DE102017121036A1 - Field device with wireless transceiver unit - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Feldgerät (1), das eine elektrisch mit einer Feldgeräte-Elektronik (4) verbindbare Drahtlos-Sende-/Empfangseinheit (5) umfasst. Die Sende-/Empfangseinheit (5) ist ausgelegt, um drahtlos mittels eines definierten Übertragungsstandards wie insbesondere Bluetooth zu senden bzw. zu empfangen. Dabei ist die Sende-/Empfangseinheit (5), beispielsweise über eine Gewindeverbindung (3, 6) so von außen an einer Gehäuseöffnung (3) des Feldgerätes (1) montierbar, dass die Gehäuseöffnung (3) hierdurch hermetisch abgedichtet ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Feldgerät (1) ohne viel Aufwand mit einer zusätzlichen Drahtlosschnittstelle in Form einer geeigneten Sende-/Empfangseinheit (5) ausgestattet oder nachgerüstet werden kann. Gleichzeitig fungiert die Sende-/Empfangseinheit (5) als hermetische Abdichtung nicht genutzter Kabelanschlüsse (3) des Gehäuses (2). Dadurch schützt die Sende-/Empfangseinheit (5) das Gehäuseinnere inhärent vor Umwelteinflüssen wie Regen, Spritzwasser oder Gasen.

Figure DE102017121036A1_0000
The invention relates to a field device (1) which comprises a wireless transmitting / receiving unit (5) which can be electrically connected to a field device electronics (4). The transmitting / receiving unit (5) is designed to transmit or receive wirelessly by means of a defined transmission standard such as, in particular, Bluetooth. In this case, the transmitting / receiving unit (5), for example via a threaded connection (3, 6) so from the outside to a housing opening (3) of the field device (1) can be mounted, that the housing opening (3) is hermetically sealed thereby. This results in the advantage that the field device (1) without much effort with an additional wireless interface in the form of a suitable transmitting / receiving unit (5) can be equipped or retrofitted. At the same time the transmitting / receiving unit (5) acts as a hermetic seal unused cable connections (3) of the housing (2). As a result, the transmitter / receiver unit (5) inherently protects the interior of the housing against environmental influences such as rain, splash water or gases.
Figure DE102017121036A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Feldgerät mit einer anschraubbaren Sende-/Empfangseinheit zur drahtlosen Kommunikation.The invention relates to a field device with a screw-on transmitter / receiver unit for wireless communication.

In der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Bestimmung, Optimierung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Zur Erfassung der jeweiligen Prozessvariablen dienen entsprechende Sensoren, wie beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, die die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur bzw. Leitfähigkeit erfassen. Darüber hinaus werden auch solche Geräte als Feldgeräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden unter Feldgeräten daher auch Remote I/Os (elektrische Schnittstellen), bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.In process automation technology, field devices are often used to determine, optimize and / or influence process variables. To record the respective process variables, appropriate sensors are used, such as level gauges, flowmeters, pressure and temperature measuring devices, and conductivity meters, which record the corresponding process variables level, flow, pressure, temperature and conductivity. In addition, such devices are also referred to as field devices, which are used close to the process and supply or process process-relevant information. In the context of the invention, field devices are therefore also understood as remote I / Os (electrical interfaces), or devices in general, which are arranged on the field level. A variety of such field devices is manufactured and sold by the company Endress + Hauser.

In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Feldbusse mit übergeordneten Einheiten verbunden. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten Einheiten um Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise eine SPS („Speicherprogrammierbare Steuerung“) bzw. PLC („Programmable Logic Controller“). Dabei dienen die übergeordneten Einheiten unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte. Die von den Feldgeräten erfassten Prozessvariablen bzw. -Daten werden über den angeschlossenen Feldbus an eine oder gegebenenfalls auch an mehrere übergeordnete Einheit(en) übermittelt. Daneben ist auch eine Datenübertragung von der übergeordneten Einheit über das Bussystem an die Feldgeräte erforderlich; diese kann bspw. zu Diagnosezwecken dienen. Allgemein gesprochen, wird das Feldgerät über den Feldbus von der übergeordneten Einheit her bedient.In modern industrial plants field devices are usually connected via field buses with higher-level units. Usually, the higher-level units are control systems or control units, such as a PLC (Programmable Logic Controller) or PLC (Programmable Logic Controller). Among other things, the higher-level units are used for process control, process visualization, process monitoring and commissioning of the field devices. The process variables or data acquired by the field devices are transmitted via the connected fieldbus to one or possibly also to several higher-level unit (s). In addition, data transmission from the higher-level unit via the bus system to the field devices is required; this can serve, for example, for diagnostic purposes. Generally speaking, the field device is operated via the field bus from the higher-level unit.

Neben einer drahtgebundenen Datenübertragung muss bei derartigen Feldgeräten auch vermehrt die Möglichkeit geschaffen werden, Daten drahtlos (auch bekannt unter dem Begriff „Wireless“) zu übertragen. Sei es um Prozessdaten, d.h. im Wesentlichen Messwerte, zu der übergeordneten Einheit zu übertragen, oder aber auch um eine Parametrierung des Feldgerätes durch ein Handgerät, bspw. ein Tablet-PC, Smartphone, etc. zu ermöglichen. Damit eine drahtlose Datenübertragung realisiert werden kann, müssen die Feldgeräte mit einer entsprechenden Sende-/Empfangseinheit ausgestattet sein, die zum Senden und zum Empfang elektromagnetischer Wellen mittels geeigneten Übertragungsstandards, also eines entsprechenden Funksignals, eingerichtet sind.In addition to wired data transmission, the possibility of transmitting data wirelessly (also known as "wireless") in such field devices must also be increased. Be it process data, i. essentially to transmit measured values to the higher-level unit, or else to enable a parameterization of the field device by a hand-held device, for example a tablet PC, smartphone, etc. For a wireless data transmission to be realized, the field devices must be equipped with a corresponding transceiver unit which is set up to transmit and receive electromagnetic waves by means of suitable transmission standards, that is to say a corresponding radio signal.

Die Ausstattung von Feldgeräten mit geeigneten Sende-Empfangseinheiten unterliegt jedoch dem Problem, dass die Gehäuse von Feldgeräten zumeist aus einem leitfähigen Material, insbesondere Metall, hergestellt sind. Dies sorgt dafür, dass die elektromagnetischen Wellen stark abgeschwächt oder evtl. gar nicht erst durch das Gehäuse transmittiert werden. Hiermit einhergehend wird die Reichweite des Funksignals zur drahtlosen Datenübertragung mit dem Feldgerät äußerst beschränkt.However, the equipment of field devices with suitable transceiver units is subject to the problem that the housing of field devices are usually made of a conductive material, in particular metal. This ensures that the electromagnetic waves are greatly attenuated or possibly not even transmitted through the housing. Along with this, the range of the radio signal for wireless data transmission with the field device is extremely limited.

Um eine größere Reichweite des Funksignals zu erreichen, wird bspw. in der DE 10 2014 118 391 A1 ein Feldgerät vorgeschlagen, bei dem von einer innerhalb des Feldgerätes angeordneten Primärantenne ausgesendete elektromagnetische Wellen an eine erste Sekundärantenne innerhalb des Gehäuses gekoppelt werden. Im Anschluss werden die entsprechenden Signale von der ersten Sekundärantenne zu einer zweiten Sekundärantenne außerhalb des Gehäuses übertragen, um abschließend von der zweiten Sekundärantenne ausgekoppelt zu werden. Die Übertragung vom Gehäuseinneren nach dem Gehäuseäußeren erfolgt hierbei mittels geführten Wellen, deren Verluste geringer sind als freie Wellen. Die Sekundärantennen sind hierbei in eine Kabelverschraubung einer entsprechenden Gehäuseöffnung eingebracht. Nachteilig an der in der DE 10 2014 118 391 A1 beschriebenen Lösung ist jedoch vor allem der komplexe Aufbau, bestehend aus mehreren einzelnen Antennen, die aufeinander abgestimmt sein müssen. Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, bei Feldgeräten auf einfache Art eine Drahtlosschnittstelle zu ermöglichen.In order to achieve a greater range of the radio signal is, for example. In the DE 10 2014 118 391 A1 a field device is proposed in which electromagnetic waves emitted by a primary antenna arranged inside the field device are coupled to a first secondary antenna within the housing. Thereafter, the corresponding signals are transmitted from the first secondary antenna to a second secondary antenna outside the housing to be finally decoupled from the second secondary antenna. The transmission from the housing interior to the exterior of the housing takes place here by means of guided waves whose losses are less than free waves. The secondary antennas are here introduced into a cable gland a corresponding housing opening. A disadvantage of the in the DE 10 2014 118 391 A1 However, the solution described above is mainly the complex structure, consisting of several individual antennas, which must be coordinated. Accordingly, the object of the invention is to provide a wireless interface for field devices in a simple way.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Feldgerät gelöst, das zumindest folgende Komponenten umfasst:

  • - Ein zumindest teilweise metallisches Gehäuse mit zumindest einer Gehäuseöffnung,
  • - eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Feldgerätelektronik, und
  • - eine elektrisch mit der Feldgerätelektronik (bspw. über einen entsprechenden Steckkontakt) verbindbare Sende-/Empfangseinheit, die ausgestaltet ist, um elektromagnetische Wellen derart nach einem definierten Übertragungsstandard zu senden bzw. zu empfangen, so dass über die Sende-/Empfangseinheit drahtlos mit der Feldgeräteelektronik kommuniziert werden kann.
The object is achieved according to the invention by a field device which comprises at least the following components:
  • An at least partially metallic housing with at least one housing opening,
  • - A arranged within the housing field device electronics, and
  • a transmitting / receiving unit which is electrically connectable to the field device electronics (for example via a corresponding plug-in contact) and which is designed to transmit or receive electromagnetic waves in accordance with a defined transmission standard, so that wireless transmission via the transmitting / receiving unit with the Field device electronics can be communicated.

Erfindungsgemäß ist die Sende-/Empfangseinheit so an der Gehäuseöffnung montierbar, dass die Gehäuseöffnung hierdurch hermetisch abgedichtet ist. Unter einer hermetischen Abdichtung wird im Rahmen der vorliegenden Patentanmeldung eine fluiddichte Abtrennung, die insbesondere den Austausch von Gasen oder Flüssigkeiten zwischen dem Gehäuseinneren und dem Außenbereich des Gehäuses verhindert, verstanden.According to the invention, the transmitting / receiving unit can be mounted on the housing opening such that the housing opening is thereby hermetically sealed. In the context of the present patent application, a hermetic seal is understood to mean a fluid-tight separation, which in particular prevents the exchange of gases or liquids between the housing interior and the exterior of the housing.

Der Vorteil der Erfindung besteht also darin, dass das Feldgerät ohne viel Aufwand mit einer zusätzlichen Drahtlosschnittstelle in Form einer geeigneten Sende-/Empfangseinheit ausgestattet oder nachgerüstet werden kann. Gleichzeitig kann die Sende-/Empfangseinheit als hermetische Abdichtung nicht genutzter Kabelanschlüsse des Gehäuses fungieren. Dadurch schützt die Sende-/Empfangseinheit das Gehäuse-Innere vor Umwelteinflüssen wie Regen, Spritzwasser oder Chemikalien bzw. Gasen, die in den Prozessen der Industrieanlage zum Einsatz kommen.The advantage of the invention is therefore that the field device can be equipped or retrofitted without much effort with an additional wireless interface in the form of a suitable transmitting / receiving unit. At the same time, the transceiver unit can function as a hermetic seal of unused cable connections of the housing. As a result, the sender / receiver unit protects the inside of the housing against environmental influences such as rain, splash water or chemicals or gases that are used in the processes of the industrial plant.

Als gängiger Drahtlos-Übertragung-Standard, insbesondere zur Kommunikation mit Handgeräten, bietet es sich an, wenn es sich bei dem Übertragungsstandard der Sende-/Empfangseinheit um den Bluetooth-Standard nach der Norm IEEE 802.15 oder um eine abgewandelte Variante des Bluetooth-Standards, insbesondere Bluetooth Low Energy, handelt.As a common wireless transmission standard, in particular for communication with handsets, it makes sense, if it is the transmission standard of the transceiver to the Bluetooth standard according to the IEEE 802.15 standard or a modified variant of the Bluetooth standard, especially Bluetooth Low Energy, acts.

Da Feldgeräte oftmals Gehäuseöffnungen in Form einer Gewindeöffnung, insbesondere mit einem Stahlpanzerrohr-Innengewinde gemäß der Norm DIN 40430 oder einem metrischen (Innen-) Gewinde gemäß der Norm EN 60423, aufweisen, bietet es sich erfindungsgemäß an, die Sende-/Empfangseinheit derart mit einem zur Gewindeöffnung korrespondierenden Außengewinde auszulegen, so dass die Sende-/Empfangseinheit hierüber hermetisch dichtend an der Gehäuseöffnung anschraubbar ist. Sofern die Gewindeöffnung des Feldgerätes als Außengewinde vorliegt, ist die Sende-/Empfangseinheit im Sinne der Erfindung natürlich analog mit einem zur Gewindeöffnung korrespondierenden Innengewinde zu konzipieren. Selbstverständlich ist erfindungsgemäß auch vorstellbar, die Sende-/Empfangseinheit alternativ zu Gewindeverbindungen an andere Gehäuseöffnungstypen, wie beispielsweise einen Flanschanschluss, zu adaptieren.Since field devices often housing openings in the form of a threaded opening, in particular with a steel armor tube internal thread according to the standard DIN 40430 or a metric (internal) thread according to the standard EN 60423, it is according to the invention, the transmitting / receiving unit so with a to design the external thread corresponding to the threaded opening, so that the transmitting / receiving unit can be screwed hermetically sealingly to the housing opening. If the threaded opening of the field device is present as an external thread, the transmitting / receiving unit in the context of the invention, of course, analogously to be designed with an internal thread corresponding to the threaded opening. Of course, the present invention also conceivable to adapt the transmitting / receiving unit as an alternative to threaded connections to other types of housing openings, such as a flange connection.

Eine vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Feldgerätelektronik und die Sende-/Empfangseinheit über eine derartige Schnittstelle miteinander verbindbar sind, um mittels des HART-Protokolls gemäß der Norm IEC 61158 oder mittels eines UART-Protokolls miteinander zu kommunizieren. Dies ist besonders im Falle einer Nachrüstung des Feldgerätes mit einer erfindungsgemäßen Sende-/Empfangseinheit von Vorteil: Denn bei einer entsprechenden Auslegung der Sende-/Empfangseinheit an einen derartigen Schnittstellentyp kann die Sende-/Empfangseinheit ohne Modifikation des Feldgerätes angeschlossen werden, da solch ein Schnittstellentyp in der Regel an den gängigen Feldgeräte-Typen bereits vorinstalliert ist.An advantageous embodiment variant of the invention provides that the field device electronics and the transmitting / receiving unit can be connected to one another via such an interface in order to communicate with one another by means of the HART protocol in accordance with the IEC 61158 standard or by means of a UART protocol. This is particularly advantageous in the case of retrofitting the field device with a transmitting / receiving unit according to the invention: For with a corresponding design of the transmitting / receiving unit to such an interface type, the transmitting / receiving unit can be connected without modification of the field device, since such an interface type usually already preinstalled on the common field device types.

Anhand der nachfolgenden Figuren wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1: Ein Feldgerät mit einer erfindungsgemäßen Sende-/Empfangseinheit, und
  • 2: eine Sende-/Empfangseinheit zum Anschluss an ein Feldgerät mit einem Innengewinde.
Based on the following figures, the invention will be explained in more detail. It shows:
  • 1 A field device with a transceiver unit according to the invention, and
  • 2 : a transmitting / receiving unit for connection to a field device with an internal thread.

In 1 ist eine Sende-/Empfangseinheit 5 gezeigt, die erfindungsgemäß von der Außenseite eines Gehäuses 1 eines Feldgerätes 1 an eine Gehäuseöffnung 3 des Feldgerätes 1 montierbar ist. Dabei dient die Sende-Empfangs-Einheit 5 zur drahtlosen Datenübertragung zwischen dem Feldgerät 1 und einer Prozessleitstelle oder einem Handgerät, wie beispielsweise einem Mobilfunkgerät oder einem Tablet-PC. Denkbar ist jedoch auch eine Verbindung mit einem übergeordneten Drahtlos-Netzwerk, wie bspw. einem WLAN. Somit können beispielsweise Messdaten, Parametrierdaten und/oder Informationen über den Status bzw. die Funktionstüchtigkeit des Feldgerätes 1 entsprechend übertragen werden.In 1 is a transmitting / receiving unit 5 shown according to the invention from the outside of a housing 1 a field device 1 to a housing opening 3 of the field device 1 can be mounted. The transmit-receive unit is used here 5 for wireless data transmission between the field device 1 and a process control center or a handheld device, such as a mobile device or a tablet PC. However, it is also conceivable to connect to a higher-level wireless network, such as a WLAN. Thus, for example, measurement data, parameterization data and / or information about the status or the functionality of the field device 1 be transferred accordingly.

Wie in 1 symbolisiert ist, bietet es sich gerade bei Kommunikation mit Handgeräten an, die Sende-/Empfangseinheit 5 so zu konzipieren, dass sie mittels des Bluetooth-Standards nach der Norm IEEE 802.15 oder mittels einer abgewandelte Variante des Bluetooth-Standards, insbesondere Bluetooth LE („Low Energy“), drahtlos kommunizieren kann. Bluetooth bietet den Vorteil, dass es sich um einen weit verbreiteten Standard, vor allem bei Handgeräten handelt. Insbesondere die Implementierung von Bluetooth LE ist im Falle eines 2-Draht-betrieben Feldgerätes 1 von Vorteil, da die Leistungsaufnahme des Feldgerätes 1 je nach dessen Einsatzgebiet stark beschränkt ist. Beispielsweise beträgt die maximal mögliche Leistungsaufnahme im Falle eines 4-20 mA basierten Feldgerätes 1 lediglich ca. 20mW.As in 1 is symbolized, it is especially suitable for communication with handsets, the transmitting / receiving unit 5 to be designed so that they comply with the Bluetooth standard according to the IEEE standard 802.15 or by means of a modified variant of the Bluetooth standard, in particular Bluetooth LE ("Low Energy"), can communicate wirelessly. Bluetooth has the advantage that it is a widely used standard, especially for handheld devices. In particular, the implementation of Bluetooth LE is in the case of a 2-wire-powered field device 1 advantageous because the power consumption of the field device 1 is severely limited depending on its field of application. For example, the maximum possible power consumption in the case of a 4-20 mA based field device 1 only about 20mW.

Dementsprechend bestehen zur Energieversorgung der Sende-/Empfangseinheit 5 erfindungsgemäß mehrere Möglichkeiten: Zum einen kann die Energieversorgung der Sende-/Empfangseinheit 5 über das Feldgerät 1 erfolgen. Dies bietet sich vor allem dann an, wenn die Leistungsaufnahme des Feldgerätes 1 zumindest nicht zu stark begrenzt ist. In diesem Fall kann die Sende-/Empfangseinheit 5, wie in 1 dargestellt, zumindest einen Versorgungsanschluss 8 umfassen, der entweder direkt an die übergeordnete Spannungsversorgung des Feldgerätes 1 oder an die Spannungsversorgung einer einzelnen Elektronik-Komponente 4 angeschlossen ist. Bei den in 1 und 2 gezeigten Ausführungsvarianten der Sende-/Empfangseinheit 5 ist der Versorgungsanschluss 8 durch die Gehäuseöffnung 3 des Gehäuses 2, bzw. durch ein korrespondierendes Außengewinde 6 der Sende-/Empfangseinheit 5 hindurch verlegt. Alternativ zu einer Spannungsversorgung über das Feldgerät 1 ist es außerdem möglich, die Sende-/Empfangseinheit 5 mit einer eigenen Batterie, einem Akkumulator, einem Speicherkondensator oder Vergleichbarem zu versehen, um eine autarke Energieversorgung zu gewährleisten.Accordingly, there are the power supply of the transmitting / receiving unit 5 According to the invention, several possibilities: On the one hand, the power supply of the transmitting / receiving unit 5 via the field device 1 respectively. This is especially useful when the power consumption of the field device 1 at least not too limited. In this case, the transmitting / receiving unit 5 , as in 1 represented, at least one supply connection 8th include, either directly to the higher-level power supply of the field device 1 or to the power supply of a single electronic component 4 connected. Both in 1 and 2 shown embodiments of the transmitting / receiving unit 5 is the supply connection 8th through the housing opening 3 of the housing 2 , or by a corresponding external thread 6 the transmitting / receiving unit 5 through. Alternative to a power supply via the field device 1 it is also possible to send / receive unit 5 be provided with its own battery, an accumulator, a storage capacitor or comparable to ensure a self-sufficient energy supply.

Bei den in 1 und 2 gezeigten Ausführungsvarianten verläuft neben dem Versorgungsanschluss 8 zudem eine Schnittstelle 7 innerhalb des Außengewindes 6 der Sende-Empfangseinheit 5. Über diese Schnittstelle 7 kann die Sende-Empfangseinheit 5 mit der entsprechenden Elektronik-Komponente 4 im Gehäuseinneren kommunizieren. Hierbei bietet sich als geeignetes Kommunikationsprotokoll zwischen der Sende-Empfangseinheit 5 und der Elektronik-Komponente 4 insbesondere das HART-Protokoll gemäß der Norm IEC 61158 an, da solch ein Schnittstellentyp an den gängigen Feldgeräte-Typen in der Regel bereits vorinstalliert ist.At the in 1 and 2 shown embodiments runs next to the supply connection 8th also an interface 7 within the external thread 6 the transceiver unit 5 , About this interface 7 can the sender-receiver unit 5 with the appropriate electronics component 4 communicate inside the case. This offers itself as a suitable communication protocol between the transceiver unit 5 and the electronics component 4 In particular, the HART protocol according to the standard IEC 61158, since such an interface type is usually pre-installed on the common field device types.

Zur Kontaktierung des Versorgungsanschlusses 8 und/oder der Schnittstelle 7 mit der Elektronik-Komponente 4 kann beispielsweise ein Steckkontakt fungieren. Dabei kann der Steckkontakt zum Einen so ausgelegt werden, dass die elektrische Kontaktierung des Versorgungsanschlusses 8 und/oder der Schnittstelle 7 bei der Montage bzw. beim Einschrauben der Sende-/Empfangseinheit 5 automatisch erfolgt. Alternativ wäre es bei Verwendung eines Steckkontaktes auch denkbar, diesen an einem entsprechend langen Kabel der Sende-/Empfangseinheit 5 und/oder der Elektronik-Komponente 4 anzubringen. In diesem Fall kann der Steckkontakt zusammengesteckt werden. Somit erfolgt die Kontaktierung des Versorgungsanschlusses 8 und/oder der Schnittstelle 7 mit der Elektronik-Komponente 4, bevor die Sende-/Empfangseinheit 5 an der Gehäuseöffnung 3 montiert wird.For contacting the supply connection 8th and / or the interface 7 with the electronics component 4 For example, a plug contact can act. In this case, the plug contact on the one hand can be designed so that the electrical contacting of the supply connection 8th and / or the interface 7 during assembly or when screwing in the sender / receiver unit 5 automatically done. Alternatively, it would also be conceivable when using a plug contact, this on a correspondingly long cable of the transmitting / receiving unit 5 and / or the electronics component 4 to install. In this case, the plug contact can be plugged together. Thus, the contacting of the supply connection takes place 8th and / or the interface 7 with the electronics component 4 before the send / receive unit 5 at the housing opening 3 is mounted.

Wie in 1 angedeutet ist, verfügt das Gehäuse 2 des Feldgerätes 1 als Gehäuseöffnung 3 oftmals über zumindest eine nicht genutzte Gewindeöffnung 3 (meist mit einem Stahlpanzerrohrgewinde nach der Norm DIN 40430 oder einem metrischen Gewinde nach der Norm EN 60423 ), die ursprünglich als Kabelanschluss konzipiert wurde. Hierüber kann die Sende-/Empfangseinheit 5 erfindungsgemäß auch nachgerüstet bzw. nachträglich angeschlossen werden. Somit kann das Feldgerät 1 sogar mit einer drahtlosen Sende-/Empfangseinheit 5 nachgerüstet werden, ohne dass das Feldgerät 1 hierfür gravierend modifiziert werden muss. Wie in 2 dargestellt ist, weist die Sende-Empfangs-Einheit 5 zur Verschraubung an der Gewindeöffnung 3 des Feldgerätes 1 das entsprechende Außengewinde 6 zur Verschraubung an der Gewindeöffnung 3 auf. Hierbei sind die Gewindeöffnung 3 und das Außengewinde 6 bzw. die gesamte Sende-/Empfangseinheit 5 erfindungsgemäß so ausgelegt, dass die Gehäuseöffnung 3 durch die Sende-/Empfangseinheit 5 hermetisch abgedichtet wird.As in 1 is indicated, has the housing 2 of the field device 1 as a housing opening 3 often over at least one unused threaded opening 3 (usually with a Stahlpanzerrohrgewinde after the Standard DIN 40430 or a metric thread after the Standard EN 60423 ), which was originally designed as a cable connection. This can be the send / receive unit 5 be retrofitted according to the invention or subsequently connected. Thus, the field device 1 even with a wireless transceiver 5 be retrofitted without the field device 1 this must be seriously modified. As in 2 is shown, the transmitting-receiving unit 5 for screwing to the threaded opening 3 of the field device 1 the corresponding external thread 6 for screwing to the threaded opening 3 on. Here are the threaded opening 3 and the external thread 6 or the entire transmitting / receiving unit 5 According to the invention designed so that the housing opening 3 through the transmitting / receiving unit 5 hermetically sealed.

Bezüglich der Durchführung der Schnittstelle 7 und/oder der Spannungsversorgung 8 durch das Innere des Außengewindes 6 könnte eine hermetische Dichtung beispielsweise durch Einbringen einer geeigneten Vergussmasse in dieser Durchführung erfolgen. Somit würde diese Durchführung hermetisch verschlossen, wobei durch den Verguss gleichzeitig die Leitungen und/oder der Steckkontakt der Schnittstelle 7 und/oder der Spannungsversorgung 8 in der Durchführung fixiert werden/wird. Sofern die Sende-/Empfangseinheit 5 am Feldgerät 1 über eine Schraubverbindung, wie beispielsweise die Gewindeöffnung 3 und das korrespondierende Außengewinde 6, angebracht wird, kann die hermetische Dichtung an dieser Stelle insbesondere durch Konzipierung der Schraubverbindung mit einer Mindest-Gewindelänge eingestellt werden, so dass der Kriechpfad zwischen der Gewindeöffnung 3 und dem Außengewinde 6 ausreichend lang ist. Durch solch eine hermetische dichte Ausgestaltung der Sende-/Empfangseinheit 5 zum Inneren des Gehäuses 2 hin werden somit die im Gehäuse-Inneren befindlichen Komponenten, wie die Elektronik-Komponente 4, vor schadhaften Umwelteinflüssen geschützt.Regarding the implementation of the interface 7 and / or the power supply 8th through the inside of the external thread 6 For example, a hermetic seal could be made by introducing a suitable potting compound in this bushing. Thus, this implementation would be hermetically sealed, whereby at the same time by the potting the lines and / or the plug contact of the interface 7 and / or the power supply 8th be fixed in the implementation. If the transmitting / receiving unit 5 on the field device 1 via a screw connection, such as the threaded opening 3 and the corresponding external thread 6 is attached, the hermetic seal can be adjusted at this point in particular by designing the screw with a minimum thread length, so that the Kriechpfad between the threaded opening 3 and the external thread 6 is sufficiently long. By such a hermetic dense configuration of the transmitting / receiving unit 5 to the interior of the case 2 thus become the inside of the housing components, such as the electronics component 4 , protected against harmful environmental influences.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Feldgerätfield device
22
Gehäusecasing
33
Gehäuseöffnunghousing opening
44
Elektronik-KomponenteElectronics component
55
Sende-/EmpfangseinheitTransmit / receive unit
66
Außengewindeexternal thread
77
Schnittstelleinterface
88th
Versorgungsanschlusssupply terminal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014118391 A1 [0006]DE 102014118391 A1 [0006]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Norm DIN 40430 [0019]Standard DIN 40430 [0019]
  • Norm EN 60423 [0019]Standard EN 60423 [0019]

Claims (4)

Feldgerät (1), umfassend: - Ein zumindest teilweise metallisches Gehäuse (2) mit zumindest einer Gehäuseöffnung (3), - eine innerhalb des Gehäuses (2) angeordnete Elektronik-Komponente (4), und - eine elektrisch mit der Elektronik-Komponente (4) verbindbare Sende-/Empfangseinheit (5), die ausgestaltet ist, um elektromagnetische Wellen derart nach einem definierten Übertragungsstandard zu senden bzw. zu empfangen, so dass über die Sende-/Empfangseinheit (5) drahtlos mit der Elektronik-Komponente (4) kommuniziert werden kann, wobei die Sende-/Empfangseinheit (5) so an der Gehäuseöffnung (3) montierbar ist, dass die Gehäuseöffnung (3) hierdurch hermetisch abgedichtet ist.Field device (1) comprising: An at least partially metallic housing (2) with at least one housing opening (3), - An inside the housing (2) arranged electronic component (4), and a transmitting / receiving unit (5), which can be connected electrically to the electronic component (4) and is designed to transmit or receive electromagnetic waves in accordance with a defined transmission standard, such that via the transmitting / receiving unit (5) wirelessly with the electronic component (4) can be communicated, wherein the transmitting / receiving unit (5) on the housing opening (3) can be mounted, that the housing opening (3) is hermetically sealed thereby. Feldgerät nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Übertragungsstandard der Sende-/Empfangseinheit (5) um den Bluetooth-Standard nach der Norm IEEE 802.15 oder um eine abgewandelte Variante des Bluetooth-Standards, insbesondere Bluetooth Low Energy, handelt.Field device after Claim 1 , wherein the transmission standard of the transmitting / receiving unit (5) is the Bluetooth standard according to the IEEE 802.15 standard or a modified variant of the Bluetooth standard, in particular Bluetooth Low Energy. Feldgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gehäuseöffnung (3) als eine Gewindeöffnung, insbesondere mit einem Stahlpanzerrohrgewinde nach der Norm DIN 40430 oder einem metrischen Gewinde nach der Norm EN 60423, ausgestaltet ist, und wobei die Sende-/Empfangseinheit (5) derart mit einem zur Gewindeöffnung korrespondierenden Außengewinde (6) ausgelegt ist, so dass die Sende-/Empfangseinheit (5) hierüber hermetisch dichtend an der Gehäuseöffnung (3) anschraubbar ist.Field device after Claim 1 or 2 , wherein the housing opening (3) is designed as a threaded opening, in particular with a steel armored pipe thread according to the standard DIN 40430 or a metric thread according to the standard EN 60423, and wherein the transmitting / receiving unit (5) in such a way with an external thread corresponding to the threaded opening (6) is designed so that the transmitting / receiving unit (5) on this hermetically sealed to the housing opening (3) can be screwed. Feldgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Elektronik-Komponente (4) und die Sende-/Empfangseinheit (5) über eine derart ausgestaltete Schnittstelle (7) miteinander verbindbar sind, um mittels des HART-Protokolls nach der Norm IEC 61158 oder mittels eines UART-Protokolls miteinander zu kommunizieren.Field device after Claim 1 . 2 or 3 , Wherein the electronic component (4) and the transmitting / receiving unit (5) can be connected to one another via an interface (7) configured in this way in order to communicate with one another by means of the HART protocol in accordance with the IEC 61158 standard or by means of a UART protocol ,
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