DE102022106704A1 - Method for operating a field device with position detection, field device with position detection device - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgeräts (8) mit den Schritten: Ermitteln einer Position des Feldgerätes (8), Ermitteln mindestens eines zu der Position korrespondierenden messrelevanten Parameters, Auswählen des messrelevanten Parameters zur Berücksichtigung bei der Ermittlung eines Messwertes.Die Erfindung betrifft auch ein Feldgerät mit wenigstens einer Positionsermittlungseinrichtung (6), wobei das Feldgerät (8) dazu eingerichtet ist, die ermittelten Positionsdaten zu verwenden, um aus einer Datenbank (9) korrespondierend zu den Positionsdaten mindestens einen messrelevanten Parameter zu erlangen und diesen mindestens einen messrelevanten Parameter bei dem Betrieb des Feldgerätes (8) zu berücksichtigen.The invention relates to a method for operating a field device (8) with the steps: determining a position of the field device (8), determining at least one measurement-relevant parameter corresponding to the position, selecting the measurement-relevant parameter to be taken into account when determining a measured value. The invention relates to also a field device with at least one position determination device (6), the field device (8) being set up to use the determined position data in order to obtain at least one measurement-relevant parameter from a database (9) corresponding to the position data and this at least one measurement-relevant parameter must be taken into account when operating the field device (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgerätes gemäß Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Feldgerät gemäß Patentanspruch 9.The invention relates to a method for operating a field device according to patent claim 1. The invention further relates to a field device according to patent claim 9.

In der Prozessautomatisierungstechnik oder auch der Fabrik- und/oder Logistikautomatisierung werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Beispiele für derartige Feldgeräte sind Füllstandmessgeräte, Grenzstandmessgeräte und Druckmessgeräte mit Sensoren, die die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Grenzstand oder Druck erfassen. Häufig sind solche Feldgeräte mit übergeordneten Einheiten, z. B. Leitsystemen oder Steuereinheiten, verbunden. Diese übergeordneten Einheiten dienen zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung und/oder Prozessüberwachung.In process automation technology or factory and/or logistics automation, field devices are often used that are used to record and/or influence process variables. Examples of such field devices are level measuring devices, point level measuring devices and pressure measuring devices with sensors that record the corresponding process variables of level, limit level or pressure. Such field devices are often connected to higher-level units, e.g. B. control systems or control units. These higher-level units are used for process control, process visualization and/or process monitoring.

Unter dem Begriff Feldgerät werden dabei verschiedene technische Einrichtungen subsummiert, die mit einem Produktionsprozess in direkter Beziehung stehen. „Feld“ bezeichnet dabei den Bereich außerhalb von Leitwarten. Feldgeräte können damit insbesondere Aktoren, Sensoren, Datensammler (Datenlogger) und Messumformer sein.The term field device includes various technical devices that are directly related to a production process. “Field” refers to the area outside of control rooms. Field devices can therefore in particular be actuators, sensors, data collectors (data loggers) and measuring transducers.

Feldgeräte können eine kabelgebundene Energieversorgung aufweisen und auch drahtgebunden kommunizieren. Alternativ dazu kann es sich um ein autarkes Feldgerät handeln, welches seinen Energiebedarf weitgehend oder vollumfänglich aus einem im Gerät integrierten Energiespeicher, beispielsweise einer Batterie, abdeckt und zudem drahtlos kommuniziert.Field devices can have a wired power supply and can also communicate wired. Alternatively, it can be a self-sufficient field device that largely or completely covers its energy requirements from an energy storage device integrated in the device, for example a battery, and also communicates wirelessly.

Gerade autarke Feldgeräte werden oftmals in mobilen Applikationen, beispielsweise in Form von Sensoren in Logistikanwendungen, verwendet, und verändern somit in bestimmten zeitlichen Abständen ihren jeweiligen Betriebsort. Zum Beispiel können solche mobilen Feldgeräte an mobilen Behältern, in Verbindung mit LKWs, Industrie-Containern, Smart-City-Containern, Zementsilos und/oder Baustoffbehälter verwendet werden.Autonomous field devices in particular are often used in mobile applications, for example in the form of sensors in logistics applications, and thus change their operating location at certain time intervals. For example, such mobile field devices can be used on mobile containers, in conjunction with trucks, industrial containers, smart city containers, cement silos and/or building material containers.

Durch den weltweiten Einsatz von Feldgeräten und den oben beschriebenen mobilen Einsatz, kommt es vor, dass ein Feldgerät während seiner Lebensdauer an unterschiedlichen Einsatzorten mit jeweils unterschiedlichen Umweltbedingungen verwendet wird. Im Zeitalter der Globalisierung trifft dies vermehrt zu.Due to the worldwide use of field devices and the mobile use described above, it happens that a field device is used at different locations with different environmental conditions during its service life. In the age of globalization, this is increasingly true.

Die zugrundeliegende Aufgabe der Erfindung ist es, ein Feldgerät sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgerätes zur Verfügung zu stellen, welche einen besonders sicheren und zuverlässigen Betrieb während der Lebensdauer des Feldgerätes ermöglichen, insbesondere an unterschiedlichen Einsatzorten.The underlying object of the invention is to provide a field device and a method for operating a field device, which enable particularly safe and reliable operation during the service life of the field device, in particular at different locations.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere Ausführungsformen und Vorteile sind in Zusammenhang mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The problem is solved according to the invention with the features of the independent claims. Further embodiments and advantages are described in connection with the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgeräts, mit folgenden Verfahrensschritten:

• - Ermitteln einer Position des Feldgerätes,
• - Ermitteln mindestens eines zu der Position korrespondierenden messrelevanten Parameters,
• - Auswählen des messrelevanten Parameters zur Berücksichtigung bei der Ermittlung eines Messwertes.

The invention relates to a method for operating a field device, with the following method steps:

• - Determining a position of the field device,
• - determining at least one measurement-relevant parameter corresponding to the position,
• - Selecting the measurement-relevant parameter to be taken into account when determining a measured value.

Durch Ermittlung der aktuellen Position des Feldgerätes, können aus einer Datenbank für den Standort des Feldgerätes vorliegende messrelevante Parameter abgerufen werden. Unter messrelevante Parametern werden hier Parameter verstanden, welche entweder einen konkreten Einfluss auf die Messung bzw. das Messergebnis haben oder welche die Erfassung eines Meswertes verfälschen oder verhindern oder gar zu einem Ausfall des Feldgerätes führen könnten, sodass überhaupt keine Messung mehr durchgeführt werden. Wie im Folgenden noch näher erläutert, kann es sich bei den messrelevanten Parametern unter anderem um eine radioaktive Hintergrundstrahlung, eine erwartete maximale Temperatur oder einen Wetterbericht handeln. Diese messrelevanten Parameter können von Position zu Position des Feldgerätes unterschiedlich sein. Durch die Berücksichtigung dieser messrelevanten Parameter bei der Ermittlung bzw. Auswertung der Messergebnisse kann das Feldgerät besonders zuverlässig betrieben werden. Es sei darauf hingewiesen, dass Parameter, welche z.B. die Kommunikation des Feldgerätes betreffen, keine messrelevanten Parameter im Sinne der Erfindung sind.By determining the current position of the field device, measurement-relevant parameters can be retrieved from a database for the location of the field device. Measuring-relevant parameters here are understood to be parameters that either have a concrete influence on the measurement or the measurement result or that falsify or prevent the acquisition of a measurement value or could even lead to a failure of the field device, so that no measurement can be carried out at all. As explained in more detail below, the measurement-relevant parameters can include, among other things, radioactive background radiation, an expected maximum temperature or a weather report. These measurement-relevant parameters can vary from position to position of the field device. By taking these measurement-relevant parameters into account when determining or evaluating the measurement results, the field device can be operated particularly reliably. It should be noted that parameters which, for example, relate to the communication of the field device are not measurement-relevant parameters within the meaning of the invention.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird sichergestellt, dass das Feldgerät immer in einer für die aktuelle Einsatzregion optimierten Art und Weise arbeitet. Gerade bei Feldgeräten in mobilem Einsatz kann das Feldgerät für die unterschiedlichen Einsatzorte oder Einsatzregionen bestmöglich eingestellt werden. Manuelle vor Ort (Nach)-Einstellungen können so vermieden werden. Das Verfahren kann insbesondere durchgeführt werden, ohne die aktuelle Erfassung eines Messwertes zu unterbrechen.The method according to the invention ensures that the field device always works in a manner optimized for the current region of use. Especially with field devices in mobile use, the field device can be optimally adjusted for the different locations or regions of use. Manual on-site (re)adjustments can thus be avoided. The method can in particular be carried out without interrupting the current acquisition of a measured value.

Die Ermittlung der Position erfolgt insbesondere mittels einer Positionsermittlungseinrichtung. Diese kann beispielsweise als satellitengestützte Positionsermittlungseinrichtung ausgebildet sein. Durch eine derartige Ausgestaltung der Positionsermittlungseinrichtung kann in der Regel weltweit eine absolute geographische Position ermittelt und für die Auswahl der messrelevanten Informationen verwendet werden. Beispielhaft seien an dieser Stelle GPS, GLONASS und GALILEO als mögliche Positionsermittlungseinrichtungen benannt.The position is determined in particular by means of a position determination device. This can be designed, for example, as a satellite-based position determination device. With such a design of the position determination device, an absolute geographical position can generally be determined worldwide and used for selecting the measurement-relevant information. GPS, GLONASS and GALILEO are examples of possible position determination devices.

Die Positionsermittlung kann auch mittels Funktriangulation erfolgen, wobei insbesondere verschiedene Abstände zu einzelnen Mobilfunkbasisstationen ausgewertet werden, um die Position zu bestimmen.The position can also be determined using radio triangulation, in particular different distances to individual mobile radio base stations being evaluated in order to determine the position.

Zusätzlich oder alternativ dazu, kann die Positionsermittlungseinrichtung geeignet ausgebildet sein, Positionsdaten, welche von einem Drahtlosnetzwerk zur Verfügung gestellt werden, auszuwerten. Solche Daten können bspw. die Verfügbarkeit und Lokalisierung von WLAN-Signale in einer individuellen standortabhängigen Kombination sein. Diese Signale stammen von kommerziellen Hotspots, Firmennetzwerken oder von privaten Heimnetzwerken. Die Kenntnis über den Standort dieser Netzwerke (Router) erlaubt so die Berechnung des Standortes. Auf diese Weise kann eine Positionsbestimmung auch an Orten stattfinden, an denen Satellitensignale nicht verfügbar sind, z.B. in Gebäuden.Additionally or alternatively, the position determination device can be designed to evaluate position data provided by a wireless network. Such data can be, for example, the availability and localization of WLAN signals in an individual location-dependent combination. These signals come from commercial hotspots, company networks or private home networks. Knowing the location of these networks (routers) allows the location to be calculated. In this way, positioning can also take place in places where satellite signals are not available, e.g. in buildings.

Geeignete Signale können bspw. Mobilfunk, WLAN, LoRa, Sigfox, NB-IOT, oder NFC Signale sein, die beispielsweise über eine Funk-Kommunikationseinheit des Feldgerätes empfangen werden.Suitable signals can be, for example, mobile communications, WLAN, LoRa, Sigfox, NB-IOT, or NFC signals, which are received, for example, via a radio communication unit of the field device.

Die Ermittlung der Position kann auch dadurch erfolgen, dass Positionsdaten aus einem Bussystem, wie z.B. Profibus, Foundation Fieldbus, Zweileiter Ethernet (APL) mit entsprechenden Protokoll (z.B. Profinet), ermittelt werden.The position can also be determined by determining position data from a bus system, such as Profibus, Foundation Fieldbus, two-wire Ethernet (APL) with the appropriate protocol (e.g. Profinet).

Die Positionsermittlung kann dabei unmittelbar oder mittelbar erfolgen. Das heißt, dass eine Positionsermittlung unmittelbar in dem Feldgerät erfolgen kann oder mittelbar über ein verfügbares Funk-Kommunikationsnetz und bspw. einen über dieses kontaktierten Dienst. Für eine mittelbare Positionsermittlung wird das Positionssignal an den Dienst, der bspw. auf einem Server im Internet läuft, übermittelt. Dieser bestimmt die Position und überträgt diese an das Feldgerät zurück. Zusätzlich oder alternativ kann der Dienst die Verfügbarkeit von Funk-Kommunikationsnetzen ermitteln und an das Feldgerät übertragen, sodass dieses eine möglicherweise besser geeignete Funk-Kommunikationseinrichtung für die weitere Kommunikation auswählen kann.The position determination can take place directly or indirectly. This means that a position determination can take place directly in the field device or indirectly via an available radio communication network and, for example, a service contacted via this. For an indirect position determination, the position signal is transmitted to the service, which runs, for example, on a server on the Internet. This determines the position and transmits it back to the field device. Additionally or alternatively, the service can determine the availability of radio communication networks and transmit it to the field device so that it can select a possibly more suitable radio communication device for further communication.

Um Energie für die Positionsbestimmung zu sparen, kann das Feldgerät dazu eingerichtet sein, eine Bewegung des Feldgeräts zu detektieren. Auf diese Weise wird es möglich, eine Positionsbestimmung nur bei einem Neustart des Feldgeräts und/oder nach einer detektierten Bewegung, also wenn sich die Position des Feldgeräts verändert hat, durchzuführen. Ansonsten werden die zuletzt ausgewählten messrelevanten Parameter weiterhin verwendet. So können unnötige Positionsbestimmungen und der damit verbundene Energieverbrauch vermieden werden. Es kann damit ermittelt werden, ob das Feldgerät an einem Ort stationär verharrt, oder ob es sich in Bewegung befindet. Das Feldgerät kann dazu über einen oder mehrere Sensoren verfügen, welche unmittelbar eine Bewegung des Feldgeräts anzeigen, wie beispielsweise einen akustischen, optischen und/oder auf Radar basierenden Dopplersensor, einen Beschleunigungssensor, einen Vibrationssensor und/oder einen Erdmagnetfeldsensor.In order to save energy for determining the position, the field device can be set up to detect a movement of the field device. In this way, it becomes possible to carry out a position determination only when the field device is restarted and/or after a detected movement, i.e. when the position of the field device has changed. Otherwise, the last selected measurement-relevant parameters will continue to be used. In this way, unnecessary position determinations and the associated energy consumption can be avoided. This can be used to determine whether the field device remains stationary in one place or whether it is in motion. For this purpose, the field device can have one or more sensors which directly indicate a movement of the field device, such as an acoustic, optical and/or radar-based Doppler sensor, an acceleration sensor, a vibration sensor and/or a geomagnetic field sensor.

Ein Feldgerät gemäß der vorliegenden Anmeldung weist bevorzugt wenigstens eine Sensoreinheit zur Erfassung eines Messwertes sowie eine Sensorelektronik, ein Funkmodul sowie eine Energieversorgung auf. Bei der Sensoreinheit handelt es sich insbesondere um einen Füllstandsensor, einen Grenzstandsensor oder einen Drucksensor.A field device according to the present application preferably has at least one sensor unit for recording a measured value as well as sensor electronics, a radio module and a power supply. The sensor unit is in particular a fill level sensor, a limit level sensor or a pressure sensor.

Bei dem Feldgerät handelt es sich insbesondere um ein mobiles Feldgerät, d.h. insbesondere ein nicht ortsgebunden installiertes oder betriebenes Feldgerät. Mobile Feldgeräte im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind Feldgeräte, die entweder mobil an unterschiedlichen Orten eingesetzt werden, oder Feldgeräte, die an mobilen Trägern, bspw. mobilen Behältern angebracht sind. Mobile Behälter sind bspw. sogenannte IBCs (Intermediate Bulk Container) oder andere transportable Behälter wie bspw. LKW-montierte Silos und dergleichen. Als transportabel im Sinne der vorliegenden Anmeldung gelten mittels üblicher Mittel wie bspw. Flurförderfahrzeugen, LKW und dergleichen transportierbare Behälter. Für solche mobilen Einsätze sind die erfindungsgemäßen Feldgeräte besonders geeignet, da es hier häufig zu unterschiedlichen Positionen mit unterschiedlichen Umweltbedingungen und daher unterschiedlichen messrelevanten Parametern kommt.The field device is in particular a mobile field device, i.e. in particular a field device that is not installed or operated in a location-specific manner. Mobile field devices in the sense of the present application are field devices that are either used mobile in different locations, or field devices that are attached to mobile carriers, for example mobile containers. Mobile containers are, for example, so-called IBCs (Intermediate Bulk Containers) or other transportable containers such as truck-mounted silos and the like. Containers that can be transported using common means such as industrial trucks, trucks and the like are considered transportable in the sense of the present application. The field devices according to the invention are particularly suitable for such mobile applications, since there are often different positions with different environmental conditions and therefore different measurement-relevant parameters.

Das Feldgerät ist bevorzugt als autarkes Feldgerät ausgebildet und damit besonders gut mobil einsetzbar. Autarke Feldgeräte zeichnen sich durch eine besonders einfache Montage ohne Anbringen einer Kommunikations- oder Versorgungsleitung aus. Die von diesen Feldgeräten ermittelten Messwerte werden typischerweise unter Verwendung einer Schmalbandfunktechnologie (LoRa, Sigfox, NB-IOT) in eine Cloud, d.h. auf einen Server im World Wide Web übertragen. Typische Anwendungsszenarien für solche Feldgeräte umfassen Bereiche wie die Hochwasservorhersage, die Überwachung von Regenüberlaufbecken, die Lagerbestandsverwaltung, Messaufgaben an oder in Verbindung mit mobilen Behältern oder auch andere dezentral verteilte Messaufgaben.The field device is preferably designed as a self-sufficient field device and is therefore particularly suitable for mobile use. Self-sufficient field devices are characterized by particularly simple installation without attaching a communication or supply line. The measured values determined by these field devices are typically transmitted to a cloud, ie to a server on the World Wide Web, using narrowband radio technology (LoRa, Sigfox, NB-IOT). Typical application scenarios for such field devices include Areas such as flood forecasting, monitoring storm overflow basins, inventory management, measuring tasks on or in connection with mobile containers or other decentralized measuring tasks.

Alternativ kann es sich bei dem Feldgerät aber auch um ein kabelgebundene Feldgeräts handeln, wobei die Energieversorgung und/oder Kommunikation drahtgebunden erfolgt.Alternatively, the field device can also be a wired field device, with the power supply and/or communication being wired.

In einer praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei dem mindestens einen messrelevanten Parameter um radioaktive Hintergrundstrahlung. Insbesondere Feldgeräte, die nach dem radiometrischen Messprinzip arbeiten, müssen die vor Ort herrschende radioaktive Hintergrundstrahlung berücksichtigen und im Feldgerät neutralisieren bzw. kompensieren. Anhand der Position kann das Feldgerät aus der Datenbank die an der Position vorherrschende Hintergrundstrahlung erfragen bzw. ermitteln und damit die Kompensation der Hintergrundstrahlung für die Ermittlung des Messwertes berücksichtigen. Dadurch kann ein radiometrisch arbeitendes Feldgerät besonders zuverlässig betrieben werden.In a practical embodiment of the method according to the invention, the at least one measurement-relevant parameter is radioactive background radiation. In particular, field devices that work according to the radiometric measuring principle must take into account the radioactive background radiation present on site and neutralize or compensate for it in the field device. Based on the position, the field device can query or determine the background radiation prevailing at the position from the database and thus take into account the compensation of the background radiation when determining the measured value. This allows a radiometric field device to be operated particularly reliably.

Insbesondere handelt es sich bei dem mindestens einen messrelevanten Parameter um eine Höhe über Normalnull. Dies betrifft insbesondere Feldgeräte wie hydrostatische Messaufnehmer, die zur Kompensation der Messung die Höhe über Meeresniveau bzw. Normalnull benötigen. Die Höhe kann dann standortspezifisch ermittelt und bei der Messung berücksichtigt werden.In particular, the at least one measurement-relevant parameter is a height above sea level. This particularly affects field devices such as hydrostatic sensors, which require the height above sea level or sea level to compensate for the measurement. The height can then be determined for each location and taken into account in the measurement.

Weiterhin kann es sich bei dem mindestens einen messrelevanten Parameter um eine erwartete maximale Umgebungstemperatur und/oder eine erwartete minimale Umgebungstemperatur handeln. Es kann sich dabei um eine kurzfristig zu erwartende Umgebungstemperatur (für die folgende Minute, Stunde oder mehrere folgende Stunden) oder auch um eine langfristig zu erwartende Umgebungstemperatur handeln (wie ein Durchschnittswert für die Jahreszeit). Mit dieser Information kann ein Feldgerät rechtzeitig eine Warnung ausgeben („zu hohe Temperatur erwartet“ oder „zu niedrige Temperatur erwartet“), um vorbeugend geeignete Maßnahmen einleiten zu können, wie eine Kühlung, oder Heizung bis hin zu einem Ausschalten des Feldgerätes. Dies schützt vor einem unerwarteten Ausfall des Feldgerätes und einem unerwarteten Anlagenstillstand und sichert eine möglichst korrekte Erfassung des Messwertes Die Temperaturinformationen können auch für die Optimierung der eigentlichen Messung genutzt werden, beispielsweise um eine automatische temperaturkompensierte Füllstand- und Volumenmessung durchzuführen.Furthermore, the at least one measurement-relevant parameter can be an expected maximum ambient temperature and/or an expected minimum ambient temperature. This can be an expected short-term ambient temperature (for the following minute, hour or several following hours) or a long-term expected ambient temperature (such as an average value for the season). With this information, a field device can issue a warning in good time (“temperature too high expected” or “temperature expected too low”) in order to be able to initiate appropriate preventive measures, such as cooling or heating or even switching off the field device. This protects against an unexpected failure of the field device and an unexpected system shutdown and ensures that the measured value is recorded as correctly as possible. The temperature information can also be used to optimize the actual measurement, for example to carry out an automatic temperature-compensated level and volume measurement.

In einer weiteren praktischen Ausführungsform handelt es sich bei dem mindestens einen messrelevanten Parameter um eine Wettervorhersage. Insbesondere können Informationen bezüglich Wetterumschwüngen oder Blitzeinschlägen aus der Datenbank ermittelt werden. Auch in diesem Fall, können dann frühzeitig entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden, beispielsweise kann rechtzeitig eine Diagnosemeldung erfolgen, dass das Gerät vorsorglich abschaltet und keine weiteren Messungen mehr erfolgen.In a further practical embodiment, the at least one measurement-relevant parameter is a weather forecast. In particular, information regarding weather changes or lightning strikes can be determined from the database. In this case too, appropriate measures can be initiated at an early stage, for example a diagnostic message can be sent in good time that the device switches off as a precaution and no further measurements are carried out.

Ferner kann es sich bei dem mindestens einen messrelevanten Parameter um eine Vibrationsmeldung handeln. Bei zu hohen Vibrationen kann das Feldgerät insbesondere vorbeugend und frühzeitig eine entsprechenden Diagnosemeldung absetzen, zum Beispiel dann, wenn die Signal-Rauschabstände geringer werden. Das Feldgerät kann dann eine Meldung ausgeben und zum Beispiel eine Wartung anfordern, bevor das Feldgerät, aufgrund der vor Ort herrschenden hohen Vibrationen, ausfällt. Ein unerwarteter Ausfall des Feldgerätes und dadurch ein unerwarteter möglicher Anlagenausfall kann somit vermieden werden. Vibrationen an einer konkreten Position können von einem separatem Vibrationsmessgerät an dieser Position erfasst werden und in der Datenbank hinterlegt werden.Furthermore, the at least one measurement-relevant parameter can be a vibration message. If the vibrations are too high, the field device can send a corresponding diagnostic message early and preventatively, for example when the signal-to-noise ratio becomes smaller. The field device can then issue a message and, for example, request maintenance before the field device fails due to the high vibrations prevailing on site. An unexpected failure of the field device and thus an unexpected possible system failure can thus be avoided. Vibrations at a specific position can be recorded by a separate vibration measuring device at this position and stored in the database.

Zudem kann es sich bei dem mindestens einen messrelevanten Parameter um elektromagnetische Fremdeinstreuung handeln. Wie vorstehend beschrieben, kann das Feldgerät auch bei zu hoher elektromagnetischer Störstrahlung eine Meldung ausgeben und zum Beispiel eine Wartung anfordern. Auch hier kann ein unerwarteter Ausfall des Feldgerätes verhindert werden oder eine Verfälschung der Messergebnisse kann detektiert werden. Die elektromagnetische Fremdeinstreuung kann insbesondere von einem separatem EMV-Messgerät erfasst und in der Datenbank hinterlegt werden. Das eigentliche Feldgerät kann gemäß dieser Erfindungsmeldung auf die Datenbank zugreifen und die dort hinterlegten EMV-Werte verarbeiten.In addition, the at least one measurement-relevant parameter can be external electromagnetic interference. As described above, the field device can issue a message and, for example, request maintenance even if the electromagnetic interference radiation is too high. Here too, an unexpected failure of the field device can be prevented or falsification of the measurement results can be detected. The external electromagnetic interference can be recorded in particular by a separate EMC measuring device and stored in the database. According to this disclosure of the invention, the actual field device can access the database and process the EMC values stored there.

In einer weiteren praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem Ermitteln der Position bzw. des Positionssignals zunächst überprüft, ob die ermittelte Position in einer Region liegt, die von einer zuletzt ermittelten Region abweicht. Nur wenn eine Änderung der Region vorliegt, erfolgt eine Abfrage der messrelevanten Parameter über die Datenbank.In a further practical embodiment of the method according to the invention, after determining the position or the position signal, it is first checked whether the determined position is in a region that deviates from a last determined region. Only if there is a change in the region will the measurement-relevant parameters be queried via the database.

Mit Region werden hier Bereiche bezeichnet, welche so gewählt sind, dass der mindestens eine messwertrelevante Parameter in dieser Region konstant ist oder voraussichtlich nicht über eine definierte Abweichung hinausgeht.Here, region refers to areas that are selected so that the at least one parameter relevant to the measurement value in this region is constant or is unlikely to go beyond a defined deviation.

Die Größe und/oder Granularität der Regionen werden insbesondere je nach Feldgerät eingestellt. So kann die Größe und/oder Granularität der Regionen an den Verwendungszweck des Feldgerätes (z.B. für eine mobile Applikation) angepasst sein.The size and/or granularity of the regions are set in particular depending on the field device. The size and/or granularity of the regions can be adapted to the intended use of the field device (e.g. for a mobile application).

Insbesondere wird nach dem Auswählen des Parameters abgefragt, ob dieser bei dem weiteren Betrieb des Feldgerätes angewendet werden soll. Der Anwender kann in diesem Fall entscheiden, ob der neue Parameter bei dem weiteren Betrieb und der folgenden Erfassung der Messergebnisse berücksichtigt werden soll.In particular, after selecting the parameter, a query is made as to whether it should be used in the further operation of the field device. In this case, the user can decide whether the new parameter should be taken into account during further operation and the subsequent recording of the measurement results.

Alternativ kann der messrelevante Parameter nach dem Auswählen automatisch bei dem weiteren Betrieb des Feldgerätes berücksichtigt werden. Dies eignet sich zum Beispiel für mobil eingesetzte Feldgeräte, welche häufig ihre Position ändern.Alternatively, the measurement-relevant parameter can be automatically taken into account during further operation of the field device after selection. This is suitable, for example, for mobile field devices that frequently change their position.

Alternativ oder in Ergänzung dazu, kann der messrelevante Parameter als Information auf dem Feldgerät und/oder an einer übergeordneten Einheit angezeigt werden. Es kann dann eine manuelle Auswahl erfolgen, ob der Parameter berücksichtig werden soll oder nicht.Alternatively or in addition, the measurement-relevant parameter can be displayed as information on the field device and/or on a higher-level unit. A manual selection can then be made as to whether the parameter should be taken into account or not.

In einer weiteren praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, erfolgt das Ermitteln der Position des Feldgerätes jeweils nach einem definierten Zeitintervall. Insbesondere erfolgt die zyklische Ermittlung der Position bei mobilen Feldgeräten.In a further practical embodiment of the method according to the invention, the position of the field device is determined after a defined time interval. In particular, the position of mobile field devices is determined cyclically.

Die Erfindung betrifft ferner Feldgerät mit wenigstens einer Positionsermittlungseinrichtung, wobei das Feldgerät dazu eingerichtet ist, die ermittelten Positionsdaten zu verwenden, um aus einer Datenbank korrespondierend zu den Positionsdaten mindestens einen messrelevanten Parameter zu erlangen und diesen mindestens einen messrelevanten Parameter bei dem Betrieb des Feldgerätes zu berücksichtigen.The invention further relates to a field device with at least one position determination device, wherein the field device is set up to use the determined position data in order to obtain at least one measurement-relevant parameter from a database corresponding to the position data and to take this at least one measurement-relevant parameter into account when operating the field device .

Das Feldgerät ist insbesondere dazu ausgebildet, das vorstehend beschriebene Verfahren und die damit verknüpften Verfahrensschritte auszuführen.The field device is designed in particular to carry out the method described above and the method steps associated with it.

Ein erfindungsgemäßes Feldgerät weist den Vorteil auf, dass dieses - insbesondere bei mobilem Einsatz - optimal betrieben werden kann. Aufgrund der Berücksichtigung der messrelevanten Parameter kann die Messung besonders genau erfolgen oder auf Verfälschungen oder gar einem Ausfall der Messung kann vorbeugend reagiert werden.A field device according to the invention has the advantage that it can be operated optimally - especially when used mobilely. Because the parameters relevant to the measurement are taken into account, the measurement can be carried out particularly precisely, or falsifications or even failure of the measurement can be responded to preventatively.

In einer weiteren praktischen Ausführungsform weist das Feldgerät eine Verbindung zu einer übergeordneten Einheit mit der Datenbank auf. Die Verbindung kann entweder drahtlos oder auch drahtgebunden erfolgen.In a further practical embodiment, the field device has a connection to a higher-level unit with the database. The connection can be either wireless or wired.

Alternativ kann die Datenbank auch auf dem Feldgerät selbst gespeichert sein. Zum Abrufen von aktuellen Parametern, kann die Datenbank über eine drahtlose oder drahtgebundene Verbindung mit einer übergeordneten Einheit verbunden sein oder die Informationen aus dem Internet oder der Cloud abrufen.Alternatively, the database can also be stored on the field device itself. To retrieve current parameters, the database can be connected to a parent unit via a wireless or wired connection or can retrieve the information from the Internet or the cloud.

Das Feldgerät weist insbesondere eine von extern zugreifbare Parametrierschnittstelle auf. Die Parametrierschnittstelle kann entweder drahtlos (zum Beispiel über Bluetooth) angesteuert werden oder auch verdrahtet (zum Beispiel über HART-Protokoll) oder auch mit einer Kombination hieraus. Über die Parametrierschnittstelle können insbesondere die messrelevanten Parameter ausgewählt werden und/oder auch weitere Parameter, die keinen Positionsbezug haben, eingestellt werdenThe field device in particular has a parameterization interface that can be accessed externally. The parameterization interface can be controlled either wirelessly (for example via Bluetooth) or wired (for example via HART protocol) or with a combination thereof. In particular, the measurement-relevant parameters can be selected via the parameterization interface and/or other parameters that have no position reference can also be set

Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile sind nachfolgend in Zusammenhang mit den Figuren beschrieben. Es zeigen:

• 1 ein Feldgerät in einer schematischen Darstellung,
• 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Feldgerätes gemäß 1

Further practical embodiments and advantages are described below in connection with the figures. Show it:

• 1 a field device in a schematic representation,
• 2 a flowchart of a method for operating the field device according to 1

In 1 ist eine schematische Darstellung eines Feldgeräts 8 gezeigt. Das Feldgerät 8 weist eine Sensoreinheit 1 zur Messwertermittlung auf. Hierbei kann es sich zum Beispiel um eine Antenne zur Füllstandermittlung mittels Radartechnologie handeln oder zum Beispiel um ein Sender-Detektor-Paar zur Messung des Füllstandes mittels radiometrischen Messverfahren.In 1 a schematic representation of a field device 8 is shown. The field device 8 has a sensor unit 1 for determining measured values. This can be, for example, an antenna for determining the level using radar technology or, for example, a transmitter-detector pair for measuring the level using radiometric measuring methods.

Ferner weist das Feldgerät 8 eine Netzteileinheit 2, zur Versorgung des Feldgeräts auf. Die Netzteileinheit 2 kann die entweder autark über Batterien/Akkus/Solarpanel gespeist werden oder über eine drahtgebundene Verbindung (z.B. 2-Draht oder 4-Draht Leitung).Furthermore, the field device 8 has a power supply unit 2 for supplying the field device. The power supply unit 2 can be powered either independently via batteries/rechargeable batteries/solar panel or via a wired connection (e.g. 2-wire or 4-wire line).

Das Feldgerät 8 weist zudem eine Kommunikationseinheit auf 3, mittels welcher ein ermittelter Messwert an eine übergeordnete Einheit (nicht dargestellt) übermittelt wird. Das Feldgerät 8 weist darüber hinaus eine Anzeige- und Bedieneinheit 4 auf. Das Feldgerät 8 weist zudem eine, von extern zugreifbare, Parametrierschnittstelle 5 auf. Des Weiteren weist das Feldgerät 8 eine Positionsermittlungseinrichtung 6 auf, mittels welcher der aktuelle Einsatzortes des Feldgerätes 8 bestimmt wird.The field device 8 also has a communication unit 3, by means of which a determined measured value is transmitted to a higher-level unit (not shown). The field device 8 also has a display and operating unit 4. The field device 8 also has a parameterization interface 5 that can be accessed externally. Furthermore, the field device 8 has a position determination device 6, by means of which the current location of the field device 8 is determined.

Die einzelnen Module bzw. Einrichtungen 1 bis 6 kommunizieren mit der zentralen Steuereinheit 7.The individual modules or devices 1 to 6 communicate with the central control unit 7.

Das hier gezeigte Feldgerät 8 weist zudem eine integrierte Datenbank 9 auf. Die Datenbank 9 kann auch extern in einer übergeordneten Einheit gespeichert sein oder typischerweise zentral ausgelagert in der Cloud liegen.The field device 8 shown here also has an integrated database 9. The database 9 can also be stored externally in a higher-level unit or typically located centrally in the cloud.

Anhand der von der Positionsermittlungseinrichtung 6 zur Verfügung gestellten Positionsinformation ermittelt die zentrale Steuereinheit (CPU) 7 aus der Datenbank 9 die zu den Positionsdaten korrespondierenden messrelevanten Parameter.Based on the position information provided by the position determination device 6, the central control unit (CPU) 7 determines from the database 9 the measurement-relevant parameters corresponding to the position data.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahren zum Betreiben des Feldgerätes 8. 2 shows a flowchart of the method for operating the field device 8.

In einem ersten Schritt 101 wird von der Positionsermittlungseinrichtung 6 eine Position des Feldgerätes 8 ermittelt. In einem zweiten Schritt 102 wird im Feldgerät 8 ermittelt, ob sich die Position des Feldgerätes 8 gegenüber der zuletzt gemessenen oder bekannten Position verändert hat. Wenn nein (N), dann wird das Verfahren in Schritt 101 fortgesetzt. Wenn ja (J), d.h. wenn eine neue Position ermittelt wird, dann wird in Schritt 103 ermittelt, ob es sich um eine neue Region mit anderen messrelevanten Parametern handelt. Handelt es sich um eine Positionsänderung, die keine Änderung der messrelevanten Parameter zu Folge hat (N), so wird das Verfahren in Schritt 101 wieder von vorne begonnen. Wenn ja (J), werden in Schritt 104 aus der Datenbank 9 die messrelevanten Parameter für die geltende neue Position herangezogen. Diese messrelevanten Parameter werden dann im Feldgerät 8 (automatisiert oder manuell) heruntergeschrieben und für den Betrieb im Feldgerät verwendet (Schritt 105).In a first step 101, a position of the field device 8 is determined by the position determination device 6. In a second step 102, it is determined in the field device 8 whether the position of the field device 8 has changed compared to the last measured or known position. If no (N), then the process continues in step 101. If yes (Y), i.e. if a new position is determined, then in step 103 it is determined whether it is a new region with other measurement-relevant parameters. If it is a change in position that does not result in a change in the measurement-relevant parameters (N), the process is started again from the beginning in step 101. If yes (Y), the measurement-relevant parameters for the applicable new position are used in step 104 from the database 9. These measurement-relevant parameters are then written down in the field device 8 (automatically or manually) and used for operation in the field device (step 105).

Nach einem definierten Zeitintervall beginnt das Verfahren mit Schritt 101 erneut.After a defined time interval, the method begins again with step 101.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11

SensoreinheitSensor unit

22

NetzteileinheitPower supply unit

33

KommunikationseinheitCommunication unit

44

Anzeige- und BedieneinheitDisplay and operating unit

55

ParametrierschnittstelleParameterization interface

66

PositionsermittlungseinrichtungPosition detection device

77

zentrale Steuereinheit (CPU)central control unit (CPU)

88th

FeldgerätField device

99

DatenbankDatabase

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines Feldgeräts (8) mit folgenden Schritten: - Ermitteln einer Position des Feldgerätes (8), - Ermitteln mindestens eines zu der Position korrespondierenden messrelevanten Parameters, - Auswählen des messrelevanten Parameters zur Berücksichtigung bei der Ermittlung eines Messwertes.Method for operating a field device (8) with the following steps: - Determining a position of the field device (8), - determining at least one measurement-relevant parameter corresponding to the position, - Selecting the measurement-relevant parameter to be taken into account when determining a measured value. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem mindestens einen messrelevanten Parameter um radioaktive Hintergrundstrahlung, eine Höhe über Normalnull, eine erwartete maximale Umgebungstemperatur und/oder eine erwartete minimale Umgebungstemperatur, eine Wettervorhersage, eine Vibrationsmeldung oder eine elektromagnetische Fremdeinstreuung handelt.Method according to the preceding claim, characterized in that the at least one measurement-relevant parameter is radioactive background radiation, an altitude above sea level, an expected maximum ambient temperature and/or an expected minimum ambient temperature, a weather forecast, a vibration report or external electromagnetic interference. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ermitteln der Position zunächst überprüft wird, ob die ermittelte Position in einer Region liegt, die von einer zuletzt ermittelten Region abweicht.Method according to the preceding claim, characterized in that after determining the position, it is first checked whether the determined position is in a region that deviates from a last determined region. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe und/oder Granularität der Regionen eingestellt wird.Method according to the preceding claim, characterized in that the size and/or granularity of the regions is adjusted. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auswählen des messrelevanten Parameters abgefragt wird, ob dieser bei dem weiteren Betrieb des Feldgerätes (8) angewendet werden soll.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after selecting the measurement-relevant parameter, a query is made as to whether this should be used in the further operation of the field device (8). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der messrelevante Parameter nach dem Auswählen automatisch bei dem weiteren Betrieb des Feldgerätes (8) berücksichtigt wird.Method according to one of the above Claims 1 until 4 , characterized in that the measurement-relevant parameter is automatically taken into account in the further operation of the field device (8) after selection. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der messrelevante Parameter als Information angezeigt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measurement-relevant parameter is displayed as information. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln einer Position jeweils nach einem definierten Zeitintervall erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination of a position takes place after a defined time interval. Feldgerät mit wenigstens einer Positionsermittlungseinrichtung (6), wobei das Feldgerät (8) dazu eingerichtet ist, die ermittelten Positionsdaten zu verwenden, um aus einer Datenbank (9) korrespondierend zu den Positionsdaten mindestens einen messrelevanten Parameter zu erlangen und diesen mindestens einen messrelevanten Parameter bei dem Betrieb des Feldgerätes (8) zu berücksichtigen.Field device with at least one position determination device (6), the field device (8) being set up to use the determined position data in order to obtain at least one measurement-relevant parameter from a database (9) corresponding to the position data and this at least one measurement-relevant parameter must be taken into account when operating the field device (8). Feldgerät nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Datenbank (9) mit messrelevanten Parametern aufweist.Field device according to the preceding claim, characterized in that it has a database (9) with measurement-relevant parameters.

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