DE102012111018A1 - Multichannel measurement data acquisition device for microprocessor-controlled data recording, comprises input channels operatively connected to data storage unit, and power supply unit for providing input channels with supply voltages - Google Patents

Multichannel measurement data acquisition device for microprocessor-controlled data recording, comprises input channels operatively connected to data storage unit, and power supply unit for providing input channels with supply voltages Download PDF

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DE102012111018A1
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Matthias Ochs
Daniel Stindl
Johannes Winter
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Endress and Hauser Systemplan GmbH
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Systemplan GmbH
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Abstract

The multichannel measurement data acquisition device (G) comprises input channels (EK1,EK2), a data storage unit (SM) and a power supply unit (EV). The input channels are operatively connected to the data storage unit to record the measurement signals received in the data storage unit through the input channels as measurement data. The power supply unit is arranged to provide the input channels with supply voltages (T1,T3), where the value of the former supply voltage is different from the value of the latter supply voltage. A process interface element (P1,P2) is coupled to the input channels.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät sowie ein Prozessschnittstellenelement zum Anschluss an das Messdatenerfassungsgerät.The present invention relates to a multichannel measurement data acquisition device and to a process interface element for connection to the measurement data acquisition device.

Derartige Messdatenerfassungsgeräte sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden dort auch als Datenlogger bezeichnet. So ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE3402709 A1 ein Datenlogger zur mikroprozessorgesteuerten Datenaufzeichnung und Systemüberwachung bekannt geworden. Der Datenlogger kann dabei Netzunabhängig durch Solarzellen und/oder akkugestützten Betrieb für eine längere Betriebsdauer verwendet werden. Die eigentliche Messwerterfassung erfolgt dabei durch ein Multiplexverfahren bei dem die einzelnen Sensoren durch eine Recheneinheit angesteuert und mit Strom versorgt werden.Such data acquisition devices are known from the prior art and are also referred to there as a data logger. For example, from the published patent application DE3402709 A1 a data logger for microprocessor-controlled data recording and system monitoring has become known. The data logger can be used independently of the mains by solar cells and / or battery-operated operation for a longer service life. The actual measured value acquisition takes place by a multiplex method in which the individual sensors are controlled by a computing unit and supplied with power.

Auch aus der WO2008124952 A1 ist ein Datenlogger zur Erfassung, Auswertung und Darstellung von aus Messwerten erzeugten Daten beschrieben, der innerhalb eines gemeinsamen Gerätegehäuses verschiedene Funktionseinheiten umfasst. Über eine standardisierte Schnittstelle kann der Datenlogger an einen PC angedockt und mit Energie versorgt werden. Die Auswerteeinheit beginnt nach dem Andocken des Gerätes an dem Computer automatisch mit der Auswertung und der Erzeugung eines PDF Auswertereport.Also from the WO2008124952 A1 a data logger for the acquisition, evaluation and display of data generated from measured values is described, which includes different functional units within a common device housing. Via a standardized interface, the datalogger can be docked to a PC and supplied with energy. After the docking of the device on the computer, the evaluation unit automatically starts the evaluation and the generation of a PDF evaluation report.

Ferner ist aus der Patentschrift DE4441445 C2 ein mehrkanaliges Messwerterfassungsgerät mit Analogeingängen, denen einzelnen Kanäle zugeordnet werden können, bekannt geworden.Furthermore, from the patent DE4441445 C2 a multi-channel data acquisition device with analog inputs, which can be assigned to individual channels, has become known.

Zudem ist es aus der Offenlegungsschrift WO2007039307 A1 bekannt geworden eine Schaltungsanordnung zum Übertragen von Daten zwischen einem Feldgerät und einem Steuergerät zu nutzen. Dabei wird eine erste Datenschnittstelle zum Koppeln an das Steuergerät und eine zweite Datenschnittstelle zum Koppeln an das Feldgerät verwendet. Die Schaltungsanordnung weist zumindest eine Datenspeichereinrichtung auf, die dazu dient, bei Bedarf Daten von zumindest einer Datenschnittstelle aufzunehmen. Aus der WO0188644 A2 ist es bekannt geworden, mehrere Kanäle, die über ein Bussystem mit einer Steuereinheit verbunden sind, über ein Netzteil mit Energie zu versorgen.Moreover, it is from the published patent application WO2007039307 A1 become known a circuit arrangement for transmitting data between a field device and a controller to use. In this case, a first data interface is used for coupling to the control device and a second data interface for coupling to the field device. The circuit arrangement has at least one data storage device which serves to receive data from at least one data interface if required. From the WO0188644 A2 It has become known to provide several channels, which are connected via a bus system with a control unit, via a power supply with energy.

Bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Lösung ist es jedoch von Nachteil, dass die an die jeweiligen Eingänge der Messdatenerfassungseinrichtung anschließbaren Messaufnehmer nicht in flexibler weise, das heißt angepasst an die jeweils von dem angeschlossenem Messaufnehmer benötigte elektrische Energie an das Messdatenerfassungsgerät angeschlossen werden können.However, in these known from the prior art solution, it is disadvantageous that the connectable to the respective inputs of the measurement data acquisition device can not be connected in a flexible manner, that is adapted to each required by the connected sensor electrical energy to the measurement data acquisition device.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine an dem jeweiligen Energiebedarf eines angeschlossenen Messaufnehmers angepasste elektrische Energieversorgung bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention to provide an adapted to the respective energy requirements of a connected sensor electrical power supply.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät mit mindestens einem ersten und einem zweiten Eingangskanal, einer Datenspeichereinrichtung, sowie einer Energieversorgungseinrichtung gelöst, wobei der erste Eingangskanal und der zweite Eingangskanal mit der Datenspeichereinrichtung (wirk)verbunden sind, um über den ersten beziehungsweise. den zweiten Eingangskanal empfangene Messsignale als Messdaten in der Datenspeichereinrichtung zu erfassen, wobei die Energieversorgungseinrichtung dazu dient, den ersten Eingangskanal mit einer ersten Versorgungspannung und den zweiten Eingangskanal mit einer zweiten Versorgungsspannung zu versorgen, wobei sich der Wert der ersten Versorgungsspannung von dem Wert der zweiten Versorgungsspannung unterscheidet. Das mehrkanalige Messdatenerfassungsgerät kann auch mehr als nur einen ersten und einen zweiten Eingangskanal umfassen. Bei einem Eingangskanal handelt es sich im Wesentlichen um eine Signalleitung, die beginnend mit einem Anschluss, wie beispielsweise einem Stecker, des Messdatenerfassungsgerätes, an dem ein Messaufnehmer anschließbar ist, mit der Datenspeichereinrichtung des Messwerterfassungsgerätes oder einer anderen Signalverarbeitungseinheit verbunden ist. Der erste Kanal kann dabei über einen oder mehrere Anschlusskontakte eines ersten Anschlusses mit einem Prozessschnittstellenelement, das bspw. einen Messaufnehmer umfasst, verbunden werden. Somit können über den jeweiligen Eingangskanal empfangene Messsignale als Messdaten in der Datenspeichereinrichtung erfasst werden. Über die Energieversorgungseinrichtung können die vorzugsweise getrennt voneinander verlaufenden Eingangskanäle jeweils mit einer unterschiedlichen Versorgungsspannung, das heißt einer Versorgungsspannung, die sich in ihrem Wert von der Versorgungsspannung zur Versorgung wenigstens eines anderen Kanals oder allen anderen Kanäle unterscheidet, versorgt werden. Anstelle eines Sensors oder eines Messaufnehmers kann allgemein ein Prozessschnittstellenelement an einen Eingangskanal angeschlossen werden. In einer Ausführungsform des Messdatenerfassungsgerätes dient die erste oder die zweite Versorgungsspannung zumindest teilweise zum Betreiben eines in dem ersten beziehungsweise zweiten Eingangskanals koppelbaren Prozessschnittstellenelements. Vorzugsweise wird das an den jeweiligen Eingangskanal anschließbare Prozessschnittstellenelement vollständig und ausschließlich mit von der Energieversorgungseinrichtung zur Verfügung gestellter elektrischer Energie betrieben.The object is achieved by a multi-channel data acquisition device having at least a first and a second input channel, a data storage device, and a power supply device, wherein the first input channel and the second input channel to the data storage device (wirk) are connected to the first or. the second input channel receiving measurement signals to be detected as measured data in the data storage device, wherein the power supply device serves to supply the first input channel with a first supply voltage and the second input channel with a second supply voltage, wherein the value of the first supply voltage of the value of the second supply voltage different. The multi-channel measurement data acquisition device can also comprise more than just a first and a second input channel. An input channel is essentially a signal line which, starting with a connection, such as a plug, of the measurement data acquisition device, to which a sensor is connectable, is connected to the data storage device of the data acquisition device or another signal processing unit. In this case, the first channel can be connected via one or more connection contacts of a first connection to a process interface element which, for example, comprises a measuring sensor. Thus, measurement signals received via the respective input channel can be detected as measurement data in the data storage device. By means of the energy supply device, the input channels, which preferably run separately from each other, can each be supplied with a different supply voltage, that is to say a supply voltage which differs in value from the supply voltage for supplying at least one other channel or all other channels. Instead of a sensor or a sensor, a process interface element can generally be connected to an input channel. In one embodiment of the measurement data acquisition device, the first or the second supply voltage serves at least partially for operating a process interface element which can be coupled in the first or second input channel. Preferably, the connectable to the respective input channel process interface element is completely and exclusively with of the Power supply device provided electric power supplied.

Ein Eingangskanal des Messdatenerfassungsgerät dient also nicht nur zum Empfangen der Messsignale und zum Weiterleiten der Messsignale an eine Datenverarbeitungs- oder Datenspeichereinrichtung, sondern auch zum Übertragen einer Versorgungsspannung an ein dem jeweiligen Eingangskanal koppelbares Prozessschnittstellenelement. Besonders bevorzugt wird das Messsignal als analoger Stromwert, der einen von dem Messaufnehmer aufgenommenen Messwert repräsentiert, über den Eingangskanal übertragen. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Stromwert um ein 0 bis 20mA oder ein 4 bis 20mA Signal.An input channel of the measurement data acquisition device thus serves not only for receiving the measurement signals and for forwarding the measurement signals to a data processing or data storage device, but also for transmitting a supply voltage to a process interface element which can be coupled to the respective input channel. Particularly preferably, the measuring signal is transmitted as an analog current value, which represents a measured value recorded by the measuring sensor, via the input channel. Preferably, this current value is a 0 to 20 mA or a 4 to 20 mA signal.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts umfasst der erste Eingangskanal zumindest einen ersten und einen zweiten Signalpfad, wobei der erste Signalpfad zur Übertragung des Signals an die Datenspeichereinrichtung dient und wobei der zweite Signalpfad zur Übertragung der ersten Versorgungsspannung (von der Energieversorgungeinrichtung) dient. Über den zweiten Signalpfad kann somit eine Versorgungsspannung von der Energieversorgungseinrichtung bereitgestellt werden, welche Versorgungsspannung zum Betreiben des Prozessschnittstellenelements dient und von einem ersten Anschluss bzw. einem ersten Anschlusskontakt des ersten Anschlusses, der mit dem ersten Eingangskanals verbunden ist, abgegriffen werden kann. Über diese Versorgungsspannung kann das Prozessschnittstellenelement, dass an dem ersten Eingangskanal anschließbar ist, ein Messsignal beispielsweise in Form eines einen Messwert repräsentierenden Stromsignals erzeugen, welcher über den ersten Signalpfad an die Datenspeichereinrichtung beziehungsweise die Datenverarbeitungseinrichtung und/oder eine andere Signalverarbeitungseinrichtung übertragen wird.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, the first input channel comprises at least a first and a second signal path, wherein the first signal path is used to transmit the signal to the data storage device and wherein the second signal path is used to transmit the first supply voltage (from the power supply device). A supply voltage can thus be provided by the energy supply device via the second signal path, which supply voltage serves for operating the process interface element and can be tapped off by a first connection or a first connection contact of the first connection, which is connected to the first input channel. The process interface element, which can be connected to the first input channel, can generate a measuring signal, for example in the form of a current signal representing a measured value, which is transmitted via the first signal path to the data storage device or the data processing device and / or another signal processing device.

Analog zu dem ersten Eingangskanal kann der zweite Eingangskanal aufgebaut sein und ebenfalls einen ersten und einen zweiten Signalpfad umfassen, wobei der erste Signalpfad zur Übertragung des Messsignals von einem zweiten Prozessschnittstellenelement über einen zweiten Anschluss des Messdatenerfassungsgerätes an die Datenspeichereinrichtung dient und wobei der zweite Signalpfad zur Übertragung einer zweiten Versorgungsspannung (von der Energieversorgungseinrichtung) über den zweiten Signalpfad dient.Analogously to the first input channel, the second input channel can be constructed and likewise comprise a first and a second signal path, wherein the first signal path is used to transmit the measurement signal from a second process interface element to the data storage device via a second connection of the measurement data acquisition device and wherein the second signal path is for transmission a second supply voltage (from the power supply device) via the second signal path is used.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts umfasst die erste Versorgungsspannung mehrere Teilversorgungsspannungen, wobei mehrere Teilsignalleitungen vorgesehen sind, die dazu dienen, die Teilversorgungsspannungen getrennt voneinander über den zweiten Signalpfad zu übertragen. Die Energieversorgungseinrichtung kann beispielsweise an mehreren unterschiedliche elektrische Teilversorgungsspannungen über einen entsprechenden Spannungsabgriff bereitstellen, welche Spannungen über den zweiten Signalpfad beziehungsweise über eine, den jeweiligen Spannungsabgriff mit seiner Teilversorgungsspannung zugeordneten Teilsignalleitungen mit einem Anschluss zum Anschließen eines Prozessschnittstellenelements verbunden sind. Diese Teilsignalleitungen können (zumindest abschnittsweise oder vollständig ausgehend von der Energieversorgungseinrichtung) getrennt voneinander verlaufen und an dem Anschluss zum Anschließen eines Prozessschnittstellenelementes abgegriffen werden. Somit ist es möglich, die jeweiligen Eingangskanäle mit einer unterschiedlichen Versorgungsspannung zu versorgen. Dies ist unter Umständen erforderlich, um verschiedene beispielsweise auf verschiedenen Messprinzipien beruhende Prozessschnittstellenelemente mit Energie versorgen zu können, um einerseits ein Messsignal aufzunehmen und dieses Messsignal andererseits über den jeweiligen Eingangskanal an die Datenverarbeitungseinrichtung beziehungsweise die Datenspeichereinrichtung oder eine andere Signalverarbeitungseinheit in dem Messdatenerfassungsgerät zu übertragen.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, the first supply voltage comprises a plurality of partial supply voltages, wherein a plurality of partial signal lines are provided, which serve to transmit the partial supply voltages separately from one another via the second signal path. For example, the power supply device can provide a plurality of different partial supply voltages via a corresponding voltage tap, which voltages are connected to a connection for connecting a process interface element via the second signal path or via a partial signal line assigned to the respective voltage tap with its partial supply voltage. These sub-signal lines can (at least in sections or completely starting from the power supply device) run separately from one another and be tapped off at the connection for connecting a process interface element. Thus, it is possible to supply the respective input channels with a different supply voltage. Under certain circumstances, this may be necessary in order to be able to supply various process interface elements based on different measurement principles in order to record a measurement signal and to transmit this measurement signal via the respective input channel to the data processing device or the data storage device or another signal processing unit in the measurement data acquisition device.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts dient eine der Teilversorgungsspannungen, vorzugsweise ausschließlich zur Erzeugung und/oder Übertragung des Messsignals über den ersten Signalpfad und/oder zum Betreiben des ersten Prozessschnittstellenelements, bzw. wird diese Teilversorgungsspannung ausschließlich dazu verwendet.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, one of the partial supply voltages, preferably exclusively for generating and / or transmitting the measurement signal via the first signal path and / or for operating the first process interface element, is used or this partial supply voltage is used exclusively for this purpose.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts dient eine zweite der Teilversorgungsspannungen zum Betreiben des ersten Prozessschnittstellenelements vorzugsweise zum Betreiben eines Messaufnehmers. Besonders bevorzugt dient die zweite Teilversorgungsspannung ausschließlich zum Betreiben des Messaufnehmers des Prozessschnittstellenelements. Somit ist es möglich Prozessschnittstellenelemente wie beispielsweise Messaufnehmer direkt von dem Messdatenerfassungsgerät mit der erforderlichen zum Erzeugen eines Messsignals benötigten Energie zu versorgen. Getrennt davon kann eine Teilversorgungsspannung vorgesehen sein, über die das Prozessschnittstellenelement versorgt wird, um dieses Messsignal in dem Eingangskanal einzustellen, an den das Prozessschnittstellenelement angeschlossen und mit der Datenverarbeitung- und/oder Datenspeichereinheit verbunden ist.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, a second one of the partial supply voltages for operating the first process interface element is preferably used for operating a measurement pickup. Particularly preferably, the second partial supply voltage is used exclusively for operating the measuring sensor of the process interface element. Thus, it is possible to supply process interface elements such as sensors directly from the measurement data acquisition device with the required energy to generate a measurement signal. Separately, a sub-supply voltage may be provided via which the process interface element is powered to set this measurement signal in the input channel to which the process interface element is connected and connected to the data processing and / or data storage unit.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts umfasst die Energieversorgungseinrichtung ein Netzteil sowie zumindest einen, bevorzugt mehrere, Gleichrichter, welcher bzw. welche dazu dienen, eine bzw. mehrere Gleichversorgungsspannung(en), die als Teilversorgungsspannung(en) zum Betreiben des Prozessschnittstellenelements verwendet werden, zu erzeugen.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, the energy supply device comprises a power supply unit and at least one, preferably, a plurality of rectifiers are used to generate one or more DC supply voltages used as partial supply voltage (s) for operating the process interface element.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts ist der erste Eingangskanal derart ausgestaltet, dass er über eine Vielzahl von ersten Anschlusskontakten an ein erstes Prozessschnittstellenelement koppelt. Bei der Vielzahl von ersten Anschlusskontakten kann es sich um Anschlussklemmen oder um Anschlussstecker beziehungsweise Anschlussbuchsen handeln. Diese Anschlusskontakte können in Form eines Anschlusses zusammengefasst sein. Die jeweiligen Anschlusskontakte aus der Vielzahl von ersten Anschlusskontakten können dabei geräteseitig an einen entsprechenden Signalpfad zur Übertragung des Messsignals beziehungsweise zur Übertragung einer Teilversorgungsspannung angeschlossen sein. Über diese Anschlusskontakte ist also ein Messsignal übertragbar, beziehungsweise eine Versorgungsspannung zur Versorgung des jeweiligen Prozessschnittstellenelements mit elektrischer Energie möglich.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, the first input channel is designed such that it couples via a plurality of first connection contacts to a first process interface element. The plurality of first connection contacts may be connection terminals or connection plugs or connection sockets. These connection contacts can be combined in the form of a connection. The respective connection contacts from the multiplicity of first connection contacts can be connected on the device side to a corresponding signal path for the transmission of the measurement signal or for the transmission of a partial supply voltage. Thus, a measuring signal can be transmitted via these connecting contacts, or a supply voltage for supplying the respective process interface element with electrical energy is possible.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts ist der zweite Kanal derart ausgestaltet, dass er über eine Vielzahl von zweiten Anschlusskontakten an ein zweites Prozessschnittstellenelement koppelt. Der zweite Kanal kann also analog zum ersten Kanal aufgebaut sein. Ferner ist es möglich weitere Kanäle vorzusehen, die analog zum ersten bzw. zweiten Kanal aufgebaut sind. Bspw. kann das Messdatenerfassungsgerät bis zu 16 Kanäle aufweisen.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, the second channel is configured such that it couples to a second process interface element via a multiplicity of second connection contacts. The second channel can thus be constructed analogously to the first channel. Furthermore, it is possible to provide further channels that are constructed analogously to the first or second channel. For example. the data acquisition device can have up to 16 channels.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts weist der erste Kanal einen dritten Signalpfad auf, der zur Übertragung eines Bezugspotenzials dient. Das Bezugspotenzial kann dabei ebenfalls von der Energieversorgungseinrichtung, wie bspw. einem Netzteil, bereitgestellt werden. Ferner kann es sich bei dem Bezugspotenzial um ein gemeinsames Bezugspotenzial handeln, welches als Bezugspotenzial für jeden der Eingangskanäle dient. Ferner kann das Bezugspotenzial als Bezugspotenzial für die jeweiligen Teilversorgungsspannungen und/oder zur Signalübertragung über den ersten Signalpfad dienen.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, the first channel has a third signal path, which serves to transmit a reference potential. The reference potential can also be provided by the power supply device, such as a power supply. Furthermore, the reference potential may be a common reference potential, which serves as a reference potential for each of the input channels. Furthermore, the reference potential can serve as a reference potential for the respective partial supply voltages and / or for signal transmission via the first signal path.

In einer Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts, dient ein Erster aus der Vielzahl von ersten beziehungsweise zweiten Anschlusskontakten zur Übertragung eines Signals von dem Prozessschnittstellenelement an die Datenverarbeitungseinrichtung über den ersten Signalpfad.In one embodiment of the measurement data acquisition device, a first of the multiplicity of first and second connection contacts serves to transmit a signal from the process interface element to the data processing device via the first signal path.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts dient ein Zweiter aus der Vielzahl von ersten beziehungsweise zweiten Anschlusskontakten zur Versorgung des Prozessschnittstellenelements mit der zweiten Teilversorgungsspannung. Die zweiten Anschlusskontakte können ebenfalls in Form eines zweiten Anschlusses zusammengefasst sein.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, a second one of the multiplicity of first and second connection contacts serves to supply the process interface element with the second partial supply voltage. The second connection contacts can also be combined in the form of a second connection.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts dient ein Dritter aus der Vielzahl von ersten beziehungsweise zweiten Anschlusskontakten zur Bereitstellung der ersten Teilversorgungsspannung, welche erste Teilversorgungsspannung zur Übertragung des Messsignals beziehungsweise zur Erzeugung des Messsignals, welches über den ersten Signalpfad übertragen wird.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, a third of the plurality of first or second connection contacts serves to provide the first partial supply voltage, which first partial supply voltage for transmitting the measurement signal or for generating the measurement signal, which is transmitted via the first signal path.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts, dient ein Vierter aus der Vielzahl von ersten beziehungsweise zweiten Anschlusskontakten zur Übertragung des Bezugspotenzials.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, a fourth of the multiplicity of first and second connection contacts serves to transmit the reference potential.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts handelt es sich bei dem Messsignal um ein analoges Messsignal. Dieses Messsignal kann, wie bereits erwähnt, als ein einen Messwert repräsentierendes Stromsignal über den entsprechenden Eingangskanal bzw. Signalpfad übertragen werden.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, the measurement signal is an analog measurement signal. As already mentioned, this measurement signal can be transmitted as a current signal representing a measured value via the corresponding input channel or signal path.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts umfasst das Messdatenerfassungsgerät eine elektronische Steuereinheit, die zur Digitalisierung und Speicherung der über den ersten beziehungsweise den zweiten Kanal übertragenen Messsignale dient. Der erste beziehungsweise der zweite Kanal dient also zur Übertragung dieses von dem Prozessschnittstellenelement aufgenommenen Messsignals an die elektronische Steuereinheit. Diese Steuereinheit kann bspw. eine Messsignalverarbeitungseinheit, die die über den jeweiligen Eingangskanal übertragenen Messsignale digitalisiert, und eine Datenspeichereinrichtung zum Speichern dieser digitalisierten Messsignale umfassen.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, the measurement data acquisition device comprises an electronic control unit which serves to digitize and store the measurement signals transmitted via the first or the second channel. The first or the second channel thus serves to transmit this measurement signal received by the process interface element to the electronic control unit. This control unit may comprise, for example, a measurement signal processing unit that digitizes the measurement signals transmitted via the respective input channel, and a data storage device for storing these digitized measurement signals.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts umfasst die Datenspeichereinrichtung ein Speichermedium, auf welchem Speichermedium Messdaten gespeichert sind bzw. werden, und bei welchem Speichermedium es sich vorzugsweise um eine Speicherkarte handelt, auf der die Messdaten in einer Datei gespeichert sind. Die Messdaten können also von der elektronischen Steuereinheit aus dem über einen Eingangskanal empfangenen Messsignal erzeugt und in dem Speichermedium gespeichert werden.In a further embodiment of the measured data acquisition device, the data storage device comprises a storage medium on which storage medium measurement data are or are stored, and which storage medium is preferably a memory card on which the measurement data are stored in a file. The measurement data can therefore be generated by the electronic control unit from the measurement signal received via an input channel and stored in the storage medium.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts umfasst das Messdatenerfassungsgerät ferner einen Client zur Übertragung, der in der Speichereinrichtung vorzugsweise dem Speichermedium, gespeicherten Messdaten über das Internet an eine übergeordnete Einheit. Bei dem Client kann es sich bevorzugt ein FTP-Client handeln. Der Client ist dabei bevorzugt in die Betriebselektronik, wie bspw. die Steuereinheit, des Messdatenerfassungsgeräts integriert.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, the Measurement data acquisition device further comprises a client for transmitting, in the storage device preferably the storage medium, stored measurement data via the Internet to a higher-level unit. The client may preferably be an FTP client. The client is preferably integrated into the operating electronics, such as, for example, the control unit of the measured data acquisition device.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts handelt es sich bei dem Client um ein FTP Client, der zumindest zeitweise in einer Kommunikationsverbindung zu der übergeordneten Einheit, bei welcher es sich um einen FTP-Server handelt, über das Internet steht.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, the client is an FTP client, which is at least temporarily in communication with the higher-level unit, which is an FTP server, via the Internet.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts wird die Datenübertragung zwischen dem Client und dem Server gemäß dem sogenannten Passivmode durchgeführt, bei dem der Client zunächst eine Datenabfrage an den Server richtet, aus welcher Datenabfrage sich der Übertragungskanal, über den Daten zwischen dem Client und dem Server getauscht werden, ergibt.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, the data transmission between the client and the server is carried out according to the so-called passive mode, in which the client first directs a data query to the server, from which data query the communication channel exchanged over the data between the client and the server be, results.

In einer weiteren Ausführungsform des Messdatenerfassungsgeräts werden die dem Messsignal entsprechenden Daten über einen ersten Port von dem Client an den Server übertragen, wobei über einen zweiten Port Diagnosemeldungen betreffend die an dem ersten beziehungsweise zweiten Kanal angeschlossenes Prozessschnittstellenelement an den Server übertragen werden.In a further embodiment of the measurement data acquisition device, the data corresponding to the measurement signal is transmitted from the client to the server via a first port, wherein diagnostic messages relating to the process interface element connected to the first or second channel are transmitted to the server via a second port.

Die Aufgabe wird ferner durch ein an einen der Kanäle des Messdatenerfassungsgeräts nach einer der genannten Ausführungsform anschließbares Prozessschnittstellenelement gelöst.The object is further achieved by a process interface element that can be connected to one of the channels of the measurement data acquisition device according to one of the aforementioned embodiments.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the following drawing.

1 zeigt eine Anordnung umfassend mehrere Prozessschnittstellenelemente P1, P2, ein mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät G, sowie mehrere damit optional verbindbare Recheneinheiten PC1, PC2, PC3, SV. 1 shows an arrangement comprising a plurality of process interface elements P1, P2, a multi-channel measurement data acquisition device G, as well as a plurality of optionally connectable computing units PC1, PC2, PC3, SV.

Bei den Prozessschnittstellenelementen P1 und P2 handelt es sich bevorzugt, um Sensoren, die einen Messaufnehmer als auch einen Messumformer umfassen. Das erste und das zweite Prozessschnittstellenelement P1, P2 stellen jeweils ein analoges Ausgangssignal zur Verfügung. Es sind jedoch auch Prozessschnittstellenelemente bekannt, die ein digitales Ausgangssignal zur Verfügung stellen. Neben den gezeigten Prozessschnittstellenelementen P1, P2, die ein analoges Ausgangssignal zur Verfügung stellen, sind auch Prozessschnittstellenelemente möglich und auch entsprechende Eingänge und Eingangskanäle an dem Messdatenerfassungsgerät G vorsehbar, die zur entsprechenden Übertragung und Verarbeitung von digitalen Ausgangssignalen dienen.The process interface elements P1 and P2 are preferably sensors comprising a sensor and a transmitter. The first and second process interface elements P1, P2 each provide an analog output signal. However, there are also known process interface elements that provide a digital output signal. In addition to the illustrated process interface elements P1, P2, which provide an analogue output signal, process interface elements are also possible and also corresponding inputs and input channels can be provided on the measurement data acquisition device G, which serve for the corresponding transmission and processing of digital output signals.

Das erste Prozessschnittstellenelement P1 weist einen Signalwandler SW1 auf, der zur Ausgabe des, von dem Messaufnehmer, nicht explizit gezeigt, des Prozessschnittstellenelements P1 aufgenommenen Messsignals dient. Zu diesem Zweck erzeugt der Signalwandler SW1 ein entsprechendes Ausgangssignal. Das erste Prozessschnittstellenelement P1 ist über einen ersten Anschluss A1, welcher erste Anschluss A1 über mehrere Anschlusskontakte verfügt, die in Form von kleinen Rechtecken innerhalb des ersten Anschlusses A1 dargestellt sind, mit dem Messdatenerfassungsgerät G verbunden. Ferner ist das zweite Prozessschnittstellenelement P2 über einen zweiten Anschluss A2 mit mehreren Anschlusskontakten, ebenfalls durch kleine Rechtecke innerhalb des zweiten Anschlusses A2 dargestellt, mit dem Messdatenerfassungsgerät G verbunden. Wie das erste Prozessschnittstellenelement P1 weist auch das zweite Prozessschnittstellenelement P2 einen Signalwandler SW2 auf, der zur Erzeugung und Ausgabe eines, von dem Messaufnehmer des zweiten Prozessschnittstellenelements P2 aufgenommenen Messsignals dient.The first process interface element P1 has a signal converter SW1 which serves to output the measurement signal recorded by the sensor, not explicitly shown, of the process interface element P1. For this purpose, the signal converter SW1 generates a corresponding output signal. The first process interface element P1 is connected to the measurement data acquisition device G via a first connection A1, which has first connection A1 via a plurality of connection contacts, which are represented in the form of small rectangles within the first connection A1. Furthermore, the second process interface element P2 is connected to the measurement data acquisition device G via a second connection A2 with a plurality of connection contacts, likewise represented by small rectangles within the second connection A2. Like the first process interface element P1, the second process interface element P2 also has a signal converter SW2 which serves to generate and output a measurement signal recorded by the sensor of the second process interface element P2.

Das erste Prozessschnittstellenelement P1 ist somit über einen ersten Eingangskanal EK1 des Messdatenerfassungsgeräts G mit einer Datenverarbeitungs- und/oder Datenspeichereinrichtung EDV verbunden. Über diesen ersten Eingangskanal EK1 wird das analoge von dem ersten Prozessschnittstellenelement P1 erzeugte Messsignal an die Datenverarbeitungs- und/oder Datenspeichereinrichtung EDV übertragen. Bei dem, von dem ersten Prozessschnittstellenelement P1 erzeugten Messsignal handelt es sich besonders bevorzugt um eine Messgröße beziehungsweise einen entsprechenden Messwert der Messgröße repräsentierendes Stromsignal. Zur Übertragung dieses Stromsignals über den ersten Eingangskanal EK1 ist ein erster Signalpfad S1 vorgesehen, der von einem ersten Anschlusskontakt des ersten Anschlusses A1 zu der Datenverarbeitungs- und/oder Datenspeichereinheit EDV verläuft. Durch den ersten Signalpfad S1 ist der erste Anschlusskontakt mit einem entsprechenden ersten Anschlusskontakt der Datenverarbeitungs- und/oder Datenspeichereinheit EDV verbunden.The first process interface element P1 is thus connected via a first input channel EK1 of the measured data acquisition device G to a data processing and / or data storage device EDV. Via this first input channel EK1, the analog measurement signal generated by the first process interface element P1 is transmitted to the data processing and / or data storage device EDV. The measuring signal generated by the first process interface element P1 is particularly preferably a current signal representing a measured variable or a corresponding measured value of the measured variable. To transmit this current signal via the first input channel EK1, a first signal path S1 is provided, which runs from a first connection contact of the first connection A1 to the data processing and / or data storage unit EDV. Through the first signal path S1, the first connection contact is connected to a corresponding first connection contact of the data processing and / or data storage unit EDV.

Entsprechend dem ersten Eingangskanal EK1 ist ein zweiter Eingangskanal EK2 vorgesehen. Dieser zweite Eingangskanal EK2 verläuft von dem zweiten Anschluss A2 des Messdatenerfassungsgeräts G zu der Datenverarbeitungs- und/oder Datenspeichereinheit EDV in dem Messdatenerfassungsgerät G. Zur Übertragung des von dem zweiten Prozessschnittstellenelement aufgenommenen Messsignals ist ein erster Anschlusskontakt an dem zweiten Anschluss A2 vorgesehen. Zur Übertragung dieses Messsignals weist der zweite Eingangskanal EK2 ebenfalls einen ersten Signalpfad S2 auf, der mit diesem ersten Anschlusskontakt des zweiten Anschlusses A2 und einem entsprechenden Anschlusskontakt EG1-16 der Datenverarbeitungs- und/oder Datenspeichereinrichtung EDV verbunden ist. Bei dem, von dem zweiten Prozessschnittstellenelement P2 bereitgestellten Messsignal handelt es sich bevorzugt ebenso um einen Messwert einer Messgröße, welcher Messwert in Form eines Stromsignals über den zweiten Eingangskanal EK2, genauer den ersten Signalpfad S2 des zweiten Eingangskanals EK2, übertragen wird.Corresponding to the first input channel EK1, a second input channel EK2 is provided. This second input channel EK2 extends from the second terminal A2 of the measurement data acquisition device G to the data processing and / or data storage unit EDV in the measurement data acquisition device G. For transmission of the data recorded by the second process interface element Measuring signal is provided a first terminal contact to the second terminal A2. To transmit this measurement signal, the second input channel EK2 likewise has a first signal path S2, which is connected to this first connection contact of the second connection A2 and to a corresponding connection contact EG1-16 of the data processing and / or data storage device EDV. The measurement signal provided by the second process interface element P2 is preferably also a measured value of a measured variable, which measured value is transmitted in the form of a current signal via the second input channel EK2, more precisely the first signal path S2 of the second input channel EK2.

Oftmals weisen die in der Prozessautomatisierungstechnik verwendeten Prozessschnittstellenelemente keine eigene Energieversorgung auf. Zur Energieversorgung dieser Prozessschnittstellenelemente weist das vorgeschlagene Messdatenerfassungsgerät G eine Energieversorgungseinrichtung EV auf. Diese Energieversorgungsvorrichtung EV umfasst gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 ein Netzteil NT sowie eine Ausgangsschaltung ST, welche Ausgangsschaltung ST mehrere Teilversorgungsspannung über Signalpfade T1–T4 ausgibt. Zwischen dem Netzteil NT und dieser Ausgangsschaltung ST ist ein Akkumulator AK vorgesehen, der im Fall eines Ausfalls des Netzteils NT die Energieversorgung zur Erzeugung der Teilversorgungsspannungen übernehmen kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden vier Teilversorgungsspannungen über Signalpfade T1–T4 vermittels der Ausgangsschaltung ST bereitgestellt. Es ist jedoch auch möglich eine Ausgangsschaltung ST beziehungsweise Energieversorgung EV mit mehr als vier Teilversorgungsspannungen, die über die Singalpfade T1–T4 übertragen werden, insbesondere in dem Fall dass mehrere Eingangskanäle vorgesehen sind, vorzusehen.Often, the process interface elements used in process automation technology do not have their own power supply. To supply energy to these process interface elements, the proposed measurement data acquisition device G has a power supply device EV. This power supply device EV comprises according to the embodiment in 1 a power supply NT and an output circuit ST, which output circuit ST outputs a plurality of partial supply voltage via signal paths T1-T4. Between the power supply NT and this output circuit ST, an accumulator AK is provided which can take over the power supply for generating the partial supply voltages in the event of failure of the power supply NT. In the exemplary embodiment shown, four partial supply voltages are provided via signal paths T1-T4 by means of the output circuit ST. However, it is also possible to provide an output circuit ST or energy supply EV with more than four partial supply voltages, which are transmitted via the signal paths T1-T4, in particular in the event that a plurality of input channels are provided.

Zudem kann es vorgesehen sein, dass die Energieversorgungsvorrichtung EV beziehungsweise die Ausgangsschaltung ST ein Bezugspotenzial (über den Signalpfad M) bereitstellt, gegenüber welchem der Wert der verschiedenen Teilversorgungsspannung, welche über die Signalleitungen T1–T4 übertragen werden, bestimmt wird. Bei den Teilversorgungsspannungen handelt es sich bevorzugt um Gleichspannungen mit unterschiedlichen Werten. So kann beispielsweise die erste Teilversorgungsspannung, welche über den Signalpfad T1 übertragen wird, einen Wert von 24V annehmen und über einen zweiten Anschlusskontakt des ersten Anschlusses A1 dem ersten Prozessschnittstellenelement (über den Signalpfad M) zugeführt werden. Über einen vierten Anschlusskontakt des ersten Anschlusses A1 kann dem ersten Prozessschnittstellenelement P1 das Bezugspotenzial (über den Signalpfad M) zugeführt werden. Dieses gemeinsame Bezugspotenzial kann auch dem zweiten Prozessschnittstellenelement P2 über einen vierten Anschlusskontakt des zweiten Anschlusses A2 zugeführt werden. Über einen zweiten Anschlusskontakt des zweiten Anschlusses A2 kann die erste Teilversorgungsspannung T1 dem zweiten Prozessschnittstellenelement P2 zugeführt werden. Über einen dritten Anschlusskontakt des zweiten Anschlusses A2 ist die Versorgung des zweiten Prozessschnittstellenelements P2 mit einer zweiten Teilversorgungsspannung möglich. Diese zweite Teilversorgungsspannung, welche über einen Signalpfad T3 übertragen wird, kann von der Ausgangsschaltung ST der Energieversorgungseinrichtung EV an den dritten Anschlusskontakt des zweiten Anschlusses A2 übertragen werden. Bei der zweiten Teilversorgungsspannung, welche über den Signalpfad T3 übertragen wird, handelt es sich beispielsweise um eine Gleichspannung mit einem Wert von 9V.In addition, provision can be made for the energy supply device EV or the output circuit ST to provide a reference potential (via the signal path M) against which the value of the various partial supply voltage which is transmitted via the signal lines T1-T4 is determined. The partial supply voltages are preferably DC voltages with different values. Thus, for example, the first partial supply voltage which is transmitted via the signal path T1 can assume a value of 24V and be supplied to the first process interface element (via the signal path M) via a second terminal contact of the first terminal A1. The reference potential (via the signal path M) can be supplied to the first process interface element P1 via a fourth connection contact of the first connection A1. This common reference potential can also be supplied to the second process interface element P2 via a fourth connection contact of the second connection A2. Via a second connection contact of the second terminal A2, the first partial supply voltage T1 can be supplied to the second process interface element P2. Via a third connection contact of the second terminal A2, the supply of the second process interface element P2 with a second partial supply voltage is possible. This second partial supply voltage, which is transmitted via a signal path T3, can be transmitted from the output circuit ST of the energy supply device EV to the third connection contact of the second terminal A2. The second partial supply voltage, which is transmitted via the signal path T3, is, for example, a DC voltage with a value of 9V.

Die Datenverarbeitungs- und/oder Datenspeichereinheit EDV kann mit elektrischer Energie aus der Energieversorgungseinrichtung EV versorgt werden. Dazu kann beispielsweise eine dritte Teilversorgungsspannung über einen Signalpfad T3 von der Ausgangsschaltung ST der Energieversorgungseinrichtung EV an die Datenverarbeitungseinheit beziehungsweise die Datenspeichereinheit EDV bzw. die Anschlusskontakte EG1-16 und das Speichermedium SM übertragen werden. Ferner kann es vorgesehen sein, ein weiteres Elektronikmodul des Messdatenerfassungsgeräts G mit einer vierten Teilversorgungsspannung über eine Signalpfad T4 zu betreiben. Bei diesem Modul kann es sich beispielsweise um ein FTP-Client CL zur Datenübertragung handeln.The data processing and / or data storage unit EDV can be supplied with electrical energy from the power supply device EV. For this purpose, for example, a third partial supply voltage can be transmitted via a signal path T3 from the output circuit ST of the energy supply device EV to the data processing unit or the data storage unit EDV or the connection contacts EG1-16 and the storage medium SM. Furthermore, it can be provided to operate a further electronic module of the measurement data acquisition device G with a fourth partial supply voltage via a signal path T4. This module may, for example, be an FTP client CL for data transmission.

Vorzugsweise wird die Erfassung einer Messgröße und die Erzeugung eines Messsignals mittels des Prozessschnittstellenelements P1, P2 vollständig durch die Versorgung des entsprechenden Prozessschnittstellenelements P1, P2 mit einer oder mehrerer Versorgungsspannungen T1, T3 aus der Energieversorgungseinrichtung EV durchgeführt. Ebenso wird die Übertragung des Messsignals über den entsprechenden Eingangskanal EK1, EK2 bevorzugt vollständig von einem Signalwandler SW1, SW2, der mit einer oder mehrerer der Teilversorgungsspannungen T1, T3 versorgt wird, durchgeführt. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass ein Prozessschnittstellenelement einen Messaufnehmer und einen Signalwandler umfasst, wobei der Messaufnehmer und gegebenenfalls eine dazugehörige Betriebselektronik des Prozessschnittstellenelements von einer ersten Teilversorgungsspannung versorgt wird und der Signalwandler zur Übertragung des von dem Messaufnehmer beziehungsweise der Betriebselektronik erzeugten Messsignals von einer zweiten Teilversorgungsspannung mit elektrischer Energie zur Übertragung des Messsignals über den entsprechenden Eingangskanal versorgt wird.Preferably, the detection of a measured variable and the generation of a measuring signal by means of the process interface element P1, P2 is performed completely by the supply of the corresponding process interface element P1, P2 with one or more supply voltages T1, T3 from the power supply device EV. Likewise, the transmission of the measurement signal via the corresponding input channel EK1, EK2 is preferably carried out completely by a signal converter SW1, SW2, which is supplied with one or more of the partial supply voltages T1, T3. For example, it can be provided that a process interface element comprises a sensor and a signal converter, wherein the sensor and optionally an associated operating electronics of the process interface element is supplied by a first partial supply voltage and the signal converter for transmitting the measurement signal generated by the sensor or the operating electronics of a second partial supply voltage With electrical energy is supplied to transmit the measurement signal via the corresponding input channel.

Das mehrkanalige Messdatenerfassungsgerät G umfasst ferner eine Steuereinheit EDV, die zur Digitalisierung und Speicherung der über den ersten beziehungsweise den zweiten Kanal EK1, EK2 übertragenen Messsignale dient. Zur Digitalisierung und Speicherung kann beispielsweise die genannte Datenverarbeitungs- beziehungsweise Datenspeichereinheit EDV dienen. So ist beispielsweise jeder der Eingangskanäle EK1, EK 2,... an einen entsprechenden Eingang EG1-16 der Steuereinheit verbunden. Ferner ist die Steuereinheit EDV mit dem gemeinsamen Bezugspotenzial (über den Signalpfad M) der Eingangskanäle EK1, EK2,... verbunden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 wird ein Speichermedium in Form einer SD Karte als Datenspeichereinrichtung SM vorgesehen. Von dieser Datenspeichereinrichtung SM können über eine erste Schnittstelle USB beispielsweise eine USB Schnittstelle und/oder über eine zweite Schnittstelle SS und dem vorgesehenen FTP-Client CL, die in der Datenspeichereinrichtung SM hinterlegten Messdaten abgerufen werden. Dabei dient die erste Schnittstelle USB zum Abruf der Daten aus der Datenspeichereinrichtung SM vor Ort an dem Messdatenerfassungsgerät G, während die zweite Schnittstelle SS zur Fernübertragung der in der Datenspeichereinrichtung SM gespeicherten Daten dient.The multichannel measurement data acquisition device G further comprises a control unit EDV, which serves for the digitization and storage of the measurement signals transmitted via the first or the second channel EK1, EK2. For digitization and storage can be used, for example, the said data processing or data storage unit EDV. For example, each of the input channels EK1, EK 2, ... is connected to a corresponding input EG1-16 of the control unit. Furthermore, the control unit EDV is connected to the common reference potential (via the signal path M) of the input channels EK1, EK2,.... According to the embodiment in 1 a storage medium in the form of an SD card is provided as the data storage device SM. From this data storage device SM, for example, a USB interface and / or via a second interface SS and the intended FTP client CL, the measurement data stored in the data storage device SM can be called up via a first interface USB. In this case, the first interface USB serves for retrieving the data from the data storage device SM on site at the measurement data acquisition device G, while the second interface SS is used for remote transmission of the data stored in the data storage device SM.

Das vorgeschlagene Messdatenerfassungsgerät G hat somit die Möglichkeit mehrere Messungen über die Prozessschnittstellenelemente P1, P2, ..., welche Prozessschnittstellen beispielsweise Prozessschnittstellenelemente unterschiedlichen Typs sind, gleichzeitig durchzuführen, abzuspeichern, auszuwerten und zu versenden. Die Speicherung der Messdaten erfolgt beispielsweise auf der vorgeschlagenen in das Messdatenerfassungsgerät G integrierten SD Karte, die auch aus dem Messdatenerfassungsgerät entfernt werden kann. Ferner kann ein Display an dem Messdatenerfassungsgerät G vorgesehen sein, welches die momentan gemessenen Messsignale beziehungsweise Messdaten darstellt.The proposed measurement data acquisition device G thus has the possibility to carry out, store, evaluate and send several measurements simultaneously via the process interface elements P1, P2,..., Which process interfaces are, for example, process interface elements of different types. The storage of the measurement data takes place, for example, on the proposed integrated into the measurement data acquisition device G SD card, which can also be removed from the measurement data acquisition device. Furthermore, a display can be provided on the measurement data acquisition device G, which represents the currently measured measurement signals or measurement data.

Bei der zweiten Schnittstelle SS kann es sich beispielsweise um eine Schnittstelle gemäß dem RJ45 Standard handeln.The second interface SS can be, for example, an interface according to the RJ45 standard.

Zur Auswertung der erfassten Messdaten kann beispielsweise eine Software mit einer Weboberfläche zur Verfügung gestellt werden. Die Software kann bspw. auf einem der Computer PC1, SV, PC2, PC3 ausgeführt werden.To evaluate the acquired measurement data, for example, a software with a web interface can be made available. The software can be executed, for example, on one of the computers PC1, SV, PC2, PC3.

Somit kann ein Messdatenerfassungsgerät G bereitgestellt werden, welches gleichzeitig für einen temporären sowie für einen stationären Einsatz konzipiert ist. Ferner kann damit eine sogenannte Offline- beziehungsweise Onlineerfassung der Messdaten erfolgen.Thus, a measurement data acquisition device G can be provided, which is designed simultaneously for a temporary as well as for a stationary use. Furthermore, a so-called offline or online acquisition of the measured data can thus take place.

Die in der Datenspeichereinrichtung SM hinterlegten Messdaten können beispielsweise in einem Rohformat in der Datenspeichereinrichtung SM hinterlegt werden. Zur Auswertung dieser im Rohformat vorliegenden Messdaten können diese beispielsweise über die zweite Schnittstelle SS und dem FTP-Client CL von einem Server SV über eine Internetverbindung von dem Messdatenerfassungsgerät G abgerufen werden. Diese Messdaten können beispielsweise (durch das Messdatenerfassungsgerät G) komprimiert werden, bevor sie über das Internet versendet werden. Da es aber oftmals schwierig ist, einen Internetzugang zu einer Anlage eines Anlagenbetreibers zu ermöglichen, ohne dabei gleichzeitig Sicherheitslücken zu erzeugen, wird vorgeschlagen, eine Datenübertragung gemäß dem sogenannten Passivmodus zu verwenden. Bei dem passiven FTP-Modus sendet der in dem Messdatenerfassungsgerät integrierte FTP-Client CL ein entsprechendes Kommando, um beim Server SV einen Port zu öffnen und um die IP Adresse des Servers SV zu erhalten. Somit wird die Datenübertragung von dem Messdatenerfassungsgerät G aufgebaut. Es können beispielsweise auch mehrere Ports vorliegen. Zur Kommunikation zwischen dem Client CL und dem Server SV können bestimmte Daten auch über unterschiedliche Ports übertragen werden. So ist es beispielsweise möglich, die Messdaten über einen ersten vorgegebenen Port zwischen dem Client CL und dem Server SV auszutauschen und beispielsweise die Diagnose betreffende Daten über einen zweiten von dem ersten Port verschiedenen Port zwischen dem Client CL und dem Server SV auszutauschen.The stored in the data storage device SM measurement data can be stored for example in a raw format in the data storage device SM. For evaluating these present in raw measurement data they can be retrieved, for example, via the second interface SS and the FTP client CL from a server SV via an Internet connection of the measurement data acquisition device G. These measurement data can be compressed, for example (by the measurement data acquisition device G), before they are sent via the Internet. However, since it is often difficult to provide Internet access to an installation of a plant operator, without simultaneously creating security holes, it is proposed to use a data transmission according to the so-called passive mode. In the passive FTP mode, the FTP client CL integrated in the measurement data acquisition device sends a corresponding command to open a port at the server SV and to obtain the IP address of the server SV. Thus, the data transmission is established by the measurement data acquisition device G. For example, there may be multiple ports. For communication between the client CL and the server SV certain data can also be transmitted via different ports. It is thus possible, for example, to exchange the measurement data via a first predetermined port between the client CL and the server SV and to exchange, for example, data relating to the diagnosis via a second port different from the first port between the client CL and the server SV.

Nicht gesendete Daten können werden vorgehalten bis die Übertragung erfolgreich abgeschlossen ist. D.h. die Daten können bspw. in dem Speichermedium SM(zwischen-)gespeichert werden bis bspw. ein Intervall zur Sendung der Daten erreicht ist oder eine Internetverbindung zur Verfügung steht.Unsent data can be held until the transmission is successfully completed. That the data can be stored, for example, in the storage medium SM (temporarily) until, for example, an interval for the transmission of the data has been reached or an internet connection is available.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

  • P1P1
    Erstes ProzessschnittstellenelementFirst process interface element
    P2P2
    Zweites ProzessschnittstellenelementSecond process interface element
    SW1SW1
    Erster SignalwandlerFirst signal converter
    SW2SW2
    Zweiter SignalwandlerSecond signal converter
    A1A1
    Erster AnschlussFirst connection
    A2A2
    Zweiter AnschlussSecond connection
    EK1EK1
    Erster EingangskanalFirst input channel
    EK2EK2
    Zweiter EingangskanalSecond input channel
    S1S1
    Erster SignalpfadFirst signal path
    S2S2
    Zweiter SignalpfadSecond signal path
    T1 T1
    Signalpfad für erste TeilversorgungsspannungSignal path for first partial supply voltage
    T2T2
    Signalpfad für zweite TeilversorgungsspannungSignal path for second partial supply voltage
    T3T3
    Signalpfad für dritte TeilversorgungsspannungSignal path for third partial supply voltage
    T4T4
    Signalpfad für vierte TeilversorgungsspannungSignal path for fourth partial supply voltage
    MM
    Signalpfad zur Übertragung eines Bezugspotential (Masse)Signal path for transmission of a reference potential (ground)
    EVEV
    EnergieversorgungseinrichtungPower supply means
    NTNT
    Netzteilpower adapter
    AKAK
    Akkumulatoraccumulator
    GRGR
    Gleichrichterrectifier
    EDVit
    Datenverarbeitungs- und Datenspeichereinheit (Steuereinheit)Data processing and data storage unit (control unit)
    EG1-16EG1-16
    Anschlusskontakte der EDVConnection contacts of the EDP
    SMSM
    Speichereinheitstorage unit
    CLCL
    Clientclient
    USBUSB
    Erste SchnittstelleFirst interface
    SSSS
    Zweite SchnittstelleSecond interface
    PC1PC1
    Erster RechnerFirst computer
    PC2PC2
    Zweiter RechnerSecond computer
    PC3PC3
    Dritter RechnerThird computer
    SVSV
    Serverserver

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3402709 A1 [0002] DE 3402709 A1 [0002]
  • WO 2008124952 A1 [0003] WO 2008124952 A1 [0003]
  • DE 4441445 C2 [0004] DE 4441445 C2 [0004]
  • WO 2007039307 A1 [0005] WO 2007039307 A1 [0005]
  • WO 0188644 A2 [0005] WO 0188644 A2 [0005]

Claims (23)

Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) mit mindestens einem ersten und einem zweiten Eingangskanal (EK1, EK2), einer Datenspeichereinrichtung (SM), sowie einer Energieversorgungseinrichtung (EV), wobei der erste Eingangskanal (EK1) und der zweite Eingangskanal (EK2) mit der Datenspeichereinrichtung (SM) wirkverbunden sind, um über den ersten bzw. den zweiten Eingangskanal (EK1, EK2) empfangene Messsignale als Messdaten in der Datenspeichereinrichtung (SM) zu erfassen, wobei die Energieversorgungseinrichtung (EV) dazu dient, den ersten Eingangskanal (EK1) mit einer ersten Versorgungsspannung (T1) und den zweiten Eingangskanal (EK2) mit einer zweiten Versorgungsspannung (T3) zu versorgen, wobei sich der Wert der ersten Versorgungspannung (T1) von dem Wert der zweiten Versorgungsspannung (T3) unterscheidet.Multi-channel data acquisition device (G) with at least a first and a second input channel (EK1, EK2), a data storage device (SM), and a power supply device (EV), wherein the first input channel (EK1) and the second input channel (EK2) are operatively connected to the data storage device (SM) in order to detect measurement signals received via the first or the second input channel (EK1, EK2) as measurement data in the data storage device (SM), the energy supply device (EV) serving to supply the first input channel (EK1) with a first supply voltage (T1) and the second input channel (EK2) with a second supply voltage (T3), wherein the value of the first supply voltage (T1) is different from the value of the second supply voltage (T3). Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach dem vorherigen Anspruch, wobei die erste und/oder die zweite Versorgungspannung (T1, T3) zumindest teilweise zum Betreiben eines an den ersten bzw. den zweiten Eingangskanal (EK1, EK2) koppelbaren Prozessschnittstellenelements (P1, P2) dient.Multi-channel measurement data acquisition device (G) according to the preceding claim, wherein the first and / or the second supply voltage (T1, T3) at least partially for operating a to the first and the second input channel (EK1, EK2) can be coupled process interface element (P1, P2) , Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Eingangskanal (EK1) zumindest einen ersten und einen zweiten Signalpfad (S1, T1) umfasst, wobei der erste Signalpfad (S1) zur Übertragung des Messsignals an die Datenspeichereinrichtung (SM) dient, und wobei der zweite Signalpfad (T1) zur Übertragung der ersten Versorgungspannung von der Energieversorgungseinrichtung (EV) dient.Multi-channel data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein the first input channel (EK1) comprises at least a first and a second signal path (S1, T1), wherein the first signal path (S1) is for transmitting the measurement signal to the data storage device (SM), and wherein the second signal path (T1) for transmitting the first supply voltage from the power supply device (EV) is used. Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Versorgungsspannung mehrere Teilversorgungsspannungen umfasst, wobei mehrere Teilsignalleitungen (T1, T3) vorgesehen sind, die dazu dienen, die Teilversorgungsspannungen getrennt voneinander über den zweiten Signalpfad (T1, T3) zu übertragen.Multi-channel data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein the first supply voltage comprises a plurality of partial supply voltages, wherein a plurality of partial signal lines (T1, T3) are provided, which serve to transmit the partial supply voltages separately from one another via the second signal path (T1, T3). Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Erste der Teilversorgungsspannungen zur Erzeugung und/oder Übertragung des Messsignals über den ersten Signalpfad (S1) und/oder zum Betreiben des ersten Prozessschnittstellenelements (P1) dient.Multi-channel data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein a first of the partial supply voltages for generating and / or transmitting the measurement signal via the first signal path (S1) and / or for operating the first process interface element (P1) is used. Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Zweite der Teilversorgungsspannungen zum Betreiben des ersten Prozessschnittstellenelements (P1), vorzugsweise zum Betreiben eines Messaufnehmers des ersten Prozessschnittstellenelements (P1), dient.A multi-channel measurement data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein a second of the partial supply voltages for operating the first process interface element (P1), preferably for operating a sensor of the first process interface element (P1), is used. Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Energieversorgungseinrichtung (EV) ein Netzteil (NT) sowie mehrere Gleichrichter (GR) umfasst, die dazu dienen, die Teilversorgungsspannungen zu erzeugen.Multi-channel data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein the power supply device (EV) comprises a power supply unit (NT) and a plurality of rectifiers (GR), which serve to generate the partial supply voltages. Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Kanal (EK1) derart ausgestaltet ist, dass er über eine Vielzahl von ersten Anschlusskontakten (A1) an ein erstes Prozessschnittstellenelement (P1) koppelt.Multi-channel measurement data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein the first channel (EK1) is configured such that it couples via a plurality of first terminal contacts (A1) to a first process interface element (P1). Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zweite Kanal (EK2) derart ausgestaltet ist, dass er über eine Vielzahl von zweiten Anschlusskontakten (A2) an ein zweites Prozessschnittstellenelement (P2) koppelt.Multi-channel measurement data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein the second channel (EK2) is designed such that it couples via a plurality of second connection contacts (A2) to a second process interface element (P2). Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Kanal (EK1) einen dritten Signalpfad (M) umfasst, der zur Übertragung eines Bezugspotentials dient.Multi-channel data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein the first channel (EK1) comprises a third signal path (M), which serves to transmit a reference potential. Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Bezugspotential von der Energieversorgungseinrichtung (EV) zur Verfügung gestellt wird.Multi-channel data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein the reference potential of the power supply device (EV) is provided. Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Erster aus der Vielzahl von ersten bzw. zweiten Anschlusskontakten (A1, A2) zur Übertragung des Messsignals an die Datenverarbeitungseinrichtung (EDV) über den ersten Signalpfad (S1) dient.Multi-channel data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein a first of the plurality of first and second terminal contacts (A1, A2) for transmitting the measurement signal to the data processing device (EDP) via the first signal path (S1) is used. Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Zweiter aus der Vielzahl von ersten bzw. zweiten Anschlusskontakten (A1, A2) zur Versorgung des Prozessschnittstellenelements (P1, P2) mit der zweiten Teilversorgungspannung dient.Multi-channel data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein a second of the plurality of first and second terminal contacts (A1, A2) for supplying the process interface element (P1, P2) with the second partial supply voltage is used. Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Dritter aus der Vielzahl von ersten bzw. zweiten Anschlüssen (A1, A2) zur Bereitstellung der ersten Teilversorgungspannung dient, welche erste Teilversorgungsspannung zur Übertragung des Messsignals über den ersten Signalpfad (S1) dient. A multi-channel measurement data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein a third of the plurality of first and second terminals (A1, A2) is used to provide the first partial supply voltage, which first partial supply voltage for transmitting the measurement signal via the first signal path (S1) is used , Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Vierter aus der Vielzahl von ersten bzw. zweiten Anschlusskontakte (A1, A2) zur Übertragung des Bezugspotentials dient.A multi-channel measurement data acquisition apparatus (G) according to one of the preceding claims, wherein a fourth of the plurality of first and second Connection contacts (A1, A2) for transmitting the reference potential is used. Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei es sich bei dem Messsignal um ein analoges Messsignal handelt.Multi-channel measurement data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein the measurement signal is an analog measurement signal. Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend eine elektronische Steuereinheit (EDV), die zur Digitalisierung und Speicherung der über den ersten bzw. den zweiten Kanal (EK1, EK2) übertragenen Messsignale dient.Multi-channel data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, further comprising an electronic control unit (EDP), which is used for digitizing and storing the transmitted via the first and the second channel (EK1, EK2) measurement signals. Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Datenspeichereinrichtung (SM) ein Speichermedium umfasst, und wobei es sich bei dem Speichermedium, auf dem die Messdaten gespeichert sind, vorzugsweise um eine Speicherkarte handelt, auf der die Messdaten in einer Datei gespeichert sind.Multi-channel data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein the data storage device (SM) comprises a storage medium, and wherein the storage medium on which the measurement data are stored is preferably a memory card on which the measurement data is stored in a file are. Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend einen Client (CL) zur Übertragung der in der Datenspeichereinrichtung (SM), vorzugsweise dem Speichermedium, gespeicherten Messdaten über das Internet an eine übergeordnete Einheit (SV, PC1, PC2, PC3).Multichannel measurement data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, further comprising a client (CL) for transmitting the measurement data stored in the data storage device (SM), preferably the storage medium, via the Internet to a higher-level unit (SV, PC1, PC2, PC3) , Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei es sich bei dem Client (CL) um einen ftp-Client handelt, der zumindest zeitweise in einer Kommunikationsverbindung zu der übergeordneten Einheit (SV, PC1, PC2, PC3), bei der es sich bspw. um einen ftp-Server (SV) handelt, über das Internet steht.Multi-channel data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein the client (CL) is an ftp client, at least temporarily in a communication connection to the superordinate unit (SV, PC1, PC2, PC3), in which it For example, it is about a ftp server (SV), over the Internet. Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Datenübertragung zwischen dem Client (CL) und dem Server (SV) gem. dem sog. „Passive Mode“ durchgeführt wird, bei dem der Client (CL) zunächst eine Datenabfrage an den Server (SV) richtet, aus welcher Datenabfrage sich der Übertragungskanal, über den Daten zw. dem Client (CL) und dem Server (SV) ausgetauscht werden, ergibt.Multichannel measurement data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein the data transmission between the client (CL) and the server (SV) according to. the so-called "passive mode" is performed, in which the client (CL) first a data query to the server (SV), from which data query the transmission channel, on the data between the client (CL) and the server (SV ), results. Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät (G) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die den Messsignalen entsprechenden Daten über einen ersten Port von dem Client (CL) an den Server (SV) übertragen werden und wobei über einen zweiten Port Diagnosemeldungen betreffend die an den ersten bzw. zweiten Kanal angeschlossenes Prozessschnittstellenelement (P1, P2) an den Server (SV) übertragen werden.Multi-channel data acquisition device (G) according to one of the preceding claims, wherein the data corresponding to the measurement signals via a first port from the client (CL) to the server (SV) are transmitted and via a second port diagnostic messages regarding the at the first or second Channel connected process interface element (P1, P2) are transmitted to the server (SV). Prozessschnittstellenelement (P1, P2) zum Anschluss an einen der Kanäle des Messdatenerfassungsgeräts (G) nach einem der vorherigen Ansprüche.Process interface element (P1, P2) for connection to one of the channels of the measurement data acquisition device (G) according to one of the preceding claims.
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