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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines
Systems, das ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik
und einen Wireless Adapter aufweist, gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
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In
der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte
eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen
dienen. Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen Sensoren, wie
beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte,
Druck- und Temperaturmessgeräte, pH-Redoxpotentialmessgeräte,
Leitfähigkeitsmessgeräte, etc., welche die entsprechenden Prozessvariablen
Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw.
Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessvariablen
dienen Aktoren, wie zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über
die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt
bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert
werden kann. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte
bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante
Informationen liefern oder verarbeiten. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte
wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.
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In
modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über
Bussysteme (Profibus®, Foundation® Fieldbus, HART®,
etc.) mit übergeordneten Einheiten verbunden. Normalerweise
handelt es sich bei den übergeordneten Einheiten um Leitsysteme bzw.
Steuereinheiten, wie beispielsweise SPS (speicherprogrammierbare
Steuerung) oder PLC (Programmable Logic Controller). Die übergeordneten Einheiten
dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung,
Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte.
Die von den Feldgeräten, insbesondere von Sensoren, erfassten
Messwerte werden über das jeweilige Bussystem an eine (oder
gegebenenfalls mehrere) übergeordnete Einheit(en) übermittelt.
Daneben ist auch eine Datenübertragung von der übergeordneten
Einheit über das Bussystem an die Feldgeräte erforderlich,
insbesondere zur Konfigurierung und Parametrierung von Feldgeräten
sowie zur Ansteuerung von Aktoren.
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Neben
einer drahtgebundenen Datenübertragung zwischen den Feldgeräten
und der übergeordneten Einheit besteht auch die Möglichkeit
einer drahtlosen (wireless) Datenübertragung. Insbesondere
in den Bussystemen Profibus®, Foundation® Fieldbus und HART® ist
eine drahtlose Datenübertragung über Funk spezifiziert.
Ferner sind Funknetzwerke für Sensoren in dem Standard
IEEE 802.15.4 näher spezifiziert. Zur Realisierung einer
drahtlosen Datenübertragung sind neuere Feldgeräte,
insbesondere Sensoren und Aktoren, teilweise als Funk-Feldgeräte
ausgebildet. Diese weisen in der Regel eine Funkeinheit und eine
Stromquelle, durch die eine autarke Stromversorgung des Feldgerätes
ermöglicht wird, als integralen Bestandteil auf.
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Daneben
besteht die Möglichkeit, Feldgeräte ohne Funkeinheit,
insbesondere Sensoren und Aktoren, durch Anschluss eines Wireless
Adapters, der eine Funkeinheit aufweist, zu einem Funk-Feldgerät aufzurüsten.
Solch ein Wireless Adpater ist also eine Einheit, durch die ein „herkömmliches"
Feldgerät, das lediglich für einen drahtgebundenen
Anschluss an einen Feldbus ausgelegt ist, zu einem Funk-Feldgerät
erweitert werden kann. Beispielsweise ist in der Druckschrift
WO 2005/103851 A1 solch
ein Wireless Adapter beschrieben. Der Wireless Adapter wird dabei
an eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere an eine Feldbus-Kommunikationsschnittstelle, des
Feldgerätes angeschlossen, wobei die Verbindung zwischen
Wireless Adapter und Feldgerät in der Regel lösbar
ist. Über die Feldbus-Kommunikationsschnittstelle kann
das Feldgerät die über das Bussystem zu übermittelnden
Daten an den Wireless Adapter senden, der diese dann über
Funk an den Zielort übermittelt. Umgekehrt kann der Wireless
Adapter über Funk Daten empfangen und über die
Feldbus-Kommunikationsschnittstelle an das Feldgerät weiterleiten.
Die Versorgung des Feldgerätes mit elektrischer Leistung
erfolgt in der Regel über eine Stromquelle des Wireless
Adapters.
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In
einem Feldgerät ist eine Mehrzahl von Parametern vorgesehen.
Zum Teil sind diese von dem Hersteller des Feldgerätes
voreingestellt und/oder können durch einen Benutzer eingestellt,
insbesondere geändert, aktiviert und/oder deaktiviert werden. Parameter
eines Feldgerätes sind beispielsweise ein Messbereich,
Grenzwerte, Einheiten, etc.. In entsprechender Weise sind auch in
einem Wireless Adapter Parameter vorgesehen. Parameter des Wireless
Adapters sind beispielsweise Parameter, die sich auf den Betrieb
des Wireless Adapters in einem drahtlosen Netzwerk bezie hen, wie
beispielsweise ein Netzwerkschlüssel oder eine Netzwerk
ID (Netzwerk Identifikation). Weiterhin sind in der Regel in einem
Wireless Adapter Parameter vorgesehen, die sich auf den Betrieb
des Wireless Adapters in Kombination mit dem daran angeschlossenen
Feldgerät beziehen, wie beispielsweise eine minimale Spannungsversorgung
des Feldgerätes oder eine „Duty Cycle Rate", die
angibt, in welchen Zeitabständen durch das Feldgerät
ein Messwert aufzunehmen ist und dementsprechend das Feldgerät
zu aktivieren und mit ausreichend elektrischer Leistung zu versorgen
ist. Ferner können durch einen Wireless Adapter Werte erfasst
werden, wie beispielsweise die Signalqualität eines empfangenen
Signals oder weitere Verbindungsinformationen zu Nachbarknoten des drahtlosen
Netzwerkes. Diese Werte werden hier ebenfalls allgemein als Parameter,
insbesondere als erfasste Parameter, bezeichnet.
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Zur
Inbetriebnahme des Systems aus Feldgerät und damit verbundenem
Wireless Adapter ist in der Regel erforderlich, dass sowohl die
Parameter des Feldgerätes als auch die Parameter des Wireless Adapters
der jeweiligen Anwendung entsprechend eingestellt werden. Auch während
des Betriebs kann ein Einstellen von Parametern des Feldgerätes und/oder
des Wireless Adapters erforderlich sein. Dieses Einstellen, insbesondere Ändern,
Aktivieren und/oder Deaktivieren, von Parametern wird auch als Parametrierung
und/oder Konfigurierung bezeichnet. Eine visuelle Anzeige der aktuell
eingestellten und/oder erfassten Parameter erleichtert es dem Benutzer,
sich über die aktuellen Einstellungen und den aktuellen
Betriebszustand des Feldgerätes und des Wireless Adapters
zu informieren.
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Feldgeräte
weisen oftmals eine in das Feldgerät integrierte Bedieneinheit
auf, welche unter anderem das Einstellen von Parametern, die in
dem Feldgerät vorgesehen sind, direkt am Einsatzort des betreffenden
Feldgerätes ermöglicht. Oftmals ist die Bedieneinheit
als Anzeige- und Bedieneinheit ausgebildet und umfasst neben einer
manuellen Eingabeeinrichtung, wie beispielsweise einem Tastenfeld, auch
eine Anzeigeeinheit, die z. B. die Eingabe von Parametern über
die Bedieneinheit durch eine entsprechende graphisch dargestellte
Menüführung erleichtert. Auf der Anzeigeeinheit
können ferner Parameter, wie beispielsweise die jeweils
aktuell eingestellten Parameter und/oder die durch das Feldgerät erfassten
Parameter (bzw. Werte), wie beispielsweise Messwerte, dargestellt
werden.
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Ferner
besteht die Möglichkeit, Parameter eines Feldgerätes
von einer übergeordneten Einheit aus einzustellen und auf
einer Anzeige derselben anzuzeigen. Hierzu ist in der übergeordneten
Einheit in der Regel ein Bedienprogramm (Bedientool) vorgesehen
(z. B. FieldCare® von Endress +
Hauser), durch das in der Regel eine graphische Benutzeroberfläche
bereitgestellt wird. Ferner sind über solch ein Bedienprogramm
in der Regel die jeweils aktuell eingestellten und/oder erfassten
Parameter auf einer Anzeige der übergeordneten Einheit
darstellbar und es wird die Möglichkeit bereitgestellt,
Parameter des Feldgerätes einzustellen. Die übergeordnete
Einheit kann dabei direkt an dem Feldbus, an dem das betreffende
Feldgerät angeschlossen ist, oder an einem übergeordneten
Kommunikationsnetzwerk angeschlossen sein.
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Daneben
können Parameter eines Feldgerätes auch durch
ein Bediengerät, wie beispielsweise durch einen tragbaren
Personal-Computer (Laptop), ein tragbares Handbediengerät
(Handheld), einen PDA (engl.: Personal Digital Assistant; deutsch:
Persönlicher Digitaler Assistent), etc., auf dem ein Bedienprogramm
(Bedientool) implementiert ist, eingestellt werden. Ferner können über
das Bedienprogramm die jeweils aktuell eingestellten und/oder erfassten
Parameter auf einer Anzeige des Bediengerätes dargestellt
werden. Das Bediengerät kann dabei über den Feldbus,
an dem das zu parametrierende Feldgerät angeschlossen ist,
oder direkt über eine entsprechende, an dem Feldgerät
vorgesehene Service-Schnittstelle mit dem Feldgerät kommunizieren. Durch
ein Bedienprogramm, das in einer übergeordneten Einheit
oder in einem Bediengerät implementiert ist, werden oftmals
mehr Anzeigeoptionen, Statusanzeigen und Auswerteoptionen bereitgestellt,
als dies bei einer Bedienung über eine Anzeige- und Bedieneinheit
direkt am Feldgerät möglich ist.
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In
gleicher Weise besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit,
Parameter eines Wireless Adapters über eine übergeordnete
Einheit, über ein Bediengerät und/oder über
eine an dem Wireless Adapter vorgesehene Anzeige- und Bedieneinheit
einzustellen und/oder anzuzeigen. Um eine Bedienung des Wireless
Adapters, insbesondere ein Einstellen und/oder Anzeigen mindestens
eines Parameters des Wireless Adapters, vor Ort zu ermöglichen,
ist in diesem Fall erforderlich, dass der Wireless Adapter mit einer entsprechenden
Service-Schnittstelle (für eine Bedienung über
ein Bediengerät) und/oder mit einer entsprechenden Anzeige-
und Bedieneinheit (für eine direkte Bedienung über
die Anzeige- und Bedieneinheit) ausgestattet ist. Die Bereitstellung
solch einer Service-Schnittstelle und/oder Anzeige- und Bedieneinheit
an dem Wireless Adapter ist jedoch mit einem erhöhten Leistungsverbrauch
und erhöhten Herstellungskosten des Wireless Adapters verbunden.
Ferner muss ein Benutzer für eine Inbetriebnahme eines
Systems mit einem Feldgerät und einem damit verbundenem
Wireless Adapter vor Ort in separaten Vorgängen die Parameter
des Feldgerätes und die Parameter des Wireless Adapters
einstellen, was mit einem erhöhten Zeitaufwand verbunden
ist.
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Demgemäß besteht
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum
Betreiben eines Systems mit einem Feldgerät und einem Wireless
Adapter, der an einer Kommunikationsschnittstelle des Feldgerätes
angeschlossen ist, bereitzustellen, durch das eine effektive und
zeitsparende Bedienung des Systems, insbesondere des Wireless Adapters,
ermöglicht wird.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch
1, durch eine Verwendung gemäß Anspruch 14 und
durch ein Feldgerät gemäß Anspruch 15
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Systems,
das ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik und einen
Wireless Adapter aufweist, bereitgestellt. Der Wireless Adapter
ist dabei an einer Kommunikationsschnittstelle des Feldgerätes
angeschlossen. Das Verfahren weist nachfolgenden Schritt auf: Bedienen des
Wireless Adapters, insbesondere Anzeigen und/oder Einstellen mindestens
eines Parameters des Wireless Adapters, über das Feldgerät.
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Der
Wireless Adapter ist dabei vorzugsweise lösbar an dem Feldgerät
angeschlossen. Das Bedienen des Wireless Adapters weist vorzugsweise
das Bedienen mindestens eines Parameters des Wireless Adapters,
wie beispielsweise das Anzeigen und/oder Einstellen mindestens eines
Parameters des Wireless Adapters, auf. „Bedienen" kann
jedoch auch das Steuern weiterer Funktionalitäten des Wireless
Adapters über das Feldgerät, wie beispielsweise das
Ein- oder Ausschalten des Wireless Adapters, das Ansteuern einer
bestimmten Funktionalität oder Betriebsweise des Wireless
Adapters, etc. aufweisen. Wie oberhalb erläutert wird,
kann ein „Parameter" sowohl ein einstellbarer, insb. ein änderbarer,
aktivierbarer und/oder deaktivierbarer, Parameter, ein in dem Wireless
Adapter erfasster Parameter sowie ein von dem Hersteller fest vorgegebener,
nicht änderbarer Parameter sein.
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Dadurch,
dass gemäß der vorliegenden Erfindung das Bedienen
des Wireless Adapters über das Feldgerät erfolgt,
ist nicht erforderlich, dass an dem Wireless Adapter eine separate
Service-Schnittstelle für den Anschluss eines Bediengerätes und/oder
eine Anzeige- und Bedieneinheit vorgesehen ist. Vielmehr können
die für das Bedienen erforderlichen Einrichtungen, die
an dem Feldgerät vorgesehen sind, wie beispielsweise eine
Service-Schnittstelle und/oder eine Anzeige- und/oder Bedieneinheit,
auch für das Bedienen des Wireless Adapters mit verwendet
werden. Dadurch werden Herstellungskosten für den Wireless
Adapter eingespart und der Energieverbrauch und Platzbedarf des
Wireless Adapters werden reduziert. Ferner kann ein Benutzer die
Bedienung des Feldgerätes und des Wireless Adapters gemeinsam über
das Feldgerät vornehmen, so dass der Bedienvorgang für
den Benutzer einfach und zeitsparend ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist die Kommunikationsschnittstelle
als Feldbus-Kommunikationsschnittstelle ausgebildet und eine Kommunikation
darüber erfolgt vorzugsweise gemäß dem jeweiligen
Feldbus-Protokoll. Hierbei ist insbesondere ein standardisiertes
Feldbus-System, wie beispielsweise Profibus® (vgl.
Profibus Profile Specification, Version 3.0) oder Foundation®-Fieldbus (vgl. Foundation® Specification, Function Block
Application Process, Revision FS 1.7) geeignet, wobei eine Feldbus-Kommunikationsschnittstelle
gemäß dem HART®-Standard
(vgl. „HART® Field Communication Protocol
Specifications, Revision 7.0"; erhältlich über die
HART® Communication Foundation)
aufgrund der häufigen Anwendung dieses Feldbus-Systems
bevorzugt ist. Hierbei kann ferner vorgesehen sein, dass das Feldgerät
als 2-Leiter-Gerät ausgebildet ist, was bedeutet, dass
sowohl die Kommunikation als auch die Stromversorgung des Feldgerätes über
eine gemeinsame 2-Leiter-Verbindung, die zumindest teilweise durch
die Kommunikationsschnittstelle des Feldgerätes gebildet
wird, erfolgt.
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Grundsätzlich
bestehen verschiedene Möglichkeiten und Kommunikationswege,
ein Bedienen des Wireless Adapters über das Feldgerät
vorzunehmen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung weist der Schritt des Bedienens des
Wireless Adapters das Anzeigen mindestens eines Parameters des Wireless
Adapters, insbesondere eines Wertes des Wireless Adapters, auf einer
Anzeigeeinheit des Feldgerätes auf. Auf der Anzeigeeinheit
können insbesondere von dem Wireless Adapter erfasste Parameter
bzw. Werte, wie beispielsweise die Signalqualität eines
empfangenen Signals oder weitere Verbindungsinformationen zu Nachbarknoten
des drahtlosen Netzwerkes, angezeigt werden. Gemäß einer vorteilhaften
Weiterbildung wird das Einstellen mindestens eines Parameters des
Wireless Adapters über eine Bedieneinheit des Feldgerätes
vorgenommen. Dadurch kann das Einstellen von Parametern auf einfache
Weise vor Ort vorgenommen werden. Ist die Bedieneinheit als kombinierte
Anzeige- und Bedieneinheit ausgebildet, so können auf der
Anzeigeeinheit beispielsweise eine entsprechende Menüführung
bereitgestellt und die jeweils eingestellten Parameter angezeigt
werden.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird der Schritt des Bedienens
des Wireless Adapters von einem Bediengerät aus, das an
einer Service-Schnittstelle des Feldgerätes angeschlossen ist,
durchgeführt. Dabei ist solch eine Service-Schnittstelle
des Feldgerätes (und das entsprechende Bediengerät)
oftmals derart ausgebildet, dass hierüber eine herstellerspezifische
Kommunikation, d. h. nicht gemäß einem standardisierten
Feldbus-Protokoll, erfolgt. Bei den Geräten der Firma Endress
+ Hauser ist solch eine Service-Schnittstelle in der Regel als CDI
(Common Data Interface; deutsch: Gemeinsame Datenschnittstelle)
ausgebildet.
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Sowohl
bei einer Bedienung des Wireless Adapters über eine Anzeige-
und/oder Bedieneinheit des Feldgerätes als auch über
ein an einer Service-Schnittstelle des Feldgerätes angeschlossenes Bediengerät
kann ein Benutzer auf einfache Weise vor Ort über eingestellte,
von dem Hersteller fest vorgegebene und/oder erfasste Parameter
des Wireless Adapters informiert werden und das Einstellen von Parametern
des Wireless Adapters vornehmen. Die Notwendigkeit der Bereitstellung
einer separaten Service-Schnittstelle und/oder Anzeige- und/oder Bedieneinheit
an dem Wireless Adapter für eine Bedienung vor Ort entfällt.
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Daneben
besteht ferner die Möglichkeit, für eine Bedienung
des Wireless Adapters von einer übergeordneten Einheit
(mit einem entsprechenden Bedienprogramm) aus über den
(drahtlosen) Feldbus, den Wireless Adapter und die Kommunikationsschnittstelle
mit dem Feldgerät zu kommunizieren. In entsprechender Weise
kann für eine Bedienung des Wireless Adapters auch von
einem Bediengerät (mit einem entsprechendem Bedienprogramm)
aus über eine entsprechende Schnittstelle zu dem (drahtlosen)
Feldbus, über den Feldbus, den Wireless Adapter und die
Kommunikationsschnittstelle mit dem Feldgerät kommuniziert
werden. In beiden Fällen bildet der Wireless Adapter und
die Kommunikationsschnittstelle für die über den
Feldbus erhaltenen und zu sendenden Informationen bezüglich
der Bedienung lediglich einen transparenten Kommunikationskanal,
das heißt, die Informationen werden hierüber einfach
weitergeleitet, ohne dass sie in dem Wireless Adapter verarbeitet
werden. Die über den Feldbus erhaltenen Informationen werden
in dem Feldgerät verarbeitet und das Feldgerät
führt dann eine Bedienung des Wireless Adapters in Abhängigkeit
von den über den Feldbus erhaltenen Informationen durch.
Hierzu werden vorzugsweise entsprechende Telegramme von dem Feldgerät über
die Kommunikationsschnittstelle an den Wireless Adapter gesendet.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist in dem System aus dem Feldgerät
und dem Wireless Adapter der Wireless Adapter ein Master und das Feldgerät
ein Slave. Insbesondere dann, wenn die Kommunikationsschnittstelle
gemäß dem HART®-Standard
ausgebildet ist, ist in der Regel der Wireless Adapter ein Master
und das Feldgerät ein Slave, so dass eine Kommunikation über
die Kommunikationsschnittstelle in der Regel von dem Wireless Adapter
initiiert wird. Vorzugsweise ist zum Anzeigen mindestens eines Parameters
des Wireless Adapters ein entsprechendes Telegramm mit dem mindestens
einen anzuzeigenden Parameter von dem Wireless Adapter an das Feldgerät
sendbar. Vorzugsweise wird in den Telegrammen, die von dem Wireless
Adapter an das Feldgerät gesendet werden und die vorzugsweise
gemäß dem HART®-Standard aufgebaut
sind, ein entsprechendes Kommando, das ein in dem jeweiligen Bussystem
vordefiniertes oder auch ein herstellerspezifisches Kommando sein kann,
verwendet, durch das angegeben wird, dass der entsprechende, in
dem Telegramm enthaltene mindestens eine Parameter anzuzeigen ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist in dem System aus dem Feldgerät
und dem Wireless Adapter der Wireless Adapter ein Master und das Feldgerät
ein Slave, wobei zum Bedienen des Wireless Adapters über
eine Bedieneinheit des Feldgerätes ein entsprechendes Telegramm
initiierbar und von dem Feldgerät an den Wireless Adapter
sendbar ist. Dadurch, dass das Absenden solch eines Telegramms durch
die Bedieneinheit, wie beispielsweise durch Drücken einer
entsprechenden Taste der Bedieneinheit, initiierbar ist, kann auch
durch das Feldgerät als Slave eine Kommunikation über
die Kommunikationsschnittstelle initiiert werden. Das Telegramm
kann dabei insbesondere für das Anzeigen eines Parameters
eine entsprechende Lese-Anfrage bezüglich dieses Parameters
und/oder für das Einstellen eines Parameters eine entsprechende Schreib-Anfrage
enthalten. Vorzugsweise ist das Telegramm dabei in Form eines Burst-Telegramms
gemäß dem HART®-Standard
ausgebildet. Solch ein Burst-Telegramm kann auch von einem Slave
(hier: dem Feldgerät), der sich dann in der Regel in einem Burst-Modus
befindet, gesendet werden, ohne dass er hierzu von dem Master aufgefordert
wird. Das Burst-Telegramm wird hierbei jedoch nicht zyklisch oder
kontinuierlich von dem Slave gesendet, sondern das Senden wird durch
die Bedieneinheit des Feldgerätes initiiert bzw. ausgelöst.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Benutzer durch Betätigen
der Bedieneinheit einen zu lesenden und/oder zu schreibenden Parameter
auswählt, und das Burst-Telegramm dann eine entsprechende
Lese- und/oder Schreib-Anfrage bezüglich dieses ausgewählten
Parameters enthält. Für solch eine Lese- und/oder Schreib-Anfrage
mindestens eines, über die Bedieneinheit ausgewählten
Parameters kann das Burst-Telegramm insbesondere ein herstellerspezifisches
Kommando aufweisen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist zumindest während der Zeitdauer
des Bedienens des Wireless Adapters über das Feldgerät
in dem System aus dem Feldgerät und dem Wireless Adapter
das Feldgerät in einen Master-Modus und der Wireless Adapter
in einen Slave-Modus schaltbar. Dadurch kann auf einfache Weise
die Möglichkeit bereitgestellt werden, dass während
dieser Zeitdauer eine Kommunikation zwischen Feldgerät
und Wireless Adapter durch das Feldgerät initiierbar ist.
Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Kommunikationsschnittstelle
gemäß dem HART®-Standard ausgebildet
ist. Vorzugsweise wird das Umschalten in diesen Modus über
eine Bedieneinheit des Feldgerätes ausgelöst,
falls die Bedienung von der Bedieneinheit aus erfolgt, oder über
ein an einer Service-Schnittstelle des Feldgerätes angeschlossenes Bediengerät
ausgelöst, falls die Bedienung von dem Bediengerät
aus erfolgt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist auf dem Feldgerät ein Bedienprogramm
für den Wireless Adapter implementiert und durch einen
Benutzer ist über das Bedienprogramm, insbesondere durch Betätigen
einer Anzeige- und Bedieneinheit des Feldgerätes, der Schritt
des Bedienens des Wireless Adapters durchführbar. Diese
Weiterbildung ist insbesondere in Kombination mit der in dem Absatz oberhalb
erläuterten Weiterbildung, gemäß der
das Feldgerät zumindest vorübergehend in einen
Master-Modus schaltbar ist, vorteilhaft. Durch die Bereitstellung
eines Bedienprogramms in dem Feldgerät wird für
den Benutzer durch das Feldgerät eine entsprechende Bedienoberfläche
und Menüführung zum Anzeigen und/oder Einstellen
eines Parameters des Wireless Adapters bereitgestellt, so dass eine Bedienung
des Wireless Adapters auf bequeme Weise durchführbar ist.
Insbesondere bei „intelligenten" Feldgeräten mit
ausreichender Prozessor- und Speicherleistung ist die Bereitstellung
solch eines Bedienprogramms vorteilhaft. Wird die Bedienung des
Wireless Adapters jedoch von einem Bediengerät oder von
einer übergeordneten Einheit aus durchgeführt, so
ist aufgrund der in der Regel deutlich höheren Prozessor-
und Speicherleistung solch eines Bediengerätes bzw. solch
einer übergeordneten Einheit bevorzugt, wenn ein Bedienprogramm
für den Wireless Adapter in dem Bediengerät bzw.
in der übergeordneten Einheit implementiert ist. In diesem
Fall kann das Bedienprogramm aufgrund der höheren verfügbaren Prozessor-
und Speicherleistung im Vergleich zu einem in dem Feldgerät
implementierten Bedienprogramm auch mehr Anzeigeoptionen, Statusanzeigen und
Auswerteoptionen bereitstellen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung wird – vor dem Bedienen des
Wireless Adapters – in dem Feldgerät ein Bedienprogramm
simuliert, durch das eine Bedienung des Wireless Adapters, insbesondere
das Einstellen von mindestens einem Parameter des Wireless Adapters,
Offline simuliert wird, wobei die Offline eingestellten Daten, insbesondere der
mindestens eine Offline eingestellte Parameter, in einem Speicher
des Feldgerätes gespeichert werden. „Offline"
bedeutet dabei, dass während dieser „Offline"
Simulation keine Kommunikation mit dem Wireless Adapter stattfindet.
Folglich kann die Simulation auch dann durchgeführt werden,
wenn der Wireless Adapter noch nicht an dem Feldgerät angeschlossen
ist. Die simulierte Bedienung des Wireless Adapters wird dabei beispielsweise
nur auf der Benutzeroberfläche, die durch das in dem Feldgerät
simulierte Bedienprogramm bereitgestellt wird, vorgenommen. Durch
Speicherung der Offline eingestellten Daten in einem Speicher des
Feldgerätes können diese zu einem späteren
Zeitpunkt in den Wireless Adapter übertragen werden. Beispielsweise
können solche Offline eingestellten Daten bereits durch
den Hersteller des Feldgerätes in dem Speicher des Feldgerätes
gespeichert werden. Durch die Möglichkeit einer zeitlich
versetzten Übertragung der Offline eingestellten Daten
kann der Wireless Adapter ferner vorerst mit seinen bisherigen Parametern
und Einstellungen in Betrieb bleiben. Ähnlich wie bei der oberhalb
erläuterten Weiterbildung ist dann, wenn die Bedienung
des Wireless Adapters von einem Bediengerät oder von einer übergeordneten
Einheit aus durchgeführt wird, aufgrund der in der Regel
deutlich höheren Prozessor- und Speicherleistung solch
eines Bediengerätes bzw. solch einer übergeordneten Einheit
bevorzugt, wenn ein Bedienprogramm für den Wireless Adapter
in dem Bediengerät bzw. in der übergeordneten
Einheit simuliert wird. Die Offline in der übergeordneten
Einheit bzw. in dem Bediengerät eingestellten Daten können
dennoch in einem Speicher des Feldgerätes gespeichert werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung sind zumindest ein Teil der Parameter
des Wireless Adapters, insbesondere die für den Betrieb
des Wireless Adapters notwendigen Parameter, in dem Feldgerät
abgelegt (bzw. gespeichert), wobei bei dem Schritt des Bedienens
des Wireless Adapters zumindest ein Teil dieser abgelegten Parameter
an den Wireless Adapter gesendet werden. Das Senden zumindest eines
Teils dieser abgelegten Parameter an den Wireless Adapter kann dabei
sowohl auf Initiative von dem Feldgerät als auch auf Initiative
von dem Wireless Adapter erfolgen. Ein Vorteil dieser Weiterbildung
besteht darin, dass das Feldgerät für deren Realisierung
keine hohe Prozessor- und Speicherleistung aufweisen muss. Auch
sind für die Realisierung dieser Weiterbildung keine aufwendigen
Softwareänderungen der Gerätesoftware bisheriger Feldgeräte
erforderlich, da die in dem Feldgerät abgelegten Parameter
beispielsweise einfach als separater Menüpunkt unter den
bisherigen Parametern des Feldgerätes abgelegt werden können.
Ferner können ähnlich wie bei der oberhalb erläuterten
Weiterbildung Parameter des Wireless Adapters zunächst
Offline in dem Feldgerät eingestellt, insbesondere geändert,
werden und eine Übertragung derselben in den Wireless Adapter
kann zeitlich versetzt erfolgen. Vorzugsweise wird bei Inbetriebnahme
des Systems aus Wireless Adapter und Feldgerät der Wireless
Adapter mit voreingestellten Parametern gestartet. Dies ist insbesondere
dann relevant, wenn das Feldgerät von dem Wireless Adapter
mit elektrischer Leistung versorgt wird und somit direkt zum Zeitpunkt
der Inbetriebnahme eine Übertragung der in dem Feldgerät
abgelegten Parameter an den Wireless Adapter noch nicht möglich
ist. Durch das Starten in einem solchen Kompatibilitätsmodus
mit voreingestellten Parametern kann beispielsweise gewährleistet
werden, dass der Wireless Adapter bereits mit dem daran angeschlossenen
Feldgerät kommunizieren kann. Sobald das Feldgerät
ausreichend aktiviert ist, insbesondere sobald das Feldgerät
ausreichend mit elektrischer Leistung versorgt und/oder dessen Software
ausreichend hochgefahren ist, wird vorzugsweise der Schritt des
Bedienens des Wireless Adapters durchgeführt. Dabei können
insbesondere die in dem Feldgerät abgelegten Parameter
von dem Feldgerät an den Wireless Adapter übertragen werden,
so dass in dem Wireless Adapter die optimalen Einstellungen der
Parameter in Bezug auf den Betrieb in Kombination mit dem daran
angeschlossenen Feldgerät und in Bezug auf den Betrieb
in dem betreffenden (drahtlosen) Netzwerk vorgenommen werden können.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung erfolgt eine Änderung eines
Parameters des Wireless Adapters, der in dem Feldgerät
abgelegt ist, dadurch, dass zunächst der in dem Feldgerät
abgelegte Parameter geändert wird und anschließend
der geänderte Parameter von dem Feldgerät an den
Wireless Adapter gesendet wird. Das Senden der geänderten
Parameter kann dabei wiederum von dem Feldgerät oder von
dem Wireless Adapter initiiert werden. Eine Änderung der
in dem Feldgerät abgelegten Parameter des Wireless Adapters
kann dabei auf die gleiche Weise wie die Änderung von Parametern
des Feldgerätes erfolgen. Insbesondere kann eine Änderung über
den (drahtlosen) Feldbus von einer übergeordneten Einheit
oder einem Bediengerät aus, von einem an einer Service-Schnittstelle
des Feldgerätes angeschlossenen Bediengerät aus
oder von einer Bedieneinheit am Feldgerät selbst aus erfolgen.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird ferner eine Verwendung eines Feldgerätes
der Prozessautomatisierungstechnik zum Bedienen eines Wireless Adapters,
insbe sondere zum Anzeigen und/oder Einstellen mindestens eines Parameters
des Wireless Adapters, bereitgestellt, wobei der Wireless Adapter
an einer Kommunikationsschnittstelle des Feldgerätes angeschlossen
ist. Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung
ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik mit einer
Kommunikationsschnittstelle, insbesondere einer Feldbus-Kommunikationsschnittstelle,
an der ein Wireless Adapter anschließbar ist, bereitgestellt,
wobei in dem Feldgerät Parameter des anzuschließenden
Wireless Adapters, insbesondere die für den Betrieb des
Wireless Adapters in Kombination mit dem betreffenden Feldgerät
notwendigen Parameter, abgelegt sind. Die oberhalb in Bezug auf
das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen und
die in den Unteransprüchen angegebenen Weiterbildungen
und Varianten sind in entsprechender Weise auch bei der erfindungsgemäßen
Verwendung und bei dem erfindungsgemäßen Feldgerät
realisierbar.
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Weitere
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben
sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Von den Figuren
zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung eines Funknetzwerkes mit mehreren
Feldgeräten;
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2:
ein Blockschaltbild eines Feldgerätes und eines angeschlossenen
Wireless Adapters; und
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3:
ein Blockschaltbild des in 2 dargestellten
Feldgerätes und Wireless Adapters, wobei ein Bediengerät
an einer Service-Schnittstelle des Feldgerätes angeschlossen
ist.
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In 1 ist
ein Funknetzwerk mit mehreren Feldgeräten F1, F2, ...,
F6, die jeweils als Funk-Feldgeräte ausgebildet sind, und
einem Gateway G dargestellt. Die Feldgeräte F1, F2, ...,
F6 stehen untereinander und mit dem Gateway G jeweils in Funkverbindung
FV, was in 1 durch die gestrichelten Linien
dargestellt ist. Dadurch, dass die Feldgeräte F1, F2, ...,
F6 und das Gateway G jeweils über mehrere Funkverbindungen
FV in Verbindung stehen, kann selbst bei einem Ausfall einer der
Funkverbindungen FV die Kommunikation über eine der anderen
Funkverbindungen FV aufrechterhalten werden. Als Funkübertragungstechnologien
für die Funkverbindungen FV sind beispielsweise Frequency
Hopping Spread Spectrum (FHSS) oder Direct Sequence Spread Spectrum
(DSSS) Verfahren geeignet. Aufgrund der benötigten geringen
Sendeleistungen ist auch die Ultrawideband-Technologie (UWB) sehr
gut geeignet. Bei dem Gateway G kann es sich um eine Fernübertragungseinheit,
z. B. das Produkt „Fieldgate" der Firma Endress + Hauser,
handeln. In diesem Fall kann das Gateway G weltweit zum Beispiel
via Internet, GSM oder Festnetz mit einer übergeordneten
Einheit kommunizieren. Ferner kann/können eine (nicht dargestellte) übergeordnete
Einheit und/oder ein (nicht dargestelltes) Bediengerät
auch direkt über eine entsprechende Funkverbindung mit
dem dargestellten Funknetzwerk kommunizieren.
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In
dem Blockschaltbild der 2 sind ein herkömmlich
ausgebildetes Feldgerät 2 und ein daran angeschlossener
Wireless Adapter 4 schematisch dargestellt. Durch Anschluss
des Wireless Adapters 4 kann das Feldgerät 2 zu
einem Funk-Feldgerät, wie es beispielsweise in 1 durch
die Feldgeräte F1, F2, ... F6 dargestellt ist, aufgerüstet
werden. Das Feldgerät 2 weist einen Messwertaufnehmer 6 und eine
Steuereinheit, die als Mikroprozessor 8 ausgebildet ist,
auf. Der Messwertaufnehmer 6 und der Mikroprozessor 8 stehen
miteinander in Kommunikationsverbindung. Ferner weist das Feldgerät 2 eine
mit dem Mikroprozessor 8 in Verbindung stehende drahtgebundene
HART®-Kommunikationsschnittstelle 10 auf.
Der HART®-Kommunikationsschnittstelle 10 ist eine
Funktionseinheit 12 zugeordnet, die durch einen ASIC (engl.:
application specific integrated circuit; deutsch: anwendungsspezifische
integrierte Schaltung) gebildet wird und die das Senden und/oder Empfangen
von digitalen Signalen (entsprechend dem HART®-Standard) über
die HART®-Kommunikationsschnittstelle 10 durchführt. Über
die HART®-Kommunikationsschnittstelle 10 könnte
das Feldgerät 2 alternativ zu dem dargestellten
Anschluss an den Wireless Adapter 4 an ein drahtgebundenes
HART®-Feldbussystem angeschlossen werden.
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Ferner
weist das Feldgerät 2 einen Datenspeicher 14 auf,
in dem unter anderem Parameter des Feldgerätes 2 abgelegt
(bzw. gespeichert) sind. Ein Zugriff auf den Datenspeicher 14 erfolgt über
den Mikroprozessor 8. Für eine Bedienung des Feldgerätes 2 vor
Ort ist an dem Feldgerät 2 eine Anzeige- und Bedieneinheit 16 vorgesehen,
die eine Anzeigeeinheit 18 und eine Bedieneinheit 20 in
Form eines Tastenfeldes aufweist und in Kommunikationsverbindung
mit dem Mikroprozessor 8 steht. Eine Bedienung des Feldgerätes 2 vor
Ort kann auch von einem (nicht dargestellten) Bediengerät
aus vorgenommen werden. Hierzu ist an dem Feldgerät 2 ferner
eine Service-Schnittstelle 22, die in Kommunikationsverbindung
mit dem Mikroprozessor 8 steht, vorgesehen. Die Kommunikation über
die Service-Schnittstelle 22 ist herstellerspezifisch,
d. h. sie erfolgt nicht gemäß einem standardisierten
Feldbus-Protokoll. Der Service-Schnittstelle 22 ist wiederum
eine Funktionseinheit 24 in Form eines ASIC zugeordnet,
durch den das Senden und/oder Empfangen von digitalen Signalen (entsprechend
der herstellerspezifischen Kommunikation) über die Service-Schnittstelle 22 durchgeführt
wird.
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Der
Wireless Adapter 4 weist ebenfalls eine Steuereinheit in
Form eines Mikroprozessors 26 auf. Zum Datenaustausch über
das Funk-Netzwerk ist der Mikroprozessor 26 mit einer Funkeinheit 28 verbunden,
die ein RF-Chipset und eine Antenne 30 aufweist. Die Funkeinheit 28 ist
dabei derart ausgebildet, dass die drahtlose Kommunikation gemäß dem HART®-Standard erfolgt. Der Mikroprozessor 26 ist ferner
mit einem Datenspeicher 32 verbunden, in dem unter anderem
Parameter des Wireless Adapters 4 abgelegt sind. Zur Kommunikation
mit dem Feldgerät 2 weist der Wireless Adapter 4 eine
drahtgebundene HART®-Kommunikationsschnittstelle 34 auf,
der wiederum eine Funktionseinheit 36, die das Senden und/oder
Empfangen von digitalen Signalen über die HART®-Kommunikationsschnittstelle 34 (gemäß dem
HART®-Standard) durchführt,
zugeordnet ist. Die Funktionseinheit 36 wird dabei wiederum durch
einen ASIC gebildet. Bei der in 2 dargestellten
Anordnung werden die HART®-Kommunikationsschnittstelle 10 des
Feldgerätes 2 und die HART®-Kommunikationsschnittstelle 34 des
Wireless Adapters 4 über eine 2-Leiter-Verbindungsleitung 38 miteinander
verbunden. Über diese Verbindung erfolgt sowohl die Kommunikation
zwischen dem Feldgerät 2 und dem Wireless Adapter 4 als auch
die Stromversorgung des Feldgerätes 2 durch den
Wireless Adapter 4.
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Zur
Bereitstellung der Stromversorgung des Feldgerätes 2 (und
des Wireless Adapters 4) weist der Wireless Adapter 4 eine
Stromquelle in Form einer Batterie 40 und ein an der Batterie 40 angeschlossenes
Netzteil 42 auf. Über das Netzteil 42 werden
die Systemkomponenten des Wireless Adapters 4 (über
nicht dargestellte Stromversorgungsleitungen) sowie die Systemkomponenten
des Feldgerätes 2 über die HART®-Kommunikationsschnittstelle 34,
die 2-Leiter-Verbindungsleitung 38, die HART®-Kommunikationsschnittstelle 10 und
ein daran angeschlossenes Netzteil 44 des Feldgerätes 2 mit
elektrischer Leistung versorgt. In den beiden Netzteilen 42 und 44 wird
dabei, wie allgemein in dem Fachgebiet bekannt ist, eine Spannungstransformation
durchgeführt, um für die jeweils versorgten Systemkomponenten
und für die Übertragung der elektrischen Leistung über
die 2-Leiter-Verbindungsleitung die jeweils erforderlichen Spannungswerte bereitzustellen.
Dabei können die einzelnen Netzteile 42 und 44 auch
jeweils in mehrere Netzteilstufen unterteilt sein.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf 2 eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.
Gemäß dieser ersten Ausführungsform erfolgt
ein Bedienen des Wireless Adapters 4 über die
Anzeige- und Bedieneinheit 16 des Feldgerätes.
Für eine Kommunikation zwischen zwei Geräten gemäß dem
HART®-Standard muss eine eindeutige
Zuordnung vorliegen, welches der Geräte in einem Master-Modus
und welches der Geräte in einem Slave-Modus ist. Bei dem
System aus dem Wireless Adapter 4 und dem Feldgerät 2 ist
in der Regel der Wireless Adapter 4 ein Master und das
Feldgerät 2 ein Slave. Soll ein Parameter des
Wireless Adapters 4 auf der Anzeigeeinheit 18 des
Feldgerätes 2 angezeigt werden, so kann der Wireless
Adapter 4 auf eigene Initiative einfach ein entsprechendes Telegramm,
das gemäß dem HART®-Standard
aufgebaut ist, über die HART®-Kommunikationsschnittstelle 10 des
Feldgerätes 2 an das Feldgerät 2 senden.
In dem Telegramm sind dabei der anzuzeigende Parameter und ein entsprechendes
Kommando, durch das angegeben wird, dass der in dem Telegramm enthaltene
Parameter auf der Anzeigeeinheit 18 des Feldgerätes 2 anzuzeigen
ist, enthalten. Bei dem Kommando kann es sich insbesondere um ein herstellerspezifisches
Kommando handeln, das auch in der Gerätesoftware des Feldgerätes 2 implementiert
ist, so dass es korrekt durch das Feldgerät 2 ausgeführt
werden kann. Bei dem anzuzeigenden Parameter kann es sich beispielsweise
um einen in dem Wireless Adapter 4 erfassten Wert, wie
beispielsweise die Signalqualität eines empfangenen Signals oder
weitere Verbindungsinformationen zu Nachbarknoten des Funk-Netzwerkes,
handeln. Ferner kann beispielsweise der aktuelle Batteriestatus
der Batterie 40 des Wireless Adapters 4 angezeigt
werden.
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Daneben
besteht auch die Möglichkeit, dass über die Bedieneinheit 20 des
Feldgerätes 2, und damit von dem Feldgerät 2 aus
eine Kommunikation mit dem Wireless Adapter 4 initiiert
bzw. ausgelöst wird. Beispielsweise kann ein Benutzer über
eine entsprechende, durch die Anzeige- und Bedieneinheit 16 bereitgestellte
Menüführung einen gewünschten Bedienvorgang
des Wireless Adapters 4, insbesondere einen zu lesenden
oder einen zu schreibenden Parameter des Wireless Adapters 4,
auswählen. Solch eine Auswahlmöglichkeit kann
insbesondere dann bereitgestellt und übersichtlich graphisch
dargestellt werden, wenn auf dem Feldgerät 2 ein
Bedienprogramm für den Wireless Adapter 4 implementiert
ist. Nach Auswahl des gewünschten Bedienvorgangs kann der
Benutzer über die Bedieneinheit, insbesondere durch Drücken
einer entsprechenden Taste, das Absenden eines dem ausgewählten
Bedienvorgang entsprechenden Telegramms initiieren. Das Telegramm
ist dabei wiederum gemäß dem HART®-Standard
aufgebaut und weist ein dem ausgewählten Bedienvorgang
entsprechendes Kommando, insbesondere eine Lese- oder eine Schreibanfrage
des ausgewählten Parameters, auf. Vorzugsweise handelt
es sich bei dem Telegramm um ein Burst-Telegramm gemäß dem
HART®-Standard, das jedoch nicht
zyklisch oder kontinuierlich gesendet wird, sondern das nur dann
gesendet wird, wenn der Sendevorgang über die Bedieneinheit 20 des
Feldgerätes 2 ausgelöst wird. Entsprechend
dem in dem Telegramm enthaltenen Kommando wird von dem Wireless
Adapter 4 dann ein Antworttelegramm zurückgesendet,
in dem beispielsweise ein in der Leseanfrage angefragter Parameter
angegeben wird oder in dem bestätigt wird, dass ein in
der Schreibanfrage enthaltener Parameter in den Wireless Adapter 4 geschrieben
wurde. Anschließend kann ein gewünschter Parameter des
Wireless Adapters 4 auf der Anzeigeeinheit 18 des
Feldgerätes 2 angezeigt werden. Wurde über
die Bedieneinheit das Einstellen eines Parameters des Wireless Adapters 4 vorgenommen,
d. h. das von dem Feldgerät 2 gesendete Telegramm
enthielt eine Schreibanfrage dieses Parameters, so kann nach Erhalt
des Antworttelegramms von dem Wireless Adapter 4 auf der
Anzeigeeinheit 18 des Feldgerätes 2 eine
Bestätigung angezeigt werden, dass der gewünschte
Schreibvorgang des Parameters erfolgreich durchgeführt
wurde. Auch diese Anzeigeoptionen, die nach Erhalt des Antworttelegramms
bereitgestellt werden können, sind insbesondere dann möglich,
falls auf dem Feldgerät 2 ein Bedienprogramm für
den Wireless Adapter 4 implementiert ist.
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Alternativ
zu dem oberhalb beschriebenen Auslösen einer Kommunikation über
die Bedieneinheit 20 des Feldgerätes 2 und
zu dem Senden eines Burst-Telegramms kann auch vorgesehen sein,
dass zumindest während der Zeitdauer des Bedienens des
Wireless Adapters 4 das Feldgerät 2 in
dem System aus dem Feldgerät 2 und dem Wireless
Adapter 4 in einen Master-Modus und der Wireless Adpater 4 in
einen Slave-Modus schaltbar ist. Das Umschalten in diesen Modus
und auch das Zurückschalten kann beispielsweise über
die Bedieneinheit 20 des Feldgerätes 2 erfolgen.
Dadurch, dass das Feldgerät 2 während
dieser Zeitdauer in einem Master-Modus ist, kann es auf eigene Initiative
eine Kommunikation mit dem Wireless Adapter 4 initiieren.
In gleicher Weise, wie dies oberhalb in Bezug auf die Auslösung
eines Telegramms über die Bedieneinheit 20 beschrieben wurde,
kann das Feldgerät 2 in diesem Fall auf eigene
Initiative ein dem jeweils von einem Benutzer gewünschten
Bedienvorgang entsprechendes HART®-Telegramm
absenden. Hierzu wird auf die Beschreibung oberhalb verwiesen. Die
Auswahl eines von dem Benutzer gewünschten Bedienvorganges,
die Anzeige von Informationen nach Erhalt eines entsprechenden Antworttelegramms
von dem Wireless Adapter 4 sowie eine entsprechende Menüführung
können insbesondere dann auf der Anzeige- und Bedieneinheit 16 bereitgestellt
werden, wenn auf dem Feldgerät 2 ein Bedienprogramm
für den Wireless Adapter 4 implementiert ist.
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Alternativ
zu den oberhalb beschriebenen Varianten, in denen der jeweilige,
von einem Benutzer gewünschte Bedienvorgang in dem Wireless
Adapter 4 direkt ausgeführt wird, in denen insbesondere ein
einzustellender Parameter des Wireless Adapters 4 direkt
in den Wireless Adapter 4 geschrieben wird, kann ferner
vorgesehen sein, dass – vor dem Bedienen des Wireless Adapters 4 – in
dem Feldgerät 2 ein Bedienprogramm simuliert wird.
Für die Simulation des Bedienprogramms verfügt
das Feldgerät 2 über einen speziellen
Wireless Adapter Offline Modus, der von dem Benutzer ausgewählt
werden kann. In diesem Wireless Adapter Offline Modus kann der Benutzer
dann Bedienvorgänge, insbesondere das Einstellen eines
Parameters des Wireless Adapters 4, zunächst Offline
vornehmen. Dies kann beispielsweise bereits zu einem Zeitpunkt vorgenommen
werden, zu dem der Wireless Adapter 4 noch nicht an dem
Feldgerät 2 angeschlossen ist. Durch das simulierte
Bedienprogramm wird dem Benutzer vorzugsweise die gleiche Bedienoberfläche
auf der Anzeige- und Bedieneinheit 16 bereitgestellt, die
er auch bei einer Online-Bedienung bereitgestellt bekommen würde. Nach
Durchführung des mindestens einen Offline-Bedienvorganges
können die Offline eingestellten Daten, insbesondere der
mindes tens eine Offline eingestellte Parameter, in dem Datenspeicher 14 des Feldgerätes 2 gespeichert
werden. Anschließend können diese Offline eingestellten
Daten auf den Wireless Adapter 4 übertragen werden,
insbesondere können die Offline eingestellten Parameter
in den Wireless Adapter 4 geschrieben und in dessen Datenspeicher 32 übernommen
werden. Die Übertragung kann dabei entweder durch den Benutzer
ausgelöst werden oder sie kann automatisch dann erfolgen,
wenn der Wireless Adapter 4 an das Feldgerät 2 angeschlossen
wird. Bei den in dem Wireless Adapter 4 einzustellenden
Parametern kann es sich insbesondere um Parameter, die sich auf
den Betrieb des Wireless Adapters 4 in einem drahtlosen
Netzwerk beziehen, wie beispielsweise ein Netzwerkschlüssel
oder eine Netzwerk ID (Netzwerk Identifikation), handeln. Diese
Parameter können bereits im Voraus in dem Feldgerät 2 Offline
eingestellt werden und dann, wenn der Wireless Adapter 4 an
das Feldgerät 2 angeschlossen wird, auf diesen übertragen werden.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf 3 eine weitere
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Im Folgenden wird dabei vorwiegend auf die Unterschiede gegenüber
den unter Bezugnahme auf 2 erläuterten Verfahren
eingegangen. Für gleiche Bauteile werden wiederum die gleichen
Bezugszeichen verwendet.
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In 3 ist
ein Bediengerät 46, das als HART®-Handheld
ausgebildet ist, an der Service-Schnittstelle 22 des Feldgerätes 2 angeschlossen.
Das Bediengerät 46 weist eine Anzeige 48 und ein
Tastenfeld 50 zum Bedienen des Bediengerätes 46 auf.
Gemäß dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens erfolgt die Bedienung des Wireless Adapters 4 nicht
von der Anzeige- und Bedieneinheit 16 des Feldgerätes 2 aus,
wie dies oberhalb unter Bezugnahme auf 2 erläutert
wurde, sondern sie wird von dem Bediengerät 46 aus (über
das Feldgerät 2) vorgenommen.
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Bei
der Bedienung des Wireless Adapters 4 von dem Bediengerät 46 aus
sind die gleichen Varianten, wie sie oberhalb bei einer Bedienung
von der Anzeige- und Bedieneinheit 16 aus erläutert
wurden, in entsprechender Weise möglich. Insbesondere kann
der Wireless Adapter 4 (Master) auf eigene Initiative ein
Telegramm, das gemäß dem HART®-Standard
aufgebaut ist, über die HART®-Kommunikationsschnittstelle 10 des
Feldgerätes 2, über das Feldgerät 2 (Slave)
an das Bediengerät 46 senden, um einen Parameter
des Wireless Adapters 4 auf der Anzeige 48 des
Bediengerätes 46 anzuzeigen. Ferner kann das Absenden
eines Telegramms, vorzugsweise eines Burst-Telegramms gemäß dem HART®-Standard, von dem Feldgerät 2 (Slave)
an den Wireless Adapter 4 durch Betätigen des
Tastenfelds 50 des Bediengerätes 46 initiiert
werden. Als weitere Alternative kann zumindest während
der Zeitdauer des Bedienens des Wireless Adapters 4 das Feldgerät 2 in
dem System aus dem Feldgerät 2 und dem Wireless
Adapter 4 in einen Master-Modus und der Wireless Adpater 4 in
einen Slave-Modus schaltbar sein. Das Umschalten in diesen Modus
und auch das Zurückschalten kann beispielsweise über
das Bediengerät 46 erfolgen. Grundsätzlich
besteht auch die Möglichkeit, wie oberhalb unter Bezugnahme
auf 2 erläutert wurde, in dem Feldgerät 2 ein
Bedienprogramm zu simulieren und einen Bedienvorgang des Wireless
Adapters 4 zunächst Offline von dem Bediengerät 46 aus
vorzunehmen. Ferner besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit,
dass auf dem Feldgerät 2 bei den betreffenden
Varianten ein Bedienprogramm implementiert ist. Aufgrund der in
der Regel höheren Prozessor- und Speicherleistung eines
Bediengerätes ist jedoch bevorzugt, dass solch ein Bedienprogramm
für den Wireless Adapter 4 auf dem Bediengerät 46 simuliert
wird oder implementiert ist. Wird das Bedienprogramm auf dem Bediengerät 46 simuliert,
so können die Offline eingestellten Daten dennoch in dem
Datenspeicher 14 des Feldgerätes 2 gespeichert
werden, bevor sie an den Wireless Adapter 4 übertragen
werden.
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Wie
eingangs erläutert wurde, besteht grundsätzlich
auch die Möglichkeit, den Wireless Adapter 4 von
einer (nicht dargestellten) übergeordneten Einheit aus
oder von einem (nicht dargestellten) an den drahtlosen Feldbus angeschlossenen
Bediengerät aus zu bedienen. Dabei erfolgt die für
die Bedienung erforderliche Kommunikation von der übergeordneten
Einheit oder dem Bediengerät aus über den drahtlosen
Feldbus zu dem Wireless Adapter 4. In dem Wireless Adapter 4 werden
die erhaltenen Informationen nicht verarbeitet, sondern sie werden
direkt über die HART®-Kommunikationsschnittstelle 10 des
Feldgerätes 2 an das Feldgerät 2 weitergeleitet,
d. h. der Wireless Adapter bildet bezüglich dieser Telegramme
einen transparenten Kommunikationskanal. Von dem Feldgerät 2 aus
kann dann eine Bedienung des Wireless Adapters 4 erfolgen. Für
die Antworttelegramme, die von dem Wireless Adapter 4 an
das Feldgerät 2 gesendet werden, wird der oberhalb
erläuterte Kommunikationsweg dann in umgekehrter Richtung
zu der übergeordneten Einheit oder dem Bediengerät
hin durchlaufen. Wie unter Bezugnahme auf 3 bereits
für das an der Service-Schnittstelle 22 angeschlossene
Bediengerät 46 erläutert wurde, ist auch
bei einer Bedienung von der übergeordneten Einheit oder
von dem an dem drahtlosen Feldbus angeschlossenen Bediengerät
aus bevorzugt, dass bei den betreffenden Varianten des erfindungsgemäßen
Verfahrens ein Bedienprogramm für den Wireless Adapter 4 auf
der übergeordneten Einheit bzw. auf dem Bediengerät
und nicht auf dem Feldgerät 2 simuliert wird oder
implementiert ist.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf 2 eine weitere
Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens erläutert. Bei dieser Ausführungsform
ist zumindest ein Teil der Parameter des Wireless Adapters 4 in
dem Feldgerät 2, insbesondere in dem Datenspeicher 14 des
Feldgerätes 2, abgelegt. Bevorzugt werden vor
allem die Parameter des Wireless Adapters 4, die für
den Betrieb des Wireless Adapters 4 notwendig sind und
die insbesondere für den Betrieb des Wireless Adapters 4 in
Kombination mit dem betreffenden Feldgerät 2 notwendig
sind, in dem Feldgerät 2 abgelegt. Dadurch sind
diese Parameter direkt nach Anschluss des Wireless Adapters 4 an
das Feldgerät 2 (sobald das Feldgerät 2 ausreichend
aktiviert ist) für den Wireless Adapter 4 verfügbar.
Diese Parameter sind insbesondere Parameter, die für den
Betrieb des Wireless Adapters 4 in dem betreffenden Funk-Netzwerk
notwendig sind, wie beispielsweise ein Netzwerkschlüssel
oder eine Netzwerk ID (Netzwerk Identifikation). Weiterhin weisen die
in dem Feldgerät 2 abgelegten Parameter des Wireless
Adapters 4 vorzugsweise die Parameter auf, die für
den Betrieb des Wireless Adapters 4 in Kombination mit
dem Feldgerät 2 erforderlich sind. Diese Feldgeräte-spezifischen
Parameter können beispielsweise Parameter in Bezug auf
eine getaktete Betriebsweise des Feldgerätes 2 (Duty
Cycle Mode), in der das Feldgerät 2 durch den
Wireless Adapter 4 nur zu den Zeiten aktiviert wird, in
denen es einen Messwert aufnehmen muss, sein, wie beispielsweise
eine minimale Spannungsversorgung des Feldgerätes in allen
Betriebsweisen, eine Anlaufzeit des Feldgerätes 2,
bis es einen gültigen Messwert liefert, ein Anlaufstrom
für das Feldgerät 2 und die Zeitdauer
des Anlaufstroms oder eine „Duty Cycle Rate", die angibt,
in welchen Zeitabständen durch das Feldgerät 2 ein
Messwert aufzunehmen ist. Weiterhin weisen die in dem Feldgerät 2 abgelegten
Parameter des Wireless Adapters 4 vorzugsweise die Parameter
auf, die sich auf eine Betriebsweise des Wireless Adapters 4 in
dem betreffenden Funk-Netzwerk beziehen, wie beispielsweise Parameter,
die angeben, ob der Wireless Adapter 4 einen Endknoten
ohne Routing-Funktionalität oder aber einen Routing-Knoten
in dem Funk-Netzwerk bildet, eine Einstellung der Funk-Sendeleistung,
Angaben bezüglich einer Priorität der gesendeten
Daten oder ein Frequenzband für die Kommunikation bzw.
eine Angabe bezüglich nicht zu verwendender Frequenzbänder. Die
in dem Feldgerät 2 abgelegten Parameter des Wireless
Adapters 4 können selbstverständlich
auch nur einen Teil der oberhalb genannten Parameter und/oder auch
noch weitere Parameter aufweisen.
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Wird
das System aus Feldgerät 2 und Wireless Adapter 4 erstmalig
in Betrieb genommen, so sind vorzugsweise in dem Wireless Adapter 4,
insbesondere in dessen Datenspeicher 32, zumindest die Parameter
des Wireless Adapters 4 gespeichert, die ein Hochfahren
des Wireless Adapters 4, eine Kommunikation des Wireless
Adapters 4 mit dem Feldgerät 2 und eine
Energieversorgung und ein Hochfahren des Feldgerätes 2 ermöglichen.
Durch diese voreingestellten Parameter wird also das Starten des Wireless
Adapters 4 in einem Kompatibilitätsmodus, der
vorzugsweise verschiedene Feldgerätetypen unterstützt,
ermöglicht. Sobald das Feldgerät ausreichend aktiviert
ist, insbesondere sobald das Feldgerät ausreichend mit
elektrischer Leistung versorgt und/oder dessen Software ausreichend
hochgefahren ist, wird vorzugsweise der Schritt des Bedienens des
Wireless Adapters 4 durchgeführt. Hierzu werden
die in dem Feldgerät 2 abgelegten Parameter des
Wireless Adapters 4 auf den Wireless Adapter 4 übertragen
und in dessen Datenspeicher 32 gespeichert, so dass der
Wireless Adapter 4 mit diesen Parametern betreibbar ist.
Wie oberhalb unter Bezugnahme auf die 2 und 3 erläutert
wurde, kann die Übertragung der Parameter von dem Wireless Adapter 4 aus,
von der Anzeige- und Bedieneinheit 16 des Feldgerätes 2 aus,
von einem an der Service-Schnittstelle 46 des Feldgerätes 2 angeschlossenen
Bediengerätes 46 aus oder auch von einer an dem
drahtlosen Feldbus angeschlossenen übergeordneten Einheit
oder von einem an dem drahtlosen Feldbus angeschlossenen Bediengerät
aus initiiert werden.
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Die
in dem Feldgerät 2 abgelegten Parameter des Wireless
Adapters 4 bilden einen Bestandteil der Feldgeräte-Daten
bzw. Feldgeräte-Parameter, so dass ein Zugriff auf diese,
insbesondere das Einstellen und/oder Anzeigen dieser Parameter,
in gleicher Weise erfolgen kann, wie dies für die Feldgeräte-Daten
bzw. Feldgeräte-Parameter möglich ist. Ein Zugriff
kann beispielsweise von der Anzeige- und Bedieneinheit 16 des
Feldgerätes 2 aus, von einem an der Service-Schnittstelle 22 des
Feldgerätes 2 angeschlossenen Bediengerät 46 aus,
oder, wie oberhalb angegeben ist, auch über den drahtlosen
Feldbus von einer übergeordneten Einheit oder einem an
den drahtlosen Feldbus angeschlossenen Bediengerät aus
erfolgen. Für einen Zugriff auf die Parameter des Wireless
Adapters 4 in dem Feldgerät 2 kann ferner ein
separater Menüpunkt („Wireless Adapter Parameter”)
in der Gerätesoftware des Feldgerätes 2 vorgesehen
sein. Durch Auswahl dieses Menüpunktes kann dann ein Benutzer
auf diese Parameter zugreifen, um diese Parameter einzustellen oder
anzuzeigen. Vorzugsweise erfolgt dabei eine Änderung eines Parameters
des Wireless Adapters 4, der in dem Feldgerät 2 abgelegt
ist, dadurch, dass zunächst der in dem Feldgerät 2 abgelegte
Parameter geändert wird. Hierzu sind insbesondere die oberhalb
angegebenen Zugriffsmöglichkeiten gegeben. Erst anschließend
wird dann der geänderte Parameter von dem Feldgerät 2 an
den Wireless Adapter 4 gesendet. Diese Übertragung
des geänderten Parameters an den Wireless Adapter 4 kann
dabei insbesondere gemäß den Varianten erfolgen,
die in dem Absatz oberhalb für die Übertragung
der Parameter nach Inbetriebnahme angegeben sind. Ähnlich
wie bei der oberhalb erläuterten Simulation eines Bedienprogramms
in dem Feldgerät 2 kann auch bei dieser Ausführungsform
zunächst eine Bedienung des Wireless Adapters 4 Offline
durchgeführt werden, d. h. die Parameter des Wireless Adapters 4 werden
zunächst nur in dem Feldgerät 2 geändert.
Die Offline eingestellten Daten werden dann wiederum erst zu einem
späteren Zeitpunkt an den Wireless Adapter 4 übertragen.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere
besteht bei der unter Bezugnahme auf 2 erläuterten
Ausführungsform, bei welcher in dem Feldgerät
ein Bedienprogramm simuliert wird, ebenfalls die Möglichkeit,
bei Inbetriebnahme des Systems aus Feldgerät und Wireless
Adapter den Wireless Adapter zunächst in einem Kompatibilitätsmodus
zu starten und erst anschließend die Offline eingestellten
Daten von dem Feldgerät auf den Wireless Adapter zu übertragen,
wie dies in Bezug auf die Ausführungsform erläutert
wurde, bei welcher Parameter des Wireless Adapters in dem Feldgerät abgelegt
sind.
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Die
verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
können bei herkömmlichen Feldgeräten
auf einfache Weise durch ein Update der Gerätesoftware
des betreffenden Feldgerätes realisiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2005/103851
A1 [0005]