DE102021129719A1 - Field device with a sensor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Feldgerät (100) mit einem Sensor (110), das insbesondere für eine Validierung eines computerimplementierten Verfahrens zum Bestimmen von Ergebniswerten eingerichtet ist. Das Feldgerät (100) weist eine Erfassungseinheit (120) auf, die zur Erfassung von Sensorrohdaten eingerichtet ist. Weiterhin weist es eine erste Auswerteeinheit (140a) und eine zweite Auswerteeinheit (140b) auf, die jeweils zum Bestimmen eines zweiten Ergebniswertes aus den Sensorrohdaten mittels eines computerimplementierten Verfahrens eingerichtet sind. Ferner weist das Feldgerät (100) eine Vergleichereinheit (160) auf, die zum Vergleichen des ersten Ergebniswertes mit dem zweiten Ergebniswert eingerichtet ist, und eine Bewertungseinheit (180, 280), die zum Ausgeben eines Alarms eingerichtet ist, wenn sich der erste Ergebniswert von dem zweiten Ergebniswert unterscheidet.The invention relates to a field device (100) with a sensor (110) which is set up in particular for validating a computer-implemented method for determining result values. The field device (100) has a detection unit (120) which is set up to detect raw sensor data. It also has a first evaluation unit (140a) and a second evaluation unit (140b), which are each set up to determine a second result value from the raw sensor data using a computer-implemented method. Furthermore, the field device (100) has a comparison unit (160), which is set up to compare the first result value with the second result value, and an evaluation unit (180, 280), which is set up to output an alarm if the first result value changes from differs from the second result value.
Description
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die Erfindung betrifft ein Feldgerät mit einem Sensor, das insbesondere für eine Validierung eines computerimplementierten Verfahrens zum Bestimmen von Ergebniswerten eingerichtet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren, ein Programmelement, ein computerlesbares Medium und eine Verwendung.The invention relates to a field device with a sensor that is set up in particular for validating a computer-implemented method for determining result values. Furthermore, the invention relates to a method, a program element, a computer-readable medium and a use.
Hintergrundbackground
Zur Auswertung von Daten eines Feldgeräts, insbesondere von Sensorrohdaten, ist auf dem Feldgerät mindestens ein computerimplementiertes Verfahren vorhanden, das beispielsweise bestimmte Sensorrohdaten in einer Weise umwandelt und/oder verarbeitet, so dass diese als Messdaten - oder als eine andere Art von Ergebniswerten - angezeigt, übermittelt und/oder auf andere Weise verwendet werden können. Gelegentlich wird das Verfahren aktualisiert, z.B. wenn eine Verbesserung des Verfahrens entwickelt wurde. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn festgestellt und/oder validiert werden kann, dass mindestens ein Teil der bisherigen Funktionalität des Verfahrens in dem aktualisierten Verfahren erhalten geblieben ist.In order to evaluate data from a field device, in particular raw sensor data, there is at least one computer-implemented method on the field device which, for example, converts and/or processes certain raw sensor data in such a way that they are displayed as measurement data - or as another type of result values - transmitted and/or otherwise used. The procedure is occasionally updated, e.g. when an improvement to the procedure has been developed. It can be advantageous if it can be determined and/or validated that at least part of the previous functionality of the method has been retained in the updated method.
ZusammenfassungSummary
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Feldgerät zur Verfügung zu stellen, das ein aktualisiertes Verfahren zumindest teilweise überprüfen kann. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand CGS:THU der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.It is the object of the invention to provide a field device that can at least partially check an updated method. This object is solved by the subject matter CGS:THU of the independent patent claims. Further developments of the invention result from the dependent claims and the following description.
Ein Aspekt betrifft ein Feldgerät mit einem Sensor, das Feldgerät aufweisend:
- eine Erfassungseinheit, eingerichtet zur Erfassung von Sensorrohdaten;
- eine erste Auswerteeinheit, eingerichtet zum Bestimmen eines ersten Ergebniswertes aus den Sensorrohdaten mittels eines ersten computerimplementierten Verfahrens;
- eine zweite Auswerteeinheit, eingerichtet zum Bestimmen eines zweiten Ergebniswertes aus den Sensorrohdaten mittels eines zweiten computerimplementierten Verfahrens, wobei das zweite Verfahren eine Aktualisierung des ersten Verfahrens beinhaltet;
- eine Vergleichereinheit, eingerichtet zum Vergleichen des ersten Ergebniswertes mit dem zweiten Ergebniswert; und
- eine Bewertungseinheit, die optional in dem Feldgerät angeordnet ist, eingerichtet zum Ausgeben eines Alarms, wenn sich der erste Ergebniswert von dem zweiten Ergebniswert unterscheidet.
- an acquisition unit set up to acquire raw sensor data;
- a first evaluation unit set up to determine a first result value from the raw sensor data using a first computer-implemented method;
- a second evaluation unit set up to determine a second result value from the raw sensor data using a second computer-implemented method, the second method including an update of the first method;
- a comparator unit set up to compare the first result value with the second result value; and
- an evaluation unit, which is optionally arranged in the field device, set up to issue an alarm if the first result value differs from the second result value.
Das Feldgerät mit dem Sensor kann z.B. als Messgerät eingesetzt werden, beispielsweise zur Füllstandmessung, zur Topologiebestimmung, zur Grenzstandbestimmung, zur Durchflussmessung, zur Druckmessung und/oder zur Temperaturmessung. Der Sensor kann z.B. als ein Impedanzgrenzschalter, ein Vibrationsgrenzschalter, ein Hochfrequenzfrontend (z.B. als Radarfrontend), Ultraschallfrontend, LiDAR- oder Laserfrontend oder ein radiometrisches Frontend ausgeführt sein und/oder eines dieser Geräte aufweisen.The field device with the sensor can be used, for example, as a measuring device, for example for level measurement, for topology determination, for limit level determination, for flow rate measurement, for pressure measurement and/or for temperature measurement. The sensor can, for example, be designed as an impedance limit switch, a vibration limit switch, a high-frequency front end (e.g. as a radar front end), an ultrasonic front end, a LiDAR or laser front end or a radiometric front end and/or have one of these devices.
Die Erfassungseinheit kann zur Erfassung von Sensorrohdaten, zur Steuerung des Sensors und/oder für weitere Aufgaben eingerichtet sein. Dabei ist der Begriff „Sensorrohdaten“ breit auszulegen; es können damit z.B. Daten verstanden werden, die von dem Sensor direkt erfasst werden können, Daten, die als Zwischenergebnisse vorliegen können (z.B. nach gewissen Verarbeitungsschritten der Rohdaten und/oder verknüpfter Daten), Daten, die von der Parametrierung stammen können und/oder weitere Daten, die innerhalb des Feldgeräts und/oder an dessen Kommunikationsmitteln (z.B. Bussen) vorliegen können.
An einem Ausgang der Erfassungseinheit stehen die Sensorrohdaten des Sensors zur Verfügung. Die Erfassungseinheit kann dabei, zumindest bei einigen Feldgeräten, bereits eine Vorverarbeitung und/oder andere Schritte zur Aufbereitung, Verarbeitung, etc. der Daten, die direkt von dem Sensor geliefert werden, vorgenommen haben.The acquisition unit can be set up to acquire raw sensor data, to control the sensor and/or for other tasks. The term "raw sensor data" is to be interpreted broadly; it can be understood as data that can be directly recorded by the sensor, data that can be present as intermediate results (e.g. after certain processing steps of the raw data and/or linked data), data that can come from the parameterization and/or others Data that can be present within the field device and/or on its means of communication (e.g. buses).
The sensor raw data of the sensor are available at an output of the detection unit. At least in the case of some field devices, the detection unit can already have carried out pre-processing and/or other steps for preparation, processing, etc. of the data that are supplied directly by the sensor.
Um die Sensorrohdaten als Messdaten - oder als eine andere Art von Ergebniswerten - anzeigen, übermitteln und/oder auf andere Weise verwenden zu können, werden die Sensorrohdaten an eine erste Auswerteeinheit geleitet, die ein erstes computerimplementiertes Verfahren auf die Sensorrohdaten anwendet und auf diese Weise den ersten Ergebniswert bestimmen kann. In zumindest einigen Feldgeräten kann nur der erste Ergebniswert verwendet werden. Das erste computerimplementierte Verfahren kann z.B. bei der Herstellung des Feldgeräts in einen Speicher des Feldgeräts bzw. der ersten Auswerteeinheit übertragen worden sein, oder auch von einer früheren Aktualisierung des ersten computerimplementierten Verfahrens stammen.In order to be able to display, transmit and/or use the raw sensor data as measurement data - or as another type of result values - the raw sensor data is sent to a first evaluation unit, which applies a first computer-implemented method to the raw sensor data and in this way the can determine the first result value. In at least some field devices, only the first result value can be used. The first computer-implemented method can, for example, have been transferred to a memory of the field device or the first evaluation unit during production of the field device, or can also originate from an earlier update of the first computer-implemented method.
Wenn eine Aktualisierung des ersten Verfahrens - in Form des zweiten computerimplementierten Verfahrens - vorliegt, wird das zweite computerimplementierte Verfahren in den Speicher des Feldgeräts bzw. der zweiten Auswerteeinheit übertragen. Die Aktualisierung des ersten Verfahrens kann z.B. eine Verbesserung beliebiger Art beinhalten, beispielsweise ein effizienteres, schnelleres, genaueres oder sonstiges Verfahren, eine Fehlerbehebung, ein weiteres Merkmal, und/oder eine andere Verbesserung. Dabei kann das Feldgerät über einen oder mehrere Speicher und/oder über einen oder mehrere Prozessoren verfügen, so dass das zweite computerimplementierte Verfahren auf demselben und/oder einem anderen Speicher und/oder auf demselben und/oder einem anderen Prozessor ausgeführt werden kann.If there is an update of the first method—in the form of the second computer-implemented method—the second computer-implemented method is transferred to the memory of the field device or the second evaluation unit. The For example, updating the first method may include an improvement of any type, such as a more efficient, faster, more accurate, or other method, a bug fix, an additional feature, and/or another improvement. The field device can have one or more memories and/or one or more processors, so that the second computer-implemented method can be executed on the same and/or another memory and/or on the same and/or another processor.
Die Vergleichereinheit kann den ersten Ergebniswert mit dem zweiten Ergebniswert vergleichen. Dafür kann der erste Ergebniswert und der zweite Ergebniswert beispielsweise in ein Register geschrieben werden, und das Vergleichen findet statt, nachdem beide Ergebniswerte zur Verfügung stehen. Bei einem Prozessor kann das Schreiben in das erste und das zweite Register nacheinander stattfinden, bei mehreren Prozessoren kann das Schreiben z.B. auch nacheinander stattfinden, oder (zumindest nahezu) parallel und/oder von einer Art Voter - als Vergleichereinheit - verglichen werden. Die Vergleichereinheit kann einen vordefinierten zeitlichen Versatz zwischen dem ersten und dem zweiten Ergebniswert tolerieren, z.B. wenn eines der Verfahren den Ergebniswert schneller liefert.The comparison unit can compare the first result value with the second result value. For this, the first result value and the second result value can be written into a register, for example, and the comparison takes place after both result values are available. In one processor, writing to the first and second registers can take place one after the other, in the case of several processors, writing can also take place, for example, one after the other, or (at least almost) in parallel and/or be compared by a type of voter—as a comparator unit. The comparison unit can tolerate a predefined time offset between the first and the second result value, e.g. if one of the methods delivers the result value faster.
Die Bewertungseinheit kann beispielsweise in dem Feldgerät angeordnet sein; alternativ oder zusätzlich kann die Bewertungseinheit in einem Server und/oder einem anderen Gerät, z.B. in einem mobilen Gerät, einer Leitwarte, einer Cloud, etc. Die Bewertungseinheit kann in unterschiedlicher Weise ausgeführt sein. Beispielsweise kann die Bewertungseinheit sehr einfach ausgeführt sein und/oder eine „keine Toleranz“-Strategie verfolgen, so dass bei einem einzigen Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Ergebniswert ein Alarm ausgegeben wird. Die Bewertungseinheit kann z.B. so ausgeführt sein, dass ein bestimmter (vordefinierter) Unterschied toleriert wird, z.B. ein gewisser numerischer Unterschied, z.B. eine Abweichung von 1 %, 2 %, oder eine andere Abweichung. Die Bewertungseinheit kann z.B. so ausgeführt sein, dass erst bei einer bestimmten Anzahl von Unterschieden und/oder bei Überschreiten einer bestimmten Toleranzschwelle ein Alarm ausgegeben wird. Die Bewertungseinheit kann z.B. so ausgeführt sein, dass sämtliche Unterschiede zunächst gespeichert werden; anschließend können diese Unterschiede dann z.B. als Basis für Fehlerkorrekturen verwendet werden.The evaluation unit can be arranged in the field device, for example; alternatively or additionally, the evaluation unit can be in a server and/or another device, e.g. in a mobile device, a control room, a cloud, etc. The evaluation unit can be implemented in different ways. For example, the evaluation unit can be designed very simply and/or follow a “no tolerance” strategy, so that an alarm is output if there is a single difference between the first and the second result value. For example, the evaluation unit can be designed to tolerate a certain (predefined) difference, e.g., a certain numerical difference, e.g., a deviation of 1%, 2%, or some other deviation. The evaluation unit can, for example, be designed in such a way that an alarm is only output when there are a certain number of differences and/or when a certain tolerance threshold is exceeded. For example, the evaluation unit can be designed in such a way that all differences are initially stored; afterwards, these differences can then be used, for example, as a basis for error corrections.
Die Art und Weise des Ausgebens des Alarms kann davon abhängig sein, wie die Bewertungseinheit ausgeführt ist, und/oder welche Strategie in der Bewertungseinheit implementiert ist. So kann beispielsweise bei einer „keine Toleranz“-Strategie die zweite Auswerteeinheit bereits bei Feststellung eines einzigen Unterschiedes abgeschaltet bzw. deren Ergebnisse mit einem „don't care“ bewertet werden. Bei Wahl einer anderen Strategie können z.B. Unterschiede, die über einen längeren Zeitraum festgestellt und gespeichert wurden, als Basis für Fehlerkorrekturen und/oder für Testläufe - z.B. in einer Simulationsumgebung - dienen.The manner in which the alarm is issued may depend on how the evaluation unit is designed and/or which strategy is implemented in the evaluation unit. For example, with a "no tolerance" strategy, the second evaluation unit can be switched off as soon as a single difference is detected, or its results can be evaluated with a "don't care". If a different strategy is selected, e.g. differences that have been detected and stored over a longer period of time can serve as the basis for error corrections and/or for test runs - e.g. in a simulation environment.
Das Feldgerät ist damit in der Lage, ein aktualisiertes Verfahren zumindest teilweise zu überprüfen. Es kann so vorteilhafterweise zum Beispiel zum Validieren neuer Firmware, oder von Firmwareteilen, von Feldgeräten genutzt werden, weil die zweite Auswerteeinheit gewissermaßen „parallel und im Hintergrund“ ausgeführt wird, ohne den gewöhnlichen Betrieb (Produktivbetrieb) des Feldgeräts zu stören. Wenn nur „Firmwareteile“ betrachtet werden sollen, dann kann das zweite Verfahren nur eine Aktualisierung von Teilen des ersten Verfahrens beinhalten. Wenn keine Unterschiede festgestellt werden oder - bei Verwendung einer anderen Strategie - die Unterschiede unterhalb einer vordefinierten Schwelle liegen, dann kann die Firmware (und/oder eine andere Art von Software, die dadurch validiert werden soll), als „validiert“ gekennzeichnet werden. Alternativ oder zusätzlich - und abhängig von einer Hardwareausstattung des Feldgeräts - kann anschließend von der ersten Auswerteeinheit auf die zweite Auswerteeinheit umgeschaltet werden und/oder das zweite Verfahren als Produktivsoftware für das Feldgerät eingesetzt werden.The field device is thus able to at least partially check an updated method. It can thus advantageously be used, for example, to validate new firmware, or firmware parts, of field devices, because the second evaluation unit runs “in parallel and in the background” so to speak, without disrupting the normal operation (productive operation) of the field device. If only "firmware parts" are to be considered, then the second method may only involve updating parts of the first method. If no differences are found, or - using a different strategy - the differences are below a predefined threshold, then the firmware (and/or other type of software that is intended to be validated thereby) can be marked as "validated". Alternatively or additionally--and depending on the hardware configuration of the field device--the first evaluation unit can then be switched over to the second evaluation unit and/or the second method can be used as productive software for the field device.
Für Feldgeräte, bei denen Messungen nur relativ selten stattfinden - d.h. wenn zwischen den Messungen ausreichend lange Pausen liegen -, können sogar der Prozessor und der Speicher des Feldgeräts zur Durchführung des oder der Verfahren wie oben und/oder nachfolgend beschrieben genutzt werden. Eine „ausreichend lange Pause“ ist dann gegeben, wenn in der Pause zwischen den Messungen mindestens folgende Abläufe durchgeführt werden können: Bestimmen des zweiten Ergebniswerts; Vergleichen des ersten Ergebniswertes mit dem zweiten Ergebniswert; Ausgeben des Alarms.For field devices in which measurements only take place relatively infrequently - i.e. when there are sufficiently long pauses between measurements - even the processor and the memory of the field device can be used to carry out the method or methods as described above and/or below. A "sufficiently long break" is given if at least the following sequences can be carried out in the break between the measurements: Determination of the second result value; comparing the first result value with the second result value; issuing the alarm.
Das Feldgerät eröffnet damit Vergleichsmöglichkeit mit Realdaten auf potentiell vielen Geräten in unterschiedlichsten Umgebungen, die unter Laborbedingungen nicht alle berücksichtigt werden könnten. Eine Validierung neuer Firmware kann also durch Betreiben und Vergleichen von Produktivsoftware mit einer parallel laufenden Schattensoftware stattfinden. Das Feldgerät kann dadurch zusätzliche Tests durchführen, und damit insbesondere eine Ergänzung zu einem Testen im Prüflabor darstellen. Weiterhin können - möglicherweise unter Verwendung zusätzlicher Hardware (z.B. ein weiterer Prozessor) - auch zeitliche Bedingungen überprüft werden, beispielsweise ob ein Bestimmen des zweiten Ergebniswertes aus den Sensorrohdaten mittels des zweiten computerimplementierten Verfahrens länger, gleich oder kürzer dauert als mittels des ersten computerimplementierten Verfahrens.The field device thus opens up the possibility of comparison with real data on a potentially large number of devices in a wide variety of environments, which could not all be taken into account under laboratory conditions. New firmware can therefore be validated by operating and comparing productive software with shadow software running in parallel. As a result, the field device can carry out additional tests and thus, in particular, represent a supplement to testing in the test laboratory. Furthermore, temporal conditions can also be checked—possibly using additional hardware (for example another processor). for example whether determining the second result value from the raw sensor data using the second computer-implemented method takes longer, the same or shorter than using the first computer-implemented method.
In einigen Ausführungsformen ist die Bewertungseinheit in einem Gehäuse des Feldgeräts (also lokal auf dem Gerät) angeordnet, und/oder die Bewertungseinheit ist mit der Erfassungseinheit, der ersten Auswerteeinheit, der zweiten Auswerteeinheit und der Vergleichereinheit kollokiert. Dadurch kann vorteilhafterweise die Bewertung des Vergleichens auf dem Feldgerät stattfinden. In der Praxis könnte das Ergebnis „neue Software oder Firmware mit Unterschieden: ja/nein“ auf einer Anzeige des Feldgeräts dargestellt werden. Die neue Software bzw. Firmware kann beispielsweise dann als Produktivsoftware für das Feldgerät eingesetzt werden, wenn über einen definierten Zeitraum (z.B. über eine Laufzeit von einem Monat) kein Unterschied festgestellt wurde.In some embodiments, the evaluation unit is arranged in a housing of the field device (ie locally on the device) and/or the evaluation unit is collocated with the detection unit, the first evaluation unit, the second evaluation unit and the comparator unit. As a result, the evaluation of the comparison can advantageously take place on the field device. In practice, the result "new software or firmware with differences: yes/no" could be presented on a display of the field device. The new software or firmware can, for example, be used as productive software for the field device if no difference has been detected over a defined period of time (e.g. over a period of one month).
In einigen Ausführungsformen ist die Bewertungseinheit auf einem Server angeordnet. Dabei können die Unterschiede, Abweichungen oder Ergebnisse z.B. an ein Cloudsystem übermittelt werden, das auf Basis dieser Daten eine Auswertung - z.B. einschließlich einer Bewertung der Qualität der neuen Software oder Firmware - durchführen kann.In some embodiments, the assessment unit is located on a server. The differences, deviations or results can be transmitted to a cloud system, for example, which can carry out an evaluation based on this data - e.g. including an evaluation of the quality of the new software or firmware.
Die Bewertungseinheit kann auf z.B. zwischen dem Feldgerät und einem Server aufgeteilt sein. Damit können Ressourcen wie z.B. CPU, Speicher und/oder die zur Verfügung stehende Datenanbindung optimal genutzt werden.The evaluation unit can be divided between, for example, the field device and a server. This means that resources such as CPU, memory and/or the available data connection can be used optimally.
In einer Ausführungsform weist die Vergleichereinheit ein Verzögerungsglied auf, das für eine zeitliche Verzögerung des ersten Ergebniswertes und/oder des zweiten Ergebniswertes eingerichtet ist. Ein derartiges Verzögerungsglied kann besonders vorteilhaft dann eingesetzt werden, wenn (auch) zeitliche Aspekte berücksichtigt werden sollen, z.B. ob die Laufzeit des ersten oder des zweiten computerimplementierten Verfahrens länger, gleich oder kürzer dauert, beispielsweise für ein Bestimmen des zweiten Ergebniswertes aus den Sensorrohdaten.In one embodiment, the comparator unit has a delay element that is set up for a time delay of the first result value and/or the second result value. Such a delay element can be used particularly advantageously if (also) temporal aspects are to be taken into account, e.g. whether the running time of the first or the second computer-implemented method is longer, the same or shorter, for example for determining the second result value from the raw sensor data.
In einer Ausführungsform ist die Bewertungseinheit weiterhin dazu eingerichtet, gemäß einem vordefinierten Kriterium das erste computerimplementierte Verfahren durch das zweite computerimplementierte Verfahren zu ersetzen. Wenn also ein vordefiniertes Kriterium für „erfolgreiches Validieren“ erfüllt ist, kann beispielsweise von der ersten auf die zweite Auswerteeinheit „umgeschaltet“ werden, z.B. durch Änderung eines oder mehrerer Sprungbefehle in der Software des Feldgeräts. Das zweite computerimplementierte Verfahren kann nach beispielsweise bestimmten Kriterien - wie z.B. Zeit, Anzahl Messzyklen, Befüllungen, usw. - automatisiert als Produktivsoftware verwendet werden, z.B. wenn die Resultate der bisherigen entsprechen oder diese, auf Basis bestimmter Kriterien, übertreffen.In one embodiment, the evaluation unit is also set up to replace the first computer-implemented method with the second computer-implemented method according to a predefined criterion. So if a predefined criterion for "successful validation" is met, it is possible to "switch" from the first to the second evaluation unit, e.g. by changing one or more jump commands in the software of the field device. The second computer-implemented method can be used automatically as productive software according to certain criteria - such as time, number of measurement cycles, fillings, etc. - e.g. if the results correspond to the previous ones or exceed them based on certain criteria.
In einer Ausführungsform ist die zweite Auswerteeinheit, die Vergleichereinheit und/oder die Bewertungseinheit weiterhin dazu eingerichtet, unter einer vordefinierten Bedingung deaktiviert zu werden. Die Bedingung kann z.B. ein Übertragen neuer Software beinhalten. Dabei kann es vorteilhaft sein, das Vergleichen (etc.) der Auswerteeinheiten zu deaktivieren.In one embodiment, the second evaluation unit, the comparator unit and/or the evaluation unit is also set up to be deactivated under a predefined condition. For example, the condition may include transferring new software. It can be advantageous to deactivate the comparison (etc.) of the evaluation units.
Ein Aspekt betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines zweiten computerimplementierten Verfahrens zum Bestimmen eines Ergebniswertes aus den Sensorrohdaten eines Feldgeräts mit einem Sensor. Das Überprüfen kann ein Validieren neuer Firmware, Software und/oder von Teilen davon umfassen. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
- • Bereitstellen, auf einer ersten Auswerteeinheit, eines ersten computerimplementierten Verfahrens zum Ermitteln eines ersten Ergebniswertes aus den Sensorrohdaten des Feldgeräts. Das erste computerimplementierte Verfahren kann dabei bereits im Produktiveinsatz sein. Das erste computerimplementierte Verfahren kann z.B. bei einer Herstellung des Feldgeräts in einen Speicher des Feldgeräts bzw. der ersten Auswerteeinheit übertragen worden sein, oder auch von einer früheren Aktualisierung des ersten computerimplementierten Verfahrens stammen.
- • Bereitstellen, auf einer zweiten Auswerteeinheit, des zweiten computerimplementierten Verfahrens zum Ermitteln eines zweiten Ergebniswertes aus den Sensorrohdaten des Feldgeräts, wobei das zweite Verfahren eine Aktualisierung des ersten Verfahrens beinhaltet. Das zweite computerimplementierte Verfahren kann dabei z.B. über ein Netzwerk, über eine drahtlose Verbindung wie Bluetooth etc., über ein Bussystem des Feldgeräts, über Speicherkarten (Sticks) etc. übertragen worden sein.
- • Vergleichen des ersten Ergebniswertes mit dem zweiten Ergebniswert. Dies kann z.B. über ein Vergleichen von Registerinhalten geschehen, in die jeweils der erste und der zweite Ergebniswert eingetragen werden.
- • Wenn sich der erste Ergebniswert von dem zweiten Ergebniswert unterscheidet, ausgeben eines Alarms. Der Begriff „Alarm“ ist dabei breit auszulegen. Je nach Strategie und Beschaffenheit der Hardware, kann „Alarm“ eine Meldung in einer Anzeige auf dem Feldgerät umfassen, ein Einschalten eines LED (Light-Emitting Diode), ein Ausgeben einer Nachricht (z.B. über ein Zweileitersystem oder einen anderen Bus), und/oder eine längere Sequenz von Aktionen, z.B. ein Auswerten eines oder mehrerer Unterschiede, ein Speichern der Unterschiede, ein Umschalten der verwendeten Produktiv-Software, und/oder weitere Aktionen umfassen.
- • Providing, on a first evaluation unit, a first computer-implemented method for determining a first result value from the sensor raw data of the field device. The first computer-implemented process can already be in productive use. The first computer-implemented method can, for example, have been transferred to a memory of the field device or the first evaluation unit during manufacture of the field device, or can also originate from an earlier update of the first computer-implemented method.
- • Providing, on a second evaluation unit, the second computer-implemented method for determining a second result value from the sensor raw data of the field device, the second method including an update of the first method. The second computer-implemented method can be transmitted, for example, via a network, via a wireless connection such as Bluetooth, etc., via a bus system of the field device, via memory cards (sticks), etc.
- • Comparing the first result value with the second result value. This can be done, for example, by comparing register contents into which the first and second result values are entered.
- • If the first result differs from the second result, issue an alarm. The term "alarm" is to be interpreted broadly. Depending on strategy and hardware nature, "alert" may include a message on a display on the field device, switching on an LED (Light-Emitting Diode), outputting a message (e.g. via a two-wire system or another bus), and/or a longer sequence of actions, e.g. evaluating one or more differences, storing the differences, switching of the productive software used, and/or other actions.
In einigen Ausführungsformen wird das Verfahren auf einer Vielzahl von Feldgeräten ausgeführt. Insbesondere bei vernetzten Feldgeräten kann neue Schattensoftware vor dem eigentlichen Release breit gestreut und unter verschiedenen Bedingungen getestet werden, ohne dass der eigentliche Betrieb gestört wird. Dies kann vorteilhafterweise zu einer besonders hohen Testabdeckung bei dem Validieren beitragen.In some embodiments, the method is performed on a variety of field devices. In the case of networked field devices in particular, new shadow software can be distributed widely before the actual release and tested under various conditions without disrupting actual operation. This can advantageously contribute to a particularly high test coverage during validation.
Ein Aspekt betrifft ein Programmelement, welches, wenn es auf einem Feldgerät mit einem Sensor ausgeführt wird, das Feldgerät anweist, das Verfahren wie oben und/oder nachfolgend beschrieben durchzuführen.One aspect relates to a program element which, when executed on a field device with a sensor, instructs the field device to carry out the method as described above and/or below.
Ein Aspekt betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem das hier beschriebene Programmelement gespeichert ist.One aspect relates to a computer-readable medium on which the program element described herein is stored.
Es sei noch angemerkt, dass die verschiedenen oben und/oder nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können.It should also be noted that the various embodiments described above and/or below can be combined with one another.
Zur weiteren Verdeutlichung wird die Erfindung anhand von in den Figuren abgebildeten Ausführungsformen beschrieben. Diese Ausführungsformen sind nur als Beispiel, nicht aber als Einschränkung zu verstehen.For further clarification, the invention is described using the embodiments shown in the figures. These embodiments are meant to be exemplary only and not limiting.
Figurenlistecharacter list
Dabei zeigt:
-
1 schematisch ein Szenario mit einem Feldgerät gemäß einer Ausführungsform; -
2 schematisch ein Feldgerät gemäß einer Ausführungsform; -
3 schematisch ein Feldgerät gemäß einer weiteren Ausführungsform; -
4 ein Flussdiagramm mit einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform.
-
1 schematically a scenario with a field device according to an embodiment; -
2 schematically a field device according to an embodiment; -
3 schematically a field device according to a further embodiment; -
4 FIG. 12 is a flowchart showing a method according to an embodiment.
Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed Description of Embodiments
Die Sensorrohdaten werden weiterhin an eine zweite Auswerteeinheit 140b weitergeleitet, die zum Bestimmen eines zweiten Ergebniswertes aus den Sensorrohdaten eingerichtet ist. Dazu verwendet die zweite Auswerteeinheit 140b ein zweites computerimplementiertes Verfahren. Das zweite Verfahren kann z.B. von einer Datenbank oder Software Repository 250 auf einem Server 200 stammen. Das zweite Verfahren kann z.B. über eine Schnittstelle 192 (und die Busschnittstelle 190 und ein Netzwerk 195) übertragen worden sein.The raw sensor data is also forwarded to a
Das zweite Verfahren kann eine Aktualisierung des ersten Verfahrens beinhalten. Die Aktualisierung kann in einer Überarbeitung des ersten Verfahrens bestehen oder diese beinhalten. Die Aktualisierung kann beispielsweise eine Fehlerkorrektur (bug fixing) und/oder eine Verbesserung des ersten Verfahrens beliebiger Art beinhalten, beispielsweise ein effizienteres, schnelleres, genaueres oder sonstiges Verfahren, ein weiteres oder ein reduziertes bzw. gelöschtes Merkmal, und/oder eine andere Verbesserung. Dabei kann das Feldgerät 100 über einen oder mehrere Speicher und/oder über einen oder mehrere Prozessoren verfügen, so dass das zweite computerimplementierte Verfahren auf demselben und/oder einem anderen Speicher und/oder auf demselben und/oder einem anderen Prozessor ausgeführt werden kann. Wenn zum Beispiel ein einziger Speicher und ein einziger Prozessor verwendet wird, dann findet das Bestimmen des ersten und des zweiten Ergebniswertes „quasiparallel“, d.h. nacheinander, statt, und die Ergebniswerte können z.B. in einem Register zwischengespeichert werden. Bei Verwendung mehrerer Prozessoren kann das Bestimmen des ersten und des zweiten Ergebniswertes echt parallel stattfinden. Eine Vergleichereinheit 160 kann dann den ersten und den zweiten Ergebniswert vergleichen. Die Vergleichereinheit 160 kann z.B. als ein computerimplementiertes Verfahren implementiert sein, das auf dem einzigen Prozessor ausgeführt wird, auf einem der Prozessoren, die das erste oder zweite computerimplementierte Verfahren ausführen, auf einem getrennten Prozessor und/oder einer Art von Voter. Das Ergebnis des Vergleichs - und, optional, der erste und/oder der zweite Ergebniswert - stehen an einem Ausgang 168 der Vergleichereinheit 160 zur Verfügung und können weitergeleitet werden, z.B. zu der Busschnittstelle 190 und/oder an eine drahtlose Schnittstelle (nicht dargestellt). Der Ausgang 168 ist weiterhin mit einer Bewertungseinheit 180 verbunden, die in dem Feldgerät 100 angeordnet ist. Die Bewertungseinheit kann dabei verschiedene Strategien verfolgen. Dies kann von dem Hardwareaufwand abhängig sein, mit dem die Bewertungseinheit 180 implementiert ist. Alternativ oder zusätzlich kann zum Bewerten der Ergebniswerte eine weitere Bewertungseinheit 280 verwendet werden, die z.B. auf dem Server 200 angeordnet sein kann. Es sei noch angemerkt, dass der Server 200 und/oder die Komponenten 250 und/oder 280 auf einem beliebigen Gerät angeordnet sein kann, z.B. in einer Cloud.The second method may include updating the first method. The update may consist of or include a revision of the first procedure. The update may include, for example, a bug fixing and/or an improvement to the first method of any kind, such as a more efficient, faster, more accurate or other method, an additional or a reduced or deleted feature, and/or another improvement. The
Die Bewertungseinheit 180 kann einen Alarm beliebiger Art ausgeben, insbesondere wenn sich der erste Ergebniswert von dem zweiten Ergebniswert unterscheidet. Dabei ist der Begriff „Alarm“ breit auszulegen. Je nach Strategie und Beschaffenheit der Hardware, kann „Alarm“ eine Meldung in einer Anzeige auf dem Feldgerät 100 umfassen, ein Einschalten eines LED (Light-Emitting Diode), ein Ausgeben einer Nachricht (z.B. über ein Zweileitersystem oder einen anderen Bus), und/oder eine längere Sequenz von Aktionen, z.B. ein Auswerten eines oder mehrerer Unterschiede, ein Speichern der Unterschiede; diese Implementierung sind nicht dargestellt. Wenn, z.B. über einen längeren Zeitraum, keine Unterschiede festgestellt wurde (und/oder aufgrund anderer Kriterien), kann z.B. ein Umschalten der verwendeten Produktiv-Software durchgeführt werden, z.B. über eine Schnittstelle 184. Das Umschalten kann z.B. durch Änderung eines oder mehrerer Sprungbefehle in der Software des Feldgeräts 100 implementiert sein, oder durch ein Übertragen des zweiten Verfahrens auf die erste Auswerteeinheit 140a, z.B. über eine Schnittstelle 145.The
BezugszeichenlisteReference List
- 5050
- Behältercontainer
- 6060
- Füllstandlevel
- 100100
- Feldgerätfield device
- 110110
- Sensor, z. B. Radarsensorsensor, e.g. B. Radar sensor
- 120120
- Erfassungseinheitregistration unit
- 140a140a
- erste Auswerteeinheitfirst evaluation unit
- 140b140b
- zweite Auswerteeinheitsecond evaluation unit
- 145145
- Schnittstelleinterface
- 147147
- AusgangExit
- 160160
- Vergleichereinheitcomparator unit
- 168168
- Ausgang der VergleichereinheitOutput of the comparator unit
- 180180
- Bewertungseinheitvaluation unit
- 184184
- Schnittstelleinterface
- 190190
- Busschnittstellebus interface
- 192192
- Schnittstelleinterface
- 195195
- Netzwerknetwork
- 200200
- Serverserver
- 250250
- Datenbank, Software RepositoryDatabase, Software Repository
- 280280
- Bewertungseinheitvaluation unit
- 300300
- Feldgerätfield device
- 400400
- Flussdiagrammflow chart
- 402 - 410402 - 410
- Schrittesteps
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021129719.2A DE102021129719A1 (en) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | Field device with a sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021129719.2A DE102021129719A1 (en) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | Field device with a sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021129719A1 true DE102021129719A1 (en) | 2023-05-17 |
Family
ID=86144090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021129719.2A Pending DE102021129719A1 (en) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | Field device with a sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021129719A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19954186A1 (en) | 1999-11-11 | 2001-05-17 | Endress Hauser Gmbh Co | Device and method for transmitting data between a sensor and an evaluation unit |
DE102018212097A1 (en) | 2018-07-19 | 2020-01-23 | Vega Grieshaber Kg | Field device with several arithmetic units |
DE102020205419A1 (en) | 2020-04-29 | 2021-11-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Device and method for evaluating signals from surroundings detection sensors for a trajectory regulation and / or control of an automatically operated vehicle |
-
2021
- 2021-11-15 DE DE102021129719.2A patent/DE102021129719A1/en active Pending
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Legal Events
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R016 | Response to examination communication |