DE102011004312A1 - Position-dependent auto-configuration apparatus for unit module of cabinet, has detection device, which detects mounting position of unit module fastened to mounting units - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur positionsabhängigen Autokonfiguration eines Gerätemoduls und insbesondere eine Montageort-abhängige Autokonfiguration eines Automatisierungsgerätes.The invention relates to a method and a device for position-dependent autoconfiguration of a device module and in particular a mounting location-dependent autoconfiguration of an automation device.
Steuergeräte bzw. Automatisierungsgeräte werden für ihren Einsatz in einem Netzwerk, insbesondere einem Automatisierungsnetzwerk konfiguriert. Dabei werden Konfigurationseinstellungen, beispielsweise eine eigene Netzwerkadresse des Gerätemoduls oder Serveradressen von für das Gerätemodul bzw. Gerät vorgesehene Server eingerichtet. Die Server umfassen z. B. einen DNS-Server, einen Default-Router oder einen Steuerungsserver. Weiterhin können zugehörige Sicherheitseinstellungen bzw. Securityeinstellungen, beispielsweise Schlüssel, digitale Zertifikate oder Berechtigungsinformationen, bei dem Automatisierungsgerät bzw. Gerätemodul konfiguriert werden. Steuer- bzw. Automatisierungsgeräte werden in vielen Fällen in sog. Schaltschränken oder Racks montiert.Control devices or automation devices are configured for use in a network, in particular an automation network. In this case, configuration settings, for example a dedicated network address of the device module or server addresses, are set up by servers provided for the device module or device. The servers include z. For example, a DNS server, a default router or a control server. Furthermore, associated security settings or security settings, such as keys, digital certificates or authorization information, can be configured in the automation device or device module. Control or automation devices are often mounted in so-called control cabinets or racks.
Aus der
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Konfiguration eines Gerätemoduls zu schaffen, bei der die Konfiguration der Gerätemodule schnell und fehlerfrei erfolgt.It is therefore an object of the present invention to provide a method and apparatus for configuring a device module in which the configuration of the device modules is fast and error-free.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved by a device having the features specified in claim 1.
Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung zur positionsabhängigen Autokonfiguration mindestens eines Gerätemoduls mit einer Erfassungseinrichtung, die eine Montageposition eines an einer Montageeinrichtung befestigten Gerätemoduls erfasst, wobei das befestigte Gerätemodul mit Konfigurationsdaten in Abhängigkeit der erfassten Montageposition automatisch konfigurierbar ist.The invention describes a device for position-dependent autoconfiguration of at least one device module with a detection device that detects a mounting position of a device module attached to a mounting device, wherein the attached device module with configuration data depending on the detected mounting position is automatically configurable.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt somit das Bootstrapping bzw. die Konfiguration des Gerätemoduls abhängig von der Montageposition bzw. dem Montageort, ohne dass ein Monteur bzw. Nutzer bei der Montage darauf achten muss, welches Gerätemodul an welcher Montageposition montiert wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich somit vor allem für Standard-Gerätemodule, die erst nach ihrer Montage mittels der Konfigurationsdaten individualisiert werden, um eine entsprechende technische Funktion zu übernehmen. Die Montage der Gerätemodule bzw. Standard-Gerätemodule kann durch den Monteur bzw. Nutzer in einfacher Weise durchgeführt werden, ohne dass sich der Monteur Gedanken machen muss, an welcher genauen Stelle bzw. Montageposition er das jeweilige Gerätemodul bei einer Montageeinrichtung, beispielsweise eines Schaltschrankes, montiert. Eine fehlerhafte Konfiguration aufgrund einer irrtümlichen Montage seitens des Monteurs bzw. des Nutzers kann daher weitgehend durch die erfindungsgemäße Vorrichtung verhindert werden.In the apparatus according to the invention thus the bootstrapping or the configuration of the device module is dependent on the mounting position or the mounting location, without a fitter or user must pay attention during installation, which device module is mounted at which mounting position. The device according to the invention is therefore particularly suitable for standard device modules, which are individualized only after their installation by means of the configuration data in order to assume a corresponding technical function. The installation of the device modules or standard device modules can be performed by the fitter or user in a simple manner, without the fitter has to worry, at which exact point or mounting position he the respective device module in a mounting device, such as a control cabinet, assembled. A faulty configuration due to an erroneous installation by the installer or the user can therefore be largely prevented by the device according to the invention.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Montageeinrichtung eine Aufnahmeeinrichtung zum Einrasten des Gerätemoduls in die Montageeinrichtung auf. Bei der Montageinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Hutschiene oder dergleichen handeln. Das Einrasten des Gerätemoduls erlaubt eine besonders einfache und vorzugsweise wieder lösbare Verbindung des Gerätemoduls mit der Montageeinrichtung.In a possible embodiment of the device according to the invention, the mounting device has a receiving device for locking the device module in the mounting device. The mounting device may be, for example, a DIN rail or the like. The engagement of the device module allows a particularly simple and preferably detachable connection of the device module with the mounting device.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Erfassungseinrichtung mindestens einen Sensor zur Erfassung der Montageposition des an die Montageeinrichtung montierten Gerätemoduls auf.In one possible embodiment of the device according to the invention, the detection device has at least one sensor for detecting the mounting position of the device module mounted on the mounting device.
Bei einer möglichen Ausführungsform ist der Sensor zur Erfassung der Montageposition an dem Gerätemodul selbst angebracht.In one possible embodiment, the sensor for detecting the mounting position is attached to the device module itself.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Sensor zur Erfassung der Montageposition an der Montageeinrichtung angebracht.In an alternative embodiment, the sensor for detecting the mounting position is attached to the mounting device.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Gerätemodul eine Schnittstelle auf, über die es Konfigurationsdaten zur Konfiguration des Gerätemoduls von einem Konfigurationsserver bezieht.In one possible embodiment of the device according to the invention, the device module has an interface via which it obtains configuration data for configuring the device module from a configuration server.
Bei einer möglichen Ausführungsform ist diese Schnittstelle des Gerätemoduls eine drahtlose Schnittstelle.In one possible embodiment, this interface of the device module is a wireless interface.
Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist diese Schnittstelle des Gerätemoduls eine drahtgebundene Schnittstelle.In an alternative embodiment of the device according to the invention, this interface of the device module is a wired interface.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung hängen die von dem Konfigurationsserver durch das Gerätemodul bezogenen Konfigurationsdaten von der erfassten Montageposition des befestigten Gerätemoduls ab, wobei die Montageposition von dem Gerätemodul zu dem Konfigurationsserver übertragen wird.In a possible embodiment of the device according to the invention, the configuration data obtained from the configuration server by the device module depend on the detected Mounting position of the attached device module, wherein the mounting position is transmitted from the device module to the configuration server.
Die Übertragung der Montageposition des befestigten Gerätemoduls erfolgt bei einer möglichen Ausführungsform von dem Gerätemodul über die drahtlose oder drahtgebundene Schnittstelle zu dem Konfigurationsserver.The transmission of the mounting position of the attached device module is in one possible embodiment of the device module via the wireless or wired interface to the configuration server.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform erfolgt die Übertragung der Montageposition des befestigten Gerätemoduls direkt von der Montageeinrichtung zu dem Konfigurationsserver.In a further possible embodiment, the transmission of the mounting position of the attached device module takes place directly from the mounting device to the configuration server.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die Konfigurationsdaten Adressdaten auf, insbesondere eine dem Gerätemodul zugewiesene Netzwerkadresse oder eine Netzwerkadresse eines für das Gerätemodul vorgesehenen Servers. Bei der Adresse kann es sich beispielsweise um eine IP-Adresse handeln.In one possible embodiment of the device according to the invention, the configuration data comprises address data, in particular a network address assigned to the device module or a network address of a server provided for the device module. The address may be, for example, an IP address.
Bei einer möglichen Ausführungsform sind die Konfigurationsdaten eine Netzwerkadresse eines DNS-Servers, eines Automatisierungsservers oder eines Default-Routers, welche für das jeweilige Gerätemodul vorgesehen sind.In one possible embodiment, the configuration data is a network address of a DNS server, an automation server or a default router, which are provided for the respective device module.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die Konfigurationsdaten sicherheitsrelevante Daten auf, beispielsweise kryptographische Schlüssel, insbesondere Passwörter, digitale Zertifikate und dergleichen, die von dem Gerätemodul zur sicheren Kommunikation verwendet werden.In one possible embodiment of the device according to the invention, the configuration data contain security-relevant data, for example cryptographic keys, in particular passwords, digital certificates and the like, which are used by the device module for secure communication.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die Konfigurationsdaten Parameter zum Betrieb des Gerätemoduls, beispielsweise zu überwachende Schwellwerte angeschlossener Sensoren, auf.In a further possible embodiment of the device according to the invention, the configuration data comprise parameters for operating the device module, for example threshold values of connected sensors to be monitored.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen die Konfigurationsdaten auch Steueranweisungen zum Betrieb des Gerätemoduls bzw. Automatisierungsgerätes.In a further possible embodiment of the device according to the invention, the configuration data also comprise control instructions for the operation of the device module or automation device.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind mehrere Gerätemodule über einen Bus mit dem Konfigurationsserver verbunden, wobei durch die Erfassungseinrichtung die Montageposition des befestigten Gerätemoduls mittels Laufzeitmessung einer zwischen dem Gerätemodul und dem Konfigurationsserver ausgetauschten Nachricht oder ausgetauschten Messsignals erfasst wird.In one possible embodiment of the device according to the invention, a plurality of device modules are connected to the configuration server via a bus, the mounting position of the attached device module being detected by transit time measurement of a message exchanged between the device module and the configuration server or exchanged measurement signal.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die erfasste Montageposition des befestigten Gerätemoduls eine eindimensionale Montageposition auf, beispielsweise in Längsrichtung einer Montageschiene.In one possible embodiment of the device according to the invention, the detected mounting position of the attached device module has a one-dimensional mounting position, for example in the longitudinal direction of a mounting rail.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die erfasste Montageposition eine zweidimensionale Montageposition auf, beispielsweise eine Montageposition auf einer Montageschiene sowie die Position bzw. Nummer der jeweiligen Montageschiene innerhalb eines Schaltschrankes.In a further possible embodiment of the device according to the invention, the detected mounting position has a two-dimensional mounting position, for example a mounting position on a mounting rail and the position or number of the respective mounting rail within a control cabinet.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die erfasste Montageposition eine dreidimensionale Montageposition auf.In a further possible embodiment of the device according to the invention, the detected mounting position has a three-dimensional mounting position.
Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur positionsabhängigen Konfigurierung eines Gerätemoduls mit den in Patentanspruch 9 angegebenen Merkmalen.The invention further provides a method for position-dependent configuration of a device module having the features specified in claim 9.
Die Erfindung schafft ein Verfahren zum positionsabhängigen Autokonfigurieren eines Gerätemoduls mit den Schritten:
Erfassen einer Montageposition eines an einer Montageeinrichtung befestigten Gerätemoduls und
Durchführen einer automatischen Konfiguration des an der Montageeinrichtung befestigten Gerätemoduls mit Konfigurationsdaten in Abhängigkeit der erfassten Montageposition des befestigten Gerätemoduls.The invention provides a method for position-dependent autoconfiguration of a device module with the steps:
Detecting a mounting position of a mounted on a mounting device module and
Performing an automatic configuration of the mounted on the mounting device device module with configuration data depending on the detected mounting position of the attached device module.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Konfigurationsdaten von einem Konfigurationsserver bereitgestellt und an das befestigte Gerätemodul automatisch übertragen.In one possible embodiment of the method according to the invention, the configuration data is provided by a configuration server and automatically transmitted to the attached device module.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens überträgt das Gerätemodul die erfasste Montageposition des Gerätemoduls zusammen mit einer Geräte-ID des Gerätemoduls an den Konfigurationsserver.In one possible embodiment of the method according to the invention, the device module transmits the detected mounting position of the device module together with a device ID of the device module to the configuration server.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens selektiert der Konfigurationsserver Konfigurationsdaten zur Konfiguration des Gerätemoduls in Abhängigkeit der an ihn übertragenen Montageposition und überträgt die selektierten Konfigurationsdaten zurück an das befestigte Gerätemodul.In one possible embodiment of the method according to the invention, the configuration server selects configuration data for the configuration of the device module as a function of the mounting position transmitted to it and transmits the selected configuration data back to the attached device module.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens authentisiert sich das Gerätemodul nach Befestigung des Gerätemoduls an die Montageeinrichtung gegenüber dem Konfigurationsserver. In one possible embodiment of the method according to the invention, the device module authenticates after attachment of the device module to the mounting device relative to the configuration server.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nach Erfassen einer erfolgten Demontage des Gerätemoduls von der Montageeinrichtung die Konfigurationsdaten des Gerätemoduls automatisch wieder gelöscht.In a possible embodiment of the method according to the invention, the configuration data of the device module are automatically deleted after detecting a successful disassembly of the device module of the mounting device.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens überträgt nach Erfassen einer Demontage des Gerätemoduls von der Montageeinrichtung das Gerätemodul oder die Montageeinrichtung eine entsprechende Nachricht an den Konfigurationsserver, um diesem mitzuteilen, dass das Gerätemodul demontiert ist.In a further possible embodiment of the method according to the invention transmits after detecting a disassembly of the device module of the mounting device, the device module or the mounting device a corresponding message to the configuration server to inform him that the device module is dismantled.
Die Erfindung schafft ferner einen Schaltschrank mit mindestens einer positionsabhängigen Autokonfigurationsvorrichtung für Gerätemodule und mit einer Erfassungseinrichtung, die eine Montageposition eines an einer Montageeinrichtung des Schaltschrankes befestigten Gerätemoduls erfasst, wobei das befestigte Gerätemodul mit Konfigurationsdaten in Abhängigkeit der erfassten Montageposition automatisch konfigurierbar ist.The invention further provides a control cabinet with at least one position-dependent autoconfiguration device for device modules and with a detection device that detects a mounting position of a device mounted on a mounting device of the cabinet module, the fixed device module with configuration data depending on the detected mounting position is automatically configurable.
Bei einer möglichen Ausführungsform weist der Schaltschrank eine Datenschnittstelle zum Anschluss an einen entfernten Konfigurationsserver bzw. an einen in dem Schaltschrank integrierten Konfigurationsserver auf, von dem die Gerätemodule ihre Konfigurationsdaten in Abhängigkeit von der erfassten Montageposition des jeweiligen Gerätemoduls beziehen.In one possible embodiment, the control cabinet has a data interface for connection to a remote configuration server or to a configuration server integrated in the control cabinet, from which the device modules obtain their configuration data as a function of the detected mounting position of the respective device module.
Des Weiteren werden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur positionsabhängigen Autokonfiguration eines Gerätemoduls unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.Furthermore, embodiments of the device according to the invention and of the method according to the invention for the position-dependent autoconfiguration of a device module will be explained in more detail with reference to the attached figures.
Es zeigen:Show it:
Wie man aus
In
Weiterhin kann eine Erfassungseinrichtung vorgesehen sein, die eine Montageposition eines an einer Montageeinrichtung
Bei dem in
Bei dem Gerätemodul
Die bereitgestellten Konfigurationsdaten können unterschiedliche Daten aufweisen, beispielsweise Adressdaten, insbesondere eine dem Gerätemodul
Die bereitgestellten Konfigurationsdaten umfassen bei einer möglichen Ausführungsform kryptographische Schlüssel, insbesondere Passwörter, Pre-shared Secrets, digitale Zertifikate sowie private und öffentliche kryptographische Schlüsselpaare. Diese kryptographischen Schlüssel erlauben es dem montierten Gerätemodul
Weiterhin umfassen die bereitgestellten Konfigurationsdaten bei einer möglichen Ausführungsform Parameter zum Betrieb des Gerätemoduls
Die bereitgestellten Konfigurationsdaten können ferner Steueranweisungen zum Betrieb des Gerätemoduls
Nach der Montage des Gerätemoduls
Bei einer möglichen Ausführungsform wird der Montageort des Gerätemoduls
Bei einer möglichen Ausführungsform wird eine Geräte-ID des Gerätemoduls
Weiterhin ist es möglich, dass die Montageort-ID beispielsweise die ID der jeweiligen Montageinrichtung
Der Bootstrapping- bzw. Konfigurationsserver
Der Montageort bzw. die Montageposition des Gerätemoduls
Bei einer möglichen Ausführungsform kann der Montageort des Gerätemoduls
Bei einer möglichen Ausführungsform kann der Bootstrapping- bzw. der Konfigurationsserver
Bei einer möglichen Ausführungsform werden die Konfigurationseinstellungen bzw. Konfigurationsdaten bei einer Demontage des Gerätemoduls
Anhand von ebenfalls vorhandenen Projektierungsdaten kann in Abhängigkeit von dem Montageort des Gerätemoduls
In einem Schritt S1 erfolgt ein Erfassen einer Montageposition bzw. eines Montageortes eines an einer Montageeinrichtung
In einem weiteren Schritt S2 erfolgt eine automatische Konfiguration des an die Montageeinrichtung
Für das Erfassen der Montageposition in der Montageeinrichtung
Bei einer möglichen Ausführungsform sind mehrere Gerätemodule über einen Bus mit dem Konfigurationsserver
Zunächst wird das Gerätemodul
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsvariante erfolgt zusätzlich eine Geräteauthentisierung des Gerätemoduls
In einem Schritt EK ermittelt der Konfigurationsserver
In einem weiteren Schritt SK setzt das Gerätemodul
Bei der in
Bei einer weiteren möglichen Implementierungsvariante stellt die Montageeinrichtung
In der dargestellten Variante erfasst die Montageeinrichtung
Sobald ein Gerätemodul
Sobald das Gerätemodul
In einer anderen Variante wird anstatt der Identität AG-ID des Automatisierungsgerätes bzw. Gerätemoduls
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