DE10040905C2 - Vorrichtung zur Steuerung von Sensoren und zur Verarbeitung und Übertragung von Meßwerten - Google Patents
Vorrichtung zur Steuerung von Sensoren und zur Verarbeitung und Übertragung von MeßwertenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von Sensoren und zur Verarbeitung
und Übertragung von Meßwerten nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung
betrifft ferner ein Verfahren zur Steuerung von Sensoren und zur Verarbeitung und
Übertragung von Meßwerten.
Ein Verfahren zur Erfassung und Übertragung von Meßwerten unter Verwendung eines
informationsverarbeitenden Systems sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens sind aus der deutschen Patentanmeldung Nr. 43 21 037 A1 bekannt. In diesem
bekannten Verfahren werden mit einer Vorrichtung Sensorsignale erfaßt, mit einem
informationsverarbeitenden System verarbeitet und als für die Meßwerte repräsentative Daten
abgespeichert. Anschließend werden die Daten als modulierte elektromagnetische Wellen,
beispielsweise über ein Funknetz oder ein Satelliteninterface, an eine weiterverarbeitende
Stelle übertragen. Als Anwendungsbeispiel ist hierbei die Meßwerterfassung von
Verbrauchsgrößen in einem Haushalt, wie z. B. Strom und Gas, und die Übertragung dieser
Daten an eine entfernt liegende Behörde, welche die entsprechenden Verbrauchswerte
überwacht, aufgezeigt.
Der Vorteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß die überwachenden Unternehmen
oder Behörden auch ohne teuren Personaleinsatz in der Lage sind, zu jedem gewünschten
Zeitpunkt genaue Statistiken über die Meßwerte zu erstellen.
Zur Sensorsteuerung, Meßwerterfassung und zur Aufbereitung der Meßwerte ist bei den
bekannten Vorrichtungen in der Regel ein zusätzlicher Rechner, beispielsweise ein Personal
Computer, an der Stelle der Meßwerterfassung erforderlich. Der Rechner wird dabei einerseits
zur Erfassung der Meßwerte und zur Steuerung des Sensors mit dem Sensor verbunden und
andererseits zur Übertragung der Daten an einen entfernten Empfänger an eine
Übertragungseinheit gekoppelt. Aus dem Stand der Technik sind auch gattungsgemäße
Vorrichtungen bekannt, bei denen der Prozessor zur Verarbeitung der Meßwerte und zur
Steuerung des Sensors zusammen mit der Übertragungseinheit in einem Gerät integriert ist.
Derartige Einheiten sind im Aufbau sehr aufwendig, obwohl sie lediglich auf die spezifische
Anwendung zugeschnitten sind und können lediglich mit spezifischen Sensoren
kommunizieren. Wenn die Einheit mit einem anderen Sensor kommunizieren soll, muß
gegebenenfalls eine neue Schnittstelle sowie eine dazugehörige Software zur Kommunikation
mit dem Sensor und zur Aufbereitung der Sensormeßwerte installiert werden. Dies erweist
sich dann als unzweckmäßig, wenn eine Vielzahl von unterschiedlichen Meßwerten zu
erfassen und zu verarbeiten ist und/oder wenn eine Vielzahl von unterschiedlichen Sensoren
angesteuert werden soll. In diesen Fällen, muß nämlich für jeden unterschiedlichen Sensor
eine spezifische Schnittstelle sowie eine eigene Software zur Verarbeitung der Meßwerte zur
Verfügung gestellt werden. Dies führt, aufgrund der Vielzahl der erforderlichen
Schnittstellen, zu wenig kompakten und daher unhandlichen Einheiten. Ferner ist aufgrund
der Vielzahl der erforderlichen Softwarekomponenten und Datenverarbeitungs- und
Kommunikationsprogrammen ein erhöhter Bedarf an Speicherplatz auf dem Rechner
erforderlich.
In der DE 195 27 702 A1 ist ein Messdatenverarbeitungscomputer für Durchlaufmengen-
oder Wärmemengenmessgeräte beschrieben. Dieser Messdatenverarbeitungscomputer
umfasst die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1. Der
Messdatenverarbeitungscomputer ist in einem Gehäuse angeordnet und mit zugeordneten
Messwertgebern (Sensoren) über eine Messdaten (Fern)-Übertragung verbunden. Der
Messdatenverarbeitungscomputer umfasst ein Digitalteil und stellt eine von dem
Messwertgeber baulich separate, in einem eigenen Gehäuse angeordnete Geräteeinheit dar.
Für die Übertragung der von einzelnen Messwertgebern erfassten Messwerte zu einer
Zentralstelle sind in einer Ausführungsform der dort beschriebenen Erfindung
Datenübermittlungsvorrichtungen vorgesehen. Zur Durchführung der Messwertübertragung
an die Zentralstelle werden unterschiedliche Protokollwandler bzw. Schnittstellen eingesetzt,
wobei die Kommunikation zwischen dem Messdatenverarbeitungscomputer und den
Messwertgebern über Kommunikations- und Datenverarbeitungsprogrammen erfolgt, welche
der Art des jeweiligen Messgebers angepasst sind. Weiterhin sind Zusatzmodule als
Bestandteil der Datenübermittlungsvorrichtung zu Messwertübertragung an die Zentralstelle
vorgesehen. Diese Zusatzmodule beinhalten die Schnittstelle und/oder die Protokollwandler,
die für das jeweilige Übertragungssystem bzw. Übermittlungsverfahren erforderlich sind.
Kommunikations- und/oder Datenverarbeitungsprogramme zur Kommunikation mit den
Messwertgebern sind hingegen in den Zusatzmodulen nicht vorgesehen.
In der DE 199 03 789 C1 ist ein kommunikationsfähiger Durchflusszähler für Flüssigkeiten
mit einem Untergehäuse sowie einem Zählwerkgehäuse mit Zählwerk und einem
Anzeigeelement beschrieben. Das Zählwerkgehäuse weist eine Gehäuseaussparung auf, in
welche ein in einem separaten Gehäuse untergebrachtes Abtastmodul einsetzbar ist. In diesem
Abtastmodulgehäuse befinden sich eine Sensoreinrichtung, ein Steuerelement zur Steuerung
der Sensoreinrichtung und eine Datenausgabeeinrichtung, beispielsweise eine
Funkeinrichtung oder eine opto-elektronische Datenübertragungseinrichtung.
Kommunikations- und/oder Datenverarbeitungsprogramme zur Kommunikation mit den
Sensoren sind jedoch auch hier nicht in dem Abtastmodul vorgesehen.
Aus der EP 0 468 236-A1 ist ein Zählwerk bekannt, das einen bewegbaren Signalgeber
aufweist. Dieses Zählwerk ist von einem Gehäuse umgeben, an dem ein Zusatzmodul
befestigt ist. Das Zusatzmodul enthält einen mit dem Signalgeber gekoppelten Auslesesensor,
wobei das Zusatzmodul dazu dient, den Auslesesensor ohne Eingriff in das Gehäuse an
diesem zu befestigen. Mit dem Zusatzmodul können gleichzeitig weitere Komponenten
angebaut bzw. nachgerüstet werden. Kommunikations- und/oder
Datenverarbeitungsprogramme zur Kommunikation mit dem Sensor sind auch hier nicht in
dem Zusatzmodul vorgesehen.
Aus der DE 41 18 486-A1 ist eine intelligentes transportierbares Terminal bekannt, mit dem
Daten eines Datengebers an einen Datenempfänger übertragen werden können, wobei die
Datenabgabe an das Datenempfangsgerät zeitlich und örtlich verschieden von der
Dateneingabe erfolgen kann. Das Terminal umfasst eine zentrale Prozessoreinheit, einen
Arbeits- und Programmierspeicher, mindestens eine Schnittstelle zur Verbindung mit einem
Datengeber oder einem Datenempfänger und eine Einrichtung zur Dateneingabe. Das
Terminal ist so geformt, dass es zum Datenaustausch zumindest teilweise in einen Schacht
des Datengebers bzw. des Datenempfängers einschiebbar ist. Eine Übertragungseinheit zur
kabellosen Übertragung von Messwertdaten ist nicht vorgesehen.
In der DE 195 22 937 C2 ist ein Diagnosesystem für ein Kraftfahrzeug beschrieben, das eine
elektronische Steuereinheit, eine Diagnoseeinrichtung und einen externen Computer mit
einem Speicher für Informationen umfasst. Die Diagnoseeinrichtung ist mit der
elektronischen Steuereinheit über eine Drahtleitung zur bidirektionalen Kommunikation
verbindbar und weist eine Tastatur, einen Mikroprozessor und eine Anzeigeeinrichtung zum
Anzeigen der erhaltenen Daten und Informationen auf. Der Mikroprozessor spricht hierbei auf
einen eingegebenen Befehl zum Durchführen der bidirektionalen Kommunikation mit der
Steuereinheit an, um Betriebsdaten der Steuereinheit zu erhalten und, nach Auswahl eines
möglichen Befehls, zum zusätzlichen Durchführen der drahtlosen Kommunikation in Echtzeit
mit dem externen Computer, um nur einen Teil der Informationen zu erhalten, der sich auf die
erhaltenen Daten bezieht. Aus diesem Stand der Technik ist damit ein Diagnosesystem für ein
Kraftfahrzeug bekannt, bei dem von Sensoren ermittelte Messwerte über eine Drahtleitung an
eine elektronische Steuereinheit und anschließend von dieser drahtlos an einen externen
Computer übermittelt werden, wobei der externe Computer einen Speicher für Informationen
in Bezug auf die von den Sensoren ermittelten Daten aufweist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Steuerung von Sensoren und zur Verarbeitung und Übertragung von Meßwerten zur
Verfügung zu stellen, welche eine einfach handhabbare Erfassung, Verarbeitung und
Übertragung von unterschiedlichsten Meßwerten ermöglichen.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen von
Anspruch 1 sowie einem Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 9.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf
die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 Prinzipdarstellung der einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen
Vorrichtung von Fig. 1.
Wie in Fig. 1 gezeigt umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Basisgerät 1 sowie ein
darin einschiebbares und elektrisch mit dem Basisgerät 1 verbindbares Zusatzmodul 4. Die
elektrische Verbindung zwischen dem Basisgerät 1 und dem Zusatzmodul 4 erfolgt über
bekannte Schnittstellen-Verbindungen, welche den Austausch von digitalen Daten zwischen
dem Basisgerät 1 und dem Zusatzmodul 4 ermöglichen. Um einen festen Sitz des
Zusatzmoduls 4 im Basisgerät 1 zu gewährleisten, ist ferner eine mechanische Verbindung,
beispielsweise eine Steckverbindung oder Rastverbindung, zwischen dem Basisgerät 1 und
dem Zusatzmodul 4 vorgesehen.
Fig. 2 zeigt die einzelnen Komponenten des Basisgeräts 1 und des Zusatzmoduls 4.
Das Basisgerät 1 umfaßt im wesentlichen einen Digitalteil 2 sowie eine Übertragungseinheit
3. Zur Versorgung des Basisgeräts 1 mit elektrischer Energie ist ferner eine Stromversorgung
9 vorgesehen. Die Stromversorgung erfolgt dabei entweder durch Batterien oder durch
elektrischen Anschluß an eine Versorgungsspannung 10. Die Stromversorgung 9 versorgt
dabei sowohl die Übertragungseinheit 3 als auch den Digitalteil 2 mit elektrischer Energie.
Der Digitalteil 2 umfaßt einen Mikroprozessor, einen Arbeitsspeicher, eine
Codierungs/Decodierungs-Einheit und gegebenenfalls einen Festspeicher. Ferner ist am
Digitalteil 2 ein Anschluß 6 vorgesehen. Dieser ist beispielsweise als Input/Output-Port zur
Verbindung mit einer standardisierten Modulschnittstelle 7 ausgebildet. Weiterhin ist am
Digitalteil 2 eine Host-Schnittstelle 11 vorgesehen. Die Host-Schnittstelle 11 dient zum
Einstellen der Betriebsparameter des Basisgerätes 1 durch den Benutzer. Bei den
einzustellenden Betriebsparametern handelt es sich beispielsweise um die Knoten bzw. um
die Rufnummer, das Übertragungsverfahren, die Datencodierung oder um das verwendete
Verschlüsselungsverfahren, falls die von der Übertragungseinheit 3 übertragenen Daten
verschlüsselt werden. Das Host-Interface 11 wird dabei lediglich zur Inbetriebnahme des
Gerätes benötigt. Die Schnittstelle 11 ist zweckmäßigerweise durch eine elektromechanische
Verbindung, mit einem herkömmlichen Stecker ausgebildet. Es kann sich jedoch bei der
Schnittstelle 11 auch um eine drahtlose Übertragungsverbindung handeln, beispielsweise eine
Infrarot-Schnittstelle.
Die Übertragungseinheit 3 umfaßt eine Modulations-/Demodulationseinheit, einen
Frequenzgenerator, eine Vielzahl von Mischstufen, einen Ausgangsverstärker sowie eine
Hochfrequenz (HF)-Einheit. Ferner ist am Übertragungsteil 3 eine Antenne 12 angeordnet.
Das Zusatzmodul weist einen Mikroprozessor, einen Arbeitsspeicher und einen Festspeicher
auf. Ferner ist am Zusatzmodul ein Anschluß 5 vorgesehen zur Verbindung mit der
Modulschnittstelle 7, sowie mindestens eine Schnittstelle 8 zur Verbindung mit einem Sensor.
Die Sensor-Schnittstelle 8 ist als Input-/Output-Port ausgebildet und ermöglicht sowohl den
Eingang von Meßsignalen vom Sensor als auch den Ausgang von Steuer- und Schaltsignalen
vom Zusatzmodul 4 zum Sensor.
Das Zusatzmodul 4 wird über die Sensor-Schnittstelle 8 mit einem spezifischen Sensor
verbunden. Die Sensor-Schnittstelle 8 ermöglicht damit die Übertragung von Meßwerten auf
das Zusazumodul 4, welche vom Sensor als elektrische Signale oder digitale Daten
übermittelt werden. Die Sensor-Schnittstelle 8 kann ferner zur Steuerung des angeschlossenen
Sensors benutzt werden, wobei die Steuersignale von einer im Zusatzmodul 4 angeordneten
Steuerschaltung übermittelt werden. Die Steuerschaltung ihrerseits kann mit einer dem Sensor
angepaßten und auf dem Speicher des Zusatzmoduls abgespeicherten Software
kommunizieren.
Die vom Sensor auf das Zusatzmodul übertragenen Meßdaten werden dort durch den
integrierten Prozessor mit Hilfe von auf dem Speicher des Zusatzmoduls abgespeicherter
Software eingelesen und verarbeitet. Falls der angeschlossene Sensor elektrische Signale an
das Zusatzmodul 4 sendet, ist im Zusatzmodul 4 ein Analog/Digital-Wandler vorgesehen, zur
Transformation der elektrischen Signale in digitale Daten. Die Verarbeitung der Meßdaten
kann beispielsweise die Aufnahme und Speicherung von Kurven, Diagrammen, Tabellen etc.
umfassen. Die auf dem Zusatzmodul abgespeicherte Software ist dabei dem an der
Schnittstelle 8 angeschlossenen Sensor angepaßt. Ebenso ist die Art der Schnittstelle 8 dem
anzuschließenden Sensor angepaßt.
Das Zusatzmodul 4 wird zur Übertragung der aufbereiteten Daten in das Basisgerät 1
eingeschoben, wie in Fig. 1 gezeigt. Im eingeschobenen Zustand ist das Zusatzmodul 4 über
die Modulschnittstelle 7 mit dem Basisgerät 1 elektrisch verbunden. Bei der
Modulschnittstelle 7 kann es sich um eine bekannte elektrische Schnittstellen-Verbindung
oder um eine Infrarot-Schnittstelle handeln. Die Modulschnittstelle 7 kann auch als induktive
Kopplung zwischen Basisgerät 1 und Zusatzmodul 4 ausgebildet sein. Eine derartige
induktive Kopplung hat überdies den Vorteil, daß auch Energie vom Basisgerät 1 auf das
Zusatzmodul 4 berührungslos übertragen werden kann.
Die vom Zusatzmodul 4 übertragenen Daten werden gegebenenfalls im Arbeitsspeicher des
Digitalteils 2 zwischengespeichert. Anschließend werden die Daten über eine interne
Schnittstelle 13 vom Digitalteil 2 auf die Übertragungseinheit 3 übertragen. In der
Übertragungseinheit 3 werden die digitalen Daten moduliert und in bekannter Weise als
Hochfrequenzsignal über die Antenne 12 als Funksignal in den freien Raum gesandt. Die
Übertragung der modulierten Daten kann auch in bekannter Weise auf optischem Wege
erfolgen. Die derart abgestrahlte elektromagnetische Welle kann dann von einem entfernten
Empfänger empfangen und durch Demodulation als digitales Signal weiterverarbeitet werden.
Bei Bedarf können die von der Übertragungseinheit 3 übertragenen Daten in verschlüsselter
Form übertragen werden. Hierzu ist in der Übertragungseinheit 3 eine herkömmliche
Vorrichtung zur Verschlüsselung von Daten vorgesehen.
Das Zusatzmodul 4 ist insbesondere durch die Anpassung der Schnittstelle 8 und der auf dem
Speicher abgespeicherten Software dem spezifischen Sensor angepaßt. Insoweit bildet das
Zusatzmodul 4 und der anzuschließende Sensor eine anwendungsspezifische Einheit. Da das
Zusatzmodul 4 im Basisgerät 1 austauschbar angeordnet ist, kann das Basisgerät 1 auf
einfache Weise mit anderen Sensor-Zusatzmodul-Einheiten verbunden werden. Hierzu ist
lediglich erforderlich, daß die Verbindung zwischen dem Sensor und dem diesem Sensor
angepaßten Zusatzmodul 4 vorgenommen wird und das Zusatzmodul anschließend in das
Basisgerät 1 eingesteckt wird.
Die im Zusatzmodul 4 vorgesehene modulspezifische Steuer- und Auswertesoftware wird bei
der Initialisierung aus dem Zusatzmodul 4 in das Basisgerät 1 geladen und dort vom
Prozessor des Basisgerätes unter Verwendung der auf dem Zusatzmodul vorhandenen
Zusatzelektronik ausgeführt. Es muß keine zusätzliche applikationsspezifische Hard- oder
Software in das Basisgerät 1 geladen werden. Weiterhin ist auch keine zusätzliche
Steuerelektronik im Basisgerät 1 nötig.
Damit das Basisgerät 1 in der Lage ist, zu erkennen, welches Zusatzmodul 4 gerade
eingesteckt ist, ist auf dem Festspeicher des Zusatzmoduls 4 eine modulspezifische Kennung
gespeichert. Diese Kennung wird vom Digitalteil 2 des Basisgerätes 1 bei der Initialisierung
des Zusatzmoduls 4 über die Modulschnittstelle 7 eingelesen und ausgewertet. Auf diese
Weise kann den zu übertragenden Daten eine entsprechende Kennung vorangestellt werden,
welche zur Identifizierung der Art der Meßdaten dient.
Das Basisgerät 1 weist einen relativ kompakten Aufbau auf, da es lediglich die
Übertragungseinheit 3 und einen - verglichen mit den bekannten Vorrichtungen - kleinen
Digitalteil 2 und die Stromversorgung 9 umfaßt. Der Vorteil dieses kompakten Aufbaus des
Basisgeräts 1 ergibt sich dadurch, daß lediglich eine standardisierte Schnittstelle 7 im
Basisgerät vorgesehen ist und daß die Software zur Steuerung des Sensors und zur
Verarbeitung der Sensor-Meßwerte nicht im Basisgerät 1 sondern im Zusatzmodul 4
untergebracht ist.
Die standardisierte Schnittstelle 7 erlaubt dadurch die Datenübertragung zwischen dem
Digitalteil 2 und einer Vielzahl unterschiedlicher austauschbarer Zusatzmodule 4, welche
jeweils über einen gleichartigen, standardisierten Anschluß 5 zur Verbindung mit der
Modulschnittstelle 7 verfügen.
Im folgenden werden zwei Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung
beschrieben.
Im Bereich des Versorgungsnetzes einer kommunalen Wasser-/Abwasserversorgung fallen
eine Vielzahl von Meß- und Steueraufgaben an. So ist z. B. der Betrieb von Pumpen in
Tiefbrunnen zu steuern und zu überwachen und es ist der Wasserdruck an verschiedenen
Orten des Versorgungsnetzes zu erfassen. Ferner sind Pegelstände in Rückhaltebecken zu
messen und es müssen zur Regulierung von Pegelständen die Stellungen von Schiebern
gesteuert werden. Weiterhin müssen Ventile und Meßsensoren angesteuert werden.
Naturgemäß sind diese verschiedenen Meß- und Steuerorte bei einem komplexen
Versorgungsnetz über eine weite Fläche verteilt. Damit nicht die einzelnen Kontrollpunkte
durch Wartungspersonal aufgesucht werden müssen, welches dann die Meß- und
Steueraufgaben manuell vor Ort durchführen kann, können die durchzuführenden Meß- und
Steuervorgänge von der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden.
Je nach Anforderung des einzelnen Meß- oder Steuerortes wird das Basisgerät 1 mit einem
individuellen Zusatzmodul 4 ausgerüstet. Z. B. wird zum Erfassen des Wasserdruckes ein
Zusatzmodul 4 verwendet, welches Auswerteelektronik und -software für die Druckerfassung
umfaßt. Für die Steuerung und Überwachung einer Pumpe wird ein weiteres Zusatzmodul 4
verwendet, welches die erforderlichen Schaltausgänge, Überwachungseingänge und die für
die Pumpensteuerung notwendige Software beinhaltet. Für die Erfassung von Pegelständen
wird ein anderes Zusatzmodul 4 verwendet, welches entsprechend die Auswerteelektronik
und -software für einen Pegelsensor umfaßt. In entsprechender Weise kann für jede Steuer-
und Meßaufgabe ein spezifisches, auf die speziellen Anforderungen zugeschnittenes
Zusatzmodul 4 erstellt und eingesetzt werden.
Zweckmäßiger Weise können in die Steuer- und Auswertesoftware der einzelnen
Zusatzmodule zusätzlich Übewachungsfunktionen implementiert werden. Beispielsweise
können im Festspeicher des Zusatzmoduls 4 Grenzwerte abgespeichert werden und bei Über-
bzw. Unterschreitung dieser Grenzwerte eine Warnsignal von der Übertragungseinheit 3
übermittelt werden. Selbstverständlich kann auch bei einem Geräteausfall eine entsprechende
Alarmmeldung von der Übertragungseinheit 3 an eine entfernte Zentrale übermittelt werden.
Ein zweites Anwendungsbeispiel betrifft den Betrieb einer Windkraftanlage. Hier sind
verschiedene Meß- und Wartungsdaten zu erfassen, wie beispielsweise Betriebsstunden,
erzeugte Energiemenge, Betriebstemperaturen, Pegelstand des Getriebeöls usw.
Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Betriebs- und
Wartungsaufwand für eine Windkraftanlage deutlich reduziert werden. Das Basisgerät 1 wird
in diesem Fall mit einem Zusatzmodul 4 ausgerüstet, welches die erforderliche Elektronik und
Auswertesoftware für die Erfassung der Meß- und Wartungsdaten enthält.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist gegenüber dem Stand der Technik einen wesentlich
kompakteren Aufbau auf. Dies wird dadurch erreicht, daß lediglich eine einzige
standardisierte Modulschnittstelle 7 in dem Basisgerät 1 vorgesehen ist. Weiterhin ist die
anwendungsspezifische Software und Elektronik jeweils im Zusatzmodul 4 angeordnet, was
für das Basisgerät 1 platzsparend ist. Durch die kompakte Bauweise werden zusätzlich Kosten
reduziert. Ferner sind für die Einbindung von Peripheriebausteinen keine externen Rechner
oder zusätzliche Steuereinrichtungen erforderlich. Gleichzeitig erhöht sich durch die
Reduzierung der Hardwarekomponenten und den Wegfall der sonst erforderlichen
Verbindungskabel und Leitungen die Betriebssicherheit des Gesamtsystems.
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Steuerung von Sensoren und zur Verarbeitung und Übertragung
von Meßwerten, mit einem Basisgerät (1), welches einen Digitalteil (2) zur
Kommunikation mit mindestens einem Sensor und/oder zur Verarbeitung von der
Vorrichtung zugeführter Meßwerte des Sensors und eine Übertragungseinheit (3)
zur kabellosen Übertragung der verarbeiteten Meßdaten an einen Empfänger
aufweist, wobei die Kommunikation mit dem oder jedem Sensor und die
Verarbeitung der Meßwerte mittels der Art der Meßwerte angepaßter
Kommunikations- und/oder Datenverarbeitungsprogramme erfolgt, dadurch
gekennzeichnet, daß das Basisgerät (1) mit mindestens einem austauschbaren und
der Art der Meßwerte angepaßten Zusatzmodul (4) zum Austausch von Daten
verbindbar ist und die Kommunikations- und/oder Datenverarbeitungsprogramme
im Zusatzmodul (4) vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem oder jedem
Zusatzmodul (4) die Steuerschaltungen zur Steuerung der Sensoren vorgesehen
sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verbindung zum Austausch von Daten zwischen mindestens einem Anschluß (5)
des Zusatzmoduls (4) und mindestens einem Anschluß (6) des Basisgeräts über eine
Modulschnittstelle (7) erfolgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Modulschnittstelle (7) eine Infrarotschnittstelle ist.
5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Zusatzmodul (4) mit dem Basisgerät mechanisch durch eine
Steckverbindung verbindbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Zusatzmodul (4) eine Vielzahl von Anschlüssen (5, 8) zur Verbindung mit
dem Basisgerät (1) und mit mindestens einem Sensor aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (8)
des Zusatzmoduls Meßsignaleingänge sowie Steuer- und/oder Schaltsignalausgänge
umfassen.
8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Speicher des Zusatzmoduls Datenverarbeitungsprogramme und
Kommunikationsprogramme zur Steuerung und/oder Regelung mindestens eines
Sensors abgespeichert sind, wobei die Datenverarbeitungsprogramme und die
Kommunikationsprogramme der Art des oder jedes Sensors angepaßt sind.
9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Speicher des Zusatzmoduls (4) eine das Zusatzmodul
charakterisierende Kennung abgespeichert ist, welche vom Basisgerät (1) zur
Erkennung des Zusatzmoduls (4) über eine Modulschnittstelle (7) auslesbar ist.
10. Verfahren zur Steuerung von Sensoren und zur Verarbeitung und Übertragung von
Meßwerten, mit einer Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Sensor erfaßten Meßwerte einer
Eingangsschnittstelle (8) des Zusatzmoduls (4) zugeführt werden, die zugeführten
Meßwerte von einem der Art der Meßwerte angepaßten
Datenverarbeitungsprogramm im Zusatzmodul verarbeitet werden, die verarbeiteten
Daten über eine Modulschnittstelle (7) dem Digitalteil (2) des Basisgeräts (1)
zugeführt werden und in der Übertragungseinheit (3) moduliert und anschließend als
moduliertes elektromagnetisches Signal an einen Empfänger übertragen werden.
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