DE102008054088A1 - Elektrisches Gerät und Verfahren zu dessen Betrieb - Google Patents

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Abstract

Es werden ein elektrisches Gerät mit z. B. einer Batterie als interne Spannungsquelle (48), einem Spannungssensor (46) zum Erfassen einer Höhe einer von der Spannungsquelle (48) im Betrieb gelieferten Versorgungsspannung und ein Verfahren zu dessen Betrieb angegeben, wobei ein Umschalter (44) von dem Spannungssensor (46) bei Unterschreiten eines vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwerts für die Versorgungsspannung ansteuerbar ist oder angesteuert wird und wobei der Umschalter (44) einen von mindestens zwei Wirkpfaden, Standardwirkpfad (34) bzw. Ausnahmewirkpfad (40), auswählt, wobei ein erster und ein zweiter Wirkpfad (34, 40) der mindestens zwei Wirkpfade (34, 40) jeweils eine erste bzw. zweite Funktionseinheit (36, 38) zur Implementation unterschiedlicher Sicherheitsanforderungsstufen umfasst, z. B. SIL3 für den Standardwirkpfad (34) und SIL2 für den Ausnahmewirkpfad (40).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät mit einer internen Spannungsquelle, also z. B. einer Batterie. Speziell betrifft die Erfindung solche elektrische Geräte, die als Feldgeräte oder dezentrale Peripheriegeräte in einer Automatisierungsumgebung fungieren. Beispiele für derartige Geräte sind Sensoren oder als Schnittstelle zwischen solchen Sensoren und übergeordneten Einheiten fungierende Geräte. Die Geräte sind normalerweise an ein Kommunikationsnetzwerk, z. B. einen Feldbus oder dergleichen, angeschlossen oder anschließbar und die Ausgestaltung als Gerät ohne interne Spannungsquelle eröffnet im jeweils zu automatisierenden technischen Prozess Einsatzmöglichkeiten auch an Orten, an denen keine elektrische Energieversorgung zur Verfügung gestellt wird/werden kann oder werden soll.
  • Elektrische Geräte mit interner Spannungsquelle, z. B. Batterie, Akku, Kondensator usw., verbrauchen naturgemäß während des Betriebs die in der internen Spannungsquelle gespeicherte elektrische Energie. Sobald die gespeicherte elektrische Energie zur Neige geht, ist zu besorgen, dass eine ordnungsgemäße Funktionalität des jeweiligen Gerätes nicht mehr gewährleistet ist. Spätestens, wenn die in der internen Spannungsquelle gespeicherte Energie aufgezehrt ist oder einen unteren Schwellwert unterschreitet, fällt das jeweilige elektrische Gerät aus.
  • Dies ist an sich bekannt und im Stand der Technik sind zur Lösung dieses Problems Ansätze bekannt geworden, die sich im Wesentlichen damit befassen, wie einer übergeordneten Einheit oder einer menschlichen Aufsichtsperson die bevorstehende Funktionsbeeinträchtigung oder der bevorstehende Funktionsausfall signalisiert werden kann. In dieser Hinsicht sind z. B. Anzeigemittel zur Visualisierung des jeweiligen Betriebsstatus bekannt geworden, so dass anhand solcher Anzei gemittel für eine Aufsichtsperson der Status des jeweiligen Gerätes schnell erkennbar ist. Wenn ein solcher Status über kommunikative Verbindungen, die zwischen einem solchen Gerät und einer übergeordneten Einheit bestehen, weitergeleitet wird, kann die übergeordnete Einheit solche Statusmeldungen auswerten und für eine Aufsichtsperson aufbereiten. Für die Aufsichtsperson entfällt dann unter Umständen eine zeitaufwändige Kontrolle einer Vielzahl einzelner Geräte am jeweiligen Einbauort und die Kontrolle kann sich auf diejenigen Geräte beziehen, die als ausgefallen oder ausfallgefährdet ausgewiesen sind. Wenn einzelne Geräte in einem komplexen Automatisierungssystem redundant ausgeführt sind, ergibt sich auch bisher, dass im Fall der Betriebsbeeinträchtigung eines Gerätes zum redundanten Gerät umgeschaltet wird.
  • Nachdem sich die Ansätze im Stand der Technik im Wesentlichen auf eine Statusanzeige oder Statusweiterleitung beschränken, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, aufzuzeigen, wie die Betriebsbereitschaft eines einzelnen Gerätes so lange wie möglich aufrechterhalten werden kann.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Dazu ist bei einem elektrischen Gerät mit einer internen Spannungsquelle, einem Spannungssensor, zum Erfassen einer Höhe einer von der Spannungsquelle im Betrieb gelieferten Versorgungsspannung, und einem von dem Spannungssensor bei Unterschreiten eines vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwerts ansteuerbaren Umschalter vorgesehen, dass der Umschalter einen von mindestens zwei Wirkpfaden im Gerät auswählt, wobei ein erster und ein zweiter Wirkpfad der mindestens zwei Wirkpfade jeweils eine erste bzw. zweite Funktionseinheit zur Implementation unterschiedlicher Sicherheitsanforderungsstufen umfasst. Je nach von der internen Spannungsquelle noch verfügbarer elektrischer Energie wird also mittels des Umschalters zwischen dem ersten und dem zweiten Wirkpfad und evtl. weiteren Wirkpfaden des Gerätes umgeschaltet. Als Wirkpfad wird hier und im Folgenden die mit dem Gerät jeweils implementierte Funktionalität in Bezug genommen.
  • Ein „normales” Gerät hat üblicherweise nur einen solchen Wirkpfad, nämlich im Falle z. B. eines Sensors einen Sensoreingang am Beginn des Wirkpfades, danach eine oder mehrere Funktionseinheiten zur Verarbeitung des Sensorsignals, z. B. Filterung, Analog-Digital-Wandlung, usw., und sodann einen Ausgang, mit dem das Gerät an andere Geräte oder ein Kommunikationsnetzwerk anschließbar ist. Der Ausgang stellt gleichsam das Ende des Wirkpfades dar. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass jede von einem solchen Wirkpfad umfasste Funktionalität naturgemäß bei deren Betrieb elektrische Energie verbraucht und insoweit einen eventuell bevorstehenden Ausfall des elektrischen Gerätes aufgrund Energiemangels noch beschleunigt. Als besonders kritisch in diesem Zusammenhang, d. h. als vergleichsweise starke Energieverbraucher, haben sich Funktionseinheiten herausgestellt, die zur Implementation einer von dem Gerät jeweils gewährleisteten Sicherheitsanforderungsstufe vorgesehen sind. Die Erfindung schlägt dementsprechend vor, dass während eines normalen Betriebszustandes des elektrischen Gerätes ein Wirkpfad aktiviert ist, der eine Funktionseinheit zur Implementation der mit dem Gerät jeweils assoziierten Sicherheitsanforderungsstufe vorgesehen ist. Sobald mit dem Spannungssensor detektiert wird, dass die von der Spannungsquelle gelieferte Versorgungsspannung einen vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwert unterschreitet, wird ein von dem Gerät umfasster Umschalter angesteuert und der Umschalter bewirkt eine Deaktivierung des bisher aktiven Wirkpfades und aktiviert stattdessen einen weiteren Wirkpfad, der eine Funktionseinheit umfasst, mit der eine andere Sicherheitsstufe implementiert ist. Eine solche Funktionseinheit ist so ausgewählt, dass diese in Bezug auf die Energieanforderungen günstiger ist, als diejenige, die in dem Wirkpfad enthalten ist, der bei Unterschreiten des Schwellwertes mittels des Umschalters deaktiviert wird.
  • Die o. g. Aufgabe wird ebenfalls mit einem Verfahren zum Betrieb des soeben erläuterten elektrischen Gerätes gelöst. Dazu ist vorgesehen, dass mit dem Spannungssensor eine Höhe der von der Spannungsquelle gelieferten Versorgungsspannung er fasst wird, dass die erfasste Höhe der Versorgungsspannung mit zumindest einem vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwert verglichen wird und der Umschalter in Abhängigkeit von einer Über- oder Unterschreitung des Schwellwertes angesteuert wird.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das elektrische Gerät genau zwei Wirkpfade, die im Folgenden zur Unterscheidung als Standardwirkpfad und Ausnahmewirkpfad bezeichnet werden, umfasst, wobei der Standardwirkpfad neben der Funktionseinheit zur Implementation einer jeweiligen Sicherheitsanforderungsstufe zumindest eine weitere Funktionseinheit umfasst, für die vom Ausnahmewirkpfad kein Pendant umfasst ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Ausnahmewirkpfad zumindest eine Funktionseinheit weniger umfasst, als dies für den Standardwirkpfad vorgesehen ist. Als Beispiel für eine derartige Funktionseinheit, die vom Ausnahmewirkpfad nicht umfasst ist, kann eine Funktionseinheit zur Signalvorverarbeitung angenommen werden, so dass das elektrische Gerät bei Unterschreiten eines Schwellwertes für die Versorgungsspannung quasi Rohdaten oder ungefilterte Daten z. B. eines Sensors liefert und die ansonsten vom elektrischen Gerät mit einer solchen Funktionseinheit erbrachte Verarbeitungsleistung jetzt von einem dem Gerät in der jeweiligen Automatisierungslösung nachgeordneten Gerät, z. B. einer übergeordneten Einheit, übernommen werden muss. Eine solche übergeordnete Einheit, z. B. ein dezentrales Peripheriegerät mit eigener Verarbeitungseinheit, eine Zentraleinheit einer speicherprogrammierbaren Steuerung oder ein Prozessrechner, wie er in einer Leitstation oder dergleichen üblicherweise vorgesehen ist, haben normalerweise Kapazität, um solche Aufgaben im Ausnahmefall übernehmen zu können. Mit der vom jeweiligen elektrischen Gerät jetzt noch erbrachten reduzierten Funktionalität ist dessen Ausfallzeitpunkt aufgrund eines Versorgungsspannungsverlustes auf jeden Fall in die Zukunft verschoben.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass es sich bei dem elektrischen Gerät um ein Gerät mit einem Eingang zum Anschluss eines Sensors und einem Ausgang zum Anschluss an ein Kommunikationsnetzwerk handelt, wobei die Umgehung der oder jeder weiteren Funktionseinheit im Standardwirkpfad bei Auswahl des Ausnahmewirkpfads im Betrieb des Gerätes bewirkt, dass von dem Sensor erhältliche Sensordaten ohne Vorverarbeitung in das Kommunikationsnetzwerk gelangen. Das elektrische Gerät ist damit dann quasi auf die reine Sensorfunktionalität reduziert und führt allenfalls noch Funktionen aus, wie sie mit einer vergleichsweise niedrigen Sicherheitsanforderungsstufe assoziiert sind. Zusätzliche Funktionalität, die das elektrische Gerät normalerweise bereitstellt, um zentrale Einheiten, dezentrale Peripheriegeräte, Zentraleinheiten, Leitstationen, Prozessrechner, zu entlasten, sind deaktiviert. In einer solchen Ausnahmesituation kann eine derartige Funktionalität durch eine oder mehrere der vorgenannten in der Automatisierungslösung höherrangige Einheiten übernommen werden. Insgesamt kommt es damit zu keinem Funktionsausfall, sondern nur zu einer Funktionsverlagerung und der Ausfallzeitpunkt des elektrischen Gerätes ist auf jeden Fall in die Zukunft verlagert. Ein sicherer Betrieb des jeweiligen technischen Prozesses mit der zu dessen Steuerung und Überwachung vorgesehenen Automatisierungslösung kann also länger aufrechterhalten werden.
  • Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Funktionseinheit zur Implementation einer jeweiligen Sicherheitsanforderungsstufe im Standardwirkpfad für eine höhere Sicherheitsanforderungsstufe vorgesehen ist als deren Pendant im Ausnahmewirkpfad. Diese Ausgestaltung der Erfindung geht davon aus, dass solche Funktionseinheiten mit steigender Sicherheitsanforderungsstufe mehr elektrische Energie benötigen und zwar aufgrund zusätzlicher Funktionen, die bei einer Implementation einer höheren Sicherheitsanforderungsstufe zu erfüllen sind. Wenn also im Ausnahmewirkpfad eine Funktionseinheit vorgesehen ist, die eine geringere Sicherheitsanforderungsstufe implementiert, ist mit einer Umschaltung zum Ausnahmewirkpfad im Falle eines für die Versorgungsspannung unterschrittenen Schwellwertes der Ausfallzeitpunkt des elektrischen Gerätes aufgrund eines Spannungsverlustes ebenfalls in die Zukunft verschoben.
  • In bevorzugten Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Umschalter je nach Ansteuerung Energiesparmaßnahmen für das Gerät aktiviert oder deaktiviert. Als Beispiel für derartige Energiesparmaßnahmen kann eine Reduktion einer internen Taktfrequenz, eine Deaktivierung eines von dem Gerät eventuell umfassten oder mit dem Gerät kombinierten Monitors oder dergleichen oder zunächst eine Reduktion oder Deaktivierung einer für einen derartigen Monitor vorgesehenen Hintergrundbeleuchtung genannt werden. Weitere Beispiele für eventuelle Energiesparmaßnahmen sind eine Deaktivierung einer Möglichkeit für ein Firmware-Update und/oder eine Deaktivierung von Statistik-, Protokollierungs- oder sonstigen Datensammelfunktionen. Ebenfalls können als Energiesparmaßnahmen einzelne Peripherieanschlüsse, z. B. ein Infrarotanschluss oder dergleichen, deaktiviert sein.
  • Zusätzlich oder alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass der Umschalter je nach Ansteuerung ein Statusanzeigemittel, also z. B. eine LED, des Gerätes aktiviert oder deaktiviert. Damit kann der Betriebszustand des jeweiligen Gerätes auch unmittelbar dem jeweiligen Bedienpersonal signalisiert werden.
  • Ohne solche Statusanzeigemittel wird der jeweilige Betriebszustand des elektrischen Gerätes zumindest diesem entlang dem Kommunikationsnetzwerk nachfolgenden Einheiten mitgeteilt, und zwar z. B. indem eine solche Einheit plötzlich anstelle vorverarbeiteter Messwerte die Messwerte nur noch als Rohdaten erhält oder indem in die zu übermittelnden Daten ein Datum integriert wird, dass den Betriebszustand des Gerätes kodiert, um z. B. anzuzeigen, dass nur noch eine Funktionseinheit aktiv ist, mit der eine geringere als eigentlich vorgesehene Sicherheitsanforderungsstufe implementiert ist.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten und Kombinationen, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen.
  • Es zeigen
  • 1 ein Automatisierungssystem mit darin als Prozessperipherie fungierenden elektrischen Geräten und
  • 2 weitere Details eines solchen elektrischen Gerätes in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung.
  • 1 zeigt schematisch vereinfacht ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Automatisierungssystem, das zur Steuerung und/oder Überwachung eines nicht näher dargestellten technischen Prozesses 12 vorgesehen ist. Das Automatisierungssystem 10 umfasst eine Anzahl untereinander kommunikativ verbundener Einheiten. Für die kommunikative Verbindung ist üblicherweise ein Bus 14, z. B. ein Feldbus, vorgesehen. In der in 1 dargestellten Situation umfasst das Automatisierungssystem 10 eine Leitstation 16, z. B. eine speicherprogrammierbare Steuerung, und mehrere so genannte dezentrale Peripheriegeräte 18, 20, 22. An eines der dezentralen Peripheriegeräte 20 sind Feldgeräte 24, 26 angeschlossen, bei denen es sich um elektrische Geräte handeln kann, wie sie von der Erfindung betroffen sind. Entsprechend werden die Feldgeräte 24, 26 nachfolgend kurz als Gerät 24, 26 bezeichnet.
  • Bei den Geräten 24, 26 kann es sich z. B. um Feldgeräte in Form so genannter intelligenter Sensoren handeln, also Geräte, die neben dem eigentlichen Sensor noch eine Verarbeitungsfunktionalität umfassen und insoweit übergeordnete Geräte, also gemäß der in 1 dargestellten Topologie dezentrale Peripheriegeräte 1822 und/oder Leitstationen 16, entlasten. Die Geräte 24, 26 fungieren als Schnittstelle zum technischen Prozess 12 insofern, als sie Daten aus dem technischen Prozess 12, z. B. Temperaturen, Füllstände usw., aufnehmen und diese Daten dem Automatisierungssystem 10 zur Beeinflussung des technischen Prozesses 12 entsprechend einer jeweils vorgegebenen Automatisierungslösung zur Verfügung stellen. Abweichend von der Darstellung in 1 können die Geräte 24, 26 auch unmittelbar an den Bus 14 angeschlossen sein. Insoweit unterscheiden sich derartige Geräte von den dargestellten Geräten 24, 26 nur durch ein eventuell zusätzlich erforderliches Busmodul oder dergleichen.
  • 2 zeigt eines der elektrischen Geräte 24, 26 (1) zwar in schematisch vereinfachter Art und Weise, aber mit weiteren Details. Danach umfasst das Gerät 24, 26 als eigentlichen Sensor ein sensitives Element 28, z. B. ein temperatursensi tives Element. Diesem nachgeordnet ist ein Eingang 30 zum Anschluss des sensitiven Elements 28. Diesem wiederum nachgeordnet ist eine Rohdateneinheit 32, mit der z. B. eine Analog-Digital-Wandlung der von dem sensitiven Element 28 erhaltenen Daten vorgenommen wird. Daran schließt sich zumindest mittelbar ein erster Wirkpfad 34 im elektrischen Gerät 24 an. Mit dem Begriff erster Wirkpfad 34 werden Funktionen und Verarbeitungen zusammengefasst, die „stromabwärts” der Rohdatenverarbeitung indem elektrischen Gerät 24 durchgeführt werden. Als Beispiel ist eine Funktionseinheit 36 zur Implementierung einer Sicherheitsanforderungsstufe gezeigt. Des Weiteren ist für den ersten Wirkpfad 34 eine weitere Funktionseinheit 38 gezeigt, die z. B. eine Vorverarbeitung der Rohdaten vornimmt, also z. B. eine Filterung und dergleichen.
  • Neben dem bereits erläuterten Wirkpfad, der zur Unterscheidung als erster Wirkpfad oder Standardwirkpfad 34 bezeichnet wird, umfasst das Gerät 24 einen zweiten oder Ausnahmewirkpfad 40, der ebenfalls zumindest eine Funktionseinheit 42 zur Implementation einer bestimmten Sicherheitsanforderungsstufe umfasst. Die Auswahl entweder des Standard- oder des Ausnahmewirkpfades 34, 40 erfolgt mittels eines Umschalters 44 und der Umschalter 44 seinerseits wird durch einen Spannungssensor 46, der im Betrieb des elektrischen Gerätes 24 zum Erfassen einer Höhe von einer internen Spannungsquelle 48, also z. B. einer Batterie, geliefert wird. Der Umschalter 44 reagiert also auf die vom Spannungssensor 46 aufgenommene Höhe der jeweils momentanen Versorgungsspannung und bei Unterschreiten eines vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwertes bewirkt der Umschalter 44 eine Umschaltung vom Standardwirkpfad 34 zum Ausnahmewirkpfad 40. Diese Umschaltung hat zur Folge, dass die vom Standardwirkpfad 34 umfasste weitere Funktionseinheit 38, für die es im Ausnahmewirkpfad 40 kein Pendant gibt, quasi umgangen wird und dass anstelle der vom Standardwirkpfad 34 umfassten Funktionseinheit 36 zur Implementation der jeweiligen Sicherheitsanforderungsstufe eine korrespondierende Funktionseinheit 42 im Ausnahmewirkpfad 40 aktiviert wird. Wenn mit den beiden Funktionseinheiten 36, 42 unterschiedliche Sicherheitsanforderungsstufen implementiert sind, konkret mit der Funktionseinheit 36 im Standardwirkpfad 34 eine höhere Sicherheitsanforderungsstufe als mit derjenigen im Ausnahmewirkpfad 40, wird durch Aktivierung der Funktionseinheit 42 im Ausnahmewirkpfad 40 ein geringerer Energieverbrauch erzielt, so dass der Ausfallzeitpunkt des elektrischen Gerätes 24 bei einer zur Neige gehenden Versorgungsspannung aus der Batterie in die Zukunft verschoben wird. Dieser positive Effekt wird noch gesteigert, wenn weitere Funktionseinheiten 38, wie sie vom Standardwirkpfad 34 eventuell umfasst sind, im Ausnahmewirkpfad 40 kein Pendant haben, so dass dafür während ausreichend zur Verfügung stehender Versorgungsspannung benötigte Energie jetzt nicht mehr verbraucht wird. Im Anschluss an den Standard- und Ausnahmewirkpfad 34, 40 gelangen die vom Gerät 24 verarbeiteten Daten an einen Ausgang 50 und nachfolgend besteht eine Möglichkeit für einen Anschluss des Gerätes 24 an einen Bus 14 als Kommunikationsnetzwerk, ein dezentrales Peripheriegerät 1822 oder an andere Geräte.
  • Das elektrische Gerät, wie in 2 dargestellt, mit dem Standardwirkpfad 34 und zumindest einem Ausnahmewirkpfad 40 eröffnet die Möglichkeit einer Betriebsverlängerung durch gezielte Deaktivierung einzelner davon umfasster Funktionseinheiten 36, 38, 42. Erwähnt wurde bereits die Deaktivierung einer Funktionseinheit 36 zur Implementation einer bestimmten Sicherheitsanforderungsstufe und stattdessen die Aktivierung einer Funktionseinheit 42 zur Implementierung einer anderen Sicherheitsanforderungsstufe. Normalerweise ist dabei vorgesehen, dass die vom Standardwirkpfad 34 umfasste Funktionseinheit 36 eine höhere Sicherheitsanforderungsstufe implementiert als die vom Ausnahmewirkpfad 40 umfasste, korrespondierende Funktionseinheit 42. Weitere Funktionseinheiten 38, die eventuell vom Standardwirkpfad 34 umfasst und vom Ausnahmewirkpfad 40 nicht umfasst sind oder bei mehreren Ausnahmewirkpfaden sukzessive von bei Unterschreiten weiterer Schwellwerte für die Versorgungsspannung aktivierbaren Ausnahmewirkpfaden nicht umfasst ist, werden durch Aktivierung eines Ausnahmewirkpfades 40 quasi umgangen. Die tatsächliche Funktionalität solcher weiteren Funktionseinheiten 38 ist vielfältig, so dass hier nur exemplarisch auf Analog-Digital, Digital-Analog-Wandlung, die Bildung von Prüfsummen, z. B. CRC, oder die Bildung vergleichsweise komplexer Prüfsummen bei ausreichender Versorgungsspannung und die Bildung entsprechend reduzierter Prüfsummen bei zurückgehender Versorgungsspannung verwiesen werden kann.
  • Damit lässt sich die Erfindung kurz wie folgt darstellen: Es wird ein elektrisches Gerät 24, 26 mit z. B. einer Batterie als interne Spannungsquelle 48, einem Spannungssensor 46 zum Erfassen einer Höhe einer von der Spannungsquelle 48 im Betrieb gelieferten Versorgungsspannung und ein Verfahren zu dessen Betrieb angegeben, wobei ein Umschalter 44 von dem Spannungssensor 46 bei Unterschreiten eines vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwertes für die Versorgungsspannung ansteuerbar ist oder angesteuert wird und wobei der Umschalter 44 einen von mindestens zwei Wirkpfaden 34, 40, Standardwirkpfad 34 bzw. Ausnahmewirkpfad 40, auswählt, wobei ein erster und ein zweiter Wirkpfad 34, 40 der mindestens zwei Wirkpfade 34, 40 jeweils eine erste bzw. zweite Funktionseinheit 36, 38 zur Implementation unterschiedlicher Sicherheitsanforderungsstufen umfasst, z. B. SIL3 für den Standardwirkpfad 34 und SIL2 für den Ausnahmewirkpfad 40.

Claims (8)

  1. Elektrisches Gerät (24, 26) mit einer internen Spannungsquelle (48), einem Spannungssensor (46) zum Erfassen einer Höhe einer von der Spannungsquelle (48) im Betrieb gelieferten Versorgungsspannung und einem von dem Spannungssensor (46) bei Unterschreiten eines vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwerts ansteuerbaren Umschalter (44), wobei der Umschalter (44) einen von mindestens zwei Wirkpfaden im Gerät (24, 26) auswählt, wobei ein erster und ein zweiter Wirkpfad (34, 40) der mindestens zwei Wirkpfade jeweils eine erste bzw. zweite Funktionseinheit (36, 38) zur Implementation unterschiedlicher Sicherheitsanforderungsstufen umfasst.
  2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, mit genau zwei Wirkpfaden – Standardwirkpfad (34) und Ausnahmewirkpfad (40) – wobei der Standardwirkpfad (34) neben der Funktionseinheit (36, 38) zur Implementation einer jeweiligen Sicherheitsanforderungsstufe zumindest eine weitere Funktionseinheit umfasst für die vom Ausnahmewirkpfad (40) kein Pendant umfasst ist.
  3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 2, wobei die Funktionseinheit im Standardwirkpfad (34) eine höhere Sicherheitsanforderungsstufe implementiert als das Pendant im Ausnahmewirkpfad (40).
  4. Elektrisches Gerät nach Anspruch 2 oder 3, mit einem Eingang (30) zum Anschluss eines Sensors (46) und einem Ausgang (50) zum Anschluss an ein Kommunikationsnetzwerk, wobei die Umgehung der oder jeder weiteren Funktionseinheit (42) im Standardwirkpfad (34) bei Auswahl des Ausnahmewirkpfads (40) durch den Umschalter (44) im Betrieb des Geräts bewirkt, dass von dem Sensor (46) erhältliche Sensordaten ohne Vorverarbeitung in das Kommunikationsnetzwerk gelangen.
  5. Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Geräts (24, 26) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mit dem Spannungssensor (46) eine Höhe der von der Spannungsquelle (48) gelieferten Versorgungsspannung erfasst wird, wobei die erfasste Höhe der Versorgungsspannung mit zumindest einem vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwert verglichen wird und wobei der Umschalter (44) in Abhängigkeit von einer Über- oder Unterschreitung des Schwellwerts angesteuert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Umschalter (44) je nach Ansteuerung einen der mindestens zwei Wirkpfade im Gerät (24, 26) auswählt, wobei ein erster und ein zweiter Wirkpfad (34, 40) der mindestens zwei Wirkpfade jeweils eine erste bzw. zweite Funktionseinheit (36, 38) zur Implementation unterschiedlicher Sicherheitsanforderungsstufen umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Umschalter (44) je nach Ansteuerung Energiesparmaßnahmen für das Gerät (24, 26) aktiviert oder deaktiviert.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, wobei der Umschalter (44) je nach Ansteuerung Statusanzeigemittel des Geräts (24, 26) aktiviert oder deaktiviert.
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