EP1088294B1 - Automatisierungssystem mit funksensor - Google Patents
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- EP1088294B1 EP1088294B1 EP99936401A EP99936401A EP1088294B1 EP 1088294 B1 EP1088294 B1 EP 1088294B1 EP 99936401 A EP99936401 A EP 99936401A EP 99936401 A EP99936401 A EP 99936401A EP 1088294 B1 EP1088294 B1 EP 1088294B1
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- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C3/00—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
Definitions
- the invention relates to an automation system according to the Preamble of claim 1, sensor according to the preamble of Claim 9 and a radio module for such an automation system.
- Such an automation system is for example, a manufacturing device or an automation system in the field of building, packaging or Storage technology.
- sensors that, for example, the position determine certain parts of the processing device and to the control device for initiation if necessary forward necessary control measures.
- the sensors are either directly with the control device or over wired a data bus to the control device.
- WO 98/10393 A is a transmission system for manufacturing facilities known, using the sensor data wirelessly a transmitter and a receiver are transmitted.
- the invention has for its object the effort in Installation of sensors with simultaneous compatibility to reduce the connection to an existing data bus.
- the sensor data are transmitted via a radio interface from the sending device at the location of the processing device arranged sensor to the location of the control device arranged receiving device transmitted.
- the advantage of such an architecture is that the connection of those to be transmitted via the radio interfaces Sensor or control data centrally via the data bus radio module he follows. The effort to connect the sensors is thus reduced and there is compatibility with Connection to an existing data bus.
- a transmission in the opposite direction, i.e. from the control device to the sensor is made possible in a simple manner by that the radio transmission device and the radio reception device of the sensor each as a combined radio transceiver are formed, the in the area of Processing device arranged radio receiving device for receiving control data for controlling the sensor is provided.
- a reduced hardware effort to connect a variety of sensors is thereby ensured that the radio receiving device Is part of the control device and means to receive the sensor data of one or more sensors having.
- An alternative way to connect one or more Sensors to the control device is that the receiving device is part of a radio receiving module, which is intended to receive the sensor data of several sensors and with the control device directly or via a data bus connection can be coupled.
- a safe control of the sensor is analogous possible via the radio interface that the for Data protocol transmitted between the radio module and the sensor a first data area for identifying the identification of the sensor and a second data area Identifies the tax data to be transmitted.
- the effort for the transmission of the sensor data can thus be low are held that the sensor data and / or the Control data exist on binary signals.
- the sensor data and / or the Control data exist on binary signals.
- complexity of the sensor data or control data to be transmitted can be the data area required for this purpose, for example, only be one bit. In this case, an identification of two states 0 and 1 possible.
- the wiring effort for operating the sensors can thereby further reduced that for the one power supply energy required by the transmitter of the sensor electromagnetic radiation especially from the control device is transmitted to the sensor.
- the automation system exists essentially from a processing device, for example a manufacturing device 2 and from a Control device 1 for controlling the manufacturing device 2.
- a processing device for example a manufacturing device 2
- a Control device 1 for controlling the manufacturing device 2.
- the sensors 3, 4 are used to detect Sensor data, for example measurement data relating to positioning certain parts of the manufacturing device 2.
- the sensors 3, 4 each have a radio transmission device 8 on via a radio interface 6, 7 that from sensor 3, 4 determined sensor data transmitted to the automation system 1.
- the automation system 1 has a sensor receiving part 5 with a radio receiving device 9, the hereinafter also referred to as radio module 5.
- the receiving device 9 is used to receive the over the radio interface 6, 7 transmitted sensor data, which are then in the Automation device to be processed.
- a connecting line 16 is indicated that the control device 1 with the processing device 2 for an additional data exchange can be connected.
- the main task of sensors 3, 4 is to determine Sensor data, for example the position of a valve closed or opened as binary information, i.e. Zero for open and 1 for closed to the control device 1 to transmit.
- the transmission device is advantageously 8 and the receiving device 9, however, are designed in such a way that each provided a combined transceiver is, so that bidirectional data traffic via the radio interfaces 6, 7 is made possible.
- sensors 3, 4 By the possibility a communication from the control device 1 to the manufacturing device 2 there is the possibility of sensors 3, 4 to request their measurement data, i.e. their conditions to the Communicate control device 1. So that a targeted selection a certain sensor 3, 4 is possible, the respective Sensor assigned specific identification identifiers, which clearly identify the respective sensor 3, 4 enable.
- Sensor 3, 4 can transmit the sensor data, for example Direct transmission of the sensor data via a duplex channel to the control device 1. He follows the transmission of the sensor data via a separate radio channel, so the sensor 3, 4 sends the actual transmission Sensor data first an identification identifier, which assigns the measurement data to the corresponding sensor 3, 4 enables (see Figure 2b).
- the advantage of creating a binary radio sensor 3, 4 is that for the installation of sensors 3, 4 does not require any wiring for a data connection between the processing device 2 and control device 1 is required.
- Field of application can be for the energy supply of the sensors 3, 4 required power supply either via solar cells optionally in combination with an energy storage device such as for example, an accumulator, a capacitor, etc.
- the 2a shows the basic illustration of a data protocol 10, 11, which the transmission of the sensor data 11 from the in Area of the processing device 2 arranged sensor parts 3, 4 to that arranged in the area of the control device 1 Receive module 5 (see FIG. 1).
- the data protocol 10, 11 consists of a first data area 10 for identification the identification of the sensor 3, 4 and from one second data area 11 for identifying those to be transmitted Sensor data.
- the first data area 10 has one four-digit identification code I1..I4, which the makes each sensor clearly identifiable.
- the second Data area contains binary numbers in particular Sensor data S1..S3, which, for example, certain position data represent the manufacturing device 2.
- FIG. 2b shows a data protocol 12, 13 analogous to FIG. 2a, which from the control device 1 via the radio interfaces 6, 7 to the sensors 3, 4 of the processing device is transmitted.
- a first data area 12 are again Identification information I1..I4 included while the second data area 13 contains control data A1..A3.
- the Control data 13 are used, in particular, to deliver the sensor request current sensor data.
- Such targeted Addressing a sensor has the advantage that the radio transmission device the sensor only when necessary transmits to the control device. The energy consumption the radio transmission device can thereby be reduced to a minimum be reduced.
- the automation system is there again essentially from a processing device 2 and an associated control device 1.
- the processing device 2 are in turn sensors 3, 4 provided that via radio interfaces 6, 7 with radio modules 5 are connectable.
- the radio modules 5 are in the range of Control device 1 arranged or connected to this.
- FIG. 4 shows a further embodiment of an automation system.
- the automation system consists of a processing device 2 and a control device 1.
- Sensors 3, 4 are provided, which via radio interfaces 6, 7 communicate with a radio module 5.
- the radio module 5 is on a data bus 14 coupled to the control device 1 communicates.
- the data bus 14 is, for example, an im Factory automation known as so-called Actuator sensor interface, which is mainly the transmission of measurement signals. Can on the data bus 14 in addition to the radio module 5 shown in FIG. 4, also other sensors etc. are connected, which in Figure 4 for reasons of Clarity is not shown in detail.
- FIG. 5 shows a fourth exemplary embodiment of an automation system, which in turn essentially consists of a Control device 1 and a processing device 2 exists.
- a data bus 14 is provided.
- a data bus radio module 15 is coupled to the data bus radio module 15 sensor / actuator radio module 5 with Transceiver 9 are connected.
- the sensor-actuator radio module parts 5 communicate via radio interfaces 7 with those arranged in the area of the processing device 2 Sensor parts 2,3, 4, which are also transceiver parts 8 have.
- the advantage of the architecture shown in FIG. 5 is that that the connection to the radio interfaces 7 to transmitting sensor or control data centrally via the Data bus radio module 15 takes place. The effort to connect the Sensor parts 5,6 is thus reduced. In addition there is compatibility for connection to the existing data bus 14th
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Description
- FIG 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel einer Prinzipdarstellung eines Automatisierungssystems,
- FIG 2a
- ein Datenprotokoll für eine Übertragung von Sensordaten von einem Funksensor zu einem Funkmodul,
- FIG 2b
- ein Datenprotokoll für eine Übertragung von Steuerdaten von einem Funkmodul zu einem Sensor,
- FIG 3
- ein zweites Ausführungsbeispiel eines Automatisierungssystems,
- FIG 4
- ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Automatisierungssystems mit Anbindung an einen Datenbus und
- FIG 5
- ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Automatisierungssystems mit zentralem Datenbus-Funkmodul.
Claims (11)
- Automatisierungssystem (1, 2) mit einer Steuerungsvorrichtung (1) zur Steuerung einer Verarbeitungsvorrichtung (2), mit mindestens einem Sensor (4, 5) zur drahtlosen Übertragung von Sensordaten (11) von der Verarbeitungsvorrichtung (2) an die Steuerungsvorrichtung (1), wobei der Sensor (4, 5) eine Funksendevorrichtung (8) aufweist, die zur drahtlosen Übertragung der Sensordaten (11) über eine Funkschnittstelle (7) an eine mit der Steuerungsvorrichtung (1) verbundene Funkempfangsvorrichtung (9) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,dass zur Anbindung der über die Funkschnittstellen (7) zu übermittelnden Sensordaten (11) ein Funkmodul (5, 15) vorgesehen ist, welches zum Empfang der Sensordaten mehrerer Sensoren vorgesehen ist, unddass das Funkmodul (5, 15) mit der Steuerungsvorrichtung (1) über eine Datenbusverbindung (14) koppelbar ist. - Automatisierungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Funksendevorrichtung (8) und die Funkempfangsvorrichtung (9) des Sensors (4, 5) als kombinierte Funksendeempfangsvorrichtungen ausgebildet ist, wobei die im Bereich der Verarbeitungsvorrichtung (2) angeordnete Funkempfangsvorrichtung zum Empfang von Ansteuerungsdaten zur Ansteuerung des Sensors vorgesehen ist. - Automatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Funkempfangsvorrichtung (9) Teil der Steuerungsvorrichtung (1) ist und Mittel zum Empfang der Sensordaten eines oder mehrerer Sensoren (3, 4) aufweist. - Automatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsvorrichtung (9) Teil eines Funkempfangsmoduls ist, welches mit der Steuerungsvorrichtung (1) direkt oder über die Datenbusverbindung (14) koppelbar ist. - Automatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das zur Datenermittlung zwischen Funksensor (3, 4) und Funkmodul (5) übertragene Datenprotokoll (10, 11) einen ersten Datenbereich (10) zur Kennzeichnung der Identifikation des Sensors (3,4) und einen zweiten Datenbereich (11) zur Kennzeichnung der zu übermittelnden Sensordaten (11) aufweist. - Automatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das zur Steuerung zwischen Funkmodul (5) und Sensor (3, 4) übertragene Datenprotokoll (12, 13) einen ersten Datenbereich (12) zur Kennzeichnung der Identifikation des Sensors (3,4) und einen zweiten Datenbereich (13) zur Kennzeichnung der zu übermittelnden Steuerdaten (13) aufweist. - Automatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sensordaten (11) und/oder die Steuerdaten (13) aus binären Signalen bestehen. - Automatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die für eine Stromversorgung der Sendevorrichtung des Sensors erforderliche Energie durch elektromagnetische Abstrahlung insbesondere von der Steuerungsvorrichtung (1) an den Sensor (3, 4) übertragen wird. - Sensor für ein Automatisierungssystem (1, 2, 3) mit einer Steuerungsvorrichtung (1) zur Steuerung einer Verarbeitungsvorrichtung (2)
wobei der Sensor (4, 5) zur drahtlosen Übertragung von Sensordaten (11) von der Verarbeitungsvorrichtung (2) an die Steuerungsvorrichtung (1) vorgesehen ist, wobei der Sensor (4, 5) eine Funksendevorrichtung (8) aufweist, die zur drahtlosen Übertragung der Sensordaten (11) über eine Funkschnittstelle (7) an eine mit der Steuerungsvorrichtung (1) verbundene Funkempfangsvorrichtung (9) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,dass zur Anbindung der über die Funkschnittstellen (7) zu übermittelnden Sensordaten (11) ein Funkmodul (5, 15) vorgesehen ist, welches zum Empfang der Sensordaten mehrerer Sensoren vorgesehen ist, unddass das Funkmodul (5, 15) mit der Steuerungsvorrichtung (1) über eine Datenbusverbindung (14) koppelbar ist. - Sensor nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Funksendevorrichtung (8) und die Funkempfangsvorrichtung des Sensors (4, 5) jeweils als kombinierte Funksendeempfangsvorrichtungen (4, 5) ausgebildet ist, wobei die im Bereich der Verarbeitungsvorrichtung (2) angeordnete Funkempfangsvorrichtung zum Empfang von Ansteuerungsdaten zur Ansteuerung des Sensors vorgesehen ist. - Funkmodul (5, 15) für ein Automatisierungssystem (1, 2) mit einer Steuerungsvorrichtung (1) zur Steuerung einer Verarbeitungsvorrichtung (2) mit mindestens einem Sensor (4, 5) zur drahtlosen Übertragung von Sensordaten (11) von der Verarbeitungsvorrichtung (2) an die Steuerungsvorrichtung (1) mit folgenden Merkmalen:das Funkmodul (5, 15) ist zur Anbindung der über die Funkschnittstellen (7) zu übermittelnden Sensordaten (11) vorgesehen,das Funkmodul (5, 15) ist zum Empfang der Sensordaten mehrerer Sensoren vorgesehen, unddas Funkmodul (5, 15) ist mit der Steuerungsvorrichtung (1) über eine Datenbusverbindung (14) koppelbar.
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Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS3 |
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PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
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PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
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RDAF | Communication despatched that patent is revoked |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNREV1 |
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PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 20060613 Year of fee payment: 8 |
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RDAG | Patent revoked |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009271 |
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STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: PATENT REVOKED |
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27W | Patent revoked |
Effective date: 20060506 |
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GBPR | Gb: patent revoked under art. 102 of the ep convention designating the uk as contracting state |
Free format text: 20060506 |