DE102012108556A1 - Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Messdaten eines Feldgeräts sowie System - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein System (100) zur Kommunikation mit einem Feldgerät (5), insbesondere zum Senden und/oder Empfangen von Mess-, Zustands- und/oder Servicesignalen des Feldgeräts (5), Steuer-/Regelsignalen zum Feldgerät (5), sowie Anzeige derselben, umfassend eine Vorrichtung (1), wobei die Vorrichtung (1) ein Kommunikationsmodul (2) und einen Adapter (3) umfasst, wobei das Kommunikationsmodul (2) einen Anschlussbereich (2.2) und einen Kommunikationsbereich (2.1) umfasst, wobei der Kommunikationsbereich (2.1) zumindest eine Kommunikationsschnittstelle (2.4) zur Kommunikation (6) zum Feldgerät (5) umfasst, und wobei am Anschlussbereich (2.2) erste Anschlussmittel (2.3) vorgesehen sind, und wobei am Adapter (3) zweite Anschlussmittel (3.3) vorgesehen sind, wobei die zweiten Anschlussmittel (3.3) zu den ersten Anschlussmitteln (2.3) komplementär ausgestaltet sind, wobei der Adapter (3) ein Interface (3.2) umfasst, und wobei der Adapter (3) passiv ausgestaltet ist; ein Anzeige-/Bediengerät (4),wobei das Interface (3.2) zum Anschluss an das Anzeige-/Bediengerät (4) ausgestaltet ist, wobei das Anzeige-/Bediengerät (4) als portables Mobilgerät ausgestaltet ist, wobei das Mobilgerät zum Batterie- oder Akkubetrieb ausgestaltet ist, und wobei die ersten Anschlussmittel (2.3), die zweiten Anschlussmittel (3.3) und das Interface (3.2) als Steckkontakte ausgestaltet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Messdaten eines Feldgeräts, eines Betriebszustandes des Feldgeräts, Steuer-/Regelsignalen zum Feldgerät und/oder Servicesignalen des Feldgeräts, sowie ein System.
- Feldgeräte sind technische Einrichtungen im Bereich der Automatisierungstechnik, die mit einem Produktionsprozess in direkter Beziehung stehen. "Feld" bezeichnet in der Automatisierungstechnik den Bereich außerhalb von Schaltschränken bzw. Leitwarten. Feldgeräte sind dabei sowohl Aktoren (Stellglieder, Ventile, ...), Sensoren (pH, Temperatur, Leitfähigkeit, Trübung, ...) als auch Messumformer.
- Ohne Einschränkung der Allgemeinheit soll im Folgenden das technische Problem anhand eines Sensors erklärt werden.
- Es sind Sensoren am Markt erhältlich, die direkt an einen Feldbus angeschlossen werden. Es ist somit nicht mehr zwingend notwendig, dass diese mit einem Messumformer verbunden sind. Die erste Möglichkeit sich Messdaten des Sensors, den Zustand des Sensors o.ä. anzeigen zu lassen, ist an einem vom Sensor entfernten Ort, z.B. der Leitwarte. Zur Kontrolle des Zustands, zum schnellen Erfassen von Messwerten vor Ort oder für gewisse Operationen, insbesondere die Kalibrierung, ist es dennoch notwendig eine Anzeigemöglichkeit direkt in der unmittelbaren Nähe des Sensors zu haben. So gibt der Sensor z.B. während der Kalibrierung etwa die Anweisungen „Tauche in erste Lösung, Messwert erfassen, Tauche in zweite Lösung, Messwert erfassen etc.“
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein System bereit zu stellen, die eine schnelle und einfache Kommunikation mit einem Feldgerät vor Ort ermöglichen.
- Die Aufgabe wird gelöst durch ein System zur Kommunikation mit einem Feldgerät, insbesondere zum Senden und/oder Empfangen von Mess-, Zustands- und/oder Servicesignalen des Feldgeräts, Steuer-/Regelsignalen zum Feldgerät, sowie Anzeige derselben. Dabei umfasst die Vorrichtung ein Kommunikationsmodul und einen Adapter, wobei das Kommunikationsmodul einen Anschlussbereich und einen Kommunikationsbereich umfasst, wobei der Kommunikationsbereich zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation zum Feldgerät umfasst, und wobei am Anschlussbereich erste Anschlussmittel vorgesehen sind. Am Adapter sind zweite Anschlussmittel vorgesehen, wobei die zweiten Anschlussmittel zu den ersten Anschlussmitteln komplementär ausgestaltet sind, wobei der Adapter ein Interface umfasst, und wobei der Adapter passiv ausgestaltet ist. Dazu umfasst das System ein Anzeige-/Bediengerät, wobei das Interface zum Anschluss an das Anzeige-/Bediengerät ausgestaltet ist, wobei das Anzeige-/Bediengerät als portables Mobilgerät ausgestaltet ist, wobei das Mobilgerät zum Batterie- oder Akkubetrieb ausgestaltet ist, und wobei die ersten Anschlussmittel, die zweiten Anschlussmittel und das Interface als Steckkontakte ausgestaltet sind.
- Wird das System als modulares System bestehend aus Vorrichtung und Anzeige-/Bediengerät ausgestaltet, wird die gestellte Aufgabe erfüllt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn auch die Vorrichtung als modulare Vorrichtung bestehend aus Kommunikationsmodul und Adapter ausgestaltet wird.
- Das Kommunikationsmodul ist als Gleichteil ausgestaltet, d.h. das Kommunikationsmodul kann unverändert in verschiedenen Anwendungen verwendet werden, insbesondere können verschiedene Anzeige-/Bediengeräte an die Vorrichtung angeschlossen werden. Es kann etwa sein, dass sowohl das Kommunikationsmodul als auch der Adapter jeweils ein in einem eigenen Gehäuse angebraucht sind und durch die Steckkontakte ineinander gesteckt werden.
- Wird das Anzeige-/Bediengerät als portables Mobilgerät ausgestaltet kann es variabel überall eingesetzt werden wo es benötigt wird, insbesondere auch an leicht zugänglichen Orten, besonders bevorzugt auch abseits des Feldgeräts, welches unter Umständen an einem schwer zugänglichen Ort platziert ist.
- „Passiv“ im Sinne dieser Erfindung sei als nicht-Energie-verbrauchend zu verstehen.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Kommunikationsschnittstelle als drahtgebundene Schnittstelle, insbesondere als Schnittstelle nach Ex-i, ausgestaltet. Dies ermöglicht die Verwendung der Vorrichtung in einem Ex-geschützten Bereich.
- In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Kommunikationsschnittstelle als drahtlose Schnittstelle ausgestaltet. Die Vorteile einer zusätzlichen oder alternativen drahtlosen Schnittstelle liegen auf der Hand, etwa dass die Vorrichtung frei positioniert werden kann. Insbesondere ist die Vorrichtung so platziert, dass sie leicht zugänglich ist.
- In einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der drahtlosen Schnittstelle um eine Schnittstelle nach einem der Standards Bluetooth, Z-Wave, ANT, IEEE 802.11, insbesondere WLAN, oder IEEE 802.15.4, insbesondere ZigBee. Diese Standards ermöglichen einen einfachen Kommunikationsaufbau und ermöglichen mit relativ wenig Energieverbrauch zu senden.
- Bevorzugt baut sich die Kommunikation zum Feldgerät instantan auf. Somit vergeht nicht viel Zeit und ein Servicetechniker kann sofort mit den zu erledigen Aufgaben beginnen.
- In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Mobilgerät um ein Mobiltelefon, Smartphone, Personal Digital Assistant oder einen Tablet-PC und das Interface ist zum Anschluss an das Mobiltelefon, Smartphone, Personal Digital Assistant oder den Tablet-PC ausgestaltet. In der heutigen Zeit ist davon auszugehen, dass ein Techniker vor Ort zumindest eines der genannten Geräte mit sich trägt, so dass keine weiteren Geräte angeschafft werden müssen.
- Alternativ handelt es sich bei dem Mobilgerät um ein Display in einem Gehäuse, wobei das Display in einem Gehäuse eine Hauptplatine umfasst, wobei das Kommunikationsmodul im Gehäuse positioniert ist,
wobei das Interface als internes Interface im Gehäuse, insbesondere als Steckkarte in die Hauptplatine ausgestaltet ist, oder wobei das Kommunikationsmodul in die Hauptplatine integriert ist. - Ist es aus verschiedenen Gründen, etwa aus sicherheitsrelevanten Gründen, nicht möglich ein Gerät der Gruppe Mobiltelefon, Smartphone, Personal Digital Assistant oder einen Tablet-PC mitzuführen, ist die Verwendung eines Display mit Gehäuse äußerst sinnvoll. Der Servicetechniker hat somit die Möglichkeit direkt vor Ort die zu erledigenden Aufgaben durchzuführen, da das Display im Gehäuse direkt zu diesem Zweck ausgelegt wurde. Es sind zwei Anwendungen denkbar: im mobilen Einsatz erfolgt die Energieversorgung des Displays in einem Gehäuse über Batterien oder Akkus und das Kommunikationsmodul ist als Steckkarte oder direkt in die Hauptplatine integriert. Möglichst genügt das Display in einem Gehäuse den Anforderungen an den Ex-Schutz, wodurch es in Ex-geschützten Bereich eine Anlage eingesetzt werden kann. Somit kann im zweiten Anwendungsfall das Display in einem Gehäuse stationär montiert werden an Stellen an denen sonst kein Display möglich ist. Die Energieversorgung kann ebenfalls über Akkus oder Batterien erfolgen, selbstverständlich ist aber auch ein Anschluss an das stationäre Stromnetz möglich. Die Kommunikation erfolgt auch drahtlos oder per Kabel, möglichst nach Ex-i. Im drahtlosen Fall kann das Display in einem Gehäuse an einem leicht zugänglichen Ort positioniert werden, auch wenn das Feldgerät entfernt positioniert ist.
- In einer weiteren Alternative handelt es sich bei dem Mobilgerät um einen tragbaren Computer, Notebook, Sub-Notebook, Netbook oder Desknote. Üblicherweise haben Mobilgeräte dieser Gruppe eine bessere Rechenleitung als die bereits genannten, so dass auch komplexere Aufgaben erledigt werden können.
- In einer weiteren Alternative handelt es sich bei dem Mobilgerät um einen virtuellen Sensor, eine Serviceeinheit oder einen Messumformer.
- Ein virtueller Sensor ist in der Lage einen bestimmten Messwert zu simulieren, d.h. der virtuelle Sensor sendet ein Messsignal, das einer tatsächlichen Messung entspricht. Eine Serviceeinheit ist ein Gerät, das den Status eines zweiten Feldgeräts auslesen und bewerten kann.
- Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich, wenn es sich bei dem Interface um ein USB-Interface handelt. Da USB vor längerer Zeit zu einem Standard geworden ist, können somit vielfältigste Endgeräte angeschlossen werden.
- In einer Ausführungsform sind das Kommunikationsmodul und der Adapter als Einheit ausgestaltet.
- In einer Weiterbildung handelt es sich bei den Servicesignalen um Signale zur Diagnose, Wartung und/oder Kalibrierung. Dies sind typische Serviceaufgaben, die ein Anzeige-/Bediengerät erfordern.
- Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Anordnung mit zumindest einem System und zumindest ein Feldgerät, wobei im Feldgerät eine Sende-/Empfangseinheit zur Kommunikation mit dem System vorgesehen ist, wobei die Sende-/Empfangseinheit als Steckkarte im Feldgerät, ins Feldgerät integriert, als Ansteckmodul zum Feldgerät oder als Einsteckmodul zum Feldgerät ausgestaltet ist.
- Die Steckkarte kann etwa in die Hauptplatine des Feldgeräts gesteckt werden oder direkt in das Feldgerät integriert werden (etwa als Teil der Hauptplatine). Als Ansteckmodul ist etwa ein Modul mit Kabel zu verstehen, das an das Feldgerät angeschlossen wird. Das Modul kann somit optimal platziert werden. Als Einsteckmodul ist ein Modul zu verstehen, das direkt in das Feldgerät gesteckt wird.
- Die genannten Vorteile des Systems werden also auf eine Anordnung erweitert, wobei es sich bei dem Feldgerät bevorzugt um einen Sensor, einen Aktor, einen virtuellen Sensor, einen Messumformer und/oder einen displaylosen Messumformer handelt.
- Abschließend seien die Vorteile nochmals kurz umrissen: der Servicetechniker kann mit einem Mobilgerät, idealerweise eines das bereits vorhanden ist, also insbesondere ein Smartphone o.ä., in der Nähe eines Feldgerät arbeiten und instantan eine Verbindung aufbauen. So kann der Servicetechniker etwa Messdaten abrufen, Steuerbefehle geben oder Serviceaufgaben durchführen. Insbesondere sollen Aufgaben erwähnt werden, die ein Display und Interaktion erfordern, wie z.B. die Kalibrierung.
- Da das Kommunikationsmodul als Gleichteil realisiert ist, können verschiedenste Mobilgeräte angewendet werden. Insbesondere kann ein Display an einer leicht zugänglichen Stelle angebracht und im Ex-Bereich platziert werden.
- Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näherer erläutert. Es zeigen
-
1a die Vorrichtung des erfindungsgemäßen Systems, -
1b die Vorrichtung des erfindungsgemäßen Systems in einer Ausgestaltung, -
2a das erfindungsgemäße System, -
2b das erfindungsgemäße System in einer Ausgestaltung, -
3a die erfindungsgemäße Anordnung, -
3b die erfindungsgemäße Anordnung in einer Ausgestaltung, -
4a die erfindungsgemäße Anordnung in einer weiteren Ausgestaltung, -
4b die erfindungsgemäße Anordnung in einer weiteren Ausgestaltung, -
5a die erfindungsgemäße Anordnung in einer typischen Anwendung, und -
5b die erfindungsgemäße Anordnung in einer Ausgestaltung in einer typischen Anwendung. - In den Figuren sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
- Die Vorrichtung
1 als Teil des erfindungsgemäßen Systems100 in seiner Gesamtheit hat das Bezugszeichen1 und ist in1a dargestellt. Die Vorrichtung1 hat eine handhabbare Größe in der Größenordnung eines USB-Sticks, also etwa wenige Zentimeter, insbesondere 1–5 cm. - Die Vorrichtung
1 besteht aus einem Kommunikationsmodul2 und einem Adapter3 . Das Kommunikationsmodul2 ist eingeteilt in einen Kommunikationsbereich2.1 und einen Anschlussbereich2.2 . Im Anschlussbereich2.2 sind erste Anschlussmittel2.3 vorgesehen. Am Adapter3 sind zweite Anschlussmittel3.3 vorgesehen, die zu den ersten Anschlussmitteln2.2 komplementär ausgestaltet sind. Hier werden etwa Steckkontakte oder Stecker-Buchse-Kombinationen realisiert. Der Kontakt kann auch durch Schrauben, insbesondere Rändelschrauben, realisiert sein. Neben dieser mechanischen Kontaktierung werden über die Anschlussmittel2.3 ,3.3 auch elektrische Kontakte geführt, insbesondere von der Kommunikationsschnittstelle2.4 (im Kommunikationsmodul2 , Details siehe unten) zur Adapterlogik3.1 . - An der, den zweiten Anschlussmitteln
3.3 gegenüberliegenden Seite befindet sich ein Interface3.2 zum Anschluss an ein Anzeige-/Bediengerät4 , siehe dazu beispielsweise2a . Das Interface3.2 ist spezifisch auf das Anzeige-/Bediengerät4 ausgestaltet, d.h. je nachdem was für ein Anzeige-/Bediengerät4 angeschlossen wird, ist das Interface3.2 passend dazu ausgestaltet. - Das Kommunikationsmodul
2 ist als Gleichteil ausgestaltet, d.h. das Kommunikationsmodul2 kann unverändert in verschiedenen Anwendungen verwendet werden, insbesondere können verschiedene Anzeige-/Bediengeräte4 (siehe unten) an die Vorrichtung1 angeschlossen werden. - Die Adapterlogik
3.1 leitet die Kommunikationssignale von der Kommunikationsschnittstelle2.4 , die über die Anschlussmittel2.3 ,3.3 an den Adapter3 geleitet wurden, an das Interface3.2 weiter. Je nach Anzeige-/Bediengerät4 übernimmt die Adapterlogik3.1 Umverdrahtung etc. Bevorzugt ist die Adapterlogik3.1 passiv ausgestaltet, d.h. verbraucht selbst keine Energie. - In
1a sind sowohl Kommunikationsmodul2 als auch Adapter3 jeweils in einem eigenen Gehäuse angebracht. Diese werden durch die Steckkontakte2.3 ,3.3 miteinander verbunden. -
1b zeigt eine Ausgestaltung der Vorrichtung1 . In1b sind das Kommunikationsmodul und der Adapter als Einheit, d.h. als einstückiges Modul in nur einem einzigen Gehäuse, gezeigt. Die Anschlussmittel2.3 ,3.3 sind somit überflüssig. - Durch das Interface
3.2 kann die Vorrichtung1 an ein Anzeige-/Bediengerät4 angeschlossen werden, siehe2a und2b . Das Anzeige-/Bediengerät4 verfügt über zumindest ein Display4.1 und über zumindest ein Bedienelement4.2 . Das Anzeige-/Bediengerät4 ist als Mobilgerät ausgestaltet. Die Vorrichtung1 und das Anzeige-/Bediengerät4 bilden das erfindungsgemäße System100 . - In
2a ist das Anzeige-/Bediengerät4 als Smartphone gezeigt. Ausgestaltungen lassen ein Mobiltelefon, Personal Digital Assistant oder einen Tablet-PC zu. Das Anzeige-/Bediengerät4 in2a verfügt über ein Interface4.3 . Die Vorrichtung1 wird über sein Interface3.2 an das Interface4.3 des Anzeige-/Bediengerät4 angeschlossen. - Ist das Anzeige-/Bediengerät
4 etwa ein Gerät der Firma Apple Inc., insbesondere ein iPhone, iPad oder iPod, so ist das Interface3.2 als dazu passender Dock-Adapter ausgestaltet. - Ist das Anzeige-/Bediengerät
4 etwa ein Gerät mit Android-Betriebssystem, so ist das Interface3.2 als dazu passender Adapter, etwa als mini-USB oder micro-USB ausgestaltet. Auch bei Mobilgeräten mit anderen Betriebssystemen, also etwa Palm webOS, Windows Mobile, Symbian, BlackBerry OS oder bada ist das Interface3.2 zum Mobilgerät4 passend ausgestaltet, wobei in letzter Zeit sich verschiedene Arten von USB (die bereits angesprochenen mini- oder micro-USB) statt verschiedener herstellerspezifischer proprietärer Lösungen durchgesetzt haben. Da ein mini- oder micro-USB-Stecker im Gegensatz zum angesprochenen Apple Inc. Dock-Adapter keine nennenswerten mechanischen Kräfte aufnehmen kann, ist auch ein entsprechendes Kabel als Interface3.1 machbar. - Wie bereits erwähnt ist das Kommunikationsmodul
2 als Gleichteil ausgestaltet und nur der Adapter wird entsprechend des Anzeige-/Bediengerät4 angepasst. -
2b zeigt ein Anzeige-/Bediengerät4 , das als batterie- oder akkubetriebenes Display4.1 in einem Gehäuse4.4 mit Bedienelementen4.2 ausgestaltet ist. Die Vorrichtung1 ist dabei als internes Modul im Gehäuse4.4 angebracht, was in2b und den folgenden Figuren gestrichelt eingezeichnet ist. Das Anzeige-/Bediengerät4 umfasst eine Hauptplatine, wobei die Vorrichtung1 somit als Steckkarte in die Hauptplatine realisiert werden kann. Alternativ kann die Vorrichtung direkt in die Hauptplatine integriert sein. Wiederum wird das gleiche Kommunikationsmodul2 verwendet und der Adapter3 entsprechend der Bestimmung als Steckkarte oder integriert in die Hauptplatine angepasst. - Als weitere Ausgestaltung wird das Interface
3.2 als USB Schnittstelle ausgestaltet. So kann das Interface3.2 als Standard-USB-Stecker ausgestaltet sein. Die Vorrichtung1 ist somit in der Lage an ein Anzeige-/Bediengerät4 angeschlossen zu werden, das als tragbarer Computer, Notebook, Sub-Notebook, Netbook oder Desknote ausgestaltet ist. - In
3a ist die erfindungsgemäße Anordnung8 abgebildet. Man erkennt neben dem Anzeige-/Bediengerät4 mit integrierter Vorrichtung1 ein Feldgerät5 . Das Feldgerät5 ist als Sensor ausgestaltet, etwa als pH-, Redoxpotential-, Temperatur-, Leitfähigkeit-, Druck-, Durchfluss-, Füllstand-, Dichte-, Viskosität-, Sauerstoff-, Kohlenstoffdioxid- oder Trübungssensor ausgestaltet. Messgeräte, die zur Bestimmung der entsprechenden Prozessgrößen geeignet sind, werden von der Firmengruppe Endress+Hauser in großer Variantenvielfalt angeboten und vertrieben. Ohne Beschränkung ist in3a das Feldgerät5 als pH-Sensor ausgestaltet. - Der Sensor
5 ist über ein Kabel5.1 direkt mit einem übergeordneten System, etwa ein Leitsystem5.2 verbunden. Am oder im Sensor5 befindet sich eine Sende-/Empfangseinheit5.3 . Die Sende-/Empfangseinheit5.3 kommuniziert6 mit dem Anzeige-/Bediengerät4 , insbesondere mit der Vorrichtung1 , insbesondere mit dem Kommunikationsmodul2 und insbesondere mit der Kommunikationsschnittstelle2.4 . - Die Kommunikation
6 zwischen Feldgerät und Kommunikationsschnittstelle2.4 im Anzeige-/Bediengerät4 erfolgt drahtlos. Die Kommunikation6 erfolgt insbesondere nach einem der Standards Bluetooth, Z-Wave, ANT, IEEE 802.11, insbesondere WLAN, oder IEEE 802.15.4, insbesondere ZigBee. - Bevorzugt wird IEEE 802.15.4 verwendet. Dieser Standard definiert die untersten beiden Schichten des OSI-Modells, den Bitübertragungs- und den MAC-Layer. Höhere Protokollebenen mit Funktionen zum Routing und einer Anwendungsschnittstelle können anderweitig definiert werden, etwa durch Standards wie ZigBee oder firmeneigene proprietäre Lösungen. Wesentliche Eigenschaften sind die geringe Leistungsaufnahme und die Nutzung der lizenzfreien ISM-Bänder.
- Durch die Verwendung des IEEE 802.15.4-Standards kann zwischen Feldgerät
5 und Anzeige-/Bediengerät4 instantan und einfach eine Verbindung hergestellt werden. So können über das Anzeige-/Bediengerät4 Messdaten des Feldgeräts5 , der Betriebszustand des Feldgeräts5 , Steuer-/Regelsignalen zum Feldgerät5 und/oder Servicesignalen (etwa zur Diagnose, Wartung oder Kalibrierung) des Feldgeräts5 gesendet und/oder empfangen werden. - Ein typisches Anwendungsbeispiel ist die Kalibrierung. Die Kalibrierung erfordert Interaktion mit dem Servicetechniker: Tauche in erste Lösung, Messwert erfassen, Tauche in zweite Lösung, Messwert erfassen etc. Dabei muss der Techniker wissen, wann was getan werden muss. Diese Handlungen bedürfen eines Displays. Wie erwähnt ist das Feldgerät
5 direkt mit dem Leitsystem5.2 verbunden und es ist dazwischen kein Display vorgesehen. Mit Hilfe der Vorrichtung1 bzw. mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung8 kann trotzdem eine Kalibrierung oder andere servicetechnische Aufgaben vor Ort erledigt werden. - Das Anzeige-/Bediengerät
4 ist dabei entweder ein Gerät, das der Servicetechniker „dabei hat“, etwa ein Mobiltelefon (vgl.2a ), oder ein Display in einem Gehäuse (vgl.2b ). -
3b zeigt eine Situation, in der das Feldgerät5 nicht mit einem übergeordneten System5.2 verbunden ist. In3b wird das Feldgerät5 in einer Laborumgebung verwendet. Das Feldgerät5 ist dabei in einem Behältnis12 und misst den zu messenden Parameter. Das Feldgerät5 funktioniert dabei batterie- oder akkubetrieben. - Die Sende-/Empfangseinheit
5.3 ist dabei entweder in das Feldgerät5 integriert oder die Vorrichtung1 wird als Einsteckmodul direkt mit dem Feldgerät5 verbunden d.h. die Vorrichtung1 wird über das angesprochene Interface3.2 in das Feldgerät5 gesteckt (ähnlich wie ein USB-Stick in einen Computer gesteckt wird). Am Feldgerät5 befindet sich ein entsprechendes Interface, das komplementär zum Interface3.2 ausgestaltet ist. - In
4a ist die Sende-/Empfangseinheit5.3 nicht im Feldgerät5 (vgl.3a oder3b ) eingebaut, sondern befindet sich in einem zweiten Feldgerät7 , das vom Feldgerät5 abgesetzt ist. Das zweite Feldgerät7 ist als displayloser Messumformer realisiert. Dies kann notwendig sein, wenn im Feldgerät5 selbst kein Platz für die Sende-/Empfangseinheit5.3 ist. Der displaylose Messumformer7 ist über ein Kabel5.1 mit dem Feldgerät5 und dem übergeordneten System5.2 verbunden. Ansonsten zeigt4a den gleichen Aufbau wie3a . -
4b zeigt einen ähnlichen Aufbau wie4a . Lediglich die Kommunikation6 erfolgt nicht drahtlos, sondern über ein Kabel. -
5a zeigt eine typische Anwendung der Anordnung8 . Ein Messumformer9 ist über ein Kabel mit einem Feldgerät5 , oft ein Sensor, verbunden. Dabei befindet sich der Messumformer9 in einen nicht-Ex-Bereich10 und das Feldgerät5 in einem Ex-Bereich11 . Oft ist es wünschenswert, dass auch im Ex-Bereich11 ein Display zur Verfügung steht. Das Anzeige-/Bediengerät4 wird in einer Ausgestaltung so ausgelegt, dass es den Anforderungen des Ex-Schutzes genügt und kann somit im Ex-Bereich11 positioniert werden. Die Kommunikation6 zwischen Feldgerät5 und Anzeige-/Bediengerät4 erfolgt drahtlos. -
5b zeigt einen ähnlichen Aufbau wie5a . Lediglich die Kommunikation6 erfolgt nicht drahtlos, sondern über ein Kabel. Das Kabel erfüllt insbesondere die Zündschutzart Eigensicherheit Ex-i. - Das Feldgerät
5 kann verschiedenartig ausgestaltet sein. Bereits wurden ein Sensor und ein displayloser Messumformer angesprochen. Weiterhin realisierbar sind auch ein virtueller Sensor, eine Serviceeinheit oder ein Messumformer. - Ein virtueller Sensor wird beispielsweise von der Firmengruppen Endress+Hauser unter dem Namen Memocheck Sim vertrieben. Der Memocheck Sim ist in der Lage einen bestimmten Messwert, beispielsweise einen pH-Wert von 7 zu simulieren, d.h. der Memocheck Sim sendet ein Messsignal, das einer tatsächlichen Messung einer Lösung mit einem pH-Wert von 7 entspricht. Die Vorrichtung
1 ist mit dem virtuellen Sensor in verschiedenster Weise verbunden, etwa als Steckkarte, integriert, als Ansteckmodul oder als Einsteckmodul. Der virtuelle Sensor bildet dann mit der Vorrichtung1 das erfindungsgemäße System100 . - Des Weiteren kann eine Serviceeinheit als Feldgerät
5 verwendet werden. Eine Serviceeinheit ist ein Gerät, das den Status eines zweiten Feldgeräts auslesen und bewerten kann. Ein Servicetechniker kann so etwaige Fehler des zweiten Feldgeräts lokalisieren und beheben. Die Vorrichtung1 ist mit der Serviceeinheit in verschiedenster Weise verbunden, etwa als Steckkarte, integriert, als Ansteckmodul oder als Einsteckmodul. Die Serviceeinheit bildet dann mit der Vorrichtung1 das erfindungsgemäße System100 . - Als Feldgerät
5 kann auch ein Messumformer verwendet werden. Die Vorrichtung1 ist mit dem Messumformer in verschiedenster Weise verbunden, etwa als Steckkarte, integriert, als Ansteckmodul oder als Einsteckmodul. Die Serviceeinheit bildet dann mit der Vorrichtung1 das erfindungsgemäße System100 . - Die Steckkarte kann etwa in die Hauptplatine des Feldgeräts gesteckt werden oder direkt in das Feldgerät integriert werden (etwa als Teil der Hauptplatine). Als Ansteckmodul ist etwa ein Modul mit Kabel zu verstehen, das an das Feldgerät angeschlossen wird. Das Modul kann somit optimal platziert werden. Als Einsteckmodul ist ein Modul zu verstehen, das direkt in das Feldgerät gesteckt wird (in etwa wie ein USB-Stick in einen Computer gesteckt wird).
- Selbstverständlich sind auch alle Kombinationen der genannten Ausführungsbeispiele möglich.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Kommunikationsmodul
- 2.1
- Kommunikationsbereich
- 2.2
- Anschlussbereich
- 2.3
- Erste Anschlussmittel
- 2.4
- Kommunikationsschnittstelle
- 3
- Adapter
- 3.1
- Adapterlogik
- 3.2
- Interface
- 3.3
- Zweite Anschlussmittel
- 4
- Anzeige-/Bediengerät
- 4.1
- Display
- 4.2
- Bedienelement
- 4.3
- Interface
- 4.4
- Gehäuse
- 5
- Feldgerät
- 5.1
- Kabel
- 5.2
- Leitsystem
- 5.3
- Sende-/Empfangseinheit
- 6
- Kommunikation
- 7
- Displayloser Messumformer
- 8
- Anordnung
- 9
- Datenverarbeitungseinheit
- 10
- Nicht-Ex-Bereich
- 11
- Ex-Bereich
- 12
- Behältnis
- 100
- System
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
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- IEEE 802.15.4 [0013]
- IEEE 802.11 [0057]
- IEEE 802.15.4 [0057]
- IEEE 802.15.4 [0058]
- IEEE 802.15.4-Standards [0059]
Claims (15)
- System (
100 ) zur Kommunikation mit einem Feldgerät (5 ), insbesondere zum Senden und/oder Empfangen von Mess-, Zustands- und/oder Servicesignalen des Feldgeräts (5 ), Steuer-/Regelsignalen zum Feldgerät (5 ), sowie Anzeige derselben, umfassend – eine Vorrichtung (1 ), wobei die Vorrichtung (1 ) ein Kommunikationsmodul (2 ) und einen Adapter (3 ) umfasst, wobei das Kommunikationsmodul (2 ) einen Anschlussbereich (2.2 ) und einen Kommunikationsbereich (2.1 ) umfasst, wobei der Kommunikationsbereich (2.1 ) zumindest eine Kommunikationsschnittstelle (2.4 ) zur Kommunikation (6 ) zum Feldgerät (5 ) umfasst, und wobei am Anschlussbereich (2.2 ) erste Anschlussmittel (2.3 ) vorgesehen sind, und wobei am Adapter (3 ) zweite Anschlussmittel (3.3 ) vorgesehen sind, wobei die zweiten Anschlussmittel (3.3 ) zu den ersten Anschlussmitteln (2.3 ) komplementär ausgestaltet sind, wobei der Adapter (3 ) ein Interface (3.2 ) umfasst, und wobei der Adapter (3 ) passiv ausgestaltet ist; und – ein Anzeige-/Bediengerät (4 ), wobei das Interface (3.2 ) zum Anschluss an das Anzeige-/Bediengerät (4 ) ausgestaltet ist, wobei das Anzeige-/Bediengerät (4 ) als portables Mobilgerät ausgestaltet ist, wobei das Mobilgerät zum Batterie- oder Akkubetrieb ausgestaltet ist, und wobei die ersten Anschlussmittel (2.3 ), die zweiten Anschlussmittel (3.3 ) und das Interface (3.2 ) als Steckkontakte ausgestaltet sind. - System (
100 ) nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationsschnittstelle (2.4 ) als drahtgebundene Schnittstelle, insbesondere als Schnittstelle nach Ex-i, ausgestaltet ist. - System (
100 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kommunikationsschnittstelle (2.4 ) als drahtlose Schnittstelle ausgestaltet ist. - System (
100 ) nach Anspruch 3, wobei es sich bei der drahtlosen Schnittstelle um eine Schnittstelle nach einem der Standards Bluetooth, Z-Wave, ANT, IEEE 802.11, insbesondere WLAN, oder IEEE 802.15.4, insbesondere ZigBee, handelt. - System (
100 ) nach Anspruch 4, wobei sich die Kommunikation (6 ) zum Feldgerät (5 ) instantan aufbaut. - System (
100 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei es sich bei dem Mobilgerät um ein Mobiltelefon, Smartphone, Personal Digital Assistant oder einen Tablet-PC handelt und das Interface (3.2 ) zum Anschluss an das Mobiltelefon, Smartphone, Personal Digital Assistant oder den Tablet-PC ausgestaltet ist. - System (
100 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei es sich bei dem Mobilgerät um ein Display (4.1 ) in einem Gehäuse (4.4 ) handelt, wobei das Display (4.1 ) in einem Gehäuse (4.4 ) eine Hauptplatine umfasst, wobei das Kommunikationsmodul (2 ) im Gehäuse (4.4 ) positioniert ist, wobei das Interface (3.2 ) als internes Interface im Gehäuse (4.4 ), insbesondere als Steckkarte in die Hauptplatine ausgestaltet ist, oder wobei das Kommunikationsmodul (2 ) in die Hauptplatine integriert ist. - System (
100 ) nach Anspruch 7, wobei das Display (4.1 ) in einem Gehäuse (4.4 ) den Anforderungen an den Ex-Schutz genügt. - System (
100 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei es sich bei dem Mobilgerät um einen tragbaren Computer, Notebook, Sub-Notebook, Netbook oder Desknote handelt. - System (
100 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei es sich bei dem Mobilgerät um einen virtuellen Sensor, eine Serviceeinheit oder einen Messumformer handelt. - System (
100 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei es sich bei dem Interface (3.2 ) um ein USB-Interface handelt. - System (
100 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Kommunikationsmodul (2 ) und der Adapter (3 ) als Einheit ausgestaltet sind. - System (
100 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei es sich bei den Servicesignalen um Signale zur Diagnose, Wartung und/oder Kalibrierung handelt. - Anordnung (
8 ) umfassend zumindest ein System (100 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13 und zumindest ein Feldgerät (5 ), wobei im Feldgerät (5 ) eine Sende-/Empfangseinheit (5.3 ) zur Kommunikation mit dem System (100 ) vorgesehen ist, wobei die Sende-/Empfangseinheit (5.3 ) als Steckkarte im Feldgerät (5 ), ins Feldgerät (5 ) integriert, als Ansteckmodul zum Feldgerät (5 ) oder als Einsteckmodul zum Feldgerät (5 ) ausgestaltet ist. - Anordnung (
8 ) nach Anspruch 13, wobei es sich bei dem Feldgerät (5 ) um einen Sensor, einen Aktor, einen virtuellen Sensor, einen Messumformer und/oder einen displaylosen Messumformer handelt.
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