DE102015115273A1

DE102015115273A1 - Electronic circuit for self-sufficient supply of a first and second module of a field device, field device and corresponding method

Info

Publication number: DE102015115273A1
Application number: DE102015115273.8A
Authority: DE
Inventors: Bernd Strütt; Gerd Bechtel; Christian Seiler
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2015-09-10
Filing date: 2015-09-10
Publication date: 2017-03-16
Also published as: WO2017041987A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltung (2) zum autarken Versorgen eines ersten Moduls (M) und eines zweiten Moduls (BT) eines Feldgeräts (FG) der Prozessautomatisierung mit Energie aus einem Zweileiterbus (4), umfassend einen ersten Zweig (Z1), umfassend zumindest eine erste Diode (D1), die in Durchlassrichtung zu dem Zweileiterbus (4) geschaltet ist, und einen, vom Zweileiterbus (4) mit Energie ladbaren, ersten Energiespeicher (C1), wobei der erste Energiespeicher (C1) der ersten Diode (D1) nachgeschaltet ist, und das erste Modul (M), wobei das erste Modul (M) vom ersten Energiespeicher (C1) mit Energie versorgt wird; und einen, zum ersten Zweig (Z1) parallel geschalteten, zweiten Zweig (Z2), umfassend zumindest das zweite Modul (BT), wobei das zweite Modul (BT) ausschließlich vom Zweileiterbus (4) mit Energie versorgt wird. Die Erfindung betrifft weiter eine Feldgerät umfassend eine solche Schaltung (2) und ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to an electronic circuit (2) for self-sufficient supply of a first module (M) and a second module (BT) of a field device (FG) of process automation with energy from a Zweileiterbus (4), comprising a first branch (Z1) comprising at least a first diode (D1), which is connected in the forward direction to the Zweileiterbus (4), and one of the Zweileiterbus (4) loadable with energy, the first energy storage device (C1), wherein the first energy storage (C1) of the first diode (D1 ), and the first module (M), wherein the first module (M) from the first energy storage (C1) is energized; and a second branch (Z2), connected in parallel with the first branch (Z1), comprising at least the second module (BT), the second module (BT) being powered exclusively by the two-conductor bus (4). The invention further relates to a field device comprising such a circuit (2) and a corresponding method.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltung zum autarken Versorgen eines ersten Moduls und eines zweiten Moduls eines Feldgeräts der Prozessautomatisierung mit Energie aus einem Zweileiterbus. Die Erfindung betrifft weiter ein Feldgerät umfassend eine solche Schaltung. Die Erfindung betrifft weiter ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to an electronic circuit for autonomously supplying a first module and a second module of a field device of process automation with energy from a two-conductor bus. The invention further relates to a field device comprising such a circuit. The invention further relates to a corresponding method.

In der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen dienen. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Neben Sensoren und Aktoren werden als Feldgeräte allgemein auch solche Einheiten bezeichnet, die direkt an einem Feldbus angeschlossen sind, und zur Kommunikation mit einer Steuerstelle wie einem Leitsystem dienen, wie z.B. Remote I/Os, Gateways, Linking Devices und Wireless Adapter.In process automation technology, field devices are often used to detect and / or influence process variables. In principle, field devices are all devices that are used close to the process and that provide or process process-relevant information. In addition to sensors and actuators, field devices generally also refer to those units which are connected directly to a field bus and serve for communication with a control station, such as a control system, such as a control system. Remote I / Os, Gateways, Linking Devices and Wireless Adapters.

Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress + Hauser-Gruppe hergestellt und vertrieben.A large number of such field devices are manufactured and distributed by the Endress + Hauser Group.

Der Verzicht auf drahtgebundene Datenübertragung zum Anschluss eines Feldgeräts hat im Industriebereich das Potential Kosten für Verkabelung zu reduzieren, die Gebrauchstauglichkeit zu verbessern und damit Nutzen für den Anwender zu generieren.The elimination of wired data transmission for the connection of a field device in the industrial sector has the potential to reduce costs for cabling, to improve the usability and thus to generate benefits for the user.

Häufig werden Feldgeräte mittels Zweidrahttechnik an eine Leitstelle angeschlossen. Bei der Zweidrahttechnik, oder auch Zweileitertechnik genannt, werden Strom zur Energieversorgung und Kommunikationssignale über die gleiche Leitung geschickt: ein Draht für den Hinweg, ein Draht für den Rückweg. In anderen Worten nutzen Speisung und Signal die gleiche Leitung; es gibt keine separate Energieversorgung. Dieser Strom bzw. die entsprechende Leistung muss von den Feldgeräten verwaltet und unter den einzelnen Komponenten des Feldgeräts geteilt werden. So müssen etwa das Sensorelement, die Kommunikation und die Steuerung gemeinsam mit dem vorhandenen Leistungsbudget auskommen.Frequently, field devices are connected to a control center using two-wire technology. In two-wire technology, or else two-wire technology, power is sent to the power supply and communication signals are sent via the same line: a wire for the way out, a wire for the way back. In other words, power and signal use the same line; there is no separate energy supply. This current or the corresponding power must be managed by the field devices and shared among the individual components of the field device. For example, the sensor element, the communication and the control have to work together with the existing power budget.

Je nach Art des Feldgeräts werden ein oder mehrere Kondensatoren benötig um die Energie aus dem Zweileiterfeldbus zwischenzuspeichern um damit ein Messen und Versenden der Daten mit dem begrenzten Leistungsbudget überhaupt erst möglich zu machen. Die US 7,262,693 offenbart die Verwendung eines Kondensators um die Energie aus dem Bus zwischenzuspeichern um sie dann einem Drahtlosmodul zur Verfügung zu stellen. Wird der Kondensator zu klein gewählt kann muss die Messung gegebenenfalls unterbrochen werden. Zu große Kondensatoren sind hingegen nachteilig für eine Anwendung im Ex-Bereich. Außerdem ist der Platz für große Kondensatoren möglicherweise nicht vorhanden. Das oben erwähnte Drahtlosmodul, das in der US 7,262,693 offenbart wird, ist im Allgemeinen ein Modul, das temporär eine große Leistung bzw. Energie benötigt.Depending on the type of field device, one or more capacitors are required to buffer the energy from the two-wire field bus to make measuring and sending the data with the limited power budget possible in the first place. The US 7,262,693 discloses the use of a capacitor to latch the power from the bus to then provide it to a wireless module. If the capacitor is chosen too small, the measurement may need to be interrupted. On the other hand, capacitors which are too large are disadvantageous for use in the Ex area. In addition, space for large capacitors may not be available. The above-mentioned wireless module used in the US 7,262,693 is generally a module that temporarily requires a large power.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Schaltung bereit zu stellen, die aus einem Zweileiterbus Energie für verschiedene Anschlussmodule bereitstellt.The invention has for its object to provide an alternative circuit that provides energy from a two-bus for different connection modules.

Die Aufgabe wird durch Schaltung gelöst, die folgendes umfasst: einen ersten Zweig, umfassend zumindest eine erste Diode, die in Durchlassrichtung zu dem Zweileiterbus geschaltet ist, und einen, vom Zweileiterbus mit Energie ladbaren, ersten Energiespeicher, wobei der erste Energiespeicher der ersten Diode nachgeschaltet ist, und das erste Modul, wobei das erste Modul vom ersten Energiespeicher mit Energie versorgt wird; und einen, zum ersten Zweig parallel geschalteten, zweiten Zweig, umfassend zumindest das zweite Modul, wobei das zweite Modul ausschließlich vom Zweileiterbus mit Energie versorgt wird.The object is achieved by a circuit comprising: a first branch, comprising at least one first diode, which is connected in the forward direction to the two-line bus, and one, the two-wire bus with energy chargeable, first energy storage, wherein the first energy storage of the first diode downstream is, and the first module, wherein the first module is powered by the first energy storage; and a second branch connected in parallel with the first branch, comprising at least the second module, wherein the second module is powered solely by the two-conductor bus.

Durch die elektronische Schaltung kann verhindert werden, dass auch das zweite Modul auf den Energiespeicher zugreift. Dies wird durch die erste Diode erreicht. Es wird somit von dem Energiespeicher im ersten Zweig keine Energie für das zweite Modul im zweiten Zweig bereitgestellt und es wird keine Energie zwischen den beiden Zweigen geteilt. Es wird verhindert, dass vom ersten Zweig Energie entnommen wird. In anderen Worten wird ein Energiefluss vom ersten Zweig an den zweiten Zweig verhindert.By the electronic circuit can be prevented that the second module accesses the energy storage. This is achieved by the first diode. Thus, no energy is provided by the energy store in the first branch for the second module in the second branch and no energy is shared between the two branches. It is prevented that energy is taken from the first branch. In other words, a flow of energy from the first branch to the second branch is prevented.

Wie erwähnt ist das Drahtlosmodul der US 7,262,693 im Allgemeinen ein Modul, das temporär eine große Leistung bzw. Energie benötigt. Diese Art von Modul soll im Sinne dieser Anmeldung als „erstes Modul“ bezeichnet werden. In einer Ausgestaltung ist das erste Modul im Allgemeinen somit ein Modul mit einem temporär erhöhten Energieverbrauch. In einer weiteren Ausgestaltung kann diese benötigte Energie nicht kontinuierlich durch den Zweileiterbus geliefert werden. Hingegen ist in einer weiteren Ausgestaltung das „zweite Modul“ ein Modul, das relativ wenig Energie bzw. Leistung verbraucht, zumindest aber nur so viel, wie der Zweileiterbus kontinuierlich liefern kann.As mentioned, the wireless module is the US 7,262,693 generally a module that temporarily requires a large power or energy. This type of module should be referred to as "first module" for the purposes of this application. In one embodiment, the first module is thus generally a module with a temporarily increased power consumption. In a further embodiment, this required energy can not be supplied continuously by the Zweileiterbus. By contrast, in a further embodiment, the "second module" is a module that consumes relatively little energy or power, but at least only as much as the two-conductor bus can deliver continuously.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst das erste Modul ein Sensorelement zum Erfassen einer Messgröße, wobei das Sensorelement Werte an ein Drahtlosmodul weiterleitet, und wobei das zweite Modul das Drahtlosmodul zum drahtlosen Übertragen der Werte an eine übergeordnete Einheit umfasst. Das Sensorelement wird dabei vom ersten Energiespeicher gespeist.In a further preferred embodiment, the first module comprises a sensor element for detecting a measured variable, wherein the sensor element forwards values to a wireless module, and wherein the second module, the wireless module for wireless transmission of the values to a higher-level unit includes. The sensor element is fed by the first energy store.

„Werte“ im Sinne dieser Erfindung sind in einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung als „von der Messgröße abhängige Werte“ zu verstehen. Das heißt, das Sensorelement leitet von der Messgröße abhängige Werte an das Drahtlosmodul weiter, und das Drahtlosmodul überträgt drahtlos die von der Messgröße abhängigen Werte an eine übergeordnete Einheit."Values" in the sense of this invention are to be understood in a first advantageous embodiment as "values dependent on the measured variable". That is, the sensor element forwards values dependent on the measured variable to the wireless module, and the wireless module wirelessly transmits the values dependent on the measured variable to a higher-order unit.

In einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung sind „Werte“ als Parameter zu verstehen, wobei als „Parameter“ hierbei eine Stell- oder eine Einflussgröße verstanden werden soll, die auf das Sensorelement einwirkt und somit das Verhalten des Sensorelements ändert oder Informationen über den Zustand des Sensorelements liefert. Das heißt, das Sensorelement leitet Parameter an das Drahtlosmodul weiter, wobei das Drahtlosmodul diese Parameter an eine übergeordnete Einheit drahtlos überträgt. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung werden Parameter in umgekehrter Richtung übertragen, d.h. eine übergeordnete Einheit überträgt drahtlos Parameter zum Drahtlosmodul, welches die Parameter an das Sensorelement weiterleitet.In a second advantageous embodiment, "values" are to be understood as parameters, whereby "parameters" here are to be understood as an actuating or influencing variable which acts on the sensor element and thus changes the behavior of the sensor element or provides information about the state of the sensor element , That is, the sensor element forwards parameters to the wireless module, the wireless module wirelessly transmitting these parameters to a higher-level unit. In a further advantageous embodiment, parameters are transmitted in the opposite direction, i. a higher-level unit wirelessly transmits parameters to the wireless module, which forwards the parameters to the sensor element.

In einer ersten Ausgestaltung umfasst das erste Modul somit ein Sensorelement, etwa zum Erfassen des Füllstandes, beispielsweise nach dem Radarprinzip. In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das erste Modul ein Sensorelement zur Bestimmung eines Analyseparameters, insbesondere zur Messung von pH, Redoxpotential, auch ISFET, Leitfähigkeit, oder Sauerstoff. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen umfassen Sensorelemente zur Erfassung des Durchflusses nach den Prinzipien Coriolis, magnetische Induktion, Vortex und Ultraschall. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen umfassen Sensorelemente zur Erfassung des Füllstands nach den Prinzipien geführtes und frei strahlendes Radar (wie bereits erwähnt), sowie Ultraschall, auch zur Erkennung eines Grenzstandes, wobei zur Erkennung des Grenzstandes auch kapazitive Verfahren zur Anwendung kommen können. In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das erste Modul ein Drahtlosmodul mit erhöhtem Energieverbrauch, also etwa ein WLAN-Modul, insbesondere nach dem Standard IEEE-802.11 .In a first embodiment, the first module thus comprises a sensor element, for example for detecting the fill level, for example according to the radar principle. In a further embodiment, the first module comprises a sensor element for determining an analysis parameter, in particular for measuring pH, redox potential, also ISFET, conductivity, or oxygen. Further advantageous embodiments comprise sensor elements for detecting the flow according to the principles of Coriolis, magnetic induction, vortex and ultrasound. Further advantageous embodiments include sensor elements for detecting the fill level according to the principles guided and free-radar (as already mentioned), as well as ultrasound, also for detecting a level limit, which can also be used to detect the limit level and capacitive methods. In a further embodiment, the first module comprises a wireless module with increased energy consumption, that is about a WLAN module, in particular after the Standard IEEE-802.11 ,

Durch die elektronische Schaltung kann somit verhindert werden, dass auch das Drahtlosmodul auf den Energiespeicher zugreift. Dies wird durch die erste Diode erreicht. Es wird somit von dem Energiespeicher im ersten Zweig keine Energie für das Drahtlosmodul im zweiten Zweig bereitgestellt. Die einzige Verbindung zwischen dem Drahtlosmodul und dem Sensorelement sind die Kommunikationsverbindungen zum Versenden von Messdaten. Es wird allerdings keine Energie zwischen den beiden Zweigen geteilt.The electronic circuit can thus be prevented that the wireless module accesses the energy storage. This is achieved by the first diode. It is thus provided by the energy store in the first branch no energy for the wireless module in the second branch. The only connection between the wireless module and the sensor element are the communication links for sending measurement data. However, no energy is shared between the two branches.

Ein weiterer Aspekt der elektronischen Schaltung ist die selbststeuernde Energieverwaltung der Schaltung. Die Kapazität des Energiespeichers ist so ausgestaltet, dass genug Energie für einen kompletten Messzyklus zur Verfügung steht. Deswegen wird eine Messung immer beendet werden können, ein aktueller Messwert wird geliefert und entsprechend an das Drahtlosmodul weitergeleitet. Wenn das Drahtlosmodul Energie für die Kommunikation braucht, die direkt aus dem Zweileiterbus genommen wird, dann wird der Energiespeicher für die Messung nicht geladen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Ladezustand des Energiespeichers durch eine Messchaltung überwacht und eine Messung wird nur dann gestattet, wenn genug Energie dafür bereitsteht. Aus diesem Grund bekommt eine Drahtloskommunikation immer genug Energie direkt aus dem Zweileiterbus. Die Messung wird so lange verzögert bis der Energiespeicher voll ist. Eine Messung wird erst danach gestartet.Another aspect of the electronic circuit is the self-controlling power management of the circuit. The capacity of the energy storage is designed so that enough energy is available for a complete measurement cycle. Therefore, a measurement will always be able to be completed, a current measurement will be delivered and forwarded to the wireless module accordingly. If the wireless module needs power for communication that is taken directly from the two-wire bus, then the energy store for the measurement will not be charged. In an advantageous embodiment, the state of charge of the energy storage is monitored by a measuring circuit and a measurement is only allowed if enough energy is available. For this reason, a wireless communication always gets enough energy directly from the two-way bus. The measurement is delayed until the energy store is full. A measurement will be started afterwards.

In eine weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst der zweite Zweig weiter: eine zweite Diode, die in Durchlassrichtung zu dem Zweileiterbus geschaltet ist, und einen, vom Zweileiterbus mit Energie ladbaren, zweiten Energiespeicher, wobei der zweite Energiespeicher der zweiten Diode nachgeschaltet ist.In a further preferred refinement, the second branch further comprises: a second diode, which is connected in the forward direction to the two-line bus, and a second energy store, which can be charged with energy by the two-conductor bus, wherein the second energy store is connected downstream of the second diode.

Es wird somit auch verhindert, dass vom zweiten Zweig Energie entnommen wird. In anderen Worten wird ein Energiefluss vom zweiten Zweig an den ersten Zweig verhindert. Die beiden Zweige sind somit energietechnisch autark. Sie können ohne Energie des jeweils anderen funktionieren. Eine Synchronisation der beiden Zweige ist nicht notwendig.It is thus also prevented that energy is taken from the second branch. In other words, a flow of energy from the second branch to the first branch is prevented. The two branches are thus self-sufficient in terms of energy. They can work without the energy of each other. A synchronization of the two branches is not necessary.

In einer bevorzugten Weiterbildung umfassen der erste und/oder der zweite Zweig einen Gleichspannungswandler zum Wandeln der Spannung aus dem Zweileiterbus in einen Spannungswert, der vom Drahtlosmodul bzw. dem Sensorelement genutzt werden kann. Der Gleichspannungswandler ist dem ersten Energiespeicher und/oder dem zweiten Energiespeicher nachgeschaltet.In a preferred embodiment, the first and / or the second branch comprise a DC-DC converter for converting the voltage from the two-wire bus into a voltage value that can be used by the wireless module or the sensor element. The DC-DC converter is connected downstream of the first energy store and / or the second energy store.

Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Drahtlosmodul um ein Bluetooth-Modul, insbesondere genügt das Bluetooth-Modul dem Protokollstapel Low Energy. Wie erwähnt umfasst das zweite Modul ein Modul, das kontinuierlich durch den Zweileiterbus gespeist werden kann. Ein Bluetooth-Modul mit dem Protokollstapel Low Energie genügt dieser Anforderung. In einer alternativen Ausgestaltung umfasst das zweite Modul ein Sensorelement, das wenig Energie verbraucht, zumindest nur so viel, wie der Zweileiterbus kontinuierlich liefern kann. Ein Beispiel dafür ist ein Temperatur- oder Drucksensor.Advantageously, the wireless module is a Bluetooth module, in particular the Bluetooth module is sufficient for the protocol stack Low Energy. As mentioned, the second module comprises a module which can be continuously fed by the two-conductor bus. A Bluetooth module with the protocol stack low energy meets this requirement. In an alternative embodiment, the second module comprises a sensor element that consumes little energy, at least only as much as the Two-conductor bus can deliver continuously. An example of this is a temperature or pressure sensor.

In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Schaltung ein Busmodul, welches die Schaltung an den Zweileiterbus anbindet, wobei das Busmodul zur Unterstützung zumindest eines der Protokolle FOUNDATION Fieldbus, PROFIBUS PA oder HART ausgestaltet ist, und es sich bei dem Zweileiterbus um einen entsprechenden Bus handelt. Somit kann die Schaltung an einen Bus der Prozessautomatisierung angeschlossen werden.In an advantageous embodiment, the circuit comprises a bus module, which connects the circuit to the two-wire bus, wherein the bus module is configured to support at least one of the FOUNDATION Fieldbus, PROFIBUS PA or HART protocols, and the two-wire bus is a corresponding bus. Thus, the circuit can be connected to a process automation bus.

Bevorzugt umfasst die Schaltung einen 4...20 mA-Stromausgang, wenn das Busmodul das Protokoll HART unterstützt. Somit kann auch eine analoge Kommunikation gewährleistet werden.The circuit preferably includes a 4 ... 20 mA current output if the bus module supports the HART protocol. Thus, an analog communication can be ensured.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch Feldgerät der Prozessautomatisierung, umfassend eine oben beschriebene Schaltung.The object is further achieved by field device of process automation, comprising a circuit described above.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung handelt es sich bei dem Feldgerät um ein Füllstandmessgerät, insbesondere nach dem Radarprinzip, d.h. als geführtes und frei strahlendes Radar. Alternativ ist das Feldgerät als Messgerät zur Erkennung des Grenzstandes, insbesondere nach dem Ultraschall-Prinzip oder mittels kapazitiver Verfahren, ausgestaltet.In a first advantageous embodiment, the field device is a fill level measuring device, in particular according to the radar principle, i. as guided and free radar. Alternatively, the field device is designed as a measuring device for detecting the limit level, in particular according to the ultrasound principle or by means of capacitive methods.

In einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung handelt es sich bei dem Feldgerät um ein Analysemessgerät, insbesondere ist das Sensorelement zur Messung von pH-Wert, Redoxpotential, auch mittels eines ISFETs, Leitfähigkeit, Trübung oder Sauerstoff ausgestaltet.In a second advantageous embodiment, the field device is an analysis measuring device; in particular, the sensor element for measuring pH, redox potential, is also configured by means of an ISFET, conductivity, turbidity or oxygen.

Als dritte vorteilhafte Ausgestaltung handelt es sich bei dem Feldgerät um einen Durchflusssensor, insbesondere nach den Prinzipien Coriolis, magnetische Induktion, Vortex und Ultraschall.As a third advantageous embodiment, the field device is a flow sensor, in particular according to the principles of Coriolis, magnetic induction, vortex and ultrasound.

Die Erfindung wird weiter gelöst durch ein Verfahren umfassend die Schritte: Versorgen eines Sensorelements mit Energie aus einem Energiespeicher, wobei der Energiespeicher aus einem Zweileiterbus mit Energie geladen wird, Versorgen eines Drahtlosmoduls mit Energie ausschließlich aus dem Zweileiterbus, Erfassen der Messgröße durch das Sensorelement, Weiterleiten der von der Messgröße abhängige Werte an ein Drahtlosmodul, und Drahtloses Übertragen der von der Messgröße abhängigen Werte an eine übergeordnete Einheit durch ein Drahtlosmodul.The invention is further achieved by a method comprising the steps of supplying a sensor element with energy from an energy store, the energy store being charged with energy from a two-conductor bus, supplying a wireless module with energy exclusively from the two-conductor bus, detecting the measured variable by the sensor element, forwarding the value dependent on the measured value to a wireless module, and wireless transmission of the values dependent on the measured value to a higher-level unit by a wireless module.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird der Ladezustand des Energiespeichers überwacht und eine Erfassung der Messgröße findet nur statt wenn ausreichend Energie für einen Messzyklus zur Verfügung steht. Aus diesem Grund bekommt eine Drahtloskommunikation immer genug Energie direkt aus dem Zweileiterbus. Die Messung wird so lange verzögert bis der Energiespeicher voll ist. Eine Messung wird erst danach gestartet.In a preferred embodiment, the state of charge of the energy store is monitored and a detection of the measured variable only takes place if sufficient energy is available for a measuring cycle. For this reason, a wireless communication always gets enough energy directly from the two-way bus. The measurement is delayed until the energy store is full. A measurement will be started afterwards.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung werden Parameter von dem Sensorelement an das Drahtlosmodul weitergeleitet, die dann drahtlos vom Drahtlosmodul an eine übergeordnete Einheit übertragen werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden von der übergeordnete Einheit Parameter an das Drahtlosmodul gesendet, und vom Drahtlosmodul an das Sensorelement weitergeleitet.In a further advantageous embodiment, parameters are forwarded from the sensor element to the wireless module, which are then transmitted wirelessly from the wireless module to a higher-level unit. In a further advantageous embodiment, parameters are sent to the wireless module by the higher-level unit, and forwarded by the wireless module to the sensor element.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näherer erläutert. Es zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to the following figures. Show it

1 das erfindungsgemäße Feldgerät, 1 the field device according to the invention,

2a/b die erfindungsgemäße Schaltung in einer schematischen Übersicht in einer ersten (2a) und zweiten (2b) Ausgestaltung, und 2a / b the circuit according to the invention in a schematic overview in a first ( 2a ) and second ( 2 B ) Embodiment, and

3 die erfindungsgemäße Schaltung in einer weiteren Ausgestaltung. 3 the circuit according to the invention in a further embodiment.

In den Figuren sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the figures, the same features are identified by the same reference numerals.

1 zeigt ein Feldgerät FG der Prozessautomatisierungstechnik, beispielsweise einen Sensor. Genauer sind zwei Feldgeräte FG1 und FG2 abgebildet. Bei dem Sensor handelt es sich etwa um einen pH-, Redoxpotential-, auch ISFET-, Leitfähigkeit-, Trübungs- oder Sauerstoff-Sensor. Weitere mögliche Sensoren sind Durchflusssensoren nach den Prinzipien Coriolis, magnetische Induktion, Vortex und Ultraschall. Weitere mögliche Sensoren sind Sensoren zur Messung des Füllstands nach den Prinzipien geführtes und frei strahlendes Radar sowie Ultraschall, auch zur Erkennung eines Grenzstandes, wobei zur Erkennung des Grenzstandes auch kapazitive Verfahren zur Anwendung kommen können. 1 shows a field device FG of process automation technology, such as a sensor. More specifically, two field devices FG1 and FG2 are shown. The sensor is a pH, redox potential, ISFET, conductivity, turbidity or oxygen sensor. Further possible sensors are flow sensors according to the principles of Coriolis, magnetic induction, vortex and ultrasound. Further possible sensors are sensors for measuring the fill level according to the principles of guided and free-radar radar and ultrasound, also for detecting a limit level, which can also be used to detect the limit level and capacitive methods.

Dargestellt ist links ein pH-Sensor und rechts ein Füllstandsensor nach dem Radarprinzip. Das Feldgerät FG bestimmt eine Messgröße eines Mediums 1, im Beispiel in einem Becher wie auf der linken Seite dargestellt. Gleichwohl sind andere Behältnisse wie Leitungen, Becken (wie auf der rechten Seite dargestellt), Behälter, Kessel, Rohr, Rohrleitung o.ä. möglich.Shown is a pH sensor on the left and a fill level sensor on the right according to the radar principle. The field device FG determines a measured variable of a medium 1 , in the example in a cup as shown on the left. However, other containers such as pipes, basins (as shown on the right side), container, boiler, pipe, pipe or similar. possible.

Das Feldgerät FG kommuniziert mit einer Steuerstelle, etwa direkt mit einem Leitsystem 5 oder mit einem zwischengeschalteten Transmitter. Auch kann der Transmitter Teil des Feldgeräts sein, wie etwa im Falle des Füllstandsensors. Die Kommunikation zum Leitsystem 5 erfolgt über einen Zweileiterbus 4, etwa über HART, PROFIBUS PA oder FOUNDATION Fieldbus. Es ist auch möglich die Schnittstelle 6 zum Bus zusätzlich oder alternativ als drahtlose Schnittstelle auszugestalten, etwa nach dem WirelessHART Standard (nicht abgebildet), wobei über WirelessHART eine Anbindung direkt an ein Leitsystem via einem Gateway erfolgt. Darüber hinaus ist optional oder zusätzlich im Falle des HART-Protokolls eine 4...20 mA Schnittstelle vorgesehen (nicht dargestellt). Erfolgt die Kommunikation zusätzlich oder alternativ zu einem Transmitter statt direkt zum Leitsystem 5 können entweder die oben genannten Bussysteme zur Kommunikation verwendet werden, oder es wird beispielsweise proprietäres Protokoll, etwa vom Typ „Memosens“ verwendet. Entsprechende Feldgeräte wie oben beschrieben werden von der Anmelderin vertrieben.The field device FG communicates with a control station, for example directly with a control system 5 or with an intermediate transmitter. Also, the transmitter may be part of the field device, such as in the case of the level sensor. The communication to the control system 5 via a two-conductor bus 4 , for example via HART, PROFIBUS PA or FOUNDATION Fieldbus. It is also possible the interface 6 Additionally or alternatively, the bus can be designed as a wireless interface, for example according to the WirelessHART standard (not shown), whereby a connection is made directly to a control system via WirelessHART via a gateway. In addition, a 4 ... 20 mA interface is optionally or additionally provided in the case of the HART protocol (not shown). If communication takes place additionally or alternatively to a transmitter instead of directly to the control system 5 Either the above-mentioned bus systems can be used for communication or, for example, a proprietary protocol, for example of the "Memosens" type is used. Corresponding field devices as described above are distributed by the applicant.

Wie erwähnt ist am busseitigen Ende des Feldgeräts FG ist eine Schnittstelle 6 vorgesehen. Die Schnittstelle 6 verbindet das Feldgerät FG mit dem Bus 4, das Feldgerät umfasst ein entsprechendes Busmodul. In der drahtgebundenen Variante ist die Schnittstelle 6 beispielsweise im Falle des pH-Sensors als galvanisch trennende, insbesondere als induktive Schnittstelle ausgestaltet. Die Schnittstelle 6 besteht dann aus zwei Teilen mit einem ersten Teil auf der Feldgeräteseite und einem zweiten Teil auf Busseite. Diese sind mittels einer mechanischen Steckverbindung miteinander koppelbar. Es werden über die Schnittstelle 6 Daten (bidirektional) und Energie (unidirektional, d.h. in Richtung von der Steuerstelle 5 zum Feldgerät FG) gesendet. Alternativ wird ein entsprechendes Kabel mit oder ohne galvanische Trennung verwendet. Mögliche Ausführungen umfassen ein Kabel mit einem M12- oder 7/8“-Stecker.As mentioned, at the bus end of the field device FG is an interface 6 intended. the interface 6 connects the field device FG to the bus 4 , the field device comprises a corresponding bus module. In the wired variant is the interface 6 For example, in the case of the pH sensor designed as a galvanically isolating, in particular as an inductive interface. the interface 6 then consists of two parts with a first part on the field device side and a second part on the bus side. These can be coupled together by means of a mechanical plug connection. It will be over the interface 6 Data (bidirectional) and energy (unidirectional, ie in the direction of the control station 5 sent to field device FG). Alternatively, an appropriate cable with or without galvanic isolation is used. Possible versions include a cable with an M12 or 7/8 "plug.

Das Feldgerät FG umfasst weiter eine elektronische Schaltung 2 umfassend ein Drahtlosmodul BT zur drahtlosen Kommunikation 3. Das Drahtlosmodul BT ist etwa als Bluetooth-Modul ausgestaltet. Das Bluetooth-Modul genügt insbesondere dem Protokollstapel Low Energy als „Bluetooth Low Energy“ (auch als BTLE, BLE, oder Bluetooth Smart bekannt). Gegebenenfalls umfasst das Drahtlosmodul BT eine entsprechende Schaltung bzw. Komponenten. Das Feldgerät FG genügt somit zumindest dem Standard „Bluetooth 4.0“. Die Kommunikation 3 erfolgt vom Feldgerät FG an eine übergeordnete Einheit H. Die übergeordnete Einheit H ist beispielsweise eine mobile Einheit wie ein Mobiltelefon, ein Tablet, ein Notebook, oder ähnliches. Alternativ kann die übergeordnete Einheit H auch als nicht portables Gerät, wie etwa einem Computer ausgestaltet sein. Alternativ handelt es sich bei der übergeordneten Einheit um ein Display mit entsprechender Schnittstelle.The field device FG further comprises an electronic circuit 2 comprising a wireless module BT for wireless communication 3 , The wireless module BT is designed as a Bluetooth module. In particular, the Bluetooth module complies with the protocol stack Low Energy as "Bluetooth Low Energy" (also known as BTLE, BLE, or Bluetooth Smart). Optionally, the wireless module BT comprises a corresponding circuit or components. The field device FG thus satisfies at least the standard "Bluetooth 4.0". The communication 3 takes place from the field device FG to a higher-level unit H. The higher-level unit H is, for example, a mobile unit such as a mobile phone, a tablet, a notebook, or the like. Alternatively, the higher-level unit H can also be designed as a non-portable device, such as a computer. Alternatively, the higher-level unit is a display with a corresponding interface.

2a und 2b zeigen die elektronische Schaltung 2 genauer. 2a and 2 B show the electronic circuit 2 more accurate.

Das Feldgerät FG wird wie erwähnt über die Schnittstelle 6 mit dem Zweileiterbus 4 verbunden. Die elektronische Schaltung 2 umfasst einen ersten Zweig Z1 und einen, zum ersten Zweig Z1 parallelen, zweiten Zweig Z2. Der erste Zweig Z1 umfasst eine erste Diode D1 in Durchlassrichtung zum Zweileiterbus 4.The field device FG is as mentioned on the interface 6 with the two-conductor bus 4 connected. The electronic circuit 2 comprises a first branch Z1 and a second branch Z2 parallel to the first branch Z1. The first branch Z1 comprises a first diode D1 in the forward direction to the two-wire bus 4 ,

Dargestellt ist der Anschluss der Diode D1 mit der Anode am Pluspol des Zweileiterbus 4. Ohne erfinderisches Zutun ist jedoch eine entsprechend umgekehrte Konfiguration möglich.Shown is the connection of the diode D1 with the anode at the positive pole of the two-conductor bus 4 , Without inventive step, however, a correspondingly reverse configuration is possible.

Zunächst soll auf die Ausführung in 2a eingegangen werden. Der erste Zweig Z1 umfasst weiter einen ersten Energiespeicher C1, welcher der ersten Diode D1 nachgeschaltet ist. Bei dem Energiespeicher C1 handelt es sich etwa um einen Kondensator zum Speichern von Energie. Im Sinne dieser Erfindung handelt es sich bei einem Energiespeicher nicht um einen Filterkondensator, Glättungskondensator, einen Kondensator zur Sicherstellung der elektromagnetischen Verträglichkeit oder einen Kondensator wie er etwa in Gleichspannungswandlern benötigt wird. Der Energiespeicher C1 ist direkt aus dem Zweileiterbus 4 ladbar. Dem Energiespeicher C1 nachgeschaltet ist ein Sensorelement M zum Erfassen der Messgröße, d.h. das Sensorelement M wird durch den Energiespeicher C1 gespeist. Zwischen Sensorelement M und Energiespeicher C1 ist ein Gleichspannungswandler DC (englisch: DC-DC converter) geschaltet. Der Gleichspannungswandler DC wandelt die Eingangsspannung von etwa 10–45 V auf etwa 3–5 V. Der Energiespeicher C1 versorgt das Sensorelement M mit Energie. Der Zweileiterbus 4 liefert nicht genug Energie, damit das Sensorelement M kontinuierlich aus dem Zweileiterbus 4 mit Energie versorgt werden könnte. Deswegen findet eine Messung nur statt, wenn der Energiespeicher C1 ausreichend gefüllt ist und ein kompletter Messzyklus erfolgen kann. Dazu umfasst der erste Zweig Z1 auch eine entsprechende Messschaltung, um den Ladezustand des Energiespeichers C1 zu überwachen. Nach erfolgter Messung leitet das Sensorelement M die Messdaten oder Parameter, siehe unten, an das Drahtlosmodul BT weiter. Dazu werden Kommunikationsleitungen Tx und Rx verwendet.First, let's look at the execution in 2a To be received. The first branch Z1 further comprises a first energy store C1, which is connected downstream of the first diode D1. The energy store C1 is, for example, a capacitor for storing energy. For the purposes of this invention, an energy store is not a filter capacitor, smoothing capacitor, a capacitor for ensuring the electromagnetic compatibility or a capacitor such as is required in DC-DC converters. The energy storage C1 is directly from the Zweileiterbus 4 loaded. Downstream of the energy store C1 is a sensor element M for detecting the measured variable, ie the sensor element M is fed by the energy store C1. Between sensor element M and energy storage C1, a DC-DC converter DC (English: DC-DC converter) is connected. The DC-DC converter DC converts the input voltage of about 10-45 V to about 3-5 V. The energy storage device C1 supplies the sensor element M with energy. The two-conductor bus 4 does not provide enough energy for the sensor element M to continuously exit the two-conductor bus 4 could be energized. Therefore, a measurement takes place only when the energy storage C1 is sufficiently filled and a complete measurement cycle can take place. For this purpose, the first branch Z1 also includes a corresponding measuring circuit in order to monitor the state of charge of the energy store C1. After the measurement, the sensor element M forwards the measurement data or parameters, see below, to the wireless module BT. For this purpose, communication lines Tx and Rx are used.

Hier dargestellt ist im ersten Zweig Z1 ein Sensorelement M, das über den Energiespeicher C1 mit Energie versorgt wird, da der Energiebedarf größer ist als der Zweileiterbus 4 kontinuierlich liefern könnte. Im Allgemeinen handelt es sich bei dem Sensorelement M um ein Modul, das temporär eine große Leistung bzw. Energie benötigt. Diese Energie kann nicht kontinuierlich durch den Zweileiterbus geliefert werden. Alternativ zum Sensorelement M kann ein Drahtlosmodul mit einem erhöhten Energiebedarf gewählt werden, etwa ein WLAN-Modul. Wird im ersten Zweig Z1 ein WLAN-Modul verwendet, wird im zweiten Zweig Z2 ein Sensorelement verwendet, das kontinuierlich aus dem Bus 4 versorgt werden kann, etwa ein Temperatur- oder Drucksensor, siehe unten.Shown here is in the first branch Z1, a sensor element M, which is powered by the energy storage C1 with energy, since the energy requirement is greater than the Zweileiterbus 4 could deliver continuously. In general, the sensor element M is a module that temporarily requires a large power or energy. This energy can not be supplied continuously through the two-conductor bus. As an alternative to the sensor element M, a wireless module with an increased energy requirement can be selected, for example a WLAN module. If a WLAN module is used in the first branch Z1, the Second branch Z2 uses a sensor element that is continuously off the bus 4 can be supplied, such as a temperature or pressure sensor, see below.

Der zweite Zweig Z2 umfasst ein Drahtlosmodul BT zum drahtlosen Übertragung der von der Messgröße abhängigen Werte an die übergeordnete Einheit H. Vor dem Drahtlosmodul BT ist ein Gleichspannungswandler DC geschaltet, der die Spannung von etwa 10–45 V auf 3–5 V wandelt.The second branch Z2 comprises a wireless module BT for the wireless transmission of the values dependent on the measured value to the higher-level unit H. Before the wireless module BT, a DC-DC converter DC is connected, which converts the voltage of about 10-45 V to 3-5 V.

Alternativ zu den von der Messgröße abhängigen Werten werden Parameter übertragen, wobei als „Parameter“ wie erwähnt eine Stell- oder Einflussgröße verstanden werden soll, die auf das Sensorelement einwirkt und somit das Verhalten des Sensorelements ändert oder Informationen über den Zustand des Sensorelements liefert. Der Vollständigkeit halber soll erwähnt werden, dass Parameter auch in umgekehrter Richtung übertragen werden können, d.h. eine übergeordnete Einheit überträgt drahtlos Parameter zum Drahtlosmodul, welches die Parameter an das Sensorelement weiterleitet.As an alternative to the values dependent on the measured variable, parameters are transmitted, whereby as "parameter" as mentioned an actuating or influencing quantity is to be understood which acts on the sensor element and thus changes the behavior of the sensor element or provides information about the state of the sensor element. For the sake of completeness it should be mentioned that parameters can also be transmitted in the opposite direction, i. a higher-level unit wirelessly transmits parameters to the wireless module, which forwards the parameters to the sensor element.

Das Drahtlosmodul BT wird ausschließlich vom Zweileiterbus 4 mit Energie versorgt. Das Drahtlosmodul BT braucht niemals mehr Leistung, als der Zweileiterbus 4 kontinuierlich liefern könnte. Aus diesem Grund ist auch kein weiterer Kondensator, im Allgemeinen kein weiterer Energiespeicher, in diesem Zweig nötig. Alternativ zu dem Drahtlosmodul kann auch ein Sensorelement verwendet werden, das kontinuierlich aus dem Bus 4 mit Energie versorgt werden kann, etwa ein Temperatur- oder Drucksensor.The wireless module BT is exclusively from the two-conductor bus 4 energized. The wireless module BT never needs more power than the two-conductor bus 4 could deliver continuously. For this reason, no further capacitor, generally no further energy storage, is necessary in this branch. As an alternative to the wireless module, it is also possible to use a sensor element which is continuously removed from the bus 4 can be supplied with energy, such as a temperature or pressure sensor.

Durch die elektronische Schaltung 2 kann verhindert werden, dass auch das Drahtlosmodul BT auf den Energiespeicher C1 zugreift. Dies wird insbesondere durch die Entkopplungsdiode D1 erreicht. Es wird somit von dem Energiespeicher C1 keine Energie für das Drahtlosmodul BT bereitgestellt. Die einzige Verbindung zwischen dem Sensorelement M und dem Drahtlosmodul BT sind die Kommunikationsverbindungen Tx und Rx. Es wird allerdings keine Energie zwischen den beiden Zweigen Z1 und Z2 geteilt.Through the electronic circuit 2 can be prevented that also the wireless module BT accesses the energy storage C1. This is achieved in particular by the decoupling diode D1. It is thus provided by the energy storage C1 no energy for the wireless module BT. The only connection between the sensor element M and the wireless module BT are the communication links Tx and Rx. However, no energy is shared between the two branches Z1 and Z2.

Ein weiterer Aspekt der elektronischen Schaltung 2 ist die selbststeuernde Energieverwaltung der Messschaltung. Die Kapazität des Energiespeichers C1 ist so ausgestaltet, dass genug Energie für einen kompletten Messzyklus zur Verfügung steht. Deswegen wird eine Messung immer beendet werden können, ein aktueller Messwert wird geliefert und entsprechend an das Drahtlosmodul BT weitergeleitet. Wenn das Drahtlosmodul BT Energie für die Kommunikation braucht, die – wie erwähnt – direkt aus dem Zweileiterbus 4 genommen wird, dann wird der Energiespeicher C1 für die Messung nicht geladen bzw. kann auch gar nicht aufgeladen werden. Wie erwähnt wird der Ladezustand des Energiespeichers C1 überwacht und eine Messung wird nur dann gestattet, wenn genug Energie dafür bereitsteht. Aus diesem Grund bekommt das Drahtlosmodul BT für die Drahtloskommunikation 3 immer genug Energie direkt aus dem Zweileiterbus 4. Die Messung wird so lange verzögert bis der Energiespeicher voll ist. Eine Messung wird erst danach gestartet.Another aspect of the electronic circuit 2 is the self-controlling power management of the measurement circuit. The capacity of the energy storage C1 is designed so that enough energy is available for a complete measurement cycle. Therefore, a measurement will always be able to be completed, a current measurement will be delivered and forwarded accordingly to the wireless module BT. If the wireless module BT needs power for the communication, which - as mentioned - directly from the two-wire bus 4 is taken, then the energy storage C1 is not charged for the measurement or can not be charged at all. As mentioned, the state of charge of the energy storage C1 is monitored and measurement is only allowed if there is enough energy available. For this reason, the wireless module gets BT for the wireless communication 3 always enough energy directly from the Zweileiterbus 4 , The measurement is delayed until the energy store is full. A measurement will be started afterwards.

In 2b ist eine Weiterbildung dargestellt, in der der zweite Zweig Z2 ebenfalls eine Diode umfasst, welche mit dem Bezugszeichen D2 bezeichnet ist. Diese ist in gleicher Konfiguration wie die Diode D1 geschaltet. Der zweite Zweig Z2 umfasst ebenfalls einen Energiespeicher, hier als C2 bezeichnet. Das oben erwähnte gilt analog auch für C2. Es wird somit auch verhindert, dass vom zweiten Zweig Z2 Energie entnommen wird und es wird auch ein Energiefluss vom zweiten Zweig Z2 an den ersten Zweig Z2 verhindert. Die beiden Zweige Z1, Z2 sind somit energietechnisch autark. Sie können ohne Energie des jeweils anderen funktionieren. Eine Synchronisation der Zweige Z1, Z2 ist (aus energietechnischen Gründen) nicht notwendig.In 2 B a development is shown in which the second branch Z2 also includes a diode, which is designated by the reference numeral D2. This is connected in the same configuration as the diode D1. The second branch Z2 also includes an energy store, here referred to as C2. The above applies analogously to C2. It is thus also prevented that energy is taken from the second branch Z2 and it is also an energy flow from the second branch Z2 prevents the first branch Z2. The two branches Z1, Z2 are thus self-sufficient in terms of energy. They can work without the energy of each other. A synchronization of the branches Z1, Z2 is not necessary (for energy-technical reasons).

3 zeigt eine Ausgestaltung in der der Gleichspannungswandler DC dem ersten Energiespeicher C1 nicht nachgeschaltet ist. Stattdessen ist der Gleichspannungswandler DC dem Energiespeicher C1 und der Diode D1 vorgeschaltet. Das oben erwähnte gilt analog für diese Art der Schaltung. 3 shows an embodiment in which the DC-DC converter DC is not connected downstream of the first energy storage C1. Instead, the DC-DC converter DC is connected upstream of the energy store C1 and the diode D1. The above applies analogously to this type of circuit.

Gegebenenfalls kann ein zusätzlicher Linearregler L zwischen Gleichspannungswandler DC und Drahtlosmodul BT geschaltet werden. Alternativ ist auch ein weiterer Gleichspannungswandler DC möglich. Nicht dargestellt, aber ohne erfinderisches Zutun ist es möglich, dass eine ähnliche Schaltung wie in 2b, d.h. mit zusätzlichen Bauteilen Diode D2 und zweiter Energiespeicher C2 im zweiten Zweig Z2, aufgebaut wird.Optionally, an additional linear regulator L between DC-DC converter DC and wireless module BT can be switched. Alternatively, another DC-DC converter DC is possible. Not shown, but without inventive step, it is possible that a similar circuit as in 2 B , ie with additional components diode D2 and second energy storage C2 in the second branch Z2, is constructed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Behältnis mit zu messendem Medium Container with medium to be measured
22: Elektronische Schaltung Electronic switch
33: drahtlose Verbindung wireless connection
44: Zweileiterbus two-wire bus
55: Steuerstelle control Unit
66: Schnittstelle interface
BTBT: Drahtlosmodul wireless module
C1C1: Energiespeicher energy storage
C2C2: Energiespeicher energy storage
D1D1: Diode diode
D2D2: Diode diode
DCDC: Gleichspannungswandler DC converter
FGFG: Feldgerät field device
HH: übergeordnete Einheit parent unit
LL: Linearregler linear regulators
MM: Sensorelement sensor element
Tx Tx: Senden von Werten Sending values
RxRx: Empfangen von Werten Receiving values
Z1Z1: Erster Zweig First branch
Z2Z2: Zweiter Zweig Second branch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 7262693 [0006, 0006, 0010]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Standard IEEE 802.11 [0014]

Claims

Electronic switch ( 2 ) for self-sufficient supply of a first module (M) and a second module (BT) of a field device (FG) of process automation with energy from a two-wire bus ( 4 ), comprising - a first branch (Z1), comprising at least - a first diode (D1), which in the forward direction to the two-conductor bus ( 4 ), and - one, from the two-way bus ( 4 ) loadable with energy, the first energy storage device (C1), wherein the first energy storage (C1) of the first diode (D1) is connected downstream, and - the first module (M), wherein the first module (M) from the first energy storage (C1) with Is supplied with energy, and - a, the first branch (Z1) connected in parallel, second branch (Z2), comprising at least - the second module (BT), wherein the second module (BT) exclusively from the two-conductor bus ( 4 ) is energized.

Electronic switch ( 2 ) according to claim 1, wherein the first module comprises a sensor element (M) for detecting a measured variable, wherein the sensor element (M) forwards values to a wireless module (BT), and wherein the second module, the wireless module (BT) for wireless transmission of the values to a higher-level unit (H).

Electronic switch ( 2 ) according to claim 1 or 2, wherein the second branch (Z2) further comprises: - a second diode (D2), which in the forward direction to the two-conductor bus ( 4 ), and - one, from the two-way bus ( 4 ) loadable with energy, second energy storage device (C2), wherein the second energy store (C2) of the second diode (D1) is connected downstream.

Electronic switch ( 2 ) according to at least one of claims 1 to 3, wherein the first and / or the second branch (Z1, Z2) comprise a DC-DC converter (DC), and wherein the DC-DC converter (DC) the first energy storage (C1) and / or the second energy storage (C2) is connected downstream.

Electronic switch ( 2 ) according to at least one of claims 2 to 4, wherein the wireless module (BT) is a Bluetooth module, in particular the Bluetooth module is sufficient for the protocol stack Low Energy.

Electronic switch ( 2 ) according to at least one of claims 1 to 5, wherein the circuit comprises a bus module connecting the circuit to the two-way bus ( 4 ), wherein the bus module is designed to support at least one of the FOUNDATION Fieldbus, PROFIBUS PA or HART protocols, and in the case of the two-way bus ( 4 ) is a corresponding bus.

Electronic switch ( 2 ) according to at least one of claims 1 to 6, wherein the circuit ( 2 ) includes a 4 ... 20 mA current output if the bus module supports the HART protocol.

Field device (FG) of process automation, comprising a circuit ( 2 ) according to at least one of claims 1 to 7.

Field device (FG) according to claim 8, wherein the field device (FG) is a fill level measuring device, in particular according to the radar principle.

Field device (FG) according to claim 8, wherein the field device (FG) is an analysis measuring device, in particular the sensor element (M) is designed for measuring pH, redox potential, also ISFET, conductivity, turbidity or oxygen.

Method for detecting a measured variable of process automation and for wireless transmission of a value dependent on the measured value to a higher-order unit (H), comprising the steps of supplying a sensor element (M) with energy from an energy store (C1), wherein the energy store (C1) from a two-way bus ( 4 ) is charged with energy, - Supplying a wireless module (BT) with energy exclusively from the two-conductor bus ( 4 ), - acquiring the measured variable, - forwarding the values dependent on the measured variable to a wireless module (BT), and - wirelessly transferring the values dependent on the measured variable to a superordinated unit (H) through the wireless module (BT).

The method of claim 11, wherein the state of charge of the energy store (C) is monitored and a detection of the measured variable takes place only when sufficient energy is available for a measuring cycle.