-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von statischen Daten und dynamischen Daten eines Bedien-/Anzeigemenüs für ein Mobilgerät von einem Feldgerät der Prozessautomatisierung. Die Erfindung betrifft weiter ein Computerprogramm zur Durchführung dieses Verfahrens. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Anordnung umfassend ein Feldgerät und ein Mobilgerät zur Durchführung des Verfahrens.
-
Ein Feldgerät der Prozessautomatisierung wird häufig von einer entfernten Warte aus bedient, d.h. Parameter des Feldgeräts können aus der Ferne eingestellt werden. Eine solche Situation tritt ein, wenn z.B. das Feldgerät selbst keine Vor-Ort-Anzeigeeinheit aufweist, oder weil der Benutzer sich nicht vor Ort in der Anlage befindet.
DE 10 2010 029 655 beschreibt die Verwendung eines Webservers auf dem Feldgerät.
-
Als „Parameter“ soll hierbei eine Stell- oder ein Einflussgröße verstanden werden, die auf das Feldgerät einwirkt und somit das Verhalten des Feldgeräts ändert oder Informationen über den Zustand des Feldgeräts liefert. Eine nicht-abschließende Liste ist dabei Messhäufigkeit, Messzeit, Messwert, Kalibrierzeitpunkt, Ausgangssignal, Versorgungsenergie, u.v.m.
-
Es kann jedoch gewünscht sein, das Feldgerät vor Ort zu bedienen. Beispielsweise soll das Ändern eines Parameters des Feldgeräts direkt an der Messstelle durch einen Nutzer beobachtet und durchgeführt werden können, beispielsweise soll das Feldgerät kalibriert werden.
-
Das Vornehmen von Einstellungen an dem Feldgerät kann dann beispielsweise mittels eines Mobilgeräts erfolgen. Ein solches Mobilgerät weist eine Anzeigeeinheit auf, auf der ein Bedien-/Anzeigemenü dargestellt ist. Über das Bedien-/Anzeigemenü können Einstellungen an dem Feldgerät vorgenommen oder Informationen von dem Feldgerät abgerufen werden. In der Regel sind die Bedien-/Anzeigemenüs hierarchisch gegliedert, um dem Anwender das Auffinden der gewünschten Information zu erleichtern.
-
Aus dem Stand der Technik sind Mobilgeräte bekannt, die sich direkt mittels eines Kabels an das Feldgerät anschließen lassen oder an einen, mit dem Feldgerät verbundenen, Feldbus anschließen lassen. Im zweiten Fall ist das Mobilgerät indirekt mit dem Feldgerät verbunden. Allerdings sind in der Prozessautomatisierung die Feldgeräte häufig an schwer erreichbaren Stellen platziert.
-
Der Stand der Technik kennt auch Mobilgeräte mit drahtlosen Verbindungen zur Konfiguration von Feldgeräten, etwa das Gerät „Field Xpert“ der Firmengruppe Endress+Hauser.
-
Eine Problematik, die sich insbesondere bei busgespeisten Feldgeräten, insbesondere bei Zweileitergeräten, ergibt, besteht darin, dass die im Feldgerät zur Verfügung stehende Energie begrenzt ist. Da meist eine hohe Datenübertragungsrate mit einem hohen Energieverbrauch einhergeht, lässt sich nur eine geringere Datenübertragungsrate realisieren.
-
Selbst wenn für die Feldgeräte genug Energie zur Verfügung steht (etwa durch die Verwendung von Vierleitergeräten oder Zweileitergeräten mit externer Energieversorgung), stehen einer maximalen Datenübertragungsrate etliche Faktoren, speziell unter Prozessbedingungen, d.h. den spezifischen Bedingungen der Prozessautomatisierung, entgegen: Entfernung vom Hotspot (also der Quelle), Anzahl der Clients (d.h. Nutzern des drahtlosen Netzes), Verwendung älterer Standards, Verluste durch Störungen, Geometrie der Antenne, ungünstige Anordnung in einer Fabrikhalle, Berücksichtigung von Normen und Richtlinien (z.B. den ATEX-Richtlinien) etc.
-
Häufig kommt in der Prozessautomatisierung das FDT/DTM Konzept zum Einsatz. Die Abkürzungen stehen hierbei für: Field-Device-Tool/Device-Type-Manager. Ein DTM ist im Prinzip ein Treiber. Der DTM umfasst alle Funktionen, die Struktur, die Parametrierung sowie die grafische Benutzeroberfläche inklusive einem Hilfesystem für das Feldgerät oder evtl. der ganzen Gerätefamilie. Damit alle DTMs von verschiedenen Herstellern korrekt funktionieren, müssen die Schnittstellen zum umgebenden System sowie zu anderen DTMs klar definiert werden. Ein FDT ist eine solche Schnittstellendefinition. Ein Beispiel für einen FDT ist das Programm „FieldCare“ der Firmengruppe Endress+Hauser. Damit ein mit einem Feldgerät verbundenes Mobilgerät Parameter des Feldgeräts korrekt ändern kann, ist es notwendig immer den kompletten Treiber (DTM) samt Bedien-/Anzeigemenü auf dem Mobilgerät vorab zur Verfügung zu haben. Da verschiedene Feldgeräte verschiedene DTM haben und verschiedene Firmwareversionen der Feldgeräte möglicherweise verschiedene DTMs benötigen, müssen auf dem Mobilgerät viele verschiedene Versionen vorab abgespeichert werden. Auch ist häufig die jeweilige Firmwareversion des Feldgeräts nicht bekannt bzw. wird erst direkt vor Ort bekannt. Bei dem DTM Konzept ist man auf eine Platform beschränkt (Windows, seit Version 2.0 über .net) Auch ist eine Einstellung des Feldgeräts über die Device Description Language (DDL) möglich. Über eine entsprechende Gerätebeschreibung (DD, engl. Fachausdruck device description) können einige (Standard-)Parameter des Feldgeräts verändert werden. Auch ein DD muss vorab installiert sein. Die DD muss durch ein geeignetes Softwaretool interpretiert werden, wobei unterschiedliche Interpreter spezifisch programmiert werden müssen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bedienung und Anzeige eines Feldgeräts durch ein Mobilgerät in Prozessbedingungen zu ermöglichen.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, ein Computerprogramm und eine Anordnung.
-
Verfahrensseitig wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Bereitstellen von statischen Daten und dynamischen Daten eines Bedien-/Anzeigemenüs für ein Mobilgerät von einem Feldgerät der Prozessautomatisierung; wobei das Feldgerät charakterisierende Identifikationsdaten, insbesondere Feldgerätetyp und Firmwareversion, eine Gesamtmenge an statischen Daten und dynamische Daten bereit hält; wobei auf Anfrage des Mobilgeräts dynamische Daten und/oder statische Daten von dem Feldgerät an das Mobilgerät über eine drahtlose Schnittstelle, insbesondere über Bluetooth oder WLAN, insbesondere nach einem Standard der IEEE 802.11-Familie, mit einer Datenübertragungsrate übertragen werden; wobei die zur Verwendung, insbesondere zur Darstellung, und/oder Änderung der übertragenen dynamischen Daten erforderlichen statischen Daten vom Feldgerät an das Mobilgerät gesendet werden, wenn die zu den Identifikationsdaten korrespondierenden statischen Daten nicht bereits auf dem Mobilgerät vorhanden sind; wobei diese statischen Daten nur eine Teilmenge der Gesamtmenge der statischen Daten auf dem Feldgerät ausmachen; so dass eine Verwendung, insbesondere eine Darstellung, und/oder Änderung der übertragenen dynamischen Daten durch das Mobilgerät mit der Teilmenge der statischen Daten ermöglicht wird, wobei diese statischen Daten auf einem Speicher im Mobilgerät abgespeichert werden.
-
Aus bereits genannten Gründen kann sich eine relativ geringe Datenübertragungsrate, etwa unter 100 kbit/s, insbesondere unter 50 kbit/s, insbesondere unter 16 kbit/s, für die Übertragung der statischen und dynamischen Daten ergeben. Für eine ressourcenschonende Übertragung wird immer nur der Teil der statischen Daten übertragen, der gerade benötigt wird. Sind die Daten bereits auf dem Mobilgerät, kann darauf zurückgegriffen werden. Für Feldgeräte mit den gleichen Identifikationsdaten, d.h. gleicher Typ und Firmwareversion, können diese bereits vorhandenen statischen Daten ebenfalls verwendet werden und somit eine erneute Übertragung vermieden werden.
-
Bei der ersten Verbindung zwischen dem Feldgerät und dem Mobilgerät wird das Hauptmenü übertragen, jede weitere Seite, an die von dort aus navigiert wird, wird auf Abfrage übertragen. Zu Beginn befinden sich keine Daten auf dem Mobilgerät.
-
Im Unterschied zu dem angesprochenen DTM/FDT-Konzept ist, bereits wenn eine Teilmenge der statischen Daten auf dem Mobilgerät abgespeichert ist, eine Darstellung, und/oder Änderung der übertragenen dynamischen Daten durch das Mobilgerät möglich.
-
In einer bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei den statischen Daten um nicht veränderliche Daten, z. B. um die, insbesondere hierarchische, Struktur eines zur Bedienung des Feldgeräts ausgestalteten Bedien-/Anzeigemenüs, Sichtbarkeit des Bedien-/Anzeigemenüs, Wertebereiche von Parametern, Abhängigkeiten von Parametern, Texte des Bedien-/Anzeigemenüs in zumindest einer Standardsprache, insbesondere Texte des Bedien-/Anzeigemenüs auf Englisch, und/oder Sichtbarkeit von Parametern, insbesondere in Abhängigkeit des Feldgeräts und/oder in Abhängigkeit von am Feldgerät angeschlossener Hardware.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei den dynamischen Daten um Messwerte und diese werden auf dem Mobilgerät angezeigt, und/oder es handelt sich bei den dynamischen Daten um Parameter und diese werden auf dem Mobilgerät angezeigt, verändert und/oder zum Zwecke der Änderung von Einstellungen des Feldgeräts an das Feldgerät zurück übertragen. Bei den „Parametern“ handelt es sich also um Stell- oder ein Einflussgrößen, die auf das Feldgerät einwirken.
-
Bevorzugt wird zwischen dem Feldgerät und dem Mobilgerät eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung (englischer Fachausdruck: point-to-point connection) aufgebaut.
-
In einer vorteilhaften Weiterbildung werden zumindest die dynamischen Daten mittels eines binären Kommunikationsprotokolls übertragen. Dadurch kann weiter die Datenübertragungsrate besser ausgenutzt werden, da binäre Protokolle im Allgemeinen eine höhere Datendichte aufweisen als etwa textbasierte Protokolle wie HTTP.
-
Steht dem Mobilgerät die Gesamtmenge der statischen Daten zur Verfügung, können alle Bedien- und Anzeigefunktionen des Feldgeräts vom Mobilgerät aus genutzt werden. Damit die Gesamtmenge der statischen Daten auf das Mobilgerät heruntergeladen wird, stehen dem Nutzer verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, siehe dazu die nächsten Absätze.
-
Vorteilhafterweise werden weitere von den bereits übertragenen statischen Daten verschiedene, statischen Daten im Hintergrund bei einer nicht voll ausgenutzten Datenübertragungsrate vom Feldgerät an das Mobilgerät übertragen. Somit ist es möglich die Gesamtmenge an, auf dem Feldgerät gespeicherten, statischen Daten auf das Mobilgerät zu übertragen ohne auf alle Teile des Bedien-/Anzeigemenüs explizit zugreifen zu müssen. Hierdurch kann die Bediengeschwindigkeit der Menünavigation gesteigert werden, da die Wahrscheinlichkeit des Vorliegens der benötigten statischen Daten automatisch mit der Dauer der Verbindung steigt.
-
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn, insbesondere nach einer erstmaligen Verbindung zwischen Feldgerät und Mobilgerät, weitere zur Gesamtmenge der statischen Daten noch fehlende statische Daten von einem anderen Gerät, insbesondere einem Nerzwerkserver, über eine zweite drahtlose Schnittstelle, insbesondere über eine Mobilfunkverbindung oder per WLAN, insbesondere nach einem Standard der IEEE 802.11-Familie, oder über einen mobilen Datenträger, insbesondere einen USB-Speicherstick oder eine SD-Karte, auf das Mobilgerät heruntergeladen werden. Dies ist eine schnelle und einfache Möglichkeit die Gesamtmenge an statischen Daten auf das Mobilgerät zu laden, sofern eine schnelle Datenverbindung besteht. Die Daten können etwa auch aus dem Internet oder dem Intranet bezogen werden.
-
Zusätzlich werden bevorzugt erweiterte Medieninhalte wie Texte des Bedien-/Anzeigemenüs in weiteren Sprachen, Bedienungsanleitungen, Fotos und/oder Videos über die zweite drahtlose Schnittstelle oder den mobilen Datenträger an das Mobilgerät übertragen. Dem Nutzer stehen somit mehr Möglichkeiten zur Verfügung, Information über das Feldgerät zu bekommen, als über eine Übertragung der Daten vom Feldgerät praktikabel wäre.
-
Da das Feldgerät nur über beschränkte Rechenleistung verfügt, wird die bildliche Darstellung des Bedien-/Anzeigemenüs bevorzugt auf dem Mobilgerät berechnet, d.h. gerendert. Auf dem Mobilgerät werden die empfangenen Daten gemäß dem nativen Aussehen des Betriebssystems des Mobilgeräts dargestellt. Dies ist im Gegensatz zu einer Webserver-Implementierung zu sehen, wo der Webserver „wissen“ muss, wer sich anmeldet und eine entsprechende Darstellung bereit halten; so ist etwa für ein großes Tablet (z.B. 10 ‘‘) eine andere Darstellung notwendig als für eine Smartphone (z.B. 5 ‘‘) oder Industrie PDA (möglicherweise sogar ohne Farbdarstellung).
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden durch das Feldgerät zusätzliche Daten an das Mobilgerät gesendet und auf dem Mobilgerät, unabhängig von den aktuell auf dem Mobilgerät angezeigten statischen Daten und dynamischen Daten, angezeigt, wenn Parameter und/oder Messwerte bestimmte Werte annehmen. So kann auf dem Mobilgerät etwa eine Warnmeldung angezeigt werden, wenn Parameter und/oder Messwerte außerhalb des erlaubten Wertebereichs sind. Weiter kann so auch eine Zustandsmaschine (endlicher Automat, englischer Fachausdruck: finite state machine) realisiert werden, etwa zum menügesteuerten Kalibrieren des Feldgeräts. Bei den zusätzlichen Daten kann es sich etwa auch um statische und dynamische Daten handeln.
-
Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Computerprogramm, das Softwaremittel, die zur Durchführung eines Verfahrens nach zumindest einem vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen dienen, aufweist, wobei das Computerprogramm in einem Feldgerät und/oder einem Mobilgerät ausgeführt wird. Teile des Computerprogramms werden dabei auf dem Mobilgerät, etwa als Anwendung (englischer Fachausdruck: app) ausgeführt. Andere Teile werden auf dem Feldgerät, etwa in Software oder gegebenenfalls auch in Firmware, ausgeführt.
-
Die Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Anordnung umfassend zumindest ein Feldgerät und zumindest ein Mobilgerät zur Durchführung eines Verfahrens nach zumindest einem der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen.
-
In einer Ausgestaltung ist es möglich, dass mehrere Feldgeräte sich mit einem Mobilgerät „verbinden“ (Broadcast-Modus). In diesem Fall empfängt das Mobilgerät einen eingeschränkten Datenbereich vom Feldgerät ohne direkten Verbindungsaufbau (im Gegensatz zu dem oben beschriebenen direktem Verbindungsaufbau). Dabei werden z.B. nur Identifikation oder Gerätetyp sowie Messwerte oder sogar nur der Hauptmesswert gesendet.
-
Bevorzugt umfasst das Feldgerät einen Anschluss an einen Feldbus, insbesondere an HART, WirelesHART, PROFIBUS PA, PROFINET, Modbus, FOUNDATION Fieldbus oder EtherNet/IP, und/oder das Feldgerät weist eine 4 ... 20 mA Schnittstelle auf. Es ist somit möglich, dass das Feldgerät direkt an eine Leitwarte angeschlossen wird.
-
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Feldgerät und das Mobilgerät zur Änderung von Parametern immer miteinander verbunden sind, d.h. online sind.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung handelt es sich bei dem Feldgerät um ein Zweileitergerät. Ohne Einschränkung lässt sich der erfindungsgemäße Gedanke auch auf Vierleitergeräte anwenden, wobei dann definitionsgemäß mehr Energie zur Verfügung steht. Es sind dann höhere Übertragungsraten möglich.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Feldgerät zur Benutzung zumindest nach Ex-ib ausgestaltet ist.
-
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen
-
1 die erfindungsgemäße Anordnung,
-
2 die erfindungsgemäße Anordnung in einer Ausgestaltung,
-
3 eine schematische Übersicht der erfindungsgemäßen Anordnung, und
-
4 eine schematische Übersicht des Speichers einer erfindungsgemäßen Anordnung.
-
In den Figuren sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung in seiner Gesamtheit hat das Bezugszeichen 1 und ist in 1 dargestellt.
-
Die Anordnung 1 umfasst die Hauptbestandteile Mobilgerät 3 und Feldgerät 2. In 1 dargestellt ist ein einziges Feldgerät 2. 2 zeigt eine Anordnung 1 mit drei Feldgeräten 2.1, 2.2 und 2.3 (siehe Details unten). Das bzw. die Feldgeräte 2 sind über eine Feldbusschnittstelle 17 mit einem Feldbus 5 und damit direkt mit einer Leitwarte 12 verbunden. Als Feldbus 5 kommt hierbei einer der Feldbusse HART, WirelesHART, PROFIBUS PA, PROFINET, Modbus, FOUNDATION Fieldbus oder EtherNet/IP in Frage. Alternativ oder zusätzlich haben die Feldgeräte 2 noch eine 4 ... 20 mA-Schnittstelle (nicht dargestellt).
-
Das Feldgerät 2 verfügt über eine drahtlose Schnittstelle 4. Das Mobilgerät 3 umfasst das entsprechende Gegenstück, die drahtlose Schnittstelle 19. Als drahtlose Verbindung 6 kommt hierbei WLAN, insbesondere nach einem Standard der IEEE 802.11-Familie, oder Bluetooth in Betracht. Bei Bluetooth wird bevorzugt Bluetooth der neuesten Generation, insbesondere Bluetooth 4.0, auch als Bluetooth Low Energy (LE) bekannt, verwendet.
-
Das Feldgerät 2 ist ein Feldgerät der Prozessautomatisierung, also etwa ein Sensor oder ein Aktor. Im Beispiel in den 1 und 2 sind ein pH- bzw. Leitfähigkeitssensor abgebildet. Weitere typische Sensoren sind Redoxpotential-, auch ISFET-, Temperatur-, Sauerstoff-, insbesondere gelöster Sauerstoff-, oder Kohlenstoffdioxidsensoren; ionenselektive Sensoren; optische Sensoren, insbesondere Trübungssensoren, Sensoren zur optischen Bestimmung der Sauerstoffkonzentration, oder Sensoren zur Bestimmung der Anzahl von Zellen und Zellstrukturen; Sensoren zur Überwachung bestimmter organischer oder metallischer Verbindungen; Sensoren zur Bestimmung einer Konzentration einer chemischen Substanz, beispielsweise eines bestimmten Elements oder einer bestimmten Verbindung; oder Biosensoren, z.B. Glukosesensoren.
-
Als Mobilgerät 3 wird etwa ein Mobiltelefon, Smartphone, Tablet, Personal Digital Assistant (PDA) verwendet. Alternativ kann ein tragbarer Computer, Notebook, Sub-Notebook, Netbook oder Desknote verwendet werden. Als besondere Alternative wird ein Industrie-PDA verwendet. Dieser ist in einer Ex-Ausführung erhältlich, etwa von Endress+Hauser unter der Bezeichnung „Field Xpert SFX370“. Als Ex-Ausführung soll hier etwa die Zündschutzart „II 2G Ex ia IIC T4 Gb IP64“, o.a. verstanden werden.
-
Das Mobilgerät 3 umfasst eine Anzeige 10 und Bedienelemente 11. Moderne Mobilgeräte 3 sind mit einem Touchscreen ausgestattet, so dass die Bedienung direkt über die Anzeige 10 erfolgt.
-
Das Feldgerät 2 ist etwa als Zweileitergerät ausgestaltet. Als Zweileitergeräte sollen Geräte bezeichnet werden, bei denen Energieversorgung und Datenkommunikation über dieselben zwei Leitungen erfolgen. Naturgemäß steht dieser Art von Feldgeräten wenig Energie zur Verfügung. Zusätzlich kann das Feldgerät 2 zumindest nach Ex-ib einsetzbar sein, insbesondere auch in Zone 2 nach ATEX-Richtlinien. Zur Erfüllung dieser Norm sind besondere elektrische Schutz- und Energiesparmaßnahmen erforderlich, so dass unter Umständen noch weniger Energie zur Verfügung steht.
-
Zwischen Mobilgerät 3 und Feldgerät 2 wird eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung (englischer Fachausdruck: point-to-point connection) aufgebaut. Auf dem Mobilgerät 3 befindet sich eine Anwendung (englischer Fachausdruck: app), auf dem Feldgerät 2 ein entsprechendes Computerprogramm, die bzw. das zur Durchführung des nachfolgend beschriebenen Verfahrens geeignet ist und auf dem Mobilgerät 3 bzw. dem Feldgerät 2 ausgeführt wird, siehe dazu auch 3.
-
In einem ersten Schritt sendet das Feldgerät 2 seine Identifikationsdaten, insbesondere den Feldgerätetyp (z.B. pH-Sensor) und die Version der Firmware (z.B. V1). Das Feldgerät 2 hält weiter statische Daten 13 und dynamische Daten 14 bereit. Das Mobilgerät 3 überprüft nun ob schon jemals eine Verbindung zu einem Feldgerät mit diesen Identifikationsdaten hergestellt wurde.
-
Wurde noch nie eine Verbindung zu einem Feldgerät mit diesen Identifikationsdaten hergestellt, überträgt das Feldgerät 2 diejenigen statischen Daten 13 und dynamischen Daten 14, die momentan verwendet werden, insbesondere die momentan dargestellt werden. Die zu übertragenden Daten werden also auf das Maß beschränkt, das aktuell gerade notwendig ist. Die statischen Daten werden auf einem Speicher 15 des Mobilgeräts 3 für eine spätere Verwendung abgespeichert. Somit müssen die statischen Daten 13 nur einmalig vom Feldgerät 2 an das Mobilgerät 3 übertragen werden. Feldgeräte mit gleichen Identifikationsdaten können auf die sich bereits im Speicher 15 befindenden statischen Daten 13 zurückgreifen. 4 verdeutlicht dies: auf der linken Seite der Figur sind vier Feldgeräte 2 abgebildet; zwei vom Typ 2.1 mit der Firmwareversion V1, eines vom Typ 2.1 mit der Firmwareversion V2 und eines vom Typ 2.3 mit der Firmwareversion V1. Im Speicher 15 sind nur drei Bereiche notwendig, da die zwei Feldgeräte mit den gleichen Identifikationsdaten auf den gleichen Speicher 15-2.1,V1 zugreifen können. Auch können die Gerätetypen mit den gleichen Firmwareversionen (hier also 2.1,V1 und 2.3,V1) auf einen teilweise gemeinsamen Speicher zurückgreifen. Dies ist in 4 so dargestellt, dass die Speicher 15-2.1,V1 und 15-2.3,V1 auf der gleichen vertikalen Höhe abgebildet sind.
-
Wurden die benötigten statischen Daten 13 bereits einmal heruntergeladen, ist somit keine erneute Übertragung erforderlich.
-
Wie bereits erwähnt, werden nur die Daten heruntergeladen, die momentan verwendet, insbesondere angezeigt werden. Zu Beginn wird dies also das Hauptmenü des Bedien-/Anzeigemenüs sein. Beim Navigieren durch das Bedien-/Anzeigemenü wird dann immer genau das gerade angezeigte Menü übertragen.
-
Bei den statische Daten 13 handelt es sich um die (hierarchische) Struktur des Bedien-/Anzeigemenüs, Sichtbarkeit des Bedien-/Anzeigemenüs, Wertebereiche von Parametern, Abhängigkeiten von Parametern, Texte des Bedien-/Anzeigemenüs in zumindest einer Standardsprache, insbesondere Texte des Bedien-/Anzeigemenüs auf Englisch, und/oder Sichtbarkeit von Parametern, insbesondere in Abhängigkeit des Feldgeräts und/oder in Abhängigkeit von am Feldgerät angeschlossener Hardware.
-
Bei den dynamischen Daten 14 handelt es sich um Messwerte, die dann mit Hilfe der entsprechenden statischen Daten angezeigt werden. Bei den dynamischen Daten handelt es sich auch um Parameter des Feldgeräts 3. Diese werden auf dem Mobilgerät 2 angezeigt, verändert und/oder zum Zwecke der Änderung von Einstellungen des Feldgeräts 2 an das Feldgerät 2 zurück übertragen.
-
Beispielsweise sind statische Daten eine Formatierungsbeschreibung zur Darstellung eines Messwerts. Die Messwerte selbst sind dann dynamische Daten.
-
Es ist möglich, dass sich das Mobilgerät 2 am Feldgerät 3 als „Beobachter“ (englischer Fachausdruck: observer, nach dem Entwurfsmuster publish-subscribe) anmeldet und eine etwaige Änderung des Messwerts mitgeteilt wird. Allgemein bietet das beobachtete Objekt (hier also der Messwert) einen Mechanismus, um Beobachter (englischer Fachausdruck: observer) an- und abzumelden und diese über Änderungen zu informieren. Es wird jede Änderung völlig unspezifisch an jeden angemeldeten Beobachter gemeldet. Obwohl theoretisch möglich ist es am praktikabelsten wenn sich nur ein einziges Mobilgerät 2 an einem Feldgerät 3 anmeldet.
-
Eine Bedienung des Feldgeräts 3 oder das Anzeigen von Daten auf dem Mobilgerät 2 ist möglich auch wenn sich erst eine Teilmenge der gesamten statischen Daten auf dem Mobilgerät 2 befindet. Im genannten Beispiel genügt es für die Anzeige des Messewerts auf dem Mobilgerät die korrespondierenden statischen Daten im Speicher 15 zu haben. Andere statische Daten, wie etwa zur Konfiguration des Feldgeräts sind dafür nicht notwendig.
-
Abhängig von den Prozess- und Industriebedingungen, nur wenig zur Verfügung stehende Energie, Entfernung von der Quelle, Anzahl an Clients etc. ist die Verbindung 6 eine relativ langsame Verbindung, beispielsweise unter 16 kbit/s.
-
Um so ressourcenschonend wie möglich zu arbeiten, ist das Übertragungsprotokoll als binäres Protokoll ausgestaltet. Insbesondere die dynamischen Daten 14 werden mittels eines binären Protokolls übertragen.
-
Wird die maximale Datenübertragungsrate momentan nicht voll ausgenutzt, kann im Hintergrund der, die Gesamtmenge an statischen Daten, vervollständigende Teil der statischen Daten vom Feldgerät heruntergeladen werden.
-
Moderne Mobilgeräte verfügen neben der angesprochenen ersten drahtlosen Verbindung 19 meist noch über eine zweite drahtlose Schnittstelle 7 über die eine zweite Kommunikation 9 möglich ist, siehe dazu auch 3. Dies kann etwa eine Mobilfunkverbindung (EDGE, GPRS, UMTS, LTE etc.) oder eine WLAN-Schnittstelle sein. In einer Ausgestaltung ist die erste drahtlose Schnittstelle 19 die gleiche wie die zweite drahtlose Schnittstelle 7. Über diese zweite Schnittstelle 7 können die statischen Daten vom einem anderen Gerät, etwa einem Netzwerkserver 8, geladen werden. Alternativ können die statischen Daten 13 von einem mobilen Datenträger wie einem USB-Speicherstick oder einer SD-Karte auf das Mobilgerät 3 übertragen werden.
-
Über diese Schnittstelle können auch erweiterte Medieninformationen wie Texte des Bedien-/Anzeigemenüs in weiteren Sprachen, Bedienungsanleitungen, Fotos und/oder Videos an das Mobilgerät 3 übertragen werden.
-
In 3 ist weiter ersichtlich, dass die statischen Daten 13 im Feldgerät 2 in einem Speicher 18 gespeichert sind. Über eine Anzeige-/Bedieneinheit 16 können gegebenenfalls direkt am Feldgerät Einstellungen der Parameter durchgeführt werden. Auch können gegebenenfalls Messwerte am Feldgerät angezeigt werden.
-
Wie bereits erwähnt wird zwischen dem Feldgerät 2 und dem Mobilgerät 3 eine Direktverbindung aufgebaut (siehe 1). Alternativ dazu ist auch ein Broadcast-Modus möglich. Dies zeigt 2. In 2 sind drei Feldgeräte 2.1 (pH), 2.2 (pH) und 2.3 (Leitfähigkeit) mit einem Bus 5 und der Leitwarte 12 verbunden. Im Broadcast-Modus senden mehrere Feldgeräte 2 an zumindest ein Mobilgerät 3. In diesem Modus werden nur eingeschränkte Daten versendet, beispielsweise Gerätetyp, Kennung (Seriennummer o.ä.) und Hauptmesswert. Diese werden vom Mobilgerät 3 empfangen und in einer Tabelle, Grafik o.ä. dargestellt. Es ist denkbar, dass durch Auswählen eines Feldgeräts zu diesem eine Punkt-zu-Punkt Verbindung aufgebaut wird.
-
Da das Feldgerät 2 über eingeschränkte Energieversorgung und damit meist auch über eingeschränkte Rechenleistung verfügt, wird die bildliche Darstellung des Bedien-/Anzeigemenüs auf dem Mobilgerät 3 berechnet, d.h. die Daten werden erst auf dem Mobilgerät 3 gerendert. Dabei werden vom Feldgerät 2 nur die statischen Daten an sich übertragen, die tatsächliche Darstellung wird vom Mobilgerät 3 übernommen. So kann auch gewährleistet werden, dass die Daten gemäß dem „Look an Feel“ des entsprechenden Betriebssystems (iOS, Android, Windows Mobile, Blackberry OS, Bada, etc.) des Mobilgeräts angezeigt werden.
-
Neben der hierarchischen Navigation über das Bedien-/Anzeigemenü durch den Benutzer umfasst die Anordnung 1 eine weitere Art der Bedienung. Nehmen Parameter und/oder Messwerte bestimmte Werte an, werden zusätzlichen Daten vom Feldgerät 2 an das Mobilgerät 3 gesendet. Diese zusätzlichen Daten werden als eine Art „Pop-Up Fenster“, d.h. als eine die momentan sichtbaren statischen und dynamischen Daten überlagernde Seite, auf dem Mobilgerät angezeigt. Diese Seite wird auch in Form von statischen und dynamischen Daten gesendet. Diese neue Seite legt sich über die aktuell gezeigte, um den Nutzer über einen bestimmten Zustand zu informieren. Denkbar ist hier die Darstellung von kritischen Messwerten (Messwert außerhalb des Toleranzbereichs), externen Parameteränderungen (etwa durch die Leitwarte), etc. Allgemein werden diese überlagernden Fenster durch generisch beschriebene Bedingungen gesteuert, die die Feldgeräteparameter oder Messwerte referenzieren. Weiter ist so auch eine Abbildung von Zustandsmaschinen (endlicher Automat) möglich. So kann etwa ein menügeführter Kalibrierablauf dargestellt werden, der dem Nutzer Schritt für Schritt erklärt, was als nächstes zu tun ist. Nach Beendigung der Zustandsmaschine oder – allgemein – der überlagernden Seite, kehrt der Nutzer wieder auf die vorherige Seite im hierarchischen Bedien-/Anzeigemenü zurück.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Anordnung
- 2
- Feldgerät
- 2.1
- Feldgerät
- 2.2
- Feldgerät
- 2.3
- Feldgerät
- 3
- Mobilgerät
- 4
- Drahtlose Schnittstelle
- 5
- Feldbus
- 6
- Kommunikation 2–3
- 7
- Zweite drahtlose Schnittstelle
- 8
- Netzwerkserver
- 9
- Zweite Kommunikation
- 10
- Anzeige
- 11
- Bedienung
- 12
- Leitwarte
- 13
- Statische Daten
- 14
- Dynamische Daten
- 15
- Speicher in 3
- 16
- Anzeige-/Bedieneinheit
- 17
- Feldbusanschluss
- 18
- Speicher in 2
- 19
- Drahtlose Schnittstelle
- V
- Version
-
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
-
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Standard der IEEE 802.11-Familie [0013]
- Standard der IEEE 802.11-Familie [0023]
- Standard der IEEE 802.11-Familie [0042]
