DE102021110017A1 - Feldgerät mit ortsangepasster Parameterermittlung und/oder Messwertermittlung - Google Patents

Feldgerät mit ortsangepasster Parameterermittlung und/oder Messwertermittlung Download PDF

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DE102021110017A1
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Juan Garcia
Ralf Höll
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    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors

Abstract

Feldgerät, eingerichtet zur Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld zur ortsangepassten Parameterermittlung und/oder Messwertermittlung, aufweisend eine Positionsermittlungseinheit, die zur Messung einer Position des Feldgeräts eingerichtet ist; eine Auswerteeinheit, die durch Analyse der Positionsmessung eingerichtet ist zu bestimmen, ob das Feldgerät seit einer vorhergehenden Parameterermittlung und/oder Messung bewegt worden ist, und ob das Feldgerät von einer vorherigen Position in eine neue Position bewegt worden ist, in welcher eine neue Parametrierung, die für die neue Position gültig ist, zu verwenden ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Feldgerät zur ortsangepassten Parameterermittlung und/oder Messwertermittlung, ein Verfahren, sowie ein Programmelement zur Steuerung der Betriebsmodi des Feldgeräts im Bereich der industriellen Prozessüberwachung und Messwerterfassung. Weiter betrifft die Erfindung ein computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement zur Steuerung der Betriebsmodi des Feldgerätes im Bereich der industriellen Prozessüberwachung und Messwerterfassung in der Fabrikautomation und Prozessautomation gespeichert ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • In der Druck-, Durchfluss-, Temperatur- und Füllstandsmessung werden heute mit Mikroprozessoren ausgestattete Feldgeräte eingesetzt, welche neben der eigentlichen Prozessüberwachung- und Messaufgabe auch die Messwerte und Diagnoseinformationen sammeln und zwischenspeichern können.
  • Heutzutage kommen durch die Globalisierung solche Feldgeräte in verschiedenen Ländern zum Einsatz, was dazu führen kann, dass in unterschiedlichen Ländern unterschiedliche Gerätefunktionalitäten und Gerätekonfigurationen angefragt werden.
  • Zusammenfassung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Flexibilität im Einsatz von Feldgeräten zu erhöhen.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen.
  • Die nachfolgende Beschreibung betrifft gleichermaßen das Feldgerät, die Verwendung des Feldgeräts, das Verfahren sowie das Programmelement zur Steuerung der Betriebsmodi des Feldgeräts im Bereich der industriellen Prozessüberwachung und Messwerterfassung. Merkmale, Elemente und/oder Schritte, welche nachfolgend mit Bezug auf das Feldgerät, die Verwendung desselben, das Verfahren sowie das Programmelement beschrieben sind, gelten gleichermaßen für das Feldgerät, die Verwendung desselben, das Verfahren und das Programmelement.
  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Feldgerät zur Prozessautomatisierung und Fabrikautomatisierung im industriellen oder privaten Umfeld, bei dem es sich beispielsweise um ein Messgerät handelt. Das Feldgerät ist eingerichtet, ortsangepasste Parameterermittlungen auszuführen. Das Feldgerät weist eine Positionsermittlungseinheit und eine Auswerteeinheit auf. Ferner weist das Feldgerät eine Kommunikationseinheit auf.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Feldgerät einen Sensor auf, der eingerichtet ist, Messwerte zu ermitteln. Hierbei ist der Begriff „Sensor“ breit auszulegen.
  • Die Positionsermittlungseinheit ist eingerichtet, eine Position des Feldgeräts zu erfassen. Die Positionsermittlungseinheit kann die Bestimmung des Einsatzortes des Feldgeräts unter Verwendung unterschiedlicher Technologien durchführen, z. B. durch eine satellitengestützte Positionsermittlung (GPS) oder ein Funk-Triangulationsverfahren, entsprechend 2G, 3G, 4G, 5G oder weitere zukünftige Standards. Die Positionsermittlungseinheit kann Ländervoreinstellungen im Bedienprogramm aufweisen um sich vor Ort mit Hotspots wie beispielsweise WIFI oder WLAN,- oder LoRa-Hotspots/Gateways zu verbinden. Die Positionsermittlungseinheit kann auch als Teil eines Funknetzes, zum Beispiel eines privaten WLAN oder LoRa-Netzes, oder eines öffentlichen Mobilfunknetzes ausgeführt sein.
  • Die Kommunikationseinheit ist eingerichtet, der Prozessparameter und/oder das Messsignal und/oder einen mit dem Prozessparameter und/oder Messsignal korrelierenden Messwert drahtlos und/oder über ein Drahtlosnetzwerk an einen Empfänger zu übermitteln. Das Drahtlosnetzwerk kann beispielsweise ein Mobilfunknetz, das Internet, ein LAN-Netz, ein WLAN-Netz, ein LoRa-Netz, ein Sigfox-Netz und/oder ein NB-loT-Netz und zukünftig auch ein Netzwerk über Nanosatelliten sein. Hierzu kann das Feldgerät und/oder die Kommunikationseinheit wenigstens ein WLAN-Modul, ein Bluetooth-Modul, ein Funkmodul, ein Mobilfunkmodul und/oder ein Infrarot-Modul aufweisen.
  • Das Feldgerät kann die Prozessparametern und/oder Messsignale auch klassisch verdrahtet an übergeordnete Systeme weiterleiten.
  • Die Positionsermittlungseinheit kann mit der Kommunikationseinheit gekoppelt sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Positionsermittlungseinheit dazu eingerichtet, das Bewegungssignal und/oder das Positionssignal, basierend auf über die Kommunikationseinheit empfangenen Positionsdaten, welche beispielsweise die Position des Füllstandmessgeräts anzeigen, zu ermitteln. Derartige Positionsdaten können dem Feldgerät beispielsweise über ein Drahtlosnetzwerk bereitgestellt werden, mit welchem die Kommunikationseinheit und/oder das Feldgerät verbunden ist.
  • Die Auswerteeinheit ist eingerichtet die Ergebnisse der Positionsmessung zu analysieren, um zu bestimmen, ob das Feldgerät seit einer vorhergehenden Parameterermittlung und/oder Messung bewegt worden ist und, ob das Feldgerät von einer vorherigen Position in eine neue Position bewegt worden ist, in welcher eine neue Parametrierung zu verwenden ist.
  • Das Feldgerät kann ein Bediengerät (Anzeigegerät) und/oder einen Anschluss an ein externes Bediengerät aufweisen. Das Bediengerät kann als ein Display ausgeführt sein, welches dazu eingerichtet ist, ortsbedingte Parameter und/oder Messwerte anzuzeigen.
  • Beispielweise kann die Auswerteeinheit die Parameter, wie z.B. Messeinheiten auf dem Bediengerät ausblenden oder einblenden, abhängig davon, welche Einstellungen im jeweiligen Land benötigt werden. Beispielsweise, wenn das Feldgerät sich in einem Land wie Japan befindet, in dem keine Messeinheiten außer SI-Einheiten erlaubt sind, werden alle „nicht-SI-Einheiten“ auf dem Bediengerät ausgeblendet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Auswerteeinheit eingerichtet, bei den darauffolgenden Messungen das Feldgerät in einen ortsangepassten neuen Betriebsmodus umzuschalten und/oder die neue Parametrierung zu verwenden, wenn das Feldgerät seit der vorangegangenen Parameterermittlung und/oder Messung bewegt wurde.
    Die Auswerteeinheit ist eingerichtet den Betriebsmodus des Feldgerätes nicht umzuschalten und/oder die neue Parametrierung nicht zu verwenden, wenn das Feldgerät seit der vorangegangenen Parameterermittlung und/oder Messung nicht bewegt wurde.
    Vorteilhafterweise kann die Auswerteeinheit zur optimierten Nutzung der Parametrisierung und Erleichterung der Verwendung des Feldgerätes dienen.
  • Dadurch können die Informationen, Visualisierungen, Diagnoseinformationen, Funktionen und Parameter länderspezifisch und damit abhängig von geltenden Länderregularien im Feldgerät und den dazugehörigen Bediengeräten, unmittelbar für den Bediener vor Ort angeboten werden und müssen nicht manuell eingestellt werden. Dies kann zu einer Kostenersparnis führen, da beispielsweise kein Personal zur Aktivierung und/oder Deaktivierung benötigt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Auswerteeinheit so eingerichtet, dass bei den darauffolgenden Parameterermittlungen und/oder Messungen der Betriebsmodus des Feldgerätes nicht umzuschalten und/oder die neue Parametrierung nicht zu verwenden ist, wenn das Feldgerät seit der vorangegangenen Parameterermittlung und/oder Messung bewegt wurde, aber keine neue Parametrierung nötig ist.
  • Eine solche Situation kann beispielweise beim Transport des Feldgeräts innerhalb einer Region mit einem Messeinheitssystem, einer Sprache, einer Zeitzone oder sicherheitsbedingten Parametern auftreten. Ein Vorteil davon ist, dass das Ausführen der Parametrierung in diesem Fall unnötig ist. Dadurch kann der Energieverbrauch des Feldgeräts reduziert werden.
  • Gemäß eine weiteren Ausführungsform weist das Feldgerät einen Füllstandsensor, einen Grenzstandsensor, einen Temperatursensor, einen Drucksensor oder einen Durchflusssensor auf. Beispielweise können derartige Sensoren ein Radarmodul aufweisen.
  • Da das Feldgerät durch die Positionsermittlungseinheit sowie durch eine zumindest teilweise Aktivierung bzw. Deaktivierung zumindest wenigstens eines Teils des Messmoduls, z.B. des Radarmoduls, elektromagnetische Strahlung aussendet, ist es wichtig gewährleisten zu können, dass gesetzliche Bestimmungen und/oder Normen, z.B. europäische und/oder nordamerikanische Zulassungsnormen für Feld- und Messgeräte, stets eingehalten werden können.
  • Solche Normen können durch das beschriebene Feldgerät eingehalten werden, ohne dass hierfür eine Bedienung und/oder Betätigung des Feldgeräts durch einen Bediener und/oder Anwender des Feldgeräts erforderlich wäre. Dies ermöglicht einen autonomen und/oder autarken Betrieb des Feldgeräts.
    Insgesamt kann daher durch die vorliegende Offenbarung ein verbessertes Feldgerät bereitgestellt werden, welches sicher und zuverlässig betrieben werden kann, insbesondere unter Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und/oder Normen für den Betrieb von Feldgeräten bzw. für den Betrieb von Sensoren, welche elektromagnetische Strahlung aussenden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Feldgerät eine Parametrierschnittstelle auf, welche eingerichtet ist, ortsangepasste Informationen zu steuern. Der Zugriff auf die Parametrierschnittstelle kann drahtlos von extern erfolgen oder verdrahtet ausgeführt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Feldgerät eine Energieversorgungseinheit auf, welche dazu eingerichtet ist, den Sensor, die Positionsermittlungseinheit und die Auswerteinheit autark zu betreiben und mit elektrischer Energie zu versorgen.
  • Die Energieversorgungseinheit kann auch weitere Komponenten, wie beispielsweise die Kommunikationseinheit, mit elektrischer Energie versorgen. Die Energieversorgungseinheit kann dazu wenigstens eine Batterie aufweisen, wobei die Batterie auswechselbar oder nicht auswechselbar sein kann. Dies kann ermöglichen, ein autonomes Füllstandmessgerät bereitzustellen.
  • Beispielweise kann die Energieversorgungseinheit einen Akkumulator aufweisen. Ferner kann die Energieversorgungseinheit eine Ladeeinheit zum Aufladen des Akkumulators aufweisen. Durch das Wiederaufladen des Akkumulators durch die Ladeeinheit kann die Betriebsdauer des Radarsensors verlängert werden.
  • Die Energieversorgungseinheit kann auch eine Vorrichtung zur Ermittlung des Ladezustands des Akkumulators und/oder der Batterie aufweisen. Das Füllstandmessgerät kann dazu eingerichtet sein, die Messung des Füllstandes und/oder eines Grenzstandes in dem Behälter nach bestimmten Zeitabständen zu wiederholen und/oder durchzuführen, wobei der Zeitabstand von dem Ladezustand des Akkumulators und/oder der Batterie abhängen kann. Beispielweise können bei geringem Ladezustand innerhalb einer gewissen Zeitperiode weniger häufig Messungen durchgeführt werden als bei hohem Ladezustand.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Feldgerät ferner ein Gehäuse auf, welches den Sensor, die Positionsermittlungseinheit und die Auswerteinheit teilweise oder vollständig umschließt.
  • Alternativ oder zusätzlich ist das Feldgerät nach außen vollständig kabellos ausgeführt. Mit anderen Worten kann das Gehäuse keine Kabeldurchführungen aufweisen. Insbesondere kann das Gehäuse auch weitere Komponenten des Feldgeräts, wie etwa die Kommunikationseinheit, die Antenne, die Hochfrequenzeinheit und/oder eine Energieversorgungseinheit vollständig umschließen. Das Gehäuse kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass es nicht geöffnet werden kann. Dadurch wird beispielsweise vermieden, dass durch ein ungewolltes Öffnen des Gehäuses aggressive Gase oder Flüssigkeiten mit Komponenten des Feldgeräts in Kontakt treten können. Das permanent die Sensoreinheit und Auswerteeinheit umhüllende Gehäuse kann somit die Sicherheit und Robustheit des Sensors erhöhen. Das Gehäuse kann ferner das Radarmodul, die Steuereinheit, die Positionsermittlungseinheit und/oder weitere Komponenten hermetisch, luftdicht, staubdicht, und/oder wasserdicht umschließen.
  • Das Füllstandmessgerät und/oder das Radarmodul kann etwa dazu eingerichtet sein, das Sendesignal durch das Gehäuse und/oder durch eine Wandung des Gehäuses hindurch abzustrahlen. Alternativ oder zusätzlich kann das Feldgerät und/oder das Radarmodul dazu eingerichtet sein, das Empfangssignal durch das Gehäuse und/oder durch eine Wandung des Gehäuses hindurch zu empfangen.
  • Ferner kann das Feldgerät und/oder die Kommunikationseinheit dazu eingerichtet sein, das Messsignal und/oder einen mit dem Messsignal korrelierenden Messwert drahtlos durch das Gehäuse an einen Empfänger zu senden. Auch kann das Messgerät durch das Gehäuse hindurch weitere Daten, etwa Parametrierdaten und/oder eine Firmware, empfangen und/oder senden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Feldgerät ferner eine Steuereinheit auf. Die Steuereinheit weist ein computerlesbares Medium auf, auf welchem eine Zuordnung zwischen der gemessenen Position und der zu verwendenden Parametrierung für diese Position gespeichert ist.
  • Die Steuereinheit kann als programmierbares Rechenwerk ausgeführt sein und dazu dienen, die Kommunikation zwischen den Bausteinen des Feldgerätes, z.B. dem Sensor, der Positionsermittlungseinheit, der Auswerteeinheit, der Parametrierschnittstelle, dem Bediengerät, der Kommunikationseinheit und der Energieversorgungseinheit zu gewährleisten.
  • Die Steuereinheit kann beispielsweise eine Steuerschaltung, eine Auswerteeinheit und/oder eine Auswerteschaltung bezeichnen, welche beispielsweise einen oder mehrere Logik-Bausteine und/oder Prozessoren aufweisen kann. Die Steuereinheit kann ferner einen oder mehrere Analog-Digital-Wandler aufweisen, beispielsweise um das Empfangssignal und/oder ein basierend darauf generiertes Zwischenfrequenzsignal in ein digitales Signal zu überführen. Im Kontext der vorliegenden Offenbarung kann das Messsignal ein solches digitales Signal sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit eingerichtet, die Messung der Position des Feldgeräts zu triggern, wenn das Feldgerät eingeschaltet wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit eingerichtet, die Messung der Position des Feldgeräts zu triggern, wenn das Feldgerät ausgeschaltet und wieder eingeschaltet wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit eingerichtet, die Messung der Position des Feldgeräts zu triggern, wenn die Parameterermittlung und/oder die Messung durch den Sensor länger als ein vorbestimmter Zeitraum nicht stattgefunden hat.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit eingerichtet, die Messung der Position des Feldgeräts zu triggern, wenn ein Benutzer die Parametrierung des Feldgeräts ändert.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit eingerichtet, vor dem Umschalten in den neuen Betriebsmodus und/oder vor der Verwendung der neuen Parametrierung eine Freigabe durch einen Benutzer anzufordern.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft die Verwendung eines Feldgeräts, so wie voranstehend und nachfolgend beschrieben, zur automatisierten ortsangepassten Parameterermittlungen und/oder Messwertermittlung.
  • Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zur automatisierten ortangepassten Parameterermittlungen und/oder Messwertermittlung, so wie voranstehend und nachfolgend beschrieben.
    Das Feldgerät wird eingeschaltet. Es wird eine Positionsmessung ausgeführt, typischerweise mit der Positionsermittlungseinheit. Daraufhin erfolgt eine Analyse der Messdaten der Positionsmessung, um zu bestimmen, ob das Feldgerät seit der vorhergehenden Parameterermittlung bewegt worden ist. Wenn die Position des Feldgeräts sich seit der vorhergehenden Parameterermittlung geändert hat, wird die weitere Analyse der Positionsmessung ausgeführt, um zu bestimmen, ob das Feldgerät von seiner vorherigen Position in eine neue Position bewegt worden ist, in welcher eine neue Parametrierung zu verwenden ist. Falls das Feldgerät sich in einer neuen Region mit einer neuen Parametrierung befindet, wird es einer neuen Parametrierung des Feldgeräts verwendet.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Programmelement, das, wenn es auf einer Auswerteeinheit eines Feldgeräts ausgeführt wird, die Auswerteeinheit anleitet, die oben und im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte durchzuführen.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem ein oben beschriebenes Programmelement gespeichert ist.
  • Unter dem Begriff „Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld“ kann ein Teilgebiet der Technik verstanden werden, welches alle Maßnahmen zum Betrieb von Maschinen und Anlagen ohne Mitwirkung des Menschen beinhaltet. Ein Ziel der Prozessautomatisierung ist es, das Zusammenspiel einzelner Komponenten einer Werksanlage, beispielsweise in den Bereichen Chemie, Lebensmittel, Pharma, Erdöl, Papier, Zement, Schifffahrt oder Bergbau zu automatisieren. Die Fabrikautomation hingegen findet man oft im Innern von Werkshallen mitunter bei schnelleren Abläufen wie z.B. bei Messtechnik rund um Förderbänder. Hierzu können eine Vielzahl an Sensoren eingesetzt werden, welche insbesondere an die spezifischen Anforderungen der Prozessindustrie, wie beispielsweise mechanische Stabilität, Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzung, extremen Temperaturen und extremen Drücken, angepasst sind. Messwerte dieser Sensoren werden üblicherweise an eine Leitwarte übermittelt, in welcher Prozessparameter wie Füllstand, Grenzstand, Durchfluss, Temperatur, Druck oder Dichte überwacht und Einstellungen für die gesamte Werksanlage manuell oder automatisiert verändert werden können.
  • Ein Teilgebiet der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld betrifft die Logistikautomation. Mit Hilfe von Distanz- und Winkelsensoren werden im Bereich der Logistikautomation Abläufe innerhalb eines Gebäudes oder innerhalb einer einzelnen Logistikanlage automatisiert. Typische Anwendungen finden z.B. Systeme zur Logistikautomation im Bereich der Gepäck- und Frachtabfertigung an Flughäfen, im Bereich der Verkehrsüberwachung (Mautsysteme), im Handel, der Paketdistribution oder aber auch im Bereich der Gebäudesicherung (Zutrittskontrolle). Gemein ist den zuvor aufgezählten Beispielen, dass eine Präsenzerkennung in Kombination mit einer genauen Vermessung der Größe und der Lage eines Objektes von der jeweiligen Anwendungsseite gefordert wird. Hierfür können Sensoren auf Basis optischer Messverfahren mittels Laser, LED, 2D-Kameras oder 3D-Kameras, die nach dem Laufzeitprinzip (time of flight, ToF) Abstände erfassen, verwendet werden.
  • Ein weiteres Teilgebiet der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld betrifft die Fabrik-/Fertigungsautomation. Anwendungsfälle hierzu finden sich in den unterschiedlichsten Branchen wie Automobilherstellung, Nahrungsmittelherstellung, Pharmaindustrie oder allgemein im Bereich der Verpackung. Ziel der Fabrikautomation ist, die Herstellung von Gütern durch Maschinen, Fertigungslinien und/oder Roboter zu automatisieren, d. h. ohne Mitwirkung des Menschen ablaufen zu lassen. Die hierbei verwendeten Sensoren und spezifischen Anforderungen im Hinblick auf die Messgenauigkeit bei der Erfassung der Lage und Größe eines Objektes sind mit denen der im vorigen Beispiel der Logistikautomation vergleichbar.
  • Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. Werden in der folgenden Figurenbeschreibung die gleichen Bezugszeichen verwendet, so beschreiben diese gleichen oder ähnlichen Elemente.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein Feldgerät gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 2 zeigt ein Bediengerät gemäß einer Ausführungsform.
    • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform.
    • 4 zeigt drei Visualisierungsbeispiele des Bedienmoduls.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen.
  • 1 zeigt ein Feldgerät 100, das zur Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld eingerichtet ist, gemäß einer Ausführungsform. Das Feldgerät 100 ist eingerichtet eine ortsangepasste Messwertermittlung auszuführen. Das Feldgerät 100 weist einen Sensor 101 auf. Der Sensor 101 kann als ein Füllstandsensor, ein Grenzstandsensor, ein Drucksensor, ein Temperatursensor oder ein Durchflusssensor ausgeführt sein.
  • Das Feldgerät 100 weist eine Positionsermittlungseinheit 102 auf. Die Positionsermittlungseinheit 102 ermittelt die Bestimmung des Einsatzortes des Feldgeräts 100 mittels unterschiedlicher Technologien, z. B. mittels einer satellitengestützten Positionsermittlung (GPS) oder Funk-Triangulationsverfahren, entsprechend 2G, 3G, 4G, 5G oder weitere zukünftige Standards Die Positionsermittlungseinheit 102 kann Ländervoreinstellungen im Bedienprogramm aufweisen um sich vor Ort Hotspots beispielsweise mit WLAN- oder LoRa-Hotspots/Gateways zu verbinden. Die Positionsermittlungseinheit 102 kann auch als Teil eines Funknetzes, zum Beispiel eines privaten WLAN oder LoRa-Netzes, oder eines öffentlichen Mobilfunknetzes ausgeführt sein.
  • Ferner weist das Feldgerät 100 eine Energieversorgungseinheit 105 auf. Die Energieversorgungseinheit 105 kann beispielsweise eine Batterie aufweisen, welche die anderen Komponenten des Feldgerätes 100 versorgt. Die Energieversorgungseinheit 105 kann entweder autark über Batterien/Akkus/Solarpanel oder mit externer Verdrahtung (2-Draht oder 4-Draht) ausgeführt sein.
  • Das Feldgerät 100 weist eine Ausgangseinheit 106 auf, die, abhängig von der Verwendung des Feldgeräts, beispielsweise 4 - 20mA/HART (2-Draht oder 4-Draht), Profibus PA (2-Draht), Foundation Fieldbus (2-Draht), Ethernet (2-Draht oder 4-Draht), drahtlos beispielsweise über NB-loT, LTE-M/CAT-M, LoRa, Sigfox, 2G,3G,4G,5G ...) ausgeführt werden kann. Beispielweise kann die Ausgangseinheit 106 den Messwert mit übergeordneten Auswerteinheiten (SPS, PLS ...) bzw. Cloudsystemen vernetzen.
  • Ferner weist das Feldgerät 100 eine Auswerteeinheit 103 auf, die eingerichtet ist die Ergebnisse der Positionsmessung zu analysieren um zu bestimmen, ob das Feldgerät seit einer vorhergehenden Parameterermittlung und/oder Messung bewegt worden ist, und ob das Feldgerät von einer vorherigen Position in eine neue Position bewegt worden ist, in welcher eine neue Parametrierung zu verwenden ist.
  • Ferner weist das Feldgerät 100 eine Parametrierschnittstelle 104 auf, welche eingerichtet ist, ortsangepasste Informationen zu steuern. Auf die Parametrierschnittstelle 104 kann extern zugegriffen werden und/oder der Zugriff kann drahtlos z.B. über Bluetooth und/oder verdrahtet z.B. über vor Ort Schnittstelle ausgeführt werden.
  • Das Feldgerät weist eine Steuereinheit 107 auf, welche als programmierbares Rechenwerk ausgeführt sein und dazu dienen kann die Kommunikation zwischen den Bausteinen des Feldgerätes, z.B. dem Sensor 101, der Positionsermittlungseinheit 102, der Auswerteeinheit 103, der Parametrierschnittstelle 104, dem Bediengerät 108, der Kommunikationseinheit und der Energieversorgungseinheit 105 zu gewährleisten.
  • Das Feldgerät kann ein integriertes Anzeige-Bedienmodul 108 aufweisen, das auch als externes Display ausgeführt sein kann (z.B. VEGADIS 81 oder VEGADIS 82). Es kann auch ein externes Bediengerät 200 angeboten werden. Das Feldgerät kann, gemäß einer Ausführungsform, drahtgebunden, mittels einer Zweileiter-, Vierleiter- oder einer Ethernetleitung, oder drahtlos, z.B. mittels Bluetooth, WIFI oder Mobilfunk, kommunizieren.
  • 2 zeigt ein externes Bediengerät 200. Das Bediengerät weist eine Visualisierungseinheit 210 aus. Das Bediengerät kann verdrahtet (z.B. 4 ... 20mA/HART, Ethernet) oder drahtlos (z.B. mit Bluetooth, WIFI, Mobilfunk) mit dem Feldgerät verbunden sein. Das Bediengerät kann APP-basierend auf ein mobiles Funkgerät, z.B. Smartphone oder Tablet ausgelegt sein. Es kann auch als ein Microsoft-Betriebssystem ausgelegt sein, basierend auf EDD/DTM/FDI-Technologien, oder auch auf einen PC oder Laptop ausgelegt sein. Weiterhin kann das Bediengerät 200 ein, z. B. HART-Handheld Bediengerät sein. Das Bediengerät 200 ist zur Parametrierung und/oder Diagnose eingerichtet.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform. Zunächst in Schritt 400 wird das Feldgerät 100 eingeschaltet. In Schritt 401 wird eine Positionsmessung durchgeführt, typischerweise mit der Positionsermittlungseinheit. Daraufhin erfolgt in Schritt 402 eine Analyse der Messdaten der Positionsmessung, um zu bestimmen, ob das Feldgerät seit der vorhergehenden Messung bewegt worden ist. Wenn sich die Position des Feldgeräts seit der vorhergehenden Messung geändert hat, wird in Schritt 403 die weitere Analyse der Positionsmessung ausgeführt, um zu bestimmen, ob das Feldgerät in eine neue Position bewegt worden ist, in welcher eine neue Parametrierung zu verwenden ist. Falls sich das Feldgerät an einer neuen Position mit einer neuen Parametrierung befindet, wird in Schritt 404 eine neue Parametrierung des Feldgeräts 100 ausgeführt.
  • 4 zeigt gemäß einer Ausführungsform die Visualisierungsanzeige des Feldgeräts. Die Weltkarte 317 besteht z.B. aus drei Regionen: AMER 311 (Nord, Mittel- und Süd-Amerika), EMEA 312 (Europa, Naher Osten und Afrika) und APAC 313 (Asien/Pazifik). Für jede Region werden in dem Feldgerät die regionsspezifischen Einstellungen (Informationen, Visualisierungen und/oder Parametersätze) gespeichert.
  • Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und die unbestimmten Artikel „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims (18)

  1. Feldgerät (100) zur Prozessautomatisierung oder Fabrikautomatisierung im industriellen Umfeld, eingerichtet zur ortsangepassten Parameterermittlung, aufweisend: eine Positionsermittlungseinheit (102), eingerichtet zur Messung einer Position des Feldgeräts; eine Auswerteeinheit (103), eingerichtet, durch Analyse der Positionsmessung zu bestimmen, ob das Feldgerät seit einer vorhergehenden Parameterermittlung bewegt worden ist; und ob das Feldgerät von einer vorherigen Position in eine neue Position bewegt worden ist, in welcher eine neue Parametrierung zu verwenden ist.
  2. Feldgerät (100) nach Anspruch 1, weiter aufweisend einen Sensor (101).
  3. Feldgerät (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Auswerteeinheit (103) eingerichtet ist, bei den darauffolgenden Parameterermittlungen und/oder Messungen in einen ortsangepassten neuen Betriebsmodus umzuschalten und/oder die neue Parametrierung zu verwenden, wenn das Feldgerät seit der vorangegangenen Parameterermittlung und/oder Messung bewegt wurde, und den Betriebsmodus nicht umzuschalten und/oder die neue Parametrierung nicht zu verwenden, wenn das Feldgerät seit der vorangegangenen Messung nicht bewegt wurde.
  4. Feldgerät (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Auswerteeinheit (103) eingerichtet ist, bei den darauffolgenden Parameterermittlungen und/oder Messungen den Betriebsmodus nicht umzuschalten und/oder die neue Parametrierung nicht zu verwenden, wenn das Feldgerät seit der vorangegangenen Parameterermittlungen und/oder Messung bewegt wurde, aber keine neue Parametrierung zu verwenden ist.
  5. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (101) ein Füllstandsensor, ein Grenzstandsensor, ein Drucksensor oder ein Durchflusssensor ist.
  6. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: eine Parametrierschnittstelle (104), die eingerichtet ist ortsangepasste Informationen zu steuern, wobei die Parametrierschnittstelle (104) von extern zugreifbar ist und/oder drahtlos und/oder verdrahtet ausgeführt ist.
  7. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: eine Energieversorgungseinheit (105) welche dazu eingerichtet ist, den Sensor (101), die Positionsermittlungseinheit (102) und die Auswerteinheit (103) autark zu betreiben und mit elektrischer Energie zu versorgen.
  8. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Feldgerät (100) ferner ein Gehäuse (110) aufweist, welches den Sensor (101), die Positionsermittlungseinheit (102) und die Auswerteinheit (103) teilweise oder vollständig umschließt.
  9. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: eine Steuereinheit (107); wobei die Steuereinheit ein computerlesbares Medium aufweist, auf welchem eine Zuordnung zwischen der gemessenen Position und der zu verwendenden Parametrierung für diese Position gespeichert ist.
  10. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (107) eingerichtet ist, die Messung der Position des Feldgeräts zu triggern, wenn das Feldgerät eingeschaltet wird.
  11. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (107) eingerichtet ist, die Messung der Position des Feldgeräts zu triggern, wenn das Feldgerät ausgeschaltet und wieder eingeschaltet wird.
  12. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (107) eingerichtet ist, die Messung der Position des Feldgeräts (100) zu triggern, wenn die Parameterermittlung und/oder Messung durch den Sensor (101) länger als ein vorbestimmter Zeitraum nicht stattgefunden hat.
  13. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (107) eingerichtet ist, die Messung der Position des Feldgeräts zu triggern, wenn ein Benutzer die Parametrierung des Feldgeräts ändert.
  14. Feldgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (107) eingerichtet ist, vor dem Umschalten in den neuen Betriebsmodus und/oder vor der Verwendung der neuen Parametrierung eine Freigabe durch einen Benutzer anzufordern.
  15. Verwendung eines Feldgeräts (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur automatisierten ortsangepassten Parameterermittlungen und/oder Messwertermittlung.
  16. Verfahren zur automatisierten ortsangepassten Parameterermittlungen und/oder Messwertermittlung, aufweisend die Schritte: Einschalten des Feldgeräts (400), Durchführen einer Positionsmessung (401); Analysieren der Positionsmessung, um zu bestimmen, ob das Feldgerät (100) seit einer vorhergehenden Parameterermittlungen und/oder Messung von seiner vorherigen Position bewegt worden ist (402); Analysieren der Positionsmessung; um zu bestimmen ob das Feldgerät (100) von seiner vorherigen Position in eine neue Position bewegt worden ist, in welcher eine neue Parametrierung zu verwenden ist (403); Verwenden der neuen Parametrierung des Feldgeräts (404).
  17. Programmelement, das, wenn es auf einer Auswerteeinheit (103) eines Feldgerätes (100) ausgeführt wird, das Feldgerät anleitet, die folgenden Schritte durchzuführen: Einschalten des Feldgeräts (400), Durchführen einer Positionsmessung (401); Analysieren der Positionsmessung, um zu bestimmen, ob das Feldgerät (100) seit einer vorhergehenden Parameterermittlungen und/oder Messung von seiner vorherigen Position bewegt worden ist (402); Analysieren der Positionsmessung; um zu bestimmen ob das Feldgerät (100) von seiner vorherigen Position in eine neue Position bewegt worden ist, in welcher eine neue Parametrierung zu verwenden ist (403); Verwenden der neuen Parametrierung des Feldgeräts (404).
  18. Computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement nach Anspruch 17 gespeichert ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1874587B1 (de) 2005-04-26 2009-09-23 Bayerische Motorenwerke Aktiengesellschaft Konfigurationssystem eines fahrzeugs und verfahren zur konfiguration mindestens einer steuereinheit des konfigurationssystems
DE102018116892A1 (de) 2018-07-12 2020-01-16 Endress+Hauser Process Solutions Ag Verfahren zum Parametrieren eines Sensorsystems
DE102019205516B3 (de) 2019-04-16 2020-08-06 Vega Grieshaber Kg Automatische Bestimmung der Messrate zur Erfassung einer Prozessvariable

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1874587B1 (de) 2005-04-26 2009-09-23 Bayerische Motorenwerke Aktiengesellschaft Konfigurationssystem eines fahrzeugs und verfahren zur konfiguration mindestens einer steuereinheit des konfigurationssystems
DE102018116892A1 (de) 2018-07-12 2020-01-16 Endress+Hauser Process Solutions Ag Verfahren zum Parametrieren eines Sensorsystems
DE102019205516B3 (de) 2019-04-16 2020-08-06 Vega Grieshaber Kg Automatische Bestimmung der Messrate zur Erfassung einer Prozessvariable

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