DE102020101459A1 - System of automation technology and method for operating such a system - Google Patents
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Abstract
System der Automatisierungstechnik, aufweisend:- ein Feldgerät (1) mit mehreren einzelnen optischen Tastelementen (2), die von außerhalb des Feldgerätes bedienbar sind und dazu ausgebildet sind, jeweils einen Hell-Dunkel-Kontrast (3) zu erfassen und mit einer Elektronik (4), die dazu ausgebildet ist, anhand der erfassten Hell-Dunkel-Kontraste (3) zumindest eine Tasteneingabe abzuleiten;- ein Bediengerät (5) mit einem Display (6) zur Darstellung von mehreren, vorzugsweise von drei auf dem Display räumlich voneinander abgegrenzten Hell-Dunkel-Bereichen (7), wobei das Bediengerät ferner dazu eingerichtet ist, zumindest eine an dem Bediengerät durchgeführte Benutzereingabe (8) in zumindest eine Hell-Dunkel-Folge (9) zu übersetzen und die Hell-Dunkel-Folge (9) auf den Hell-Dunkel-Bereichen (7) des Display (6) darzustellen, sodass in dem Fall, dass das Display (6) des Bediengerätes (5) an die optischen Tastelemente (2) gehalten wird, die dargestellte Hell-Dunkel-Folge (9) als Hell-Dunkel-Kontraste (3) erfassen und somit die Elektronik (4) zumindest eine der Benutzereingabe (8) entsprechende Tasteneingabe an dem Feldgerät (1) ableitet.A system of automation technology, comprising: a field device (1) with several individual optical probe elements (2), which can be operated from outside the field device and are designed to each detect a light-dark contrast (3) and use electronics ( 4), which is designed to derive at least one key input based on the detected light-dark contrasts (3); - an operating device (5) with a display (6) for displaying several, preferably three, spatially delimited from one another on the display Light-dark areas (7), the operating device also being set up to translate at least one user input (8) carried out on the operating device into at least one light-dark sequence (9) and the light-dark sequence (9) on the light-dark areas (7) of the display (6) so that in the event that the display (6) of the operating device (5) is held against the optical pushbutton elements (2), the light-dark sequence shown (9) as light-dark con Detect traste (3) and thus the electronics (4) derive at least one of the user input (8) corresponding key input on the field device (1).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein System der Automatisierungstechnik und ein Verfahren zum Bedienen eines solchen Systems der Automatisierungstechnik.The invention relates to a system of automation technology and a method for operating such a system of automation technology.
In der Prozess- ebenso wie in der Automatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen dienen. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Messgeräte, wie beispielsweise Füllstandmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte, pH-Messgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, usw., welche die entsprechenden Prozessgrößen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung der Prozessgrößen werden Aktoren verwendet, wie Ventile oder Pumpen, über die z.B. der Durchfluss einer Flüssigkeit in einer Rohrleitung oder der Füllstand eines Mediums in einem Behälter geändert wird. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten.In process technology as well as in automation technology, field devices are often used that are used to record and / or influence process variables. Measuring devices such as level measuring devices, flow measuring devices, pressure and temperature measuring devices, pH measuring devices, conductivity measuring devices, etc., which detect the corresponding process variables level, flow rate, pressure, temperature, pH value and conductivity, are used to record process variables. To influence the process variables, actuators are used, such as valves or pumps, via which, for example, the flow of a liquid in a pipeline or the level of a medium in a container is changed. In principle, all devices that are used close to the process and that supply or process process-relevant information are referred to as field devices.
Zur Bedienung derartiger Feldgeräte, bspw. durch einen Servicetechniker, kommen häufig optische Tastelemente zum Einsatz. Beispielsweise weisen Feldgeräte drei optoelektronische Tastelemente auf, über die sämtliche Bedienereingaben vor Ort zu erfolgen haben. Die Eingabe über die drei optische Tastelemente ist allerdings sehr umständlich, insbesondere dann, wenn Codes und/oder Texte/Tags eingegeben werden sollen. Eine komfortable Alternative ist die Benutzung eines mobilen Bediengerätes, bspw. eines Handys bzw. Smartphones, bei dem die Bedienung über eine Funkverbindung, z.B. Bluetooth, erfolgt. Allerdings steht eine Funkverbindung nicht bei allen Feldgeräten zur Verfügung, bspw. da dies bei einer bestimmten Feldgeräteklasse nicht vorgesehen ist, bei älteren Bestandsgeräten in bereits bestehenden Anlagen und/oder weil ein entsprechende Ausrüstung des Feldgerätes mit einem Funkmodul beim Kauf nicht gewollt war.Optical probe elements are often used to operate such field devices, for example by a service technician. For example, field devices have three optoelectronic pushbutton elements, via which all operator inputs have to be made on site. The input via the three optical probe elements is, however, very cumbersome, especially when codes and / or texts / tags are to be input. A convenient alternative is to use a mobile control device, e.g. a cell phone or smartphone, which is operated via a radio link, e.g. Bluetooth. However, a radio link is not available for all field devices, for example because this is not provided for a certain field device class, for older existing devices in existing systems and / or because the field device was not intended to be equipped with a radio module when it was purchased.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit aufzuzeigen, wie eine einfachere Bedienung von Feldgeräten, die nicht über ein Funkmodul zur Bedienung verfügen, realisiert werden kann.The invention is based on the object of showing a possibility of how a simpler operation of field devices that do not have a radio module for operation can be implemented.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das System gemäß Patentanspruch 1 und das Verfahren gemäß Patentanspruch 5.The object is achieved according to the invention by the system according to claim 1 and the method according to
Das erfindungsgemäße System der Automatisierungstechnik umfasst:
- - zumindest ein Feldgerät mit mehreren, vorzugsweise mit drei einzelnen optischen Tastelementen, die von außerhalb des Feldgerätes bedienbar sind und dazu ausgebildet sind, jeweils einen Hell-Dunkel-Kontrast zu erfassen und mit einer Elektronik, die dazu ausgebildet ist, anhand der durch die optischen Tastelemente erfassten Hell-Dunkel-Kontraste zumindest eine Tasteneingabe abzuleiten und eine der Tasteneingabe entsprechende Bedienaktion auszuführen;
- - ein Bediengerät mit einem Display zur Darstellung von mehreren, vorzugsweise von drei auf dem Display räumlich voneinander abgegrenzten Hell-Dunkel-Bereichen, wobei das Bediengerät ferner dazu eingerichtet ist, zumindest eine an dem Bediengerät durchgeführte Benutzereingabe, insbesondere in Form eines eingegebenen Textes und/oder Codes, in zumindest eine Hell-Dunkel-Folge zu übersetzen und die Hell-Dunkel-Folge auf den Hell-Dunkel-Bereichen des Display darzustellen, sodass in dem Fall, dass das Display des Bediengerätes an die optischen Tastelemente gehalten wird, die optischen Tastelemente die auf dem Display dargestellte Hell-Dunkel-Folge als Hell-Dunkel-Kontraste erfassen und somit die Elektronik zumindest eine der Benutzereingabe entsprechende Tasteneingabe an dem Feldgerät ableitet und eine entsprechende Bedienaktion ausführt.
- - At least one field device with several, preferably with three, individual optical probe elements that can be operated from outside the field device and are designed to each detect a light-dark contrast and with electronics that are designed to use the optical To derive at least one key input and to carry out an operating action corresponding to the key input;
- A control device with a display for displaying several, preferably three, light-dark areas spatially separated from one another on the display, the control device also being set up to receive at least one user input carried out on the control device, in particular in the form of an entered text and / or to translate codes into at least one light-dark sequence and to represent the light-dark sequence on the light-dark areas of the display, so that in the event that the display of the operating device is held against the optical probe elements, the optical Key elements detect the light-dark sequence shown on the display as light-dark contrasts and thus the electronics derive at least one key input corresponding to the user input on the field device and carry out a corresponding operating action.
Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, dass eine Bedieneingabe komfortabel an einem Bediengerät, bspw. einem Handy oder Smartphone erfolgt und das Bediengerät dazu eingerichtet ist, bspw. über eine entsprechende App, die Bedieneingabe in eine Hell-Dunkel-Folge zu übersetzen und diese auf dem Display anzuzeigen. Das Bediengerät muss dann nur noch zu den optischen Tastelementen des Feldgerätes positioniert werden und kann, bspw. über einen zusätzlichen Tastendruck am Bediengerät oder nach einer definierten Wartezeit oder auch nach der Erkennung einer korrekten Lage, bspw. durch einen Lagesensor des Bediengerätes, die Hell-Dunkel-Folge darstellen und somit einen Tastendruck an den optischen Tastelementen des Feldgerätes „simulieren“. Alternativ zum Initiieren der Darstellung der Hell-Dunkel-Folge durch einen Tastendruck, kann dies auch dirAccording to the invention, it is therefore proposed that an operator input take place comfortably on an operating device, for example a cell phone or smartphone, and that the operating device is set up to translate the operator input into a light-dark sequence, for example via a corresponding app, and this on the display to display. The control device then only has to be positioned in relation to the optical pushbutton elements of the field device and can, for example, by pressing an additional button on the control device or after a defined waiting time or after a correct position has been recognized, for example by a position sensor of the control device, Show dark sequence and thus "simulate" pressing a button on the optical button elements of the field device. As an alternative to initiating the display of the light-dark sequence by pressing a button, you can also do this
Die vorgeschlagene Erfindung bietet nicht nur den Vorteil, dass die Bedieneingabe komfortabler gestaltet werden kann, sondern auch, dass zur Realisierung der Erfindung eine Änderung einer bestehenden Feldgerätesoftware (Firmware) nicht notwendig ist.The proposed invention not only offers the advantage that the operator input can be made more convenient, but also that it is not necessary to change existing field device software (firmware) to implement the invention.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems sieht vor, dass das Bediengerät ferner dazu eingerichtet ist, die Hell-Dunkel-Bereiche derartig auf dem Display darzustellen, dass ein Abstand zwischen den einzelnen Hell-Dunkel-Bereichen im Wesentlichen einem Abstand zwischen den optischen Tastelementen des Feldgerätes entspricht.An advantageous embodiment of the system according to the invention provides that the operating device is also set up to show the light-dark areas on the display in such a way that a The distance between the individual light-dark areas essentially corresponds to a distance between the optical probe elements of the field device.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems sieht vor, dass das Bediengerät ferner dazu eingerichtet ist, die Benutzereingabe in eine Reihe von einzelnen Hell-Dunkel-Folgen zu übersetzen und die Reihe von Hell-Dunkel-Folgen zeitlich gesehen nacheinander auf den Hell-Dunkel-Bereichen des Displays darzustellen, sodass in dem Fall, dass das Display des Bediengerätes an die optischen Tastelemente gehalten wird, die optischen Tastelemente die auf dem Display dargestellte Reihe von Hell-Dunkel-Folgen als eine Reihe von Hell-Dunkel-Kontrasten erfasst und somit die Elektronik eine Reihe von Tasteneingaben an dem Feldgerät ableitet und eine entsprechende Bedienaktion ausführt. Insbesondere kann die Ausgestaltung vorsehen, dass dem Bediengerät ferner eine Menüstruktur des Feldgerätes zugänglich gemacht ist und das Bediengerät dazu eingerichtet ist, die Benutzereingabe in eine Reihe von Hell-Dunkel-Folgen zu übersetzen, wobei die Reihe von Hell-Dunkel-Folgen eine der Menüstruktur des Feldgerätes angepasste Menüsteuerung umfasst und das Bediengerät ferner dazu eingerichtet ist, die Reihe von Hell-Dunkel-Folgen zeitlich gesehen nacheinander auf den Hell-Dunkel-Bereichen des Displays darzustellen, sodass in dem Fall, dass das Display des Bediengerätes an die optischen Tastelemente gehalten wird, die auf dem Display dargestellte Reihe von Hell-Dunkel-Folgen als eine Reihe von Hell-Dunkel-Kontrasten von den optischen Tastelementen erfasst und somit die Elektronik eine Reihe von Tasteneingaben an dem Feldgerät ableitet und eine entsprechende Bedienaktion ausführt. Beispielsweise kann die Menüstruktur von dem Bediengerät über das Internet vor Ort heruntergeladen werden.A further advantageous embodiment of the system according to the invention provides that the operating device is also set up to translate the user input into a series of individual light-dark sequences and the series of light-dark sequences in time to the light-dark sequences. Represent areas of the display, so that in the event that the display of the control unit is held against the optical key elements, the optical key elements recorded the series of light-dark sequences shown on the display as a series of light-dark contrasts and thus the Electronics derives a series of key inputs on the field device and carries out a corresponding operator action. In particular, the embodiment can provide that a menu structure of the field device is also made accessible to the operating device and the operating device is set up to translate the user input into a series of light-dark sequences, the series of light-dark sequences being one of the menu structure includes menu control adapted to the field device and the operating device is also set up to display the series of light-dark sequences in chronological order on the light-dark areas of the display, so that in the event that the display of the operating device is held against the optical touch elements is, the series of light-dark sequences shown on the display as a series of light-dark contrasts detected by the optical probe elements and thus the electronics derive a series of key inputs on the field device and carry out a corresponding operator action. For example, the menu structure can be downloaded from the operating device on site via the Internet.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bedienen eines Systems der Automatisierungstechnik nach einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltung, umfassend die Folgenden Schritte:
- - Eingeben der zumindest einen Benutzereingabe, insbesondere in Form eines eingegebenen Textes und/oder Codes an dem Bediengerät;
- - Umsetzen der Benutzereingabe in die zumindest eine Hell-Dunkel-Folge durch das Bediengerät;
- - Ausrichten des Displays des Bediengerätes zu den optischen Tastelementen des Feldgerätes derartig, dass die Hell-Dunkel-Bereiche des Displays im Wesentlich über den optischen Tastelementen des Feldgerätes positioniert sind;
- - Darstellen der zumindest einen Hell-Dunkel-Folge auf den Hell-Dunkel-Bereichen des Displays des Bediengerätes;
- - Erfassen der zumindest einen Hell-Dunkel-Folge in Form von Hell-Dunkel-Kontrasten durch die optischen Tastelemente des Feldgerätes;
- - Ableiten zumindest einer Tasteneingabe anhand der von den optischen Tastenelementen erfassten Hell-Dunkel-Folge durch die Elektronik des Feldgerätes;
- - Ausführen einer der Tasteneingabe entsprechenden Bedienaktion.
- Entering the at least one user input, in particular in the form of an entered text and / or code, on the operating device;
- - Conversion of the user input into the at least one light-dark sequence by the operating device;
- - Alignment of the display of the operating device to the optical probe elements of the field device in such a way that the light-dark areas of the display are essentially positioned above the optical probe elements of the field device;
- - Representation of the at least one light-dark sequence on the light-dark areas of the display of the operating device;
- - Detection of the at least one light-dark sequence in the form of light-dark contrasts by the optical probe elements of the field device;
- - Deriving at least one key input on the basis of the light-dark sequence detected by the optical key elements by the electronics of the field device;
- - Execution of an operator action corresponding to the key input.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass dem Bediengerät ferner eine Menüstruktur des Feldgerätes zugänglich gemacht wird und das Bediengerät die Benutzereingabe in die Reihe von Hell-Dunkel-Folgen übersetzt, wobei die Reihe von Hell-Dunkel-Folgen die der Menüstruktur des Feldgerätes angepasste Menüsteuerung umfasst und ferner die Reihe von Hell-Dunkel-Folgen zeitlich gesehen nacheinander auf den Hell-Dunkel-Bereichen des Displays dargestellt werden, wobei die auf dem Display dargestellte Reihe von Hell-Dunkel-Folgen als eine Reihe von Hell-Dunkel-Kontrasten von den optischen Tastelementen erfasst werden und somit eine Reihe von Tasteneingaben an dem Feldgerät abgeleitet werden und die entsprechende Bedienaktion ausführt wird.An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that a menu structure of the field device is also made accessible to the operating device and the operating device translates the user input into the series of light-dark sequences, the series of light-dark sequences that of the menu structure of the field device includes adapted menu control and furthermore the series of light-dark sequences are shown in chronological order one after the other on the light-dark areas of the display, the series of light-dark sequences shown on the display as a series of light-dark contrasts are detected by the optical probe elements and thus a series of key inputs on the field device are derived and the corresponding operating action is carried out.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
-
1 : ein erfindungsgemäßes System der Automatisierungstechnik und -
2 : eine schematische Darstellung eines optischen bzw. optoelektronischen Tastelements.
-
1 : an inventive system of automation technology and -
2 : a schematic representation of an optical or optoelectronic probe element.
Sowohl die Sendeeinheit
Ergänzend kann, wie in dem in
Das in
Das in
Die Erfindung geht nun von der Überlegung aus, dass eine solcher Hell-Dunkel-Kontrast
Hierzu ist das Display
In dem in
Die Anzeige der Hell-Dunkel-Folge
Nachdem das Display
In dem in
Gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Benutzereingabe in eine (einzige) Hell-Dunkel-Folge
Ergänzend kann das Ausführungsbeispiel daher vorsehen, dass das Bediengerät
Alternativ kann die Menüstruktur
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- FeldgerätField device
- 22
- optische Tastelementeoptical probe elements
- 33
- Hell-Dunkel-KontrastLight-dark contrast
- 44th
- Elektronikelectronics
- 55
- BediengerätControl unit
- 66th
- DisplayDisplay
- 77th
- Hell-Dunkel-BereicheLight-dark areas
- 88th
- BenutzereingabeUser input
- 99
- Hell-Dunkel-FolgeChiaroscuro sequence
- 1010
- MenüstrukturMenu structure
- dHDdHD
- Abstand zwischen zwei benachbarten Hell-Dunkel-BereichenDistance between two neighboring light-dark areas
- dTdT
- Abstand zwischen zwei benachbarten TastelementenDistance between two adjacent probe elements
- 100100
- BedienplatteControl panel
- 101101
- SendeeinheitSending unit
- 102102
- EmpfangseinheitReceiving unit
- 103103
- optisches Signaloptical signal
- 104104
- LeiterplatteCircuit board
- 105, 106, 107105, 106, 107
- TrennelementeDividers
- 108108
- Finger eines BenutzersFinger of a user
- 109109
- gestreutes optisches Signalscattered optical signal
Claims (6)
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- 2020-01-22 DE DE102020101459.7A patent/DE102020101459A1/en active Pending
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Legal Events
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