DE102015114839A1 - System and method for transmitting at least one information generated by a field device of automation technology - Google Patents
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Abstract
System und Verfahren zur Übertragung von zumindest einer von einem Feldgerät (1) der Automatisierungstechnik erstellten Information, welches zumindest einen Speicher (2) zum Ablegen der Information, eine Elektronikeinheit (3), die in dem Feldgerät (1) angebracht ist, wobei die Elektronikeinheit (3) mit dem Speicher (2) elektrisch verbunden ist und die Information in dem Speicher (2) ablegt, eine Funkeinheit (4), die in dem Feldgerät (1) angebracht ist, wobei die Funkeinheit (4) den Speicher (2) enthält, wobei der Speicher (2) mit der Funkeinheit (4) elektrisch verbunden ist und wobei die Funkeinheit (4) die Information aus dem Speichert (2) ausliest und aussendet, und eine mobile Einheit (5) zum Aussenden eines Kommunikationspulses und zum Empfangen und Anzeigen der Information, umfasst.System and method for transmitting at least one of a field device (1) of the automation technology generated information, which at least one memory (2) for storing the information, an electronic unit (3) which is mounted in the field device (1), wherein the electronic unit (3) is electrically connected to the memory (2) and stores the information in the memory (2), a radio unit (4) mounted in the field device (1), the radio unit (4) storing the memory (2) wherein the memory (2) is electrically connected to the radio unit (4) and wherein the radio unit (4) reads out and transmits the information from the memory (2), and a mobile unit (5) for transmitting a communication pulse and for receiving and displaying the information.
Description
Die Erfindung betrifft ein System und Verfahren zur Übertragung von zumindest einer von einem Feldgerät der Automatisierungstechnik erstellten Information, welches zumindest einen Speicher zum Ablegen der Information, eine Elektronikeinheit, die in dem Feldgerät angebracht ist, eine Funkeinheit, die in dem Feldgerät angebracht, und eine mobile Einheit zum Aussenden eines Kommunikationspulses und zum Empfangen und Anzeigen der Information, umfasst.The invention relates to a system and method for transmitting at least one information generated by a field device of automation technology, which has at least one memory for storing the information, an electronics unit mounted in the field device, a radio unit mounted in the field device, and a mobile unit for transmitting a communication pulse and for receiving and displaying the information.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Feldgeräte bekannt geworden, die in industriellen Anlagen zum Einsatz kommen. In der Automatisierungstechnik, insbesondere der Prozessautomatisierung und der Fertigungsautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. So werden Feldgeräte zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen verwendet. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Messgeräte, bzw. Sensoren. Diese werden beispielsweise zur Druck- und Temperaturmessung, Leitfähigkeitsmessung, pH-Messung, Durchflussmessung, Füllstandmessung, etc. verwendet und erfassen die entsprechenden Prozessvariablen Druck, Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert, Füllstand, Durchfluss etc. Zur Beeinflussung von Prozessgrößen werden Aktoren verwendet. Diese sind beispielsweise Pumpen oder Ventile, die den Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohr oder den Füllstand in einem Behälter beeinflussen können. Neben den zuvor genannten Messgeräten und Aktoren werden unter Feldgeräten auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind.Field devices are already known from the prior art, which are used in industrial plants. In automation technology, in particular process automation and factory automation technology, field devices are often used. In principle, field devices are all devices that are used close to the process and that provide or process process-relevant information. For example, field devices are used to detect and / or influence process variables. Measuring devices or sensors are used to record process variables. These are used, for example, for pressure and temperature measurement, conductivity measurement, pH measurement, flow measurement, level measurement, etc. and record the corresponding process variables pressure, temperature, conductivity, pH value, level, flow etc. Actuators are used to influence process variables. These are, for example, pumps or valves that can influence the flow of a liquid in a pipe or the level in a container. In addition to the measuring devices and actuators mentioned above, field devices are also understood as remote I / Os, radio adapters or general devices which are arranged at the field level.
Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress+Hauser-Gruppe produziert und vertrieben.A large number of such field devices are produced and sold by the Endress + Hauser Group.
Das Auslesen von Informationen aus einem Feldgerät kann in der Regel über ein an dem Feldgerät angebrachtes Display oder über digitale Kommunikation, wie beispielsweise eine 4...20 mA-Stromschleife oder ein Feldbusnetzwerk, erfolgen. Ein Anlagenbetreiber oder Servicetechniker muss für das Auslesen der Daten über das Display mit selbigem Blickkontakt halten. An unzugänglichen Messstellen einer Prozessanlage oder an Messstellen mit für den Menschen riskanten Umgebungsbedingungen gestaltet sich das optische Ablesen über das Display als schwierig. Das Feldgerät muss außerdem während des Ablesevorgangs gespeist werden, um die für den Betrieb des Displays benötigte Energie zu erhalten.The reading of information from a field device can usually be done via a display attached to the field device or via digital communication, such as a 4 ... 20 mA current loop or a fieldbus network. A system operator or service technician must keep his eye contact for reading out the data via the display. At inaccessible measuring points of a process plant or at measuring points with human risky environmental conditions, optical reading on the display is difficult. The field device must also be powered during the reading process to get the energy needed to operate the display.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System vorzustellen, das es erlaubt, das Auslesen von Informationen aus einem Feldgerät zu auf einfache Weise vorzunehmen.The invention is thus based on the object of providing a method and a system which makes it possible to carry out the read-out of information from a field device in a simple manner.
Die Aufgabe wird durch ein System zur Übertragung von zumindest einer von einem Feldgerät der Automatisierungstechnik erstellten Information gelöst, welches zumindest umfasst:
- – einen Speicher zum Ablegen der Information;
- – eine Elektronikeinheit, die in dem Feldgerät angebracht ist, wobei die Elektronikeinheit mit dem Speicher elektrisch verbunden ist und die Information in dem Speicher ablegt;
- – eine Funkeinheit, die in dem Feldgerät angebracht ist, wobei die Funkeinheit den Speicher enthält, wobei der Speicher mit der Funkeinheit elektrisch verbunden ist und wobei die Funkeinheit die Information aus dem Speichert ausliest und aussendet; und
- – eine mobile Einheit zum Aussenden eines Kommunikationspulses und zum Empfangen, Speichern und Anzeigen der Information.
- A memory for storing the information;
- An electronics unit mounted in the field device, the electronics unit being electrically connected to the memory and storing the information in the memory;
- A radio unit mounted in the field device, the radio unit including the memory, the memory being electrically connected to the radio unit and the radio unit reading and transmitting the information from the memory; and
- A mobile unit for transmitting a communication pulse and for receiving, storing and displaying the information.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass das Auslesen von Daten aus dem Feldgerät drahtlos erfolgt. Ein Anlagenbetreiber oder Servicetechniker muss sich daher nicht in unmittelbarer Nähe zu dem Feldgerät befinden, was insbesondere dann einen Vorteil darstellt, wenn sich das Feldgerät an einer unzugänglichen Stelle der Prozessanlage befindet und/oder es sich um eine Messstelle mit für den Menschen gefährlichen Umgebungsbedingungen befindet.The advantage of the method according to the invention is that the reading out of data from the field device is wireless. A system operator or service technician therefore need not be in the immediate vicinity of the field device, which is an advantage in particular if the field device is located at an inaccessible point of the process plant and / or if it is a measuring point with dangerous human conditions.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass für den Auslesevorgang keine Energie des Feldgeräts benötigt wird. Befindet sich das Feldgerät beispielsweise aus Energiespargründen in einem Sleep-Modus, erhebt es nur zwischen definierten periodischen Zeitabständen Daten. Durch Vorhandensein des nichtflüchtigen Speichers muss das Feldgerät zum Auslesen der Daten nicht aus dem Sleep-Modus geweckt werden und benötigt somit keine zusätzliche Energie.Another advantage is that no energy of the field device is required for the read-out process. For example, if the field device is in a sleep mode for energy saving reasons, it only collects data between defined periodic time intervals. Due to the presence of the non-volatile memory, the field device for reading the data does not have to be awakened from the sleep mode and thus does not require any additional energy.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems sieht vor, dass es sich bei der Funkeinheit um einen passiven RFID-Transponder handelt, wobei die zum Auslesen der Information aus dem Speicher und die zum Senden der Information benötigte Energie des RFID-Transponders aus dem Kommunikationspuls der mobilen Einheit gewonnen wird.A particularly advantageous embodiment of the system according to the invention provides that the radio unit is a passive RFID transponder, wherein the energy of the RFID transponder required for reading out the information from the memory and the information required for transmitting the information from the communication pulse of the mobile Unit is won.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems handelt es sich bei der mobilen Einheit um ein mobiles Endgerät. Als mobiles Endgerät werden im Rahmen dieser Anmeldung insbesondere Laptops, Tablets und/oder mobilfunkfähige Geräte wie Handys und Smartphones bezeichnet. Ein Anlagenbetreiber oder Servicetechniker benötigt somit für das Auslesen keine zusätzliche Hardware, wodurch keine weiteren, mitunter hohen Anschaffungskosten entstehen.In an advantageous development of the system according to the invention, the mobile unit is a mobile terminal. As a mobile terminal are in the context of this application in particular laptops, tablets and / or mobile-enabled devices such as cell phones and smartphones. A plant operator or service technician thus requires for reading no additional hardware, which no further, sometimes high initial costs.
Eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Systems sieht vor, es sich bei der Information um Messwerte und/oder Diagnosedaten handelt.A preferred variant of the system according to the invention provides that the information is measured values and / or diagnostic data.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist vorgesehen, dass die Messwerte und/oder Diagnosedaten mit einem Zeitstempel versehen sind. Beim Auslesen ist somit gewährleistet, dass der Auslesende Informationen über die Aktualität der ausgelesenen Daten erhält. Dies kann insbesondere bei einer Fehlfunktion des Feldgerätes wichtig sein, da Diagnosedaten eindeutig zeitlich der Fehlfunktion zugeordnet werden müssen, um eine Aussage über die Ursache der Fehlfunktion treffen zu können.In an advantageous embodiment of the system according to the invention, it is provided that the measured values and / or diagnostic data are provided with a time stamp. During reading, this ensures that the reader receives information about the actuality of the read data. This may be important, in particular in the case of a malfunction of the field device, since diagnostic data must be unambiguously assigned to the malfunction in terms of time in order to be able to make a statement about the cause of the malfunction.
Eine vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Information kryptographisch signiert ist. Dadurch wird ein unerlaubtes Auslesen der mitunter sensiblen Information durch Dritte verhindert.An advantageous variant of the method according to the invention provides that the information is cryptographically signed. This prevents unauthorized reading of the sometimes sensitive information by third parties.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems ist die Information mit einer messstellenspezifischen Identifikation versehen. Dadurch besteht insbesondere beim Auslesen mehrerer Feldgeräte der Vorteil, dass die Information eindeutig einer Messstelle zugeordnet werden kann. Des Weiteren besteht der Vorteil, dass ein Anlagenbetreiber oder Servicetechniker bei einem Rundgang zum Auslesen mehrerer Feldgeräte das jeweilige Auslesen eines Feldgeräts quittieren, also zeitlich festhalten, kann.In a preferred development of the system according to the invention, the information is provided with a measuring point-specific identification. As a result, there is the advantage, in particular when reading out a plurality of field devices, that the information can be unambiguously assigned to a measuring point. Furthermore, there is the advantage that a plant operator or service technician can acknowledge the respective readout of a field device during a tour to read out a plurality of field devices, that is, record it in time.
In einer besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Systems ist der Speicher als nichtflüchtiger Datenspeicher ausgestaltet. Ein nichtflüchtiger Speicher erhält die in ihm abgelegten Informationen zu jeder Zeit aufrecht, selbst wenn er nicht mit Energie versorgt wird. Die im Speicher abgelegten Informationen können somit mithilfe des erfindungsgemäßen Systems zu jeder Zeit ausgelesen werden, unabhängig davon, ob das Feldgerät mit Energie gespeist oder nicht. Sollte ein Feldgerät aufgrund einer Fehlfunktion ausfallen, können die im Speicher abgelegten Informationen, insbesondere Diagnosedaten, die Rückschlüsse auf die Ursache der Fehlfunktion erlauben, dennoch ausgelesen werden.In a particularly preferred variant of the system according to the invention, the memory is designed as a nonvolatile data memory. A non-volatile memory maintains the information stored in it at all times, even if it is not powered. The information stored in the memory can thus be read at any time using the system according to the invention, regardless of whether the field device is powered or not. Should a field device fail due to a malfunction, the information stored in the memory, in particular diagnostic data that allow conclusions about the cause of the malfunction, can still be read out.
Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Übertragung von zumindest einer von einem Feldgerät der Automatisierungstechnik erstellten Information mittels der erfindungsgemäßen Systems gelöst, umfassend folgende Schritte:
- – Speichern der Information in einem Speicher mittels einer in dem Feldgerät angebrachten Elektronikeinheit;
- – Aussenden eines Kommunikationspulses von einer mobilen Einheit an eine in dem Feldgerät angebrachte Funkeinheit;
- – Auslesen der in dem Speicher gespeicherten Information durch die Funkeinheit und Senden der Information an die mobile Einheit mittels der Funkeinheit; und
- – Speichern und Anzeigen der ausgelesenen Information mittels der mobilen Einheit.
- - storing the information in a memory by means of an electronic unit mounted in the field device;
- Sending a communication pulse from a mobile unit to a radio unit mounted in the field device;
- - reading the information stored in the memory by the radio unit and sending the information to the mobile unit by means of the radio unit; and
- - Store and display the information read by means of the mobile unit.
Eine besonders vorteilhafte des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Speichern der Information in dem Speicher in festgelegten, regelmäßigen Zeitabständen erfolgt. Dadurch ist gewährleistet, dass die ausgelesene Information aktuell ist. Alternativ erfolgt das Speichern der Informationen, beispielsweise Kalibrierdaten bei Inbetriebnahme des Feldgeräts. Es kann auch vorgesehen sein, dass das die Elektronik jedes Mal die aktuellen Informationen in dem Speicher ablegt, wenn ein Auslesevorgang erfolgt.A particularly advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the storage of the information in the memory takes place at fixed, regular time intervals. This ensures that the information read out is up-to-date. Alternatively, the information is stored, for example calibration data, when the field device is put into operation. It can also be provided that the electronics stores the current information in the memory each time a read-out process takes place.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figur näher erläutert. Es zeigtThe invention will be explained in more detail with reference to the following figure. It shows
Ist das Feldgerät
Alternativ kann es sich bei der Versorgungsleitung
In regelmäßigen Zeitabständen speichert das Feldgerät
Der Speicher
Der Kommunikationspuls wird von der Funkeinheit
Die in dem Speicher
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Feldgerät field device
- 22
- Speicher Storage
- 33
- Elektronikeinheit electronics unit
- 44
- Funkeinheit radio unit
- 55
- mobile Einheit mobile unit
- 66
- Energiequelle energy
- 77
- Versorgungsleitung supply line
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