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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen des Verhaltens einer
Prozessanlage in Abhängigkeit der Signale eines Sensors,
wobei die Prozessanlage mindestens eine Messkette mit einem Messumformer
zur Wandlung des Sensorsignals und Ausgabe eines Messwerts umfasst,
und der mindestens eine Sensorschnittstelle zum Anschluss des Sensors aufweist.
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Eine
Messkette bezeichnet im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung
den Übertragungsweg eines primären Sensorsignals,
welches von einem zu messenden Parameter abhängt, zu einem Messumformer,
welcher das Sensorsignal oder ein aufbereitetes Sensorsignal empfängt,
um dieses weiter zu verarbeiten, insbesondere um aus diesem einen
Messwert zu ermitteln. Der Messumformer besitzt eine Sensorschnittstelle, über
die er im Messbetrieb mit dem Sensor verbunden ist. Weiterhin kann der
Messumformer mit einer übergeordneten Einheit verbunden
sein, beispielsweise einer Leitstelle der Prozessanlage. Die Prozessanlage
kann eine Vielzahl von Messketten für verschiedene Messaufgaben
und für eine Vielzahl von Messgrößen
umfassen.
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Messumformer
werden am Einbauort installiert und entsprechend der Messaufgabe
konfiguriert und an die Prozessleitstelle angebunden. Zur Kontrolle,
ob alle Einstellungen richtig vorgenommen wurden, wird häufig
anstelle des Sensors ein Sensorsimulator mit dem Messumformer über
die Sensorschnittstelle verbunden und der gewünschte Messbereich
und gegebenenfalls Fehlerzustände durchfahren. So kann überprüft
werden, ob die Konfiguration des Messumformers korrekt erfolgt ist,
und ob insbesondere Fehlerzustände korrekt erkannt werden
und entsprechende Alarmmeldungen korrekt generiert werden. Weiterhin
kann auf diese Weise überprüft werden, ob die
entsprechenden Signale korrekt an die Leitstelle weitergeleitet
werden.
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Aus
DE 103 22 278 A1 ist
ein Simulator zum Testen eines Messumformers mit einer Messumformerschnittstelle
bekannt, wobei der Sensorsimulator an eine Simulatorschnittstelle,
die an die Messumformerschnittstelle anschließbar ist,
und Signale an den Messumformer ausgibt und/oder Signale vom Umformer
empfängt, aufweist. Der Sensorsimulator weist dabei weiterhin
eine Steuerschaltung zur Simulation von Signalen auf, welche das
Ausgangssignal an der Simulatorschnittstelle bilden. Der Simulator
kann weiterhin einen Signaleingang umfassen, der an einen Kommunikatikonsausgang
des Messumformers angeschlossen werden kann, um eine Rückkopplung der
Umformersignale zu ermöglichen. Die simulierten Signale
können Messwerte, Zustandsdaten oder Kalibrationsdaten
simulieren. Der Simulator kann ein Speichermodul aufweisen, welches
die Funktionalität eines Sensorspeichermoduls aufweist,
wobei die Steuerschaltung geeignet ist, Signale zur Initialisierung
von Lese- und/oder Schreibbefehlen seitens des Messumformers zu
generieren.
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In
DE 10 2005 041 427
A1 wird ein Sensorsimulator zum Testen des Verhaltens einer
Prozessanlage in Abhängigkeit der Signale eines Sensors,
dessen Signale durch den Sensorsimulator simuliert werden, beschrieben.
Die Prozessanlage weist dabei mindestens eine Messkette mit einer
Sensorschnittstelle zum Anschluss des Sensors auf, an welche der Sensorsimulator
anschließbar ist, wobei der Simulator eine Messkettenschnittstelle
aufweist, die an die Sensorschnittstelle der Messkette anschließbar
ist, und Signale an die Messkette ausgibt und/oder Signale von der
Messkette empfängt, und eine Steuerschaltung zur Simulation
von Signalen, welche das Ausgangssignal der an der Messkettenschnittstelle bilden.
Die Signale können auch zeitliche Verläufe von
Messsignalen umfassen. Der Simulator kann verschiedene Testroutinen
mit unterschiedlichen zeitlichen Verläufen umfassen, wobei
die Testroutinen von einem Bediener wählbar oder sequentiell
ausführbar sind.
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Die
Simulatoren dieser oder ähnlicher aus dem Stand der Technik
bekannter Ausgestaltungen benötigen neben einer eigenständigen
Simulationsschaltung und/oder einer Steuerschaltung meist Eingabeelemente
und ein Display, mittels derer eine Bedienperson, beispielsweise
durch Eingabe eines gewünschten Messwerts, die Ausgabe
eines dem Messwert entsprechenden simulierten Sensorsignals auslöst.
Auf diese Weise können mittels ein und desselben Simulators
eine Vielzahl verschiedener Prozessanlagen bzw. verschiedener Messketten
mit unterschiedlichen Messaufgaben innerhalb einer Prozessanlage
getestet werden. Andererseits ist eine solche Ausgestaltung verhältnismäßig
aufwändig und damit kostspielig, insbesondere da derartige
Simulatoren nur in geringen Stückzahlen hergestellt werden
und gegebenenfalls auch eine Kalibrierung der Steuerschaltungen
zur Simulation von Messsignalen erforderlich ist. Ein weiterer Nachteil
bei der Verwendung solcher Simulatoren zum Test von Prozessanlagen
besteht darin, dass Eingabeelemente am Sensorsimulator bei widrigen
Umgebungsbedingungen, beispielsweise in Außenanlagen bei schlechtem
Wetter oder Kälte, anfällig für Beschädigungen
sind.
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Aus
DE 103 44 262 A1 ist
ein Steckmodul zur Messsignalsimulation bekannt, das auf einen Sensormodulkopf
steckbar ist, der Bestandteil einer Sensorschnittstelle eines Messumformers
ist. Das Steckmodul umfasst einen Mikrocontroller, der einen mit
einem Digital-Analog-Wandler verbundenen Schalter bedient. Mit Hilfe
des Digital-Analog-Wandlers kann eine vorgegebene Spannung erzeugt
werden, die einer Signalverarbeitungseinheit innerhalb des Steckmoduls
eine Messspannung vortäuscht. Über den Sensormodulkopf
wird der so simulierte Messwert übertragen und gegebenenfalls
an eine übergeordnete Einheit weitergeleitet. Das Steckmodul
ist als Schlüsselanhänger ausgebildet und kann
so einfach von einer Bedienperson mitgeführt werden. Ein
derartiges Steckmodul als Sensorsimulator ist zwar verhältnismäßig
einfach aufgebaut, jedoch kann hier nur das jeweils im Mikrocontroller
gespeicherte Sensorsignal simuliert werden. Es gibt keine Möglichkeit
für die Bedienperson, direkt am Einsatzort des Steckmoduls
den simulierten Messwert zu verändern oder zwischen verschiedenen
Arten von Signalen auszuwählen.
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Obwohl
derartige Steckmodule verhältnismäßig
einfach aufgebaut sind, hat ihre Verwendung in einem Verfahren zum
Testen des Verhaltens einer Prozessanlage gegenüber der
Verwendung von Simulatoren, die über Eingabefunktionen
verfügen, mittels derer eine Bedienperson direkt am Einsatzort des
Steckmoduls den zu simulierenden Messwert festlegen kann, den Nachteil,
dass nur für bestimmte Messketten mit einer eingeschränkten
Anzahl von Messaufgaben ein Test durchgeführt werden kann. Zum
Testen aller Messstrecken der Prozessanlage müssen daher
in der Regel mehrere derartige Steckmodule vorgesehen werden, die
jeweils unterschiedliche Arten von Sensorsignalen, z. B. Signale
eines pH-Sensors und eines Gassensors, bzw. jeweils unterschiedliche
Sensorsignale der gleichen Art, z. B. verschiedenen pH-Werten entsprechende
Sensorsignale, simulieren.
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Es
ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das
Verhalten einer Prozessanlage in Abhängigkeit der Signale
eines Sensors zu testen, das die Nachteile des Standes der Technik überwindet.
Insbesondere soll das Verfahren auf eine Vielzahl von Prozessanlagen
bzw. eine Vielzahl von Messketten innerhalb einer Prozessanlage anwendbar
sein, jedoch gleichzeitig mit einem möglichst einfach aufgebauten
Sensorsimulator auskommen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Testen des
Verhaltens einer Prozessanlage in Abhängigkeit der Signale
eines Sensors,
wobei die Prozessanlage mindestens eine Messkette mit
einem Messumformer zur Wandlung des Sensorsignals und zur Ausgabe
eines Messwerts umfasst, der mindestens eine Sensorschnittstelle
zum Anschluss des Sensors aufweist,
umfassend die Schritte:
Anschließen
eines Sensorsimulators an die Sensorschnittstelle zur Bildung einer
Testanordnung;
Auswählen eines zu simulierenden Sensorsignals oder
einer Folge von zu simulierenden Sensorsignalen mittels einer Eingabefunktion
am Messumformer;
Übertragen eines dem ausgewählten
zu simulierenden Sensorsignal oder der ausgewählten Folge
von zu simulierenden Sensorsignalen entsprechenden Auswahlsignals
vom Messumformer an den Sensorsimulator;
Übertragen
eines dem Auswahlsignal zugeordneten simulierten Sensorsignals oder
einer dem Auswahlsignal zugeordneten Folge von simulierten Sensorsignalen
vom Sensorsimulator an den Messumformer.
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In
diesem Verfahren wird das zu simulierende Sensorsignal also nicht
durch eine Eingabe am Sensorsimulator oder durch eine im Sensorsimulator gespeicherte
Programmroutine eingestellt. Stattdessen wird der Messumformer,
der ohnehin über Eingabeelemente, beispielsweise Tasten
oder einen Dreh-Drück-Schalter, und ein Display verfügt,
auch zur Eingabe zu simulierender Sensorsignale genutzt. Auf diese
Weise kann der Sensorsimulator selbst sehr einfach ausgestaltet werden,
insbesondere kann auf Eingabeelemente am Sensorsimulator selbst
verzichtet werden. Der Sensorsimulator ist somit robust und gleichzeitig
preisgünstig in der Herstellung, kann aber trotzdem zum
Test einer Vielzahl von Messketten für viele unterschiedliche
Messaufgaben in unterschiedlichen Prozessanlagen eingesetzt werden.
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Die Übertragung
des Auswahlsignals erfolgt über die Sensorschnittstelle
des Messumformers und wird vom Sensorsimulator über dessen
Messkettenschnittstelle empfangen. Entsprechend erfolgt die Übertragung
des simulierten Sensorsignals oder der Folge von simulierten Sensorsignalen
vom Sensorsimulator über dessen Messkettenschnittstelle
zurück an den Messumformer über dessen Sensorschnittstelle.
Indem jeweils die gleiche Schnittstelle für die Übertragung
des Auswahlsignals und die Übertragung des simulierten
Sensorsignals oder der Folge von simulierten Sensorsignalen verwendet
wird, vereinfacht sich der Aufbau des Sensorsimulators noch weiter
gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Sensorsimulatoren.
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In
einer Ausgestaltung umfasst der Sensorsimulator eine Messkettenschnittstelle,
wobei die Messkettenschnittstelle an die Sensorschnittstelle des
Messumformers angeschlossen wird, wobei die Messkettenschnittstelle
eine induktive Schnittstelle zum insbesondere bidirektionalen Datenaustausch und/oder
Energieaustausch mit einer komplementären induktiven Sensorschnittstelle
des Messumformers umfasst. Der Datenaustausch vom Messumformer zum
Sensor bzw. zum Sensorsimulator erfolgt beispielsweise durch umformerseitige
Modulation des Energiesignals und die Datenübertragung
vom Sensor zum Messumformer bzw. vom Sensorsimulator zum Messumformer
erfolgt beispielsweise durch sensorseitige bzw. sensorsimulatorseitige
Lastmodulation des Energiesignals.
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In
einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Sensorsimulator einen Mikroprozessor,
einen Datenspeicher und einen Programmspeicher, wobei das simulierte
Sensorsignal oder die Folge von Sensorsignalen mittels eines im
Programmspeicher abgelegten Programms aus dem Auswahlsignal errechnet
oder anhand des Auswahlsignals aus dem Datenspeicher ausgelesen
wird, beispielsweise aus einer im Datenspeicher hinterlegten Tabelle.
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In
einer weiteren Ausgestaltung erfolgt die Energieversorgung des Sensorsimulators über
die Sensorschnittstelle des Messumformers. Dies hat den Vorteil,
dass der Sensorsimulator keine eigene Energieversorgung besitzen
muss, und somit besonders einfach aufgebaut sein kann.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist sowohl das Auswahlsignal als auch
das simulierte Sensorsignal oder die Folge von simulierten Sensorsignalen ein
digitales Signal. Auf diese Weise kann auf eine Steuerschaltung
zur Erzeugung eines simulierten Sensorsignals und insbesondere auf
eine Umwandlung des zu simulierenden Sensorsignals zunächst
in ein analoges Signal und in eine Rückumwandlung in ein
digitales Signal, das über die Schnittstelle an den Messumformer übertragen
werden kann, wie in
DE 103
44 262 A1 beschrieben, verzichtet werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung verfügt der Sensorsimulator über
ein Display, in dem das an den Sensorsimulator vom Messumformer übertragene Auswahlsignal
angezeigt wird. Dies kann zur einfachen Funktionsprüfung,
insbesondere zur Überprüfung, dass die Auswahlsignale,
die den am Messumformer ausgewählten zu simulierenden Signalen
entsprechen, korrekt an den Sensorsimulator übertragen
werden. Hierzu kann ein einfaches 7-Segment-Display verwendet werden,
in dem beispielsweise der dem zu simulierenden Sensorsignal entsprechende
Messwert angezeigt wird. Im Falle, dass ein pH-Sensorsignal simuliert
wird, wäre dies beispielsweise ein pH-Wert.
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In
einer weiteren Ausgestaltung erfolgt die Auswahl des zu simulierenden
Sensorsignals am Messumformer über ein Auswahlmenu, insbesondere
mittels eines Dreh-Drück-Schalters am Messumformer.
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In
einer weiteren Ausgestaltung wird sowohl das jeweils ausgewählte
zu simulierende Sensorsignal als auch das vom Sensorsimulator empfangene simulierte
Sensorsignal oder ein daraus abgeleiteter Messwert auf einem Display
des Messumformers angezeigt. Dies ermöglicht es einer Bedienperson, gleichzeitig
ein zu simulierendes Sensorsignal auszuwählen und den entsprechenden
vom Messumformer aus dem simulierten Sensorsignal ermittelten und
angezeigten Messwert zu überprüfen.
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In
einer Ausgestaltung kann das simulierte Sensorsignal dem Ausgabesignal
eines pH-Sensors, eines Leitfähigkeitssensors oder eines
Gassensors, insbesondere eines Sauerstoffsensors, entsprechen.
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Das
beschriebene Verfahren kann insbesondere mittels einer Testanordnung
zum Testen des Verhaltens einer Prozessanlage in Abhängigkeit
der Signale eines Sensors, dessen Signale durch einen Sensorsimulator
simulierbar sind, durchgeführt werden,
wobei die Prozessanlage
mindestens eine Messkette mit einem Messumformer umfasst, der eine
Sensorschnittstelle zum Anschluss des Sensors aufweist,
wobei
der Sensorsimulator eine Messkettenschnittstelle aufweist, die an
die Sensorschnittstelle des Messumformers zur Bildung der Testanordnung
anschließbar ist, und dazu ausgelegt ist Signale an die Messkette
auszugeben und Signale von dem Messumformer zu empfangen,
wobei
der Messumformer dazu ausgelegt ist, über seine Sensorschnittstelle
ein Auswahlsignal an den Sensorsimulator auszugeben und der Sensorsimulator
dazu ausgelegt ist, anhand des über seine Messkettenschnittstelle
empfangenen Auswahlsignals ein simuliertes Sensorsignal über
seine Messkettenschnittstelle an die Sensorschnittstele des Messumformers,
und damit an den Messumformer, auszugeben.
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Im
Gegensatz zu den in
DE
103 22 278 A1 und
DE 10 2005 041 427 A1 beschriebenen Testanordnungen,
bei denen der Sensorsimulator ebenfalls über einen mit
einem Kommunikationsausgang des Messumformers bzw. der Messkette
verbindbaren Signaleingang verfügt, wird hier nur eine
einzige Sensorschnittstelle auf Seiten des Messumformers und eine
einzige Messkettenschnittstelle, d. h. kein zusätzlicher
Signaleingang, auf Seiten des Sensorsimulators für die
Auswahl und Ausgabe eines simulierten Sensorsignals benötigt.
Selbstverständlich schließt dies nicht aus, dass
der Sensorsimulator oder der Messumformer über weitere
Schnittstellen zum Datenaustausch mit anderen Geräten oder
zur Verwendung in anderen Anwendungen verfügt.
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Die
Erfindung wird nun anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer Testanordnung zur Durchführung
eines Verfahrens zum Testen des Verhaltens einer Prozessanlage mittels
eines Sensorsimulators.
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In 1 ist
eine Testanordnung 1 gezeigt, mittels derer eine Messkette
einer Prozessanlage getestet werden kann. Im Folgenden wird das entsprechende
Testverfahren anhand einer Messkette zur pH-Messung erläutert,
ohne dass jedoch die Erfindung auf Messketten zur pH-Messung beschränkt sein
soll. Wie weiter oben ausgeführt, kann das Verfahren gleichermaßen
auf Messketten für weitere Messgrößen
und Messaufgaben, beispielsweise Leitfähigkeitsmessung,
Gassensorik, oder Temperaturmessung angewendet werden, soweit ein
Messumformer mit einer entsprechenden Sensorschnittstelle vorliegt.
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Der
Messumformer 3 verfügt über ein Gehäuse
mit Druckschaltern 4 und einem Dreh-Drück-Schalter 5 (einem
so genannten Jog-Schalter) als Eingabeelementen, sowie einem Display 7.
Mit Hilfe der Schalter 4 und 5 kann eine Bedienperson
verschiedene Menus auf dem Display 7 anwählen.
Der Messumformer 3 kann weiterhin mit einer übergeordneten
Einheit (nicht eingezeichnet), beispielsweise einer Prozessleitstelle,
verbunden sein.
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Der
Messumformer 3 ist über ein Sensorkabel 9 mit
einem ersten Element 11 einer Steckverbinderkupplung verbunden,
welches eine Sensorschnittstelle des Messumformers 3 bildet,
an die im Messbetrieb ein Sensor angeschlossen ist. Im Testbetrieb ist
an das erste Element 11 der Steckverbinderkupplung ein
Sensorsimulator 13 über eine Messkettenschnittstelle
in Form eines zweiten, zum ersten Element 11 komplementären,
Elements 14 der Steckverbinderkupplung angeschlossen.
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Im
Ausführungsbeispiel der
1 ist die Steckverbinderkupplung
zwischen Messumformer
3 und Sensorsimulator
13 bzw.
Sensor (nicht in
1 dargestellt) als galvanisch
getrennte, induktiv koppelnde Steckverbindung ausgeführt.
Eine derartige Steckverbinderkupplung ist beispielsweise in
EP 1206012 A2 beschrieben.
Prinzipiell sind andere Schnittstellen denkbar, sofern Daten und
bevorzugt auch Energie in beide Richtungen über die Schnittstelle übertragen
werden können.
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Der
Sensorsimulator 13 umfasst einen Mikrocontroller 15,
einen Programmspeicher 17 und einen Datenspeicher 19.
Ein Verfahren zum Testen der Prozessanlage, deren Teil die Messkette
bestehend aus Sensor, Sensorschnittstelle, Messumformer 3 und
Prozessleitsystem bildet, wird nun im Folgenden beschrieben:
Am
Messumformer 3 kann ein Simulationsmodus aufgerufen werden,
beispielsweise durch Betätigen einer der Tasten 4.
Auf dem Display 7 erscheinen in diesem Modus zwei Felder,
wobei in einem ersten Feld der vom Messumformer 3 aus dem über
die Sensorschnittstelle 11 gelieferten Signal bestimmten Messwert 21 dargestellt
wird. Im vorliegenden Fall handelt es sich um einen pH-Wert. In
einem zweiten Feld des Displays 7 wird gleichzeitig ein
Simulations-Menu dargestellt, in dem eine Bedienperson, beispielsweise
durch Betätigen des Dreh-Drück-Schalters 5 ein
zu simulierendes Sensorsignal auswählen kann. Vorteilhafterweise
kann der Simulationsmodus so ausgelegt sein, dass im Simulationsmenu
nicht das eigentliche Sensorsignal – beispielsweise bei
einem pH-Sensor eine Spannung – auswählbar ist,
sondern stattdessen der zugehörige zu simulierende Messwert 23,
im vorliegenden Beispiel der pH-Wert.
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Ist
ein zu simulierender Messwert 23 ausgewählt worden,
beispielsweise durch Drücken des Dreh-Drück-Schalters,
wird ein zugehöriges Auswahlsignal über das Sensorkabel 9 und
die Sensorschnittstelle 11, 14 an den Sensorsimulator 13 übertragen
und in den Datenspeicher 19 geschrieben. Das zum zu simulierende
Messwert zugehörige Auswahlsignal kann beispielsweise in
einem Speicher des Messumformers 3 hinterlegt sein. Mittels
eines im Programmspeicher 17 abgelegten Programms kann
der Mikroprozessor 15 des Sensorsimulators 13 aus
dem Auswahlsignal das zu simulierende Sensorsignal berechnen. Alternativ
können auch für jedes mögliche auswählbare
Auswahlsignal in einer Tabelle im Datenspeicher 19 die
entsprechenden zu simulierenden Sensorsignale hinterlegt sein. Das dem
Auswahlsignal entsprechende zu simulierende Sensorsignal wird dann
vom Sensorsimulator 13 über die Messkettenschnittstelle 11, 13 zurück
an den Messumformer 3 übertragen. Der Messumformer 3 bestimmt
aus dem simulierten Sensorsignal, ganz analog wie im Messbetrieb
aus dem Ausgabesignal des Sensors, einen Messwert und zeigt diesen als
Messwert 21 im ersten Feld des Displays 7 an. Der
Messumformer 3 kann aus dem simulierten Sensorsignal weitere
Informationen ableiten und diese, gegebenenfalls zusammen mit dem
Messwert und/oder dem simulierten Sensorsignal weiter an die Prozessleitstelle übertragen.
Zur Überprüfung der korrekten Funktion der Übertragung
des Auswahlsignals kann der Sensorsimulator mit einem Display (nicht
dargestellt) ausgestattet werden, in dem das vom Messumformer 3 an
den Sensorsimulator 13 übertragene Auswahlsignal
oder ein diesem Auswahlsignal entsprechender Wert, beispielsweise
ein pH-Wert, der dem im Simulationsmenu ausgewählten pH-Wert 23 entspricht,
angezeigt wird.
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Neben
dem Test, ob das simulierte Signal korrekt an den Messumformer 3 übertragen
und von diesem weiterverarbeitet wird, kann weiterhin geprüft werden,
ob vom Messumformer 3 aus dem Messsignal bzw. dem Messwert
abzuleitende Signale, wie zum Beispiel die Ausgabe eines Alarms
bei Überschreiten eines pH-Grenzwerts, sowie die Weiterleitung
eines Alarmsignals oder anderer Signale an die Prozessleitstelle
korrekt funktionieren. Zu diesem Zweck kann beispielsweise der im
Simulationsmenu auswählbare pH-Wert 23 derart
variiert werden, dass ein vorgegebener pH-Grenzwert überschritten
wird, und geprüft werden, ob die Ausgabe des gewünschten
Alarms erfolgt.
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In
einer Weiterbildung können in einem Speicher des Messumformers 3 oder
in der Prozessleitstelle, beispielsweise implementiert in ein Plant
Asset Management Tool (PAM-Tool, d. h. eine Software zur Überwachung
einer Prozessanlage) Testroutinen hinterlegt sein, die beispielsweise
eine Simulation von unterschiedlichen zeitlichen Verläufen
des zu simulierenden Signals vorsehen. Diese Routinen können
beispielsweise im Simulationsmodus des Messumformers 3 über
ein im Display 7 dargestelltes Menu mit Hilfe des Dreh-Drück-Schalters 5 ausgewählt
werden. Der Messumformer 3 sendet dann gemäß der
ausgewählten Routine ein einziges oder eine Folge von Auswahlsignalen
an den Sensorsimulator 13, anhand dessen oder anhand derer
der Mikrokontroller 15 unter Verwendung eines im Programmspeicher 17 hinterlegten
Programmmoduls eine entsprechende Folge von simulierten Sensorsignalen
mit dem gemäß der ausgewählten Testroutine vorgesehenen
zeitlichen Verlauf generiert und an den Messumformer 3 gesendet.
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Ist
die Routine in der Prozessleitstelle in einer Software zur Überwachung
der Prozessanlage implementiert, besteht die Möglichkeit,
ein Testprotokoll zu generieren, in dem neben den vom Sensorsimulator 13 an
den Messumformer 3 übertragenen und an die Prozessleitstelle
weitergeleiteten simulierten Sensorsignalen auch aus den simulierten
Sensorsignalen ermittelten weiteren Daten, wie z. B. Messwerte,
abgeleitete Alarmsignale etc. festgehalten werden.
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Weiterhin
ist es von Vorteil, im Datenspeicher 19 des Sensorsimulators 13 ein
vorgegebenes festes Sensorsignal vorzusehen, dass beim Anschließen
des Sensorsimulators an die Sensorschnittstelle 11 des
Messumformers 3 und beim Starten der Testanordnung an den
Messumformer 3 übertragen wird, solange der Sensorsimulator 13 kein Auswahlsignal
vom Messumformer 3 empfängt. Auf diese Weise ist gewährleistet,
dass der Messumformer 3 bei angeschlossenem Sensorsimulator 13 jederzeit
ein definiertes Signal empfängt.
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Der
Sensorsimulator kann auch mehrere Messkettenschnittstellen aufweisen,
denen jeweils ein eigener Datenspeicher zugeordnet ist. Jeder Datenspeicher
enthält ein vorgegebenes zu simulierendes Sensorsignal,
wobei die in jedem Datenspeicher enthaltenen Sensorsignale beispielsweise
unterschiedliche der gleichen Messgröße, z. B.
dem pH-Wert eines Mediums, zugeordnete Sensorsignale oder auch Sensorsignale
unterschiedlicher Arten von Sensoren, beispielsweise eines pH-Sensors,
eines Leitfähigkeitssensors und eines Sauerstoffsensors sein
können. Im letzteren Fall kann der Sensorsimulator mit
derjenigen Messkettenschnittstelle an eine Sensorschnittstelle des
Messumformers angeschlossen werden, die demjenigen Datenspeicher
des Sensorsimulators zugeordnet ist, der ein vorgegebenes simuliertes
Sensorsignal enthält, das einem Sensorsignal des im Messbetrieb
an derselben Sensorschnittstelle angeschlossenen Sensors entspricht.
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Die
Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt und umfasst jede weitere technisch mögliche
Realisierungsart, welche in die Reichweite der nachfolgenden Ansprüche
fällt. Insbesondere kann die Übertragung der Signale
zwischen Messumformer und Sensor bzw. Sensorsimulator und die Übertragung
der Signale zwischen Messumformer und Prozessleitsystem in beide
Richtungen auch drahtlos, beispielsweise per Infrarot, Funk, GSM,
ZigBee, Bluetooth, UMTS, WLan erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste
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des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10322278
A1 [0004, 0022]
- - DE 102005041427 A1 [0005, 0022]
- - DE 10344262 A1 [0007, 0016]
- - EP 1206012 A2 [0028]