EP3114439A1 - Verfahren zum überprüfen eines messgerätes - Google Patents

Verfahren zum überprüfen eines messgerätes

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Publication number
EP3114439A1
EP3114439A1 EP15705620.1A EP15705620A EP3114439A1 EP 3114439 A1 EP3114439 A1 EP 3114439A1 EP 15705620 A EP15705620 A EP 15705620A EP 3114439 A1 EP3114439 A1 EP 3114439A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
measuring device
fieldbus
meter
access unit
during
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.)
Withdrawn
Application number
EP15705620.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Brenzinger
Dominik Brand
Toni Jehle
Emilio Schiavi
Michael Moellgaard
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.)
Endress and Hauser Process Solutions AG
Original Assignee
Endress and Hauser Process Solutions AG
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 Endress and Hauser Process Solutions AG filed Critical Endress and Hauser Process Solutions AG
Publication of EP3114439A1 publication Critical patent/EP3114439A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
    • G01F25/13—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters using a reference counter
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow

Definitions

  • the invention relates to a method for checking a
  • Measuring device the use of the method, a fieldbus access unit and an arrangement comprising a measuring device, a reference measuring device, an evaluation unit and a fieldbus access unit.
  • gauges must be calibrated or periodically inspected for proper operation and proper and accurate signal conversion.
  • the publication US 71 17122 discloses for this purpose a device for diagnosing a fieldbus by means of a fieldbus communicator.
  • the fieldbus communicator can be operated with two different fieldbus protocols.
  • a signal with a known measured value is fed into the input of a measuring device, and the fed-in signal is read back at the output of the device.
  • By comparing these two signals it can be confirmed whether the transmitter is operating correctly, i. whether the meter correctly converts the injected signal.
  • this is only a software-based calibration, which does not actually check the function of a sensor of the meter.
  • Fluid circulation has become known.
  • a measuring device to be checked is installed in the calibration insert.
  • Calibration is at least one reference measuring device which the same process medium, preferably also to the same
  • an evaluation unit which, for example, adjusts the flow rate, for example by controlling pumps, and / or that of the
  • Evaluation unit used to control the calibration can be used to change. This not only increases the effort required for calibration, but also results in additional sources of error in the
  • the invention has for its object to provide a simpler and safer way to check a meter.
  • the object is achieved by methods for checking a measuring device, the use of the method, a fieldbus access unit and an arrangement comprising a measuring device, a reference measuring device, an evaluation unit and a fieldbus access unit.
  • the object is achieved by a method for
  • Fieldbus system remains involved and the transmitted during the review of the field device via the fieldbus system measured values by means of Fieldbus access unit are transmitted to an evaluation unit, which evaluation unit is in communication with the reference measuring device to the measured values of the measuring device with reference measured values of the
  • a fieldbus access unit for example, from the published patent DE
  • 102009045055 A1 has become known and is referred to there as a field bus interface, and there serves for retrieving diagnostic data of a field device from the parent bus system, is in the
  • Control system serves to control the running in a plant processes.
  • measuring instruments are used in modern systems
  • the measuring devices are also connected to higher-order units (for example a control system or a control unit), which superordinate units are likewise often connected to one another by a bus system having a higher-level bus system.
  • higher-order units for example a control system or a control unit
  • These superordinate units serve among other things to
  • the data exchange of the measuring device via the fieldbus is carried out according to a protocol (Profibus DP, Profibus PA, Foundation Fieldbus, etc.), which via a variety of individual parameter settings, for example.
  • a protocol Profile DP, Profibus PA, Foundation Fieldbus, etc.
  • the control of access to the Meter, etc. has.
  • Data containing measured values and parameter settings are displayed in the form of
  • Telegrams transmitted according to the protocol used via the fieldbus can, for example, be physically connected to the fieldbus.
  • a data exchange on the field bus can then be intercepted by the fieldbus access unit via the connection.
  • the data which are exchanged in the form of telegrams in the case of the commonly used protocols can be measured values as well as a wide variety of parameters and / or parameter values which serve to control and / or regulate and / or monitor the process taking place in the system.
  • the measured values generated by the meter during the check are also transmitted during the check via the fieldbus to which the control unit also controls the process taking place in the system.
  • the measuring device transmits the measured values that are generated by a medium used for checking.
  • the control unit queries these measured values over the fieldbus according to a predetermined schedule. To compare these readings with those of
  • Reference device to compare which reference meter is used to capture the same process size of the medium, as the meter is checked, an evaluation is provided.
  • the measuring device is connected to the evaluation unit via the fieldbus and the fieldbus access unit, which in turn is connected to the fieldbus and the evaluation unit.
  • the fieldbus access unit is configured in such a way that it forwards the measured values acquired by the measuring device to be checked to the evaluation unit. In one embodiment of the method, the measured values during the checking of the measuring device in the cyclic data traffic over the
  • Transmitted fieldbus system This means that at least two users of the fieldbus exchange process data, such as, for example, measured values in accordance with a defined message cycle.
  • data such as, for example, measured values in accordance with a defined message cycle.
  • Fieldbus access unit is, for example, configured such that only the measured values of the measuring device or of the field bus subscriber are detected and / or relayed, which is to be checked, while the remaining data transmitted via the fieldbus is discarded.
  • Measured signal recorded measured signal converted into a measured value, and this measured value is transmitted via the fieldbus system.
  • the measuring signal corresponds to the measured variable or process variable of the medium used for the calibration. In the case of a flow meter, this is, for example, the flow rate of the medium.
  • the reference meter also measures or is used to determine the flow rate.
  • the reference measuring device may likewise be a flow meter or else a balance, by means of which balance the flow rate is determined.
  • Fieldbus transmitted measuring value of the measuring device by means of a first functional block, which serves to process the measurement signal (TB), and a second function block (AI), which serves to that of the first
  • Function block processed processing signal processed further generated. This ensures that the meter outputs a correct reading even while it is being used in the system. Because today, for example, gem.
  • the Foundation Fieldbus protocol uses several function blocks to process a measurement signal into a measured value. During a conventional calibration, however, only a first functional block may possibly be used to generate a measurement signal by means of a
  • the measuring device remains during the check in a communication connection via the fieldbus system with a control unit of the system in which the measuring device is installed.
  • a control unit of the system in which the measuring device is installed can be a piping system in front of and behind the
  • the measuring device is removed for checking out of the system, but still remains in a communication connection with the control unit, in particular without the communication connection being interrupted via the fieldbus system.
  • the existing wiring can remain on the field device, while it is removed and in a calibration system such as.
  • the measuring device is operated during the check with the same communication schedule (link schedule) as during a previous and / or subsequent operation in a system, through which communication flowchart determines the communication behavior of the measuring device.
  • the measuring device is therefore operated with the same communication flowchart as during the measuring operation in the system.
  • Identification date of the measuring instrument during the inspection preferably automatically with reference data of the calibration and
  • Evaluation unit compared, eg. To avoid errors.
  • Fieldbus access unit on the one hand with the fieldbus system and on the other hand with the evaluation, for example. Via an Ethernet connection, connected.
  • the connection between the fieldbus access unit and the evaluation unit can therefore be an Ethernet connection.
  • the reference device and / or the evaluation unit is part of a calibration device.
  • Reference device may be part of a mobile calibration facility that can be brought close to the instrument being calibrated.
  • the calibration system can also include, for example, a fluid circuit, a fluid reservoir and / or the evaluation unit.
  • the reference device is not connected to the fieldbus system to which the measuring device is connected. That The reference measuring device is not a participant of the fieldbus to which the measuring device is connected. Rather, the fieldbus access unit is connected to the fieldbus and also participants of the fieldbus.
  • the measuring device is a flow meter.
  • Evaluation unit created a log of the verification of the meter.
  • the medium is, for example, a medium to be used for the calibration, for example a certain amount of water.
  • the object is achieved by the use of the method according to one of the preceding claims for calibration,
  • Field bus access unit for use in the method according to one of the previous embodiments solved.
  • the fieldbus access unit has a corresponding configuration in which data of a field bus subscriber are forwarded to an evaluation unit for comparing measured values with those of a reference measuring device.
  • the object is achieved by an arrangement comprising a measuring device, a reference measuring device, an evaluation unit and a fieldbus access unit for carrying out the method according to one of the preceding embodiments.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of an embodiment of the invention.
  • Fig. 2 is another schematic representation of an embodiment of the invention
  • Figure 1 shows a schematic representation of a fieldbus F1 to which a measuring device FG is connected.
  • the measuring device FG is, for example, part of a distributed control and / or control system, in English: DCS. It is also a central control unit D1, the example. Visualization and / or operating means has provided.
  • DCS distributed control and / or control system
  • D1 central control unit
  • Visualization and / or operating means has provided.
  • it has also become known to provide an influence and an outflow in front of or behind the measuring instrument FG, so that it can remain at its installation location in the system A.
  • a medium F is used to determine a process variable of the medium F by means of the measuring device FG and a reference measuring device RG.
  • the measuring device FG is no longer disconnected from the fieldbus F1 in order to compare it with the evaluation unit X, which is used to compare the means of measurement FG and of the
  • Reference meter RG measured values is used to connect.
  • a field bus access unit G1 or G2 also referred to as a gateway, is used, which is connected to the fieldbus F1, to which the measuring device FG is connected to the fieldbus F1 and also connected to the evaluation unit X.
  • the measured values determined by the measuring device FG during the calibration and transmitted via the fieldbus F1 are then determined by means of the
  • Fieldbus access unit G1 or G2 detected and forwarded to the evaluation unit X.
  • the measuring device FG can remain installed in the system A or be installed in a calibration system, although the fieldbus connection of the measuring device FG is not disconnected.
  • the fieldbus access unit G1 or G2 can acc. a first
  • Verification purposes are connected to the evaluation unit X.
  • the evaluation unit X can also be part of the calibration system K and be connected to the fieldbus F1 for checking purposes. If the fieldbus access unit G1 is permanently connected to the fieldbus F1 of the installation, the fieldbus access unit G1 can not only be connected to a first fieldbus F1, but also to at least one further fieldbus F2, F3, F4. Thus, measuring devices connected to these other fieldbuses F2-F4, as proposed, can be calibrated in a simple manner.
  • the field buses F2, F3, F4 may, for example, in each case have its own control unit D2-D4, that is to say be both physically and logically independent of each other.
  • the evaluation unit X can be part of the calibration system, as shown in FIG. 1, and only needs to be connected to the one fieldbus access unit G1 which is connected to the field bus F1 or the field buses F1-F4, for example via an Ethernet connection ET become.
  • the fieldbus access unit G2 can also be arranged on the calibration system K and then connected to the fieldbus F1, to which the measuring device FG, which is to be checked, is connected. This fieldbus access unit G2 can then alternatively be connected to at least one other of the other field buses F2-F4.
  • the fieldbus access unit G2 thus establishes a connection between the evaluation unit X and the measuring device FG, which is to be checked. In this case, however, the measuring device FG does not communicate directly with the fieldbus access unit G1 or G2, but according to a communication flowchart also otherwise used in Appendix A with the control unit D1 and / or other measuring devices connected to the fieldbus F1, not shown.
  • the fieldbus access unit G1 or G2 serves, for example, at least during the calibration for monitoring the of the
  • Measuring device FG via the fieldbus F1 transmitted measured values.
  • the calibration system K may comprise one or more reference measuring devices which are installed in a calibration circuit through which a medium F passes.
  • the medium F can be conveyed, for example, by means of a pump P from a reservoir R in which the medium F is located.
  • a control unit S which is installed in the calibration installation K and which, for example, is connected to the pump P.
  • the control unit S which is installed in the calibration installation K and which, for example, is connected to the pump P.
  • Calibration K include the evaluation unit X, which with the
  • Reference meter RG is connected.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

Verfahren zum Überprüfen eines Messgerätes (FG) durch ein Referenzmessgerät (RG), wobei das Messgerät (FG) in ein Feldbussystem (F1) in einer Anlage (A) eingebunden ist, an welches Feldbussystem (F1) eine Feldbuszugriffseinheit (G1, G2) angeschlossen ist, wobei während der Überprüfung des Messgerätes (FG) das Messgerät (FG) in dem Feldbussystem (F1) eingebunden bleibt und die während der Überprüfung von dem Messgerät (FG) über das Feldbussystem (F1) übertragenen Messwerte vermittels der Feldbuszugriffseinheit (G1, G2) an eine Auswerteeinheit (X) übertragen werden, welche Auswerteeinheit (X) in Verbindung mit dem Referenzgerät (RG) steht, um die Messwerte des Messgerätes (FG) mit Referenzmesswerten des Referenzmessgerätes (FG) zu vergleichen.

Description

Verfahren zum Überprüfen eines Messgerätes
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überprüfen eines
Messgerätes, die Verwendung des Verfahrens, eine Feldbuszugriffseinheit und eine Anordnung umfassend ein Messgerät, ein Referenzmessgerät, eine Auswerteeinheit und eine Feldbuszugriffseinheit.
Für gewöhnlich müssen Messgeräte für den ordnungsgemäßen Betrieb und die richtige und genaue Umwandlung des Signals kalibriert oder regelmäßig überprüft werden.
Die Veröffentlichung US 71 17122 offenbart zu diesem Zweck eine Vorrichtung zur Diagnose eines Feldbusses mittels eines Feldbus-Kommunikators. Der Feldbus-Kommunikator kann mit zwei verschiedenen Feldbus-Protokollen betrieben werden. Dadurch wird ein Signal mit bekanntem Messwert in den Eingang eines Messgerätes eingespeist, und am Ausgang der Vorrichtung wird das eingespeiste Signal zurückgelesen. Durch Vergleich dieser beiden Signale kann bestätigt werden, ob der Sender korrekt arbeitet, d.h. ob das Messgerät das eingespeiste Signal korrekt wandelt. Hierbei handelt es sich aber nur um ein softwäremäßiges Kalibrieren, welches nicht tatsächlich die Funktion eines Messaufnehmers des Messgerätes überprüft.
Aus dem Stand der Technik ist aus der Veröffentlichung WO 20131 17818 A1 ein ähnlich zur US 71 17122 funktionierender Kaiibrator bekannt geworden.
Aus der Patentanmeldung DE 102013105412 ist zudem eine Kalibrieranlage umfassend einen offenen Fluidkreislauf und einen geschlossenen
Fluidkreislauf bekannt geworden. Zu diesem Zweck wird dort ein zu überprüfendes Messgerät in die Kalibriereinlage eingebaut. In der
Kalibrieranlage befindet sich zumindest ein Referenzmessgerät welches demselben Prozessmedium, vorzugsweise auch zu denselben
Prozessbedingungen, ausgesetzt ist. Im Fall eines Durchflussmessgerätes wird somit sowohl das zu überprüfende Messgerät als auch das
Referenzmessgerät von derselben Durchflussmenge durchflössen. Die von den Messgeräten ausgegebenen Messwerte können verglichen werden und somit eine Aussage über die Funktion des Messgerätes getroffen werden. Dafür ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, die bspw. die Durchflussmenge bspw. durch Steuerung von Pumpen, einstellt und/oder die von dem
Messgerät und dem Referenzmessgerät ausgegebenen Messwerte
miteinander vergleicht.
Derartige Kalibrieranlagen haben aber den Nachteil, dass das Messgerät, das überprüft werden soll, aus der Anlage, in der das Feldgerät eingesetzt wird, ausgebaut werden muss und/oder dass das Messgerät, das überprüft werden soll, von dem Feldbussystem zur Steuerung der Anlage getrennt werden muss und mit der Auswerteeinheit verbunden werden muss. Dabei ist es erforderlich die die Kommunikation betreffenden Einstellungen des Messgerätes von denjenigen zur Steuerung der Anlage hin zu denjenigen, die von der
Auswerteeinheit zur Steuerung der Kalibrieranlage verwendet werden, zu ändern. Dadurch steigt aber nicht nur der zur Kalibrierung erforderliche Aufwand, sondern es ergeben sich zusätzliche Fehlerquellen bei der
Einstellung des Messgerätes. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfachere und sicherere Möglichkeit zur Überprüfung eines Messgerätes vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Verfahren zum Überprüfen eines Messgerätes, die Verwendung des Verfahrens, eine Feldbuszugriffseinheit und eine Anordnung umfassend ein Messgerät, ein Referenzmessgerät, eine Auswerteeinheit und eine Feldbuszugriffseinheit.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum
Überprüfen eines Messgerätes durch ein Referenzmessgerät gelöst, wobei das Messgerät in ein Feldbussystem in einer Anlage eingebunden ist, an welches Feldbussystem eine Feldbuszugriffseinheit angeschlossen ist, wobei während der Überprüfung des Feldgerätes das Feldgerät in dem
Feldbussystem eingebunden bleibt und die während der Überprüfung von dem Feldgerät über das Feldbussystem übertragenen Messwerte vermittels der Feldbuszugriffseinheit an eine Auswerteeinheit übertragen werden, welche Auswerteeinheit in Verbindung mit dem Referenzmessgerät steht, um die Messwerte des Messgerätes mit Referenzmesswerten des
Referenzmessgerätes zu vergleichen.
Eine Feldbuszugriffseinheit, die bspw. aus der Offenlegungsschrift DE
102009045055 A1 bekannt geworden ist und dort als Feldbusschnittstelle bezeichnet wird, und dort zum Abrufen von Diagnosedaten eines Feldgerätes von dem übergeordneten Bussystem her dient, ist in der
Kommunikationsarchitektur einer verfahrenstechnischen Anlage hierarchisch meist parallel zu einem Steuerungssystem angeordnet. Das
Steuerungssystem dient dabei zur Steuerung der in einer Anlage ablaufenden Prozesse.
In der Regel sind Messgeräte in modernen Anlagen der
Prozessautomatisierungstechnik über einen Feldbus (wie bspw. Profibus, Foundation Fieldbus, etc.) miteinander verbunden. Die Messgeräte sind dabei auch mit übergeordneten Einheiten (bspw. einem Leitsystem oder einer Steuereinheit) verbunden, welche übergeordneten Einheiten ebenfalls oftmals durch ein dem Feldbus übergeordnetes Bussystem, miteinander verbunden sind. Diese übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur
Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte.
Insbesondere der Datenaustausch des Messgerätes über den Feldbus erfolgt dabei gemäß einem Protokoll (Profibus DP, Profibus PA, Foundation Fieldbus usw.), welches über eine Vielzahl von individuellen Parametereinstellungen bspw. betreffend die Adressierung der einzelnen Stationen am Feldbus, die Regelung des Zugriffs auf das Messgerät usw. verfügt. Daten, die Messwerte und Parametereinstellungen enthalten, werden dabei in Form von
Telegrammen gemäß dem verwendeten Protokoll über den Feldbus übertragen. Die Feldbuszugnffseinheit kann bspw. physikalisch mit dem Feldbus verbunden werden. Über die Verbindung kann dann ein Datenaustausch auf dem Feldbus von der Feldbuszugnffseinheit abgehört werden. Die Daten, die bei den gängigen verwendeten Protokollen in Form von Telegrammen ausgetauscht werden, können Messwerte als auch verschiedenste Parameter und/oder Parameterwerte sein, die zur Steuerung und/oder Regelung und/oder Beobachtung des in der Anlage ablaufenden Prozesses dienen.
Die von dem Messgerät während der Überprüfung erzeugten Messwerte werden auch während der Überprüfung über den Feldbus, an den auch die Steuereinheit zur Steuerung des in der Anlage ablaufenden Prozesses dient übertragen. Das Messgerät überträgt zu diesem Zeitpunkt die Messwerte, die von einem zur Überprüfung verwendeten Messstoff erzeugt werden. Die Steuereinheit fragt diese Messwerte entsprechend einem vorgegebenen Zeitplan über den Feldbus ab. Um diese Messwerte mit denen des
Referenzgerätes zu vergleichen, welches Referenzmessgerät zur Erfassung der gleichen Prozessgröße des Messstoffs dient, wie das Messgerät das geprüft wird, ist eine Auswerteeinheit vorgesehen. Das Messgerät ist über den Feldbus und die Feldbuszugnffseinheit, die ihrerseits mit dem Feldbus und der Auswerteeinheit verbunden ist, mit der Auswerteeinheit verbunden. Die Feldbuszugnffseinheit ist dabei so konfiguriert, dass sie die von dem zu überprüfenden Messgerät erfassten Messwerte an die Auswerteeinheit weitergibt. In einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Messwerte während der Überprüfung des Messgerätes im zyklischen Datenverkehr über das
Feldbussystem übertragen. Dies bedeutet, dass zumindest zwei Teilnehmer des Feldbusses Prozessdaten, wie bspw. Messwerte entsprechend einem festgelegten Nachrichtenzyklus austauschen. Die hat insbesondere
gegenüber dem azyklischen Datenaustausch den Vorteil, dass Messwerte von dem Messgerät schneller und zuverlässiger abgerufen werden können.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden vermittels der Feldbuszugnffseinheit während der Überprüfung des Messgerätes die über das Feldbussystem übertragenen Messwerte erfasst. Die
Feldbuszugriffseinheit ist bspw. derart konfiguriert, dass nur die Messwerte des Messgerätes bzw. des Feldbusteilnehmers erfasst und/oder weitergeleitet werden, das überprüft werden soll, während die restlichen über den Feldbus übertragenen Daten verworfen werden.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird ein von dem
Messgerät aufgenommenes Messsignal in einen Messwert umgeformt, und dieser Messwert wird über das Feldbussystem übertragen. Das Messsignal entspricht dabei der Messgröße bzw. Prozessgröße des Messstoffs der zur Kalibrierung verwendet wird. Im Fall eines Durchflussmessgerätes ist dies bspw. die Durchflussmenge des Messstoffs. Das Referenzmessgerät misst bzw. dient ebenfalls zur Bestimmung der Durchflussmenge. Bei dem
Referenzmessgerät kann es sich in einem solchen Fall bspw. ebenfalls um ein Durchflussmessgerät oder aber auch um eine Waage handeln, vermittels welcher Waage die Durchflussmenge bestimmt wird.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der über das
Feldbussystem übertragene Messwert des Messgerätes vermittels eines ersten Funktionsblocks, der zur Verarbeitung des Messsignals dient (TB), und eines zweiten Funktionsblocks (AI), der zu dient, das vom ersten
Funktionsblock verarbeitete Messsignal weiterzu verarbeiten, erzeugt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Messgerät auch während des Einsatzes in der Anlage einen korrekten Messwert ausgibt. Denn heutzutage werden bspw. gem. dem Foundation Fieldbus Protokoll mehrere Funktionsblöcke verwendet, um ein Messsignal in einen Messwert aufzubereiten. Während einer herkömmlichen Kalibrierung wird aber unter Umständen nur ein erster Funktionsblock verwendet um ein Messsignal das vermittels eines
Messaufnehmers des Messgerätes erfasst wurde an eine Auswerteeinheit zu übermitteln, während im Messbetrieb zur Überwachung und/oder Steuerung einer Anlage ein weitere Funktionsblock hinzukommt der ebenfalls zur Erzeugung des Messwertes dient. Dieser zweite Funktionsblock enthält bspw. eine Linearisiserungskurve o.ä. In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens verbleibt das Messgerät während der Überprüfung in einer Kommunikationsverbindung über das Feldbussystem mit einer Steuereinheit der Anlage, in welcher das Messgerät installiert ist. Bspw. kann ein Rohrleitungssystem vor und hinter dem
Messgerät geöffnet werden, sodass der Messstoff, der zur Überprüfung verwendet wird vor dem Messgerät in die Rohrleitung eingeführt wird, das Messgerät durchläuft und hinter dem Messgerät wieder austritt bzw. dem Referenzmessgerät zugeführt wird. In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Messgerät zur Überprüfung aus der Anlage ausgebaut, verbleibt jedoch weiterhin in einer Kommunikationsverbindung mit der Steuereinheit, insbesondere ohne dass die Kommunikationsverbindung über das Feldbussystem unterbrochen wird. Bspw. kann also die vorhandene Verkabelung an dem Feldgerät verbleiben, während es ausgebaut und in eine Kalibrieranlage wie bspw. einen
Messstoff kreislauf eingebaut wird.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Messgerät während der Überprüfung mit dem gleichen Kommunikationsablaufplan (link schedule) betrieben, wie während eines vorherigen und/oder nachfolgenden Betriebs in einer Anlage, durch welchen Kommunikationsablaufplan das Kommunikationsverhalten des Messgerätes bestimmt. Das Messgerät wird also mit dem gleichen Kommunikationsablaufplan betrieben, wie während des Messbetriebs in der Anlage.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird ein von dem
Messgerät erzeugter Messwert während der Überprüfung gem. dem
Kommunikationsablaufplan (deterministisch) zur Verfügung stellt,
insbesondere über das Feldbussystem übertragen und dieser Messwert in der Auswerteeinheit zum Vergleich mit dem Referenzgerät herangezogen.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird zumindest ein
Identifikationsdatum des Messgerätes während der Überprüfung, vorzugsweise automatisch mit Referenzdaten der Kalibrier- und
Auswerteeinheit verglichen, bspw. um Fehler zu vermeiden.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist die
Feldbuszugriffseinheit einerseits mit dem Feldbussystem und andererseits mit der Auswerteeinheit, bspw. über eine Ethernet-Verbindung, verbunden. Bei der Verbindung zw. Feldbuszugriffseinheit und der Auswerteeinheit kann es sich also um eine Ethernet-Verbindung handeln. In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist das Referenzgerät und/oder die Auswerteeinheit Teil einer Kalibriereinrichtung. Das
Referenzgerät kann Teil einer mobilen Kalibrieranlage sein, die in die Nähe des Messgerätes das Kalibriert werden soll, gebracht werden kann. Die Kalibrieranlage kann zudem bspw. einen Fluidkreislauf, ein Fluidreservoir und/oder die Auswerteeinheit umfassen.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist das Referenzgerät nicht mit dem Feldbussystem, mit dem das Messgerät verbunden ist, verbunden. D.h. das Referenzmessgerät ist nicht Teilnehmer des Feldbusses an welchem das Messgerät angeschlossen ist. Vielmehr ist die Feldbuszugriffseinheit mit dem Feldbus verbunden und auch Teilnehmer des Feldbusses.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens handelt es sich bei dem Messgerät um ein Durchflussmessgerät.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird vermittels der
Auswerteeinheit ein Protokoll der Überprüfung des Messgerätes erstellt.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens dient sowohl das
Messgerät als auch das Referenzmessgerät zur Erfassung einer
Prozessgröße eines Messstoffs. Bei dem Messstoff handelt es sich bspw. um einen zur Kalibrierung verwendeten Messstoff, bspw. eine bestimmte Menge an Wasser. Hinsichtlich der Verwendung wird die Aufgabe durch die Verwendung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche zur Kalibrierung,
Justierung, Validierung oder Eichung des Messgerätes gelöst. Hinsichtlich der Feldbuszugriffseinheit wird die Aufgabe durch eine
Feldbuszugriffseinheit zur Verwendung in dem Verfahren nach einem der vorherigen Ausführungsformen gelöst. Die Feldbuszugriffseinheit weist zu diesem Zweck eine entsprechende Konfiguration auf, in welcher Daten eines Feldbusteilnehmers an eine Auswerteeinheit zum Vergleich von Messwerten mit denen eines Referenzmessgerätes weitergeleitet werden.
Hinsichtlich der Anordnung wird die Aufgabe durch eine Anordnung umfassend ein Messgerät, ein Referenzmessgerät, eine Auswerteeinheit und eine Feldbuszugriffseinheit zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorherigen Ausführungsformen gelöst.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der
vorgeschlagenen Erfindung, mit einem zu überprüfenden Messgerät, einer ersten und einer zweiten Feldbuszugriffseinheit, sowie einer Kalibrieranlage,
Fig. 2: eine weitere schematische Darstellung der einer Ausführungsform der vorgeschalgenen Erfindung
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Feldbusses F1 an den ein Messgerät FG angeschlossen ist. Das Messgerät FG ist dabei bspw. Teil eines verteilten Steuerungs- und/oder Kontrollsystems, zu Englisch: DCS. Es ist auch eine zentrale Steuereinheit D1 , die bspw. Visualisierungs- und/oder Bedienmittel aufweist, vorgesehen. Um das Messgerät FG zu kalibrieren oder anderweitig zu überprüfen, war es bislang erforderlich das Messgerät FG aus der Anlage A auszubauen und in eine Kalibrieranlage K einzubauen. Alternativ ist es auch bekannt geworden einen Einfluss und einen Ausfluss vor bzw. hinter dem Messgerät FG vorzusehen, so dass diese an seinem Einbauort in der Anlage A verbleiben kann.
Anschließend wird ein Messstoff F verwendet, um eine Prozessgröße des Messstoffs F vermittels des Messgerätes FG und eines Referenzmessgerätes RG zu ermitteln.
Gem. einer Ausführungsform der Erfindung wird nun aber das Messgerät FG nicht mehr vom Feldbus F1 getrennt, um es mit der Auswerteeinheit X, die zum Vergleichen der vermittels der Messgerätes FG und des
Referenzmessgerätes RG ermittelten Messwerte dient, zu verbinden.
Vielmehr wird eine Feldbuszugriffseinheit G1 bzw. G2, auch als Gateway bezeichnet, verwendet, die an den Feldbus F1 , an den das Messgerät FG angeschlossen ist, an den Feldbus F1 angeschlossen und auch mit der Auswerteeinheit X verbunden.
Die von dem Messgerät FG während der Kalibrierung ermittelten und über den Feldbus F1 übertragenen Messwerte werden dann vermittels der
Feldbuszugriffseinheit G1 bzw. G2 erfasst und an die Auswerteeinheit X weitergeleitet.
Zur Kalibrierung kann das Messgerät FG in der Anlage A eingebaut verbleiben oder in eine Kalibrieranlage eingebaut werden, wobei die Feldbusverbindung des Messgerätes FG jedoch nicht getrennt wird. Die Feldbuszugriffseinheit G1 bzw. G2 kann gem. einer ersten
Ausführungsform bereits in der Anlage A eingebaut sein und zu
Überprüfungszwecken mit der Auswerteeinheit X verbunden werden.
Andererseits kann die Auswerteeinheit X auch Teil der Kalibrieranlage K sein und zu Überprüfungszwecken mit dem Feldbus F1 verbunden werden. Ist die Feldbuszugriffseinheit G1 ständig mit dem Feldbus F1 der Anlage verbunden, kann die Feldbuszugriffseinheit G1 nicht nur mit einem ersten Feldbus F1 verbunden sein, sondern auch mit wenigstens einem weiteren Feldbus F2, F3, F4. Somit können auf einfache Weise auch an diesen weiteren Feldbussen F2-F4 angeschlossene Messgeräte, wie vorgeschlagen, kalibriert werden. Die Feldbusse F2, F3, F4 können bspw. jeweils eine eigene Steuereinheit D2-D4 aufweisen, also sowohl physikalisch als auch logisch unabhängig voneinander sein.
Die Auswerteeinheit X kann dabei Teil der Kalibrieranlage, wie in Fig. 1 gezeigt, sein und braucht nur noch mit der einen Feldbuszugriffseinheit G1 die an den Feldbus F1 bzw. die Feldbusse F1 -F4 angeschlossen ist, bspw. über eine Ethernet-Verbindung ET verbunden werden.
Alternativ kann die Feldbuszugriffseinheit G2 auch an der Kalibrieranlage K angeordnet sein und dann mit dem Feldbus F1 an dem das Messgerät FG, das es zu überprüfen gilt, angeschlossen ist, verbunden werden. Diese Feldbuszugriffseinheit G2 kann dann alternativ auch an wenigstens einen anderen der weiteren Feldbusse F2-F4 angeschlossen werden.
Durch die Feldbuszugriffseinheit G2 wird also eine Verbindung zwischen der Auswerteeinheit X und dem Messgerät FG, das überprüft werden soll, hergestellt werden. Dabei kommuniziert das Messgerät FG jedoch nicht direkt mit der Feldbuszugriffseinheit G1 bzw. G2, sondern entsprechend einem auch sonst in der Anlage A verwendeten Kommunikationsablaufplan mit der Steuereinheit D1 und/oder anderen an dem Feldbus F1 angeschlossenen Messgeräten, nicht gezeigt. Die Feldbuszugriffseinheit G1 bzw. G2 dient bspw. zumindest während der Kalibrierung zum Mithören der von dem
Messgerät FG über den Feldbus F1 übertragenen Messwerte.
Diese Messwerte können dann zum Vergleich mit den vom
Referenzmessgerät RG erzeugten Messwerten verwendet werden. Der Vergleich kann dann zum Kalibrieren, Validieren, Justieren des Messgerätes verwendet werden. Die Kalibrieranlage K kann ein oder auch mehrere Referenzmessgerät(e) umfassen, die in einen Kalibrierkreislauf, der von einem Messstoff F durchlaufen wird, eingebaut sind. Der Messstoff F kann bspw. vermittels einer Pumpe P aus einem Reservoir R in dem sich der Messstoff F befindet, befördert werden. Zur Steuerung der Kalibrieranlage K kann ebenfalls eine Steuereinheit S verwendet werden, die in der Kalibrieranlage K installiert ist und die bspw. mit der Pumpe P verbunden ist. Zudem kann die
Kalibrieranlage K die Auswerteeinheit X umfassen, die mit dem
Referenzmessgerät RG verbunden ist.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Überprüfen eines Messgerätes (FG) durch ein
Referenzmessgerät (RG), wobei das Messgerät (FG) in ein Feldbussystem (F1 ) in einer Anlage (A) eingebunden ist, an welches Feldbussystem (F1 ) eine Feldbuszugriffseinheit (G1 , G2) angeschlossen ist,
wobei während der Überprüfung des Messgerätes (FG) das Messgerät (FG) in dem Feldbussystem (F1 ) eingebunden bleibt und die während der
Überprüfung von dem Messgerät (FG) über das Feldbussystem (F1 ) übertragenen Messwerte vermittels der Feldbuszugriffseinheit (G1 , G2) an eine Auswerteeinheit (X) übertragen werden,
welche Auswerteeinheit (X) in Verbindung mit dem Referenzgerät (RG) steht, um die Messwerte des Messgerätes (FG) mit Referenzmesswerten des Referenzmessgerätes (FG) zu vergleichen.
2. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
wobei die Messwerte während der Überprüfung des Messgerätes (FG) im zyklischen Datenverkehr über das Feldbussystem (F1 ) übertragen werden.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei vermittels der Feldbuszugriffseinheit (G1 , G2) während der Überprüfung des Messgerätes (FG) die über das Feldbussystem (F1 ) übertragenen
Messwerte erfasst werden.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei ein von dem Messgerät (FG) aufgenommenes Messsignal in einen Messwert umgeformt wird, und dass dieser Messwert über das Feldbussystem (F1 ) übertragen wird.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei der über das Feldbussystem (F1 ) übertragene Messwert des
Messgerätes (FG) vermittels eines ersten Funktionsblocks, der zur
Verarbeitung des Messsignals dient (TB), und eines zweiten Funktionsblocks (AI), der zu dient, das vom ersten Funktionsblock verarbeitete Messsignal weiterzuverarbeiten, erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei das Messgerät (FG) während der Überprüfung in einer
Kommunikationsverbindung über das Feldbussystem (F1 ) mit einer
Steuereinheit (D1 ) der Anlage (A), in welcher das Messgerät (FG) installiert ist, verbleibt.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei das Messgerät (FG) zur Überprüfung aus der Anlage (A) ausgebaut wird, jedoch weiterhin in einer Kommunikationsverbindung mit der
Steuereinheit (D1 ) verbleibt, insbesondere ohne dass die
Kommunikationsverbindung über das Feldbussystem (F1 ) unterbrochen wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei das Messgerät (FG) während der Überprüfung mit dem gleichen Kommunikationsablaufplans, bspw. einer sog. Macro Cycle Schedule, betrieben wird, wie während eines vorherigen und/oder nachfolgenden Betriebs in einer Anlage (A), durch welchen Kommunikationsablaufplan das Kommunikationsverhalten des Messgerätes (FG) bestimmt .
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei die Feldbuszugriffseinheit (G1 , G2) einerseits mit dem Feldbussystem (F1 ) und andererseits mit der Auswerteeinheit (X), bspw. über eine Ethernet- Verbindung (ET), verbunden ist.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei das Referenzgerät (RG) und/oder die Auswerteeinheit (X) Teil einer Kalibriereinrichtung (K) ist.
1 1 . Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei das Referenzgerät (RG) nicht mit dem Feldbussystem (F1 ), mit dem das Messgerät (FG) verbunden ist, verbunden ist.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei es sich bei dem Messgerät (FG) um ein Durchflussmessgerat handelt.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei vermittels der Auswerteeinheit (X) ein Protokoll der Überprüfung des Messgerätes (FG) erstellt wird.
14. Verwendung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche zur Kalibrierung, Justierung, Validierung oder Eichung des Messgerätes (FG).
15. Feldbuszugriffseinheit (G1 , G2) zur Verwendung in dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -12.
16. Anordnung umfassend ein Messgerät (FG), ein Referenzmessgerät (RG) eine Auswerteeinheit (X) und eine Feldbuszugriffseinheit (G1 , G2) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 -12.
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