EP4635136A1 - Verfahren zur informationsübertragung mittels eines 2-leiter messgeräts - Google Patents

Verfahren zur informationsübertragung mittels eines 2-leiter messgeräts

Info

Publication number
EP4635136A1
EP4635136A1 EP23817697.8A EP23817697A EP4635136A1 EP 4635136 A1 EP4635136 A1 EP 4635136A1 EP 23817697 A EP23817697 A EP 23817697A EP 4635136 A1 EP4635136 A1 EP 4635136A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
time
information
measurement
measuring device
transmission
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.)
Pending
Application number
EP23817697.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lars KARWECK
Volker Frey
Alexander Vogel
Sascha D'angelico
Tanja Haag
Alexey Malinovskiy
Christoph Schmitt
Nicolas Schönborn
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 EP4635136A1 publication Critical patent/EP4635136A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/12—Arrangements for remote connection or disconnection of substations or of equipment thereof

Definitions

  • the invention relates to a method, in particular a computer-implemented method, for information transmission by means of a 2-wire measuring device.
  • Measuring devices in process and automation technology are used to monitor and/or determine at least one process variable of a medium, for example a chemical or physical one.
  • a medium for example a chemical or physical one.
  • measuring devices all field devices that are used close to the process and that provide or process process-relevant information are referred to as measuring devices.
  • a large number of such measuring devices are manufactured and sold by companies in the Endress + Hauser Group.
  • the process variable to be determined by the measuring device can be the fill level, the flow, the pressure, the temperature, the pH value, a redox potential or the conductivity of the respective medium.
  • Measuring devices for measuring the fill level are designed in particular as microwave fill level measuring devices, ultrasonic fill level measuring devices, time domain reflectometric fill level measuring devices (TDR), radiometric fill level measuring devices, capacitive fill level measuring devices, conductive fill level measuring devices and vibronic fill level measuring devices.
  • Measuring devices for measuring the flow work according to the Coriolis, ultrasonic, vortex, thermal and/or magnetic inductive measuring principle.
  • Pressure measuring devices are preferably so-called absolute, relative or differential pressure devices.
  • a measuring device typically comprises a sensor that comes into contact with the process at least partially and/or at least temporarily, and an electronic unit that serves, for example, to detect signals, evaluate signals and/or supply signals.
  • the electronic unit of the measuring device is typically arranged in a housing and additionally has at least one connection element for connecting the Electronic unit to the sensor and/or an external unit and to transmit data and/or energy.
  • Measuring devices can be connected to a higher-level unit, such as a control unit or a control system, via a two-wire line, i.e. a line with two separate wires.
  • the measured values of the sensors are communicated to the higher-level unit in analog form as a 4-20 mA current signal.
  • the measuring devices can also be supplied with energy via the two-wire line, but the energy available in this way is quite limited. If a measuring device requires more energy than can be provided via the two-wire line, three- or four-wire lines are used, for example.
  • measuring devices are designed as slaves and are cyclically queried by a master, which is often a higher-level unit. After the corresponding request from the master, the measuring device sends its measurement data or information to the master. The cyclical query of the measuring device's data by the master ensures the order and temporal structuring of the data received from the master. The measuring device itself does not send any time-related information to the master.
  • the task to be solved is therefore to provide a method with an improved information transfer between a measuring device and a higher-level unit.
  • the object underlying the invention is achieved by a method, in particular a computer-implemented method, for transmitting information by means of a 2-wire measuring device comprising a communication unit for transmitting at least one item of information to a higher-level unit, comprising the following method steps:
  • the measuring device acts as a master and is able to send information to the higher-level unit using the communication unit. So that the at least one piece of information can be classified in the higher-level unit, the at least one piece of information is provided with a time stamp and an address.
  • the higher-level unit can identify the measuring device using the address of the measuring device.
  • the measurement vector transmitted to the higher-level unit can be sorted chronologically using the time stamp. This makes it easier to structure the large amount of information (including from other measuring devices) that is transmitted to the higher-level unit.
  • the measurement vector is transmitted using the NAMUR Open Architecture.
  • the NAMUR Open Architecture offers a standardized information model that enables secure transmission of information from the process environment, in this case from the measuring device, to the higher-level unit.
  • an IP address is assigned to the measuring device. Automatic access to the measuring device is possible using the IP address.
  • a further embodiment provides that the information transmission is carried out at predeterminable times, in particular cyclically.
  • the predeterminable times can, for example, be based on the frequency of recording the at least one piece of information by the measuring device.
  • an information time is determined which corresponds to a recording time for recording the at least one piece of information using the measuring device.
  • the recording time is for example, a measurement time, i.e. the time at which the measured value was recorded.
  • the information time can facilitate the temporal sorting of the measurement vector in the higher-level unit.
  • a reference time is recorded in relation to the factory time, system time or time of the higher-level unit.
  • a reference time in a system or factory is specified by a master, in particular by the higher-level unit.
  • the information time is compared with the reference time, whereby, for example, time synchronization is carried out.
  • time synchronization is an adjustment of the information time to the reference time in the measuring device.
  • the higher-level unit can be designed to transmit the reference time to the measuring device, possibly cyclically. In this case, the measuring device can recognize whether there is a deviation between the information time and the reference time and carry out time synchronization if necessary.
  • a transmission time is recorded which corresponds to a transmission time of the at least one piece of information.
  • the transmission time corresponds to the transmission point time of the at least one piece of information, i.e. the time at which the measurement vector with the at least one piece of information is sent from the measuring device to the higher-level unit.
  • the transmission time is matched by a reception time which corresponds to a reception time of the at least one piece of information by the higher-level unit.
  • the time stamp used is at least the measurement time, a time difference between the measurement time and the reference time, the transmission time and/or a dead time, which is a time difference between the measurement time and the transmission time.
  • the method comprises the further steps: transmission of several measurement vectors to the higher-level unit according to predefinable transmission times, whereby a first and a second measurement vector form a measurement vector pair and the second measurement vector is transmitted with a defined time interval after the first measurement vector, storage of the reception times of the measurement vectors by the higher-level unit, determination of a transit time and/or an uncertainty of the transit time between the communication unit and the higher-level unit based on the transmission times and the reception times of the measurement vectors.
  • a runtime between the communication unit of the measuring device and the higher-level unit can be determined.
  • the runtime is also known as latency.
  • the latency usually has a so-called jitter, an uncertainty, which is caused by an irregular time delay in the transmission between the measuring device and the higher-level unit.
  • the address of the measuring device is given by a measuring location for recording the at least one piece of information.
  • the measuring location is in particular the location at which the measuring device is arranged.
  • the at least one piece of information is a measured value.
  • the measurement vector contains a measurement uncertainty with respect to the measured value, the measurement time and/or the measurement location.
  • the object is achieved according to the invention by a computer program for determining at least one process variable of a medium with computer-readable program code elements which, when executed on a computer, cause the computer to carry out a method according to at least one of the preceding embodiments.
  • the object is further achieved by a computer program product with a computer program according to the previous embodiment and at least one computer-readable medium on which at least the computer program is stored.
  • Fig. 1 a schematic representation of a measuring device and a higher-level unit.
  • Fig. 2 a schematic representation of the cyclic transmission of measurement vector pairs.
  • the method according to the invention is applicable to all types of measuring instruments, a non-limiting selection of which was mentioned above.
  • Fig. 1 shows a measuring device D, which is connected to a higher-level unit E by means of a 2-wire line.
  • the measuring device D has a communication unit K, which is set up to transmit information to the higher-level unit E and to receive information from the higher-level unit E.
  • the measuring device D is attached to a measuring location 0 on a container B, in Fig. 1 a pipe, in which a medium M is located.
  • the measuring device D is set up to determine and/or monitor at least one process variable of the medium.
  • the higher-level unit E can Computing unit R, which is designed to send, receive and process information.
  • At least one piece of information is provided with a time stamp and an address of the measuring device D.
  • the address of the measuring device D can be given by the measurement location 0 at which the at least one piece of information was recorded.
  • an IP address can be assigned to the measuring device D.
  • the time stamp is in particular the measurement time, a time difference between the measurement time and the reference time, the transmission time and/or a dead time, which is a time difference between the measurement time and the transmission time.
  • the at least one piece of information can, for example, be a measured value of the measuring device D.
  • the at least one piece of information, the time stamp and the address of the measuring device D form a measurement vector, which optionally contains a measurement uncertainty with regard to the measured value, the measurement time and/or the measurement location 0.
  • the measurement vector is transmitted to the higher-level unit E using the communication unit K.
  • the NAMUR open architecture can be used for the transmission, for example.
  • the transmission of the measurement vector is carried out in particular at predeterminable times.
  • an information time can be determined which corresponds to a recording time for recording the at least one piece of information using the measuring device D.
  • Another optional method step provides that a reference time is recorded in relation to the factory time, system time, time of the higher-level unit E.
  • a transmission time can be recorded which corresponds to a transmission time of the at least one piece of information.
  • This additionally recorded information ie the information time, the reference time and/or the transmission time, can be used to improve the temporal classification of the at least one piece of information in the higher-level unit. If necessary, the information time can be compared with its reference time and time synchronization can be carried out.
  • the transit time and/or an uncertainty of the transit time between the communication unit K and the higher-level unit E can also be determined.
  • several measurement vectors are transmitted to the higher-level unit E using the communication unit K.
  • a defined time interval is set between the transmission of a first and second measurement vector, which can be stored in particular in the measuring device D and in the higher-level unit E.
  • the time interval between the transmission of the second measurement vector and the first measurement vector can vary or be defined.
  • FIG. 2 This optional method is shown schematically in Fig. 2.
  • the upper time axis to shows the time axis of the measuring device D, while the lower axis represents the time axis of the higher-level unit E; in this example, this is the time axis of the reference time tret.
  • the measuring device D sends several measurement vectors to the higher-level unit E at transmission times tvn via the communication unit K.
  • a first measurement vector and a second measurement vector form a measurement vector pair, the respective transmission times tvi and tv2 of which are separated by a defined time interval Atr.
  • the time interval between the measurement vector pairs i.e. between tv2 and tvi , can vary or be cyclical.
  • the transmission time tvn and the reception times tref can be used to determine the propagation time and/or an uncertainty of the propagation time between the communication unit K and the higher-level unit E. This is done in particular by means of a statistical comparison of the time intervals Ati,2,3,... of the reception times tret between the first and second measurement vector of the respective measurement vector pair.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, insbesondere computerimplementiertes Verfahren, zur Informationsübertragung mittels eines 2-Leiter Messgeräts (D) umfassend eine Kommunikationseinheit (K) zur Übertragung von zumindest einer Information an eine übergeordnete Einheit (E), umfassend folgende Verfahrensschritte: - Versehen der zumindest einen Information mit einem Zeitstempel und mit einer Adresse, und - Übertragung eines Messvektors, umfassend zumindest die zumindest eine Information, einen Zeitstempel und eine Adresse des Messgeräts (D) an die übergeordnete Einheit (E) mittels der Kommunikationseinheit (K).

Description

Verfahren zur Informationsübertragung mittels eines 2-Leiter Messgeräts
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, insbesondere computerimplementiertes Verfahren, zur Informationsübertragung mittels eines 2-Leiter Messgeräts.
Messgeräte in der Prozess- und Automatisierungstechnik dienen der Überwachung und/oder Bestimmung mindestens einer, beispielsweise chemischen oder physikalischen, Prozessgröße eines Mediums. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung werden im Prinzip alle Feldgeräte als Messgerät bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Eine Vielzahl solcher Messgeräte wird von Firmen der Endress + Hauser-Gruppe hergestellt und vertrieben.
Bei der von dem Messgerät zu bestimmenden Prozessgröße kann es sich um den Füllstand, den Durchfluss, den Druck, die Temperatur, den pH-Wert, ein Redoxpotential, oder die Leitfähigkeit des jeweiligen Mediums handeln. Die der Bestimmung der Prozessgröße zugrundeliegenden unterschiedlichen, möglichen Messprinzipien sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden hier nicht weiter erläutert. Messgeräte zur Messung des Füllstands sind insbesondere als Mikrowellen-Füllstandsmessgeräte, Ultraschall- Füllstandsmessgeräte, zeitbereichsreflektometrische Füllstandsmessgeräte (TDR), radiometrische Füllstandsmessgeräte, kapazitive Füllstandsmessgeräte, konduktive Füllstandsmessgeräte und vibronische Füllstandsmessgeräte ausgestaltet. Messgeräte zur Messung des Durchflusses dagegen arbeiten beispielsweise nach dem Coriolis-, Ultraschall-, Vortex-, thermischen und/oder magnetisch induktiven Messprinzip. Bei Druckmessgeräten handelt es sich bevorzugt um sogenannte Absolut-, Relativ- oder Differenzdruckgeräte.
Ein Messgerät umfasst typischerweise einen zumindest teilweise und/oder zumindest zeitweise mit dem Prozess in Berührung kommenden Sensor und eine Elektronikeinheit, welche beispielsweise der Signalerfassung, Signalauswertung und/oder Signalspeisung dient. Die Elektronikeinheit des Messgeräts ist typischerweise in einem Gehäuse angeordnet und verfügt zusätzlich über mindestens ein Anschlusselement zum Anschluss der Elektronikeinheit an den Sensor und/oder eine externe Einheit und zum Übertragen von Daten und/oder Energie.
Messgeräte können über eine Zweidrahtleitung, d.h. eine Leitung mit zwei separat ausgebildeten Adern, mit einer übergeordneten Einheit, wie beispielsweise einer Steuereinheit oder einem Leitsystem, verbunden sein. Die Messwerte der Sensoren werden analog als ein 4-20 mA Stromsignal an die übergeordnete Einheit kommuniziert. Die Energieversorgung der Messgeräte kann ebenfalls über die Zweidrahtleitung erfolgen, jedoch ist die verfügbare Energie auf diesem Weg recht begrenzt. Benötigt ein Messgerät mehr Energie als über die Zweidrahtleitung bereitgestellt werden kann, kommen beispielsweise Drei- oder Vierdrahtleitungen zum Einsatz.
In herkömmlichen Prozessumgebungen sind Messgeräte als Slaves ausgestaltet und werden zyklisch von einem Master, welcher häufig eine übergeordnete Einheit ist, abgefragt. Nach der entsprechenden Anfrage durch den Master sendet das Messgerät seine Messdaten oder Informationen an den Master. Die zyklische Abfrage der Daten des Messgeräts durch den Master sichert dabei die Ordnung und zeitliche Strukturierung der vom Master empfangenen Daten. Das Messgerät selbst sendet keine Zeit betreffenden Informationen an den Master.
Die zu lösende Aufgabe ist es daher, ein Verfahren mit einer verbesserten Informationsübertragung zwischen einem Messgerät und einer übergeordneten Einheit anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst durch ein Verfahren, insbesondere computerimplementiertes Verfahren, zur Informationsübertragung mittels eines 2-Leiter Messgeräts umfassend eine Kommunikationseinheit zur Übertragung von zumindest einer Information an eine übergeordnete Einheit, umfassend folgende Verfahrensschritte:
- Versehen der zumindest einen Information mit einem Zeitstempel und mit einer Adresse, und Übertragung eines Messvektors, umfassend zumindest die zumindest eine Information, den Zeitstempel und eine Adresse des Messgeräts an die übergeordnete Einheit mittels der Kommunikationseinheit.
Im erfindungsgemäßen Verfahren agiert das Messgerät als Master und ist in der Lage, Informationen mittels der Kommunikationseinheit an die übergeordnete Einheit zu senden. Damit die mindestens eine Information in der übergeordneten Einheit eingeordnet werden kann, wird die zumindest eine Information mit einem Zeitstempel und einer Adresse versehen. Anhand der Adresse des Messgeräts kann die übergeordnete Einheit das Messgerät identifizieren. Anhand des Zeitstempels kann der an die übergeordnete Einheit übertragene Messvektor zeitlich einsortiert werden. Dies erleichtert die Strukturierung der Vielzahl an Informationen (u.a. von weiteren Messgeräten), welche an die übergeordnete Einheit übertragen werden.
In einer Ausgestaltung wird der Messvektor mittels der NAMUR-Open- Architektur übertragen. Die NAMUR-Open-Architektur (NOA) bietet ein standardisiertes Informationsmodell, welches eine sichere Übertragung von Informationen aus der Prozessumgebung, in diesem Fall vom Messgerät, an die übergeordnete Einheit ermöglicht.
In einer weiteren Ausgestaltung wird dem Messgerät eine IP-Adresse zugeordnet. Mittels der IP-Adresse ist ein automatischer Zugriff auf das Messgerät möglich.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Informationsübertragung zu vorgebbaren Zeitpunkten, insbesondere zyklisch, durchgeführt wird. Die vorgebbaren Zeitpunkte können sich beispielsweise nach einer Häufigkeit einer Erfassung der mindestens einen Information durch das Messgerät richten.
In einer Weiterbildung des Verfahrens wird eine Informations-Zeit ermittelt, welche einem Erfassungszeitpunkt zur Erfassung der zumindest einen Information mittels des Messgeräts entspricht. In dem Fall, dass die Information ein Messwert ist, handelt es sich bei der Erfassungszeit beispielsweise um einen Mess-Zeitpunkt, also den Zeitpunkt, an welchem der Messwert erfasst wurde. Die Informations-Zeit kann die zeitliche Sortierung des Messvektors in der übergeordneten Einheit erleichtern.
Bevorzugt wird eine Referenzzeit in Bezug auf die Fabrikzeit, Anlagenzeit oder Zeit der übergeordneten Einheit erfasst. In vielen Fällen wird in einer Anlage oder einer Fabrik eine Referenzzeit durch einen Master, insbesondere durch die übergeordnete Einheit, vorgegeben.
Vorzugsweise wird die Informations-Zeit mit der Referenzzeit verglichen, wobei beispielsweise eine Zeitsynchronisation vorgenommen wird. Über die Zeit kann es Abweichungen zwischen der Informations-Zeit, also einer im Messgerät vorliegenden Zeit, und der Referenzzeit geben. Erkennt die übergeordnete Einheit anhand des Vergleichs der Informations-Zeit mit der Referenzzeit, dass eine Abweichung vorliegt, so kann sie eine Zeitsynchronisation des Messgeräts veranlassen. Die Zeitsynchronisation ist eine Anpassung der Informations-Zeit an die Referenzzeit im Messgerät. Alternativ kann die übergeordnete Einheit dazu ausgestaltet sein, die Referenzzeit an das Messgerät, ggf. zyklisch, zu übertragen. In diesem Fall kann das Messgerät erkennen, ob eine Abweichung zwischen der Informations-Zeit und der Referenzzeit vorliegt und bei Bedarf eine Zeitsynchronisation vornehmen.
In einer Ausgestaltung wird eine Sendezeit erfasst, welche einem Sendezeitpunkt der zumindest einen Information entspricht. Die Sendezeit entspricht dem Sendepunktzeit der mindestens einen Information, also demjenigen Zeitpunkt, zu welchem der Messvektor mit der mindestens einen Information vom Messgerät an die übergeordnete Einheit gesendet wird. Der Sendezeit steht eine Empfangszeit gegenüber, welche einem Empfangszeitpunkt der mindestens einen Information durch die übergeordnete Einheit entspricht.
In einer weiteren Ausgestaltung wird als Zeitstempel zumindest die Messzeit, eine Zeitdifferenz zwischen der Messzeit und der Referenzzeit, die Sendezeit und/oder eine Totzeit, welche eine Zeitdifferenz zwischen der Messzeit und der Sendezeit ist, verwendet.
In einer Weiterbildung umfasst das Verfahren die weiteren Schritte: Übertragung mehrerer Messvektoren an die übergeordnete Einheit nach vorgebbaren Sendezeitpunkten, wobei jeweils ein erster und ein zweiter Messvektor ein Messvektorpaar bilden und der zweite Messvektor mit einem definierten Zeitabstand nach dem ersten Messvektor übertragen wird, Speichern der Empfangszeitpunkte der Messvektoren durch die übergeordnete Einheit, Ermittlung einer Laufzeit und/oder einer Unsicherheit der Laufzeit zwischen der Kommunikationseinheit und der übergeordneten Einheit anhand der Sendezeitpunkte und der Empfangszeitpunkte der Messvektoren.
Anhand, insbesondere eines Vergleichs, der Sendezeitpunkte und der Empfangszeitpunkte der Messvektoren kann eine Laufzeit zwischen der Kommunikationseinheit des Messgeräts und der übergeordneten Einheit ermittelt werden. Die Laufzeit ist auch als Latenz bekannt. Üblicherweise weist die Latenz einen sogenannten Jitter, eine Unsicherheit, auf, welcher durch eine unregelmäßige Zeitverzögerung bei der Übertragung zwischen Messgerät und der übergeordneten Einheit zustande kommt.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Adresse des Messgeräts durch einen Messort zur Erfassung der zumindest einen Information gegeben ist. Der Messort ist insbesondere der Ort, an welchen das Messgerät angeordnet ist.
Vorzugsweise handelt es sich bei der zumindest einen Information um einen Messwert.
In einer Ausgestaltung beinhaltet der Messvektor eine Messunsicherheit bezüglich des Messwerts, der Messzeit und/oder des Messorts. Hinsichtlich des Computerprogramms wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Computerprogramm zur Bestimmung zumindest einer Prozessgröße eines Mediums mit computerlesbaren Programmcodeelementen, die, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden, den Computer dazu veranlassen, ein Verfahren nach zumindest einer der vorherigen Ausgestaltungen auszuführen.
Hinsichtlich des Computerprogrammprodukts wird die Aufgabe ferner gelöst durch ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm nach der vorherigen Ausgestaltung und zumindest einem computerlesbaren Medium, auf dem zumindest das Computerprogramm gespeichert ist.
Im Weiteren wird die vorliegende Erfindung anhand der nachfolgenden Figuren Fig. 1-2 näher erläutert werden. Sie zeigen:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines Messgeräts und einer übergeordneten Einheit.
Fig. 2: eine schematische Darstellung der zyklischen Übertragung von Messvektorpaaren.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf alle Arten von Messgeräten anwendbar, von denen einleitend eine nicht-beschränkende Auswahl genannt wurde.
Fig. 1 zeigt ein Messgerät D, welches mittels einer 2-Drahtleitung mit einer übergeordneten Einheit E verbunden ist. Das Messgerät D weist eine Kommunikationseinheit K auf, welche dazu eingerichtet ist, Informationen an die übergeordnete Einheit E zu übertragen und Informationen von der übergeordneten Einheit E zu empfangen. Das Messgerät D ist an einem Messort 0 an einem Behältnis B, in Fig. 1 ein Rohr, angebracht, in welchem sich ein Medium M befindet. Insbesondere ist das Messgerät D dazu eingerichtet, mindestens eine Prozessgröße des Mediums zu bestimmen und/oder zu überwachen. Ggf. kann die übergeordnete Einheit E eine Recheneinheit R aufweisen, welche zum Senden, Empfangen und Verarbeiten von Informationen ausgestaltet ist.
Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einem ersten Verfahrensschritt zumindest eine Information mit einem Zeitstempel und einer Adresse des Messgeräts D versehen. Die Adresse des Messgeräts D kann durch den Messort 0 gegeben sein, an welchem die zumindest eine Information erfasst wurde. Alternativ oder zusätzlich kann dem Messgerät D eine IP-Adresse zugeordnet sein. Der Zeitstempel ist insbesondere die Messzeit, eine Zeitdifferenz zwischen der Messzeit und der Referenzzeit, die Sendezeit und/oder eine Totzeit, welche eine Zeitdifferenz zwischen der Messzeit und der Sendezeit ist. Die zumindest eine Information kann beispielsweise ein Messwert des Messgeräts D sein. Die zumindest eine Information, der Zeitstempel und die Adresse des Messgeräts D bilden einen Messvektor, welcher optional eine Messunsicherheit bezüglich des Messwerts, der Messzeit und/oder des Messorts 0 beinhaltet.
Der Messvektor wird in einem zweiten Verfahrensschritt mittels der Kommunikationseinheit K an die übergeordnete Einheit E übertragen. Bei der Übertragung kann beispielsweise die NAMUR-Open-Architektur eingesetzt werden. Die Übertragung des Messvektors wird insbesondere zu vorgebbaren Zeitpunkten durchgeführt.
Als zusätzlicher Verfahrensschritt kann eine Informations-Zeit ermittelt werden, welche einem Erfassungszeitpunkt zur Erfassung der zumindest einen Information mittels des Messgeräts D entspricht. Ein weiterer optionaler Verfahrensschritt sieht vor, dass eine Referenzzeit in Bezug auf die Fabrikzeit, Anlagenzeit, Zeit der übergeordneten Einheit E erfasst wird. Ferner kann eine Sendezeit erfasst werden, welche einem Sendezeitpunkt der zumindest einen Information entspricht. Diese zusätzlich erfassten Informationen, d.h. die Informations-Zeit, die Referenzzeit und/oder die Sendezeit, können verwendet werden, um die zeitliche Einordnung der zumindest einen Information in der übergeordneten Einheit zu verbessern. Ggf. kann die Informations-Zeit mit derer Referenzzeit verglichen und eine Zeitsynchronisation vorgenommen werden. Anhand eines Messvektorpaars kann zudem die Laufzeit und/oder eine Unsicherheit der Laufzeit zwischen den Kommunikationseinheit K und der übergeordneten Einheit E ermittelt werden. Dazu werden mehrere Messvektoren mittels der Kommunikationseinheit K an die übergeordnete Einheit E übertragen. Zwischen der Übertragung eines jeweils ersten und zweiten Messvektors ist ein definierter Zeitabstand eingestellt, welcher insbesondere im Messgerät D und in der übergeordneten Einheit E hinterlegt sein kann. Der Zeitabstand zwischen der Übertragung des jeweils zweiten Messvektors und des jeweils ersten Messvektors kann variieren oder definiert sein.
Dieses optionale Verfahren ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Die obere zeitliche Achse to zeigt die Zeitachse des Messgeräts D an, während die untere Achse die Zeitachse der übergeordneten Einheit E darstellt, in diesem Beispiel ist das die Zeitachse der Referenzzeit tret Das Messgerät D sendet mittels der Kommunikationseinheit K mehrere Messvektoren zu Sendezeitpunkten tvn an die übergeordnete Einheit E. Dabei bilden jeweils ein erster Messvektor und ein zweiter Messvektor ein Messvektorpaar, deren jeweilige Sendezeitpunkte tvi und tv2 durch einen definierten Zeitabstand Atr getrennt sind. Der Zeitabstand zwischen den Messvektorpaaren, also zwischen tv2 und tvi , kann dabei variieren oder zyklisch sein. Mittels der Pfeile in Fig. 2 wird angedeutet, welcher Messvektor, ausgesendet zu einem bestimmten Sendezeitpunkt tvn, zu welchen Empfangszeitpunkt tret von der übergeordneten Einheit E empfangen wird. Anhand der Sendezeitpunkt tvn und der Empfangszeitpunkte tref kann schließlich die Laufzeit und/oder eine Unsicherheit der Laufzeit zwischen den Kommunikationseinheit K und der übergeordneten Einheit E ermittelt werden. Dies geschieht insbesondere anhand eines statistischen Vergleichs der Zeitabstände Ati ,2,3,... der Empfangszeitpunkte tret zwischen dem jeweils ersten und zweiten Messvektor des jeweiligen Messvektorpaars. Bezugszeichenliste
D Messgerät
K Kommunikationseinheit E übergeordnete Einheit
M Medium
B Behältnis
R Recheneinheit
0 Messort

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren, insbesondere computerimplementiertes Verfahren, zur Informationsübertragung mittels eines 2-Leiter Messgeräts (D) umfassend eine Kommunikationseinheit (K) zur Übertragung von zumindest einer Information an eine übergeordnete Einheit (E), umfassend folgende Verfahrensschritte:
- Versehen der zumindest einen Information mit einem Zeitstempel und mit einer Adresse, und
- Übertragung eines Messvektors, umfassend zumindest die zumindest eine Information, den Zeitstempel und eine Adresse des Messgeräts (D) an die übergeordnete Einheit (E) mittels der Kommunikationseinheit (K).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Messvektor mittels der NAMUR-Open-Architektur übertragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei dem Messgerät (D) eine IP-Adresse zugeordnet wird.
4. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Informationsübertragung zu vorgebbaren Zeitpunkten, insbesondere zyklisch, durchgeführt wird.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Informations-Zeit ermittelt wird, welche einem Erfassungszeitpunkt zur Erfassung der zumindest einen Information mittels des Messgeräts (D) entspricht.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Referenzzeit in Bezug auf die Fabrikzeit, Anlagenzeit, Zeit der übergeordneten Einheit (E) erfasst wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, wobei die Informations-Zeit mit derer Referenzzeit verglichen wird, wobei insbesondere eine Zeitsynchronisation vorgenommen wird.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Sendezeit erfasst wird, welche einem Sendezeitpunkt der zumindest einen Information entspricht.
9. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei als Zeitstempel zumindest die Messzeit, eine Zeitdifferenz zwischen der Messzeit und der Referenzzeit, die Sendezeit und/oder eine Totzeit, welche eine Zeitdifferenz zwischen der Messzeit und der Sendezeit ist, verwendet wird.
10. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren die weiteren Schritte umfasst:
- Übertragung mehrerer Messvektoren an die übergeordnete Einheit (E) nach vorgebbaren Sendezeitpunkten, wobei jeweils ein erster und ein zweiter Messvektor ein Messvektorpaar bilden und der zweite Messvektor mit einem definierten Zeitabstand nach dem ersten Messvektor übertragen wird,
- Speicherung der Empfangszeitpunkte der Messvektoren durch die übergeordnete Einheit (E),
- Ermittlung einer Laufzeit und/oder einer Unsicherheit der Laufzeit zwischen der Kommunikationseinheit (K) und der übergeordneten Einheit (E) anhand der Sendezeitpunkte und der Empfangszeitpunkte der Messvektoren.
11 .Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Adresse des Messgeräts (D) durch einen Messort (0) zur Erfassung der zumindest einen Information gegeben ist.
12. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei es sich bei der zumindest einen Information um einen Messwert handelt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 , wobei der Messvektor eine Messunsicherheit bezüglich des Messwerts, der Messzeit und/oder des Messorts (0) beinhaltet.
14. Computerprogramm zur Bestimmung zumindest einer Prozessgröße eines Mediums mit computerlesbaren Programmcodeelementen, die, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden, den Computer dazu veranlassen, ein Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
15. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm nach Anspruch 14 und zumindest einem computerlesbaren Medium, auf dem zumindest das Computerprogramm gespeichert ist.
EP23817697.8A 2022-12-16 2023-11-30 Verfahren zur informationsübertragung mittels eines 2-leiter messgeräts Pending EP4635136A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022133731.6A DE102022133731A1 (de) 2022-12-16 2022-12-16 Verfahren zur Informationsübertragung mittels eines 2-Leiter Messgeräts
PCT/EP2023/083757 WO2024126070A1 (de) 2022-12-16 2023-11-30 Verfahren zur informationsübertragung mittels eines 2-leiter messgeräts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4635136A1 true EP4635136A1 (de) 2025-10-22

Family

ID=89076339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23817697.8A Pending EP4635136A1 (de) 2022-12-16 2023-11-30 Verfahren zur informationsübertragung mittels eines 2-leiter messgeräts

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4635136A1 (de)
CN (1) CN120419133A (de)
DE (1) DE102022133731A1 (de)
WO (1) WO2024126070A1 (de)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012101881B4 (de) * 2012-03-06 2013-11-21 Softing Ag Verfahren zur Bestimmung der Topologie eines seriellen asynchronen Datenbusses
DE102013004795A1 (de) * 2012-03-21 2013-09-26 Gabriele Trinkel System und Verfahren zum erzeugen von thermische Hot Spot zur Generierung von Zufallszahlen mit thermischen Rauschquellen im Cloud Computing
DE102019103270A1 (de) * 2019-02-11 2020-08-13 Beckhoff Automation Gmbh Verfahren zur verteilten elektrischen leistungsbestimmung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024126070A1 (de) 2024-06-20
CN120419133A (zh) 2025-08-01
DE102022133731A1 (de) 2024-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013213040B4 (de) Übertragungsvorrichtung für ein Messgerät und Verfahren zum Übertragen von Rohdaten mit einer Übertragungsvorrichtung
DE102008027846B4 (de) Vorrichtung zum automatischen Erfassen der Topologie der einzelnen Komponenten einer Prozessanlage in der Automatisierungstechnik
DE10297390B4 (de) Materialkonzentrationsmessung in einem Prozeßfluid
EP3374850B1 (de) Tastaturapplikation für eine gerätezugriffssoftware
EP4189337B1 (de) Verfahren zur verteilten bestimmung eines füllstands oder grenzstands
EP2181367A1 (de) Verfahren zum bedienen eines feldgeräts der prozessautomatisierungstechnik mit mindestens zwei messkanälen und feldgerät der prozessautomatisierungstechnik mit mindestens zwei messkanälen, das zur durchführung des verfahrens geeignet ist
DE102007049523A1 (de) System für die Prozessautomatisierung mit einer Vielzahl von intelligenten Sensoren und ein Verfahren zur Kalibrierung der Sensoren
WO2012079992A1 (de) Verfahren zur überwachung der funktion eines feldgeräts
DE102006051102A1 (de) Prozessautomatisierungssystem zur Bestimmung, zur Überwachung und/oder zum Beeinflussen von unterschiedlichen Prozessgröße und/oder Zustandsgrößen
WO2003049366A2 (de) Anordnung mit einem messumformer und mindestens einem messwertgeber, die gemeinsam über einen feldbus mit einer prozesssteuerung verbunden sind
DE69508424T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur anpassung von sensoren oder aktoren des typs "hart" zu einem lokalen industriellen netzwerk
US20070055391A1 (en) Method for the automatic adjustment of a busable field device used in a process automation to the bus protocol utilized on the fieldbus
EP3837590B1 (de) Feldgerät der automatisierungstechnik
EP4635136A1 (de) Verfahren zur informationsübertragung mittels eines 2-leiter messgeräts
WO2007137988A2 (de) Messumformer
DE102007054925A1 (de) Verfahren zur Überwachung eines Netzwerkes der Prozessautomatisierungstechnik
DE102018114302B3 (de) Diagnose eines Zwei-Leiter Feldgeräts
CN110635964B (zh) 用于在总线通信时进行错误处理的方法以及总线通信系统
WO2005045782A2 (de) Verfahren zum übertragen von messwerten zwischen zwei messumformern
DE102021126826A1 (de) Computerimplementiertes Verfahren zur Klassierung eines Mediums, Datenverarbeitungseinrichtung und Messgerät
DE102008045314A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Gerätes der Prozessautomatisierungstechnik
DE102020130618A1 (de) Verfahren zur Überwachung von auf einer verfahrenstechnischen Anlage mit Messgeräten gemessenen Messgrößen
DE102018130476A1 (de) Intelligentes Kabel zum Fernbedienen eines Feldgeräts der Automatisierungstechnik
DE102021134259A1 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Qualität einer drahtlosen Übertragung von Datenpaketen eines Feldgerätes
DE102022118296A1 (de) Verfahren und System zum Bewerten von Installationspositionen für ein Netzwerkgerät

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250515

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)