DE102016209837A1

DE102016209837A1 - Netzwerkbasiertes Feldgerät

Info

Publication number: DE102016209837A1
Application number: DE102016209837.3A
Authority: DE
Inventors: Roland Welle
Original assignee: Vega Grieshaber KG
Current assignee: Vega Grieshaber KG
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2017-12-07

Abstract

Es wird ein Feldgerät (10) zum Ermitteln eines Messsignals für eine Prozessmessgröße angegeben. Das Feldgerät (10) weist eine Messvorrichtung (12) zum Erfassen eines Messwertes eine Schnittstelle (14) zum Anbinden an ein Netzwerk (100) und eine Steuervorrichtung (16) auf. Die Messvorrichtung (12) ist dazu eingerichtet, basierend auf einem erfassten Messwert ein Messsignal zu erzeugen. Die Steuervorrichtung (16) ist dazu eingerichtet, das Messsignal über die Schnittstelle (14) bereitzustellen, einen Montageort des Feldgeräts (10) zu ermitteln und basierend auf dem ermittelten Montageort des ein weiteres an das Netzwerk (100) angebundenes Feldgerät (110) zu ermitteln, welches an demselben Montageort angeordnet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein an ein Netzwerk anbindbares Feldgerät zum Ermitteln eines Messsignals einer Prozessmessgröße, etwa einem Füllstand eines Mediums. Weiter betrifft die Erfindung ein Messsystem mit einer Mehrzahl von an einem Netzwerk angebundenen Feldgeräten sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgeräts, ein Programmelement und ein computerlesbares Medium.
Hintergrund
An ein übergeordnetes Netzwerk, wie zum Beispiel ein Firmennetzwerk, angebundene Feldgeräte übermitteln in der Regel lediglich einen einzigen Messwert bzw. ein Messsignal pro Messzyklus über das Netzwerk an eine Datenverarbeitungseinrichtung, etwa in einer Leitwarte. Derartige netzwerkbasierte Feldgeräte sind daher in ihrer Funktionalität dahingehend beschränkt, dass sie ihre Messwerte bzw. Messsignale an die Datenverarbeitungseinrichtung senden und/oder dass ihre Messwerte bzw. Messsignale über die Datenverarbeitungseinrichtung von dem jeweiligen Feldgerät abgerufen werden können. Die Messwerte bzw. Messsignale werden dann häufig in der Datenverarbeitungseinrichtung gespeichert und dort weiterverarbeitet bzw. ausgewertet.
Die EP 1 207 373 A1 beschreibt ein Übertragungssystem für entfernte Sensoren, wobei eine Sensoreinheit zur Erfassung einer Prozessmessgröße vorgesehen ist, welche ein digitales Signal erzeugt. Weiter weist die Sensoreinheit eine Schnittstelle für die Übermittlung des digitalen Signals in einem die Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Benutzern unterstützendem Netzwerk auf.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung ein an ein Netzwerk anbindbares Feldgerät mit gesteigerter Funktionalität bereitzustellen. Insbesondere können Ausführungsformen der Erfindung in vorteilhafter Weise erlauben, ein sich selbst organisierendes an ein Netzwerk anbindbares Feldgerät bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Feldgerät zum Ermitteln und/oder Bestimmen eines digitalen Messsignals für eine Prozessmessgröße. Das Feldgerät weist eine Messvorrichtung zum Erfassen und/oder Messen und/oder Bestimmen eines Messwertes, insbesondere eines analogen Messwertes, der Prozessmessgröße und eine Schnittstelle zum Anbinden des Feldgeräts an ein Netzwerk auf. Die Schnittstelle kann gleichsam zum Verbinden des Feldgeräts mit dem Netzwerk dienen. Weiter weist das Feldgerät eine Steuervorrichtung auf. Dabei ist die Messvorrichtung dazu eingerichtet, basierend auf einem erfassten Messwert ein analoges und/oder digitales Messsignal zu erzeugen, und die Steuervorrichtung ist dazu eingerichtet, das analoge und/oder digitale Messsignal über die Schnittstelle bereitzustellen. Ferner ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, einen Montageort des Feldgeräts zu ermitteln und/oder zu bestimmen sowie basierend auf dem ermittelten Montageort des Feldgeräts wenigstens ein weiteres an das Netzwerk angebundenes Feldgerät zu ermitteln und/oder zu bestimmen, welches an demselben Montageort angeordnet und/oder montiert ist.
Das Erfassen und/oder Messen und/oder Bestimmen eines Messwertes mag im Kontext der vorliegenden Erfindung das Erfassen einer Änderung einer Prozessmessgröße und/oder das Erfassen einer Änderung eines Sensorzustandes sein.
An das Netzwerk kann eine Vielzahl von Feldgeräten und/oder Anzeigeeinrichtungen und/oder Bedieneinrichtungen und/oder Benutzern, beispielsweise über eine Datenverarbeitungseinrichtung wie etwa ein Personal Computer (PC), angebunden sein. Die an das Netzwerk angebundenen Feldgeräte und/oder Anzeigeeinrichtungen und/oder Bedieneinrichtungen und/oder die Benutzer können im Kontext dieser Anmeldung als Teilnehmer des Netzwerks erachtet werden. Gleichsam kann das erfindungsgemäße Feldgerät über die Schnittstelle als Teilnehmer an das Netzwerk angebunden sein. Der Begriff „an das Netzwerk angebunden” kann hier und Folgenden bedeuten, dass die jeweiligen Teilnehmer des Netzwerks über das Netzwerk bzw. entsprechende Kommunikationsverbindungen in Kommunikation miteinander stehen. Die Kommunikation kann drahtgebunden und/oder drahtlos realisiert werden.
Das Feldgerät kann mittels der Messvorrichtung das analoge und/oder digitale Messsignal erzeugen, welches ein mit dem erfassten Messwert der Prozessmessgröße korrelierendes und/oder für den erfassten Messwert repräsentatives Messsignal sein kann. Das analoge und/oder digitale Messsignal kann so insbesondere als Datenpaket über die Schnittstelle wenigstens einem weiteren an das Netzwerk angebundenen Teilnehmer bzw. Feldgerät bzw. Benutzer bereitgestellt werden. Insbesondere kann die Steuervorrichtung dazu eingerichtet sein, das analoge und/oder digitale Messsignal über die Schnittstelle in das Netzwerk einzuspeisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuervorrichtung dazu eingerichtet sein, ein Abrufen des analogen und/oder digitalen Messsignals durch wenigstens einen weiteren an das Netzwerk angebundenen Teilnehmer zu ermöglichen.
Hier und im Folgenden kann der Begriff „Montageort” einen Standort des Feldgeräts bezeichnen. Dieser Standort bzw. der Montageort ist dabei nicht etwa auf geographische Koordinaten beschränkt, an welchen das Feldgerät angeordnet und/oder montiert ist, sondern kann gleichsam als Montagegebiet verstanden werden. Beispielsweise kann der Montageort eine Region bezeichnen, wie zum Beispiel ein Skigebiet, in welchem das Feldgerät, etwa als Schneehöhenmessgerät, angeordnet und/oder montiert sein kann. Auch kann der Montageort beispielsweise eine Fabrik und/oder Produktionsanalage bezeichnen, in welcher diverse Feldgerät zur Erfassung diverser Prozessmessgrößen an das Netzwerk angebunden sein können. Auch kann der Montageort beispielsweise ein Gebiet bezeichnen, durch welches sich ein Fluss und/oder ein Gerinne erstreckt, wobei das Feldgerät etwa ein Pegel- bzw. Füllstandmessgerät zur Messung eines Pegels des Gerinnes sein kann. Weiterhin kann der Montageort eine Organisation sein, beispielsweise eine Gruppe von Produktionsanalgen, welche vom gleichen Hersteller betrieben werden. Das Feldgerät kann dabei dazu eingerichtet sein, den Montageort beispielsweise aus einer Speichervorrichtung abzurufen. Mit anderen Worten kann der Montageort in einer Speichervorrichtung des Feldgeräts hinterlegt sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Feldgerät dazu eingerichtet sein, den Montageort über eine Standortbestimmungsvorrichtung zu ermitteln. Das Feldgerät ist ferner dazu eingerichtet, unter Heranziehung bzw. unter Berücksichtigung des derart ermittelten Montageorts wenigstens ein weiteres an das Netzwerk angebundenes Feldgerät zu ermitteln und/oder in dem Netzwerk zu suchen, welches an demselben Montageort angeordnet ist. Auch kann das Feldgerät dazu eingerichtet sein, eine Gruppe von an das Netzwerk angebundenen Feldgeräten bzw. Teilnehmern zu ermitteln und/oder zu suchen. Derart kann das Feldgerät etwa dazu eingerichtet sein, wenigsten einen Teil von an einem gemeinsamen Montageort befindlichen bzw. angeordneten Feldgeräten zu identifizieren und/oder zu ermitteln. Beispielsweise kann das Feldgerät so in vorteilhafter Weise zumindest einen Teil von in einem gemeinsamen Skigebiet und/oder in einer gemeinsamen Produktionsanlage und/oder an einem gemeinsamen Gerinne angeordneten Feldgeräten ermitteln.
Durch das erfindungsgemäße Feldgerät kann so in vorteilhafter Weise eine Kommunikation von an einem gemeinsamen Montageort angeordneten und/oder montierten Feldgeräten ermöglicht sein. Auch kann sich das Feldgerät derart über die netzwerkbasierte Kommunikation mit weiteren Teilnehmern bzw. Feldgeräten zumindest teilweise, insbesondere vollständig, durch Ermitteln der weiteren an dem Montageort angeordneten Feldgeräte selbständig organisieren. Z. B. können die von den an dem gemeinsamen Montageort angeordneten Feldgeräten durchgeführten Messungen mittels selbständiger bzw. automatischer Kommunikation der Feldgeräte untereinander koordiniert werden. Auch können so Messergebnisse des Feldgeräts optimiert und/oder verbessert werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Prozessmessgröße ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Füllstand, Pegel, Druck, pH-Wert, Dichte, Temperatur, Fließgeschwindigkeit, Durchfluss, Schneehöhe, Wasserstand, Feuchtigkeit, Topologie und Volumen. Dementsprechend kann das Feldgerät ein Füllstandmessgerät zur Bestimmung eines Füllstandes eines Mediums, ein Pegelmessgerät zur Bestimmung eines Pegels eines Mediums, ein Druckmessgerät zur Bestimmung eines Druckes, ein pH-Wert-Messgerät bzw. ein Leitfähigkeitsmessgerät zur Bestimmung eines pH-Wertes bzw. einer Leitfähigkeit, ein Dichtemessgerät zur Bestimmung einer Dichte eines Mediums, ein Temperaturmessgerät zur Bestimmung einer Temperatur, ein Fließgeschwindigkeitsmessgerät zur Bestimmung einer Fließgeschwindigkeit eines Mediums, ein Durchflussmessgerät zur Bestimmung eines Durchflusses eines Mediums, ein Schneehöhenmessgerät zur Bestimmung einer Schneehöhe, ein Wasserstandmessgerät zur Bestimmung eines Wasserstandes und/oder ein Feuchtigkeitsmessgerät zur Bestimmung einer Feuchtigkeit sein.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Feldgerät weiter eine Standortbestimmungsvorrichtung zum Ermitteln des Montageorts des Feldgeräts auf. Die Standortbestimmungsvorrichtung kann beispielsweise einen GPS-Empfänger (Global Positioning System), einem DGPS-Empfänger (Differential Global Positioning System), ein sattelitenbasiertes Ergänzungssystem (SBAS, Satellite-Based Augmentation System) und/oder einen GNSS-Empfänger (Global Navigation Satellite System) zur Bestimmung und/oder Ermittlung des Montageorts aufweisen. Auch kann die Standortbestimmungsvorrichtung eine andere Art von Empfänger, etwa einen funk- oder bluetoothbasierten Empfänger aufweisen, über welchen dem Feldgerät der Montageort übermittelt werden kann bzw. über welchen das Feldgerät den Montageort ermitteln kann. Auch das Netzwerk an sich kann zur Übermittlung des Montageorts dienen, beispielsweise über eine ebenso durch das Netzwerk realisierte Internetverbindung. Derart kann auf zuverlässige Art und Weise der Montageort ermittelt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, basierend auf einer digitalen Karte des Montageorts eine Messumgebung zu ermitteln, in welcher das Feldgerät angeordnet ist. Die Steuervorrichtung kann gleichsam dazu eingerichtet sein, unter Heranziehung der digitalen Karte zu bestimmen, in welcher Messumgebung das Feldgerät angeordnet und/oder montiert ist und in welcher Messumgebung das Feldgerät den Messwert der Prozessmessgröße erfasst. Die digitale Karte kann etwa in einer Speichervorrichtung des Feldgeräts hinterlegt sein und/oder über das Netzwerk, etwa von einem Server, durch das Feldgerät abgerufen werden. Die digitale Karte kann etwa Standortinformationsdaten über eine Prozessanlage, wie etwa Positionen von Tanks und/oder Behältern innerhalb der Prozessanalage sowie entsprechende Behälterinformationen umfassen. Auch kann die digitale Karte beispielsweise Standortinformationsdaten über ein Skigebiet, beispielsweise inklusive Höheangaben, und dergleichen umfassen. Die Ermittlung der Messumgebung kann beispielsweise bedeuten, dass das Feldgerät dazu eingerichtet ist, zu ermitteln, ob es in oder an einem Tank einer Prozessanlage, d. h. beispielsweise in einem Inneren eines Tanks oder außen an einem Tank, angeordnet ist. Auch kann das Feldgerät dazu eingerichtet sein, zu ermitteln, ob es in einem Skigebiet angeordnet und zur Schneehöhenmessung vorgesehen ist, oder ob es etwa als Pegelmessgerät an einem Gerinne angeordnet und zur Bestimmung eines Pegels vorgesehen ist. Das Ermitteln der Messumgebung kann daher auch ein Ermitteln von Informationen bzw. Informationsdaten über die von dem Feldgerät durchgeführte Messung und/oder über die Prozessmessgröße selbst enthalten. Auf diese Weise kann eine Selbstorganisation des Feldgeräts innerhalb des Netzwerks weiter verbessert werden, da das Feldgerät selbst Informationen über den Montageort sowie die Messumgebung und somit auch über die zu messende Prozessmessgröße bestimmen kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, basierend auf der ermittelten Messumgebung und/oder unter Berücksichtigung der Prozessmessgröße das wenigstens eine weitere an das Netzwerk angebundene Feldgerät zu ermitteln. Derart kann das Feldgerät dazu eingerichtet sein, beispielsweise zu bestimmen, ob es in einem Skigebiet (als Montageort) zur Bestimmung einer Schneehöhe (als Teil der Messumgebung) vorgesehen ist und basierend auf diesen Informationen kann das Feldgerät selbstständig bzw. automatisch einen Teil oder alle weiteren in diesem Skigebiet angeordneten Feldgeräte über das Netzwerk ermitteln. Auch kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Feldgerät ermittelt, dass es in einem Behälter einer Prozessanlage als Füllstandmessgerät angeordnet ist und basierend auf dieser Information kann es selbstständig bzw. automatisch wenigstens ein weiteres in der Prozessanlage angeordnetes Feldgerät, wie etwa ein Temperaturmessgerät, ermitteln, welches Sekundärdaten in Form von Temperaturmesswerten für die Messung des Feldgeräts bereitstellen kann. Auf diese Weise kann das Feldgerät dazu eingerichtet sein selbständig festzustellen, welche weiteren an das Netzwerk angebundenen Feldgeräte für die eigene Messung relevante Daten bzw. Informationen bzw. Messwerte liefern können, welche dann unter Umständen kombiniert, weiterverarbeitet, prozessiert, verglichen und/oder etwa als gemeinsame Daten einem an das Netzwerk angebundenen Teilnehmer bereitgestellt werden können.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, wenigstens ein weiteres digitales Messsignal von dem wenigstens einen weiteren an dem Netzwerk angebundenen Feldgerät über die Schnittstelle zu empfangen. Das weitere digitale Messsignal kann dabei auch beispielsweise von einem an das Netzwerk angebundenen Server abgerufen werden, auf welchem etwa das weitere Messsignal hinterlegt sein kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, das digitale Messsignal unter Berücksichtigung des weiteren digitalen Messsignals zu verarbeiten. Beispielsweise kann das Feldgerät ein Füllstandmessgerät in einem Behälter sein und das weitere Feldgerät kann ein Temperaturmessgerät und/oder ein Druckmessgerät sein. Mithilfe eines Temperaturwertes und/oder eines Druckwertes als weiteres digitales Messsignal kann das Feldgerät derart eine Korrektur seines eigenen Messsignals vornehmen. Auch kann das Feldgerät dazu eingerichtet sein durch Verarbeitung des weiteren Messsignals eine Plausibilitätsprüfung seines Messsignals vorzunehmen. Beispielsweise kann ein Füllstandmessgerät einen ermittelten Füllstand mit weiteren Füllstandwerten weiterer Füllstandmessgerät, welche an oder in demselben Behälter angeordnet sind vergleichen und so sein Messsignal auf Plausibilität prüfen. Stellt das Messgerät basierend auf dem Vergleich fest, dass sein Füllstandwert von denjenigen anderer Füllstandmessgeräte abweicht, kann auch vorgesehen sein, dass das Feldgerät selbstständig eine entsprechende Fehlermeldung und/oder Statusmeldung in dem Netzwerk bereitstellt. Auch kann das Feldgerät auf diese Weise selbstständig etwa einen Verschmutzungsgrad und/oder einen Wartungsbedarf ermitteln und dies über das Netzwerk anderen Feldgeräten und/oder Teilnehmern mitteilen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Feldgerät, insbesondere die Steuervorrichtung, dazu eingerichtet, das digitale Messsignal mit dem weiteren digitalen Messsignal zu einem kombinierten Messsignal zu kombinieren. Beispielsweise können mehrere Füllstandwerte, Schneehöhenwerte, Pegelmesswerte oder beliebige andere Messwerte bzw. Messsignale kombiniert werden. Die Messsignale können dabei beispielsweise zur Verbesserung einer Statistik gemittelt oder mittels einer beliebigen Funktion gewichtet und dann kombiniert werden. Auch kann das Kombinieren ein bloßes Auflisten verschiedener Messwerte verschiedener Feldgeräte beinhalten. So kann etwa ein einziges Schneehöhenmessgerät selbst gemessene Schneehöhenwerte und Schneehöhenwerte anderer Schneehöhenmessgeräte in demselben Skigebiert bereitstellen. Weiterhin kann durch das Kombinieren ein Verlauf einer Oberfläche eines Schüttgutes in einer Lagerhalle bestimmt werden. Zudem ist eine exakte Bestimmung zumindest eines Volumenwertes eines Schüttgutes durch das Kombinieren ermöglicht.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Feldgerät, insbesondere die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, das kombinierte Messsignal über die Schnittstelle weiteren an das Netzwerk angebundenen Feldgeräten und/oder Teilnehmern bereitzustellen. Mit anderen Worten können die an das Netzwerk angebundenen Feldgerät sich gegenseitig sowie an das Netzwerk angebundenen Teilnehmern bzw. Benutzern kombinierte Messsignale bereitstellen. Derart kann beispielsweise ein Benutzer durch Abrufen der kombinierten Messsignale von dem Feldgerät alle weiteren Messsignale der weiteren an das Netzwerk angebundenen und etwa an demselben Montageort angeordneten Feldgeräte erhalten bzw. abrufen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, das Feldgerät automatisch bei einer Erstinbetriebnahme, nach einem Spannungsverlust und/oder nach einer Montageortänderung des Feldgeräts an das Netzwerk anzubinden. Auf diese Weise kann ein Montageaufwand geringgehalten werden, weil sich das Feldgerät automatisch mit dem Netzwerk verbinden und eine Kommunikationsverbindung aufbauen kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, feldgerätspezifische Informationsdaten des Feldgeräts dem wenigstens einen weiteren an das Netzwerk angebundenen Feldgerät und/oder Teilnehmer bereitzustellen. Das Feldgerät kann etwa dazu eingerichtet sein, die feldgerätspezifischen Informationsdaten in einer Liste zusammenzustellen. Die Informationsdaten können etwa in einer Speichervorrichtung des Feldgeräts hinterlegt und abrufbar für andere Feldgeräte bzw. Teilnehmer bereitgestellt sein. Auch kann vorgesehen sein, dass das Feldgerät die Informationsdaten auf einen Server lädt und dort bereitstellt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, weitere feldgerätspezifische Informationsdaten von dem wenigstens einen weiteren an das Netzwerk angebundenen Feldgerät über die Schnittstelle zu empfangen und/oder abzurufen. Derart können die an das Netzwerk angebundenen Feldgeräte untereinander feldgerätespezifische Informationsdaten über das Netzwerk austauschen und diese beispielsweise zur Verarbeitung der Messsignale und/oder auch zur Ermittlung weiterer an demselben Montageort und/oder derselben Messumgebung angeordneter Feldgeräte heranziehen. Auch kann das Feldgerät durch Vergleich der eigenen feldgerätespezifischen Informationsdaten eine Plausibilitätskontrolle seiner Messsignale oder weiterer Größen vornehmen. Es ist beispielsweise denkbar, dass das Feldgerät eine in dem Feldgerät integrierte Uhr mit Werten von Uhren weiterer Feldgeräte vergleicht, um festzustellen, ob die eigene Uhr eine korrekte Uhrzeit liefert oder ob die integrierte Uhr einer Wartung bedarf. Ein solcher Wartungsbedarf kann von dem Feldgerät auch selbstständig über das Netzwerk anderen Feldgeräten bzw. Teilnehmern angezeigt werden, beispielsweise in Form einer Fehlermeldung und/oder einer Statusmeldung.
Gemäß einer Ausführungsform enthalten die feldgerätspezifischen Informationsdaten Daten über wenigstens ein Element ausgewählt aus der Liste bestehend aus Prozessmessgröße, abrufbare Messwerte, Messzykluszeit, Sensortyp, Sensorversion, Hersteller, Betreiber, Softwareversion, Montageort, Messumgebung, Behälterdefinition, Parametrierung, Statusmeldung und Fehlermeldung. Derart können umfassende Informationen ausgetauscht werden und das Feldgerät kann beispielsweise selbstständig bzw. automatisch ermitteln, welche weiteren Feldgeräte relevante Zusatzinformationen bereitstellen können. Auch kann das Feldgerät basierend auf den weiteren Informationsdaten einen Grad an Vertrauenswürdigkeit und/oder Genauigkeit und/oder Plausibilität feststellen. Etwa kann festgestellt werden, dass eine Messungenauigkeit eines weiteren Feldgeräts verhältnismäßig groß ist. Vielfältige weitere Möglichkeiten ergeben sich aus dem Heranziehen und dem Austausch derartiger Informationsdaten. Beispielsweise kann das Feldgerät basierend auf der Messzykluszeit feststellen, dass Messsignale eines weiteren Feldgerätes nicht ohne Weiterverarbeitung mit eigenen Messsignalen kombiniert werden können, da diese mit einer anderen Messzykluszeit aufgenommen wurden. Softwareversion, Fehlermeldungen und/oder Statusmeldungen können beispielsweise einen Hinweis auf eine Vertrauenswürdigkeit des weiteren Messsignals des weiteren Feldgeräts liefern. Auch kann es gewünscht und/oder vorteilhaft sein, lediglich Messsignale von Feldgeräten eines bestimmten Herstellers zu kombinieren und/oder zu vergleichen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, basierend auf von dem weiteren Feldgerät empfangenen weiteren feldgerätspezifischen Informationsdaten einen Wert eines Betriebsparameters des Feldgeräts anzupassen. Auf diese Weise kann das Feldgerät dazu eingerichtet sein, selbständig bzw. automatisch eine bedarfsgerechte und/oder dynamische Anpassung des Betriebsparameters vorzunehmen. Beispielsweise kann eine Messzykluszeit als Betriebsparameter verlängert werden, wenn wenig Veränderung der Prozessmessgröße zu erwarten ist, und die Messzykluszeit kann verkürzt werden, wenn die Prozessmessgröße sich schnell ändert. Derart kann beispielsweise ein Stromverbrauch bzw. ein Energieverbrauch des Feldgeräts dynamisch und bedarfsgerecht variiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Anpassung des Betriebsparameters eine Anpassung einer Messzykluszeit, eines Messintervalls, einer Messdauer und/oder eines Messzeitpunkts. Beispielsweise kann das Feldgerät dazu eingerichtet sein, die Messzykluszeit, das Messintervall, die Messdauer und/oder den Messzeitpunkt gemäß den Werten des weiteren Feldgeräts anzupassen bzw. mit diesem abzustimmen, so dass beispielsweise die Messsignale des Feldgeräts und die weiteren Messsignale des weiteren Feldgerätes ohne Umrechnung und/oder Weiterverarbeitung miteinander kombiniert werden können.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Messsystem, insbesondere ein netzwerkbasiertes Messsystem. Das Messsystem weist eine Mehrzahl von Feldgeräten auf, so wie obenstehend und untenstehend beschrieben, wobei die Feldgeräte jeweils an ein gemeinsames Netzwerk angebunden sind bzw. mit dem Netzwerk verbunden sind. Weiter weist das Messsystem einen Server zur Koordinierung einer Kommunikation und/oder zum Datenaustausch der Feldgeräte untereinander auf. Der Server kann etwa eine Datenverarbeitungsvorrichtung bzw. eine Datenverarbeitungsanlage aufweisen, die entsprechend ausgestaltet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist an das Netzwerk wenigstens ein weiterer Teilnehmer angebunden, wobei der Server derart eingerichtet ist, dass durch den wenigstens einen weiteren Teilnehmer wenigstens ein Messwert bzw. Messsignal und/oder feldgerätespezifische Informationsdaten von zumindest einem Teil der Feldgeräte abrufbar ist. Der weitere Teilnehmer kann etwa ein Benutzer sein, welcher über eine entsprechende Datenverarbeitungseinrichtung mit dem Netzwerk verbunden sein und mit den Feldgeräten kommunizieren kann. Die durch den Teilnehmer abrufbaren feldgerätespezifischen Informationsdaten können beispielsweise einen Verschmutzungsgrad, das Bevorstehen einer Wartung bzw. einen Wartungsbedarf des jeweiligen Feldgeräts umfassen. Auch können die Informationsdaten andere feldgerätespezifische Informationsdaten, so wie obenstehend und untenstehend beschrieben, umfassen. Derart kann über das Netzwerk insbesondere eine umfassende Ferndiagnose vorgenommen werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Server derart eingerichtet, dass durch den wenigstens einen Teilnehmer wenigstens ein Teil der Feldgeräte steuerbar ist. Beispielsweise kann der Teilnehmer einen Betriebsparameter eines oder mehrerer an das Netzwerk angebundene Teilnehmer anpassen, beispielsweise eine Messzykluszeit, ein Messintervall, eine Messdauer und/oder einen Messzeitpunkt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgeräts. Das Verfahren weist einen Schritt des Herstellens einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Feldgerät und einem Netzwerk, einen Schritt des Erfassens eines Messwertes einer Prozessmessgröße mittels einer Messvorrichtung des Feldgeräts und einen Schritt des Erzeugens eines digitalen Messsignals basierend auf dem ermittelten Messwert des Feldgeräts auf. Weiter weist das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens des digitalen Messsignals über die Kommunikationsverbindung auf, etwa an wenigstens ein weiteres an das Netzwerk angebundenes Feldgerät. Weiter weist das Verfahren einen Schritt des Ermittelns, durch eine Steuervorrichtung des Feldgeräts, eines Montageorts des Feldgeräts und einen Schritt des Ermittelns, basierend auf dem ermittelten Montageort, wenigstens eines weiteren an das Netzwerk angebundenen Feldgeräts auf, welches an demselben Montageort angeordnet ist.
Merkmale und Elemente des Feldgeräts, so wie obenstehend und untenstehend beschrieben, können Merkmale und Elemente des Messsystems und/oder Merkmale und Schritte des Verfahrens, so wie obenstehend und untenstehend beschrieben, sein.
Umgekehrt können Merkmale und Elemente des Messsystems und/oder Merkmale und Schritte des Verfahrens Merkmale und Elemente des Feldgeräts sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Programmelement, das, wenn es auf einer Steuervorrichtung eines Feldgeräts ausgeführt wird, das Feldgerät anleitet, die Schritte des Verfahrens, so wie obenstehend und untenstehend beschrieben, auszuführen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, das, wenn es auf einer Steuervorrichtung eines Feldgeräts ausgeführt wird, das Feldgerät anleitet, die Schritte des Verfahrens, so wie obenstehend und untenstehend beschrieben, auszuführen.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Darin bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche, gleichwirkende oder ähnliche Elemente. Gleiche, gleichwirkende oder ähnliche Elemente können aber auch durch unterschiedliche Bezugszeichen bezeichnet sein.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 zeigt schematisch ein Feldgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 zeigt schematisch ein Messsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
3 zeigt ein Flussdiagramm zur Illustration von Schritten eines Verfahrens zum Betreiben eines Feldgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
1 zeigt schematisch ein Feldgerät 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Feldgerät 10 weist eine Messvorrichtung 12, eine Schnittstelle 14 sowie eine Steuervorrichtung 16 auf. Das Feldgerät 10 ist zur Messung einer Prozessmessgröße ausgeführt, welche etwa ein Füllstand, Druck, pH-Wert, Dichte, Temperatur, Feuchtigkeit, Fließgeschwindigkeit, Durchfluss, Schneehöhe, Wasserstand und/oder eine andere Größe sein kann.
Die Messvorrichtung 12 ist mit einer Prozessankopplung 11 verbunden, welche zur Erfassung der interessierenden Prozessmessgröße ausgeführt ist. Weiter weist die Messvorrichtung 12 eine, insbesondere analog ausgestaltete Messschaltung 13 auf, welche zur Erfassung einer Veränderung der Prozessmessgröße in Form sich mit einem Wert der Prozessmessgröße verändernder elektrischer Parameter, wie z. B. einer Spannung, einem Strom, einer Frequenz und/oder einer Impedanz, ausgeführt ist. Derart ermittelt die Messvorrichtung 12 einen Messwert der Prozessmessgröße. Weiter verfügt die Messvorrichtung 12 über einen Analog-Digital-Wandler 15, welcher den Messwert in ein digitales Messsignal wandelt und der Steuervorrichtung 16 bereitstellt.
Weiter weist das Feldgerät 10 eine Speichervorrichtung 24 auf, in welcher unter anderem das digitale Messsignal durch die Steuervorrichtung 16 hinterlegt werden kann.
Die Steuervorrichtung 16 kann etwa eine Prozessoreinheit 17 bzw. eine Logikeinheit 17 aufweisen, welche unter anderem zur Verarbeitung des digitalen Messsignals ausgeführt ist. Über entsprechende Steuersignale kann die Steuervorrichtung 16 zumindest eine Ausgabeeinheit 18 des Feldgeräts 10 veranlassen, das digitale Messsignal über eine Kommunikationsleitung 20 einer übergeordneten Steuereinheit 22 zur Verfügung zu stellen.
Bei herkömmlichen Feldgeräten ist eine Kommunikation mit der übergeordneten Steuereinheit, welche z. B. eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) sein kann, über drahtgebundene Kommunikationsstandards, wie etwa 4–20 mA, HART, Profibus, PA/FF, Modbus, Schaltausgänge, Ethernet, USB und/oder drahtlose Standards, wie etwa GPS, WLAN, Zigbee, Bluetooth, realisiert. Der jeweilige Kommunikationsstandard und insbesondere der Kommunikationsteilnehmer sind nach erfolgter Inbetriebnahme dem Feldgerät dabei im Allgemeinen bekannt.
Das erfindungsgemäße Feldgerät 10 besitzt darüber hinaus die mit der Steuervorrichtung 16 gekoppelte bzw. verbundene Schnittstelle 14, über welche eine Kommunikation des Feldgeräts 10 mit einem Netzwerk 100 bereitgestellt ist. Die Schnittstelle 14 kann dabei etwa eine analoge und/oder digitale, eine drahtgebundene und/oder drahtlos Schnittstelle 14 sein und eine entsprechende Kommunikationsverbindung 101 mit dem Netzwerk 100 herstellen. Auch können mehrere Verbindungen 101 zu mehreren Netzwerken 100 über die Schnittstelle 14 hergestellt werden.
An dem Netzwerk 100 sind weitere Teilnehmer 102 in Form weiterer Feldgeräte 110 und/oder in Form von Benutzern 102 angebunden, welche untereinander kommunizieren können.
Die Kommunikationsverbindung 101 kann physikalisch mit der bereits vorhandenen Kommunikationsleitung 20 übereinstimmen, oder als separate Kommunikationsverbindung realisiert sein.
Die Steuervorrichtung 16 ist dazu eingerichtet, einen Montageort bzw. ein Montagegebiet des Feldgeräts 10 zu ermitteln. Der Montageort kann dabei in der Speichervorrichtung 24 hinterlegt sein und/oder über eine Standortbestimmungsvorrichtung 26, etwa einen GPS-Empfänger, ermittelt werden. Weiter ist die Steuervorrichtung 16 dazu eingerichtet, basierend auf dem ermittelten Montageort weitere an demselben Montageort angeordnete Feldgeräte 110 zu ermitteln. Gleichsam kann das Feldgerät 10 selbstständig nach den weiteren Feldgeräten 110 mittels geeigneter Suchbefehle in dem Netzwerk 100 suchen. Auch kann das Feldgerät 10 dazu eingerichtet sein, auf von den weiteren Feldgeräten 110 empfangene Suchbefehle zu reagieren und als Antwort seinen Montageort mitzuteilen. Derart kann eine Selbstorganisation durch Suche nach an demselben Montageort angeordneten und damit unter Umständen für die eigene Messung relevanten Teilnehmern des Netzwerks 100 realisiert sein.
Ferner ist die Steuervorrichtung 16 dazu ausgelegt, basierend auf einer digitalen Karte, welche etwa in der Speichervorrichtung 24 hinterlegt sein und/oder über das Netzwerk 100 abgerufen werden kann, eine Messumgebung zu ermitteln, in welcher das Feldgerät 10 angeordnet ist. Beispielsweise kann das Feldgerät 10 ein Füllstandmessgerät 10 sein und den Montageort in Form einer Prozessanlage, an welcher es angeordnet ist, sowie mittels der digitalen Karte der Prozessanlage einen Behälter ermitteln, in oder an welchem das Füllstandmessgerät 10 angeordnet ist. Das Füllstandmessgerät 10 kann so basierend auf dem Montageort und/oder der Messumgebung die weiteren Feldgeräte 110 ermitteln, welche an demselben Montageort und/oder in derselben Messumgebung angeordnet sind. So kann das Füllstandmessgerät 10 beispielsweise einen an oder in demselben Behälter bzw. in derselben Prozessanlage befindlichen Temperatursensor 110 als weiteres Feldgerät 110 ermitteln.
Das Feldgerät 10 kann dann über das Netzwerk 100 mit dem Temperatursensor 110 kommunizieren und etwa dessen Messsignale abrufen und beispielsweise eine Temperaturkorrektur seines eigenen digitalen Messsignals vornehmen, d. h. ein weiteres digitales Messsignal in Form eines Temperaturwertes von dem weiteren Feldgerät 110 abrufen und mit dem eigenen digitalen Messsignal kombinieren. Das korrigierte bzw. kombinierte Messsignal kann das Füllstandmessgerät 10 dann abermals weiteren Teilnehmern des Netzwerks 100 bereitstellen.
Auch kann das Feldgerät 10 über das Netzwerk 100 weitere am Montageort und/oder in der Messumgebung angeordnete weitere Feldgeräte 110 ermitteln und sein digitales Messsignal anhand weiterer digitaler Messsignale der weiteren Feldgeräte 110 auf Plausibilität prüfen, etwa durch Vergleich der jeweiligen Messsignale. Auch kann derart das Feldgerät 10 selbst einen Wartungsbedarf, etwa aufgrund vermuteter Verschmutzung der Prozessankopplung, feststellen und den Teilnehmern im Netzwerk 100 mitteilen.
Ferner ist die Steuervorrichtung 16 dazu eingerichtet, feldgerätespezifische Informationsdaten, wie die Prozessmessgröße, abrufbare Messwerte bzw. Messsignale, eine Messzykluszeit, einen Sensortyp, eine Sensorversion, einen Hersteller, einen Betreiber, den Montageort, die Messumgebung, eine Behälterdefinition, eine Parametrierung, eine Statusmeldung und/oder eine Fehlermeldung den Teilnehmern des Netzwerks 100 bereitzustellen. Analog ist die Steuervorrichtung 16 dazu eingerichtet, weitere derartige Informationsdaten von den weiteren Feldgeräten 110 über das Netzwerk 100 abzurufen. Derart kann ein umfassender Informationsaustausch zwischen den Teilnehmern des Netzwerks 100 realisiert sein und eine umfassende Identifikation von für das Feldgerät 10 relevanten Feldgeräten 110, etwa solchen, welche eine ähnliche Messzykluszeit aufweisen, kann realisiert werden, so dass sich die an das Netzwerk 100 angeschlossenen Feldgeräte 10, 110 selbständig durch den Informationsaustausch organisieren können.
Des Weiteren kann die Steuervorrichtung 16 dazu eingerichtet sein, anhand der weiteren Informationsdaten einen Betriebsparameter, etwa eine Messzykluszeit, ein Messintervall, eine Messdauer und/oder ein Messzeitpunkt anzupassen, so dass geeignete kombinierte Messsignale durch das Feldgerät 10 erzeugt und bereitgestellt werden können.
Im Folgenden werden voranstehend beschriebene und weitere Funktionalitäten des Feldgeräts 10 und/oder des Netzwerks 100 im Allgemeinen beschrieben. Das Netzwerk 100 kann ein außerhalb des Feldgeräts 10 realisiertes Netzwerk 100 zum Austausch von Messsignalen, Daten, Informationen und/oder feldgerätespezifischen Informationsdaten zwischen Benutzern 102 und weiteren Feldgeräten 110 und/oder weiteren Geräten sein. Insbesondere kann so ein Austausch von Informationen zwischen den Teilnehmern mit bislang nicht bekannten Netzwerken 100 ermöglicht sein, beispielsweise mit von einem Anlagenbetreiber gehosteter Firmennetzwerke und/oder von Herstellern.
Die Steuervorrichtung 16 kann Abläufe, Programmcode und/oder ein Programmelement beinhalten, welches dazu geeignet ist, das Feldgerät 10 bei vorab definierten Ereignissen dazu zu veranlassen, mit dem Netzwerk 100 in Kontakt zu treten bzw. sich an das Netzwerk 100 anzubinden, und mit diesem bzw. mit weiteren an das Netzwerk 100 angebundenen Teilnehmern Informationen, Daten, Messsignale und/oder Informationsdaten auszutauschen. So kann sich das Feldgerät 10 etwa bei der Erstinbetriebnahme vollautomatisch an dem Netzwerk 100 anmelden und bei Spannungsverlust wieder von diesem abmelden. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass sich das Feldgerät 10 bei einer Veränderung des Montageorts erneut an dem Netzwerk 100 anmeldet. Zudem kann vorgehsehen sein, dass eine An- und/oder Abmeldung nach Vorgabe durch einen Benutzer vorgenommen wird.
Während der Anmeldeprozedur oder auch zu einem späteren Zeitpunkt kann das Feldgerät 10 eine Liste an das Netzwerk 100 und/oder die Teilnehmer des Netzwerks 100 übermitteln, welche Informationen es zur Verfügung stellen kann. Diese Liste kann insbesondere abrufbare Messwerte, Messzykluszeit, Sensortyp, Sensorversion, Hersteller, Softwareversion, Montageort, Behälterdefinition, Parametrierung und/oder Fehlermeldungen umfassen. Auch kann die Liste am gleichen Montageort angeordnete, an der gleichen Messumgebung angeordnete, am gleichen Behälter angeordnete, an der gleichen Prozessanlage angeordnete und/oder von der gleichen Firma betriebene Feldgeräte umfassen.
Es kann vorgesehen sein, die Liste und weitere Informationen des Feldgeräts 10 auf einer z. B. durch einen Server verwaltete Profilseite zusammenzustellen, auf welcher ein menschlicher und/oder maschineller Netzwerkteilnehmer diese abrufen kann.
Das Feldgerät selbst kann das Netzwerk 100 auch nach anderen Teilnehmern, insbesondere weiteren Feldgeräten 110, durchsuchen. Beispielsweise kann ein Füllstandsensor 10 das Netzwerk 100 unter Verwendung geeigneter Filter nach weiteren Feldgeräten 110 durchsuchen, die am gleichen Behälter oder in der Nähe, d. h. an demselben Montageort und/oder derselben Messumgebung, montiert sind. Von diesen weiteren Feldgeräten 110 können über das Netzwerk 100 Listen abgerufen werden, welche Informationen durch diese Feldgeräte 110 jeweils zur Verfügung gestellt werden können. Der Füllstandsensor 10 kann in einem Beispiel selbständig in der Lage sein, einen am gleichen Behälter monierten Temperatursensor zu seiner Liste relevanter Feldgeräte 110 hinzuzufügen, und von diesem den Messwert bzw. das weitere Messsignal Temperatur zu abonnieren und abzurufen. Diese weiteren Messsignale können von dem Füllsandsensor 10 selbst verwendet werden, das eigene Messsignal zu verbessen und beispielsweise eine Temperaturabhängigkeit zu kompensieren. Das resultierende kombinierte Messsignal kann wiederum über die Liste verfügbarer Informationen vom Füllstandsensor 10 dem Netzwerk 100 angeboten werden.
Es kann auch vorgesehen sein, eine Vielzahl gleichartiger Messsignale zu kombinieren. So kann in einem anderen Beispiel die Erfassung des Volumens in einem Bunker durch mehrere Füllstandmessgeräte 10, 110 verbessert werden.
Das Feldgerät 10 kann darüber hinaus auswerten, welche seiner angebotenen Informationen, Daten und/oder Informationsdaten abonniert und/oder abgerufen werden können. Würde sich beispielsweise kein anderer Teilnehmer für den Füllstandwert interessieren, so könnte der Füllstandsensor 10 seinen Betrieb ausschließlich auf die Beobachtung des Netzwerks 100 beschränken und keinerlei Messung durchführen. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Füllstandmessgerät 10 registriert, dass ein anderer Teilnehmer das Messsignal Füllstand z. B. in einem Zyklus von zehn Minuten auswerten will, was eine Anpassung des Betriebsmodus des Füllstandmessgeräts 10 selbst ermöglicht, beispielsweise zur Einsparung von Energie.
Es kann vorgesehen sein, dass das Feldgerät 10 bei Inbetriebnahme zunächst eine Vielzahl von Informationen, Daten, Informationsdaten, Messsignale bereitstellt, und anschließend anhand der Nachfrage durch weitere Feldgeräte 110 innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums optimiert, welche davon entbehrlich sind und fortan nicht mehr bereitgestellt und/oder berechnet und/oder ermittelt werden müssen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Feldgerät 10 anlassunabhängig Informationen, Daten, Messsignale und/oder Informationsdaten auf einer Art Profilseite veröffentlicht, beispielsweise das aktuelle Messsignal. Eine solche Profilseite kann etwa von einem Server verwaltet sein. Eine Profilseite kann auch vom Feldgerät selbst und/oder von einer Bedieneinheit und/oder von einer Anzeigeeinheit verwaltet werden. Eine Bedieneinheit und/oder Anzeigeeinheit kann direkt im Sensor bzw. Feldgerät integriert sein oder auf den Sensor bzw. das Feldgerät aufsteckbar sein oder in räumlicher Distanz vom Sensor bzw. Feldgerät entfernt als eigenständiges Gerät montiert sein.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Feldgerät 10 Fehler- und/oder Statusmeldungen im Klartext auf der Profilseite bereitstellt, beispielsweise „Bitte Versorgungsspannung erhöhen” oder „Bitte Mehl bestellen”. Andere Teilnehmer des Netzwerks 100 können diese Informationen nachfragen, und davon abhängige Aktionen auslösen.
Zusammenfassend geht das erfindungsgemäße Feldgerät 10 in seiner Funktionalität weit über das bloße Übertragen eines Messwertes bzw. Messsignals hinaus. So kann sich das Feldgerät 10 bei Inbetriebnahme und/oder aufgrund vorab definierter Ereignisse selbständig am Netzwerk 100 an- oder abmelden. Darüber hinaus kann das Feldgerät 10 das Netzwerk 100 nach relevanten weiteren Feldgeräten 110 durchsuchen, und von diesen beispielsweise weitere Messewerte bzw. Messsignale abonnieren und/oder abrufen, welche dazu verwendet werden können, die eigene Messaufgabe zu optimieren und/oder kombinierte Messsignale zur Verfügung zu stellen. Das Feldgerät 10 kann sich fortlaufend dem Netzwerk 100 mitteilen und beispielsweise Angaben über verfügbare Messwerte bzw. Messsignale bereitstellen.
2 zeigt schematisch ein Messsystem 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Messsystem 200 weist eine Mehrzahl von an ein gemeinsames Netzwerk 100 angebundenen Feldgeräten 10a, 10b, 10c, 10d und Teilnehmern 102a, 102b auf. Sofern nicht anders beschrieben, weisen die Feldgeräte 10a–10d sowie das Netzwerk 100 der 2 dieselben Elemente und Merkmale auf wie die Feldgeräte 10, 110 sowie das Netzwerk 100 der 1.
Das Messsystem 200 weist ferner einen Server 120 auf, welcher zur Koordinierung einer Kommunikation und/oder zum Datenaustausch zwischen den Teilnehmern 10a–10d, 102a, 102b des Netzwerks 100 eingerichtet ist. Weiter ist der Server 120 derart eingerichtet, dass durch die Teilnehmer 102a, 102b, welche etwa Benutzer und/oder andere Vorrichtungen bzw. Geräte sein können, Messsignale, Daten, Informationen, Informationsdaten und/oder feldgerätespezifische Informationsdaten von zumindest einem Teil der Feldgeräte 10a–10d abrufbar sind. Auch kann der Server 120 derart eingerichtet sein, dass durch die Teilnehmer 102a, 102b wenigstens ein Teil der Feldgeräte 10a–10d steuerbar ist, etwa im Hinblick auf eine Anpassung eines Betriebsparameters des jeweiligen Feldgeräts 10a–10d. Es kann vorgesehen sein, die Funktionalität des Servers in zumindest einem der Feldgeräte 10a–10d, 102a, 102b des Netzwerks 100 zumindest teilweise zu integrieren.
Das in 2 gezeigte Messsystem 200 illustriert ein Zusammenspiel der Teilnehmer 10a–10d, 102a–102b des Netzwerks 100, wie im Folgenden erläutert. Beispielsweise kann das Feldgerät 10a ein Füllstandradar 10a, das Feldgerät 10b ein Drucksensor 10b, das Feldgerät 10c ein kapazitiver Sensor 10c und das Feldgerät 10d ein Schwinggabelsensor 10d sein. Auch andere Feldgeräte 10 können an das Netzwerk 100 angebunden sein. Darüber hinaus können die Teilnehmer 102a, 102b Auswertegeräte des Netzwerks 100 sein, beispielsweise eine SPS oder ein PC. Schließlich können die Teilnehmer 102a, 102b auch Benutzer sein, welche mit dem Netzwerk 100 interagieren können, beispielsweise über eine App auf einem Smartphone, einem Tablet und/oder einem PC. Es kann auch vorgesehen sein, Übergänge zu anderen Netzwerken bereitzustellen, um auf diese Art auch mit Teilnehmern der anderen Netzwerke Informationen, Daten, Messsignale und/oder Informationsdaten auszutauschen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass beispielsweise ein von einem Feldgerätehersteller gehosteter Server Teilnehmer des Netzwerks 100 bzw. Messsystems 200 ist. Die Feldgeräte 10a, 10d können jeweils eingerichtet sein, über eine entsprechende Steuervorrichtung bei Verfügbarkeit (etwa nach Scan des Netzwerks 100) selbständig und/oder benutzerinitiiert Informationen und/oder Daten von diesem Server anzufordern. Auf diesem Wege können die Feldgeräte 10a–10d selbst feststellen, ob es neue Informationen vom Feldgerätehersteller gibt, beispielsweise ein Software-Update, Preisaktionen, Last-Time-Buy-Termine, Nachfolgegeräte und/oder andere etwa für einen Kunden und/oder für die Messung relevante Informationen.
Die Feldgeräte 10a–10d können auch dazu eingerichtet sein, auf übermittelte Informationen, Daten, Messsignale, Informationsdaten und/oder feldgerätespezifische Informationsdaten selbständig zu reagieren. Beispielsweise können die Feldgeräte 10a–10d selbst entscheiden, ob und wann eine neue Softwareversion eingespielt werden soll.
Es kann vorgesehen sein, allgemeine Informationen, etwa Preisaktionen und/oder Last-Time-Buy, auf einer Profilseite des jeweiligen Feldgeräts 10a–10d, welche etwa vom Server 120 und/oder vom Feldgerät 10a–10d verwaltet sein kann, im Netzwerk 100 zu veröffentlichen. Es kann auch vorgesehen sein, solche Informationen auf einem Display des jeweiligen Feldgeräts 10a–10d für einen Kunden darzustellen und/oder verfügbar zu machen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Feldgeräte 10a–10d diese Informationen nur nach Bestellung durch einen weiteren Teilnehmer 102a, 102b veröffentlichen bzw. bereitstellen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Herstellerserver an das Netzwerk 100 bzw. das Messsystem 200 angebunden ist. Die Feldgeräte 10a–10d können dann etwa im Falle einer Störung selbständig eine Störmeldung an den Herstellerserver übermitteln und/oder veröffentlichen. Ein Servicetechniker des Herstellers kann das Netzwerk 100 regelmäßig nach neuen Feldgeräten 10a–10d desselben Herstellers durchsuchen, und deren Störmeldungen abrufen und/oder abonnieren.
Es kann vorgesehen sein, dass die Feldgeräte 10a–10d Informationen über eine Anzahl durchgeführter Messungen bereitstellen. Ein ebenfalls am Netzwerk 100 teilnehmender Abrechnungsservice kann beispielsweise daraufhin eine Abrechnung für durchgeführte Messungen erstellen, etwa für den Fall, dass pro durchgeführter Messung bezahlt werden soll (Pay-Per-Measurement).
Es kann vorgesehen sein, dass die Feldgeräte 10a–10d jeweils statistische Werte zu deren Betrieb bereitstellen, wie z. B. eine Laufzeit, eine Einsatzzeit an einem bestimmten Montageort bzw. in einer bestimmten Messumgebung und dergleichen. Ein ebenfalls am Netzwerk 100 angebundener Entwickler und/oder Produktmanager kann diese statischen Werte nutzen, um wichtige Features der Feldgeräte 10a–10d von unwichtigen anhand einer Nutzerstatistik unterscheiden zu können.
3 zeigt ein Flussdiagramm zur Illustration von Schritten eines Verfahrens zum Betreiben eines Feldgeräts 10.
In einem Schritt S1 wird einer Kommunikationsverbindung 101 zwischen dem Feldgerät 10 und einem Netzwerk 100 hergestellt. In einem weiteren Schritt S2 wird ein Messwert einer Prozessmessgröße mittels einer Messvorrichtung 12 des Feldgeräts 10 erfasst und in einem weiteren Schritt S3 wird ein digitales Messsignal basierend auf dem ermittelten Messwert des Feldgeräts 10 erzeugt. Das digitale Messsignal kann etwa mittels der Messvorrichtung 12 des Feldgeräts 10 erzeugt werden. In einem weiteren Schritt S4 wird das digitale Messsignal über die Kommunikationsverbindung 101 Teilnehmern des Netzwerks 100 bereitgestellt. Die Teilnehmer können dabei weitere Feldgeräte 10, 110 und/oder etwa Benutzer 102 sein. In einem weiteren Schritt S5 wird durch eine Steuervorrichtung 16 des Feldgeräts 10 ein Montageort des Feldgeräts 10 ermittelt und in einem Schritt S6 wird basierend auf dem ermittelten Montageort wenigstens ein weiteres an das Netzwerk 100 angebundenes Feldgerät 110 ermittelt, welches an demselben Montageort angeordnet ist.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend” und „aufweisend” 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 Einschränkungen anzusehen.
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 Patentliteratur

EP 1207373 A1 [0003]

Claims

Feldgerät (10) zum Ermitteln eines digitalen Messsignals für eine Prozessmessgröße, aufweisend: eine Messvorrichtung (12) zum Erfassen eines Messwertes der Prozessmessgröße; eine Schnittstelle (14) zum Anbinden des Feldgeräts (10) an ein Netzwerk (100); und eine Steuervorrichtung (16); wobei die Messvorrichtung (12) dazu eingerichtet ist, basierend auf einem erfassten Messwert ein Messsignal zu erzeugen; wobei die Steuervorrichtung (16) dazu eingerichtet ist, das Messsignal über die Schnittstelle (14) bereitzustellen; und wobei die Steuervorrichtung (16) dazu eingerichtet ist, einen Montageort des Feldgeräts (10) zu ermitteln und basierend auf dem ermittelten Montageort des Feldgeräts (10) ein weiteres an das Netzwerk (100) angebundenes Feldgerät (110) zu ermitteln, welches an demselben Montageort angeordnet ist.
Feldgerät (10) nach Anspruch 1, wobei die Prozessmessgröße ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Füllstand, Pegel, Druck, pH-Wert, Dichte, Temperatur, Fließgeschwindigkeit, Durchfluss, Schneehöhe, Wasserstand und Feuchtigkeit ist.
Feldgerät (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, weiter aufweisend: eine Standortbestimmungsvorrichtung (26) zum Ermitteln des Montageorts des Feldgeräts (10).
Feldgerät (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (16) dazu eingerichtet ist, basierend auf einer digitalen Karte des Montageorts eine Messumgebung zu ermitteln, in welcher das Feldgerät (10) angeordnet ist.
Feldgerät (10) nach Anspruch 4, wobei die Steuervorrichtung (16) dazu eingerichtet ist, basierend auf der ermittelten Messumgebung und/oder unter Berücksichtigung der Prozessmessgröße das weitere an das Netzwerk (100) angebundene Feldgerät (110) zu ermitteln.
Feldgerät (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (16) dazu eingerichtet ist, ein weiteres Messsignal von dem weiteren an dem Netzwerk (100) angebundenen Feldgerät (110) zu empfangen; wobei die Steuervorrichtung (16) dazu eingerichtet ist, das Messsignal unter Berücksichtigung des weiteren Messsignals zu verarbeiten; und/oder wobei das Feldgerät (10) dazu eingerichtet ist, das Messsignal mit dem weiteren Messsignal zu einem kombinierten Messsignal zu kombinieren.
Feldgerät (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (16) dazu eingerichtet ist, feldgerätspezifische Informationsdaten des Feldgeräts (10) dem weiteren an das Netzwerk (100) angebundenen Feldgerät (110) bereitzustellen; und/oder wobei die Steuervorrichtung (16) dazu eingerichtet ist, weitere feldgerätspezifische Informationsdaten von dem weiteren an das Netzwerk (100) angebundenen Feldgerät (110) zu empfangen/abzurufen.
Feldgerät (10) nach Anspruch 7, wobei die feldgerätspezifischen Informationsdaten Daten über wenigstens ein Element ausgewählt aus der Liste bestehend aus Prozessmessgröße, abrufbare Messwerte, Messzykluszeit, Sensortyp, Sensorversion, Hersteller, Betreiber, Softwareversion, Montageort, Messumgebung, Behälterdefinition, Parametrierung, Statusmeldung und Fehlermeldung enthalten.
Feldgerät (10) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Steuervorrichtung (16) dazu eingerichtet ist, basierend auf von dem weiteren Feldgerät (110) empfangenen weiteren feldgerätspezifischen Informationsdaten einen Wert eines Betriebsparameters des Feldgeräts (10) anzupassen.
Feldgerät (10) nach Anspruch 9, wobei die Anpassung des Betriebsparameters eine Anpassung einer Messzykluszeit, eines Messintervalls, einer Messdauer und/oder eines Messzeitpunkts umfasst.
Messsystem (200), aufweisend: eine Mehrzahl von Feldgeräten (10a–10d) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Feldgeräte (10a–10d) jeweils an ein gemeinsames Netzwerk (100) angebunden sind; und einen Server (120) zur Koordinierung einer Kommunikation der Feldgeräte (10a–10d) untereinander.
Messsystem (200) nach Anspruch 11, wobei an das Netzwerk (100) wenigstens ein weiterer Teilnehmer (102a, 102b) angebunden ist; und wobei der Server (120) derart eingerichtet ist, dass durch den wenigstens einen weiteren Teilnehmer (102a, 102b) wenigstens ein Messsignal und/oder feldgerätspezifische Informationsdaten von zumindest einem Teil der Feldgeräte (10a–10d) abrufbar ist; und/oder wobei der Server (120) derart eingerichtet ist, dass durch den wenigstens einen Teilnehmer (102a, 102b) wenigstens ein Teil der Feldgeräte (10a–10d) steuerbar ist.
Verfahren zum Betreiben eines Feldgeräts (10), das Verfahren aufweisend die Schritte: Herstellen einer Kommunikationsverbindung (101) zwischen dem Feldgerät (10) und einem Netzwerk (100); Erfassen eines Messwertes einer Prozessmessgröße mittels einer Messvorrichtung (12) des Feldgeräts (10); Erzeugen eines Messsignals basierend auf dem ermittelten Messwert des Feldgeräts (10); Bereitstellen des Messsignals über die Kommunikationsverbindung (101); Ermitteln, durch eine Steuervorrichtung (16) des Feldgeräts (10), eines Montageorts des Feldgeräts (10); und Ermitteln, basierend auf dem ermittelten Montageort, wenigstens eines weiteren an das Netzwerk (100) angebundenen Feldgeräts (110), welches an demselben Montageort angeordnet ist.
Programmelement, das, wenn es auf einer Steuervorrichtung (16) eines Feldgeräts (10) ausgeführt wird, das Feldgerät (10) anleitet, die Schritte nach Anspruch 13 auszuführen.
Computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, das, wenn es auf einer Steuervorrichtung (16) eines Feldgeräts (10) ausgeführt wird, das Feldgerät (10) anleitet, die Schritte nach Anspruch 13 auszuführen.