DE102006055897B4 - junction - Google Patents
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Abstract
Mobile,
modulare Anschlussbox zur drahtlosen Übertragung von einem Signal
zwischen einem Feldgerät
(109) und einem Bediengerät
(104), die Anschlussbox (100) aufweisend:
eine Funkschnittstelle
(101) zum drahtlosen Senden eines Sendesignals an das Feldgerät (109)
oder zum drahtlosen Empfangen eines Empfangessignals von dem Feldgerät (109);
und
einen Schnittstellenanschluss (102) zum direkten Anschluss
der Anschlussbox (100) an einen Schnittstellenadapter (103) oder
an ein Anzeige- und Bediengerät;
wobei
die Funkschnittstelle (101) und der Schnittstellenanschluss (102)
zur Übertragung
des Empfangssignals von der Funkschnittstelle (101) an den Schnittstellenanschluss (102)
kommunizierfähig
miteinander gekoppelt sind;
wobei das Feldgerät (109)
ein Füllstandmessgerät oder ein Druckmessgerät ist;
wobei
die Anschlussbox so ausgeführt
ist, dass sie im Feldeinsatz wahlweise direkt an das Anzeige- und
Bediengerät oder
an den Schnittstellenadapter anschließbar ist; und
wobei die
Anschlussbox zum Einsetzen des Anzeige- und Bediengeräts oder
des Schnittstellenadapters ausgeführt ist.Mobile, modular connection box for the wireless transmission of a signal between a field device (109) and an operator device (104), the junction box (100) comprising:
a radio interface (101) for wirelessly transmitting a transmit signal to the field device (109) or for wirelessly receiving a receive signal from the field device (109); and
an interface connector (102) for directly connecting the junction box (100) to an interface adapter (103) or to a display and control device;
wherein the radio interface (101) and the interface port (102) for communicating the received signal from the radio interface (101) to the interface port (102) are communicably coupled together;
wherein the field device (109) is a level gauge or a pressure gauge;
wherein the junction box is designed so that it can be connected in field use either directly to the display and control unit or to the interface adapter; and
wherein the connection box is designed for inserting the display and HMI device or the interface adapter.
Description
Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Füllstandmessung und Druckmessung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anschlussbox zur drahtlosen Übertragung von einem Signal zwischen einem Feldgerät und einem Bediengerät, die Verwendung einer Anschlussbox zur Füllstandmessung oder Druckmessung und zur drahtlosen Übertragung von einem Signal zwischen einem Feldgerät und einem Bediengerät und ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von einem Signal zwischen einem Feldgerät und einem Bediengerät mit einer Anschlussbox.The The invention relates to the technical field of level measurement and pressure measurement. In particular, the invention relates to a connection box for wireless transmission from a signal between a field device and a HMI device, the use a connection box for level measurement or Pressure measurement and wireless transmission of a signal between a field device and a HMI device and a Method for wireless transmission from a signal between a field device and a HMI device with a Junction box.
Zur Messung eines Füllstands von Flüssigkeiten und Feststoffen in Behältern wird ein Füllstandmessgerät üblicherweise an oder in der Behälterwand montiert. Das Füllstandmessgerät sendet anschließend Wellen entweder geführt durch einen Wellenleiter oder abgestrahlt über eine Antenneinrichtung des Füllgutes. Die am Füllgut reflektierten Wellen werden anschließend von der Messvorrichtung wieder empfangen. Aus der daraus ermittelbaren Laufzeit ergibt sich der Abstand zwischen dem Sensor und dem Füllgut und aus der Kenntnis der relativen Position des Sensors zum Behälterboden die gesuchte Füllhöhe.to Measurement of a level of liquids and solids in containers a level gauge is usually on or in the container wall assembled. The level gauge then sends waves either guided through a waveguide or radiated via an antenna device of the contents. The on the contents reflected waves are subsequently emitted by the measuring device received again. The resulting runtime results the distance between the sensor and the contents and from the knowledge the relative position of the sensor to the bottom of the container the required level.
Die gemessenen Daten werden, ggf. nach einer Zwischenspeicherung und/oder Vorabauswertung an ein Bedien- oder Auswertegerät übertragen. Auch kann es sich bei dem Gerät um eine bloße Anzeigeeinrichtung handeln. Im Gegenzug dazu können die Feldgeräte über das Bediengerät parametriert oder getriggert (also zu einer Messung veranlasst) werden. Für diesen bidirektionalen Datenaustausch sind Datenübertragungswege notwendig, über welche die Feldgeräte mit den Bediengeräten, Auslesegeräten oder Anzeigegeräten gekoppelt sind.The measured data, if necessary after a caching and / or Transfer preliminary evaluation to a control or evaluation unit. Also it can be at the device for a mere Act display device. In return, the field devices can over the control unit parameterized or triggered (ie caused to a measurement) become. For This bidirectional data exchange requires data transmission paths via which the field devices with the operating devices, readout devices or display devices are coupled.
Die einzelnen Komponenten Feldgerät und Auswerte-/Anzeigegerät bzw. Bediengerät sind in der Regel fest installiert. Das Feldgerät befindet sich beispielsweise am Deckel eines hohen Füllgutbehälters und ist über ein Datenkabel mit einem in einem Kontrollraum angeordneten Auswerte-/Anzeigegerät verbunden. Eine Geräteparametrierung oder ein Ablesen der Messdaten ist somit nur direkt am Feldgerät oder im Kontrollraum möglich.The individual components field device and evaluation / display device or operating device are usually permanently installed. The field device is for example on the lid of a high product container and is over a data cable connected to an evaluation / display device arranged in a control room. A device parameterization or a reading of the measured data is thus only directly on the field device or in the Control room possible.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flexible Kommunikation zwischen einem Feldgerät und einem Bediengerät bereitzustellen.It It is an object of the present invention to provide flexible communication between a field device and an operator panel provide.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine mobile, modulare Anschlussbox zur drahtlosen Übertragung von einem Signal zwischen einem Feldgerät und einem Bediengerät angegeben, die Anschlussbox ausweisend eine Funkschnittstelle zum drahtlosen Senden eines Sendesignals an das Feldgerät oder zum drahtlosen Empfangen eines Empfangssignals von dem Feldgerät, und einen Schnittstellenanschluss zum direkten Anschluss der Anschlussbox an einen Schnittstellenadapter oder an ein Anzeige- und Bediengerät, wobei die Funkschnittstelle und der Schnittstellenanschluss zur Übertragung des Empfangssignals von der Funkschnittstelle an den Schnittstellenanschluss kommunizierfähig miteinander gekoppelt sind, und wobei das Feldgerät ein Füllstandmessgerät oder ein Druckmessgerät ist; wobei die Anschlussbox so ausgeführt ist, dass sie im Feldeinsatz wahlweise direkt an das Anzeige und Bediengerät oder an den Schnittstellenadapter anschließbar ist; und wobei die Anschlussbox zum Einsetzen des Anzeige- und Bediengeräts oder des Schnittstellenadapters ausgeführt ist.According to one embodiment The present invention is a mobile, modular junction box for wireless transmission indicated by a signal between a field device and an operator device, the connection box comprises a radio interface to the wireless Sending a transmission signal to the field device or for wireless reception a receive signal from the field device, and an interface port For direct connection of the connection box to an interface adapter or to a display and operating device, wherein the radio interface and the interface port for transmitting the received signal from the radio interface to the interface port communicable with each other coupled, and wherein the field device is a level gauge or a pressure gauge; in which The connection box is executed in this way is that they are in field use either directly to the display and control unit or connectable to the interface adapter; and where the connection box for inserting the display and HMI device or the interface adapter is executed.
In anderen Worten wird eine Anschlussbox angegeben, welche einerseits auf die Funkstrecke zwischen dem Feldgerät und dem Bediengerät zugreifen kann und welche andererseits über einen entsprechenden Schnittstellenadapter beispielsweise mit einem Auslesegerät, wie ein Laptop oder einem anderen mobilen Gerät, oder mit einem Bediengerät oder Parametriergerät verbunden werden kann. Der Schnittstellenadapter kann beispielsweise dafür eingesetzt werden, das Messsignal vom Feldgerät in ein USB-Signal umzuwandeln. Natürlich kann, je nach Auslegung des Schnittstellenadapters, auch eine Umwandlung in ein anderes Signalformat erfolgen.In In other words, a connection box is specified, which on the one hand access the radio link between the field device and the HMI device can and which on the other hand over a corresponding interface adapter, for example with a Reader, like a laptop or other mobile device, or connected to an operator panel or parameterizer can be. The interface adapter can be used, for example be used to convert the measurement signal from the field device into a USB signal. Naturally may, depending on the design of the interface adapter, also a conversion into another signal format.
Auf diese Weise kann die Datenleitung (Funkstrecke) zwischen dem Feldgerät und dem Auswerte-/Anzeigegerät oder einer Bedieneinheit „angezapft" werden, um eine Kommunikation bzw. einen Datenaustausch mit dem Feldgerät vor Ort zu ermöglichen. Ein Servicetechniker muss dann nicht erst den Tank hinaufklettern oder sich in den Kontrollraum begeben, um beispielsweise eine Feldgeräteparametrierung vorzunehmen oder um Messdaten abzurufen. Vielmehr kann er mit Hilfe seiner kleinen Anschlussbox, die in verschiedenen Größen und Formen ausgeführt sein kann und beispielsweise einfach in einer Hemdtasche mitgetragen werden kann, den Datenpfad zwischen dem Feldgerät und dem Kontrollraum direkt auf einfache Weise anzapfen.On This way, the data line (radio link) between the field device and the evaluation / display device or a Control unit "tapped" to a Communication or data exchange with the field device on site to enable. A service technician then does not have to climb up the tank first or go to the control room, for example, a field device parameterization or to retrieve measurement data. Rather, he can help with his small connection box, which comes in different sizes and Molds executed can be and for example simply carried in a shirt pocket can be the data path between the field device and the control room directly Tap in a simple way.
Es ist zu beachten, dass kein Kontrollraum mit entsprechenden Geräten vorgesehen sein muss. Vielmehr ist es möglich, dass die Anschlussbox mit dem Schnittstellenanschluss und ihrer Funkschnittstelle den einzigen Kommunikationspfad zwischen dem Feldgerät und einem Bediengerät oder Auslese- bzw. Auswertegerät bereitstellt.It It should be noted that no control room is provided with appropriate equipment have to be. Rather, it is possible that the junction box with the interface connector and their Radio interface the only communication path between the field device and a control unit or readout or evaluation unit provides.
Beispielsweise erfolgt die Funkkommunikation über WLAN (Wireless Local Area Network), ISM (durch welches eine große Reichweite von etwa einem Kilometer ermöglicht wird), Bluetooth oder ZIGBEE. Es sind auch andere Übertragungsprotokolle möglich.For example, the wireless communication via WLAN (Wireless Local Area Network), ISM (through which a large range of about ei kilometers), Bluetooth or ZIGBEE. Other transmission protocols are also possible.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Signal ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem HART-Signal, einem I2C-Signal, einem Profibus-Signal, einem Fieldbus Foundation-Signal, einem 4 ... 20 mA-Signal und einem Schaltsignal.According to another embodiment of the present invention, the signal is selected from the group consisting of a HART signal, an I 2 C signal, a Profibus signal, a Fieldbus Foundation signal, a 4 ... 20 mA signal and a switching signal.
Kommuniziert also das Feldgerät mit der Außenwelt über eines der oben genannten Signale, kann die Anschlussbox an den Signalweg angeschlossen werden (diesen also anzapfen). Der Schnittstellenanschluss der Box ermöglicht dann einen weiterführenden Anschluss (über eine Schnittstelle), beispielsweise an einen PC oder an ein Laptop (zum Beispiel über eine USB-Schnittstelle).communicates So the field device with the outside world about one the above signals, the junction box can be connected to the signal path be connected (so tap this). The interface connector the box allows then a continuation Connection (via an interface), for example to a PC or a laptop (for example, about a USB interface).
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Funkschnittstelle als interne Schnittstelle innerhalb der Anschlussbox ausgebildet.According to one another embodiment of the Present invention is the radio interface as an internal interface formed within the junction box.
Die Funkschnittstelle ist beispielsweise innerhalb des Gehäuses der Anschlussbox integriert. In diesem Fall reicht es also aus, lediglich die Anschlussbox mit sich zu führen. Das Mitführen einer externen Funkschnittstelle ist nicht erforderlich.The Radio interface is, for example, within the case of the Connection box integrated. In this case, it is enough, only to carry the junction box with him. Carrying an external radio interface is not required.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Funkschnittstelle eine Antenne mit einer vorgebbaren Antennencharakteristik auf. Mittels einer vorgebbaren Antennencharakteristik lässt sich das Übertragungsverhalten der Funkschnittstelle anpassen. Eine vorgebbare Antennencharakteristik kann beispielsweise mittels eines Antennenarrays erfolgen, wobei die Antennencharakteristik elektronisch gesteuert werden kann. Es kann somit beispielsweise gezielt in eine bestimmte Richtung gestrahlt werden. Dadurch kann die Reichweite eines Funksignals erhöht werden. Mittels einer vorgebbaren Antennencharakteristik kann es auch ermöglicht werden, sog. Funkzellen zu schaffen. Das bedeutet, dass Bereiche, in denen unterschiedliche Funkfrequenzen verwendet werden, voneinander getrennt werden können. Dadurch kann erreicht werden, dass kleine Zellen geschaffen werden, und somit auf eine Gesamtfläche bezogen mehr Bandbreite zur Verfügung gestellt werden kann.According to one another embodiment of the present invention, the radio interface, an antenna with a predeterminable antenna characteristic. By means of a predeterminable antenna characteristic can be the transmission behavior of Adjust radio interface. A predeterminable antenna characteristic can be done for example by means of an antenna array, wherein the antenna characteristic can be controlled electronically. It Thus, for example, it can be blasted in a specific direction become. As a result, the range of a radio signal can be increased. through a predeterminable antenna characteristic can also be made possible to create so-called radio cells. That means that areas where different radio frequencies are used, separated from each other can be. This can be achieved that small cells are created, and thus on a total area more bandwidth available can be made.
Weiterhin kann, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die Funkschnittstelle eine Leistungsbegrenzungseinrichtung aufweisen. Die Funkschnittstelle kann beispielsweise mittels eines Funkmoduls realisiert sein. Aufgrund gesetzlicher Vorgaben kann es nötig sein, die Sendeleistung des Funkmoduls zu reduzieren. Außerdem kann es nötig sein, die Sendeleistung einer Funkschnittstelle zu reduzieren, um Überreichweiten und Inter ferenzen zwischen verschiedenen Funkmodulen vermeiden zu können. Die Leistungsbegrenzung kann dabei vorgebbar sein. Mittels einer vorgebbaren Leistungsbegrenzung kann die Sendeleistung des Funkmoduls eingestellt werden, ohne eine unterschiedliche Hardware einsetzen zu müssen.Farther can, according to one another embodiment According to the present invention, the radio interface is a power limiting device exhibit. The radio interface can, for example, by means of a Radio module be realized. Due to legal requirements can it is necessary be to reduce the transmission power of the radio module. In addition, can it is necessary be to reduce the transmission power of a radio interface to overreaches and Interferences between different radio modules to avoid. The Power limitation can be specified here. By means of a predefinable Power limitation can set the transmission power of the radio module without having to use different hardware.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Funkschnittstelle ausgebildet, vorgebbare Frequenzen von 900 MHz oder 2,4 GHz zu senden oder zu empfangen. Durch die vorgebbare Frequenz kann zwischen unterschiedlichen Frequenzen umgeschaltet werden. Dadurch kann das Funkmodul auch flexibel an einzuhaltende gesetzliche Vorgaben angepasst werden. Funkübertragungstechnologien, wie WLAN oder Bluetooth nutzen beispielsweise das sog. ISM (Industrial, Scientific and Medical Band) Band zur Übertragung von Daten. Das ISM-Band kann lizenzfrei für industrielle, wissenschaftliche oder medizinische Anwendungen genutzt werden. Das 2,4 GHz Band ist dabei weltweit für industrielle, wissenschaftliche oder medizinische Anwendungen freigegeben.According to one another embodiment of the Present invention, the radio interface is formed, predetermined To transmit or receive frequencies of 900 MHz or 2.4 GHz. Due to the predefinable frequency can be between different frequencies be switched. As a result, the radio module can also be flexible to be complied with statutory requirements. Radio transmission technologies, such as WLAN or Bluetooth use, for example, the so-called ISM (Industrial, Scientific and Medical Band) Band for transmission of data. The ISM band can be license free for industrial, scientific or medical applications are used. The 2.4 GHz band is used worldwide for industrial, scientific or medical applications released.
Natürlich kann die Funkschnittstelle auch zur Übertragung bzw. zum Empfang anderer vorgebbarer Frequenzen eingerichtet sein. Beispielsweise kann die Funkschnittstelle insbesondere zur Übertragung von mehr als zwei, beispielsweise von drei oder vier vorgebbaren Frequenzen ausgeführt sein.Of course you can the radio interface also for transmission or be set up to receive other predeterminable frequencies. For example, the radio interface in particular for transmission of more than two, for example of three or four predeterminable Frequencies executed be.
Zwischen diesen Frequenzen kann dann jeweils umgeschaltet werden.Between These frequencies can then be switched in each case.
Weiterhin weist, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die Anschlussbox einen Feldgeräteanschluss auf, welcher zum Anschluss der Box an das Feldgerät ausgeführt ist, wobei der Feldgeräteanschluss und der Schnittstellenanschluss zur Übertragung des Signals kommunizierfähig miteinander gekoppelt sind.Farther points, according to one another embodiment of the present invention, the connection box a field device connection on, which is designed to connect the box to the field device, the field device connection and the interface port for communicating the signal communicable with each other are coupled.
Somit ist die Anschlussbox sowohl zum drahtlosen als auch zum drahtgebundenen Übertragen von Signalen zwischen Feldgeräten und Bedieneinheiten bzw. Anzeigeeinheiten ausge führt. Hierdurch wird ein flexibles Modul bereitgestellt, welches im Feldeinsatz flexibel angewendet werden kann.Consequently is the junction box for both wireless and wired transmission of signals between field devices and operating units or display units out leads. This will be a flexible Module provided, which flexibly applied in field use can be.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Feldgeräteanschluss zum Anschluss an eine HART-Leitung ausgeführt.According to one another embodiment of the The present invention is the field device connector for connection to executed a HART line.
Weiterhin weist, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, der Feldgeräteanschluss der Anschlussbox zum Anschluss an die HART-Leitung ein HART-Kabel mit zwei Anschlusssteckern auf.Farther points, according to one another embodiment of the present invention, the field device connection of the connection box To connect to the HART cable, connect a HART cable with two connectors.
Mit Hilfe der beiden Anschlussstecker kann das HART-Kabel angezapft werden. Alternativ kann das Signal auch direkt am Feldgerät oder direkt an der Auswerteeinheit im Kontrollraum abgegriffen werden.With Using the two connectors, the HART cable can be tapped become. Alternatively, the signal can also be sent directly to the field device or directly be tapped at the evaluation in the control room.
Somit ist ein äußerst flexibler Zugriff auf die Signalleitung zur Parametrierung oder zum Auslesen des Feldgeräts bereitgestellt.Consequently is a very flexible Access to the signal line for parameterization or readout of the field device provided.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Feldgeräteanschluss zum Anschluss an einen I2C-Bus ausgeführt.According to a further exemplary embodiment of the present invention, the field device connection is designed for connection to an I 2 C bus.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist der Feldgeräteanschluss zum Anschluss an den I2C-Bus ein I2C-Bus-Kabel auf.According to a further exemplary embodiment of the present invention, the field device connection for connection to the I 2 C bus has an I 2 C bus cable.
Beispielsweise kann, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die Box sowohl das HART-Kabel als auch das I2C-Bus-Kabel aufweisen.For example, according to another embodiment of the present invention, the box may include both the HART cable and the I 2 C bus cable.
I2C oder I2C oder IIC (für Inter-Integrated Circuit) ist ein serieller Bus für Computersysteme. Er kann beispielsweise benutzt werden, um Geräte an ein Embedded System oder eine Hauptplatine anzuschließen.I 2 C or I2C or IIC (for Inter-Integrated Circuit) is a serial bus for computer systems. It can be used, for example, to connect devices to an embedded system or motherboard.
Das HART-Protokoll (Highway Addressable Remote Transmitter) kann insbesondere als ein offenes Master-Slave-Protokoll für busadressierbare Feldgeräte bezeichnet werden. Es kann eine Methode implementieren, Daten mittels Frequency Shift Keying (FSK), aufgesetzt auf dem 4 ... 20 mA-Prozesssignal, zu übertragen, um Fernkonfigurationen und Diagnoseüberprüfung zu ermöglichen.The In particular, HART protocol (Highway Addressable Remote Transmitter) can be used referred to as an open master-slave protocol for bus-addressable field devices become. It can implement a method, data by means of frequency Shift Keying (FSK), mounted on the 4 ... 20 mA process signal, transferred to, to enable remote configuration and diagnostics verification.
Sowohl I2C als auch HART eignen sich als Protokoll zur Kommunikation mit einem Feldgerät, z. B. mit einem Füllstandsmessgerät oder mit einem Druckmessgerät.Both I 2 C and HART are useful as protocols for communicating with a field device, e.g. B. with a level gauge or with a pressure gauge.
Bei einem HART-Signal, das dem HART-Protokoll entspricht, handelt es sich um ein digitales Signal zur Übertragung von Messwerten und/oder Parameter. Das digitale HART-Signal ist auf ein 4 ... 20 mA-Signal aufmoduliert. Folglich lässt sich das digitale Signal parallel zu dem analogen 4 ... 20 mA-Signal übertragen. Findet eine solche parallele Übertragung von analogen und digitalen Signalen statt, kann an einem HART-Bus nur ein Feldgerät angeschlossen sein.at This is a HART signal that complies with the HART protocol is a digital signal for transmitting measured values and / or Parameter. The digital HART signal is on a 4 ... 20 mA signal modulated. Consequently lets the digital signal is transmitted in parallel to the analogue 4 ... 20 mA signal. Find such a parallel transmission of analog and digital signals, can be on a HART bus only one field device be connected.
Andererseits können in einem sog. Multi-Drop-Modus bis zu 15 digitale Feldgeräte an einen HART-Bus angeschlossen sein. Der analoge Strom ist dabei im Wesentlichen auf 4 mA eingestellt. Die Feldgeräte tauschen im Multi-Drop-Modus ein digital codiertes Signal aus. Bei dem digitalen Signal handelt es sich um ein frequenzmoduliertes Signal, wobei das frequenzmodulierte Signal beispielsweise die beiden Frequenzen 1200 Hz und 2200 Hz einnehmen kann.on the other hand can in a so-called multi-drop mode up to 15 digital field devices to a HART bus be connected. The analog current is essentially set to 4 mA. The field devices exchange in multi-drop mode a digitally coded signal. The digital signal is it is a frequency modulated signal, the frequency modulated Signal, for example, the two frequencies 1200 Hz and 2200 Hz can take.
Feldgeräte im Sinne dieser Anmeldungen können jede Art von Messgeräten sein, beispielsweise Füllstandmessgeräte, Druckmessgeräte, Grenzstanderfassungsmessvorrichtungen oder Temperaturmessvorrichtungen, um nur einige Beispiele zu nennen. Zur Erfassung können dabei unterschiedliche physikalische Effekte ausgenutzt werden. Die Messwerterfassung kann mit Hilfe von Radarstrahlen, Ultraschall, Vibration, geführter Mikrowelle (TDR, Time Domain Reflexion) oder kapazitiven Effekten erfolgen.Field devices in the sense of these applications any kind of measuring devices be, for example, level gauges, pressure gauges, level detection devices or temperature measuring devices, to name just a few examples. To capture while different physical effects are exploited. The measured value acquisition can be performed with the help of radar beams, ultrasound, Vibration, guided Microwave (TDR, Time Domain Reflection) or capacitive effects.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Schnittstellenanschluss zum direkten Anschluss der Box an ein Anzeige- und Bediengerät ausgeführt.According to one another embodiment of the The present invention is the interface connector for direct Connection of the box to a display and operating unit.
Bei dem Anzeige- und Bediengerät handelt es sich, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, um ein PLICSCOM-Gerät der Firma VEGA.at the display and HMI device is it, according to one another embodiment of the present invention, a PLICSCOM device from VEGA.
Das PLICSCOM-Gerät kann von der Box abgenommen werden und ermöglicht sowohl eine Feldgeräteparametrierung als auch ein Ablesen und Speichern der empfangenen Messsignale.The PLICSCOM device can be removed from the box and allows both field device parameterization as well as reading and storing the received measurement signals.
Die Anzeige-Bedieneinrichtung kann also ein Mensch-Maschine-Interface für das Feldgerät bereitstellen. Über die Anzeige-Bedieneinrichtung kann ein Nutzer das Feldgerät parametrieren oder sich empfangene Werte anzeigen lassen. Weiterhin kann über das Anzeige- und Bediengerät beispielsweise auch zwischen den Betriebszuständen des Feldgeräts umgeschaltet werden.The Display operator can therefore be a human-machine interface for the field device provide. about the display operator, a user can parameterize the field device or display received values. Furthermore, over the Display and operating device for example, also switched between the operating states of the field device become.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist der Feldgeräteanschluss einen Adapterstecker zum Anschluss an ein Serie 50-Gerät der Firma VEGA auf.According to one another embodiment of the present invention, the field device connection an adapter plug for connection to a series 50 device from VEGA.
Somit können auch ältere Geräte an die Box angeschlossen werden.Consequently can also older ones equipment be connected to the box.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Adapterstecker derart codiert, dass ein falsches Anschließen des Adaptersteckers an das Serie 50-Gerät verhindert wird. Beispielsweise kann aufgrund der Steckercodierung der Stecker nicht um 180° verdreht eingesteckt werden. Eine entsprechende Codierung kann sich auch auf der anderen Seite des Steckers befinden, welche den Stecker mit den I2C-Kabel der Anschlussbox verbindet.In accordance with another embodiment of the present invention, the adapter plug is coded to prevent improper connection of the adapter plug to the Series 50 device. For example, the connector can not be inserted twisted by 180 ° due to the plug coding. A corresponding coding can also be located on the other side of the plug which connects the plug with the I 2 C cable of the connection box.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Anschlussbox zur Signalübertragung von dem Bediengerät zu dem Feldgerät ausgeführt, wobei es sich bei dem Signal um Parametrierungsdaten zur Parametrierung des Feldgeräts handelt.According to one another embodiment of the Present invention is the connection box for signal transmission from the HMI device to the field device executed where the signal is parameterization data for parameterization of the field device is.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Anschlussbox zur Signalübertragung von dem Feldgerät und dem Bediengerät ausgeführt, wobei es sich bei dem Signal um Messdaten des Feldgeräts handelt.According to one another embodiment of the Present invention is the connection box for signal transmission from the field device and the HMI device executed wherein the signal is measurement data of the field device.
Somit ermöglicht die Box also eine flexible Parametrierung der Feldgeräte bzw. eine flexible Messwertauslesung.Consequently allows the box so a flexible parameterization of the field devices or a flexible reading.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Anschlussbox eine Energieversorgung zur autarken Versorgung des Schnittstellenadapters mit elektrischer Energie auf.According to one another embodiment of the present invention, the junction box has a power supply for self-sufficient supply of the interface adapter with electrical Energy up.
Bei der Energieversorgung kann es sich beispielsweise um eine Batterie handeln. Auch kann, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, ein aufladbarer Akku vorgesehen sein, der entweder extern aufladbar ist oder beispielsweise an ein Solarzellenmodul der Anschlussbox gekoppelt ist. Auf diese Weise kann der Akkumulator bei Lichteinstrahlung aufgeladen werden, ohne dass eine externe Energieversorgung notwendig ist. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere zum Einsatz in Gegenden, in denen für längere Zeit nicht auf eine Energieversorgung zum Aufladen des Akkus zurückgegriffen werden kann.at The power supply can be, for example, a battery act. Also, according to one another embodiment be provided of the invention, a rechargeable battery, either is externally rechargeable or, for example, to a solar cell module the connection box is coupled. In this way, the accumulator be charged with light, without an external Energy supply is necessary. This embodiment is particularly suitable for use in areas where for a long time not on a power supply used to charge the battery can be.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Anschlussbox einen von außen zugänglichen Hohlraum auf, der zur Lagerung von einem HART-Kabel, einem I2C-Bus-Kabel, einem USB-Kabel und einem Adapterstecker ausgeführt ist.According to a further exemplary embodiment of the present invention, the connection box has an externally accessible cavity, which is designed for the storage of a HART cable, an I 2 C-bus cable, a USB cable and an adapter plug.
Beispielsweise ist die Anschlussbox aufklappbar gestaltet und weist in ihrem Inneren entsprechende Haltevorrichtungen, wie beispielsweise Klettverschlüsse oder Gummibänder, auf, durch welche die Kabel fixiert werden können. Durch Zuklappen der Anschlussbox sind die Kabel vor äußeren Einflüssen, wie Feuchtigkeit und dergleichen, geschützt. Vor Ort kann der Servicetechniker dann die Anschlussbox einfach aufklappen und das entsprechende Kabel herausnehmen, um die Datenleitung anzuzapfen.For example The junction box is designed hinged and has in its interior corresponding holding devices, such as Velcro or Rubber bands, on, through which the cables can be fixed. By closing the connection box are the cables from external influences, such as Moisture and the like, protected. The service technician can be on site then simply open the connection box and the corresponding cable remove to tap the data line.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist der Schnittstellenanschluss Schleifkontakte zum Anschluss der Box an den Schnittstellenadapter auf.According to one another embodiment of the present invention, the interface terminal sliding contacts to connect the box to the interface adapter.
Auf diese Weise kann der Schnittstellenadapter durch eine einfache Schraubbewegung an den Schnittstellenanschluss angeschlossen werden.On this way, the interface adapter by a simple screwing be connected to the interface connector.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Anschlussbox einen zweiten Schnittstellenanschluss zum Anschluss der Box an ein Bediengerät auf. Somit kann neben dem Schnittstellenadapter, der eine Kommunikation mit beispielsweise einem Laptop oder PC ermöglicht, auch ein zusätzliches Bedien- oder Auslesegerät oder ein Speichergerät zur Datensicherung direkt an die Box angeschlossen werden.According to one another embodiment of the present invention, the junction box has a second interface port for connecting the box to an HMI device. Thus, in addition to the Interface adapter that communicates with, for example a laptop or PC, also an additional one Operating or reading device or a storage device be connected directly to the box for data backup.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Anschlussbox zur Füllstandmessung oder Druckmessung und zur drahtlosen Übertragung von einem Signal zwischen einem Feldgerät und einem Bediengerät angegeben, wobei das Feldgerät ein Füllstandmessgerät oder ein Druckmessgerät ist.According to one another embodiment of the The present invention is the use of a connection box for level measurement or pressure measurement and for wireless transmission of a signal between a field device and an operator panel indicated, wherein the field device a level gauge or a pressure monitor is.
Weiterhin ist ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von einem Signal zwischen einem Feldgerät und einem Bediengerät mit einer Anschlussbox angegeben, bei welchem die Box an einen Schnittstellenadapter angeschlossen wird und eine drahtlose Übertragung eines Sendesignals von einer Funkschnittstelle der Anschlussbox zum Feldgerät oder ein drahtloses Empfangen eines Empfangssignals von dem Feldgerät in der Funkschnittstelle stattfindet, wobei das Feldgerät ein Füllstandmessgerät oder ein Druckmessgerät ist.Farther is a method of wireless transmission of a signal between a field device and an operator panel specified with a connection box, in which the box to an interface adapter is connected and a wireless transmission of a transmission signal from a radio interface of the connection box to the field device or a wirelessly receiving a received signal from the field device in the Radio interface takes place, the field device is a level gauge or a pressure monitor is.
Ein Verfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst den zusätzlichen Schritt der Übertragung des Empfangssignals von der Funkschnittstelle an den Schnittstellenanschluss und dann weiter an das Bediengerät.One Method according to one another embodiment The invention includes the additional Step of the transfer the received signal from the radio interface to the interface port and then on to the HMI device.
Auf diese Weise kann eine Messwertabfrage über die Anschlussbox erfolgen.On In this way, a measured value query can be made via the connection box.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst das Verfahren den zusätzlichen Schritt der Übertragung des Sendesignals von dem Bediengerät an den Schnittstellenanschluss und dann an die Funkschnittstelle.According to one another embodiment of the Invention, the method comprises the additional step of transmission the transmission signal from the HMI device to the interface port and then to the radio interface.
Auf diese Weise kann beispielweise eine Parametrierung des Feldgeräts extern über die Anschlussbox erfolgen oder eine Messung getriggert werden.On This way, for example, a parameterization of the field device externally via the Connection box or trigger a measurement.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.in the The following will be preferred embodiments with reference to the figures of the present invention.
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.The Representations in the figures are schematic and not to scale.
In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.In The following figure description will be for the same or similar Elements use the same reference numbers.
Bei
der Datenleitung
Die
Anzapfung oder Kopplung der Datenleitung
Die
Parametrierung des HART-Sensors
Die
Anschlussbox
Die Messwertwertübertragung kann entweder analog (das heißt 4 .. 20 mA) oder digital im sog. Multi-Drop-Verfahren erfolgen.The Measurement value transmission can be either analog (that is 4 .. 20 mA) or digitally in the so-called multi-drop method.
Der
Schnittstellenadapter
Auch ist es möglich, den Schnittstellenadapter ohne die Verwendung eines Datenkabels direkt auf den Sensor aufzustecken. Die Verwendung des Datenkabels ist aber beispielsweise dann vorteilhaft, wenn das Feldgerät nicht frei zugänglich ist oder nur mit erhöhtem Aufwand zugänglich ist, weil es sich beispielsweise in großer Höhe oder weit entfernt befindet.Also Is it possible, the interface adapter without the use of a data cable plug directly onto the sensor. The use of the data cable but is for example advantageous if the field device is not freely accessible is or only with increased Effort available is, for example, because it is at high altitude or far away.
Bei
dem Gerät
Auch
ist eine Parametrierung des Sensors
Bei
einer autarken Energieversorgung des Anzeige- und Bediengeräts
Die
Anschlussbox
Die
Parametrierung des Sensors
Weiterhin
wird der Schnittstellenadapter
Durch
die Kombination von Bedieneinheit und Kommunikationseinheit kann
eine Bedienung bzw. Ansteuerung des Sensors von der Anschlussbox
Der
Adapterstecker
Die
Darstellung
Die
acht Kontaktstifte
Die
Federkontakte weisen beispielsweise Federelemente auf, durch welche
die Kontaktstifte
Weiterhin
weist die Box
Weiterhin
kann ein HART-Kabel
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.Complementary to point out that "comprising" no other elements or excludes steps and "one" or "one" does not exclude a multitude. Further It should be noted that features or steps with reference to one of the above embodiments have been described, also in combination with other features or steps of other embodiments described above can. Reference signs in the claims are not as a limitation to watch.
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