and HMI data, ie HMI input data, HMI initialization data and HMI display data.
  • the invention offers the particular advantage that, contrary to conventional HMI devices, a division of the function of managing HMI data to an HMI data module on the one hand and the function of displaying and operating HMI data on one universal mobile operating and monitoring module on the other hand.
  • the functions of the "administration" and “display and operation” are thus assigned in each case where their implementation is the most effective possible.
  • a technical system naturally represents a source and sink for HMI data, but is not always the appropriate device in order to carry out direct operations and observations at the same time.
  • a universal, mobile operating and monitoring module is ideally suited for the provision of display and operating functions, but not always the appropriate device to handle the management of possibly extensive HMI data.
  • FIGS. 5 to 7 a second exemplary embodiment of an HMI system designed according to the invention will be explained.
  • first and second HMI communication module AP3 and AP4 which via one in the FIGS. 5 to 7 dashed and oval illustrated transmission and reception area AP3R and AP4R have, for example, a third regional operating area OA3 on. Their transmitting and receiving areas thus completely cover this.
  • the first and second HMI communication modules AP3 and AP4, and thus the third regional operating area OA3 are in the example of FIGS. 5 to 7 assigned to a technical system M3.
  • a third and fourth HMI communication module AP5 and AP6 which via each one in the FIGS. 5 to 7 dashed and oval illustrated transmitting and receiving areas AP5R and AP6R have, for example, a fourth regional operating area OA4. Their transmitting and receiving areas thus completely cover this.
  • the third and fourth HMI communication module AP5 and AP6, and thus the fourth regional operating area OA4 are in the example of FIGS. 5 to 7 assigned to a technical system M3.
  • the HMI communication modules AP3, AP4, AP5, AP6 are connected via a data network CN to a central server CS for HMI data.
  • This central server CS is in turn connected to the technical equipment M3, M4 and has the first means for the preferably cyclic management of HMI data of the technical installations M3, M4.
  • second means which serve for the administration of the regional operating areas OA3 and OA4 of the technical installations M3, M4 and for the assignment of a universal, mobile operating and monitoring module MU, if its current position lies in one of the regional operating area OA3 or OA4.
  • the HMI communication modules AP3, AP4 and AP5, AP6, which, as described above, are assigned to the technical system M3 or M4.
  • the HMI communication modules have network means CN for connection to the central server CS and loading means for at least HMI data of the technical system M3 or M4 in an associated universal mobile operating and monitoring module MU.
  • a mobile control and monitoring module MU locating signals for position determination.
  • a mobile control and monitoring module MU locating signals for position determination.
  • GPS1, GPS2, GPS3, in particular a GPS satellite system are provided for example by a satellite system GPS1, GPS2, GPS3, in particular a GPS satellite system.
  • Fig. 6 shows, comparable to Fig. 2 in how, in a second step, transmission telegrams PAP 5, in particular with position data, are sent by the mobile operator control and monitoring module MU.
  • the closest HMI communication module AP5 receives the position data and transmits them to the central server CS.
  • the transmission telegrams PAP5 of the mobile operator control and monitoring module MU thus reach the HMI communication module AP5, in whose transmission and reception area AP5R the mobile operator control and monitoring module MU is located, in particular for the transmission of position data or HMI input data.
  • each of the HMI communication modules AP3 to AP6 can accept the position data independently of whether the operating and monitoring module is currently located in the associated regional operating area.
  • the universal, mobile operator control and monitoring module MU with the help of the central server CS at least temporarily assigned to the regional operating area OA4 and thus the technical system M4.
  • Fig. 7 finally shows how comparable to Fig. 3 in a third step, the HMI communication module AP5, in whose transmission and reception area AP5R the mobile operating and monitoring module MU, sends data telegrams DAP5 selected by the central server CS, in particular with HMI display data and / or HMI initialization data, to the mobile operating and monitoring module.
  • the HMI communication module AP5 in whose transmission and reception area AP5R the mobile operating and monitoring module MU, sends data telegrams DAP5 selected by the central server CS, in particular with HMI display data and / or HMI initialization data, to the mobile operating and monitoring module.
  • a central server CS are also present, to which, by way of example, four HMI communication modules AP3 to AP6 with transmitting and receiving areas AP3R to AP6R are connected. Since these arrangements are largely in the Fig. 5 to 7 corresponds to the arrangement shown, reference is made to avoid repetition of the associated, above statements.
  • the main differences of the versions of Fig. 8 to 10 and Fig. 11, 12th towards the execution of Fig. 5 to 7 consists of a different type of position determination for a mobile control and monitoring module MU.
  • Fig. 8 in a first step from the mobile operator control and monitoring module MU for position determination Nah Signsfelder received and evaluated, in particular radiation signals from adjacent HMI communication modules.
  • radiation signals AP5S, AP6S from the third and fourth HMI communication module AP5, AP6, in particular field strengths emanating therefrom.
  • second step will be from the mobile control and monitoring module MU sending telegrams PAP6 sent in particular with position data to the nearest, in this case, for example, at the end of the data bus CN coupled HMI communication module AP6.
  • an in Fig. 10 represented third step, for example via the nearest HMI communication module AP6 provided by the central server CS data telegrams DAP6 sent in particular with associated HMI display data and / or HMI initialization data to the mobile control and monitoring module.
  • transmissions MUS of the mobile operator control and monitoring module MU received from adjacent HMI communication modules, eg the modules AP5, AP6, and evaluated for determining the position of the mobile operator control and monitoring module MU.
  • the necessary reception devices in the HMI communication modules can be designed, for example, as GSM, GPRS or WLAN transmitting and receiving devices.
  • the position is then determined by evaluating these emissions either in an HMI communication module or in the central server. Since the mobile operating and monitoring module MU is now assigned to the regional operating area OA4 and thus to the technical installation M4, an in Fig. 12 represented third step, for example via the nearest HMI communication module AP6 provided by the central server CS data telegrams DAP6 sent in particular with associated HMI display data and / or HMI initialization data to the mobile control and monitoring module.
  • FIGS. 13 and 14 In the following, a fifth exemplary embodiment of an HMI system designed according to the invention is explained. Since these arrangements with the in the Fig. 1 to 3 The arrangement shown is comparable to avoid repetition of the associated above directed. The main differences of the execution of Fig. 13, 14th towards the execution of Fig. 1 to 3 in turn, in the type of position determination for a mobile control and monitoring module MU.
  • Position determination by the mobile operating and monitoring module itself takes place.
  • proximity fields SAM2 are received and evaluated, which are radiated by the spatially close HMI data module AP2, which is integrated in the second technical system M2.
  • These proximity fields can be based, for example, on a known transmission standard, for example the so-called BLUETOOTH or infrared standard.
  • the position of the mobile operator control and monitoring module is determined by placement in the data acquisition area of an HMI data module.
  • the mobile operating and monitoring module MU After the mobile operating and monitoring module MU has determined its position and transmitted it to the HMI data module AP2, it is assigned to the regional operating area OA2 and thus to the technical installation M2.
  • Well in an in Fig. 14 represented third step by emissions in the data transmission range DAM2 of the HMI data module AP2 associated HMI display data and / or HMI initialization data to the mobile control and monitoring module are transmitted.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein HMI System zur Bedienung und Beobachtung einer technischen Anlage.The invention relates to a method and an HMI system for operating and monitoring a technical system.

Derartige Systeme sind beispielsweise aus der WO-A-0002344 bekannt.Such systems are for example from the WO-A-0002344 known.

Technische Anlagen sind alle Arten von technischen Geräten und Systemen sowohl in Einzelanordnung als auch in datentechnischer Vernetzung z.B. über einen Feldbus. Bei industriellen Anwendungen fallen darunter einzelne Betriebsmittel, z.B. Antriebe, Bearbeitungsmaschinen. Eine technische Anlage kann aber auch eine Produktionsanlage sein, bei der mit lokal verteilten Betriebsmitteln ein gesamter technischer Prozess betrieben wird, z.B. eine chemische Anlage oder Fertigungsstraße. Technische Anlagen werden mit speziellen digitalen Datenverarbeitungssystemen, auch Automatisierungssystem genannt, gesteuert und bedient. In einem solchen System sind einerseits zur direkten Steuerung der technischen Anlage dienende Geräte vorhanden, d.h. speicherprogrammierbare Steuerungen SPS, auch als "PLC - Programmable Logic Controller" bezeichnet. Zur Entlastung dieser Steuerungen weisen Automatisierungssysteme weitere spezielle Geräte auf, welche eine Schnittstelle für Bedienpersonal bilden. Diese werden als Geräte zum "Bedienen- und Beobachten", abgekürzt "B+B", oder als HMI Geräte, d.h. Human Machine Interface, bezeichnet.Technical installations are all types of technical equipment and systems, both in single arrangement and in data networking, e.g. over a fieldbus. In industrial applications this includes individual resources, e.g. Drives, processing machines. However, a technical installation can also be a production installation in which locally distributed resources operate an entire technical process, e.g. a chemical plant or production line. Technical systems are controlled and operated with special digital data processing systems, also called automation systems. In such a system are on the one hand for direct control of the technical equipment serving devices available, i. programmable logic controllers PLC, also referred to as "PLC - Programmable Logic Controller". To relieve these controls, automation systems have further special devices which form an interface for operating personnel. These are called "operator control and monitoring devices", abbreviated "B + B", or HMI devices, i. Human Machine Interface, called.

Der Begriff HMI Gerät ist ein Oberbegriff und umfasst alle zu dieser Gruppe von Geräten gehörigen Komponenten. Als ein Beispiel sollen "Operator Panels", auch als "Bedienpanels" bzw. kurz als "OP" bezeichnet, genannt werden. Diese können stationär oder mobil ausgeführt sein. HMI Geräte dienen in einem vernetzten Automatisierungssystem als Hilfsmittel für Bedienpersonal, um Prozessdaten der zu steuernden technischen Anlage anzeigen und bedienen zu können. Diese Funktion wird mit "Supervisor Control and Data Akquisition" (SCADA) bezeichnet. Hierzu ist das HMI Gerät in der Regel hardwaremäßig speziell aufgebaut, d.h. es verfügt z.B. über einen Touchscreen und ist gegen Umwelteinflüsse besonders abgeschirmt. Weiterhin wird darin eine spezielle Software ausgeführt. Diese stellt Funktionen bereit, womit Komfort, Qualität und Sicherheit einer Bedienung durch eine Bedienperson verbessert. So können über HMI Geräte z.B. interaktive Prozessabbilder der zu bedienenden technischen Anlage visualisiert und bedient, aber auch projektiert und generiert werden. Hiermit ist einerseits eine selektive Anzeige von Reaktionen der technischen Anlage möglich, meist in Form von Messwerten und Meldungen. Andererseits wird es durch gezielte Vorgabe von Bedienhandlungen und Dateneingaben ermöglicht, die technische Anlage in gewünschte Zustände zu überführen.The term HMI device is a generic term and includes all components belonging to this group of devices. As an example, "operator panels", also referred to as "control panels" or briefly referred to as "OP" to be called. These can be stationary or mobile. HMI devices are used in a networked automation system as a tool for operating personnel to display and operate process data of the technical system to be controlled. This feature comes with "Supervisor Control and Data Acquisition" (SCADA). For this purpose, the HMI device is usually designed specifically in terms of hardware, ie it has a touch screen, for example, and is particularly shielded against environmental influences. Furthermore, it runs a special software. This provides functions that improve comfort, quality and safety of operator operation. For example, HMI devices can be used to visualize and operate interactive process images of the technical system to be operated, as well as to configure and generate them. On the one hand, a selective display of reactions of the technical system is possible on the one hand, mostly in the form of measured values and messages. On the other hand, it is made possible by targeted specification of operator actions and data entries to convert the technical system into desired states.

Bislang sind die Geräte eines Automatisierungssystems der jeweils zu steuernden technischen Anlage fest zugeordnet. Davon sind neben den naturgemäß fest angekoppelten Steuerungsgeräten in der Regel auch die HMI Geräte betroffen. Diese sind z.B. in Form eines Terminals oder Operator Panels als ein fester Bestandteil des jeweiligen Automatisierungssystem der dazugehörigen technischen Anlage eindeutig zugeordnet. In den einzelnen Operator Panels eines Automatisierungssystems sind alle maschinen- und bedienungsspezifischen Daten, z.B. Maschinendaten, Prozessabbilder, Konfigurationsfiles und vieles mehr, der jeweils zugeordneten technischen Anlage geladen. Die Runtimesoftware eines derartigen HMI Geräts enthält somit alle Daten und Parameter, welche für das Bedienen und Beobachten genau dieser technischen Anlage oder eines Teiles davon für Anlagenbedienpersonal notwendig sind.Until now, the devices of an automation system have been permanently assigned to the respective technical system to be controlled. Of these, in addition to the naturally permanently coupled control devices, the HMI devices are also generally affected. These are e.g. in the form of a terminal or operator panel as an integral part of the respective automation system of the associated technical system clearly assigned. In the individual operator panels of an automation system, all machine and operation-specific data, e.g. Machine data, process images, configuration files and much more, each of the associated technical system loaded. The runtime software of such an HMI device thus contains all data and parameters which are necessary for operating and observing precisely this technical system or a part thereof for plant operating personnel.

Eine derartige datentechnisch feste Zuordnung eines HMI Geräts zu einem Automatisierungssystem und der angeschlossenen technischen Anlage weist aber auch Nachteile auf. Da alle maschinen- und bedienungsspezifischen Daten der Anlage darin fest hinterlegt sind, ist die Flexibilität derartiger HMI Geräte meist eingeschränkt. Diese sind somit vielfach stationär meist in der unmittelbaren räumlichen Umgebung der zugeordneten technischen stationär montiert. Eine Bedienperson muss sich somit zum Standort des jeweiligen HMI Geräts begeben, und ist somit in seiner Bewegungsfreiheit eingeschränkt. Weiterhin ist das HMI Gerät und eine Bedienperson den am Montagestandort vorliegenden Umgebungsbedingungen dauerhaft ausgesetzt.However, such a data-technically fixed assignment of an HMI device to an automation system and the connected technical system also has disadvantages. Since all the machine- and operation-specific data of the system are permanently stored therein, the flexibility of such HMI devices is mostly restricted. These are thus often stationary mostly mounted in the immediate spatial environment of the associated technical stationary. An operator must therefore move to the location of the respective HMI device, and is thus limited in his freedom of movement. Furthermore, the HMI device and an operator are permanently exposed to the environmental conditions present at the mounting location.

Falls ein derartiges HMI Gerät ausgetauscht werden muss, müssen alle maschinen- und bedienungsspezifischen Daten nachgeladen werden, um die ursprüngliche Betriebsfähigkeit wieder vollständig herstellen zu können. Selbst bei mobilen Ausführungen von HMI Geräten, z.B. in Form von kabelgebundenen bzw. über eine Funkstrecke angekoppelten Hand-Helds ist es üblich, diese einer technischen Anlage bzw. einem Betriebsmittel derselben logisch eindeutig zuzuordnen. Auch dies hat in der Regel zur Folge, dass alle Projektier-, Anzeige- und Maschinendaten unabhängig von der Häufigkeit deren Nutzung im Hand-Held geladen sind, d.h. für alle möglichen Beobachtungs- und Bediensituationen vorrätig gehalten werden müssen. Die für derartige HMI Geräte eingesetzte Hard- und Software müssen somit entsprechend leistungsfähig sein. Im Falle eines ausfallbedingten Ersatzes derartiger Geräte können somit erhebliche Aufwendungen entstehen.If such an HMI device needs to be replaced, all machine and operation-specific data must be reloaded to fully restore the original operability. Even with mobile versions of HMI devices, e.g. In the form of a wired hand or a hand-held device coupled via a radio link, it is customary to allocate it logically unambiguously to a technical system or a resource of the same. As a rule, this also means that all the configuration, display and machine data are loaded in the hand-held device regardless of the frequency of their use, ie. for all possible observation and operating situations must be kept in stock. The hardware and software used for such HMI devices must therefore be correspondingly powerful. In the case of a failure-related replacement of such devices can thus incur considerable expenses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Bedienung und Beobachtung einer technischen Anlage und ein entsprechendes HMI System zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, welche eine wesentlich bessere räumliche und datentechnische Flexibilität als bisherige HMI Systeme aufweisen. Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit den Merkmalen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens, und mit dem in dem nebengeordneten Anspruch 10 enthaltenen HMI System gelöst.The invention is based on the object to provide a method for operating and monitoring a technical system and a corresponding HMI system for performing the method, which have a much better spatial and data-technical flexibility than previous HMI systems. The object underlying the invention is achieved with the features of the method specified in claim 1, and with the HMI system contained in the independent claim 10.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bedienung und Beobachtung einer technischen Anlage, der zumindest ein regionaler Bedienbereich in einem Bedienareal zugeordnet ist, mittels einem universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul, umfasst drei Schritte. In einem ersten Schritt wird die aktuelle Position des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls mit Hilfe von Ortungssignalen bestimmt, in einem zweiten Schritt wird das universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul einer technischen Anlage zugeordnet, wenn sich die aktuelle Position des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls im regionalen Bedienbereich der technischen Anlage befindet, und in einem dritten Schritt werden in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul HMI Daten der technischen Anlage geladen.The inventive method for operating and monitoring a technical system, which is assigned at least one regional operating area in an operating area, by means of a universal, mobile operating and monitoring module, comprises three steps. In a first step, the current position of the universal, mobile operating and monitoring module is determined by means of locating signals, in a second step, the universal mobile operating and monitoring module is assigned to a technical system when the current position of the universal, mobile operator and monitoring module is located in the regional operating area of the technical system, and in a third step, data of the technical system are loaded into the assigned universal, mobile operator control and monitoring module HMI.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine Fülle von Vorteilen. Dabei beruht die Erfindung auf dem Prinzip, dass keine feste, sondern nur eine temporäre Zuordnung eines universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls zu einer technischen Anlage erfolgt. Es müssen somit selektiv nur diejenigen HMI Daten in das Bedien- und Beobachtungsmodul geladen werden, die zur Durchführung der jeweils gewünschten Bedienungsund Beobachtungsaufgaben an der zugeordneten technischen Anlage bzw. eines bestimmten Anlagenteils benötigt werden. Wird das Bedien- und Beobachtungsmodul von einer Bedienperson mitgeführt, so kann diese uneingeschränkt den regionalen Bedienbereich einer technischen Anlage verlassen, und den regionalen Bedienbereich einer anderen technischen Anlage betreten. Nach Durchlaufen der drei Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, d.h. also erstens Positionsbestimmung des Bedienund Beobachtungsmoduls, zweitens Zuordnung zu der dazugehörigen technischen Anlage, und drittens Download der HMI Daten der technischen Anlage in das Bedien- und Beobachtungsmodul, kann auch die andere technische Anlage von der Bedienperson uneingeschränkt bedient- und beobachtet werden.The process of the invention offers a wealth of advantages. In this case, the invention is based on the principle that no fixed, but only a temporary assignment of a universal, mobile control and monitoring module is made to a technical system. It must therefore be selectively loaded only those HMI data in the control and monitoring module, which are required to carry out the respective desired operating and monitoring tasks on the associated technical system or a particular part of the system. If the operating and monitoring module is carried by one operator, then he can leave the regional operating area of a technical installation without any restrictions, and enter the regional operating area of another technical system. After passing through the three steps of the method according to the invention, ie, firstly position determination of the operating and monitoring module, secondly allocation to the associated technical system, and thirdly downloading the HMI data of the technical system in the operating and monitoring module, the other technical system of the operator be operated and observed without restriction.

Als Bedien- und Beobachtungsmodule können somit universelle Geräte ohne jegliche Vorprogrammierungen und Vorkonfigurationen eingesetzt werden. Diese können kurz auch als "Client HMI" bezeichnet werden. Es ist damit ohne weiteres möglich, dass z.B. in einer Warte einer großtechnischen Anlage wie z.B. einem Kraftwerk, eine Vielzahl von derartigen universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul bereitliegen und im Bedarfsfall vom Bedienpersonal für Inspektionsgänge nur temporär benutzt werden. Derartige "Client HMI's" können ohne mechanische Verbindung vollkommen frei und ohne Rücksicht auf Verbindungspunkte in der Anlage bewegt werden. Weiterhin können diese auch in Anlagenpunkten, an denen nur schwierig stationäre B+B Geräte über längeren Zeitraum eingesetzt werden können, z.B. aus Platzgründen oder wegen der vorherrschenden Umgebungsbedingungen, können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mobile "Client HMI's" temporär eingesetzt werden.As operating and monitoring modules thus universal devices can be used without any pre-programming and preconfigurations. These can be briefly referred to as "client HMI". It is thus readily possible that e.g. in a waiting room of a large-scale facility such as a power plant, a variety of such universal, mobile control and monitoring module are ready and used only temporarily if necessary by the operator for inspection aisles. Such "client HMI's" can be moved completely free and without regard to connection points in the system without mechanical connection. Furthermore, these can also be used in locations where difficult stationary B + B devices can be used over a long period, e.g. for reasons of space or because of the prevailing ambient conditions, mobile "client HMIs" can be used temporarily with the method according to the invention.

Da mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine "Client HMI" nur nach Zuordnung zu einer technischen Anlage innerhalb von deren regionalen Bedienbereich auf diese eingewirkt werden kann, d.h. in vielen Fällen im direkten Umfeld der technischen Anlage, kann hiermit die Sicherheitsanforderung erfüllt werden, dass Maschinen nur dann bedient werden können, wenn sich der Bediener in deren unmittelbarer Nähe befindet.Since with the method according to the invention, a "client HMI" can only be acted on after allocation to a technical installation within its regional operating area, ie. In many cases, in the immediate vicinity of the technical system, the safety requirement can be met that machines can only be operated when the operator is in their immediate vicinity.

Hiermit kann einerseits verhindert werden, dass Eindringlinge in eine technische Anlage, die sich aber nicht direkt vor Ort befinden, diese manipulieren können. Weiterhin kann verhindert werden, dass Anlagenbedienungen aus Positionen heraus ausgeführt werden, die eine Gefahr heraufbeschwören können.This can on the one hand prevents intruders in a technical system, but which are not directly on site, they can manipulate. Furthermore, it can be prevented that system operations are performed out of positions that can conjure up a danger.

Vorteilhaft werden mit den HMI Daten der technischen Anlage HMI Initialisierungsdaten in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul geladen werden. Diese bewirken vorteilhaft eine Parametrierung der Anzeige von HMI Daten der technischen Anlage auf dem zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul.Advantageously, with the HMI data of the technical system HMI initialization data are loaded into the associated universal, mobile operator control and monitoring module. These advantageously effect a parameterization of the display of HMI data of the technical system on the associated universal, mobile operator control and monitoring module.

Es ist hiermit vorteilhaft möglich, dass die Art der Anzeige von HMI Daten von Anlage zu Anlage unterschiedlich ist, und vorteilhaft auf die Notwendigkeiten der jeweiligen Anlagenbedienung optimal abgestimmt werden kann. Dies kann die Art der Anzeige, wie z.B. Farben und Schriftgrößen, aber auch die Anzeigeinhalte, wie z.B. Tabellenformen und Prozessabbilder, initialisiert werden.It is hereby advantageously possible that the type of display of HMI data from plant to plant is different, and can advantageously be optimally adapted to the needs of the respective plant operation. This may be the type of display, e.g. Colors and font sizes, but also the display contents, e.g. Table forms and process images, to be initialized.

Bei einer weiteren Ausführung ist es vorteilhaft, wenn mit den HMI Daten der technischen Anlage HMI Anzeigedaten in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul geladen werden. Diese enthalten zumindest Prozesswerte der technischen Anlage, insbesondere Istwerte und Alarmmeldungen von technischen Betriebsmitteln der technischen Anlage.In a further embodiment, it is advantageous if the HMI data of the technical system HMI display data is loaded into the associated universal, mobile operator control and monitoring module. These contain at least process values of the technical system, in particular actual values and alarm messages of technical equipment of the technical system.

Hiermit ist es vorteilhaft möglich, z.B. Voreinstellungen, laufende Istwerte, d.h. veränderliche Prozessgrößen, direkt in universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul downzuloaden, ohne dass es hierzu einer Aktion des Bedienpersonals bedarf. Es ist mit dieser Ausführung z.B. ohne weiteres möglich, dass z.B. nur ein besonders kritischer Prozesswert einer Anlage nach Abschluss der drei Schnitte des erfindungsgemäßen Verfahrens in das Bedien- und Beobachtungsmodul geladen und angezeigt wird, wenn eine Bedienperson den regionalen Bedienbereich dieser Anlage betreten hat. Andererseits können auch wiederkehrende vorkonfektionierte, dynamische Prozessschaubilder und automatisch zur Anzeige gebracht werden.Hereby it is advantageously possible, e.g. Presets, current actual values, i. changing process variables, directly into universal, mobile control and monitoring module download without this requires an action of the operating personnel. It is with this embodiment e.g. readily possible that e.g. only a particularly critical process value of a system after completion of the three sections of the method according to the invention loaded in the control and monitoring module and displayed when an operator has entered the regional operating area of this system. On the other hand, recurring, pre-assembled, dynamic process diagrams and can be automatically displayed.

Vorteilhaft können die HMI Daten im zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul nach einer Aktualisierung in einem vierten Schritt bis in die technische Anlage zurück geladen werden, insbesondere in Form von HMI Eingabedaten. Vorteilhaft enthalten die zurück geladenen HMI Daten Vorgabewerte für die technische Anlage, insbesondere Soll- und Vorgabewerte für technische Betriebsmittel der technischen Anlage.Advantageously, the HMI data in the associated universal, mobile operator control and monitoring module can be loaded back into the technical system after an update in a fourth step, in particular in the form of HMI input data. Advantageously, the returned HMI data contain default values for the technical system, in particular setpoint and default values for technical equipment of the technical system.

Nach einer "Beobachtung" des aktuellen Zustandes einer technischen Anlage durch eine Bedienperson kann es notwendig sein, Veränderungen an einer Parametrierung vorzunehmen, z.B. Sollwerte für einen laufenden technischen Prozess geringfügig anzupassen. Diese Werte können von einer Bedienperson in das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul eingegeben und zur Aktualisierung in die technische Anlage zurück geladen werden.After an "observation" of the current state of a technical installation by an operator, it may be necessary to make changes to a parameterization, e.g. Slightly adjust target values for an ongoing technical process. These values can be entered by an operator in the mobile control and monitoring module and loaded back to the technical system for updating.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es somit, dass eine "Client HMI" nicht mit Projektierinformationen über alle etwaigen Zielumgebungen "vorgeladen" werden muss. Alle notwendigen Informationen werden dem "Client HMI" zur Laufzeit verfügbar gemacht, wenn sich dieser im regionalen Bedienbereich der jeweiligen technischen Anlage bzw. Anlagekomponente befindet. Entsprechende "leere'' "Client HMI's'' können somit ohne Vorbereitungszeit direkt z.B. aus einem Lager entnommen und in Betrieb gesetzt werden. Es treten keine Konfigurations- und Umladezeiten und auch keine eventuell darauf zurückzuführenden Fehler auf. Die Menge der auf einem "Client HMI" temporär down zu loadenden und zwischen zu speichernden Daten kann somit reduziert werden, was auch den Einsatz preiswerterer Hardware möglich macht.The method according to the invention thus makes it possible that a "client HMI" does not have to be "preloaded" with configuration information about all possible target environments. All necessary information is made available to the "Client HMI" at runtime if it is located in the regional operating area of the respective technical system or system component. Corresponding "empty" client HMIs can thus be sent directly without preparation time, e.g. taken from a warehouse and put into operation. There are no configuration and reloading times and no errors due to them. The amount of data to be loaded temporarily on a "client HMI" and temporarily stored between data can thus be reduced, which also makes the use of cheaper hardware possible.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn HMI Daten abhängig vom Standort des zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls im regionalen Bedienbereich der zugeordneten technischen Anlage, insbesondere abhängig von der Entfernung zur technischen Anlage, geladen oder zurück geladen werden.It is particularly advantageous if HMI data are loaded or reloaded depending on the location of the associated universal, mobile operator control and monitoring module in the regional operating area of the assigned technical system, in particular depending on the distance to the technical system.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass selektiv nur diejenigen HMI Daten übertragen werden müssen, die zur Durchführung von Bedienungs- und Beobachtungsaufgaben an einer lokal bestimmten Stelle insbesondere in einer technischen Anlage bzw. eines bestimmten Anlagenteils benötigt werden bzw. von einem Bediener auch sicher verarbeitet werden können. Wird die Übertragung der HMI Daten z.B. abhängig von der Entfernung zur technischen Anlage gesteuert, so können z.B. bestimmte Bedienungen z.B. aus Gründen der Anlagensicherheit gesperrt werden, falls sich eine Bedienperson zu weit entfernt von der technischen Anlage befindet, also außerhalb des Sichtbereiches. Andererseits können auch bestimmte Bedienungen aus Gründen der Personensicherheit gesperrt werden, falls sich eine Bedienperson zu stark an die technische Anlage annähert.This has the particular advantage that only those HMI data must be selectively transmitted, which are required to perform operating and monitoring tasks at a locally determined location, in particular in a technical plant or a specific part of the plant or are processed safely by an operator can. Will the Transmission of HMI data controlled eg depending on the distance to the technical system, so eg certain operations can be locked eg for reasons of plant safety, if an operator is too far away from the technical system, ie outside the field of view. On the other hand, certain operations can be disabled for reasons of personal safety, if an operator approaches too close to the technical system.

Ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignetes HMI System verfügt über zumindest ein universelles, mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul und zumindest ein, der technischen Anlage zugeordneten HMI Datenmodul. Das HMI Datenmodul weist erste Mittel zur bevorzugt zyklischen Verwaltung von HMI Daten der technischen Anlage auf. Zweite Mittel dienen einerseits zur Verwaltung des regionalen Bedienbereichs der technischen Anlage und andererseits zur Zuordnung eines universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls, dessen aktuelle Position im regionalen Bedienbereich der technischen Anlage liegt. Schließlich bewirken dritte Mittel im HMI Datenmodul zumindest das Laden von HMI Daten der technischen Anlage in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul.An HMI system which is particularly suitable for carrying out the method according to the invention has at least one universal, mobile operating and monitoring module and at least one HMI data module assigned to the technical system. The HMI data module has first means for the preferably cyclic management of HMI data of the technical system. Second funds are used on the one hand to manage the regional operating area of the technical system and on the other hand to assign a universal, mobile operator control and monitoring module whose current position is in the regional operating area of the technical system. Finally, third means in the HMI data module at least cause the loading of HMI data of the technical system into the associated universal, mobile operator control and monitoring module.

Mit dieser Ausführung ist der besondere Vorteil verbunden, dass zur Ausführung der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ein kompaktes HMI Datenmodul vorhanden ist, dass vorteilhaft direkt in die technische Anlage integriert und über einen Datenbus damit gekoppelt sein kann. Diese Ausführung ermöglicht es, bestehende technische Anlagen ohne übermäßigen Aufwand mit einem HMI Datenmodul nachzurüsten bzw. dieses z.B. in einem Servicefalle zu ersetzen.With this embodiment, the particular advantage that for carrying out the steps of the method according to the invention, a compact HMI data module is present that can advantageously be integrated directly into the technical system and coupled via a data bus with it. This design makes it possible to retrofit existing technical equipment with an HMI data module without undue effort or, for example, this. to replace in a service case.

Vorteilhaft sind die dritten Mittel so ausgeführt, dass die HMI Daten berührungslos in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul übertragen werden. Dabei können alle bekannten Standards zur kabellosen Datenübertragung eingesetzt werden, z.B. Infrarotdatenübertragung IrDa und Funkübertragungen z.B. per Bluetooth, WLAN, GMS oder GPRS. Selbstverständlich verfügen dann die jeweils eingesetzten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodule über entsprechende Kommunikationsschnittstellen. Es ist damit sogar möglich, dass an sich primär für andere Zwecke vorgesehene mobile Geräte, wie z.B. Mobiltelefone bzw. PDA, d.h. Personal Digital Assistants mit Funkschnittstelle, auch als universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodule bei einem gemäß der Erfindung aufgebauten System eingesetzt werden können.Advantageously, the third means are designed so that the HMI data are transmitted without contact in the associated universal, mobile control and monitoring module. All known standards for wireless data transmission can be used used, eg infrared data transmission IrDa and radio transmissions eg via Bluetooth, WLAN, GMS or GPRS. Of course, then have each used universal, mobile control and monitoring modules via appropriate communication interfaces. It is thus even possible that mobile devices primarily intended for other purposes, such as mobile phones or PDAs, ie personal digital assistants with radio interface, can also be used as universal, mobile operating and monitoring modules in a system constructed according to the invention ,

Vorteilhaft weist das HMI Datenmodul wiederum vierte Mittel zum Empfang zumindest von Sendetelegrammen auf, die zumindest HMI Eingabedaten zur Aktualisierung der HMI Daten der technischen Anlage vom zugeordneten universellen, mobilen Bedienund Beobachtungsmodul enthalten. Ein HMI Datenmodul dieser Art wickelt somit das gesamte Aufgabenspektrum mit Ausnahme der unmittelbaren Anzeige und der Vorgabe von HMI Daten ab. Hierunter fallen also die bevorzugt zyklische Akquisition von HMI Daten innerhalb der technischen Anlage, die Aktualisierung der HMI Daten durch Entgegennahme und Einpflegung von HMI Eingabedaten, welche von einem "Client HMI" upgeloaded wurden. Weiterhin wickelt das HMI Datenmodul die gesamte Datenkommunikation von und zu "Client HMI's" ab.Advantageously, the HMI data module again has fourth means for receiving at least transmission telegrams which contain at least HMI input data for updating the HMI data of the technical system from the assigned universal, mobile operator control and monitoring module. An HMI data module of this kind thus handles the entire range of tasks with the exception of the immediate display and the specification of HMI data. This includes the preferred cyclical acquisition of HMI data within the technical system, the updating of the HMI data by receiving and feeding HMI input data, which has been uploaded by a "Client HMI". Furthermore, the HMI data module handles all data communication from and to "client HMIs".

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul des erfindungsgemäßen HMI Systems Mittel zur Positionsbestimmung auf, welche Ortungssignale auswerten, die von einem Satellitensystem bereitgestellt werden, insbesondere einem GPS Satellitensystem und die aktuelle Position an die zweiten Mittel des HMI Datenmoduls übertragen. Bei einer anderen Ausführung können von den Mitteln als Ortungssignale auch die Feldstärken von im regionalen Bedienbereich empfangbaren lokalen Abstrahlungssignalen auswertet werden. In beiden Fällen ist es vorteilhaft, dass zur Positionsbestimmung bereits vorhandene Navigations- und Strahlungssysteme eingesetzt werden.According to a further embodiment, the universal, mobile operating and monitoring module of the HMI system according to the invention has position-determining means which evaluate position signals provided by a satellite system, in particular a GPS satellite system, and transmit the current position to the second means of the HMI data module. In another embodiment, the field strengths of local radiation signals which can be received in the regional operating region can also be evaluated by the means as locating signals. In both cases it is advantageous that already existing navigation and radiation systems are used for determining the position.

Ein weiteres, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignetes HMI System verfügt ebenfalls über zumindest ein universelles, mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul. Weiterhin sind ein zentraler Server und ein HMI Kommunikationsmodul vorhanden. Der zentrale Server weist auf erste Mittel zur bevorzugt zyklischen Verwaltung von HMI Daten der technischen Anlage, und zweite Mittel, die sowohl zur Verwaltung des regionalen Bedienbereichs der technischen Anlage, als auch zur Zuordnung eines universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls, dessen aktuelle Position im regionalen Bedienbereich der technischen Anlage liegt, dienen. Weiterhin sind HMI Kommunikationsmodule technischen Anlagen zugeordnet. Diese weisen auf Netzwerkmittel zur Verbindung mit dem zentralen Server und Lademittel zumindest für HMI Daten der technischen Anlage in ein zugeordnetes universelles, mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul.Another suitable for carrying out the method HMI system also has at least one universal, mobile control and monitoring module. Furthermore, a central server and an HMI communication module are available. The central server has first means for preferably cyclic management of HMI data of the technical system, and second means, both for the management of the regional operating area of the technical system, as well as for the assignment of a universal, mobile operator control and monitoring module, whose current position in regional operating area of the technical facility. Furthermore, HMI communication modules are assigned to technical systems. These point to network means for connection to the central server and loading means at least for HMI data of the technical system in an associated universal, mobile operating and monitoring module.

Die Aufgaben eines HMI Datenmoduls bei der oben erläuterten ersten Ausführung wird bei dieser zweiten Ausführung auf einen zentralen Server und ein HMI Kommunikationsmodul aufgeteilt. Dabei haben die ersten und zweiten Mittel des Servers die gleichen Aufgaben wie die entsprechenden Mittel des obigen HMI Datenmoduls. Dagegen wird die Aufgabe der dritten Mittel von separaten HMI Kommunikationsmodulen übernommen.The tasks of an HMI data module in the first embodiment explained above is divided in this second embodiment into a central server and an HMI communication module. In this case, the first and second means of the server have the same tasks as the corresponding means of the above HMI data module. In contrast, the task of the third means is taken over by separate HMI communication modules.

Während bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform die HMI Daten dezentral verteilt in den einzelnen HMI Datenmodulen verwaltet werden, und somit auch räumlich den jeweiligen technischen Anlagen zugeordnet sind, werden die HMI Daten bei der zweiten Ausführungsform zentral in einem Server verwaltet. Lokal verteilt und den jeweiligen technischen Anlagen zugeordnet sind dabei lediglich die HMI Kommunikationsmodule, welche die Funktionen von Daten-Schnittstellen aufweisen. Die zentrale HMI Datenverwaltung hat den Vorteil, dass die HMI Daten von verschiedenen technischen Anlagen bzw. Anlagenteilen gemeinsam verwaltet werden können. Dies ermöglicht auch vergleichende Analysen und z.B. Langzeitarchivierungen von HMI Datensätzen. Es können auch weitere Funktionen vom Server zentral übernommen werden, z.B. eine Userverwaltung mit Bedienrechten für alle im System benutzbaren mobilen Bedienund Beobachtungsmodule.While in the first embodiment described above, the HMI data distributed distributed in the individual HMI data modules are managed, and thus spatially associated with the respective technical systems, the HMI data are managed centrally in a server in the second embodiment. Distributed locally and assigned to the respective technical systems are only the HMI communication modules, which have the functions of data interfaces. The central HMI data management has the advantage that the HMI Data from different technical systems or system parts can be managed together. This also enables comparative analyzes and, for example, long-term archiving of HMI data records. Other functions can also be centrally adopted by the server, eg a user administration with operating rights for all mobile operating and monitoring modules that can be used in the system.

Demgegenüber sind die technischen Anforderungen an die verteilten HMI Kommunikationsmodule vergleichsweise gering. Damit sind im Falle von störungsbedingten Ausfällen Kostenvorteile verbunden. Vorteilhaft weist ein HMI Kommunikationsmodul weiterhin Empfangsmittel zumindest für Sendetelegramme mit HMI Eingabedaten für die technische Anlage vom zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul und für eine Weiterleitung der Sendetelegramme an die ersten Mittel des zentralen Servers auf.In contrast, the technical requirements for the distributed HMI communication modules are comparatively low. Thus, in the case of failure caused by failures cost advantages. Advantageously, an HMI communication module further comprises receiving means at least for transmission telegrams with HMI input data for the technical system from the associated universal, mobile operator control and monitoring module and for forwarding the transmission telegrams to the first means of the central server.

Bei dieser zweiten, auf dem Prinzip der zentralen Verwaltung der HMI Daten von mehreren technischen Anlagen mit Hilfe eines Servers beruhenden Ausführung stehen grundsätzlich zwei Möglichkeiten zur Verfügung, um die Position eines Bedienund Beobachtungsmoduls zu bestimmen.In this second embodiment, based on the principle of centralized management of the HMI data of several technical systems with the aid of a server, there are basically two possibilities for determining the position of an operating and monitoring module.

Bei einer ersten Möglichkeit weist ein universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul selbst Mittel zur Positionsbestimmung auf. Diese werten Ortungssignale aus, die z.B. von einem Satellitensystem bereitgestellt werden, insbesondere einem GPS Satellitensystem, und übertragen die aktuelle Position an Empfangsmittel eines bevorzugt benachbarten HMI Kommunikationsmoduls zur Weiterleitung an die zweiten Mittel des zentralen Servers. Weiterhin können auch Nahwirkungsfelder vom universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul zur Ortsbestimmung ausgewertet werden. Hierbei kann es sich um Nahwirkungsfelder handeln, die auf einem Kommunikationsstandard wie z.B. Bluetooth oder Fast Infrared beruhen.In a first possibility, a universal, mobile operating and monitoring module itself has means for determining the position. These evaluate locating signals provided, for example, by a satellite system, in particular a GPS satellite system, and transmit the current position to receiving means of a preferably adjacent HMI communication module for forwarding to the second means of the central server. Furthermore, proximity fields can also be evaluated by the universal, mobile operator control and monitoring module for position determination. These may be proximity fields based on a communication standard such as Bluetooth or Fast Infrared.

Bei einer zweiten Möglichkeit weist ein HMI Kommunikationsmodul Empfangsmittel auf, welche zur Positionsbestimmung Abstrahlungen des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls als Ortungssignale empfangen. Diese können entweder vom HMI Kommunikationsmodul selbst ausgewertet werden, oder werden an den zentralen Server zur Bestimmung der Position des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls übermittelt.In a second possibility, an HMI communication module has receiving means which, for position determination, receive broadcasts of the universal, mobile operating and monitoring module as locating signals. These can either be evaluated by the HMI communication module itself or transmitted to the central server for determining the position of the mobile operator control and monitoring module.

Bei einer Ausführung kann aus den von mehreren HMI Kommunikationsmodulen empfangenen und an den Server übermittelten Abstrahlungen dort der aktuelle Positionswert des abstrahlenden mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls ermittelt werden. Dabei können als Empfangsmittel für Abstrahlungen des universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls GSM Sende- und Empfangseinrichtungen, GRPS Sende- und Empfangseinrichtungen oder WLAN Sende- und Empfangseinrichtungen in den HMI Kommunikationsmodulen integriert sein.In one embodiment, the current position value of the radiating mobile operating and monitoring module can be determined there from the radiations received from a plurality of HMI communication modules and transmitted to the server. In this case, GSM transmitting and receiving devices, GRPS transmitting and receiving devices or WLAN transmitting and receiving devices can be integrated in the HMI communication modules as receiving means for broadcasts of the universal, mobile control and monitoring module.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1
eine erste Ausführungsform für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System, wobei beispielhaft jeweils ein HMI Datenmodul in eine technische Anlage integriert ist, und in einem ersten Schritt von einem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul Ortungssignale zur Positionsbestimmung empfangen werden,
Fig. 2
die Ausführungsform von Fig. 1, wobei von dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul Sendetelegramme insbesondere mit Positionsdaten an die im Bedienareal befindlichen HMI Datenmodule abgeschickt werden, um in einem zweiten Schritt eine Datenverbindung mit einem, dem jeweiligen regionalen Bedienbereich zugeordneten HMI Datenmodul und so eine Zuordnung zu einer technischen Anlage aufzubauen,
Fig. 3
die Ausführungsform von Fig. 1, wobei in einem dritten Schritt dasjenige HMI Datenmodul, in dessen regionalen Bedienbereich sich das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul befindet, HMI Daten insbesondere mit HMI Initialisierungsdaten und HMI Anzeigedaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul sendet,
Fig. 4
das Blockschaltbild eines beispielhaften inneren Aufbaus einer technischen Anlage, in die ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI Datenmodul integriert ist, und einen beispielhaften inneren Aufbau eines mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls, das Sende- und Datentelegramme mit dem HMI Datenmodul austauscht,
Fig. 5
eine zweite Ausführungsform für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System, wobei HMI Kommunikationsmodule beispielhaft über ein Datennetzwerk mit einem zentralen Server verbunden sind, und vergleichbar zu Fig. 1 in einem ersten Schritt von einem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul Ortungssignale zur Positionsbestimmung empfangen werden,
Fig. 6
die zweite beispielhafte Ausführungsform von Fig. 5, wobei vergleichbar zu Fig. 2 in einem zweiten Schritt von dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul Sendetelegramme insbesondere mit Positionsdaten abgeschickt werden, um eine Datenverbindung mit einem HMI Kommunikationsmodule aufzubauen, in dessen Sende- und Empfangsbereich sich das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul befindet,
Fig. 7
die zweite beispielhafte Ausführungsform von Fig. 5, wobei vergleichbar zur Fig. 3 in einem dritten Schritt dasjenige HMI Kommunikationsmodule, in dessen Sende- und Empfangsbereich sich das mobile Bedienund Beobachtungsmodul befindet, vom zentralen Server ausgewählte Datentelegramme insbesondere mit HMI Initialisierungsdaten und HMI Anzeigedaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul sendet,
Fig. 8
eine dritte beispielhafte Ausführungsform für ein erfindungsgemäß gestaltetes HMI System, wobei HMI Kommunikationsmodule wie bei Fig. 5 mit einem zentralen Server verbunden sind, und in einem ersten Schritt von einem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul zur Positionsbestimmung Nahwirkungsfelder empfangen und ausgewertet werden, insbesondere Abstrahlungssignale von benachbarten HMI Kommunikationsmodulen,
Fig. 9
die dritte beispielhafte Ausführungsform von Fig. 8, wobei in einem zweiten Schritt von dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul Sendetelegramme insbesondere mit Positionsdaten an das nächstliegende, z.B. am Ende des Datenbusses angekoppelte, HMI Kommunikationsmodul abgeschickt werden, um mit diesem HMI Kommunikationsmodul im dazugehörigen regionalen Bedienbereich eine Datenverbindung aufzubauen,
Fig. 10
die dritte beispielhafte Ausführungsform von Fig. 8, wobei in einem dritten Schritt das am nächsten liegende HMI Kommunikationsmodule vom zentralen Server bereitgestellte Datentelegramme insbesondere mit HMI Initialisierungsdaten und HMI Anzeigedaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul sendet,
Fig. 11
eine vierte beispielhafte Ausführungsform für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System, wobei HMI Kommunikationsmodule wie bei Fig. 5 mit einem zentralen Server verbunden sind, und in einem ersten Schritt benachbarte HMI Kommunikationsmodule Funkabstrahlungen des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls zur Bestimmung von dessen Position empfangen,
Fig. 12
die vierte beispielhafte Ausführungsform von Fig. 11, wobei vergleichbar zu Fig. 10 in einem dritten Schritt das am nächsten liegende HMI Kommunikationsmodule vom zentralen Server bereitgestellte Datentelegramme insbesondere mit HMI Initialisierungsdaten und HMI Anzeigedaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul sendet,
Fig. 13
eine fünfte beispielhafte Ausführungsform für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System, wobei jeweils ein HMI Datenmodul beispielhaft in eine technische Anlage integriert ist, und in einem ersten Schritt die Positionsbestimmung des mobilen Bedienund Beobachtungsmoduls durch Platzierung im Datenerfassungsbereich eines HMI Datenmoduls erfolgt, und
Fig. 14
die fünfte beispielhafte Ausführungsform von Fig. 13, wobei das HMI Datenmodul, in dessen Datenerfassungsbereich sich das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul befindet, Datentelegramme insbesondere mit HMI Initialisierungsdaten und HMI Anzeigedaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul sendet.
The invention will be further explained with reference to the embodiments illustrated in the figures. Show
Fig. 1
a first embodiment of an HMI system designed according to the invention, wherein, by way of example, an HMI data module is integrated into a technical system, and in a first step, positioning signals for position determination are received by a mobile operator control and monitoring module,
Fig. 2
the embodiment of Fig. 1 in which transmission telegrams are sent by the mobile operating and monitoring module, in particular with position data, to the HMI data modules located in the operating area in order to establish a data connection with an HMI data module assigned to the respective regional operating area and thus an assignment to a technical system in a second step,
Fig. 3
the embodiment of Fig. 1 in which, in a third step, that HMI data module in whose regional operating area the mobile operating and monitoring module is located sends HMI data, in particular with HMI initialization data and HMI display data, to the mobile operating and monitoring module,
Fig. 4
3 is a block diagram of an exemplary internal structure of a technical installation in which an HMI data module designed according to the invention is integrated, and an exemplary internal structure of a mobile operator control and monitoring module which exchanges transmission and data messages with the HMI data module.
Fig. 5
a second embodiment of an HMI system designed according to the invention, wherein HMI communication modules are connected by way of example via a data network with a central server, and comparable to Fig. 1 be received in a first step by a mobile control and monitoring module locating signals for position determination,
Fig. 6
the second exemplary embodiment of Fig. 5 , being comparable to Fig. 2 In a second step, the mobile operating and monitoring module sends transmission telegrams, in particular with position data, in order to set up a data connection with an HMI communication module in whose transmission and reception area the mobile operating and monitoring module is located,
Fig. 7
the second exemplary embodiment of Fig. 5 , being comparable to Fig. 3 in a third step, that HMI communication module in whose transmitting and receiving area the mobile operating and monitoring module is located, data telegrams selected by the central server, in particular with HMI initialization data and sends HMI display data to the mobile HMI module,
Fig. 8
a third exemplary embodiment of an inventively designed HMI system, wherein HMI communication modules as in Fig. 5 are connected to a central server, and in a first step by a mobile operator control and observation module for position determination Nahwirkungsfelder be received and evaluated, in particular radiation signals from adjacent HMI communication modules,
Fig. 9
the third exemplary embodiment of Fig. 8 in which, in a second step, the mobile operating and monitoring module sends transmission telegrams, in particular with position data, to the nearest HMI communication module, eg at the end of the data bus, in order to establish a data connection with this HMI communication module in the associated regional operating area,
Fig. 10
the third exemplary embodiment of Fig. 8 in which, in a third step, the closest HMI communication module sends data telegrams provided by the central server, in particular with HMI initialization data and HMI display data, to the mobile operator control and monitoring module,
Fig. 11
a fourth exemplary embodiment for an HMI system designed according to the invention, wherein HMI communication modules as in Fig. 5 are connected to a central server, and in a first step adjacent HMI communication modules receive radio transmissions of the mobile HMI module for determining its position,
Fig. 12
the fourth exemplary embodiment of Fig. 11 , being comparable to Fig. 10 in a third step, the nearest HMI communication module sends data telegrams provided by the central server, in particular with HMI initialization data and HMI display data, to the mobile operator control and monitoring module,
Fig. 13
a fifth exemplary embodiment of an HMI system designed according to the invention, wherein in each case an HMI data module is integrated into a technical system by way of example, and in a first step the position determination of the mobile operating and monitoring module takes place by placement in the data acquisition area of an HMI data module, and
Fig. 14
the fifth exemplary embodiment of Fig. 13 wherein the HMI data module, in the data collection area of which the mobile operating and monitoring module is located, sends data telegrams, in particular with HMI initialization data and HMI display data, to the mobile operating and monitoring module.

Anhand der Fig. 1 bis 3 wird ein erstes Ausführungsbeispiel für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System erläutert. Dabei ist beispielhaft ein Bedienareal OA gezeigt, in dem eine erste und eine zweite technische Anlage M1, M2 angeordnet sind. Die beiden technischen Anlagen M1, M2 können z.B. Veroder Bearbeitungsmaschinen sein, und einen Teil insbesondere eines gesamten Fabrikationsbereichs z.B. einer großtechnischen Anlage darstellen. Erfindungsgemäß ist jeweils ein HMI Datenmodul AP1, AP2 einer technischen Anlage M1, M2 zugeordnet. In den Fig. 1 bis 3 sind diese in die jeweilige technische Anlage integriert, können aber auch in einer möglichst unmittelbaren räumlichen Umgebung davon platziert sein.Based on Fig. 1 to 3 a first embodiment of a designed according to the invention HMI system will be explained. In this case, an operating area OA is shown by way of example, in which a first and a second technical installation M1, M2 are arranged. The two technical systems M1, M2 can be, for example, veroders, processing machines, and represent a part, in particular, of an entire manufacturing area, for example a large-scale plant. According to the invention, in each case an HMI data module AP1, AP2 is assigned to a technical installation M1, M2. In the Fig. 1 to 3 If these are integrated into the respective technical system, they can also be placed in the most direct possible spatial environment.

Beispielhaft sind im Bedienareal OA ein erster und ein zweiter regionaler Bedienbereich OA1, OA2 vorhanden. Dabei ist der erste regionale Bedienbereich OA1 beispielhaft der daneben befindlichen technischen Anlage M1 zugeordnet und wird von dem daran angeschlossenen ersten HMI Datenmodul AP1 verwaltet, während der zweite regionale Bedienbereich OA2 der beispielhaft darin befindlichen technischen Anlage M2 zugeordnet ist und von dem daran angeschlossenen zweiten HMI Datenmodul AP2 verwaltet wird. Mit den regionalen Bedienbereichen wird gemäß der Erfindung sichergestellt, dass eine Bedienung der ersten bzw. zweiten technischen Anlage M1 bzw. M2 nur dann möglich ist, wenn sich eine Bedienperson im jeweils zugeordneten regionalen Bedienbereich OA1 bzw. OA2 aufhält. Der erste regionale Bedienbereich OA1 kann z.B. deswegen neben der ersten technischen Anlage M1 liegen, da eine weitere Annäherung an diese aus Gründen der Personensicherheit nicht zulässig ist. Andererseits ist die zweite technische Anlage M2 möglicherweise deswegen von ihrem regionalen Bedienbereich OA2 quasi vollständig umgeben, da bei einer Bedienung dieser Anlage eine Beobachtung durch eine Person aus allen Raumrichtungen notwendig oder zumindest vorteilhaft ist.By way of example, a first and a second regional operating area OA1, OA2 are present in the operating area OA. In this case, the first regional operating area OA1 is assigned, for example, to the adjacent technical installation M1 and is managed by the first HMI data module AP1 connected thereto, while the second regional operating area OA2 is assigned to the technical installation M2, which is located therein by way of example, and by the second HMI data module connected thereto AP2 is managed. With the regional operating areas, it is ensured according to the invention that an operation of the first or second technical installation M1 or M2 is only possible if an operator stays in the respectively assigned regional operating area OA1 or OA2. The first regional operating area OA1 may e.g. For this reason, they should be adjacent to the first technical installation M1, as further approximation to them is not permitted for reasons of personal safety. On the other hand, the second technical installation M2 may therefore be virtually completely surrounded by its regional operating area OA2 since, when operating this installation, observation by a person from all spatial directions is necessary or at least advantageous.

Erfindungsgemäß sind zur Bedienung universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodule MU vorgesehen. Bei diesen handelt es sich bevorzugt um mobile industrielle Hand-Held-Terminals. Diese weisen meist eine großflächige Anzeigeinheit, z.B. ein LCD Display, und eine Vielzahl von Eingabetasten und Tastaturen auf. Vielfach werden bei mobilen Bedienund Beobachtungsmodulen auch berührungssensitive Anzeigeinheiten, insbesondere Touch-Screens eingesetzt. Als mobile Bedien- und Beobachtungsmodule können u.U. aber auch bereits verfügbare, im nicht industriellen Bereich eingesetzte drahtlose Geräte, wie z.B. Mobiltelefone bzw. Personal Digital Assistants PDA verwendet werden. In den Fig. 1 bis 3 ist ein Bedien- und Beobachtungsmodul MU als ein Kreis dargestellt und befindet sich beispielsweise im Inneren des zweiten regionalen Bedienbereichs OA2. Eine Bedienperson ist in den Fig. 1 bis 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.According to the invention, universal, mobile operating and monitoring modules MU are provided for operation. These are preferably mobile industrial hand-held terminals. These usually have a large-scale display unit, such as an LCD display, and a variety of input keys and keyboards. In many cases, touch-sensitive display units, in particular touch screens, are also used in mobile operating and monitoring modules. As mobile control and monitoring modules, however, it is also possible to use already available wireless devices used in the non-industrial sector, such as mobile telephones or personal digital assistants PDAs. In the Fig. 1 to 3 is a control and monitoring module MU represented as a circle and is located, for example, inside the second regional Operating area OA2. An operator is in the Fig. 1 to 3 not shown for reasons of clarity.

Fig. 1 zeigt, wie das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU in einem ersten Schritt seine aktuelle Position mit Hilfe von Ortungssignalen bestimmt. Dabei werden in dem dargestellten Beispiel Ortungssignale ausgewertet, die von einem Satellitensystem stammen, insbesondere von einem GPS Satellitensystem. So sind in Fig. 1 drei Sende- und Empfangsstationen GPS1, GPS2, GPS3 des Satellitensystems gezeigt. Die davon abgehenden Ortungssignale werden vom Bedien- und Beobachtungsmodul MU empfangen und zur Positionsbestimmung ausgewertet. Fig. 1 shows how the mobile operating and monitoring module MU in a first step determines its current position by means of locating signals. In the example illustrated, locating signals which originate from a satellite system, in particular from a GPS satellite system, are evaluated. So are in Fig. 1 three transmitting and receiving stations GPS1, GPS2, GPS3 of the satellite system shown. The outgoing localization signals are received by the operator control and monitoring module MU and evaluated for position determination.

Nachdem das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU seine aktuelle Position bestimmt hat, strahlt es Sendetelegramme ab, welche zumindest die aktuell bestimmten Positionsdaten enthalten. Fig. 2 zeigt symbolisch zwei Sendetelegramme PM1, PM2. Diese werden von den im Bedienareal OA befindlichen HMI Datenmodulen AP1 und AP2 empfangen. Erfindungsgemäß verfügen diese über Mittel zur Verwaltung des regionalen Bedienbereichs der zugehörigen technischen Anlage. Jedes HMI Datenmodul kann somit detektieren, ob das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU sich im dazugehörigen regionalen Bedienbereich befindet oder nicht. Im Beispiel der Fig. 1 bis 3 ist das Bedien- und Beobachtungsmodul MU im regionalen Bedienbereich OA2 der zweiten technischen Anlage M2 platziert. Das HMI Datenmodul AP2 ordnet somit in einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU der zweiten technischen Anlage M2 zu und baut eine Datenverbindung zum Bedien- und Beobachtungsmodul MU auf. Demgegenüber reagiert das HMI Datenmodul AP1 nicht weiter, da dessen HMI Datenmodul AP1 auf Grund der Auswertung der übermittelten Positionsdaten erkannt hat, dass sich das Bedien- und Beobachtungsmodul MU zumindest derzeit außerhalb des zu verwaltenden regionalen Bedienbereichs OA1 befindet.After the mobile operating and monitoring module MU has determined its current position, it emits transmission telegrams, which contain at least the currently determined position data. Fig. 2 symbolically shows two transmission telegrams PM1, PM2. These are received by the HMI data modules AP1 and AP2 located in the operating area OA. According to the invention, these have means for managing the regional operating area of the associated technical installation. Each HMI data module can thus detect whether or not the mobile operating and monitoring module MU is located in the associated regional operating area. In the example of Fig. 1 to 3 the operating and monitoring module MU is placed in the regional operating area OA2 of the second technical installation M2. The HMI data module AP2 thus assigns the mobile operating and monitoring module MU to the second technical system M2 in a second step of the method according to the invention and establishes a data connection to the operator control and monitoring module MU. In contrast, the HMI data module AP1 does not react further because its HMI data module AP1 has recognized on the basis of the evaluation of the transmitted position data that the HMI module MU is at least currently outside the regional operating area OA1 to be managed.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie in einem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens das zugeordnete HMI Datenmodul AP2, d.h. in dessen regionalen Bedienbereich sich das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU aktuell befindet, HMI Daten in das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU lädt. Dieses kann nun von einer Bedienperson temporär zur Ausführung von Bedien- und/oder Beobachtungshandlungen genutzt werden, welche sich auf die zweite technische Anlage AP2 beziehen.In Fig. 3 shows how in a third step of the method according to the invention the associated HMI data module AP2, ie in the regional operating area, the mobile operating and monitoring module MU is currently loaded HMI data in the mobile control and monitoring module MU. This can now be used by an operator temporarily for the execution of operating and / or observation actions, which relate to the second technical system AP2.

Das Ziel dieser Bedien- und/oder Beobachtungshandlungen besteht darin, HMI Daten der zweiten technischen Anlage AP2 auf dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU für Anlagenpersonal zur Anzeige zu bringen. In einem zusätzlichen vierten Schritt können auch vom Anlagenpersonal z.B. manuell in das Bedien- und Beobachtungsmodul eingegebene Vorgabewerte als HMI Eingabewerte zur Aktualisierung der HMI Daten in das HMI Datenmodul AP2 rückübertragen werden, um damit den Betriebszustand der technischen Anlage AP2 zu verändern. Hierzu werden, wie in Fig. 2 dargestellt, zumindest Datentelegramme DM2 im Sinne eines "Downloads" vom HMI Datenmodul AP2 an das Bedien- und Beobachtungsmodul MU übertragen. In einer vorteilhaften Weiterführung der Erfindung können die Datentelegramme auch die bidirektionale Verbindung ermöglichen, also auch einen "Upload" von HMI Eingabedaten vom Bedien- und Beobachtungsmodul in das HMI Datenmodul AP2.The goal of these operating and / or monitoring operations is to display HMI data of the second technical system AP2 on the mobile operating and monitoring module MU for plant personnel. In an additional fourth step, default values entered manually by the plant personnel, for example manually into the operating and monitoring module, can also be transferred back to the HMI data module AP2 as HMI input values for updating the HMI data in order to change the operating state of the technical system AP2. For this purpose, as in Fig. 2 represented, at least data telegrams DM2 in the sense of a "download" from the HMI data module AP2 transmitted to the operator control and monitoring module MU. In an advantageous continuation of the invention, the data telegrams can also enable the bidirectional connection, ie also an "upload" of HMI input data from the operator control and monitoring module into the HMI data module AP2.

Als HMI Daten sind bei der vorliegenden Erfindung alle Daten zu verstehen, die in einem notwendigen Zusammenhang für eine integrierte Produktionsführung stehen, und deren Anzeige und Beeinflussung maßgeblich das Produktionsergebnis der technischen Anlage hinsichtlich Quantität und Qualität beeinflussen. Hierunter fallen einerseits Rohdaten, die direkt von dem in der technischen Anlage ablaufenden technischen Prozess entstammen, wie z.B. die Istwerte von Temperaturen, Stückzahlen usw., und die dazugehörigen Sollwerte. Als HMI Daten werden bei der vorliegenden Erfindung aber auch weiter verarbeitete Daten verstanden. Diese können vom HMI Datenmodul aus Rohdaten abgeleitet worden sein. Hierunter fallen beispielsweise statistische Trendanalysen, OEE-Kennzahlen, d.h. sogenannte Overall Equipment Efficiency Daten, KPI-Zahlen, d.h. Key Performance Indicator Daten, aber auch Lagerverwaltungsund Werkstückverfolgungsinformationen, geplante Wartungsaufträge und vieles mehr. Vielfach werden diese abgeleiteten Daten aus als MES Daten, d.h. Management Execution System Daten, bezeichnet. Bei der vorliegenden Erfindung werden auch dieses Daten als eine Bestandteil der HMI Daten angesehen.HMI data in the present invention are to be understood as meaning all data which are in a necessary context for integrated production management, and whose display and influencing significantly influence the production result of the technical installation in terms of quantity and quality. This includes, on the one hand, raw data that comes directly from the technical process taking place in the technical system, such as the actual values of temperatures, quantities, etc., and the associated setpoints. As HMI data in the present invention, however, further processed data understood. These can be from the HMI data module Raw data derived. These include, for example, statistical trend analyzes, OEE key figures, ie overall equipment efficiency data, KPI numbers, ie key performance indicator data, but also warehouse management and workpiece tracking information, planned maintenance orders and much more. In many cases, these derived data are referred to as MES data, ie management execution system data. In the present invention, this data is also considered part of the HMI data.

Abhängig vom Dateninhalt können HMI Daten direkt in Form von HMI Anzeigedaten auf dem Bedien- und Beobachtungsmodul MU ausgegeben werden. Dabei kann es sich bevorzugt um Prozesswerte der technischen Anlage M2 handeln, z.B. um Istwerte und Alarmmeldungen von technischen Betriebsmitteln, Warnhinweise und vieles mehr. Darüber hinaus ist es in der Prozessautomatisierung vielfach erwünscht, dass z.B. Rohdaten in einer übersichtlichen Form, z.B. in einem dynamischen Prozessschaubild, zur Anzeige gebracht werden. Weiterhin ist es auch aus Sicherheitsgründen häufig erwünscht, dass Bedienmasken zur Vorgabe von HMI Eingabedaten zur Verfügung stehen. Um dies zu ermöglichen, können mit den HMI Daten der technischen Anlage M2 auch HMI Initialisierungsdaten in das zugeordnete universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU geladen werden. Diese bewirken zumindest eine Parametrierung der Anzeige von HMI Daten der technischen Anlage auf dem zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul.Depending on the data content, HMI data can be output directly in the form of HMI display data on the operator control and monitoring module MU. These may preferably be process values of the technical installation M2, e.g. Actual values and alarms of technical equipment, warnings and much more. Moreover, in process automation, it is often desired that e.g. Raw data in a concise form, e.g. in a dynamic process diagram. Furthermore, it is also often desirable for security reasons that operating masks are available for inputting HMI input data. In order to make this possible, the HMI data of the technical system M2 can also be used to load HMI initialization data into the assigned universal, mobile operator control and monitoring module MU. These effect at least one parameterization of the display of HMI data of the technical system on the associated universal, mobile operator control and monitoring module.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahren können HMI Daten abhängig vom Standort des zugeordneten universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls MU im Inneren des regionalen Bedienbereichs OA2 der zugeordneten technischen Anlage M2 übertragen werden, insbesondere abhängig von der Entfernung zur technischen Anlage M2. Hiermit ist eine besonders feine Stufung der jeweils in down- bzw. upload-Richtung übertragbaren HMI Daten möglich. Falls sich eine Bedienperson, der ein mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul MU zur Verfügung steht, z.B. lediglich am Rande der regionalen Bedienbereiches OA2 befindet, so ist es denkbar, nur solche HMI Daten zur Übertragung frei zu geben, die keinen unmittelbaren Sichtkontakt zur technischen Anlage voraussetzen. Andererseits können die Inhalte von HMI Daten auch abhängig von der Raumrichtung gesteuert werden. So kann es vorteilhaft oder notwendig sein, wenn eine Bedienperson, die z.B. direkt vor der technischen Anlage steht, mit anderen HMI Dateninhalten versorgt wird bzw. andere HMI Eingabedaten für eine Manipulation freigegeben werden, als wenn die Bedienperson hinter oder neben der technischen Anlage steht.According to an advantageous development of the method, HMI data can be transmitted depending on the location of the associated universal, mobile operating and monitoring module MU in the interior of the regional operating area OA2 of the assigned technical installation M2, in particular depending on the distance to the technical installation M2. This makes a particularly fine gradation of the HMI data transferable in the down or upload direction possible. If an operator using a mobile operator control and monitoring module MU Is available, for example, is located only on the edge of the regional operating area OA2, so it is conceivable to release only those HMI data for transmission, which require no direct visual contact with the technical system. On the other hand, the contents of HMI data can also be controlled depending on the spatial direction. Thus, it may be advantageous or necessary if an operator who stands, for example, directly in front of the technical system, is supplied with other HMI data contents or other HMI input data is released for manipulation, as if the operator is behind or next to the technical system.

Fig. 4 zeigt in Form eines Blockschaltbildes einen beispielhaften inneren Aufbau der zweiten technischen Anlage M2 mit einem vorteilhaft direkt integrierten und gemäß der Erfindung gestalteten HMI Datenmodul AP2. Weiterhin ist ein beispielhafter innerer Aufbau eines mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls MU dargestellt, das entsprechend dem bereits erläuterten Beispiel der Fig. 1 bis 3 temporär der zweiten technischen Anlage M2 zugeordnet ist. Es kann somit Sende- und Datentelegramme DM2 mit dessen HMI Datenmodul AP2 austauschen. Fig. 4 shows in the form of a block diagram an exemplary internal structure of the second technical system M2 with an advantageously directly integrated and designed according to the invention HMI data module AP2. Furthermore, an exemplary internal structure of a mobile operating and monitoring module MU is shown, which according to the already explained example of Fig. 1 to 3 temporarily assigned to the second technical system M2. It can thus exchange send and data telegrams DM2 with its HMI data module AP2.

Gemäß Fig. 4 weist die zweite technische Anlage M2 beispielsweise drei interne technische Betriebsmittel BM21, BM22, BM23 auf. Mit diesen sind HMI Daten verbunden, d.h. diese generieren z.B. HMI Anzeigedaten bzw. benötigen z.B. HMI Eingabedaten. Die HMI Daten sind mittels eines gemäß der Erfindung gestalteten mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls MU anzeigbar und gegebenenfalls zusätzlich bedienbar. Die Verwaltung der HMI Daten, d.h. insbesondere deren Auswahl, Erfassung, Aktualisierung, Speicherung, Konfektionierung z.B. zu Anzeige- oder Archivierungszwecken, erfolgt in dem zweiten HMI Datenmodul AP2 sowohl gegenüber den Betriebsmitteln BM21, BM22, BM23 als auch gegenüber dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU. Dieses ist über einen internen Datenbus M2DB und eine erste Datenschnittstelle AS1 mit den Betriebsmitteln BM21, BM22, BM23 gekoppelt, und über eine zweite Datenschnittstelle ASK mit dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU gekoppelt. Über diese Schnittstellen aktualisiert das HMI Datenmodul bevorzugt zyklisch die HMI Daten quasi in beide Richtungen, d.h. in Sinne eines Down- und Upload.According to Fig. 4 For example, the second technical installation M2 has three internal technical resources BM21, BM22, BM23. HMI data are connected to these, ie they generate, for example, HMI display data or require, for example, HMI input data. The HMI data can be displayed by means of a mobile operating and monitoring module MU designed according to the invention and optionally additionally operated. The management of the HMI data, ie in particular their selection, acquisition, updating, storage, packaging, for example for display or archiving purposes, takes place in the second HMI data module AP2 both to the resources BM21, BM22, BM23 and to the mobile operator control and monitoring module MU. This is coupled via an internal data bus M2DB and a first data interface AS1 with the resources BM21, BM22, BM23, and via a second data interface ASK coupled with the mobile operator control and monitoring module MU. Via these interfaces, the HMI data module preferably cyclically updates the HMI data in both directions, ie in the sense of a down- and upload.

Diese Anordnung hat den Vorteil, das alle HMI Daten und die damit verbundenen Aktionen durch das HMI Datenmodul veranlasst und abgewickelt werden. Hierdurch werden sowohl die technische Anlage als auch die einsetzbaren universellen mobilen Bedien- und Beobachtungsmodule erheblich entlastet. Es müssen also dort weder bezüglich Hardware noch Software Vorkehrungen besonderer Art unternommen werden, um HMI Daten zu verwalten.This arrangement has the advantage that all HMI data and the associated actions are initiated and handled by the HMI data module. As a result, both the technical system as well as the deployable universal mobile control and monitoring modules are significantly relieved. There is no need to make any special arrangements regarding hardware or software to manage HMI data.

Die HMI Daten der internen Betriebsmittel BM21, BM22, BM23 werden im HMI Datenmodul AP2 mit Hilfe einer Verarbeitungseinheit AVE ersten Mitteln AUS zur bevorzugt zyklischen Verwaltung, d.h. insbesondere zur Erfassung, Speicherung und Aktualisierung, zugeführt. Dabei werden sowohl HMI Anzeigedaten, die an ein mobiles Bedien- und Beobachtungsmoduls auszugeben sind, als auch HMI Eingabedaten, die von einem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul entgegenzunehmen sind, verarbeitet. Weiterhin sind zweite Mittel AMU zur Verwaltung des zweiten regionalen Bedienbereichs OA2 der technischen Anlage M2 und zur Zuordnung eines darin befindlichen universellen mobilen, Bedien- und Beobachtungsmoduls MU vorhanden. Die Verwaltung des zweiten regionalen Bedienbereichs OA2 kann z.B. mit Hilfe von gespeicherten Flächenkoordinaten erfolgen. Befindet sich die aktuelle Position des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls innerhalb der Grenzen der zugelassenen Flächenkoordinaten, so bewirken die zweiten Mittel die gewünschte Zuordnung eines Bedien- und Beobachtungsmoduls zur technischen Anlage AMU. Die zweite Datenschnittstelle ASK des HMI Datenmoduls AP2 ermöglicht schließlich einen bevorzugt berührungslosen Austausch von HMI Daten mit dem im regionalen Bedienbereich der technischen Anlage befindlichen mobilen, universellen Bedien- und Beobachtungsmodul.The HMI data of the internal resources BM21, BM22, BM23 are in the HMI data module AP2 using a processing unit AVE first means OFF for preferably cyclic management, ie in particular for acquisition, storage and updating supplied. Both HMI display data, which is to be output to a mobile operator control and monitoring module, and HMI input data, which are to be received by a mobile operator control and monitoring module, are processed. Furthermore, there are second means AMU for the administration of the second regional operating area OA2 of the technical installation M2 and for the assignment of a universal mobile, operating and monitoring module MU located therein. The administration of the second regional operating area OA2 can take place, for example, with the aid of stored area coordinates. If the current position of the mobile operating and monitoring module is within the limits of the permitted area coordinates, the second means bring about the desired assignment of an operating and monitoring module to the technical installation AMU. Finally, the second data interface ASK of the HMI data module AP2 enables a preferably non-contact exchange of HMI data with the mobile, universal operating and monitoring module located in the regional operating area of the technical installation.

Diese Daten werden vom mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU über eine erste externe Datenschnittstelle MSK auf berührungslose Weise entgegengenommen und bevorzugt über einen internen Datenbus MUDB und Vermittlung einer Verarbeitungseinheit MVE weiteren Mitteln MBO zur Ausgabe insbesondere von HMI Anzeigedaten zugeführt, z.B. einem LCD-Display. Weiterhin sind Mittel MBU zur Vorgabe von HMI Eingabedaten vorgesehen, z.B. eine Tastatur oder ein berührungssensitives Display, z.B. ein Touchscreen. Hierüber von einer Person vorgegebene Eingabewerte werden wiederum bevorzugt durch Vermittlung der Verarbeitungseinheit MVE auf berührungslose Weise über die Datenschnittstelle MSK in das HMI Datenmodul zurückgeladen.These data are received by the mobile operator control and monitoring module MU via a first external data interface MSK in a contactless manner and preferably via an internal data bus MUDB and switching a processing unit MVE further means MBO supplied to the output of particular HMI display data, e.g. an LCD display. Furthermore, means MBU are provided for inputting HMI input data, e.g. a keyboard or a touch-sensitive display, e.g. a touch screen. In turn, input values predefined by a person are preferably reloaded into the HMI data module via the data interface MSK in a contactless manner by the processing unit MVE.

Die im Beispiel der Fig. 4 dargestellte Ausführung für ein bei dem erfindungsgemäßen System einsetzbares mobiles Bedienund Beobachtungsmodul MU weist vorteilhaft eine zweite externe Datenschnittstelle MSP zum berührungslosen Austausch von Ortungssignalen für die Positionsbestimmung auf, z.B. mit den Sende- und Empfangsstationen GPS1, GPS2, GPS3 eines Satellitensystems für Ortungssignale. Schließlich sind Mittel MUS zur Zwischenspeicherung d.h. Pufferung von Daten vorhanden, insbesondere von Positionsdaten und HMI Daten, d.h. HMI Eingabedaten, HMI Initialisierungsdaten und HMI Anzeigedaten.In the example of the Fig. 4 shown embodiment for a usable in the inventive system mobile operating and monitoring module MU advantageously has a second external data interface MSP for the contactless exchange of locating signals for the position determination, for example with the transmitting and receiving stations GPS1, GPS2, GPS3 a satellite system for locating signals. Finally, MUS means are available for buffering, ie buffering data, in particular position data and HMI data, ie HMI input data, HMI initialization data and HMI display data.

Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil, dass entgegen herkömmlichen HMI Geräten eine Aufteilung einerseits der Funktion der Verwaltung von HMI Daten auf ein HMI Datenmodul und andererseits der Funktion der Anzeige- und Bedienung von HMI Daten auf ein universelles mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul erfolgt. Die Funktionen der "Verwaltung" und "Anzeige- und Bedienung" sind somit jeweils dort zugeordnet, wo deren Umsetzung am wirkungsvollsten möglich ist. So stellt eine technische Anlage naturgemäß Quelle und Senke für HMI Daten dar, ist aber nicht in jedem Fall das geeignete Gerät, um damit auch gleichzeitig direkte Bedienungen und Beobachtungen vorzunehmen. Andererseits ist ein universelles, mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul bestens geeignet zur Bereitstellung von Anzeige- und Bedienfunktionen, aber nicht in jedem Falle das geeignete Gerät, um auch die Verwaltung von u.U. umfangreichen HMI Daten zu bewältigen.The invention offers the particular advantage that, contrary to conventional HMI devices, a division of the function of managing HMI data to an HMI data module on the one hand and the function of displaying and operating HMI data on one universal mobile operating and monitoring module on the other hand. The functions of the "administration" and "display and operation" are thus assigned in each case where their implementation is the most effective possible. Thus, a technical system naturally represents a source and sink for HMI data, but is not always the appropriate device in order to carry out direct operations and observations at the same time. On the other hand, a universal, mobile operating and monitoring module is ideally suited for the provision of display and operating functions, but not always the appropriate device to handle the management of possibly extensive HMI data.

Anhand der Fig. 5 bis 7 wird nachfolgend ein zweites Ausführungsbeispiel für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System erläutert. Dabei werden die Aufgaben des HMI Datenmoduls aus dem Beispiel der Figuren 1 bis 3 in dem Beispiel der Figuren 5 bis 7, und auch in dem nachfolgend noch näher erläuterten und in den Figuren 8 bis 10 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel von einem zentralen Server und HMI Kommunikationsmodulen ausgeführt.Based on Fig. 5 to 7 In the following, a second exemplary embodiment of an HMI system designed according to the invention will be explained. The tasks of the HMI data module from the example of the FIGS. 1 to 3 in the example of FIGS. 5 to 7 , and also in the following explained in more detail and in the FIGS. 8 to 10 illustrated further embodiment of a central server and HMI communication modules executed.

So spannen ein erstes und zweites HMI Kommunikationsmodul AP3 und AP4, welche über jeweils einen in den Figuren 5 bis 7 strichliert und oval dargestellten Sende- und Empfangsbereich AP3R bzw. AP4R verfügen, beispielhaft einen dritten regionalen Bedienbereich OA3 auf. Deren Sende- und Empfangsbereiche überdecken diesen somit vollständig. Das erste und zweite HMI Kommunikationsmodul AP3 und AP4, und somit der dritte regionale Bedienbereich OA3 sind im Beispiel der Figuren 5 bis 7 einer technischen Anlage M3 zugeordnet.Thus span a first and second HMI communication module AP3 and AP4, which via one in the FIGS. 5 to 7 dashed and oval illustrated transmission and reception area AP3R and AP4R have, for example, a third regional operating area OA3 on. Their transmitting and receiving areas thus completely cover this. The first and second HMI communication modules AP3 and AP4, and thus the third regional operating area OA3 are in the example of FIGS. 5 to 7 assigned to a technical system M3.

Entsprechend spannen ein drittes und viertes HMI Kommunikationsmodul AP5 und AP6, welche über jeweils einen in den Figuren 5 bis 7 strichliert und oval dargestellten Sende- und Empfangsbereiche AP5R bzw. AP6R verfügen, beispielhaft einen vierten regionalen Bedienbereich OA4 auf. Deren Sende- und Empfangsbereiche überdecken diesen somit vollständig. Das dritte und vierte HMI Kommunikationsmodul AP5 und AP6, und somit der vierte regionale Bedienbereich OA4 sind im Beispiel der Figuren 5 bis 7 einer technischen Anlage M3 zugeordnet.Accordingly stretched a third and fourth HMI communication module AP5 and AP6, which via each one in the FIGS. 5 to 7 dashed and oval illustrated transmitting and receiving areas AP5R and AP6R have, for example, a fourth regional operating area OA4. Their transmitting and receiving areas thus completely cover this. The third and fourth HMI communication module AP5 and AP6, and thus the fourth regional operating area OA4 are in the example of FIGS. 5 to 7 assigned to a technical system M3.

Die HMI Kommunikationsmodule AP3, AP4, AP5, AP6 sind über ein Datennetzwerk CN mit einem zentralen Server CS für HMI Daten verbunden. Dieser zentralen Server CS ist wiederum mit den technischen Anlagen M3, M4 verbunden und weist erste Mittel zur bevorzugt zyklischen Verwaltung von HMI Daten der technischen Anlagen M3, M4 auf. Weiterhin sind zweite Mittel vorhanden, welche zur Verwaltung der regionalen Bedienbereiche OA3 und OA4 der technischen Anlagen M3, M4 und zur Zuordnung eines universellen, mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls MU dienen, falls dessen aktuelle Position in einem der regionalen Bedienbereich OA3 oder OA4 liegt. Weiterhin sind die HMI Kommunikationsmodule AP3, AP4 und AP5, AP6 vorhanden, welche wie oben beschrieben, der technischen Anlage M3 bzw. M4 zugeordneten sind. Die HMI Kommunikationsmodule weisen Netzwerkmittel CN zur Verbindung mit dem zentralen Server CS und Lademittel zumindest für HMI Daten der technischen Anlage M3 oder M4 in ein zugeordnetes universelles, mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul MU.The HMI communication modules AP3, AP4, AP5, AP6 are connected via a data network CN to a central server CS for HMI data. This central server CS is in turn connected to the technical equipment M3, M4 and has the first means for the preferably cyclic management of HMI data of the technical installations M3, M4. Furthermore, there are second means which serve for the administration of the regional operating areas OA3 and OA4 of the technical installations M3, M4 and for the assignment of a universal, mobile operating and monitoring module MU, if its current position lies in one of the regional operating area OA3 or OA4. Furthermore, there are the HMI communication modules AP3, AP4 and AP5, AP6, which, as described above, are assigned to the technical system M3 or M4. The HMI communication modules have network means CN for connection to the central server CS and loading means for at least HMI data of the technical system M3 or M4 in an associated universal mobile operating and monitoring module MU.

So ist in Fig. 5 dargestellt, wie vergleichbar zu Fig. 1 in einem ersten Schritt von einem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU, Ortungssignale zur Positionsbestimmung empfangen werden. Diese werden wiederum beispielsweise von einem Satellitensystem GPS1, GPS2, GPS3 bereitgestellt, insbesondere einem GPS Satellitensystem.So is in Fig. 5 shown as comparable to Fig. 1 be received in a first step by a mobile control and monitoring module MU, locating signals for position determination. These in turn are provided for example by a satellite system GPS1, GPS2, GPS3, in particular a GPS satellite system.

Fig. 6 zeigt, vergleichbar zu Fig. 2, wie in einem zweiten Schritt von dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU Sendetelegramme PAP 5 insbesondere mit Positionsdaten abgeschickt werden. Im Beispiel der Fig. 6 nimmt das am nächsten liegende HMI Kommunikationsmodul AP5 die Positionsdaten entgegen und überträgt diese an den zentralen Server CS. Die Sendetelegramme PAP5 des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls MU gelangen somit gerade an das HMI Kommunikationsmodul AP5, in dessen Sende- und Empfangsbereich AP5R sich das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU befindet, insbesondere zur Übermittlung von Positionsdaten bzw. von HMI Eingabedaten. Grundsätzlich kann aber jedes der HMI Kommunikationsmodule AP3 bis AP6 die Positionsdaten unabhängig davon entgegennehmen, ob sich das Bedien- und Beobachtungsmodul gerade im dazugehörigen regionalen Bedienbereich befindet. Es muss lediglich sichergestellt sein, dass eine Verbindung über den Sende- und Empfangsbereich zumindest eines HMI Kommunikationsmoduls möglich ist. Nun ist das universelle, mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU mit Hilfe des zentralen Servers CS zumindest temporär dem regionalen Bedienbereich OA4 und damit der technischen Anlage M4 zugeordnet. Fig. 6 shows, comparable to Fig. 2 in how, in a second step, transmission telegrams PAP 5, in particular with position data, are sent by the mobile operator control and monitoring module MU. In the example of Fig. 6 The closest HMI communication module AP5 receives the position data and transmits them to the central server CS. The transmission telegrams PAP5 of the mobile operator control and monitoring module MU thus reach the HMI communication module AP5, in whose transmission and reception area AP5R the mobile operator control and monitoring module MU is located, in particular for the transmission of position data or HMI input data. In principle, however, each of the HMI communication modules AP3 to AP6 can accept the position data independently of whether the operating and monitoring module is currently located in the associated regional operating area. It must only be ensured that a connection over the transmission and reception range of at least one HMI communication module is possible. Now, the universal, mobile operator control and monitoring module MU with the help of the central server CS at least temporarily assigned to the regional operating area OA4 and thus the technical system M4.

Fig. 7 zeigt schließlich, wie vergleichbar zur Fig. 3 in einem dritten Schritt das HMI Kommunikationsmodul AP5, in dessen Sende- und Empfangsbereich AP5R sich das mobile Bedienund Beobachtungsmodul MU befindet, vom zentralen Server CS ausgewählte Datentelegramme DAP5 insbesondere mit HMI Anzeigedaten und/oder HMI Initialisierungsdaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul sendet. Fig. 7 finally shows how comparable to Fig. 3 in a third step, the HMI communication module AP5, in whose transmission and reception area AP5R the mobile operating and monitoring module MU, sends data telegrams DAP5 selected by the central server CS, in particular with HMI display data and / or HMI initialization data, to the mobile operating and monitoring module.

Anhand der Fig. 8 bis 10 und Fig. 11, 12 werden nachfolgend ein drittes und ein viertes Ausführungsbeispiel für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System erläutert. Dabei sind ebenfalls ein zentraler Server CS vorhanden, an den beispielhaft vier HMI Kommunikationsmodule AP3 bis AP6 mit Sende- und Empfangsbereichen AP3R bis AP6R angeschlossen sind. Da diese Anordnungen weitgehend der in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Anordnung entspricht, wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die dazugehörigen, obigen Ausführungen verwiesen. Der wesentliche Unterschiede der Ausführungen von Fig. 8 bis 10 und Fig. 11, 12 gegenüber der Ausführung von Fig. 5 bis 7 besteht in einer jeweils anderen Art der Positionsbestimmung für ein mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul MU.Based on Fig. 8 to 10 and Fig. 11, 12th In the following, a third and a fourth exemplary embodiment of an HMI system designed according to the invention will be explained. In this case, a central server CS are also present, to which, by way of example, four HMI communication modules AP3 to AP6 with transmitting and receiving areas AP3R to AP6R are connected. Since these arrangements are largely in the Fig. 5 to 7 corresponds to the arrangement shown, reference is made to avoid repetition of the associated, above statements. The main differences of the versions of Fig. 8 to 10 and Fig. 11, 12th towards the execution of Fig. 5 to 7 consists of a different type of position determination for a mobile control and monitoring module MU.

So werden im Beispiel der Fig. 8 in einem ersten Schritt vom mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU zur Positionsbestimmung Nahwirkungsfelder empfangen und ausgewertet, insbesondere Abstrahlungssignale von benachbarten HMI Kommunikationsmodulen. In Fig. 8 sind dies beispielsweise Abstrahlungssignale AP5S, AP6S vom dritten bzw. vierten HMI Kommunikationsmodul AP5, AP6, insbesondere davon ausgehende Feldstärken. In einem, in Fig. 9 dargestellten, zweiten Schritt werden von dem mobilen Bedien- und Beobachtungsmodul MU wiederum Sendetelegramme PAP6 insbesondere mit Positionsdaten an das nächstliegende, in diesem Fall z.B. am Ende des Datenbusses CN angekoppelte HMI Kommunikationsmodul AP6 abgeschickt. Da das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU nun dem regionalen Bedienbereich OA4 und damit der technischen Anlage M4 zugeordnet ist, werden in einem in Fig. 10 dargestellten dritten Schritt z.B. über das am nächsten liegende HMI Kommunikationsmodul AP6 vom zentralen Server CS bereitgestellte Datentelegramme DAP6 insbesondere mit dazugehörigen HMI Anzeigedaten und/oder HMI Initialisierungsdaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul gesendet.So in the example of the Fig. 8 in a first step from the mobile operator control and monitoring module MU for position determination Nahwirkungsfelder received and evaluated, in particular radiation signals from adjacent HMI communication modules. In Fig. 8 These are, for example, radiation signals AP5S, AP6S from the third and fourth HMI communication module AP5, AP6, in particular field strengths emanating therefrom. In one, in Fig. 9 shown, second step will be from the mobile control and monitoring module MU sending telegrams PAP6 sent in particular with position data to the nearest, in this case, for example, at the end of the data bus CN coupled HMI communication module AP6. Since the mobile operating and monitoring module MU is now assigned to the regional operating area OA4 and thus to the technical installation M4, an in Fig. 10 represented third step, for example via the nearest HMI communication module AP6 provided by the central server CS data telegrams DAP6 sent in particular with associated HMI display data and / or HMI initialization data to the mobile control and monitoring module.

Demgegenüber werden im Beispiel der Fig. 11 in einem ersten Schritt Abstrahlungen MUS des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls MU von benachbarten HMI Kommunikationsmodulen empfangen, z.B. den Modulen AP5, AP6, und zur Positionsbestimmung des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls MU ausgewertet. Die hierfür notwendigen Empfangseinrichtungen in den HMI Kommunikationsmodulen können z.B. als GSM, GPRS oder WLAN Sende- und Empfangseinrichtungen ausgeführt sein. Die Positionsbestimmung erfolgt dann unter Auswertung dieser Abstrahlungen entweder in einem HMI Kommunikationsmodul oder im zentralen Server. Da das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU nun dem regionalen Bedienbereich OA4 und damit der technischen Anlage M4 zugeordnet ist, werden in einem in Fig. 12 dargestellten dritten Schritt z.B. über das am nächsten liegende HMI Kommunikationsmodul AP6 vom zentralen Server CS bereitgestellte Datentelegramme DAP6 insbesondere mit dazugehörigen HMI Anzeigedaten und/oder HMI Initialisierungsdaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul gesendet.In contrast, in the example of Fig. 11 in a first step, transmissions MUS of the mobile operator control and monitoring module MU received from adjacent HMI communication modules, eg the modules AP5, AP6, and evaluated for determining the position of the mobile operator control and monitoring module MU. The necessary reception devices in the HMI communication modules can be designed, for example, as GSM, GPRS or WLAN transmitting and receiving devices. The position is then determined by evaluating these emissions either in an HMI communication module or in the central server. Since the mobile operating and monitoring module MU is now assigned to the regional operating area OA4 and thus to the technical installation M4, an in Fig. 12 represented third step, for example via the nearest HMI communication module AP6 provided by the central server CS data telegrams DAP6 sent in particular with associated HMI display data and / or HMI initialization data to the mobile control and monitoring module.

Anhand der Fig. 13 und 14 wird nachfolgend ein fünftes Ausführungsbeispiel für ein gemäß der Erfindung gestaltetes HMI System erläutert. Da diese Anordnungen mit der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Anordnung vergleichbar ist, wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die dazugehörigen, obigen Ausführungen verwiesen. Der wesentliche Unterschiede der Ausführung von Fig. 13, 14 gegenüber der Ausführung von Fig. 1 bis 3 besteht wiederum in der Art der Positionsbestimmung für ein mobiles Bedien- und Beobachtungsmodul MU.Based on FIGS. 13 and 14 In the following, a fifth exemplary embodiment of an HMI system designed according to the invention is explained. Since these arrangements with the in the Fig. 1 to 3 The arrangement shown is comparable to avoid repetition of the associated above directed. The main differences of the execution of Fig. 13, 14th towards the execution of Fig. 1 to 3 in turn, in the type of position determination for a mobile control and monitoring module MU.

Bei dem in Fig. 13 dargestellten ersten Schritt erfolgt die Positionsbestimmung durch das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul selbst. Hierzu werden Nahwirkungsfelder SAM2 empfangen und ausgewertet, die von dem in räumlicher Nähe befindlichen HMI Datenmodul AP2, das in der zweiten technischen Anlage M2 integriert ist, abgestrahlt werden. Diese Nahwirkungsfelder können z.B. auf einem bekannten Übertragungsstandard beruhen, z.B. dem sogenannten BLUETOOTH- oder Infrarot-Standard. Die Positionsbestimmung des mobilen Bedien- und Beobachtungsmoduls erfolgt durch Platzierung im Datenerfassungsbereich eines HMI Datenmoduls. Nachdem das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul MU sein Position bestimmt und dem HMI Datenmodul AP2 übermittelt hat, ist es dem regionalen Bedienbereich OA2 und damit der technischen Anlage M2 zugeordnet. Nun können in einem in Fig. 14 dargestellten dritten Schritt durch Abstrahlungen im Datensendebereich DAM2 des HMI Datenmoduls AP2 dazugehörigen HMI Anzeigedaten und/oder HMI Initialisierungsdaten an das mobile Bedien- und Beobachtungsmodul übermittelt werden.At the in Fig. 13 Position determination by the mobile operating and monitoring module itself takes place. For this purpose, proximity fields SAM2 are received and evaluated, which are radiated by the spatially close HMI data module AP2, which is integrated in the second technical system M2. These proximity fields can be based, for example, on a known transmission standard, for example the so-called BLUETOOTH or infrared standard. The position of the mobile operator control and monitoring module is determined by placement in the data acquisition area of an HMI data module. After the mobile operating and monitoring module MU has determined its position and transmitted it to the HMI data module AP2, it is assigned to the regional operating area OA2 and thus to the technical installation M2. Well in an in Fig. 14 represented third step by emissions in the data transmission range DAM2 of the HMI data module AP2 associated HMI display data and / or HMI initialization data to the mobile control and monitoring module are transmitted.

Claims (25)

  1. A method for controlling and monitoring a technical installation (M1; M2), to which at least one regional operating area (OA1; OA2) in an operating area (OA) is assigned, by means of a universal mobile control and monitoring module (MU), therein:
    a) in a first step the current position of the universal mobile control and monitoring module (MU) is determined with the aid of positioning signals;
    b) in a second step the universal mobile control and monitoring module (MU) is assigned to the technical installation (M1; M2), if the current position of the universal mobile control and monitoring module (MU) lies within the regional operating area (OA1; OA2) of the technical installation (M1; M2), and
    c) in a third step HMI data (DM2) of the technical installation (M1; M2) is loaded into the assigned universal mobile control and monitoring module (MU),
    characterised in that the HMI data (DM2), depending on the location of the assigned universal mobile control and monitoring module (MU), is transmitted within the regional operating area (OA1; OA2) of the assigned technical installation (M1; M2), wherein the transmission of the HMI data (DM2) is executed as a function of the distance between the technical installation (M1; M2) and the control and monitoring module (MU).
  2. Method according to claim 1, wherein HMI display data is loaded into the assigned universal mobile control and monitoring module (MU) along with the HMI data (DM2) of the technical installation (M1; M2).
  3. Method according to claim 2, wherein the HMI display data contains at least process values of the technical installation (M1; M2), especially actual values and alarm messages of technical operating resources (BM21, BM22, BM23) of the technical installation (M1; M2).
  4. Method according to claim 1, wherein HMI initialisation data is loaded into the assigned universal mobile control and monitoring module (MU) along with the HMI data (DM2).
  5. Method according to claim 4, wherein the HMI initialization data at least brings about a parameterisation of the display of HMI data of the technical installation (M1; M2) on the assigned universal mobile control and monitoring module (MU).
  6. Method according to one of the preceding claims, wherein, in a fourth step, after the HMI data has been updated in the assigned universal mobile control and monitoring module (MU), the data is reloaded into the technical installation (M1; M2), especially in the form of HMI input data (PM1; PM2).
  7. Method according to claim 6, wherein the uploaded HMI data comprises data containing specified values for the technical installation (M1; M2), especially desired values and default values for technical resources (BM21, BM22, BM23) of the technical installation (M1; M2).
  8. Method according to one of the preceding claims, wherein a mobile telephone is used as a universal mobile control and monitoring module (MU).
  9. Method according to one of claims 1 to 7, wherein a personal digital assistant (PDA) is used as the universal mobile control and monitoring module (MU).
  10. An HMI system for executing the method according to one of the preceding claims, with at least one universal mobile control and monitoring module (MU) and with at least one HMI data module (AP1; AP2) assigned to the technical installation (M1; M2), the HMI data module comprising:
    a) First means (AUS) for preferably cyclic management of HMI data of the technical installation (M1; M2),
    b) Second means (AMU) for
    b1) managing the regional operating area (OA1; OA2) of the technical installation (M1; M2) and for
    b2) assigning a universal mobile control and monitoring module (MU), the actual position of which lies in the regional operating area (OA1; OA2) of the technical installation (M1; M2), and
    c) Third means (ASK) at least for loading (DM2) of HMI data of the technical installation (M1; M2) into the assigned universal mobile control and monitoring module (MU),
    characterised in that the HMI data module (AP1; AP2) is configured to take over the management of the HMI data (DM2) in relation to its selection and updating as a function of the distance between the universal mobile control and monitoring module (MU) and the technical installation.
  11. HMI system according claim 10, wherein the HMI data module (AP1; AP2) is integrated into the technical installation (M1; M2).
  12. HMI system according to claim 10, with a data bus (M2DB) configured to couple the HMI data module (AP1; AP2) to the technical installation (M1; M2).
  13. HMI system according to claim 10, wherein the third means (ASK) transmits the HMI data in a contactless manner into the assigned universal mobile control and monitoring module (MU).
  14. HMI system according to claim 10, wherein the HMI data module (AP1; AP2) has fourth means for receiving at least transmission messages (PM1; PM2), which contain at least HMI input data for updating the HMI data of the technical installation (M1; M2) of the assigned universal mobile control and monitoring module (MU).
  15. HMI system according to claim 10, wherein the universal mobile control and monitoring module (MU) comprises means (MSP) for position determination, which
    a) analyzes positioning signals that are provided by a satellite system (GPS1, GPS2, GPS3), especially a GPS satellite system.
    b) transmits the current position to the second means of the HMI data module (AP1; AP2).
  16. HMI system according to claim 10, wherein the universal mobile control and monitoring module (MU) comprises means (MSP) for position determination which,
    a) as positioning signals in the regional operating area (OA1; OA2), analyses short-range fields, especially short-range fields based on a Bluetooth standard or an infrared standard.
    b) transmits the current position to the second means of the HMI data module (AP1; AP2).
  17. HMI system according to claim 10, with
    a) a central server (CS) comprising the first means (AUS) and second means (AMU), and with
    b) at least one HMI communications module (AP3, AP4; AP5, AP6) which is assigned to a technical installation (M3; M4) and comprises:
    b1) network means (CN) for connecting to the central server (CS), and
    b2) loading means at least for HMI data of the technical installation (M3; M4) into the assigned universal mobile control and monitoring module (MU).
  18. HMI system according to claim 17, wherein an HMI communications module (AP3, AP4; AP5, AP6) comprises receive means (AP3R, AP4R; AP5R, AP6R) at least for transmission messages (DAP5, DAP6) with HMI input data for the technical installation (M3; M4) from the assigned universal mobile control and monitoring module (MU) and for forwarding the transmission messages to the first means (AUS) of the central server (CS).
  19. HMI system according to claim 17, wherein the universal mobile control and monitoring module (MU) has means (MSP) for positioning, which
    a) analyse positioning signals that are provided by a satellite system (GPS1, GPS2, GPS3), especially a GPS satellite system, and
    b) transmit the actual position to receiving means (AP5R) of an HMI communications module (AP5) for forwarding to the second means (AMU) of the central server (CS).
  20. HMI system according to claim 17, wherein the universal mobile control and monitoring module (MU) has means (MSP) for position determination, which
    c) analyse positioning signals from close-range fields able to be received in the regional operating area (OA3; OA4), especially short-range fields based on a Bluetooth standard or an infrared standard.
    d) transmit the actual position to the second means (AUS) of the central server (CS).
  21. HMI system according to claim 17 wherein an HMI communications module (AP5, AP6) comprises receive means (AP5R, AP6R) which for positioning, receive and analyse emissions (MUS) of the universal mobile control and monitoring module (MU) as positioning signals.
  22. HMI system according to claim 17, wherein an HMI communications module (AP5, AP6) comprises receive means (AP5R, AP6R) which receive and analyse emissions (MUS) of the universal mobile control and monitoring module (MU) as positioning signals and transmit them to the central server (CS).
  23. HMI system according to claim 21 or 22, with GSM transmit and receive devices as receive means (AP5R, AP6R) for emissions (MUS) of the universal mobile control and monitoring module (MU).
  24. HMI system according to claim 21 or 22, with GPRS transmit and receive devices as receive means (AP5R, AP6R) for emissions (MUS) of the universal mobile control and monitoring module (MU).
  25. HMI system according to claim 21 or 22, with WLAN transmit and receive devices as receive means (AP5R, AP6R) for emissions (MUS) of the universal mobile control and monitoring module (MU).
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