EP4609266A1 - Feldgerät der automatisierungstechnik - Google Patents

Feldgerät der automatisierungstechnik

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Publication number
EP4609266A1
EP4609266A1 EP23775979.0A EP23775979A EP4609266A1 EP 4609266 A1 EP4609266 A1 EP 4609266A1 EP 23775979 A EP23775979 A EP 23775979A EP 4609266 A1 EP4609266 A1 EP 4609266A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
field device
mechanically
operating
image
display element
Prior art date
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Pending
Application number
EP23775979.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian ASAL
Jürgen Meier
Christian Strittmatter
Jürgen TANNER
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 EP4609266A1 publication Critical patent/EP4609266A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • G05B19/0423—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633—Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
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    • G—PHYSICS
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    • G05B2219/25428—Field device
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    • G06F2200/16—Indexing scheme relating to G06F1/16 - G06F1/18
    • G06F2200/163—Indexing scheme relating to constructional details of the computer
    • G06F2200/1637—Sensing arrangement for detection of housing movement or orientation, e.g. for controlling scrolling or cursor movement on the display of an handheld computer

Definitions

  • the invention relates to a field device in automation technology and a method for operating such a field device in automation technology.
  • field devices are often used to record and/or influence process variables.
  • Sensors such as level measuring devices, flow measuring devices, pressure and temperature measuring devices, pH redox potential measuring devices, conductivity measuring devices, etc. are used to record process variables, which record the corresponding process variables level, flow, pressure, temperature, pH value or conductivity.
  • Actuators such as valves or pumps are used to influence process variables, which can be used to change the flow of a liquid in a pipe section or the level in a container.
  • field devices are all devices that are used close to the process and that provide or process process-relevant information.
  • field devices also generally refer to units that are directly connected to a field bus and are used to communicate with the higher-level units, such as remote I/Os, gateways, linking devices and wireless adapters.
  • the operating and/or Display elements are formed on a separate circuit board or circuit board, which in turn are electrically connected to the electronics of the field device formed on at least one other circuit board.
  • the electrical connection between the circuit board with the operating and/or display element and the electronics of the field device is usually made via a plug, a cable, a sliding contact, or similar.
  • the invention is therefore based on the object of proposing a simple and, in particular, cost-effective variant by means of which an alignment of the operating and/or display element is possible.
  • control and/or display element with a preferably round, rectangular or square display area
  • a mechanically operable device which is designed to mechanically specify an intended orientation of an image to be displayed on the screen of the operating and/or display element, preferably also in a power-free state of the field device;
  • an electronic circuit arranged in the interior which is designed to recognise an orientation of the image specified by the mechanically actuatable device and further to control the operating and/or display element in such a way that the image on the screen is displayed in accordance with the mechanically specified Alignment, preferably in a non-de-energized state of the field device.
  • a field device of automation technology in which a digital rotation of the image surface in the actual operating state of the field device is possible by means of a mechanically actuated device, such as a cover cap, based on the orientation of the image surface predetermined by the mechanically actuated device, which actuation can in particular also take place in a power-free state.
  • a mechanically actuated device such as a cover cap
  • the power-free state refers to the state in which the field device is not powered by an external source, such as a power cable.
  • the power is supplied by a transmitter power supply unit or via a 4-20 mA two-wire cable.
  • This state is usually present when the field device is commissioned, when the field device is mounted at the desired measuring point and, if necessary, electrically contacted, but no external power supply is provided at this time.
  • the power-free state can also include a switched-off state of the field device, for example, when the field device has been fully commissioned but is not currently switched on.
  • An advantageous embodiment of the field device according to the invention in automation technology can provide that the mechanically actuatable device is designed in such a way that it enables a plurality of different, preferably discrete, particularly preferably at least two, particularly preferably four, very particularly preferably exactly four, mechanically adjustable setting positions, wherein each setting position corresponds to a specific intended orientation of the image on the image surface of the operating and/or display element.
  • a further advantageous embodiment of the field device according to the invention in automation technology can provide that the mechanically actuable device comprises a cover cap which is designed in such a way that it can be attached over at least part of the electronic circuit, in particular. can be plugged on and further comprises a preferably round, rectangular or square opening which is designed in such a way that the opening can accommodate at least the part of the operating and/or display element with the image surface, and wherein the mechanically actuable device is further configured so that by attaching the cover cap over at least part of the electronic circuit in different attachment positions, the intended mechanically predetermined alignment of the image on the image surface of the operating and/or display element can be carried out.
  • the design can provide that the field device further comprises an electronics cup with a cup opening which is arranged in the interior of the field device, wherein the electronic circuit and the operating and/or display element are at least partially introduced into the electronics cup and the operating and/or display element is arranged in the electronics cup in such a way that the image surface faces the cup opening, wherein the cover cap is designed in such a way that it can be attached, in particular plugged on or attached, in particular plugged on, to an edge of the electronics cup forming the cup opening.
  • an alternative embodiment of the field device according to the invention in automation technology can provide that the mechanically actuatable device comprises a potentiometer, a mechanical selector switch, a joystick, or the like.
  • a further advantageous embodiment of the field device according to the invention in automation technology can provide that the image surface of the operating and/or display element is at least partially designed to be touch-sensitive.
  • a further advantageous embodiment of the field device according to the invention for automation technology can provide that the field device further comprises a sensor and/or actuator element for detecting and/or setting at least one process variable, wherein the electronic circuit is further configured to operate the sensor and/or actuator element.
  • the embodiment can provide that the electronic Circuit comprises no more than two, preferably exactly one circuit board both for operating the sensor and/or actuator element and for controlling the control and/or display element.
  • a further advantageous embodiment of the field device according to the invention for automation technology can provide that the electronic circuit is designed to detect the orientation of the image specified by the mechanically actuatable device capacitively or electromechanically, in particular by means of a switch, a button, a short-circuit bridge or the like.
  • the invention further relates to a method for operating a field device of automation technology according to one of the previously described embodiments, comprising the following steps:
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention can provide that the actuation of the mechanically actuatable device takes place in a currentless state of the field device in which the field device is not connected to a current or voltage source, in particular a transmitter power supply unit.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention can provide that after the operator has actuated the mechanically actuable device, the field device is connected to a current or voltage source.
  • Fig. 1 a schematic representation of a field device in automation technology
  • Fig. 2 a device designed according to the invention that can be mechanically actuated when the field device is de-energized for specifying an orientation of a display surface of the operating and/or display element.
  • Figure 1 shows a typical structure of a field device in automation technology 1.
  • the field device has a housing 2 which encloses an interior space 3.
  • the housing usually comprises a housing cover 1.2 which is attached to or on a housing base 1.4, e.g. by screwing it on.
  • the field device 1 further comprises a sensor and/or actuator element 5 arranged on the housing 1.1 for setting and/or detecting a process variable, as well as an electronic circuit 4 which is installed in the interior space 1.3 and is designed to operate the sensor and/or actuator element 5.
  • the field device 1 has an operating and/or display element 2.
  • the operating and/or display element 2 can, as outlined in Fig. 1, be embedded in a housing wall of the field device, preferably in the housing cover 1.2 of the field device. Alternatively, the operating and/or display element 2 can also be attached to an outside of the housing wall.
  • the operating and/or display element 2 has a square image surface for displaying the information in the form of an image. Alternatively, the image surface can also be round.
  • the image surface 2.1 of the operating and/or display element 2 can be designed to be touch-sensitive, at least in sections.
  • the electronic circuit 4 is also designed to control an image surface 2.1 of the operating and/or display element 2 so that the desired information is displayed on the image surface.
  • the electronic circuit can be designed to operate both the sensor and/or actuator element and to control the operating and/or display element.
  • the electronic circuit is preferably designed in such a way that it consists of exactly one circuit board equipped with corresponding components, which also includes the operating and/or display element, so that two circuit boards do not have to be used for this, as is usual in the prior art.
  • Fig. 2 shows a device designed according to the invention that can be mechanically operated when the field device is de-energized for specifying an alignment of an image surface of the operating and/or display element.
  • the mechanically actuated device is designed in such a way that it enables a large number of different, discrete, mechanically adjustable setting positions. This can be implemented in different ways.
  • the mechanically actuated device has a mechanically coded round cover cap or display panel and an electronics cup.
  • the electronics cup serves to accommodate the electronic circuit and/or the operating and/or display element and is inserted into the interior of the field device housing.
  • the operating and/or display element is oriented in the electronics cup such that the image surface 2.1 of the operating and/or display element faces the cup opening 6.1.
  • the cover cap is designed such that it can be plugged onto a cup opening of the electronics cup.
  • the mechanically actuated device can also be designed in the form of a mechanically operated potentiometer, a mechanically operated selector switch, a mechanically operated joystick, or the like.
  • the mechanically actuated device 3 is designed in such a way that it allows four discrete mechanically adjustable setting positions.
  • the The cover cap is designed in such a way that it can be rotated in 90° increments and can be attached, in particular plugged, to the opening of the electronics cup at the corresponding setting positions (0°, 90°, 180°; 270°). The cover cap is thus rotated around a rotation axis of the image surface.
  • Each of the mechanically adjustable setting positions indicates a specific intended alignment of the image on the image surface.
  • the embodiment shown in Fig. 2 shows four discretely mechanically adjustable setting positions. However, the invention is in principle also transferable to any other number of different discretely mechanically adjustable setting positions.
  • the cover cap can be coded to record the respective setting position.
  • it can have a coding element on a side facing the opening (underside), e.g. in the form of a nose or similar, which can be detected electromechanically at the respective setting position, e.g. by an electrical switch, button or a short-circuit bridge caused by the nose.
  • the nose can also be detected by a capacitive evaluation unit, in which the presence of the nose is detected capacitively.
  • the rotation of the cover cap preferably takes place when the field device is de-energized. For example, when installing/commissioning the field device at the desired measuring point, e.g. on/on a tank.
  • the cover cap comprises a square opening corresponding to the geometric design of the image surface of the operating and/or display element 2, which serves to accommodate the image surface when plugged in.
  • the opening is dimensioned such that it does not cover at least the part of the operating and/or display element 2 with the image surface 2.1 when the cover cap is arranged on the opening of the electronics cup.
  • the cover cap naturally also has a round opening.
  • the cover cap 3.1 can be designed in such a way that it is attached to a
  • the cover cap can be attached to the edge of the electronics cup 6.2 forming the cup opening 6.1. This can be done, for example, by means of a suitably designed locking mechanism in which the cover cap engages with an external, inward-facing bead in a circumferential, outward-facing groove of the electronics cup.
  • a field device designed according to the invention with a mechanically actuated device for specifying an orientation of a display surface of the operating and/or display element, it is possible to specify the orientation of the image on the display surface when the field device is de-energized before the actual device start (de-energized state).
  • the mechanically specified orientation of the image is recognized and the image to be displayed on the display surface is aligned or rotated accordingly.

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Abstract

Feldgerät der Automatisierungstechnik (1) umfassend: - ein Feldgerätegehäuse (1.1), welches einen Innenraum (1.3) umfasst; - ein Bedien- und/oder Anzeigenelement (2) mit einer, vorzugsweise runden, rechteckigen oder quadratischen Bildfläche (2.1); - eine mechanisch betätigbare Einrichtung (3), die dazu eingerichtet ist, eine angedachte Ausrichtung eines auf der Bildfläche (2.1) des Bedien- und/oder Anzeigenelements (2) darzustellenden Bildes, vorzugsweise auch in einem stromlosen Zustand des Feldgerätes, mechanisch vorzugeben; - eine in dem Innenraum (1.3) angeordnete elektronische Schaltung (4), die dazu eingerichtet ist, eine durch die mechanisch betätigbare Einrichtung (3) vorgegebene Ausrichtung des Bildes zu erkennen und ferner das Bedien- und/oder Anzeigenelement (2) derartig anzusteuern, dass das Bild auf der Bildfläche (2.1) entsprechend der mechanisch vorgegeben Ausrichtung, vorzugsweise in einem nicht stromlosen Zustand des Feldgerätes, angezeigt wird.

Description

Feldgerät der Automatisierungstechnik
Die Erfindung bezieht sich auf ein Feldgerät der Automatisierungstechnik sowie ein Verfahren zum Bedienen eines solchen Feldgeräts der Automatisierungstechnik.
In der Prozess- und Fabrikautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen dienen. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Sensoren, wie beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperatur-messgeräte, pH-Redoxpotentialmessgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, etc., welche die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessgrößen dienen Aktoren, wie zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann.
Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Neben den zuvor genannten Sensoren und Aktoren werden als Feldgeräte allgemein auch solche Einheiten bezeichnet, die direkt an einem Feldbus angeschlossen sind und zur Kommunikation mit den übergeordneten Einheiten dienen, wie z.B. Remote I/Os, Gateways, Linking Devices und Wireless Adapters.
Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress + Hauser-Gruppe hergestellt und vertrieben.
Um bspw. Einstellung am Feldgerät durchzuführen und/oder aktuelle Messwerte abzurufen, weisen derartige Feldgeräte ein Bedien- und/oder Anzeigenelement auf. Diese müssen je nach Einbaulage des Feldgerätes ausgerichtet werden. In manchen Situationen ist es notwendig, dass die Ausrichtung mechanisch oder in einem (noch) stromlosen Zustand des Feldgerätes erfolgt. Daher werden heutzutage die Bedien- und/oder Anzeigenelemente auf einer separaten Leiterplatte bzw. Platine ausgebildet, die wiederum mit einer auf zumindest einer weiteren Leiterplatte ausgebildeten Elektronik des Feldgerätes elektrisch verbunden werden. Die elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte mit dem Bedien- und/oder Anzeigenelement und der Elektronik des Feldgerätes erfolgt dabei üblicherweise über einen Stecker, ein Kabel, einen Schleifkontakt, oder ähnliches.
Nachteilig an diesem Aufbau ist, dass zumindest zwei Leiterplatten verwendet werden müssen und ferner auch, dass die Leiterplatten über entsprechende Verbindungstechnik elektrisch miteinander verbunden werden müssen. Beides führt zu relativ hohen Kosten bei der Fertigung des Feldgerätes.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine einfache und insbesondere kostengünstige Variante vorzuschlagen, mittels derer eine Ausrichtung des Bedien- und/oder Anzeigenelementes möglich ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Feldgerät der Automatisierungstechnik gemäß Patentanspruch 1 und das Verfahren gemäß Patentanspruch 10.
Das erfindungsgemäße Feldgerät der Automatisierungstechnik umfasst:
- ein Feldgerätegehäuse, welches einen Innenraum umfasst;
- ein Bedien- und/oder Anzeigenelement mit einer, vorzugsweise runden, rechteckigen oder quadratischen Bildfläche;
- eine mechanisch betätigbare Einrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine angedachte Ausrichtung eines auf der Bildfläche des Bedien- und/oder Anzeigenelements darzustellenden Bildes, vorzugsweise auch in einem stromlosen Zustand des Feldgerätes, mechanisch vorzugeben;
- eine in dem Innenraum angeordnete elektronische Schaltung, die dazu eingerichtet ist, eine durch die mechanisch betätigbare Einrichtung vorgegebene Ausrichtung des Bildes zu erkennen und ferner das Bedien- und/oder Anzeigenelement derartig anzusteuern, dass das Bild auf der Bildfläche entsprechend der mechanisch vorgegeben Ausrichtung, vorzugsweise in einem nicht stromlosen Zustand des Feldgerätes, angezeigt wird.
Erfindungsgemäß wird ein Feldgerät der Automatisierungstechnik vorgeschlagen, bei dem mittels einer mechanisch betätigbaren Einrichtung, wie bspw. eine Abdeckkappe, anhand der durch die mechanisch betätigbare Einrichtung vorgegebene Ausrichtung der Bildfläche, welche Betätigung insbesondere auch in einem stromlosen Zustand erfolgen kann, eine digitale Drehung der Bildfläche im eigentlichen Betriebszustand des Feldgerätes möglich ist.
Der stromlose Zustand bezeichnet hierbei den Zustand, bei dem das Feldgerät nicht von einer externen Quelle, wie bspw.
Messumformerspeisegerät oder über eine 4-20 mA Zweidrahtleitung mit Strom versorgt wird. Üblicherweise ist dieser Zustand bei der Inbetriebnahme des Feldgerätes gegeben, bei dem das Feldgerät an der gewünschten Messstelle montiert und ggfl. auch elektrisch kontaktiert wird, aber zu diesem Zeitpunkt noch keine externe Stromversorgung erfolgt. Der stromlose Zustand kann bspw. aber auch einen ausgeschalteten Zustand des Feldgerätes umfassen, bei dem das Feldgerät vollständig in Betrieb genommen wurde, aber gerade nicht eingeschaltet ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgerätes der Automatisierungstechnik kann vorsehen, dass die mechanisch betätigbare Einrichtung derartig ausgeführt ist, dass diese eine Vielzahl von unterschiedlichen, vorzugsweise diskreten, besonders bevorzugt zumindest zwei, besonders bevorzugt vier, ganz besonders bevorzugt genau vier, mechanisch einzustellenden Einstellpositionen ermöglicht, wobei jede Einstellposition einer bestimmten angedachten Ausrichtung des Bildes auf der Bildfläche des Bedien- und/oder Anzeigenelements entspricht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgerätes der Automatisierungstechnik kann vorsehen, dass die mechanisch betätigbare Einrichtung eine Abdeckkappe umfasst, die derartig ausgeführt ist, dass diese über zumindest einen Teil der elektronischen Schaltung anbringbar, insb. aufsteckbar ist und ferner eine, vorzugsweise runde, rechteckige oder quadratische Öffnung umfasst, die derartig ausgeführt ist, dass die Öffnung zumindest den Teil des Bedien- und/oder Anzeigenelements mit der Bildfläche aufnehmen kann und wobei die mechanisch betätigbare Einrichtung ferner dazu eingerichtet ist, dass durch Anbringen der Abdeckkappe über dem zumindest einen Teil der elektronischen Schaltung in unterschiedlichen Anbringpositionen die mechanisch vorzugebende, angedachte Ausrichtung des Bildes auf der Bildfläche des Bedien- und/oder Anzeigenelements vornehmbar ist. Insbesondere kann die Ausgestaltung vorsehen, dass das Feldgerät ferner einen Elektronikbecher mit einer Becheröffnung umfasst, der in dem Innenraum des Feldgerätes angeordnet ist, wobei die elektronische Schaltung und das Bedien- und/oder Anzeigenelement zumindest teilweise in den Elektronikbecher eingebracht sind und das Bedien- und/oder Anzeigenelement derartig in dem Elektronikbecher angeordnet ist, dass die Bildfläche zu der Becheröffnung zeigt, wobei die Abdeckkappe derartig ausgeführt ist, dass diese an einem die Becheröffnung ausbildenden Rand des Elektronikbechers anbringbar, insb. aufsteckbar bzw. angebracht, insb. aufgesteckt ist.
Eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgerätes der Automatisierungstechnik kann vorsehen, dass die mechanisch betätigbare Einrichtung ein Potentiometer, einen mechanischen Wahlschalter, einen Joystick, oder dergleichen umfasst.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgerätes der Automatisierungstechnik kann vorsehen, dass die Bildfläche des Bedien- und/oder Anzeigenelementes zumindest ausschnittsweise berührempfindlich ausgebildet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgerätes der Automatisierungstechnik kann vorsehen, dass das Feldgerät ferner ein Sensor- und/oder Aktorelement zum Erfassen und/oder Stellen zumindest einer Prozessgröße umfasst, wobei die elektronische Schaltung ferner dazu eingerichtet ist, das Sensor- und/oder Aktorelement zu betreiben. Insbesondere kann die Ausgestaltung vorsehen, dass die elektronische Schaltung nicht mehr als zwei, vorzugsweise genau eine Leiterplatte sowohl zum Betreiben des Sensor- und/oder Aktorelements als auch zum Ansteuern des Bedien- und/oder Anzeigenelements umfasst.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgerätes der Automatisierungstechnik kann vorsehen, dass die elektronische Schaltung dazu eingerichtet ist, die durch die mechanisch betätigbare Einrichtung vorgegebene Ausrichtung des Bildes kapazitiv oder elektromechanisch, insb. durch einen Schalter, einen Taster, eine Kurzschlussbrücke o.ä. zu erkennen.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bedienen eines Feldgeräts der Automatisierungstechnik nach einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen, aufweisend die Folgenden Schritte:
- Betätigen der mechanisch betätigbaren Einrichtung durch einen Bediener derart, dass der Bediener eine angedachte Ausrichtung des darzustellenden Bildes mechanisch vorgibt;
- Einschalten des Feldgerätes, so dass die elektronische Schaltung sich in einem nicht stromlosen Zustand befindet;
- Erkennen der durch die mechanisch betätigbare Einrichtung vorgegebene Ausrichtung des Bildes durch die elektronische Schaltung;
- Darstellen des Bildes auf der Bildfläche des Bedien- und/oder Anzeigenelements entsprechend der durch die mechanisch betätigbare Einrichtung vorgegebenen Ausrichtung des Bildes.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorsehen, dass das Betätigen der mechanisch betätigbaren Einrichtung in einem stromlosen Zustand des Feldgerätes erfolgt, bei dem das Feldgerät nicht an eine Strom- bzw. Spannungsquelle, insb. ein Messumformerspeisegerät, angeschlossen ist, durchgeführt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorsehen, dass nach dem Betätigen der mechanisch betätigbaren Einrichtung durch den Bediener das Feldgerät an eine Strom- bzw. Spannungsquelle angeschlossen wird. Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik, und
Fig. 2: eine erfindungsgemäß ausgebildete im stromlosen Zustand des Feldgerätes mechanisch betätigbare Einrichtung zum Vorgeben einer Ausrichtung einer Bildfläche des Bedien- und/oder Anzeigenelements.
Figur 1 zeigt einen üblichen Aufbau eines Feldgeräts der Automatisierungstechnik 1 . Das Feldgerät weist ein Gehäuse 2 auf, welches einen Innenraum 3 umschließt. Üblicherweise umfasst das Gehäuse einen Gehäusedeckel 1 .2, der auf bzw. an einem Gehäuseboden 1 .4 befestigt ist, z.B. durch Aufschrauben. Das Feldgerät 1 umfasst ferner ein an dem Gehäuse 1.1 angeordnetes Sensor- und/oder Aktorelement 5 zum Stellen und/oder Erfassen einer Prozessgröße sowie eine in dem Innenraum 1.3 eingebrachte elektronische Schaltung 4, die dazu ausgebildet ist, das Sensor- und/oder Aktorelement 5 zu betreiben.
Um eine Bedienung/Parametrierung des Feldgerätes zu ermöglichen und/oder Information, z.B. betreffend der zu erfassenden oder zu stellenden Prozessgröße, anzuzeigen, weist das Feldgerät 1 eine Bedien- und/oder Anzeigenelement 2 auf. Das Bedien- und/oder Anzeigenelement 2 kann, wie in Fig. 1 skizziert, in einer Gehäusewandung des Feldgerätes, vorzugsweise in den Gehäusedeckel 1 .2 des Feldgerätes eingelassen sein. Alternativ kann das Bedien- und/oder Anzeigenelement 2 auch auf einer Außenseite der Gehäusewand befestigt sein. Das Bedien- und/oder Anzeigenelement 2 weist eine quadratische Bildfläche zur Darstellung der Informationen in Form eines Bildes auf. Alternativ kann die Bildfläche auch rund ausgebildet sein. Die Bildfläche 2.1 des Bedien- und/oder Anzeigenelementes 2 kann zumindest ausschnittsweise berührempfindlich ausgebildet sein. Die elektronische Schaltung 4 ist ferner dazu eingerichtet, eine Bildfläche 2.1 des Bedien- und/oder Anzeigenelements 2 anzusteuern, so dass auf der Bildfläche die gewünschten Informationen angezeigt werden. Dies bedeutet, dass die elektronische Schaltung dafür eingerichtet sein kann, sowohl das Sensor- und/oder Aktorelement zu betreiben als auch das Bedien- und/oder Anzeigenelement anzusteuern. Vorzugsweise ist die elektronische Schaltung derartig ausgebildet, dass diese aus genau einer mit entsprechenden Bauteilen bestückten Leiterplatte besteht, die auch das Bedien- und/oder Anzeigenelement mitumfasst, so dass hierfür nicht, wie im Stand der Technik üblich, zwei Leiterplatten verwendet werden müssen.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildet im stromlosen Zustand des Feldgerätes mechanisch betätigbare Einrichtung zum Vorgeben einer Ausrichtung einer Bildfläche des Bedien- und/oder Anzeigenelements. Um eine angedachte Ausrichtung des auf der Bildfläche des Bedien- und/oder Anzeigenelements darzustellenden Bildes mechanisch vornehmen zu können, ist die mechanisch betätigbare Einrichtung derartig ausgeführt, dass diese eine Vielzahl von unterschiedlichen diskreten mechanisch einzustellenden Einstellpositionen ermöglicht. Dies kann auf unterschiedliche Art und Weise realisiert werden.
In dem in Fig. 2 konkret dargestellten Ausführungsbeispiel weist die mechanisch betätigbare Einrichtung eine mechanisch kodierte runde Abdeckkappe bzw. Display-Blende und einen Elektronikbecher auf. Der Elektronikbecher dient zur Aufnahme der elektronischen Schaltung und/oder des Bedien- und/oder Anzeigenelements und ist in den Innenraum des Feldgerätegehäuses eingebracht. Das Bedien- und/oder Anzeigenelement ist dabei derartig in dem Elektronikbecher orientiert, dass die Bildfläche 2.1 des Bedien- und/oder Anzeigenelements zu der Becheröffnung 6.1 zeigt. Die Abdeckkappe ist derartig ausgestaltet, dass diese auf eine Becheröffnung des Elektronikbechers aufsteckbar ist. Alternativ kann die mechanisch betätigbare Einrichtung auch in Form eines mechanisch bedienbaren Potentiometers, eines mechanisch bedienbaren Wahlschalters, eines mechanisch bedienbaren Joysticks, oder dergleichen ausgebildet sein.
Gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die mechanisch betätigbare Einrichtung 3 derartig ausgeführt, dass diese vier diskrete mechanisch einzustellende Einstellpositionen ermöglicht. Hierfür ist die Abdeckkappe derartig ausgeführt, dass diese in 90° Schritten gedreht werden kann und bei den entsprechenden Einstellpositionen (0°, 90°, 180°; 270°) auf der Öffnung des Elektronikbechers anbringbar, insb. aufsteckbar ist. Die Abdeckkappe wird somit um eine Rotationsachse der Bildfläche gedreht. Jede der mechanisch einstellbaren Einstellpositionen kennzeichnet dabei eine spezielle angedachte Ausrichtung des Bildes auf der Bildfläche. Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt vier diskret mechanisch einstellbare Einstellpositionen. Die Erfindung ist jedoch grundsätzlich auch für eine beliebig andere Anzahl von unterschiedlich diskret mechanisch einzustellenden Einstellpositionen übertragbar.
Zur Erfassung der jeweiligen Einstellposition kann die Abdeckkappe kodiert sein. Beispielsweise kann sie an einer zu der Öffnung orientierten Seite (Unterseite) ein Kodierungselement, bspw. in Form einer Nase o.ä. aufweisen, welches an der jeweiligen Einstellposition elektromechanisch, bspw. durch einen elektrischen Schalter, Taster oder auch eine durch die Nase verursachte Kurzschlussbrücke, erfasst werden kann. Alternativ kann die Erfassung der Nase auch durch eine kapazitive Auswerteeinheit erfolgen, bei der das Vorhandensein der Nase kapazitiv erfolgt. Die Drehung bzw. Rotation der Abdeckkappe erfolgt vorzugsweise in dem stromlosen Zustand des Feldgerätes. Also beispielsweise bei der Montage/Inbetriebnahme des Feldgerätes an der gewünschten Messstelle, z.B. an/auf einem Tank.
Ferner umfasst die Abdeckkappe eine zu der geometrischen Ausgestaltung der Bildfläche des Bedien- und/oder Anzeigenelements 2 korrespondierende quadratische Öffnung auf, die zur Aufnahme der Bildfläche im eingesteckten Zustand dient. Dies bedeutet, die Öffnung ist derartig bemessen, dass diese zumindest den Teil des Bedien- und/oder Anzeigenelements 2 mit der Bildfläche 2.1 nicht überdeckt, wenn die die Abdeckkappe auf der Öffnung des Elektronikbechers angeordnet ist. In dem Fall, dass das Bedien- und/oder Anzeigenelement eine runde Bildfläche aufweist, weist selbstverständlich auch die Abdeckkappe eine runde Öffnung auf.
Zur Anbringung der Abdeckkappe auf der Öffnung des Elektronikbechers kann die Abdeckkappe 3.1 derartig ausgeführt sein, dass diese an einem die Becheröffnung 6.1 ausbildenden Rand des Elektronikbechers 6.2 anbringbar ist. Dies kann beispielsweise durch einen entsprechend ausgebildeten Rastmechanismus erfolgen, bei dem die Abdeckkappe mit einer äußerlich, nach innen gerichtete Wulst in eine umlaufende, nach außen zeigende Nut des Elektronikbechers eingreift.
Durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Feldgerät mit einer mechanisch betätigbaren Einrichtung zum Vorgeben einer Ausrichtung einer Bildfläche des Bedien- und/oder Anzeigenelements ist es möglich, die Ausrichtung des Bildes auf der Bildfläche im stromlosen Zustand des Feldgerätes vor dem eigentlichen Gerätestart (stromloser Zustand) festzulegen. Beim Gerätestart, also in dem Fall, dass das Feldgerät mit Strom versorgt wird, wird die mechanisch vorgegeben Ausrichtung des Bildes erkannt und das auf der Bildfläche darzustellende Bild entsprechend ausgerichtet bzw. gedreht.
Bezugszeichenliste Feldgerät Feldgerätegehäuse Deckel des Feldgerätegehäuse Innnenraum des Feldgerätes Bedien- und/oder Anzeigenelement Bildfläche Mechanisch betätigbare Einrichtung Abdeckkappe Öffnung der Abdeckkappe Einstellposition Elektronische Schaltung Leiterplatte der elektronischen Schaltung Schalter, Taster, Kurzschlussbrücke, etc. Sensor- und/oder Aktorelement Elektronikbecher Becheröffnung Rand des Elektronikbechers

Claims

Patentansprüche
1 . Feldgerät der Automatisierungstechnik (1 ) umfassend:
- ein Feldgerätegehäuse (1.1 ), welches einen Innenraum (1.3) umfasst;
- ein Bedien- und/oder Anzeigenelement (2) mit einer, vorzugsweise runden, rechteckigen oder quadratischen Bildfläche (2.1 );
- eine mechanisch betätigbare Einrichtung (3), die dazu eingerichtet ist, eine angedachte Ausrichtung eines auf der Bildfläche (2.1 ) des Bedien- und/oder Anzeigenelements (2) darzustellenden Bildes, vorzugsweise auch in einem stromlosen Zustand des Feldgerätes, mechanisch vorzugeben;
- eine in dem Innenraum (1.3) angeordnete elektronische Schaltung (4), die dazu eingerichtet ist, eine durch die mechanisch betätigbare Einrichtung (3) vorgegebene Ausrichtung des Bildes zu erkennen und ferner das Bedien- und/oder Anzeigenelement (2) derartig anzusteuern, dass das Bild auf der Bildfläche (2.1 ) entsprechend der mechanisch vorgegeben Ausrichtung, vorzugsweise in einem nicht stromlosen Zustand des Feldgerätes, angezeigt wird.
2. Feldgerät der Automatisierungstechnik nach Anspruch 1 , wobei die mechanisch betätigbare Einrichtung (3) derartig ausgeführt ist, dass diese eine Vielzahl von unterschiedlichen, vorzugsweise diskreten, besonders bevorzugt zumindest zwei, besonders bevorzugt vier, ganz besonders bevorzugt genau vier, mechanisch einzustellenden Einstellpositionen (3.3) ermöglicht, wobei jede Einstellposition (3.3) einer bestimmten angedachten Ausrichtung des Bildes auf der Bildfläche (2.1) des Bedien- und/oder Anzeigenelements (2) entspricht.
3. Feldgerät der Automatisierungstechnik nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mechanisch betätigbare Einrichtung (3) eine Abdeckkappe (3.1 ) umfasst, die derartig ausgeführt ist, dass diese über zumindest einen Teil der elektronischen Schaltung (4) anbringbar, insb. aufsteckbar ist und ferner eine, vorzugsweise runde, rechteckige oder quadratische Öffnung (3.2) umfasst, die derartig ausgeführt ist, dass die Öffnung (3.2) zumindest den Teil des Bedien- und/oder Anzeigenelements (2) mit der Bildfläche (2.1 ) aufnehmen kann und wobei die mechanisch betätigbare Einrichtung (3) ferner dazu eingerichtet ist, dass durch Anbringen der Abdeckkappe (3.1 ) über dem zumindest einen Teil der elektronischen Schaltung (4) in unterschiedlichen Anbringpositionen die mechanisch vorzugebende, angedachte Ausrichtung des Bildes auf der Bildfläche (2.1 ) des Bedien- und/oder Anzeigenelements (2) vornehmbar ist.
4. Feldgerät der Automatisierungstechnik nach dem vorhergehenden Anspruch, ferner umfassend einen Elektronikbecher (6) mit einer Becheröffnung (6.1 ), der in dem Innenraum (1.3) des Feldgerätes (1 ) angeordnet ist, wobei die elektronische Schaltung (4) und das Bedien- und/oder Anzeigenelement (2) zumindest teilweise in den Elektronikbecher (6) eingebracht sind und das Bedien- und/oder Anzeigenelement (2) derartig in dem Elektronikbecher (6) angeordnet ist, dass die Bildfläche (2.1 ) zu der Becheröffnung (6.1 ) zeigt, wobei die Abdeckkappe (3.1 ) derartig ausgeführt ist, dass diese an einem die Becheröffnung (6.1 ) ausbildenden Rand des Elektronikbechers (6.2) anbringbar, insb. aufsteckbar bzw. angebracht, insb. aufgesteckt ist.
5. Feldgerät der Automatisierungstechnik nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mechanisch betätigbare Einrichtung (3) ein Potentiometer, einen mechanischen Wahlschalter, einen Joystick, oder dergleichen umfasst.
6. Feldgerät der Automatisierungstechnik nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bildfläche (2.1 ) des Bedien- und/oder Anzeigenelementes (2) zumindest ausschnittsweise berührempfindlich ausgebildet ist.
7. Feldgerät der Automatisierungstechnik nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Sensor- und/oder Aktorelement (5) zum Erfassen und/oder Stellen zumindest einer Prozessgröße, wobei die elektronische Schaltung (4) ferner dazu eingerichtet ist, das Sensor- und/oder Aktorelement (5) zu betreiben.
8. Feldgerät der Automatisierungstechnik nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die elektronische Schaltung (4) nicht mehr als zwei, vorzugsweise genau eine Leiterplatte (4.1 ) sowohl zum Betreiben des Sensor- und/oder Aktorelements als auch zum Ansteuern des Bedien- und/oder Anzeigenelements umfasst.
9. Feldgerät der Automatisierungstechnik nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektronische Schaltung (4) dazu eingerichtet ist, die durch die mechanisch betätigbare Einrichtung vorgegebene Ausrichtung des Bildes kapazitiv oder elektromechanisch, insb. durch einen Schalter, einen Taster, eine Kurzschlussbrücke o.ä. zu erkennen.
10. Verfahren zum Bedienen eines Feldgeräts der Automatisierungstechnik nach Anspruch 1 , aufweisend die Folgenden Schritte:
- Betätigen der mechanisch betätigbaren Einrichtung (3) durch einen Bediener derart, dass der Bediener eine angedachte Ausrichtung des darzustellenden Bildes mechanisch vorgibt;
- Einschalten des Feldgerätes (1 ), so dass die elektronische Schaltung (4) sich in einem nicht stromlosen Zustand befindet;
- Erkennen der durch die mechanisch betätigbare Einrichtung (3) vorgegebene Ausrichtung des Bildes durch die elektronische Schaltung (4);
- Darstellen des Bildes auf der Bildfläche (2.1 ) des Bedien- und/oder Anzeigenelements (2) entsprechend der durch die mechanisch betätigbare Einrichtung (3) vorgegebenen Ausrichtung des Bildes.
11 .Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Betätigen der mechanisch betätigbaren Einrichtung (3) in einem stromlosen Zustand des Feldgerätes (1 ) erfolgt, bei dem das Feldgerät (1 ) nicht an eine Strom- bzw. Spannungsquelle, insb. ein Messumformerspeisegerät, angeschlossen ist, durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , wobei nach dem Betätigen der mechanisch betätigbaren Einrichtung (3) durch den Bediener das Feldgerät (1 ) an eine Strom- bzw. Spannungsquelle angeschlossen wird.
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