EP2817791B1 - Automatische wartungserkennung in einer prozesseinrichtung - Google Patents

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EP2817791B1
EP2817791B1 EP13700466.9A EP13700466A EP2817791B1 EP 2817791 B1 EP2817791 B1 EP 2817791B1 EP 13700466 A EP13700466 A EP 13700466A EP 2817791 B1 EP2817791 B1 EP 2817791B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control unit
message
field device
field
maintenance
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.)
Active
Application number
EP13700466.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2817791A2 (de
Inventor
Christoph BURGER-SCHEIDLIN
Daniel Barisic
Tobias Gruber
Anton Pfefferseder
Husain Aljazzar
Dirk Stegemann
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to PL13700466T priority Critical patent/PL2817791T3/pl
Publication of EP2817791A2 publication Critical patent/EP2817791A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2817791B1 publication Critical patent/EP2817791B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/12—Checking intermittently signalling or alarm systems
    • G08B29/14—Checking intermittently signalling or alarm systems checking the detection circuits
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/12—Checking intermittently signalling or alarm systems
    • G08B29/14—Checking intermittently signalling or alarm systems checking the detection circuits
    • G08B29/145—Checking intermittently signalling or alarm systems checking the detection circuits of fire detection circuits

Definitions

  • the present invention relates to a process device system with maintenance function.
  • Process equipment such as fire or burglary alarm systems, generally consist of one or more central control unit (s) and one or more distributed field devices, such as sensors or actuators.
  • s central control unit
  • distributed field devices such as sensors or actuators.
  • maintenance and functional testing must be carried out at regular intervals.
  • a functional test comprises triggering of the field device.
  • a reaction of the process device is provided to trigger one or more field devices.
  • the process device is configured for emergencies, not for the maintenance case.
  • a fire alarm system be set up so that the triggering of an associated smoke detector leads to an alarm of the fire department and / or the activation of a sprinkler system.
  • a burglary alarm system can be set up accordingly, if necessary, to automatically make an emergency call to the police.
  • the maintenance can be regulated by the control unit.
  • the control unit determines which field device is tested, and then switches this via a data bus in a test mode.
  • the procedure requires a direct exchange of data between the control unit and the field device, which is generally not possible, for example, in DC line technology. Apart from this, it may be impractical for the control unit to choose which field device to service.
  • this configuration requires that a person who places the tester on the field device for maintenance, for example, follows exactly the given order; inadvertently servicing a failed field device that is not in test mode would cause the controller to trigger an alarm.
  • the US 2007/139184 A1 describes, for example, an attachment which can communicate via a data protocol with one or more detector control units and visually display status indicators of various sensors. To indicate an alarm condition audible and visual indicators can be provided.
  • the US 2004/041703 A1 shows a security system of a sensor and a control panel receiving transmissions from the sensor.
  • the sensor has a user-operable verification actuator which checks a condition-determining device in the sensor. In response to activating the verification actuator, if a predetermined condition is not met, a transmission is generated by the sensor, which information which indicates that the sensor has been checked. In response to activating the verification actuator, when a predetermined condition is met, the control panel receives a transmission from the sensor indicating that the control panel should not report to a monitoring station.
  • the GB 2 432 703 A discloses an apparatus for testing a hazard detector with electrically powered means for generating stimuli for applications to the detector, wherein the detector can detect hazards such as heat and smoke.
  • the means may comprise a carbon monoxide generator, a smoke generator and a heat source.
  • the test apparatus and the field device are matched to one another such that maintenance of the field device carried out by means of a test device can be automatically detected in a process device and an associated control device is appropriately informed and able to react.
  • the selection of the field device to be tested can be decentralized, for example by the examiner.
  • the process device system comprises a process device with one or more field devices and with at least one control unit.
  • a process device is fire or burglar alarm systems or even temperature, pressure or water level control systems, the field devices such as smoke detectors, motion or temperature sensors in different rooms or cells of a building or a plant and controlled by one or more controllers.
  • the field device or devices may be connected to each other and / or to the control unit via a communication system such as a wired or wireless data bus or an optical system.
  • the process device system according to the invention furthermore comprises at least one test device for the maintenance of the or at least one of the field devices. If the process device is a fire alarm system and the field device is an automatic smoke detector, the test device may, for example, conduct an aerosol into the smoke chamber of the smoke detector for maintenance and check whether the smoke detector functionally triggers an alarm.
  • the at least one test device and the at least one field device of the process device system according to the invention are set up to inform the control unit about an upcoming or started maintenance of the field device by the test device.
  • the controller or the control device (s) of the process device can automatically detect a pending or already in the running maintenance of a single field device and react appropriately. On the other hand, it is possible to react correctly to alarming signals from field devices that have just not been maintained. In this way, the process equipment can be automated to operate safely even during maintenance. On a monitoring of the maintenance by a person can be dispensed with. This can save costs.
  • the information about the pending or started maintenance can be transmitted in a separate message to the control unit.
  • the information of a message can be added, which is also in the Normally sent to the control unit, such as a message with information on the state of the field device or the tester.
  • the at least one test device is arranged to inform the control unit with a message about the maintenance, thereby using a communication channel that exists or is set up separately between tester and control unit.
  • This external communication channel can be independent of a communication medium between field device and control unit.
  • the test apparatus is set up to inform the control unit about the maintenance by means of a message using a communication channel which runs via the field device.
  • the field device can be set up to forward the message or parts of the message to the control unit unchanged.
  • the field device may receive the message in the form of an IP packet from the tester and forward it to the control unit without interpreting the contents of the message.
  • the field device can be set up, in the case of the incoming message, a conversion from a first communication technology (which is used between test device and field device) to another communication technology (which is used between field device and control unit). perform.
  • the first communication technique may be a wireless near-field communication or a Bluetooth transmission
  • the other communication technique may be a wired transmission over a field bus; other combinations of communication techniques are alternatively possible as well.
  • the implementation may include a protocol translation for which the field device performs a data conversion on the message.
  • the field device may have a gateway functionality for this purpose.
  • the testing device has means which serve to inform a control unit of a process device when the test device is waiting or waiting for a field device.
  • the means may be adapted to send a maintenance message from the tester to at least one control unit.
  • the means are suitable for causing the field device to be serviced to send such a message to the at least one control unit.
  • the tester thus has the advantage that it can interact with a process device so that the latter can automatically detect maintenance of one of its field devices and react appropriately.
  • the field device has means that allow one-way or two-way interaction with a test device when the test device attaches or already performs a maintenance of the field device. These means can be used to automatically detect message signals when the tester sends such message signals to the field device.
  • the means may be for detecting mechanical contact with the tester.
  • one or more switches may be present in the field device that actuates an attaching tester, or the means may be one or more touch-sensitive sensors or active proximity sensors, or may include such sensors.
  • Such an active distance sensor can be set up, for example, by means of infrared and / or radiated by itself Sound waves near a tester (eg at a distance less than about 1 cm or less than about 0.5 cm) located.
  • the means may be adapted to detect a force field such as a magnetic field when the test device generates such a force field.
  • the means may additionally or alternatively enable the field device to send at least one identification feature, such as a token, to the testing device.
  • the field device thus has the advantage that, if it is integrated in a process device, in combination with a suitable test device, it allows maintenance to be automatically detected and the information about it to be forwarded to the control unit. This allows for a correspondingly adequate response to trip signals.
  • Processor system 100 shown comprises a process device 111 with a control unit 10, which can communicate with field devices 101, 102, 103 and 104 via a communication channel 11.
  • the process device may be, for example, a fire alarm device.
  • the process device system further comprises a test device 120, which has an access 121 to a separate communication channel 123 and can communicate with the control unit 10 via this.
  • the communication channel may be wired or wireless. As will be explained below, this communication channel 123 may be dispensed with in embodiments of the present invention.
  • the tester may be in the form of a test bell, e.g. is attached to a rod and slipped over the field device to be tested.
  • the tester 120 is concerned with the field device 102.
  • the control unit 10 shown has an alarm mechanism symbolically represented as a siren 112.
  • the control unit can be set up to automatically trigger this mechanism in the event of an emergency situation detected by a field device, for example to alert the fire brigade in the event of a fire and / or to activate a sprinkler system.
  • the control unit is informed about an imminent or started maintenance of a field device by a test device.
  • the alarm mechanism is preferably automatically activated.
  • an exemplary process device system 100 is shown schematically. It has a process device 111 with a field device 102 and a control unit 10.
  • the process device 111 may include, among other things, one or more other field devices (not shown).
  • the control unit may consist of or comprise one or more controller (s).
  • the illustrated process device system also includes a tester 120, respectively.
  • test device 120 activates a suitable sensor 113 through the operation 201 and thus transmits the information that maintenance is taking place or is imminent.
  • the operation 201 is a one-way communication from the tester to the field device.
  • the tester as a triggering mechanism via one or more magnet (s) 121 has.
  • one or more strong neodymium magnets are / are suitable for this purpose.
  • the magnet or magnets generate a magnetic field 124.
  • the sensor 113 of the field device is susceptible to the magnetic field. It is advantageous if the sensor comprises at least two partial sensors, which are arranged at an angle of 90 ° to each other. Thus, it can be ensured that at least one of the component sensors is activated independently of the relative rotation of the tester to the sensor.
  • the sensor 113 may be formed, for example, in the form of one or more reed switches and / or a Hall sensor or a plurality of Hall sensors, of which preferably two are arranged rotated by 90 ° relative to each other in the field device.
  • the sensor 113 may comprise one or more infrared sensor or sound wave reception sensors, for example, or emitted by the tester in operation 201 instead of or in addition to the magnetic field.
  • the senor 113 may be or include an active sensor, such as an (active) distance sensor. If necessary, the magnets 121 in the test device can be dispensed with.
  • the senor may include (alternatively or additionally) one or more mechanical sensors that react upon physical contact. Operation 201 may in this case include such contact of the tester with the sensor. In this case too, if necessary, magnets 121 can be dispensed with.
  • FIG. 2 further shows an operation 202 in which the field device 102 informs the control unit 10 about the maintenance.
  • the field device can forward or reshape the signals received by the sensor as a message to the control unit.
  • the field device can send the message separately to the control unit or own status messages with an additional provision that contains the information about the upcoming or started maintenance.
  • tester 120 and field device 102 each have accesses 122 to a suitable short-range communication channel.
  • suitable technology for this purpose are the so-called “low-power Bluetooth", the “near-field communication” or infrared.
  • the test apparatus 120 divides the field device 102 via the communication channel in an operation 203 Maintenance request with.
  • the field device forwards the information in an operation 202 as described with reference to FIG FIG. 2 is described.
  • the illustrated embodiment is adapted to a communication sequence in which the test apparatus 120 receives an identification feature 114 from the field device in the operation 204, for example via a short-range method as described with reference to FIG FIG. 3 were called.
  • an identification feature may be, for example, an identification token.
  • the transmission of the identification feature can be carried out on request by the tester. Such a request may be made via the communication channel used to communicate the identification feature from the field device to the tester. Alternatively, the request to the field device analogous to the reference to FIG. 2 described operation 201 using a sensor mechanism to be transmitted.
  • the test apparatus 120 Upon receipt of the identification feature 114, the test apparatus 120 notifies the control unit 10 of the pending or already started test; this is symbolized by operation 206.
  • the associated message preferably contains an indication of the identity of the field device, which is known to the test device by the obtained identification feature.
  • the message is transmitted according to an example, which is not an embodiment of the invention, via an external communication channel 123, which does not extend over the field device. Messages from the field device to the control unit, in the FIG. 4 symbolized by operation 205 remain unchanged.
  • the tester and field device have accesses 122 to a communication channel, for example, to communicate with one another in a short-range method.
  • the test device receives in operation 204 an identification feature of the field device, such as a token. Again, the tester can request the identification feature of the field device of this.
  • the field device can be used as a relay.
  • Operation 207 symbolizes communication via the field device.
  • the field device may be set up to forward the message without interpretation to the control unit in whole or in part or to interpret the message before forwarding and / or to transform it appropriately, for example from a Bluetooth message in an IP message.
  • FIG. 6 shows an embodiment in which the tester 120 reads the identification feature 114 from the field device; this is illustrated by the one-sided operation 208.
  • the identification feature can be, for example, a bar code or a token.
  • RFID radio frequency identification
  • FIG. 7 schematically shown is a message 70, as it can be sent to the control unit, for example in the above-described embodiments of the present invention.
  • the message 70 may, for example, in the in FIG. 1 illustrated example, which is not an embodiment of the invention, are passed via a communication channel 123 from the tester to the control unit 10 or according to the invention via the communication channel 11 from the field device 102 to the control unit 10.
  • the message 70 shown includes a portion 71 that may include an indication of the identity of the field device being tested or tested. This indication may represent or reproduce an identification feature 114 which, depending on the embodiment, was sent from the field device to the tester, read from the field device by the tester or, if sent by the tester itself, added in the form of a sender of the field device , Alternatively or additionally, the part 71 may include information about the state of the field device.
  • the message 70 shown also includes a portion 72 that may include maintenance information.
  • the portion 72 may include an indication of the commencement of maintenance.
  • it may include an announcement of the maintenance, preferably with an indication of a time of the expected maintenance start and / or end.
  • the part 72 may include an identifier of the executing tester and / or an indication of a type of maintenance, for example, whether it is a comprehensive (eg, less frequent) or less (eg, more frequent) less complex part test should.
  • the controller may be configured to log this information.
  • said message 80 may contain the above-mentioned information from the part 72.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Prozesseinrichtungssystem mit Wartungsfunktion.
    • Stand der Technik
  • Prozesseinrichtungen, wie zum Beispiel Brand- oder Einbruchmeldeanlagen, bestehen im Allgemeinen aus einer oder mehreren zentralen Steuereinheit(en) sowie einem oder mehreren verteilten Feldgerät(en), wie zum Beispiel Sensoren oder Aktoren. Für eine Vielzahl solcher Geräte ist in regelmäßigen Abständen eine Wartung und Funktionsprüfung durchzuführen. In der Regel umfasst solch eine Funktionsprüfung ein Auslösen des Feldgeräts.
  • Im Normalbetrieb ist eine Reaktion der Prozesseinrichtung auf ein Auslösen eines oder mehrere Feldgeräte vorgesehen. Die Prozesseinrichtung ist dabei auf den Ernstfall hin konfiguriert, nicht auf den Wartungsfall. Beispielsweise kann eine Brandmeldeanlage so eingerichtet sein, dass das Auslösen eines zugehörigen Rauchmelders zu einer Alarmierung der Feuerwehr und/oder dem Aktivieren einer Sprinkleranlage führt. Eine Einbruchmeldeanlage kann entsprechend eingerichtet sein, gegebenenfalls automatisch einen Notruf bei der Polizei abzusetzen.
  • Während einer Wartung ist eine derartige Reaktion unangebracht und zumeist unerwünscht. Um sie zu verhindern, wird die gesamte Prozesseinrichtung oder ein großer Teil davon für die Dauer einer Wartung in einen gesonderten Zustand versetzt, der diese Reaktion unterbindet. Um dabei dennoch weiterhin die ursprüngliche Funktion der Prozesseinrichtung wie zum Beispiel die Brandüberwachung (z.B. durch andere, gerade nicht gewartete Feldgeräte) in einem Gebäudekomplex gewährleisten zu können, kann die Prozesseinrichtung für die Dauer der Wartung der Anlage an zentraler Stelle von einer Person überwacht werden, während eine weitere Person die eigentliche Wartung vornimmt. Dieser Aufwand ist notwendig, weil die Feldgeräte (und somit die gesamte Prozessanlage) nicht zwischen einem Auslösen zu Wartungszwecken und einem Auslösen aufgrund tatsächlich auftretender, zu überwachender Ereignisse unterscheiden können.
  • Alternativ kann die Wartung von der Steuerungseinheit reguliert werden. In diesem Fall legt die Steuerungseinheit fest, welches Feldgerät geprüft wird, und schaltet dieses dann über einen Datenbus in einen Prüfmodus. In der Druckschrift DE 103 53 837 A1 ist eine solche Konfiguration offenbart. Das Vorgehen erfordert jedoch einen direkten Datenaustausch zwischen der Steuerungseinheit und dem Feldgerät, der beispielsweise in der Gleichstromlinientechnik in der Regel nicht möglich ist. Davon abgesehen kann es unzweckmäßig sein, dass die Steuerungseinheit die Auswahl trifft, welches Feldgerät zu warten ist. Insbesondere erfordert diese Konfiguration, dass eine Person, die das Prüfgerät zur Wartung beispielsweise auf das Feldgerät aufsetzt, sich genau an die vorgegebene Reihenfolge hält; ein versehentliches Warten eines falschen Feldgeräts, das sich nicht im Prüfmodus befindet, würde die Steuerungseinheit veranlassen, einen Alarm auszulösen.
  • Die US 2007/139184 A1 beschreibt beispielsweise ein Zusatzgerät, welches über ein Datenprotokoll mit einer oder mehreren Detektorsteuereinheiten kommunizieren und Statusindikatoren verschiedener Sensoren visuell darstellen kann. Um auf einen Alarmzustand hinzuweisen können akustische und visuelle Anzeiger vorgesehen sein.
  • Die US 2004/041703 A1 zeigt ein Sicherheitssystem aus einem Sensor und einem Bedienfeld, welches Übermittlungen von dem Sensor empfängt. Der Sensor verfügt über einen durch einen Benutzer bedienbaren Überprüfungsaktuator, welcher ein Zustandsermittlungsgerät in dem Sensor überprüft. Als Reaktion auf ein Aktivieren des Überprüfungsaktuators, wenn eine vorgegebene Bedingung nicht erfüllt ist, wird eine Übermittlung von dem Sensor erzeugt, welche Informationen beinhaltet, die auf eine durchgeführte Überprüfung des Sensors hinweisen. Als Reaktion auf ein Aktivieren des Überprüfungsaktuators, wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, wird von dem Bedienfeld eine Übermittlung von dem Sensor empfangen, welche darauf hinweist, dass das Bedienfeld nicht an eine Überwachungsstation berichten soll.
  • Die GB 2 432 703 A offenbart ein Gerät zum Testen eines Gefahrendetektors mit elektrisch angetriebenen Mittel zum Erzeugen von Stimuli für Anwendungen auf den Detektor zu erzeugen, wobei der Detektor Gefahren wie Hitze und Rauch detektieren kann. Die Mittel können einen Kohlenmonoxiderzeuger, einen Raucherzeuger und eine Hitzequelle umfassen.
  • Es ist wünschenswert, die Wartung von Prozesseinrichtungen effizienter zu gestalten.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird ein Prozesseinrichtungssystem mit Wartungsfunktion mit mindestens einem Prüfgerät und mindestens einem Feldgerät mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.
  • Vermöge der beanspruchten Merkmale sind das Prüfgerät und das Feldgerät so aufeinander abgestimmt, dass eine mittels eines Prüfgerätes vorgenommene Wartung des Feldgeräts in einer Prozesseinrichtung automatisch erkannt werden kann und eine zugehörige Steuereinrichtung entsprechend informiert wird und reagieren kann. Die Auswahl des zu prüfenden Feldgeräts kann dabei dezentral, beispielsweise also von Seiten des Prüfenden erfolgen.
  • Das erfindungsgemäße Prozesseinrichtungssystem umfasst eine Prozesseinrichtung mit einem oder mehreren Feldgerät(en) und mit mindestens einer Steuerungseinheit. Beispiele für solch eine Prozesseinrichtung sind Brand- oder Einbruchmeldeanlagen oder auch Temperatur-, Druck- oder Wasserstandskontrollsysteme, die in verschiedenen Räumen oder Zellen eines Gebäudes oder einer Anlage Feldgeräte wie Rauchmelder, Bewegungs- oder Temperatursensoren aufweisen und von einer oder mehreren Steuergeräten gesteuert werden. Das oder die Feldgeräte können über ein Kommunikationssystem wie beispielsweise einen verdrahteten oder drahtlosen Datenbus oder ein optisches System miteinander und/oder mit der Steuerungseinheit verbunden sein.
  • Das erfindungsgemäße Prozesseinrichtungssystem umfasst weiterhin mindestens ein Prüfgerät zur Wartung des oder wenigstens eines der Feldgeräte. Handelt es sich bei der Prozesseinrichtung um eine Brandmeldeanlage und bei dem Feldgerät um einen automatischen Rauchmelder, kann das Prüfgerät beispielsweise für die Wartung ein Aerosol in die Rauchkammer des Rauchmelders leiten und prüfen, ob der Rauchmelder funktionsgemäß einen Alarm auslöst.
  • Das mindestens eine Prüfgerät und das mindestens eine Feldgerät des erfindungsgemäßen Prozesseinrichtungssystems sind eingerichtet, die Steuerungseinheit über eine anstehende oder eine begonnene Wartung des Feldgeräts durch das Prüfgerät zu informieren.
  • Auf diese Weise können das oder die Steuergerät(e) der Prozesseinrichtung automatisch eine anstehende oder bereits in der Durchführung befindliche Wartung eines einzelnen Feldgeräts erkennen und darauf angemessen reagieren. Demgegenüber kann auf alarmierende Signale von gerade nicht gewarteten Feldgeräten korrekt reagiert werden. Auf diese Weise kann die Prozesseinrichtung so automatisiert werden, dass sie auch während der Wartung sicher arbeitet. Auf eine Überwachung der Wartung durch eine Person kann so verzichtet werden. Dadurch können Kosten eingespart werden.
  • Mehrere verschiedene Möglichkeiten des Informierens können von Prüfgerät und/oder Feldgerät parallel verwendet werden. Dadurch kann Redundanz erzeugt werden, die für größere Sicherheit beispielsweise bei Ausfall eines Kommunikationskanals sorgt.
  • Die Information über die anstehende oder begonnene Wartung kann in einer gesonderten Meldung an die Steuerungseinheit übermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Information einer Nachricht angefügt werden, die auch im Normalfall an die Steuerungseinheit gesandt wird, beispielsweise einer Nachricht mit Angaben zum Zustand des Feldgeräts oder des Prüfgeräts.
  • Gemäß einem Beispiel, welches keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, ist das mindestens eine Prüfgerät eingerichtet, die Steuerungseinheit mit einer Meldung über die Wartung zu informieren und dabei einen Kommunikationskanal zu verwenden, der separat zwischen Prüfgerät und Steuerungeinheit besteht oder aufgebaut wird. Dieser externe Kommunikationskanal kann unabhängig von einem Kommunikationsmedium zwischen Feldgerät und Steuerungseinheit sein.
  • Aus einer Vielzahl bekannter geeigneter derartiger externer Kommunikationskanäle seien ein bestehendes WLAN-Netz oder ein Mobilfunknetz oder auch eine drahtgebundene Verbindung zur Steuerungseinheit beispielhaft genannt.
  • Zum Beispiel bei einer Prozesseinrichtung, in der die Feldgeräte und die Steuerungseinheit(en) über einen Feldbus kommunizieren, kann mit solch einem externen Kommunikationskanal auf praktikable Weise eine direkte, störungsfreie Kommunikation zwischen Prüfgerät und Steuerungseinheit gewährleistet werden.
  • Erfindungsgemäß ist das Prüfgerät eingerichtet, die Steuerungseinheit mit einer Meldung unter Verwendung eines Kommunikationskanals über die Wartung zu informieren, der über das Feldgerät verläuft.
  • Das Feldgerät kann dabei eingerichtet sein, die Meldung oder Teile der Meldung unverändert an die Steuerungseinheit weiterzuleiten. Beispielsweise kann das Feldgerät die Meldung in Form eines IP-Pakets vom Prüfgerät erhalten und an die Steuerungseinheit weiterleiten, ohne den Inhalt der Meldung zu interpretieren.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das Feldgerät eingerichtet sein, bei der eingehenden Meldung eine Umsetzung von einer ersten Kommunikationstechnik (die zwischen Prüfgerät und Feldgerät eingesetzt wird) auf eine andere Kommunikationstechnik (die zwischen Feldgerät und Steuerungseinheit verwendet wird) durchzuführen. Beispielsweise kann die erste Kommunikationstechnik eine drahtlose Near-Field-Communication oder eine Bluetooth-Übertragung sein und die andere Kommunikationstechnik eine drahtgebundene Übertragung über einen Feldbus; andere Kombinationen von Kommunikationstechniken sind alternativ ebenfalls möglich. Die Umsetzung kann eine Protokollübersetzung umfassen, für die das Feldgerät eine Datenkonvertierung an der Meldung durchführt. Das Feldgerät kann dazu eine Gatewayfunktionalität aufweisen.
  • Das Prüfgerät weist Mittel auf, die dazu dienen, eine Steuerungseinheit einer Prozesseinrichtung zu informieren, wenn das Prüfgerät ein Feldgerät wartet oder zu warten im Begriff steht. Die Mittel können gemäß einem Beispiel, das keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dabei geeignet sein, eine Meldung über die Wartung vom Prüfgerät an mindestens eine Steuerungseinheit zu senden. Erfindungsgemäß sind die Mittel geeignet, das zu wartende Feldgerät zu veranlassen, selbst eine solche Meldung an die mindestens eine Steuerungseinheit zu senden.
  • Das Prüfgerät hat somit den Vorteil, dass es mit einer Prozesseinrichtung so interagieren kann, dass letztere eine Wartung eines ihrer Feldgeräte automatisch erkennen und angemessen reagieren kann.
  • Das Feldgerät weist Mittel auf, die eine einseitige oder zweiseitige Interaktion mit einem Prüfgerät erlauben, wenn das Prüfgerät eine Wartung des Feldgeräts ansetzt oder bereits durchführt. Diese Mittel können dazu dienen, Nachrichtensignale automatisch dann zu erfassen, wenn das Prüfgerät solche Nachrichtensignale an das Feldgerät sendet.
  • Gemäß einem Beispiel, das keine Ausführungsform der Erfindung ist, können die Mittel zum Erfassen eines mechanischen Kontakts mit dem Prüfgerät dienen. Beispielsweise können ein oder mehrere Schalter im Feldgerät vorhanden sein, die ein aufsetzendes Prüfgerät betätigt, oder die Mittel können ein oder mehrere berührungsempfindliche Sensoren oder aktive Abstandssensoren sein oder solche Sensoren umfassen. Ein derartiger aktiver Abstandssensor kann beispielsweise eingerichtet sein, mittels von ihm selbst ausgestrahlter Infrarot- und/oder Schallwellen ein in der Nähe (z.B. in einem Abstand kleiner als etwa 1 cm oder kleiner als etwa 0,5cm) befindliches Prüfgerät zu erkennen.
  • Alternativ oder zusätzlich können die Mittel geeignet sein, ein Kraftfeld wie beispielsweise ein Magnetfeld dann zu erfassen, wenn das Prüfgerät ein solches Kraftfeld erzeugt. Schließlich können die Mittel zusätzlich oder alternativ dem Feldgerät ermöglichen, mindestens ein Identifikationsmerkmal wie beispielsweise einen Token an das Prüfgerät zu senden.
  • Das Feldgerät weist also den Vorteil auf, dass es, wenn es in einer Prozesseinrichtung eingebunden ist, in Kombination mit einem geeigneten Prüfgerät ermöglicht, dass eine Wartung automatisch erkannt und die Information darüber an die Steuerungseinheit weitergeleitet wird. So wird dieser eine entsprechend angemessene Reaktion auf Auslösesignale ermöglicht.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • Figur 1 zeigt schematisch ein Prozesseinrichtungssystem, das erfindungsgemäß eingerichtet sein kann.
    • Figuren 4 und 6 zeigen jeweils Kommunikationsverläufe zwischen Steuerungseinheit, Feldgerät und Prüfgerät entsprechend Beispielen, die keine Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind.
    • Figuren 2, 3 und 5 zeigen jeweils Kommunikationsverläufe zwischen Steuerungseinheit, Feldgerät und Prüfgerät entsprechend bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
    • Figur 7 zeigt schematisch eine mögliche Meldung über eine bevorstehende oder bereits begonnene Wartung, wie sie gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung an eine Steuerungseinheit gesandt werden kann.
    • Figur 8 zeigt schematisch eine Nachricht, die ein Prüfgerät einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an ein Feldgerät senden kann.
    Ausführungsform(en) der Erfindung
  • Das in Figur 1 dargestellte Prozesseinrichtungssystem 100 umfasst eine Prozesseinrichtung 111 mit einer Steuerungseinheit 10, die über einen Kommunikationskanal 11 mit Feldgeräten 101, 102, 103 und 104 kommunizieren kann. Die Prozesseinrichtung kann beispielsweise eine Brandmeldeeinrichtung sein.
  • Das Prozesseinrichtungssystem umfasst weiterhin ein Prüfgerät 120, das über einen Zugang 121 zu einem separaten Kommunikationskanal 123 verfügt und über diesen mit der Steuerungseinheit 10 kommunizieren kann. Der Kommunikationskanal kann drahtgebunden oder drahtlos sein. Wie weiter unten ausgeführt wird, kann auf diesen Kommunikationskanal 123 in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verzichtet werden. Das Prüfgerät kann in Form einer Prüfglocke ausgebildet sein, die z.B. an einer Stange befestigt ist und über das jeweils zu prüfende Feldgerät gestülpt wird.
  • In der dargestellten Situation ist das Prüfgerät 120 mit dem Feldgerät 102 befasst.
  • Die gezeigte Steuerungseinheit 10 verfügt über einen Alarmmechanismus, der symbolisch als Sirene 112 dargestellt ist. Die Steuerungseinheit kann eingerichtet sein, im Falle einer von einem Feldgerät detektierten Notsituation automatisch diesen Mechanismus auszulösen, beispielsweise in einem Brandfall die Feuerwehr zu alarmieren und/oder eine Sprinkleranlage zu aktivieren. Erfindungsgemäß wird die Steuerungseinheit über eine bevorstehende oder begonne Wartung eines Feldgeräts durch ein Prüfgerät informiert. So ist sie in der Lage, eine Aktivierung des Alarmmechanismus zu unterlassen oder zu unterbinden, wenn wartungsbedingt vom geprüften Feldgerät eine nur scheinbar eintretende Notsituation erfasst und gemeldet wird. Hingegen wird bei einer entsprechenden Notsituationsmeldung von Seiten eines Feldgeräts, über das keine Wartungsmeldung vorliegt, vorzugsweise automatisch der Alarmmechanismus aktiviert.
  • In den Figuren 2 bis 6 ist jeweils schematisch ein beispielhaftes Prozesseinrichtungssystem 100 gezeigt. Es weist eine Prozesseinrichtung 111 mit einem Feldgerät 102 und einer Steuerungseinheit 10 auf. Die Prozesseinrichtung 111 kann u.a. ein oder mehrere nicht gezeigte(s) weitere(s) Feldgerät/e aufweisen. Die Steuerungseinheit kann aus einem oder mehreren Steuerungsgerät(en) bestehen oder es/sie umfassen. Das gezeigte Prozesseinrichtungssystem umfasst zudem jeweils ein Prüfgerät 120.
  • In Figur 2 ist dargestellt, dass das Prüfgerät 120 durch die Operation 201 einen geeigneten Sensor 113 aktiviert und so die Information übermittelt, dass eine Wartung stattfindet oder bevorsteht. Die Operation 201 ist dabei eine einseitige Kommunikation vom Prüfgerät zum Feldgerät.
  • Dargestellt ist eine Ausführungsform, in der das Prüfgerät als Auslösemechanismus über einen oder mehrere Magnet(e) 121 verfügt. Beispielsweise ist/sind hierfür ein oder mehrere starke Neodynmagnet(e) geeignet. Der oder die Magnete erzeugen ein Magnetfeld 124. Der Sensor 113 des Feldgeräts ist empfänglich für das Magnetfeld. Vorteilhaft ist es, wenn der Sensor mindestens zwei Teilsensoren umfasst, die in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind. So kann gewährleistet werden, dass unabhängig von der relativen Drehung des Prüfgeräts zum Sensor mindestens einer der Teilsensoren aktiviert wird.
  • Der Sensor 113 kann beispielsweise in Form eines oder mehrerer Reed-Schalter und/oder eines Hall-Sensors oder mehrerer Hall-Sensoren ausgebildet sein, von denen vorzugsweise zwei um 90° relativ zueinander gedreht im Feldgerät angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich kann der Sensor 113 einen oder mehrere Empfangssensor(en) beispielsweise für Infrarotlicht oder Schallwellen umfassen, die vom Prüfgerät in der Operation 201 anstelle des Magnetfelds oder zusätzlich dazu ausgestrahlt wird oder werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der Sensor 113 ein aktiver Sensor sein oder einen solchen umfassen, wie zum Beispiel ein (aktiver) Abstandssensor. Auf die Magnete 121 im Prüfgerät kann dabei gegebenenfalls verzichtet werden.
  • Schließlich kann der Sensor (alternativ oder zusätzlich) einen oder mehrere mechanische/n Sensor(en) umfassen, der/die bei physischem Kontakt reagiert bzw. reagieren. Die Operation 201 kann in diesem Falle eine solche Berührung des Prüfgeräts mit dem Sensor umfassen. Auch in diesem Fall kann gegebenenfalls auf Magnete 121 verzichtet werden.
  • Figur 2 zeigt weiter eine Operation 202, in der das Feldgerät 102 die Steuerungseinheit 10 über die Wartung informiert. Dabei kann das Feldgerät die vom Sensor empfangenen Signale als Meldung an die Steuerungseinheit weiterleiten oder umformen. Das Feldgerät kann dabei die Meldung separat an die Steuerungseinheit senden oder eigene Zustandsmeldungen mit einem Zusatzversehen, der die Information über die bevorstehende oder begonnene Wartung enthält.
  • In Figur 3 ist gezeigt, dass das Prüfgerät 120 und das Feldgerät 102 jeweils über Zugänge 122 zu einem geeigneten Kommunikationskanal mit kurzer Reichweite verfügen. Beispiele für hierfür geeignete Technik sind das sogenannte "Low-Power Bluetooth", die "Near-Field-Communication" oder Infrarot.
  • In der in der Figur 3 dargestellten Konfiguration teilt das Prüfgerät 120 in einer Operation 203 dem Feldgerät 102 über den genannten Kommunikationskanal einen Wartungswunsch mit. Das Feldgerät leitet die Information in einer Operation 202 weiter, wie sie mit Bezug zu Figur 2 beschrieben ist.
  • Die in der Figur 4 dargestellte Ausführungsform ist zu einem Kommunikationsablauf eingerichtet, bei dem das Prüfgerät 120 in der Operation 204 ein Identifikationsmerkmal 114 vom Feldgerät erhält, beispielsweise über ein Verfahren mit kurzer Reichweite, wie sie mit Bezug auf Figur 3 genannt wurden. Solch ein Identifikationsmerkmal kann zum Beispiel ein Identifikationstoken sein. Die Übermittlung des Identifikationsmerkmals kann auf Anforderung durch das Prüfgerät erfolgen. Solch eine Anforderung kann über den Kommunikationskanal erfolgen, der zur Mitteilung des Identifikationsmerkmals vom Feldgerät an das Prüfgerät genutzt wird. Alternativ kann die Aufforderung dem Feldgerät analog zur mit Bezug zu Figur 2 beschriebenen Operation 201 unter Ausnutzung eines Sensormechanismus übermittelt werden.
  • Nach Erhalt des Identifikationsmerkmals 114 teilt das Prüfgerät 120 der Steuerungseinheit 10 die anstehende oder bereits begonnene Prüfung mit; dies ist durch die Operation 206 symbolisiert. Die zugehörige Meldung enthält vorzugsweise eine Angabe zur Identität des Feldgeräts, die dem Prüfgerät durch das erhaltene Identifikationsmerkmal bekannt ist. Die Übermittlung der Meldung erfolgt dabei gemäß einem Beispiel, das keine Ausführungsform der Erfindung ist, über einen externen Kommunikationskanal 123, der nicht über das Feldgerät verläuft. Nachrichten vom Feldgerät an die Steuerungseinheit, in der Figur 4 durch die Operation 205 symbolisiert, bleiben unverändert.
  • Auch in der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform haben Prüfgerät und Feldgerät Zugänge 122 zu einem Kommunikationskanal, beispielsweise um in einem Verfahren mit kurzer Reichweite miteinander zu kommunizieren. Wie mit Bezug auf Figur 4 beschrieben erhält das Prüfgerät in der Operation 204 ein Identifikationsmerkmal der Feldgeräts, beispielsweise einen Token. Auch hier kann das Prüfgerät das Identifikationsmerkmal des Feldgeräts von diesem anforden.
  • Im Unterschied zu der in Figur 4 gezeigten Version nutzt das Prüfgerät gemäß der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform für die Meldung über die anstehende oder begonnene Wartung einen Kommunikationskanal, der über das Feldgerät verläuft; das Feldgerät kann dabei als Relais genutzt werden. Operation 207 symbolisiert die Kommunikation über das Feldgerät. Wie oben beschrieben wurde, kann das Feldgerät dabei je nach Art der verwendeten Kommunikationskanäle eingerichtet sein, die Meldung ohne Interpretation ganz oder teilweise an die Steuerungseinheit weiterzuleiten oder die Meldung vor der Weiterleitung zu interpretieren und/oder geeignet zu transformieren, beispielsweise von einer Bluetooth-Nachricht in eine IP-Nachricht.
  • Wie bei der Figur 4 bleiben die Nachrichten des Feldgeräts an die Steuerungseinheit unverändert.
  • Figur 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Prüfgerät 120 das Identifikationsmerkmal 114 aus dem Feldgerät ausliest; dies ist durch die einseitige Operation 208 dargestellt. Das Identifikationsmerkmal kann dabei beispielsweise ein Strichcode oder ein Token sein. Als Technik zum Herauslesen eignet sich beispielsweise die sogenannte "RFID" (radio frequency identification)-Technik.
  • Wie in Figur 4 teilt das Prüfgerät gemäß Figur 6 der Steuerungseinheit 10 die anstehende oder bereits begonnen Wartung des Feldgeräts sowie dessen durch das Identifikationsmerkmal bestimmte Identität gemäß einem Beispiel, das keine Ausführungsform der Erfindung ist, über einen separaten Kommunikationskanal mit; dies ist durch die Operation 206 symbolisiert. Nachrichten 205 des Feldgeräts an die Steuerungseinheit bleiben unverändert.
  • In Figur 7 ist schematisch eine Meldung 70 gezeigt, wie sie zum Beispiel in den oben erläuterten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung an die Steuerungseinheit gesandt werden kann. Die Meldung 70 kann beispielsweise in dem in Figur 1 dargestellten Beispiel, das keine Ausführungsform der Erfindung ist, über einen Kommunikationskanal 123 vom Prüfgerät an die Steuerungseinheit 10 oder erfindungsgemäß über den Kommunikationskanal 11 vom Feldgerät 102 an die Steuerungseinheit 10 geleitet werden.
  • Die gezeigte Meldung 70 umfasst einen Teil 71, der eine Angabe über die Identität des geprüften oder zu prüfenden Feldgeräts umfassen kann. Diese Angabe kann ein Identifikationsmerkmal 114 repräsentieren oder wiedergeben, das - je nach Ausführungsform - vom Feldgerät an das Prüfgerät gesandt wurde, vom Prüfgerät aus dem Feldgerät herausgelesen wurde oder, sofern die Meldung vom Prüfgerät selbst versandt wird, in Form eines Absenders des Feldgeräts angefügt wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Teil 71 Angaben zum Zustand des Feldgeräts umfassen.
  • Die gezeigte Meldung 70 umfasst weiterhin einen Teil 72, der Angaben über die Wartung enthalten kann. Der Teil 72 kann beispielsweise eine Angabe über den erfolgten Beginn einer Wartung enthalten. Alternativ kann er eine Ankündigung der Wartung umfassen, vorzugsweise mit einer Angabe über einen Zeitpunkt des voraussichtlichen Wartungsbeginns und/oder -endes.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der Teil 72 eine Kennung des ausführenden Prüfgeräts umfassen und/oder eine Angabe zu einem Typ der Wartung, zum Beispiel, ob es sich um eine (z.B. turnusmäßig seltenere) umfassende oder nur um eine (z.B. häufigere) weniger aufwendige Teilprüfung handeln soll. Das Steuergerät kann eingerichtet sein, diese Angaben zu protokollieren.
  • In Ausführungsformen, in denen das Prüfgerät das Feldgerät mit einer in der Figur 8 dargestellten Nachricht 80 veranlasst, eine Mitteilung über eine Wartung an die Steuerungseinheit zu senden, kann die genannte Nachricht 80 die oben genannten Angaben aus dem Teil 72 enthalten.

Claims (8)

  1. Prozesseinrichtungssystem (100) mit Wartungsfunktion, das eine Prozesseinrichtung (111) mit einem oder mehreren Feldgerät/en (101, 102, 103, 104) und mindestens einer Steuerungseinheit (10); und
    mindestens ein Prüfgerät (120) zur Wartung des einen Feldgeräts bzw. wenigstens eines der mehreren Feldgeräte (101, 102, 103, 104) umfasst, wobei das mindestens eine Prüfgerät (120) und das mindestens eine Feldgerät (101, 102, 103, 104) eingerichtet sind, die mindestens eine Steuerungseinheit (10) über eine anstehende oder begonnene Wartung des Feldgeräts (102) durch das Prüfgerät (120) zu informieren (202, 207),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das mindestens eine Prüfgerät (120) eingerichtet ist, die mindestens eine Steuerungseinheit (10) mit einer Meldung (70) über die Wartung zu informieren und dabei einen Kommunikationskanal zu verwenden, der über das mindestens eine Feldgerät (101, 102, 103, 104) verläuft,
    wobei das mindestens eine Prüfgerät (120) die Meldung an das Feldgerät (102) sendet und wobei das Feldgerät (102) die Meldung an die Steuerungseinheit (10) unverändert ganz oder teilweise weiterleitet, oder eine Umsetzung von einer ersten Kommunikationstechnik auf eine andere Kommunikationstechnik durchführt und/oder
    wobei das Prüfgerät (120) Mittel (121, 122) aufweist, die dem Prüfgerät (120) ermöglichen das Feldgerät (102) zu veranlassen, die Meldung (70) an die Steuerungseinheit (10) zu senden (202), indem sie geeignet sind, einen Überwachungssensor (113) im Feldgerät auszulösen.
  2. Prozesseinrichtungssystem gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit (10) eingerichtet ist, auf die Information über die Wartung zu reagieren, indem sie die Wartung protokolliert und/oder indem sie einen Alarmmechanismus (112) für das Feldgerät (102) abschaltet, wobei vorzugsweise der Alarmmechanismus für ein oder mehrere andere/s Feldgerät/e (101, 103, 104) der Prozesseinrichtung (111) aktiv bleibt.
  3. Prozesseinrichtungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das mindestens eine Feldgerät (101, 102, 103, 104) eingerichtet ist, die mindestens eine Steuerungseinheit (10) über die Wartung zu informieren (202), indem es eine oder mehrere spezielle Wartungsmitteilung/en (70) an die Steuerungseinheit (10) sendet und/oder
    eine oder mehrere eigene Zustandsmeldung/en um einen die Wartungsinformation enthaltenden Zusatz ergänzt.
  4. Prozesseinrichtungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Prüfgerät (120) Mittel (121, 122) aufweist, die dem Prüfgerät (120) ermöglichen, das zu wartende Feldgerät (102) zu veranlassen, die Meldung (70) über eine bevorstehende oder begonnene Wartung an die mindestens eine Steuerungseinheit (10) zu senden (202) oder ganz oder teilweise weiterzuleiten (207).
  5. Prozesseinrichtungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Mittel (121, 122) geeignet sind, den Überwachungssensor (113) im Feldgerätdurch Betätigen eines oder mehrerer mechanischen/r Schalter/s oder durch Auslösen eines oder mehrerer Reed-Schalter/s (113) oder eines oder mehrerer Hall-Sensors bzw. Hall-Sensoren auszulösen.
  6. Prozesseinrichtungssystem gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei die Mittel (121, 122) dem Prüfgerät (120) ermöglichen, das Feldgerät (102) zum Senden (202) der Meldung oder zum Weiterleiten der Meldung oder eines Teiles der Meldung an die Steuerungseinheit (10) zu veranlassen, indem sie Sendemittel (122) zum Senden (203) einer Nachricht (80) des Prüfgeräts (120) an das zu prüfende Feldgerät (102) umfassen.
  7. Prozesseinrichtungssystem gemäß Anspruch 6, wobei die Sendemittel (122) Mittel zum Verwenden eines Kommunikationskanals mit kurzer Reichweite
    umfassen, wie beispielsweise Low-Power-Bluetooth, Near-Field-Communication oder Infrarot.
  8. Prozesseinrichtungssystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Mittel (122) dem Prüfgerät (120) ermöglichen, die Meldung an die mindestens eine Steuerungseinheit (10) über einen Kommunikationskanal, der über das zu prüfende Feldgerät (102) verläuft, zu senden und wobei die Mittel (122) Identifizierungsmittel zum Erfassen eines Identifikationsmerkmals (114) des zu prüfenden Feldgeräts (102) umfassen, wobei die Meldung (70) an die Steuerungseinheit (10) eine Angabe (71) des Identifikationsmerkmals enthält.
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