EP3830654A1 - Feldgerät der automatisierungstechnik mit multiplen parametersätzen - Google Patents

Feldgerät der automatisierungstechnik mit multiplen parametersätzen

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Publication number
EP3830654A1
EP3830654A1 EP19731228.3A EP19731228A EP3830654A1 EP 3830654 A1 EP3830654 A1 EP 3830654A1 EP 19731228 A EP19731228 A EP 19731228A EP 3830654 A1 EP3830654 A1 EP 3830654A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
field device
unit
parameter set
psi
signal
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Withdrawn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
EP19731228.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Junaid Ali SHAH
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 SE and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser SE and Co KG filed Critical Endress and Hauser SE and Co KG
Publication of EP3830654A1 publication Critical patent/EP3830654A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/04—Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0426—Programming the control sequence
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/042—Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25124—Configure attributes of parameters
    • G—PHYSICS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25428—Field device

Definitions

  • the invention relates to a field device of automation technology.
  • Field devices that are used in industrial plants have already become known from the prior art. Field devices are widely used in process automation as well as in manufacturing automation. In principle, field devices are all devices that are used close to the process and that supply or process process-relevant information. Field devices are used to record and / or influence process variables. Measuring devices or sensors are used to record process variables. These are used for example for pressure and temperature measurement, conductivity measurement, flow measurement, pH measurement, level measurement, etc. and record the corresponding ones
  • Actuators are used to influence process variables. These are, for example, pumps or valves that can influence the flow of a liquid in a pipe or the level in a container.
  • field devices are also understood to mean remote I / Os, radio adapters or generally devices which are arranged at the field level.
  • the Endress + Flauser Group produces and sells a large number of such field devices.
  • the wired communication networks are typically fieldbuses such as Profibus®, Foundation® Fieldbus, FIART®, etc., or modern industrial communication networks or IT communication networks such as (industrial) Ethernet.
  • the wireless communication networks are, for example, wireless field buses such as WirelessFIART® etc., or wireless IT communication networks such as WLAN.
  • the higher-level units are control units, such as a PLC (programmable logic controller) or a PLC (programmable logic) Controller). The higher-level units are used, among other things, for process control and for commissioning the field devices.
  • the measured values recorded by the field devices are transmitted via the respective bus system to one (or possibly several) higher-level unit (s), which process the measured values if necessary and forward them to the control center of the system.
  • the control center is used for process visualization, process monitoring and process control via the higher-level units.
  • data transmission from the higher-level unit via the bus system to the field devices is required.
  • Field devices sometimes have a large number of parameters which can be used to adapt them to an application or to set their functions.
  • the parameters are divided into static and dynamic parameters.
  • Static parameters represent parameters that cannot be changed over time.
  • Dynamic parameters contain non-modeled process characteristics that are entered manually by the customer, such as the tank size of a tank filled with medium.
  • Field values parameter values are assigned, is carried out in particular both during the commissioning of a field device, and sometimes during the maintenance of a field device, for example during maintenance.
  • the field device must be accessed for this, for example by means of an operating unit. This is usually connected to a service interface, which under certain circumstances can only be contacted when the housing of the field device is open.
  • limit values change, for example the maximum and minimum Fill level of the medium in the tank.
  • limit values change, for example the maximum and minimum Fill level of the medium in the tank.
  • the field devices commonly used today only one is provided for a parameter of a field device
  • the object of the invention is to present a field device which allows its parameter settings to be adapted in a simple manner.
  • a field device of automation technology comprising:
  • the great advantage of the field device according to the invention is that it is possible to switch between different parameter sets in a simple manner.
  • “Different” in connection with the parameter sets means that at least one parameter of the field device is assigned a correspondingly different parameter value.
  • the field device does not have to be accessed as previously known; the parameter values do not have to be entered manually individually.
  • the various parameter sets are stored on the field device ex works. However, these can also be adapted or created when the field device is started up, or with conventional access to the field device is created or edited. Any number of additional parameter sets can also be added later.
  • the received signal is designed in such a way that it represents clear information for the electronic unit as to which of the plurality of parameter sets
  • components of the field device are, for example, the sensor unit, the electronics unit, a display unit or an interface for communication with other devices.
  • the electronic unit is configured to, after loading the further parameter set, upon receipt of a signal depending on the
  • This procedure can be repeated any number of times and is not limited to a single application after starting the field device.
  • the field device has an interface for connection to a wireless or wired communication network, the field device being designed to receive the signal via the communication network, in particular transmitted by an operating unit integrated in the communication network ,
  • the Ethernet standard is used in particular. It can the communication network is also a fieldbus of automation technology, for example based on one of the protocols HART, Profibus PA / DP, Foundation Fieldbus, etc. It can also be provided that the first
  • Communication network consists of several sub-segments, which under
  • the operating unit is, for example, an operating unit in the sense of the “Field Xperfs” manufactured and distributed by the applicant.
  • the control unit can also be a computer unit, for example a laptop, or a mobile terminal, for example a tablet or a smartphone.
  • WLAN Wireless Fidelity
  • WiFi Wireless Fidelity
  • Bluetooth Wireless Fidelity
  • the interface can also be a conventional service interface, via which an operating unit can be connected to the field device by wire.
  • the field device is connected to a further sensor unit or a further field device, in particular via the first interface or via a second interface, the further sensor unit or the further field device, at least one environmental variable of the field device, in particular a temperature value and / or a brightness value, is detected and, if the predetermined value exceeds or falls below or falls below at least one predetermined signal to be generated and transmitted to the electronics unit of the field device. In this way it is possible to react immediately to changes in the environment and to select an appropriate set of parameters.
  • the field device has a timer, in particular a real-time clock, the timer or the electronics unit being designed to generate a signal assigned to the respective time at one or more fixed times.
  • a timer in particular a real-time clock
  • the timer or the electronics unit being designed to generate a signal assigned to the respective time at one or more fixed times.
  • a real-time clock measures the physical time. After comparison with a reference clock, the field device has the current time or date at all times. In this way, for example
  • the field device changes the parameter set every day at a specific time without external communication with the field device. For example, this enables a different parameter set to be used at night than during the day.
  • the parameter data sets have parameters with regard to the sensor, in particular with regard to the measurement principle and / or with regard to limit values. Also settings regarding warning messages (for sub- or
  • Parameter data sets Parameters with regard to the display unit, in particular with regard to a menu display on the display unit, a brightness level of the display unit and / or a display form of information on the
  • Display unit include. For example, in the evening / at night, or when a change in the lighting conditions is detected by means of an external sensor, the brightness of the display can be adjusted accordingly, for example increased.
  • the brightness of the display can be adjusted accordingly, for example increased.
  • the display unit is, for example, a display attached to the field device.
  • the electronic unit is configured to query an access code when the field device is accessed, wherein a corresponding access code to be queried is defined in the parameter data sets and is used when loading the respective parameter data set.
  • Field devices such as its display, defined using buttons in the display, or using an operating unit. In such an access case, the entry of the
  • a possible embodiment for this embodiment is that different access codes are required at different times.
  • the access codes can be adapted to shift times of service employees in such a way that only one corresponding specific access code during a shift
  • the corresponding access code to be queried is defined in the field device for the respective layer.
  • FIG. 1 An example of a field device FG according to the invention is shown in FIG. 1.
  • Field device is installed in a measuring point of a plant in automation technology and is used to determine a physical measured variable of a process medium.
  • Sensor unit SE on. Examples of such sensor units SE and possible ones
  • the field device FG has a main circuit board MB with an electrical unit EL, which electronic unit EL, for example, in the form of a measurement sequence
  • the measured variable is displayed by the field device FG via a display unit AE, for example in the form of an electronic display, and output via a communication network KN.
  • a display unit AE for example in the form of an electronic display
  • a communication network KN for connection to the communication network KN, which
  • the settings of the field device or the components AE, EL, SE are defined in a parameter set. This defines a large number of parameters, each of the parameters defining a function of the field device FG and a parameter value being assigned to each parameter.
  • a standard parameter set PSst for example an EEPROM
  • EEPROM electrically erasable programmable read-only memory
  • a large number of further parameter sets PSi, PS 2 are stored in the memory unit.
  • a specific signal is assigned to each of the parameter sets PSi, PS 2 . If the electronic unit EL receives such a signal, it loads the corresponding parameter set PSst, PSi, PS 2 and from then on operates the field device with the newly loaded parameter set PSst, PSi, PS 2 .
  • the signal can be generated in three ways or transmitted to the electronic unit EL:
  • the signal is transmitted via the communication network KN to the field device FG or to its electronic unit EL.
  • the signal is transmitted, for example, from an operating unit BE, which is, for example, a laptop or a mobile terminal, or from another network participant to the field device FG.
  • the field device FG is connected to a further sensor unit or a further field device, for example via the communication network KN.
  • the further sensor unit or the further field device detects an environmental variable of the field device, in particular a temperature value and / or a brightness value. If at least one predetermined limit value is exceeded and / or fallen below, the further sensor unit or the further field device generates a signal assigned to the limit value and transmits this to the electronics unit EL of the field device FG.
  • the field device comprises a timer, for example in the form of a real-time clock RCT (real time clock).
  • a timer for example in the form of a real-time clock RCT (real time clock).
  • RCT real time clock
  • the field device FG is operated on the basis of the newly loaded parameter set PSs t , PSi, PS 2 until a further signal from the electronics unit EL
  • the parameters make settings for the
  • Sensor unit SE Using the parameters, a measurement mode of the sensor unit SE and limit values for the measurement can be defined. Settings regarding warning messages (if the limit values are exceeded or undershot) and diagnostic messages are also included in this point. For example it is
  • a container filled with the process medium, to which the field device FG is attached and whose level is determined by the sensor unit SE of the field device, is not filled and / or emptied at the weekend, for example.
  • a signal is generated by the timer, whereupon the field device FG is operated on the basis of a newly loaded parameter set PSs t , PSi, PS 2 .
  • the timer RCT outputs a corresponding signal, whereupon a new parameter set PSs t , PSi, PS 2 is loaded, which sets a comparatively high measurement rate.
  • the parameters make settings for the
  • Display unit AE in particular with regard to a menu display on the display unit, a brightness level of the display unit and / or
  • Form of presentation of information on the display unit For example, in the evening / at night, or when a change in the lighting conditions is detected by means of an external sensor, the brightness of the display can be adjusted accordingly, for example increased.
  • the parameters represent security settings and, for example, define an access code which is used when the
  • Field device FG is queried. For example, an access to the field device FG or to components of the field device FG is defined as access. In such an access case, the access code must be entered. If the input is missing or the wrong code is entered, access is denied.
  • the change of the access code via the parameter set PSs t , PSi, PS 2 can be linked to the shift times of the service personnel.

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

Die Erfindung umfasst ein Feldgerät (FG) der Automatisierungstechnik, umfassend: - Eine Sensoreinheit (SE) zum Erfassen einer physikalischen Messgröße eines Mediums; - Eine Speichereinheit (SP), wobei in der Speichereinheit (SP) zumindest ein Standardparametersatz (PS st ) und weitere Parametersätze (PS i, PS 2 ) gespeichert sind; - Eine Elektronikeinheit (EL), wobei die Elektronikeinheit (EL) dazu ausgestaltet ist, nach dem Start des Feldgeräts (FG) den Standardparametersatz (PS st ) zu laden und das Feldgerät (FG) auf Grundlage des Standardparametersatzes (PS st ) zu betreiben und wobei die Elektronikeinheit (EL) dazu ausgestaltet ist, bei Empfang eines Signals in Abhängigkeit der Ausgestaltung des Signals einen der weiteren Parametersätze (PS i, PS 2 ) zu laden und das Feldgerät (FG), bzw. Komponenten (EL, SE, AE) des Feldgeräts (FG), auf Grundlage des weiteren Parametersatzes (PS i, PS 2 ) zu betreiben.

Description

Feldgerät der Automatisierungstechnik mit multiplen Parametersätzen
Die Erfindung betrifft ein Feldgerät der Automatisierungstechnik.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Feldgeräte bekannt geworden, die in industriellen Anlagen zum Einsatz kommen. In der Prozessautomatisierung ebenso wie in der Fertigungsautomatisierung werden vielfach Feldgeräte eingesetzt. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. So werden Feldgeräte zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen verwendet. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Messgeräte, bzw. Sensoren. Diese werden beispielsweise zur Druck- und Temperaturmessung, Leitfähigkeitsmessung, Durchflussmessung, pH- Messung, Füllstandmessung, etc. verwendet und erfassen die entsprechenden
Prozessvariablen Druck, Temperatur, Leitfähigkeit, pFI-Wert, Füllstand, Durchfluss etc. Zur Beeinflussung von Prozessgrößen werden Aktoren verwendet. Diese sind beispielsweise Pumpen oder Ventile, die den Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohr oder den Füllstand in einem Behälter beeinflussen können. Neben den zuvor genannten Messgeräten und Aktoren werden unter Feldgeräten auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind.
Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress+Flauser-Gruppe produziert und vertrieben.
In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsnetzwerkemit übergeordneten Einheiten verbunden. Bei den drahtgebundenen Kommunikationsnetzwerken handelt es sich typischerweise um Feldbusse wie Profibus®, Foundation® Fieldbus, FIART®, etc., oder um moderne industrielle Kommunikationsnetzwerke oder IT-Kommunikationsnetzwerke wie beispielsweise (Industrial-)Ethernet. Bei den drahtlosen Kommunikationsnetzwerken handelt es sich beispielsweise um drahtlose Feldbusse wie WirelessFIART® etc., oder um drahtlose IT-Kommunikationsnetzwerke wie beispielsweise WLAN. Bei den übergeordneten Einheiten handelt es sich um Steuereinheiten, wie beispielsweise eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder einen PLC (Programmable Logic Controller). Die übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte. Die von den Feldgeräten, insbesondere von Sensoren, erfassten Messwerte werden über das jeweilige Bussystem an eine (oder gegebenenfalls mehrere) übergeordnete Einheit(en) übermittelt, die die Messwerte gegebenenfalls weiterverarbeiten und an den Leitstand der Anlage weiterleiten. Der Leitstand dient zur Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung und Prozessteuerung über die übergeordneten Einheiten. Daneben ist auch eine Datenübertragung von der übergeordneten Einheit über das Bussystem an die Feldgeräte erforderlich,
insbesondere zur Konfiguration und Parametrierung von Feldgeräten sowie zur
Ansteuerung von Aktoren.
Feldgeräte weisen mitunter eine große Zahl von Parametern auf, mit deren Hilfe sie an eine Applikation angepasst, beziehungsweise deren Funktionen eingestellt werden können. Die Parameter sind hierbei unterteilt in statische und dynamische Parameter. Statische Parameter stellen zeitlich unveränderliche Parameter dar. Dynamische Parameter enthalten nicht modellierte Prozesscharakteristika, die vom Kunden manuell eingegeben werden, wie beispielsweise die Tankgröße eines mit Medium gefüllten Tanks.
Ein sogenanntes Parametrieren, bei welchem den einzelnen Parametern eines
Feldgeräts Parameterwerte zugewiesen werden, wird insbesondere sowohl bei der Inbetriebnahme eines Feldgeräts, als auch mitunter im Rahmen der Instandhaltung eines Feldgeräts, beispielsweise bei einer Wartung, durchgeführt. Hierfür muss auf das Feldgerät zugegriffen werden, beispielsweise mittels einer Bedieneinheit. Diese wird in der Regel an eine Serviceschnittstelle angeschlossen, welche unter Umständen nur dann kontaktierbar ist, wenn das Gehäuse des Feldgeräts geöffnet ist.
Oftmals kann es vorgesehen sein, dass ein Benutzer verschiedene
Parametereinstellungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten verwenden möchte.
Beispielsweise sind viele Eigenschaften von Prozessmedien abhängig von der
Temperatur, so dass sich beispielsweise die Dichte eines Mediums, welches sich in einem Tank befindet, zu verschiedenen Tageszeiten oder saisonal ändern kann.
Dadurch ändern sich mitunter auch Grenzwerte, bspw. die maximale und minimale Füllhöhe des Mediums in dem Tank. Bei den heutzutage gebräuchlichen Feldgeräten ist es jedoch vorgesehen, für einen Parameter eines Feldgeräts jeweils nur einen
Parameterwert anzugeben. Dieser kann nicht geändert werden, ohne dass, wie obig beschrieben, auf das Feldgerät zugegriffen werden muss und der Parameterwert manuell geändert wird. Alternativ muss ein Anlagenbetreiber mehrere Feldgeräte desselben Typs, aber mit unterschiedlichen Parametereinstellungen Vorhalten.
Ausgehend von dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Feldgerät vorzustellen, welches es erlaubt, seine Parametereinstellungen auf einfache Art und Weise anzupassen.
Die Aufgabe wird durch ein Feldgerät der Automatisierungstechnik gelöst, umfassend:
- Eine Sensoreinheit zum Erfassen einer physikalischen Messgröße eines
Mediums;
- Eine Speichereinheit, wobei in der Speichereinheit zumindest ein
Standardparametersatz und weitere Parametersätze gespeichert sind;
- Eine Elektronikeinheit, wobei die Elektronikeinheit dazu ausgestaltet ist, nach dem Start des Feldgeräts den Standardparametersatz zu laden und das
Feldgerät auf Grundlage des Standardparametersatzes zu betreiben und wobei die Elektronikeinheit dazu ausgestaltet ist, bei Empfang eines Signals in
Abhängigkeit der Ausgestaltung des Signals einen der weiteren Parametersätze zu laden und das Feldgerät, bzw. Komponenten des Feldgeräts, auf Grundlage des weiteren Parametersatzes zu betreiben.
Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Feldgeräts liegt darin, dass auf einfache Art und Weise zwischen verschiedenen Parametersätzen umgeschaltet werden kann.
„Verschieden“ bedeutet im Zusammenhang mit den Parametersätzen, dass zumindest einem Parameter des Feldgeräts ein entsprechend unterschiedlicher Parameterwert zugeordnet wird. Auf das Feldgerät muss hierfür nicht wie bisher bekannt zugegriffen werden; die Parameterwerte müssen nicht manuell einzeln eingegeben werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die verschiedenen Parametersätze bereits ab Werk auf dem Feldgerät gespeichert werden. Diese können aber auch bei Inbetriebnahme des Feldgeräts angepasst, bzw. erstellt werden oder bei einem herkömmlichen Zugriff auf das Feldgerät erstellt, bzw. editiert werden. Auch kann eine beliebige Anzahl weiterer Parametersätze später hinzugefügt werden.
Das empfangene Signal ist derart ausgestaltet, dass es für die Elektronikeinheit eine eindeutige Information darstellt, welcher der Vielzahl von Parametersätzen
angesprochen ist.
Beispiele für Komponenten des Feldgeräts sind beispielsweise die Sensoreinheit, die Elektronikeinheit, eine Anzeigeeinheit oder eine Schnittstelle für eine Kommunikation mit weiteren Geräten.
Mögliche Anwendungen und Messprinzipien für ein solches erfindungsgemäßes Feldgerät sind bereits im einleitenden Teil der Beschreibung beispielhaft genannt worden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgeräts ist es vorgesehen, dass die Elektronikeinheit dazu ausgestaltet ist, nach dem Laden des weiteren Parametersatzes, bei Empfang eines Signals in Abhängigkeit der
Ausgestaltung des Signals einen der weiteren Parametersätze oder den
Standardparametersatz zu laden und das Feldgerät auf Grundlage des weiteren
Parametersatzes, bzw. des Standardparametersatzes zu betreiben. Dieses Verfahren ist beliebig oft wiederholbar und nicht auf eine einmalige Anwendung nach dem Starten des Feldgeräts beschränkt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgeräts ist vorgesehen, dass das Feldgerät eine Schnittstelle zum Anschluss an ein drahtloses oder drahtgebundenes Kommunikationsnetzwerk aufweist, wobei das Feldgerät dazu ausgestaltet ist, das Signal über das Kommunikationsnetzwerk, insbesondere ausgesendet von einer in dem Kommunikationsnetzwerk eingebundenen Bedieneinheit, zu empfangen.
Im Falle, dass es sich bei dem Kommunikationsnetzwerk um ein drahtgebundenes Netzwerk handelt, wird insbesondere der Ethernet-Standard verwendet. Es kann sich bei dem Kommunikationsnetzwerk auch um einen Feldbus der Automatisierungstechnik handeln, beispielsweise basierend auf einem der Protokolle HART, Profibus PA/DP, Foundation Fieldbus, etc. Es kann auch vorgesehen sein, dass das erste
Kommunikationsnetzwerk aus mehreren Teilsegmenten besteht, welche unter
Umständen auf unterschiedlichen Protokollen basieren.
Bei der Bedieneinheit handelt es sich beispielsweise um eine Bedieneinheit im Sinne des von der Anmelderin hergestellten und vertriebenen„Field Xperfs. Es kann sich bei der Bedieneinheit aber auch um eine Rechnereinheit, zum Beispiel einen Laptop, oder um ein mobiles Endgerät, beispielsweise ein Tablet oder ein Smartphone, handeln.
Alternativ ist vorgesehen, dass als Kommunikationsnetzwerk ein drahtloses
Kommunikationsnetzwerk verwendet wird. Insbesondere basiert dieses auf dem
WLAN-, bzw. WiFi-Standard oder auf dem Bluetooth-Standard. Alternativ kann jeder weitere gebräuchliche Drahtlosstandard verwendet werden.
Es kann sich bei der Schnittstelle auch um eine herkömmliche Serviceschnittstelle handeln, über welche eine Bedieneinheit drahtgebunden mit dem Feldgerät verbunden werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgeräts ist vorgesehen, dass das Feldgerät mit einer weiteren Sensoreinheit oder einem weiteren Feldgerät, insbesondere über die erste Schnittstelle oder über eine zweite Schnittstelle, verbunden ist, wobei die weitere Sensoreinheit, bzw. das weitere Feldgerät, zumindest eine Umgebungsgröße des Feldgeräts, insbesondere einen Temperaturwert und/oder einen Helligkeitswert, erfasst und bei Über- und/oder Unterschreiten zumindest eines vorbestimmten Grenzwerts ein dem Grenzwert zugeordnetes Signal zu generieren und an die Elektronikeinheit des Feldgeräts zu übermitteln. Auf diese Art und Weise ist es für das möglich, unmittelbar auf Umgebungsänderungen zu reagieren und einen adäquaten Parametersatz auszuwählen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgeräts ist vorgesehen, dass das Feldgerät einen Zeitgeber, insbesondere eine Echtzeituhr aufweist, wobei der Zeitgeber oder die Elektronikeinheit dazu ausgestaltet ist, zu einem oder mehreren festgelegten Zeitpunkten ein dem jeweiligen Zeitpunkt zugeordnetes Signal zu generieren. Eine Echtzeituhr misst im Gegensatz zu beispielsweise einer logischen Uhr, welche eine relative Zeit misst, die physikalische Zeit. Nach Abgleich mit einer Referenzuhr verfügt das Feldgerät dadurch zu jedem Zeitpunkt über die aktuelle Uhrzeit, bzw. das aktuelle Datum. Auf diese Art und Weise ist beispielsweise
einstellbar, dass das Feldgerät täglich zu einer bestimmten Uhrzeit den Parametersatz wechselt, ohne dass eine externe Kommunikation mit dem Feldgerät erfolgen muss. Beispielsweise ist dadurch ermöglicht, dass nachts ein anderer Parametersatz als tagsüber verwendet wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgeräts ist vorgesehen, dass die Parameterdatensätze Parameter hinsichtlich des Sensors, insbesondere hinsichtlich des Messprinzips und/oder hinsichtlich Grenzwerten, aufweisen. Auch Einstellungen hinsichtlich Warnmeldungen (bei Unter-, bzw.
Überschreiten der Grenzwerte) und Diagnosemeldungen sind in diesem Punkt einbegriffen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgeräts ist vorgesehen, dass das Feldgerät eine Anzeigeeinheit aufweist und wobei die
Parameterdatensätze Parameter hinsichtlich der Anzeigeeinheit, insbesondere hinsichtlich einer Menüdarstellung auf der Anzeigeeinheit, einer Helligkeitsstufe der Anzeigeeinheit und/oder einer Darstellungsform von Informationen auf der
Anzeigeeinheit, umfassen. Beispielsweise kann abends/nachts, bzw. bei Erkennen einer Veränderung der Lichtverhältnisse mittels eines externen Sensors, die Helligkeit des Displays entsprechend angepasst, beispielsweise erhöht, werden. Bei der
Anzeigeeinheit handelt es sich beispielsweise um ein am Feldgerät angebrachtes Display. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgeräts ist vorgesehen, dass die Elektronikeinheit dazu ausgestaltet ist, einen Zugriffscode bei einem Zugriff auf das Feldgerät abzufragen, wobei in den Parameterdatensätzen jeweils ein entsprechender abzufragender Zugriffscode definiert ist, welcher beim Laden des jeweiligen Parameterdatensatzes zur Anwendung kommt. Als Zugriff ist
beispielsweise ein Bedienzugriff auf das Feldgerät, bzw. auf Komponenten des
Feldgeräts, wie beispielsweise dessen Display, mittels Tasten im Display, oder mittels einer Bedieneinheit, definiert. In einem solchen Zugriffsfall ist die Eingabe des
Zugriffscodes erforderlich. Bei Ausbleiben der Eingabe oder bei Eingabe eines falschen Codes wird der Zugriff verweigert.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel für diese Ausgestaltung ist, dass zu verschiedenen Zeitpunkte unterschiedliche Zugriffcodes erforderlich sind. Beispielsweise können die Zugriffscodes derart an Schichtzeiten von Servicemitarbeitern angepasst werden, so dass während einer Schicht nur ein entsprechender spezifischer Zugriffscode
zugelassen ist. Für die jeweiligen Schichtzeiten sind entsprechende Zeitpunkte definiert, an welchen das Feldgerät jeweils den Parametersatz ändert, so dass der
entsprechende abzufragende Zugriffscode im Feldgerät für die jeweilige Schicht festgelegt ist.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 : ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Feldgeräts.
Ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Feldgeräts FG ist in Fig. 1 gezeigt. Das
Feldgerät ist in einer Messstelle einer Anlage der Automatisierungstechnik eingebaut und dient zum Bestimmen einer physikalischen Messgröße eines Prozessmediums.
Zum Erfassen der physikalischen Messgröße weist das Feldgerät FG eine
Sensoreinheit SE auf. Beispiele für solche Sensoreinheiten SE und mögliche
Anwendungen für das Feldgerät FG sind bereits im einleitenden Teil der Beschreibung beispielhaft genannt worden.
Zum Umwandeln/Weiterverarbeiten der erfassten Messgröße und zum Steuern des Messablaufs weist das Feldgerät FG eine Flauptplatine (Mainboard) MB mit einer Elektroeinheit EL, welche Elektronikeinheit EL beispielsweise in Form eines
Mikrocontrollers oder eines ASICs ausgestaltet ist, auf. Die erfasste Messgröße wird von dem Feldgerät FG über eine Anzeigeeinheit AE, beispielsweise in Form eines elektronischen Displays, angezeigt und über ein Kommunikationsnetzwerk KN ausgegeben. Zum Anschluss an das Kommunikationsnetzwerk KN, welches
drahtgebunden oder drahtlos ausgestaltet sein kann, weist das Feldgerät eine
Schnittstelle SN auf.
Die Einstellungen des Feldgeräts, bzw. der Komponenten AE, EL, SE, sind in einem Parametersatz festgelegt. Dieser definiert eine Vielzahl von Parameter, wobei jeder der Parameter eine Funktion des Feldgeräts FG festlegt und wobei jedem Parameter ein Parameterwert zugewiesen ist.
Beim Start des Feldgeräts FG wird ein Standardparametersatz PSst aus dem Speicher SP der Elektronikeinheit EL, beispielsweise ein EEPROM, ausgelesen und in die Elektronikeinheit EL geladen. Anschließend wird das Feldgerät FG auf Grundlage des Standardparametersatzes PSst betrieben.
Neben dem Standardparametersatz PSst sind in der Speichereinheit eine Vielzahl weiterer Parametersätze PSi, PS2 abgespeichert. Jedem der Parametersätze PSi, PS2 ist ein spezifisches Signal zugeordnet. Empfängt die Elektronikeinheit EL ein solches Signal, so lädt diese den entsprechenden Parametersatz PSst, PSi, PS2 und betreibt das Feldgerät fortan mit dem neu geladenen Parametersatz PSst, PSi, PS2.
Das Signal kann prinzipiell auf drei Arten generiert, bzw. an die Elektronikeinheit EL übermittelt werden:
In einem ersten Fall wird das Signal über das Kommunikationsnetzwerk KN an das Feldgerät FG, bzw. an dessen Elektronikeinheit EL übermittelt. Das Signal wird beispielsweise von einer Bedieneinheit BE, welche beispielsweise ein Laptop oder ein mobiles Endgerät ist, oder von einem weiteren Netzwerkteilnehmer an das Feldgerät FG übermittelt. In einem zweiten Fall ist das Feldgerät FG mit einer weiteren Sensoreinheit oder einem weiteren Feldgerät, beispielsweise über das Kommunikationsnetzwerk KN, verbunden. Die weitere Sensoreinheit, bzw. das weitere Feldgerät, erfasst eine Umgebungsgröße des Feldgeräts, insbesondere einen Temperaturwert und/oder einen Helligkeitswert. Bei Über- und/oder Unterschreiten zumindest eines vorbestimmten Grenzwerts generiert die weitere Sensoreinheit, bzw. das weitere Feldgerät ein dem Grenzwert zugeordnetes Signal zu generieren und übermittelt dieses an die Elektronikeinheit EL des Feldgeräts FG.
In einem dritten Fall umfasst das Feldgerät einen Zeitgeber, beispielsweise in Gestalt einer Echtzeituhr RCT (engl „real time clock“). Zu einem oder mehreren festgelegten Zeitpunkten, welche ein Datum und/oder eine Uhrzeit umfassen, wird ein dem
jeweiligen Zeitpunkt zugeordnetes Signal generiert.
Das Feldgerät FG wird solange auf Grundlage des neu geladenen Parametersatzes PSst, PSi, PS2 betrieben, bis ein weiteres Signal von der Elektronikeinheit EL
empfangen wird.
Im Folgenden sind drei Beispiele für Parameter und ein jeweils passendes
Anwendungsbeispiel genannt:
In einem ersten Anwendungsfall stellen die Parameter Einstellungen für die
Sensoreinheit SE dar. Mittels der Parameter kann ein Messmodus der Sensoreinheit SE, sowie Grenzwerte für die Messung festgelegt werden. Auch Einstellungen hinsichtlich Warnmeldungen (bei Unter-, bzw. Überschreiten der Grenzwerte) und Diagnosemeldungen sind in diesem Punkt einbegriffen. Es ist beispielsweise
vorgesehen, dass die Messstelle nur werktags in Betrieb genommen wird. Ein mit dem Prozessmedium befüllter Behälter, an welchem das Feldgerät FG angebracht ist und dessen Füllstand von der Sensoreinheit SE des Feldgeräts bestimmt wird, wird beispielsweise am Wochenende nicht befüllt und/oder entleert. Zu Beginn des
Wochenendes wird von dem Zeitgeber ein Signal erzeugt, woraufhin das Feldgerät FG auf Basis eines neu geladenen Parametersatzes PSst, PSi, PS2 betrieben wird. Dieser legt fest, dass die Messrate niedrig eingestellt wird, so dass ein großer Zeitabstand zwischen zwei Messzeitpunkten entsteht, wodurch Energie gespart wird. Zum Beginn einer neuen Woche gibt der Zeitgeber RCT ein entsprechendes Signal aus, woraufhin ein neuer Parametersatz PSst, PSi, PS2 geladen wird, welcher eine vergleichsweise hohe Messrate festlegt.
In einem zweiten Anwendungsfall stellen die Parameter Einstellungen für die
Anzeigeeinheit AE dar, insbesondere hinsichtlich einer Menüdarstellung auf der Anzeigeeinheit, einer Helligkeitsstufe der Anzeigeeinheit und/oder einer
Darstellungsform von Informationen auf der Anzeigeeinheit. Beispielsweise kann abends/nachts, bzw. bei Erkennen einer Veränderung der Lichtverhältnisse mittels eines externen Sensors, die Helligkeit des Displays entsprechend angepasst, beispielsweise erhöht, werden.
In einem dritten Anwendungsfall stellen die Parameter Sicherheitseinstellungen dar und definieren beispielsweise einen Zugriffscode, welcher bei einem Zugriff auf das
Feldgerät FG abgefragt wird. Als Zugriff ist beispielsweise ein Bedienzugriff auf das Feldgerät FG, bzw. auf Komponenten des Feldgeräts FG definiert. In einem solchen Zugriffsfall ist die Eingabe des Zugriffscodes erforderlich. Bei Ausbleiben der Eingabe oder bei Eingabe eines falschen Codes wird der Zugriff verweigert. Der Wechsel des Zugriffscodes über den Parametersatz PSst, PSi, PS2 kann an die Schichtzeiten des Servicepersonals gekoppelt sein.
Es versteht sich von selbst, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen
Anwendungsfälle beschränkt ist und eine Vielzahl weiterer Anwendungen ermöglicht. Außerdem ist in der Realität eine Vielzahl weiterer Parameter vorhanden, welche in den Parametersätzen PSst, PSi, PS2 enthalten sein können. Bezugszeichenliste
AE Anzeigeeinheit
BE Bedieneinheit
EL Elektronikeinheit
FG Feldgerät
KN Kommunikationsnetzwerk MB Flauptplatine
PSst, PSi, PS2 Parametersätze
RCT Zeitgeber
SE Sensoreinheit
SN Schnittstelle
SP Speichereinheit

Claims

Patentansprüche
1. Feldgerät (FG) der Automatisierungstechnik, umfassend:
- Eine Sensoreinheit (SE) zum Erfassen einer physikalischen Messgröße eines Mediums;
- Eine Speichereinheit (SP), wobei in der Speichereinheit (SP) zumindest ein Standardparametersatz (PSst) und zumindest ein weiterer Parametersatz (PSi, PS2) gespeichert sind, wobei jeder der Parametersätze
applikationsspezifische, bzw. feldgerätspezifische Informationen enthält;
- Eine Elektronikeinheit (EL), wobei die Elektronikeinheit (EL) dazu ausgestaltet ist, nach dem Start des Feldgeräts (FG) den Standardparametersatz (PSst) zu laden und das Feldgerät (FG) auf Grundlage des Standardparametersatzes (PSst) zu betreiben und wobei die Elektronikeinheit (EL) dazu ausgestaltet ist, bei Empfang eines Signals in Abhängigkeit der Ausgestaltung des Signals einen der weiteren Parametersätze (PSi, PS2) zu laden und das Feldgerät (FG), bzw. Komponenten (EL, SE, AE) des Feldgeräts (FG), auf Grundlage des weiteren Parametersatzes (PSi, PS2) zu betreiben.
2. Feldgerät (FG) nach Anspruch 1 , wobei die Elektronikeinheit (EL) dazu ausgestaltet ist, nach dem Laden des weiteren Parametersatzes (PSi, PS2), bei Empfang eines Signals in Abhängigkeit der Ausgestaltung des Signals einen der weiteren
Parametersätze (PSi, PS2) oder den Standardparametersatz (PSst) zu laden und das Feldgerät (FG) auf Grundlage des weiteren Parametersatzes (PSi, PS2), bzw. des Standardparametersatzes (PSst) zu betreiben
3. Feldgerät (FG) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Feldgerät (FG) eine Schnittstelle (SN) zum Anschluss an ein drahtloses oder drahtgebundenes
Kommunikationsnetzwerk (KN) aufweist, wobei das Feldgerät (FG) dazu
ausgestaltet ist, das Signal über das Kommunikationsnetzwerk (KN), insbesondere ausgesendet von einer in dem Kommunikationsnetzwerk (KN) eingebundenen Bedieneinheit (BE), zu empfangen.
4. Feldgerät (FG) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Feldgerät (FG) mit einer weiteren Sensoreinheit oder einem weiteren Feldgerät, insbesondere über die Schnittstelle (SN), verbunden ist, wobei die weitere
Sensoreinheit, bzw. das weitere Feldgerät, zumindest eine Umgebungsgröße des Feldgeräts (FG), insbesondere einen Temperaturwert und/oder einen
Helligkeitswert, erfasst und bei Über- und/oder Unterschreiten zumindest eines vorbestimmten Grenzwerts ein dem Grenzwert zugeordnetes Signal zu generieren und an die Elektronikeinheit (EL) des Feldgeräts (FG) zu übermitteln.
5. Feldgerät (FG) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei das
Feldgerät (FG) einen Zeitgeber (RCT), insbesondere eine Echtzeituhr aufweist, wobei der Zeitgeber (RCT) oder die Elektronikeinheit (EL) dazu ausgestaltet ist, zu einem oder mehreren festgelegten Zeitpunkten ein dem jeweiligen Zeitpunkt zugeordnetes Signal zu generieren.
6. Feldgerät (FG) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüchen, wobei die
Parametersätze (PSst, PSi, PS2) Parameter hinsichtlich der Sensoreinheit (SE), insbesondere hinsichtlich des Messprinzips und/oder hinsichtlich Grenzwerten, aufweisen.
7. Feldgerät (FG) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei das
Feldgerät (FG) eine Anzeigeeinheit (AE) aufweist und wobei die Parametersätze (PSst, PSi, PS2) Parameter hinsichtlich der Anzeigeeinheit (AE), insbesondere hinsichtlich einer Menüdarstellung auf der Anzeigeeinheit (AE), einer Fl eiligkeitsstufe der Anzeigeeinheit (AE) und/oder einer Darstellungsform von Informationen auf der Anzeigeeinheit (AE), umfassen.
8. Feldgerät (FG) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die
Elektronikeinheit (EL) dazu ausgestaltet ist, einen Zugriffscode bei einem Zugriff auf das Feldgerät (FG) abzufragen, wobei in den Parametersätzen (PSst, PSi, PS2) jeweils ein entsprechender abzufragender Zugriffscode definiert ist, welcher beim Laden des jeweiligen Parametersatzes (PSst, PSi, PS2) zur Anwendung kommt.
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