DE102011084789A1 - Anordnung umfassend ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik sowie ein Bediengerät - Google Patents

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Abstract

Anordnung umfassend ein Feldgerät (F) der Prozessautomatisierungstechnik sowie ein von dem Feldgerät (F) losgelöstes Bediengerät (B) zum Bedienen des Feldgerätes (B), wobei das Bediengerät (B) eine Zugriffseinheit aufweist, welche Zugriffseinheit zum Senden von Daten an einen an dem Feldgerät (F) vorgesehenen Transponder (T) und/oder zum Empfangen von Daten von dem an dem Feldgerät (F) vorgesehenen Transponder (T) dient, wobei das Feldgerät (F) eine Zugriffseinheit zum Senden von Daten an einen Transponder (T) und/oder zum Empfangen von Daten von dem Transponder (T) aufweist, und wobei über den Transponder (T) Daten zwischen dem losgelösten Bediengerät (B) und dem Feldgerät (F) übertragbar sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung umfassend ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik sowie ein Bediengerät zum Bedienen des Feldgerätes.
  • Zudem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgerätes der Prozessautomatisierungstechnik.
  • 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-Redoxpotential-messgeräte, 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.
  • In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Bussysteme (Profibus®, Foundation® Fieldbus, HART®, etc.) mit einer oder mehreren übergeordneten Einheiten verbunden. Anstelle eines Bussystems kann beispielsweise auch eine Parallelverdrahtung oder eine analoge Signalübertragung zwischen den Feldgeräten und der/den übergeordneten Einheit(en) vorgesehen sein. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten Einheiten um Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder eine PLC (Programmable Logic Controller). Die übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2007 062 914 A1 ist es bspw. bekannt geworden Identifikationsinformationen bzgl. eines Feldgerätes vermittels eines RFID-Transponders mit einem Speicher elektronisch erfassbar und verarbeitbar zu machen. Zu diesem Zweck ist ein RFID-Transponder an dem Feldgerät oder in dessen Nähe vorgesehen, so dass die Identifikationsinformationen des Feldgerätes von einem RFID-Lesegerät ausgelesen werden können. Eine ähnliche Anordnung ist aus der Offenlegungsschrift WO 2008138321 A1 bekannt geworden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Möglichkeit zur Parametrierung eines Feldgerätes vorzuschlagen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung und ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgerätes der Prozessautomatisierungstechnik gelöst.
  • Hinsichtlich der Anordnung wird die Aufgabe durch eine Anordnung umfassend ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik sowie ein von dem Feldgerät losgelöstes Bediengerät zum Bedienen des Feldgerätes gelöst, wobei das Bediengerät eine Zugriffseinheit aufweist, welche Zugriffseinheit zum Senden von Daten an einen an dem Feldgerät vorgesehenen Transponder und/oder zum Empfangen von Daten von dem an dem Feldgerät vorgesehenen Transponder dient, wobei das Feldgerät eine Zugriffseinheit zum Senden von Daten an einen Transponder und/oder zum Empfangen von Daten von dem Transponder aufweist, und wobei über den Transponder Daten zwischen dem losgelösten Bediengerät und dem Feldgerät übertragbar sind.
  • Das Feldgerät kann bspw. eine Zugriffseinheit zum Senden von Daten an einen Transponder und/oder zum Empfangen von Daten von dem Transponder aufweisen, wobei das Senden und/oder Empfangen von Daten zwischen dem Transponder und der Zugriffseinheit über eine Funkverbindung erfolgt.
  • Ferner kann der Transponder Bestandteil des Feldgerätes sein und an dem Feldgerät angebracht sein oder an dem Feldgerät anbringbar sein, so dass die Zugriffseinheit Daten an den Transponder senden kann und/oder Daten von dem Transponder empfangen kann.
  • Der Transponder kann derart an dem Feldgerät angebracht sein oder anbringbar sein, dass Daten sowohl durch die Zugriffseinheit des Feldgerätes als auch durch eine außerhalb des Feldgerätes befindliche von dem Feldgerät losgelöste Zugriffseinheit an den Transponder gesendet bzw. von dem Transponder empfangen werden können.
  • Das Feldgerät kann eine Betriebselektronik aufweisen, die dazu dient, eine Hauptfunktion des Feldgerätes auszuführen, insbesondere eine Prozessgröße zu bestimmen, zu regeln, zu steuern und/oder anzuzeigen, wobei die Zugriffseinheit des Feldgerätes elektrisch mit der Betriebselektronik verbunden ist und/oder Teil der Betriebselektronik ist.
  • Das Feldgerät kann zudem ein Gehäuse aufweisen, an welchem Gehäuse bzw. innerhalb welchem Gehäuse der Transponder angebracht ist.
  • Bei dem Transponder kann es sich um einen passiven Transponder handeln, der aus einer durch die Funkverbindung zu der Zugriffseinheit des Feldgerätes bzw. der Zugriffseinheit des Bediengerätes übertragenen Energie gespeist wird.
  • Bei dem Transponder kann es sich um einen passiven Transponder handeln, der aus einer durch die Funkverbindung zu der von dem Feldgerät losgelösten Zugriffseinheit übertragenen Energie gespeist wird. Der Transponder kann eine nichtflüchtige Speichereinheit aufweisen, in der an den Transponder übertragene Daten gespeichert werden können. Bei dem Transponder kann es sich um einen RFID-Transponder und bei der Zugriffseinheit des Feldgerätes um eine RFID-Leseeinheit und/oder eine RFID-Schreibeinheit handeln.
  • In einer Ausführungsform der Anordnung erfolgt eine Datenübertragung zwischen dem Bediengerät und dem Feldgerät, indem, insbesondere abwechselnd, Daten von der Zugriffseinheit des Feldgerätes an den Transponder gesendet werden und dass diese Daten von der Zugriffseinheit des Bediengerätes vermittels des Transponders empfangen werden bzw. indem Daten von der Zugriffseinheit des Bediengerätes an den Transponder gesendet werden und von dem Transponder durch die Zugriffseinheit des Feldgerätes empfangen werden.
  • Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgerätes der Prozessautomatisierungstechnik, wobei Daten von einer Zugriffseinheit des Feldgerätes, welche Zugriffseinheit zum Senden und/oder Empfangen der Daten dient, vermittels einer Funkverbindung an einen an dem Feldgerät vorgesehenen Transponder gesendet und/oder von einem Transponder empfangen werden, wobei Daten von einer von dem Feldgerät losgelösten Zugriffseinheit an den Transponder übertragen, d. h. gesendet und/oder empfangen, werden, insbesondere während das Feldgerät frei von einer Spannungsversorgung ist.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens werden durch die Zugriffseinheit in dem Transponder gespeicherte Daten, erst nach dem Anschließen des Feldgeräts an eine Spannungsversorgung, ausgelesen.
  • Ferner wird die Aufgabe durch die Verwendung des Verfahrens zur Inbetriebnahme eines Feldgerätes gelöst.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigt:
  • 1: eine Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zur Bedienung eines Feldgerätes.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung des Ablaufs einer Kommunikation zwischen einem Feldgerät F und einem Bediengerät B. Dabei wird ein RFID-Chip, der als Transponder T dient, als Zwischenspeicher genutzt.
  • Dies kann insbesondere zu einer sog. Off-Line-Parametrierung des Feldgerätes F genutzt werden, bei der das Feldgerät F noch nicht an eine Spannungsversorgung SV angeschlossen ist bzw. noch nicht über eine Spannungsversorgung SV mit zum Betreiben des Feldgerätes F erforderlicher elektrischer Energie versorgt wird.
  • Von dem Bediengerät B, bei dem es sich bspw. um ein Handbediengerät und besonders bevorzugt um ein Smartphone handelt, können Daten über eine Zugriffseinheit, nicht gezeigt, des Bediengerätes B an den RFID-Chip T übertragen werden. Bei den Daten kann es sich um Gerätedaten, wie bspw. Parameter handeln.
  • Diese Daten können in dem RFID-Chip T (zwischen-)gespeichert werden. Der RFID-Chip T kann integraler Bestandteil des Feldgerätes F insbesondere des Gehäuses G des Feldgerätes F sein oder aber auch nachträglich an dem Feldgerät F, insbesondere an dem Gehäuse G des Feldgerätes F, angebracht werden. Dieser Vorgang ist in 1 mit Bezugszeichen 1 bzw. 2 gekennzeichnet.
  • Durch in dem Feldgerät F selbst vorgesehene und bevorzugt mit der Betriebselektronik BE des Feldgerätes verbundene Zugriffseinheit, nicht gezeigt, des Feldgerätes F können die von der Zugriffseinheit des Bediengerätes B, d. h. die vermittels des Bediengerätes B, in dem RFID-Chip hinterlegten Daten abgerufen werden. Dieser Vorgang ist in 1 mit dem Bezugszeichen 3 gekennzeichnet. Das Abrufen der in dem RFID-Chip T gespeicherten Daten kann bspw. erst dann erfolgen, wenn das Feldgerät F an eine Spannungsversorgung SV angeschlossen wird oder über diese mit elektrischer Energie versorgt wird. Bei der Spannungsversorgung SV kann es sich wie in 1 dargestellt um eine Zwei-Leiter-Stromschleife handeln.
  • Ferner sind aber auch zusätzliche oder alternative Spannungsversorgungen wie bspw. eine Batterie oder dergleichen zur Versorgung des Feldgerätes F mit elektrischer Energie möglich. Zudem kann das Feldgerät auch über einen Feldbus mit elektrischer Energie versorgt werden. Daher können bspw. in dem RFID-Chip T hinterlegte Daten zur Konfiguration der Datenübertragung über den Feldbus dienen. Auf diese Weise ist das Feldgerät F direkt nach dem Anschließen an eben einen solchen Feldbus betriebsbereit, d. h. Daten können auch über den Feldbus ausgetauscht werden.
  • Nachdem das Feldgerät F mit elektrische Energie versorgt wird, können die in dem RFID-Chip T gespeicherten Daten von der Zugriffseinheit des Feldgerätes F abgerufen werden und die Daten zum Betrieb des Feldgerätes F genutzt werden. Insbesondere können anhand der in dem RFID-Chip T (zwischen-)gespeicherten Daten Parametereinstellungen an dem Feldgerät F vorgenommen werden. Dadurch kann das Feldgerät F mit einem Satz von Parametern versehen werden, der beim Starten des Feldgerätes F geladen wird. Somit kann eine Parametrierung eines Feldgerätes F erfolgen, ohne dass das Feldgerät F selbst mit Energie versorgt ist, insbesondere zu einem Zeitpunkt zu dem das Feldgerät F nicht mit elektrischer Energie versorgt wird oder an eine Spannungsversorgung SV angeschlossen ist. Bei dem bzw. den Parameter/n kann es sich bspw. um ein TAG, d. h. eine Messstelleninformation, eine Kommunikationsteilnehmeradresse, wie bspw. eine Feldbusadresse, einen oberen oder unteren Grenzwert für eine Schwellwertüberwachung, bspw. eines Messwertes oder das Verhalten im Fehlerfall handeln.
  • Das Feldgerät F kann also für den Betrieb erforderliche Daten aus dem RFID-Chip T beziehen. Der RFID-Chip T kann aber auch zur Kommunikation des Feldgerätes F mit dem Bediengerät B genutzt werden. Zu diesem Zweck kann das Feldgerät bspw. Daten in den RFID-Chip T schreiben. In der Folge können diese Daten von dem Bediengerät B ausgelesen werden, so dass auch eine Datenübertragung von dem Feldgerät F zu dem Bediengerät B möglich ist. Der durch Bezugszeichen 1, 2, 3 in 1 gekennzeichnete Vorgang kann dann wiederholt werden, um eine Datenübertragung von dem Bediengerät B auf das Feldgerät F oder umgekehrt vorzunehmen. Dies ist in 1 durch das Bezugszeichen 4 dargestellt.
  • Bei den Parametern, die von dem Feldgerät F in den RFID-Chip geschrieben werden, kann es sich bspw. um Diagnoseinformationen und entsprechende Zeitangaben handeln, zu denen ein Ereignis, wie bspw. ein Diagnoseereignis, aufgetreten ist. Wird das Feldgerät F bspw. von der Spannungsversorgung SV getrennt, kann zusätzlich, der zuletzt aufgenommene Messwert oder die Zahl der Betriebsstunden in den Speicher des RFID-Chips T übertragen werden. Alternativ können eine oder mehrere dieser Informationen auch zyklisch und/oder periodisch, bspw. jede Stunde, in dem RFID-Chip T gespeichert werden. Somit können auch bei außer Betrieb genommenen Feldgeräten F die Betriebsstunden und der letzte Diagnosezustand bzw. Alarm ermittelt werden.
  • Der verwendete Transponder, der in den Ausführungsbeispielen durch einen RFID-Chip T realisiert ist, kann bspw. über von der jeweiligen Zugriffseinheit gesendete bzw. empfangene elektromagnetische Wellen ausgelesen bzw. beschrieben werden. Dazu kann der Transponder eine Speichereinheit, nicht gezeigt, aufweisen, in der Daten gespeichert werden können.
  • Der Transponder kann zudem vorzugsweise an einem Schauglas des Gehäuses G, insbesondere eines das Gehäuse verschließenden Deckels, des Feldgerätes angebracht sein.
  • Bezugszeichenliste
    • F
      Feldgerät
      B
      Bediengerät
      T
      Transponder
      SV
      Spannungsversorgung
      G
      Gehäuse des Feldgerätes
      BE
      Betriebselektronik
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007062914 A1 [0005]
    • WO 2008138321 A1 [0005]

Claims (5)

  1. Anordnung umfassend ein Feldgerät (F) der Prozessautomatisierungstechnik sowie ein von dem Feldgerät (F) losgelöstes Bediengerät (B) zum Bedienen des Feldgerätes (B), wobei das Bediengerät (B) eine Zugriffseinheit aufweist, welche Zugriffseinheit zum Senden von Daten an einen an dem Feldgerät (F) vorgesehenen Transponder (T) und/oder zum Empfangen von Daten von dem an dem Feldgerät (F) vorgesehenen Transponder (T) dient, wobei das Feldgerät (F) eine Zugriffseinheit zum Senden von Daten an einen Transponder (T) und/oder zum Empfangen von Daten von dem Transponder (T) aufweist, und wobei über den Transponder (T) Daten zwischen dem losgelösten Bediengerät (B) und dem Feldgerät (F) übertragbar sind.
  2. Anordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei eine Datenübertragung zwischen dem Bediengerät (B) und dem Feldgerät (F) erfolgt, indem, insbesondere abwechselnd, Daten von der Zugriffseinheit des Feldgerätes (F) an den Transponder (T) gesendet werden und dass diese Daten von der Zugriffseinheit des Bediengerätes (B) vermittels des Transponders (T) empfangen werden bzw. indem Daten von der Zugriffseinheit des Bediengerätes (B) an den Transponder (T) gesendet werden und von dem Transponder (T) durch die Zugriffseinheit des Feldgerätes (F) empfangen werden.
  3. Verfahren zum Betreiben eines Feldgerätes (F) der Prozessautomatisierungstechnik, wobei Daten von einer Zugriffseinheit des Feldgerätes (F), welche Zugriffseinheit zum Senden und/oder Empfangen der Daten dient, vermittels einer Funkverbindung an einen an dem Feldgerät (F) vorgesehenen Transponder (T) gesendet und/oder von einem Transponder (T) empfangen werden, wobei Daten von einer von dem Feldgerät (F) losgelösten Zugriffseinheit (B) an den Transponder (T) übertragen, d. h. gesendet und/oder empfangen, werden, insbesondere während das Feldgerät (F) frei von einer Spannungsversorgung (SV) ist.
  4. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei durch Zugriffseinheit des Feldgerätes (F) in dem Transponder (T) gespeicherte Daten, erst nach dem Anschließen des Feldgeräts (F) an eine Spannungsversorgung (SV), ausgelesen werden.
  5. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 4 zur Inbetriebnahme eines Feldgerätes (F).
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