DE102021107852A1 - Sensor mit Mitteln für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung, Verfahren zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung eines Sensors und Adapter - Google Patents

Sensor mit Mitteln für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung, Verfahren zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung eines Sensors und Adapter Download PDF

Info

Publication number
DE102021107852A1
DE102021107852A1 DE102021107852.0A DE102021107852A DE102021107852A1 DE 102021107852 A1 DE102021107852 A1 DE 102021107852A1 DE 102021107852 A DE102021107852 A DE 102021107852A DE 102021107852 A1 DE102021107852 A1 DE 102021107852A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
contacts
connection
adapter
contact assignment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021107852.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Florian Krämer
Patrick Heizmann
Stefan Allgaier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vega Grieshaber KG
Original Assignee
Vega Grieshaber KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vega Grieshaber KG filed Critical Vega Grieshaber KG
Priority to DE102021107852.0A priority Critical patent/DE102021107852A1/de
Publication of DE102021107852A1 publication Critical patent/DE102021107852A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24Housings ; Casings for instruments
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/0007Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm for discrete indicating and measuring
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0061Electrical connection means
    • G01L19/0084Electrical connection means to the outside of the housing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/14Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measurement of pressure
    • G01F23/18Indicating, recording or alarm devices actuated electrically
    • G01F23/185Indicating, recording or alarm devices actuated electrically for discrete levels
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296Acoustic waves
    • G01F23/2966Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
    • G01F23/2967Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves for discrete levels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft unter anderem einen Sensor (56) mit einer Sensorelektronik (58) und an die Sensorelektronik (58) angeschlossenen Sensorkontakten (50, 52) zur Energie- und/oder Signalübertragung.Die zugrundliegende Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sensor (56) zur Verfügung zu stellen, mittels welchen eine individuelle Kontaktbelegung flexibel, einfach und kostensparend erfolgen kann.Dazu weist der Sensor (56) mindestens ein Mittel (62) für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Sensor mit einer Sensorelektronik und an die Sensorelektronik angeschlossenen Sensorkontakten zur Energie- und/oder Signalübertragung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung eines Anschlussstückes an einem Sensor gemäß Patentanspruch 8 und ein Verfahren zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung eines gemäß Patentanspruch 9. Außerdem betrifft die Erfindung einen Adapter gemäß Patentanspruch 14.
  • Es ist bekannt, Sensoren als Feldgeräte einzusetzen. Zum Beispiel werden in der Prozessautomatisierungstechnik vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Beispiele für derartige Feldgeräte sind Füllstandmessgeräte, Grenzstandmessgeräte und Druckmessgeräte mit Sensorelementen, die die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Grenzstand oder Druck erfassen. Häufig sind solche Feldgeräte mit übergeordneten Einheiten, zum Beispiel Leitsystemen oder Steuereinheiten, verbunden. Diese übergeordneten Einheiten dienen zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung und/oder Prozessüberwachung.
  • Die Verbindung des Sensors zu der übergeordneten Einheit erfolgt in der Regel über zwei Leitungen, wobei über diese beiden Leitungen sowohl eine Energieversorgung des Sensors bzw. der Sensorelektronik als auch eine Messwertübermittlung stattfindet. Entsprechend werden solche Sensoren auch Zweileiter-Sensoren oder Zweileiter-Feldgeräte genannt.
  • Die Energie- und/oder Signalübertragung zwischen dem Zweileiter-Feldgerät und der übergeordneten Einheiten erfolgt dabei nach dem bekannten 4 mA bis 20 mA Standard, bei dem eine 4 mA bis 20 mA Stromschleife, d.h. eine Zweidrahtleitung zwischen dem Feldgerät und der übergeordneten Einheit ausgebildet ist. Zusätzlich zu der analogen Übertragung von Signalen besteht die Möglichkeit, dass die Sensoren gemäß verschiedenen anderen Protokollen, insbesondere digitalen Protokollen, weitere Informationen an die übergeordnete Einheit übermitteln oder von dieser empfangen. Beispielhaft seien hierfür das HART-Protokoll oder das Profibus-PA-Protokoll oder APL genannt.
  • Zusätzlich zu den zwei Versorgungsleitungen kann auch ein dritter Anschluss vorgesehen sein, der als Schaltausgang dient. Hierbei kann insbesondere ein Wechslerkontakt vorgesehen sein.
  • Bei der Installation eines Sensors, welcher insbesondere als Zweileiter-Sensor oder als Sensor mit drei Anschlüssen ausgebildet ist, tritt häufig der Fall auf, dass ein Anwender eine individuelle Anbindung des Sensors mit einem anwenderseitig vorgesehenen Anschlussstück anfragt. So kann anwenderseitig z.B. eine 4-polige M12-Buchse oder eine 8-polige Steckverbindung vorliegen, die zum Anschluss an den Sensor vorgesehen ist. Auch kann der Schaltausgang (Wechslerkontakt) mit drei unterschiedlichen anwenderseitigen Anschlussstücken verbunden werden (Common-, Öffner-, oder Schließer-Kontakt).
  • Soll zum Beispiel eine 4-polige M12-Buchse mit einem Zweileiter-Sensor verbunden werden, so ergibt sich mit 12 schon eine verhältnismäßig große Anzahl an Möglichkeiten für eine Anschlussverdrahtung. Je mehr Anschlusskontakte das Anschlussstück hat, umso mehr Möglichkeiten für eine Kontaktbelegung gibt es.
  • Die zugrundliegende Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sensor, eine Anordnung, ein Verfahren und einen Adapter zur Verfügung zu stellen, mittels welchen eine individuelle Kontaktbelegung ermöglicht wird, welche möglichst flexibel, einfach und kostensparend ist.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Ein erfindungsgemäßer Sensor umfasst eine Sensorelektronik und an die Sensorelektronik angeschlossene Sensorkontakte zur Energie- und/oder Signalübertragung. Die Sensorelektronik dient vor allem dazu, mit einer übergeordneten Einheit zu kommunizieren, eine Sensoreinheit, welche zur Erfassung der Messgröße dient, anzusteuern sowie die von der Sensoreinheit empfangenen Signale zu verarbeiten und weiterzuleiten. Ferner können mittels der Sensorelektronik weitere Bauteile, wie eine Bedieneinheit oder eine Anzeigeeinheit angesteuert und ausgelesen werden.
  • Die Sensorkontakte dienen der Anbindung der Sensorelektronik an eine übergeordnete Einheit zur Energie- und Signalübertragung, darunter fällt auch die Übertragung eines Schaltsignals. Dazu werden die Sensorkontakte mit Anschlusskontakten eines Anschlussstückes verbunden, wobei das Anschlussstück in Verbindung mit der übergeordneten Einheit und/oder einer Energiequelle steht.
  • Insbesondere weist der Sensor zwei Sensorkontakte auf, d.h. bei dem Sensor handelt es sich um einen wie vorstehend bereits beschriebenen Zweileiter-Sensor. Die Sensorkontakte selbst sind insbesondere als Klemme oder Kabelabgang (zweiadriges Kabel) ausgebildet oder enden in einem Stecker, welcher korrespondierend zu einem Anschlussstück ausgebildet ist.
  • Der Sensor kann auch mehr Sensorkontakte aufweisen, insbesondere noch einen Wechslerkontakt bzw. Schaltausgang, zusätzlich zu den beiden Sensorkontakten zur Versorgung und Signalübertragung.
  • Erfindungsgemäß weist der Sensor mindestens ein Mittel für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung auf. Als Mittel für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung sind hier explizit zusätzliche Mittel gemeint, es soll darunter keine bloße Verdrahtung zwischen den Sensorkontakten und Anschlusskontakten oder eine einfache Steckverbindung fallen. Die Mittel sollen eine umschaltbare und damit leicht veränderbare Möglichkeit zum Anschluss der Sensorkontakte an Anschlusskontakte bieten. Unter frei konfigurierbar wird hier verstanden, dass die Mittel jederzeit, auch nach der Herstellung einer Verbindung, eine Konfiguration bzw. Zuordnung der Sensorkontakte des Sensors mit Anschlusskontakten eines kundenseitigen Anschlussstückes, wie einem Stecker, erlauben. Kontaktbelegung meint hier, dass das kundenseitig vorgesehene Anschlussstück wie bspw. ein M12 oder ISO-Stecker in einer bestimmten Konfiguration mit den Sensorkontakten verbunden wird.
  • Durch die Mittel zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung wird eine einfache, individuell wählbare Zuordnung von Anschlusskontakten eines Anschlussstückes mit den Sensorkontakten des Sensors ermöglicht. Etwaige Fehlzuordnungen können dadurch schnell behoben oder gar gänzlich vermieden werden, da eine Änderung der Kontaktbelegung ohne großen Aufwand möglich ist. Entsprechend kann die Kontaktbelegung entweder direkt bei der Herstellung des Sensors eingestellt werden, aber auch erst nachträglich eingestellt bzw. geändert werden.
  • Das mindestens eine Mittel für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung umfasst in einer praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensors insbesondere mindestens ein mechanisches Bauteil. Das mechanische Bauteil ermöglicht eine manuelle Konfiguration der Kontakte, wobei das mechanische Bauteil, wie im Folgenden erläutert, manuell eingestellt bzw. umgesetzt werden kann.
  • Insbesondere handelt es sich bei dem mechanischen Bauteil um einen Jumper (auch bezeichnet als Kurzschlussbrücke). Der Jumper kann individuell auf diejenigen Sensorkontakte und Anschlusskontakte gesteckt werden, welche miteinander verbunden werden sollen. Zur Änderung einer Kontaktbelegung kann der Jumper einfach von den jeweiligen Kontakten abgezogen werden und neu gesteckt werden. Ein Jumper ist ein besonders kostengünstiges Bauteil.
  • Alternativ kann als mechanisches Bauteil ein DIP-Schalter (wobei DIP für „dual inline package“ steht) verwendet werden. Der Vorteil eines DIP-Schalters liegt in der in sich geschlossenen Bauform, wodurch er sehr robust und weniger anfällig gegenüber einem versehentlichen Lösen ist. Über den DIP-Schalter lässt sich die individuelle Kontaktbelegung einfach herstellen. Dazu weisen DIP-Schalter Schiebeelemente oder Hebelelemente auf, die die Kontakte in gewünschter Weise miteinander verbinden.
  • Weiterhin kann es sich bei dem mechanischen Bauteil um eine Lötbrücke handeln, die zwischen den entsprechenden zu verbindenden Sensorkontakten des Sensors und den Anschlusskontakten des Anschlussstückes einen elektrischen Kontakt herstellt.
  • Die mechanischen Bauteile ermöglichen allesamt eine einfache und kostengünstige Veränderung der Kontaktbelegung. Vor allem ist die aktuell gewählte Anschlusskonfiguration für einen Anwender schnell und möglichst auf den ersten Blick erkennbar und durch manuelles Umsetzen oder Umschalten der entsprechenden Bauteile leicht zu variieren.
  • In einer praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors umfasst das mindestens Mittel für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung mindestens ein elektronisches Bauteil. Bei einem elektronischen Bauteil wird die Konfiguration der Kontaktbelegung elektronisch bewirkt und nicht durch händisches Umsetzen oder Umschalten eines Bauteils.
  • Dabei kann als elektronisches Bauteil insbesondere ein Transistor eingesetzt werden. Die elektrische Verbindung zwischen einem Sensorkontakt und einem Anschlusskontakt eines kundenseitigen Anschlussstücks wird über das Anlegen einer Spannung an den Transistor gesteuert. Dabei kann der Transistor eine leitende Verbindung zwischen einem Sensorkontakt und einem Anschlusskontakt herstellen oder der Kontakt kann unterbunden werden.
  • Ferner kann als elektronisches Bauteil ein Relais vorgesehen sein. Nach dem bekannten Prinzip wird über einen Stromfluss ein magnetisches Feld erzeugt, wodurch wiederrum ein Schalter aktiviert oder deaktiviert wird. Je nach Schaltstellung des Relais entsteht dabei eine Verbindung zwischen einem Sensorkontakt und einem Anschlusskontakt. Insbesondere kann als Mittel für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung ein bistabiles Relais zum Einsatz kommen. Bistabile Relais können auch im stromlosen Zustand zwei verschiedene stabile Schaltzustände einnehmen, sodass nur für den Schaltvorgang eine Stromversorgung notwendig ist. Der Einsatz bistabiler Relais ist daher besonders energiesparend.
  • Ein bistabiles Relais eignet sich insbesondere für den Fall, dass die Mittel zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung in einem separaten Adapter angeordnet ist, der autark ist und keine eigene Energieversorgung oder nur einen kleinen Energiespeicher aufweist. Ein solcher Adapter ist weiter unten noch im Detail beschrieben.
  • Besonders einfach ist ein erfindungsgemäßer Sensor handhabbar, wenn das mindestens eine elektronische Bauteil drahtlos umschaltbar ist. Die Umschaltung kann dabei insbesondere mittels „near-field-communication“ (NFC) oder Bluetooth erfolgen, wobei ein mobiles Endgerät, wie beispielsweise ein Handy in die Nähe des Bauteils gehalten wird und mit einer entsprechenden App die Kontaktbelegung neu konfiguriert wird. Die Energie für den Umschaltvorgang kann aus der elektromagnetischen Strahlung gewonnen werden. Am elektronischen Bauteil selbst ist dann im besten Fall keine zusätzliche Energieversorgung notwendig oder es ist nur ein kleiner Energiespeicher erforderlich. Alternativ kann die Umschaltung des elektronischen Bauteils auch drahtgebunden erfolgen, z.B. über einen Feldbus oder ein aufmoduliertes Signal.
  • Insbesondere kann die aktuelle Kontaktbelegung entweder auf einem Display auf dem mobilen Endgerät, an der übergeordneten Einheit und/oder direkt am Sensor angezeigt werden.
  • Das mindestens eine Mittel für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung kann auf unterschiedliche Weise in den Sensor integriert sein bzw. mit diesem verbunden sein. Die Mittel können dabei gemäß mindestens einer der im Folgenden erläuterten Möglichkeiten angeordnet sein:
    1. a) Das mindestens eine Mittel für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung ist insbesondere im Bereich der Sensorelektronik angeordnet. Eine solche Konfiguration ist besonders platzsparend.
    2. b) Alternativ können die Mittel in einem separaten Gehäuseteil angeordnet sein, d.h. nicht in dem Gehäuseteil, in welchem die Sensorelektronik angeordnet ist. Es kann sich dabei um eine separate Kammer in dem Sensorgehäuse handeln. Damit wird eine größere Flexibilität bei der Anordnung der Mittel zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung ermöglicht.
    3. c) Weiter alternativ können die Mittel zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung in einem Adapter zwischen der Sensorelektronik und einer Steckverbindung angeordnet sein. Die Steckverbindung ist korrespondierend zu dem Anschlussstück ausgebildet. Der Adapter ist ein zusätzliches Bauteil, welches die Möglichkeit bietet, einen Sensor auch nachträglich mit den Mitteln zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung auszustatten.
    4. d) Ferner kann das mindestens eine Mittel auch in einem Adapter angeordnet sein, welcher auf der Anschlussseite einer Steckverbindung angeordnet ist. Der Adapter kann dann als eine Art „Umschaltbox“ angesehen werden, welche zwischen der Steckverbindung und dem Anschlussstück eingesetzt wird. Der Adapter weist zu dem Anschlussstück und der Steckverbindung am Sensor korrespondierende Kontakte auf.
    5. e) Das mindestens eine Mittel für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung kann auch in einer Steckverbindung selbst angeordnet sein. Zum Beispiel kann das mindestens eine Mittel in der Steckverbindung umspritzt oder eingelegt sein.
  • In einer weiteren praktischen Ausführungsform ist der Sensor mit einem Adapter verbunden, wobei der Adapter mehr Adapter-Anschlüsse aufweist als Sensorkontakte. Die Adapter-Anschlüsse dienen beispielsweise zum Anschluss von Aktoren Die Adapter-Anschlüsse sind bedarfsweise mittels des mindestens einen Mittel für die freikonfigurierbare Kontaktbelegung ansteuerbar. So können mit nur einem Sensor über den Adapter mehrere Aktoren individuell angesteuert werden. Als Mittel für die frei konfigurierbare Kontaktbelegung eignet sich insbesondere ein (bistabiles) Relais.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Sensor handelt es sich insbesondere um einen Füllstandsensor, einen Grenzstandsensor oder einen Drucksensor. Wie vorstehend bereits erläutert, werden diese Sensoren häufig als Feldgeräte eingesetzt und sind beispielsweise als Zweileiter-Feldgeräte ausgelegt, wobei die Sensoren über die zwei Leiter mit Energie versorgt werden und über die Leiter auch ein Datenaustausch erfolgt. Zusätzlich kann noch ein dritter Schaltkontakt vorgesehen sein.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung eines Anschlussstückes mit Anschlusskontakten an einem wie vorstehend beschriebenen Sensor. Der Sensor weist eine zu dem Anschlussstück korrespondierende Steckverbindung auf, sodass der Sensor mit dem Anschlussstück verbunden werden kann. Das mindestens eine Mittel zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung dient dann dazu, die jeweiligen Kontakte des Anschlussstückes und des Sensors individuell miteinander zu verbinden. Die Anordnung des mindestens einen Mittels kann dabei auf unterschiedliche Weise zwischen dem Anschlussstück und dem Sensor erfolgen. Entsprechende Ausführungsformen sind vorstehend beschrieben. Der Vorteil einer solchen Anordnung ist es, dass die Verbindung zwischen dem Anschlussstück und dem Sensor unkompliziert und direkt erfolgen kann und die Kontaktbelegung im Nachhinein flexibel eingestellt werden kann. Von der Anordnung soll auch umfasst sein, dass das Anschlussstück mittelbar über einen Adapter an dem Sensor angeordnet ist.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung eines Sensors, wobei Sensorkontakte des Sensors mit Anschlusskontakten eines Anschlussstückes mittels mindestens einem Mittel für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung verschaltet werden. In Bezug auf die Details und Vorteile des Verfahrens wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
  • In einer praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Kontaktbelegung insbesondere manuell und insbesondere mittels mechanischer Bauteile. Die mechanischen Bauteile können z.B. im Falle eines Jumpers durch einfaches Stecken die gewünschten Kontakte miteinander verbinden. Alternativ kann mittels eines DIP-Schalters die gewünschte Kontaktbelegung durch Umschalten einzelner Schiebe- oder Hebelelemente umgeschaltet werden.
  • In einer weiteren praktischen Ausführungsform erfolgt die Konfiguration der Kontaktbelegung drahtlos. Hierbei kommen vorzugsweise elektronische Bauteile als Mittel für die frei konfigurierbare Kontaktbelegung zum Einsatz. Die Schaltung der elektronischen Bauteile erfolgt insbesondere über Funk und bevorzugt über NFC.
  • Die aktuelle Kontaktbelegung wird insbesondere auf einem Display angezeigt. So kann ein Anwender besonders einfach die Kontaktbelegung einsehen und überprüfen. Die Kontaktbelegung kann dabei auf dem Display eines mobilen Endgerätes, einer übergeordneten Einheit und/oder auf einem Display direkt am Sensor angezeigt werden. Die aktuelle Kontaktbelegung kann aus der Umschaltung z.B. über NFC ausgelesen werden oder anderweitig drahtgebunden, per Funk oder über die Cloud übertragen werden.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren ermöglicht es auch, dass die Kontaktbelegung bedarfsweise während des Betriebes des Sensors geändert wird. Hierbei bieten sich als Mittel zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung elektronische Bauteile an, welche eine sehr schnelle Umschaltung der Kontaktbelegung ermöglichen. Die Änderung kann dabei drahtlos mittels eines mobilen Endgerätes erfolgen oder auch drahtgebunden, insbesondere über einen Feldbus von der übergeordneten Einheit aus.
  • Ferner ermöglicht es ein erfindungsgemäßes Verfahren, den Sensor temporär im Simulationsmodus zu betreiben. Im Simulationsmodus können zum einen die elektrischen Verbindungen zwischen den Sensorkontakten und den Anschlusskontakten temporär gelöst und der Sensor getestet werden. Eine Simulation könnte so aussehen, dass am Sensor verschiedene Füll- und/oder Grenzstände simuliert werden. Die daraufhin ausgelösten Schaltzustände könnten vom Sensor intern erfasst werden und somit kontrolliert werden, ob ab einer gewissen Schaltschwelle der Ausgang wie erwartet geschalten hat.
  • Es wird auch ein Adapter zur Verbindung eines Sensors mit Sensorkontakten mit einem Anschlussstück mit Anschlusskontakten beansprucht. Der Adapter weist jeweils für die Sensorkontakte und die Anschlusskontakte korrespondierende Steckverbindungen auf und der Adapter weist mindestens ein Mittel für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung auf. Ein solcher Adapter kann auch an bereits im Einsatz befindlichen Sensoren nachgerüstet werden und ermöglicht auch an diesen Sensoren die frei konfigurierbare Kontaktbelegung.
  • Ein solcher Adapter ist insbesondere autark und weist keine kabelgebundene Energieversorgung auf. Das mindestens eine Mittel kann dann ein mechanisches Bauteil sein. Wenn das Mittel ein elektronisches Bauteil ist, wird die Energie, die zum Umschalten des mindestens einen elektronischen Bauteils erforderlich ist, drahtlos, z.B. über NFC, bereitgestellt. Als Mittel ist insbesondere ein bistabiles Relais vorgesehen, welches nicht dauerhaft Strom durch die Haltespannung verbraucht, sondern nur Energie für den Umschaltvorgang.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Adapter mehrere Adapter-Anschlüsse für Aktoren aufweist als Sensorkontakte vorhanden sind. Wie oben beschrieben, können dann mit einem Sensor mehrere Aktoren individuell angesteuert werden.
  • Weitere praktische Ausführungsformen sind in Zusammenhang mit den Figuren erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer möglichen Kontaktbelegung von Sensorkontakten eines Sensors mit Anschlusskontakten eines Anschlussstücks,
    • 2 ein erfindungsgemäßer Sensor in einer ersten Ausführungsform mit einem Mittel für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung in Form eines mechanischen Bauteils in einer schematischen Darstellung, und
    • 3 eine Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Sensor in einer zweiten Ausführungsform, einem Anschlussstück und einem Mittel für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung in Form eines elektronischen Bauteils in einer schematischen Darstellung.
  • Mit 1 soll veranschaulicht werden, welche Möglichkeiten es für eine Kontaktbelegung gibt, um einen Zweileiter-Sensor mit einem vierpoligen Anschlussstück (zum Beispiel einem M12-Stecker) zu verbinden.
  • Dazu sind zwei Sensorkontakte 50, 52 (ein Plus-Pol 50 und ein Minus-Pol 52), dargestellt, welche zu einem Zweileiter-Sensor (nicht dargestellt) führen. Damit zu verbinden sind vier Anschlusskontakte 1, 2, 3, 4 eines Anschlussstückes (nicht dargestellt). Es sind jeweils Schalter 11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42 eingezeichnet, mittels welchen eine Verbindung zwischen den einzelnen Kontakten 1, 2, 3, 4 und 50, 52 hergestellt werden kann.
  • Insgesamt gibt es hier 12 Möglichkeiten die vier Anschlusskontakte 1, 2, 3, 4 mit den Sensorkontakten 50, 52 zu verbinden. Zum Beispiel kann der Anschlusskontakt 1 durch Umlegen des Schalters 11 mit dem Plus-Pol 50 der Sensorkontakte verbunden werden. Dann kann entweder Anschlusskontakt 2, 3 oder 4 über die entsprechenden Schalter 22, 32, 42 mit dem Minus-Pol 52 der Sensorkontakte verbunden werden. Analoges gilt dafür, wenn Anschlusskontakt 2, 3 oder 4 mit dem Plus-Pol 50 der Sensorkontakte verbunden wird und jeweils drei Möglichkeiten bestehen, die anderen Anschlusskontakte 1, 2, 3, 4 über die Schalter 12 bis 42 mit dem Minus-Pol 52 zu verbinden.
  • In 2 ist eine erste Ausführungsform eines Sensors 56 dargestellt.
  • Der Sensor 56 weist auf der rechten Seite eine Sensorelektronik 58 auf. Der Sensor 56 ist ein Zweileiter-Sensor und weist zwei auf der Sensorelektronik 58 zwei Sensorkontakte 50, 52 auf. Für den Anschluss eines Anschlussstückes oder eines Adapters 60 weist die Sensorelektronik 58 eine Klemme 68 auf.
  • Auf der linken Seite ist in 2 eine Steckverbindung 70 in Form eines 5-poligen M12-Steckers dargestellt. Die Steckverbindung 70 weist fünf Steckkontakte 1a, 2a, 3a, 4a, 5a auf.
  • Zwischen der Sensorelektronik 58 und der Steckverbindung 70 ist ein Adapter 60 angeordnet. Die Sensorelektronik 58, der Adapter 60 und die Steckverbindung 70 sind sämtlich in einem Gehäuse des Sensors angeordnet (nicht dargestellt).
  • Der Adapter 60 weist eine jeweils zu den Sensorkontakten 50, 52 und den Steckkontakten 1a, 2a, 3a, 4a, 5a kompatible Verbindungen auf. Die Verbindungen sind hier schematisch jeweils durch fünf, bzw. zwei Leitungen visualisiert. Ferner weist der Adapter 60 ein Mittel 62 für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung auf. Als Mittel 62 für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung ist hier ein mechanisches Bauteil 64 in Form eines DIP-Schalters angeordnet.
  • Um nun eine gewünschte Kontaktbelegung herzustellen, zwischen den fünf Anschlusskontakten eines Anschlussstückes (nicht dargestellt), welches an die Steckverbindung 70 angeschlossen wird und über die Steckkontakte 1a, 2a, 3a, 4a, 5a mit den zwei Sensorkontakten 50, 52 verbunden ist, weist der DIP-Schalter 64 mehrere Schiebeelemente 66 auf, die je nach Einstellung - hier oben oder unten - einen Kontakt zwischen den einzelnen Steckkontakten 1a, 2a, 3a, 4a, 5a (und damit auch zu den einzelnen Anschlusskontakten) mit den Sensorkontakten 50, 52 herstellt.
  • An dieser Ausführungsform ist gut erkennbar, dass an dem mechanischen Bauteil 64 die aktuelle Kontaktbelegung leicht ablesbar und auch leicht veränderbar ist.
  • In 3 ist eine Anordnung 54 mit einem Sensor 56 in einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Zur Beschreibung dieser zweiten Ausführungsform werden für identische oder zumindest funktionsgleiche Bauelemente dieselben Bezugszeichen verwendet, wie zur Beschreibung der ersten Ausführungsform.
  • In 3 ist auf der rechten Seite ein Sensor 56 dargestellt. Bei dem Sensor 56 handelt es sich hier um einen Grenzstandsensor. Der Sensor 56 weist eine Steckverbindung 70 zum Anschluss des Anschlussstückes 72 auf. Das Anschlussstück 72 weist auch hier vier Anschlusskontakte 1, 2, 3, 4 auf.
  • Ferner sind Mittel 62 zur frei-konfigurierbaren Kontaktbelegung im Bereich der Sensorelektronik angeordnet (nicht dargestellt). Als Mittel 62 dienen hier elektronische Bauteile, welche hier innerhalb des Sensors 56 angeordnet und daher nicht von außen sichtbar sind. Die Kontaktbelegung über die elektronischen Bauteile erfolgt hier drahtlos über NFC. Dazu wird ein mobiles Endgerät 74 in die Nähe des Sensors 56 bzw. der der Mittel 62 für ein frei konfigurierbare Kontaktbelegung gebracht und über die ausgesandte elektromagnetische Strahlung erfolgt die Energieversorgung der elektronischen Bauteile zum Umschalten der Kontaktbelegung.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Anschlusskontakt
    2
    Anschlusskontakt
    3
    Anschlusskontakt
    4
    Anschlusskontakt
    11
    Schalter
    12
    Schalter
    21
    Schalter
    22
    Schalter
    31
    Schalter
    32
    Schalter
    41
    Schalter
    42
    Schalter
    50
    Sensorkontakt (Plus-Pol)
    52
    Sensorkontakt (Minus-Pol)
    54
    Anordnung
    56
    Sensor
    58
    Sensorelektronik
    60
    Adapter
    62
    Mittel für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung
    64
    mechanisches Bauteil, DIP-Schalter
    66
    Schiebeelement
    68
    Klemme auf der Sensorelektronik
    70
    Steckverbindung
    1a
    Steckkontakt
    2a
    Steckkontakt
    3a
    Steckkontakt
    4a
    Steckkontakt
    5a
    Steckkontakt
    72
    Anschlussstück
    74
    mobiles Endgerät

Claims (14)

  1. Sensor mit einer Sensorelektronik und an die Sensorelektronik (58) angeschlossenen Sensorkontakten (50, 52) zur Energie- und/oder Signalübertragung, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (56) mindestens ein Mittel (62) für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung aufweist.
  2. Sensor nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mittel (62) für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung mindestens ein mechanisches Bauteil (64) umfasst.
  3. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mittel (62) für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung mindestens ein elektronisches Bauteil umfasst.
  4. Sensor nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektronische Bauteil drahtlos umschaltbar ist.
  5. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mittel (62) für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung gemäß mindestens einer der folgenden Möglichkeiten angeordnet ist: a) Im Bereich der Sensorelektronik (58), b) In einem separaten Gehäuseteil, c) In einem Adapter (60) zwischen der Sensorelektronik (58) und einer Steckverbindung (70), d) In einem Adapter auf einer Anschlussseite einer Steckverbindung (70), e) In einer Steckverbindung (70).
  6. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Adapter (60) mit dem Sensor (56) verbunden ist, wobei der Adapter (60) mehr Adapter-Anschlüsse aufweist als Sensorkontakte (50, 52), und wobei die Adapter-Anschlüsse bedarfsweise mittels des mindestens einen Mittel (62) für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung ansteuerbar sind.
  7. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sensor (56) um einen Füllstandsensor, einen Grenzstandsensor oder einen Drucksensor handelt.
  8. Anordnung eines Anschlussstückes (72) mit Anschlusskontakten (1, 2 ,3, 4) an einem Sensor (56) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei der Sensor (56) eine zu dem Anschlussstück (72) korrespondierende Steckverbindung (70) aufweist.
  9. Verfahren zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung eines Sensors (56), dadurch gekennzeichnet, dass Sensorkontakte (50, 52) des Sensors (56) mit Anschlusskontakten (1, 2, 3, 4) eines Anschlussstückes (70) mittels mindestens einem Mittel (62) für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung verschaltet werden.
  10. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration der Kontaktbelegung drahtlos, drahtgebunden oder manuell erfolgt.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Kontaktbelegung auf einem Display angezeigt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbelegung bedarfsweise während des Betriebes des Sensors (56) geändert wird.
  13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (56) temporär im Simulationsmodus betrieben wird.
  14. Adapter zur Verbindung eines Sensors (56) mit Sensorkontakten (50, 52) mit einem Anschlussstück (70) mit Anschlusskontakten (1, 2, 3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter jeweils für die Sensorkontakte (50, 52) und die Anschlusskontakte (1, 2, 3, 4) korrespondierende Steckverbindungen aufweist und dass der Adapter (60) mindestens ein Mittel (62) für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung aufweist.
DE102021107852.0A 2021-03-29 2021-03-29 Sensor mit Mitteln für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung, Verfahren zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung eines Sensors und Adapter Pending DE102021107852A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021107852.0A DE102021107852A1 (de) 2021-03-29 2021-03-29 Sensor mit Mitteln für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung, Verfahren zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung eines Sensors und Adapter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021107852.0A DE102021107852A1 (de) 2021-03-29 2021-03-29 Sensor mit Mitteln für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung, Verfahren zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung eines Sensors und Adapter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021107852A1 true DE102021107852A1 (de) 2022-09-29

Family

ID=83192594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021107852.0A Pending DE102021107852A1 (de) 2021-03-29 2021-03-29 Sensor mit Mitteln für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung, Verfahren zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung eines Sensors und Adapter

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021107852A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5442170A (en) 1994-04-15 1995-08-15 Balco, Incorporated Programmable cable adaptor for connecting different automobile computers to diagnostic equipment
DE10211938A1 (de) 2002-03-18 2003-10-02 Sick Ag Kopplungsvorrichtung zum Anschließen von Geräten an ein Bussystem
US20170322089A1 (en) 2016-05-05 2017-11-09 Honeywell International Inc. System and apparatus for sustaining process temperature measurement for rtd lead wire break
US20180269908A1 (en) 2017-03-16 2018-09-20 Honeywell International Inc. System and method to auto-configure a transmitter for a sensor
US10492312B2 (en) 2015-04-03 2019-11-26 Mitsubishi Electric Corporation Control panel and method of replacing control panel

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5442170A (en) 1994-04-15 1995-08-15 Balco, Incorporated Programmable cable adaptor for connecting different automobile computers to diagnostic equipment
US5442170B1 (en) 1994-04-15 1996-11-05 Snap On Tech Inc Programmable cable adaptor for connecting different automobile computers to diagnostic equipment
DE10211938A1 (de) 2002-03-18 2003-10-02 Sick Ag Kopplungsvorrichtung zum Anschließen von Geräten an ein Bussystem
US10492312B2 (en) 2015-04-03 2019-11-26 Mitsubishi Electric Corporation Control panel and method of replacing control panel
US20170322089A1 (en) 2016-05-05 2017-11-09 Honeywell International Inc. System and apparatus for sustaining process temperature measurement for rtd lead wire break
US20180269908A1 (en) 2017-03-16 2018-09-20 Honeywell International Inc. System and method to auto-configure a transmitter for a sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007006830B4 (de) Steuer- und/oder Datenübertragungsmodul
EP1815728B1 (de) Modulares automatisierungssystem
DE102006030706B4 (de) System und Verfahren zur Steuerung von busvernetzten Geräten über einen offenen Feldbus
EP1021939B1 (de) Elektrisches gerät mit modularer aufbautechnik
EP0436804B1 (de) Elektrische Installationseinheit für die Hausleittechnik
DE102007061610A1 (de) Modulares Datenübertragungssystem mit separater Energieversorgung für jedes angeschaltete Module
EP1183472A2 (de) Elektronikteil, insbesondere für eine mit ventilen ausgestattete steuereinrichtung
DE102012023069A1 (de) Modulares Steuerungssystem
DE202016008525U1 (de) Überwachungseinheit und Feldgeräteanordnung mit einer Überwachungseinheit
DE102019105171A1 (de) IO-Link-Master, Schnittstelle und Verfahren zum Steuern und Überwachen eines IO-Link Systems
DE102012213258A1 (de) Verbindungssystem
WO2021121743A1 (de) Vorrichtung zur drahtlosen übermittlung eines signals
DE212012000249U1 (de) Vorrichtung zum eigensicheren Versorgen, Ansteuern und/oder Auswerten von Feldgeräten im explosionsgeschützten Bereich
DE102021107852A1 (de) Sensor mit Mitteln für eine frei konfigurierbare Kontaktbelegung, Verfahren zur frei konfigurierbaren Kontaktbelegung eines Sensors und Adapter
DE102015111370B3 (de) Steuer- und/oder Datenübertragungssystem
DE20203911U1 (de) Kontaktfeld, Messanordnung mit einem Kontaktfeld und Anschluss-, Trenn- oder Zusatzmodul der Telekommunikationstechnik mit einem Kontaktfeld oder einer Messanordnung
DE69516846T2 (de) Handbetätigtes integriertes steuermodul und verfahren zu seiner herstellung
EP2534545A1 (de) Schaltlogikmodul
DE102018217260A1 (de) Modul für eine Anschlussdose für Sensoren für Industrieautomatisierung und zugehörige Anschlussdose für Sensoren
DE102009029042B4 (de) Messgerät zur Bestimmung mindestens einer physikalischen, chemischen, oder biologischen Prozessgröße eines Mediums
EP3097751B1 (de) Verbindungsadaptersystem der steuerungstechnik
DE102009008905A1 (de) Anschlußdose, Endgerät und Signalübertragungsvorrichtung
DE102008017278B4 (de) Feldbusanordnung mit mobiler Diagnoseeinrichtung
DE102010052632A1 (de) Modulanordnung mit mehreren in einer Reihe aneinander angeordneten elektrischen Modulen
WO2009118018A1 (de) Automatisierungssystem mit mehreren, einen verbund bildenden automatisierungskomponenten

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication