CN105549549B - 用于连接现场设备与操作单元的方法以及现场设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于连接现场设备与操作单元的方法以及现场设备。描述和示出了一种用于连接现场设备(1)与操作单元(2)的方法。本发明基于如下任务，建议一种方法，通过该方法，即使该现场设备被安置在难以到达的位置，也实现在现场设备和操作单元之间的连接。该任务通过如下方式来解决：由该操作单元(2)给该现场设备(1)传送询问信号，而由该现场设备(1)响应于该询问信号产生应答信号，其方式是该现场设备(1)产生进行闪烁的显示和/或显示的颜色变化和/或产生声信号和/或声信号的变化。此外，本发明还涉及一种现场设备(1)。

Description

用于连接现场设备与操作单元的方法以及现场设备
技术领域
本发明涉及一种用于连接现场设备与操作单元的方法。此外，本发明还涉及一种现场设备。
背景技术
在过程自动化中，过程或者介质通过测量仪器(传感器)形式的现场设备被监控或通过执行环节(执行元件)形式的现场设备而被影响。这些现场设备常常间接地或者直接地与控制台(Leitwarten)或过程控制系统相连接。
为了可以在过程设施中直接访问现场设备，所谓的手持设备常常被用作移动的操作单元，例如参见DE 10 2005 041 862 A1。由无线电信号触发地实现的现场设备的状态显示例如在于闪烁或者在于声信号，参见DE 103 26 627 A1。在此，在使用相对应的口令和所分配的权限的情况下也可以规定，允许只访问现场设备的确定的参数，例如参见DE 102012 109 348 A1。
在操作单元和现场设备之间的连接例如针对参数化、状态数据的询问或者为了诊断目的而进行。一般通过该连接来实现在操作单元和现场设备之间的通信。
为了识别该现场设备，关于无线电网络在DE 10 2004 055 308 A1中建议，使用设备名、TAG号码或者序列号。TAG号码在此也标明该现场设备在过程设施之内的位置。
设备之间的通信的一种可能性是蓝牙。在此，在两个蓝牙设备之间的首次连接建立被称为配对。从这些设备彼此传送的特性数据得出连接密钥，该连接密钥允许让紧接着的连接自动发生。
在蓝牙设备已处于活动的状态之后，这些蓝牙设备用MAC-地址(Media-Access-Control-Adresse介质访问控制地址)来注册，并在就绪模式下自动地监听消息。在此，这些设备用标识名来标明。为了对连接进行授权，通常要求输入分配给相应设备的密钥(passkey)。要如何对待这种密钥或者口令的实例例如可以从WO 02/056536 A1得知。
如果所述现场设备被安置在过程设施中对于用户不利的或者只是极难到达的位置上，则这些情况是有问题的。在此要考虑到在高高的罐上或者在管布局之内的阀门上等等的测量仪器。现场设备可部分地也被直接安置在盖板下或者在井筒中。当现场设备例如直接处于过程中时，这些环境条件对于操作人员也可能更确切地说是难受的。因此，尤其是涉及如下情况，在这些情况下不能或者只能付出极大代价才能建立与现场设备的直接目光接触。特别是如果多个蓝牙现场设备在这种条件下紧靠在一起，那么有时可能难以识别哪个现场设备被寻址或哪个标识名属于哪个设备。
发明内容
本发明的任务因而在于，建议一种方法(和一种适用于此的现场设备)，通过该方法，即使现场设备被安置在难以到达的位置，也实现在现场设备与操作单元之间的连接。
其中解决在前引出的和阐明的任务的按照本发明的方法的特征首先并且基本上在于，通过操作单元给现场设备传送至少一个询问信号，并且由该现场设备响应于该询问信号而产生至少一个应答信号，其方式是该现场设备产生进行闪烁的显示和/或产生显示的颜色变化和/或产生声信号和/或产生声信号的变化。
通过进行闪烁的显示或经过显示的颜色变化给出了远距离的可识别性。通过声信号或通过声信号的变化(例如，音调、音量、音品、音阶、频率等等)同样可以跨越更远的距离。
此外，这样可能的是，该设备显示它已经接收到询问信号。可替换地或者补充地，该现场设备的标识名被传送。此外，可替换地或者补充地，传送口令或者所述口令的至少一部分(也即密钥)，在该操作单元输入所述口令或者所述口令的至少一部分之后允许访问该现场设备。
该询问信号在一构造方案中是用于引入连接的直接信号，并且在可替换的构造方案中是被激活的用于进行通信的可能性。这样在一构造方案中引入蓝牙连接，其方式是激活操作单元的相对应的蓝牙接口，并且现场设备通过操作单元的接近识别出期望连接。因而在该构造方案中，该询问信号通过用于通信的可能性以及通过在操作单元和现场设备之间的所要求的最小接近而被给出。
在一构造方案中规定，该询问信号由现场设备通过无线通信接口而被接收。在一构造方案中，尤其是涉及蓝牙接口。
按照一构造方案，该显示由现场设备通过输出单元而产生。在此，在一构造方案中，输出单元是显示单元，并且优选的是显示器，该显示器也用于对(例如用于表示测量值的)现场设备进行直接操作。可替换地，涉及光学单元，该光学单元产生在光学上可觉察到的光谱范围中的进行闪烁的或有关颜色的信号。
按照另一构造方案，该声信号通过基本上以扬声器的方式被构造的输出单元而被输出。在此，该声信号在一变型方案中位于人的听觉可觉察到的范围内，而在可替换的变型方案中位于人的听觉听不见的频率范围内。在另一变型方案中，该信号或者这些信号分别部分地位于所述频率范围内。
在一构造方案中，在应答信号中传输用于连接现场设备与操作单元的数据。在一变型方案中，涉及允许访问该现场设备的口令(或者密钥)的部分。在一构造方案中，该密钥或者该密钥的被传输的部分由现场设备(例如在应用随机数的情况下)而被产生。该密钥因而在一构造方案中完整地由现场设备在应答信号中被传输，而在可替换的构造方案中只部分地被传送，其中该部分在操作单元侧与预先已知的部分被组合成密钥。在一构造方案中，尤其是多个应答信号由现场设备产生，以便传送不同的数据或信息。
在一构造方案中，上述用于连接的数据通过使用摩尔斯码或者类似的码(通过闪烁和/或通过颜色交替和/或经过该声信号或这些声信号)而被传输。类似的码可以是比整个摩尔斯码减少到更少元素的专有码。
在一构造方案中，该现场设备使用可以分派给该现场设备的名称作为标识名或作为(用于标识符或者识别的)ID。在此，在一构造方案中，涉及描述该设备及其在该过程设施之内的位置或者例如其功能的TAG号码。可替换地或者补充地，现场设备的序列号和/或设备名称被用作标识名。在此，标识名或者在工厂侧在制造时被寄存在现场设备中，或者这在过程设施自身中或在将现场设备安装在该设施中的范围中进行。
为了防止无资格者访问该现场设备，在一构造方案中规定，通过操作单元给该现场设备传送至少一个口令。这可以作为询问信号的部分而发生。在可替换的构造方案中，这在使用通过现场设备的应答信号传输的数据的情况下发生。
在一构造方案中，口令是强制要求的，以便该现场设备产生应答信号和/或该现场设备允许与该操作单元的连接。
在一构造方案中，在现场设备与操作单元之间的连接作为蓝牙连接(尤其是在使用配对的情况下)被产生。因此，在该构造方案中，两个蓝牙设备彼此连接。
按照另一教导，上述任务通过一种现场设备来解决，所述现场设备的特征至少在于，存在至少一个用于无线通信的接口以及存在至少一个输出单元，其中该输出单元允许进行闪烁的显示和/或显示的颜色变化，和/或产生声信号和/或声信号的变化。在一构造方案中，该接口尤其是蓝牙接口。在一构造方案中，该输出单元尤其是显示器或者投影单元，所述投影单元由现场设备用于与操作单元连接，而且所述投影单元的特点在于，闪烁或者颜色变化是可能的。可替换地或者补充地，该输出单元至少部分地被构造为扬声器。
在一构造方案中，该现场设备作为对(尤其是由移动的操作单元)接收到询问信号的响应而经过该输出单元通过闪烁和/或颜色变化和/或通过产生声信号和/或通过声信号的变化而输出至少一个应答信号。
上述有关方法的实施方案相对应地也适用于该现场设备或由该现场设备来实现。
附图说明
现在，详细地存在构造和扩展按照本发明的方法和按照本发明的现场设备的多种可能性。为此，一方面参阅从属于专利权利要求1和9的专利权利要求，另一方面结合附图参阅实施实例的以下说明。在附图中，
图1示出了过程设施的部分的示意图。
具体实施方式
在图1中示意性地示出，在过程设施中如何建立在现场设备1与操作单元2之间的连接。在所示的实例中，这通过蓝牙连接借助于所谓的配对发生。
为此，该现场设备1是有蓝牙能力的，并拥有用于无线蓝牙连接的相对应的接口3。此外还设置输出单元4，这里所述输出单元4作为现场设备1的直接组成部分并且为显示单元的形式，所述输出单元4被激励(ansteueren)为使得出现显示的闪烁和颜色变化。由此，数据和信息也可以在远距离上被传输或在接收器侧被识别。
这里，现场设备1用作测量仪器，用于确定介质5在容器6中的料位。
操作单元2示例性地是托盘(Tablett)。在可替换的(但未示出的)变型方案中，涉及手持设备。
为了可以更容易地从现场设备1的显示的闪烁或颜色变化中提取所传输的数据，这里操作单元2拥有传感器7，该传感器7接收现场设备1的应答信号并从中提取所传输的数据。可替换地，这通过也操作所述操作单元2的用户8发生，以便以此构建与现场设备1的接触。在该现场设备产生声信号的(这里未示出的)情况下，该传感器相对应地是一种麦克风。
为了建立连接，用户8利用他的操作单元2去接近现场设备1，使得能够产生蓝牙连接。这通常是蓝牙设备之间的距离直至10m。
接着，该用户8产生询问信号，其方式是该用户8激活用于蓝牙通信的操作单元2，或者其方式是该用户8将询问信号主动地发出给相邻的蓝牙设备。
于是，所示出的现场设备1通过输出单元4产生应答信号，其方式是显示闪烁或其方式是显示的颜色交替。
在该应答信号中，现场设备1的密钥通过闪烁或颜色交替被传送。
用户8从应答信号中得知所述信息，并经过操作单元2将所述信息传送给现场设备1，以便对连接进行授权。

Claims (8)

1.用于连接现场设备(1)与操作单元(2)的方法，
其特征在于，
通过所述操作单元(2)给所述现场设备(1)传送至少一个询问信号，并由所述现场设备(1)响应于该询问信号产生至少一个应答信号，其方式是所述现场设备(1)产生进行闪烁的显示和/或产生显示的颜色变化和/或产生声信号和/或产生声信号的变化，
其中所述应答信号中传输用于连接所述现场设备(1)与所述操作单元(2)的数据，其中所述应答信号是口令或者口令的部分，其中所述口令允许访问所述现场设备(1)，并且所述口令由所述操作单元(2)被传送给所述现场设备(1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述询问信号由所述现场设备(1)通过用于无线通信的接口(3)来接收。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述显示和/或所述声信号由所述现场设备(1)通过输出单元(4)而产生。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，用于连接的数据通过使用摩尔斯码或者类似的码而被传输。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，能被分派给所述现场设备(1)的名称和/或所述现场设备(1)的序列号被所述现场设备(1)用作标识名。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述现场设备(1)和所述操作单元(2)之间的连接作为蓝牙连接被产生。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述现场设备(1)和所述操作单元(2)之间的连接作为蓝牙连接在使用配对的情况下被产生。
8.现场设备(1)，其特征在于，
存在至少一个用于无线通信的接口(3)以及存在至少一个输出单元(4)，其中所述输出单元(4)允许进行闪烁的显示和/或显示的颜色变化和/或产生声信号和/或声信号的变化，所述现场设备(1)作为对接收询问信号的响应通过所述输出单元(4)输出至少一个应答信号，其中所述应答信号中传输用于连接所述现场设备(1)与操作单元(2)的数据，其中所述应答信号是口令或者口令的部分，其中所述口令允许访问所述现场设备(1)，并且其中所述口令由所述操作单元(2)被传送给所述现场设备(1)。
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