WO2009036778A1 - Verfahren zum umschalten des betriebsmodus eines gerätes der automatisierungstechnik sowie gerät und anordnung mit einem solchen gerät - Google Patents

Verfahren zum umschalten des betriebsmodus eines gerätes der automatisierungstechnik sowie gerät und anordnung mit einem solchen gerät Download PDF

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WO2009036778A1
WO2009036778A1 PCT/EP2007/008086 EP2007008086W WO2009036778A1 WO 2009036778 A1 WO2009036778 A1 WO 2009036778A1 EP 2007008086 W EP2007008086 W EP 2007008086W WO 2009036778 A1 WO2009036778 A1 WO 2009036778A1
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sig
appliance
signal
operating
modulation
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PCT/EP2007/008086
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Sven Kerschbaum
Bruno Kiesel
Frank Volkmann
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/403—Bus networks with centralised control, e.g. polling

Definitions

  • automation devices In devices of automation technology, which are often referred to as automation devices, it may be, for example, devices with sensors and / or actuators, such as in the form of valves, instruments or field or measuring devices. Corresponding devices can be in one
  • Productive mode i. in operative operation, be connected wirelessly via a communication channel to a coordination node of a communication system.
  • a communication system can be, for example, a communication system optimized in particular for applications in the field of automation technology in accordance with the IEEE 802.15.4 standard.
  • media access synchronization services i. for the access to the communication channel used for data transmission, which may be given by a used carrier frequency, provided by the respective coordination node in the form of the so-called "coordinator.”
  • This has the consequence that in case of failure or failure of the Coordination node due to the now lack of time synchronization an operation of the device, ie, for example, access to the device, is no longer possible.
  • the present invention has for its object to provide a method, the operation of a in a productive mode wirelessly connectable via a communication channel to a coordination node of a communication system device automation technology even with a disruption of the communication system, especially in case of failure or Aboire ⁇ unit of the coordination node , allows.
  • This object is achieved by a method for operating a in a productive mode wirelessly connectable via a communication channel to a coordination node of a communication system device of automation technology with the following steps:
  • the method according to the invention is advantageous since it makes it possible to switch the device to another operating mode on the part of an operating device.
  • the HMI device sends a modulated signal to the device via the communication channel.
  • the device evaluates the modulation of the received signal and makes a switch to another operating mode, if the signal is detected by the modulation as a switching signal.
  • the simplest possible form of modulation of the signal for example in the form of a fixed modulated frequency, is selected in order to enable simple signal generation on the part of the operating device and, in particular, a simple evaluation of the modulation of the signal on the part of the device that is cost-effective enable.
  • control unit transmits the modulated Sig- nal via the communication channel to the device, wherein ⁇ ie play over such a radio frequency channel, which is also in the production mode of the device for communication between the Ge ⁇ advises and used the coordination node of the communication system.
  • ⁇ ie play over such a radio frequency channel, which is also in the production mode of the device for communication between the Ge ⁇ advises and used the coordination node of the communication system.
  • the other operating mode may be any type of operating mode.
  • the device is operated in the other operating mode such that a data transmission between the device and a diagnostic device takes place.
  • the corresponding transmitted data is, for example, diagnostic data, i. such data that allow a statement about the condition and possible errors of the device of the automation technology.
  • the transmitted data may also be configuration data transmitted by the diagnostic device to the device of the automation technology, for example in the form of changed operating parameters.
  • any type of device can be used; so are appropriate devices for themselves in the
  • the operating device can also be embodied in any desired manner, which means that the operating device can be, for example, a device whose functionality This has the advantage that a corresponding operating device can be designed, for example, as a handy, eg pen-shaped, mobile operating device This is advantageous since corresponding diagnostic devices are usually already present in practice and thus can be dispensed with an additional, separate control unit.
  • the method according to the invention can also be so pronounced that the evaluation of the modulation of the received signal by the device takes place by means of at least one frequency filter.
  • This is advantageous, since this is a particularly simple and cost-effective way of evaluating the modulation of the received signal by the device, so that the effort on the device side to carry out the method according to the invention is comparatively low.
  • a device with a wireless interface according to any communication standard can be used. This basically includes both optical and radio-based interfaces.
  • a device with a wireless interface according to the standard IEEE 802.15.4 is used. This is advantageous since this is a standard which has proven itself in the field of automation technology and is widely used.
  • communication standards such as Zigbee or WirelessHart, which are based on the IEEE 802.15.4 standard, can also be used in particular.
  • the present invention further relates to a device of automation technology.
  • the present invention has for its object to provide a device that operates in the event of a malfunction of a communication system in which the device in a productive mode is, in particular in case of failure or absence of a coordination node to which the device is connected in the productive mode via a communication channel, allows operation of the device.
  • a device of automation technology with a wireless interface for connecting the device in a productive mode via a communication channel to a coordination node of a communication kommunikationssystems, receiving means for receiving a modulated signal via the communication channel of an operating device, evaluation means for evaluating the modulation the received signal and switching means for switching the device in a different operating mode, if the signal is recognized by the modulation as a switching signal.
  • the device according to the invention is advantageous because it allows the reception of a modulated signal via the communication channel from an operating device as well as an evaluation of the modulation of the received signal. If the signal is detected on the device side based on the modulation as a switching signal, so the device-side switching means for switching the device are designed in a different operating mode. As a result, it is advantageously made possible to operate the device even in the event that it is not connected to a communication system or to a coordination node of the communication system, ie operation in productive mode is not possible. In the other operating mode, for example, changed parameters can be transmitted to the device or diagnostic data can be read out of the device in the form of error messages, for example.
  • this is possible via the wireless interface of the device regardless of the spatial accessibility of the device.
  • This offers the advantage that even such devices, for example are shed for protection against environmental influences or due to their arrangement in a system of automation technology are not directly accessible from the outside, can be switched to the other operating mode.
  • the device according to the invention is configured such that the device is designed in the other operating mode for data transmission from and / or to a diagnostic device.
  • This offers the advantage that in the other operating mode, data transmission is also possible without the communication system, namely from and / or to a diagnostic device.
  • the device according to the invention can also be designed such that the evaluation means have at least one frequency filter. This is advantageous because it is cost-effective and robust components with appropriate frequency filters.
  • the wireless interface is designed to transmit data in accordance with the IEEE 802.15.4 standard. According to the above statements in connection with the corresponding development of the method according to the invention, this is advantageous since the relevant standard is widespread, in particular in the field of automation technology, and enables wireless transmission of data by means of radio.
  • the invention also relates to an arrangement with a device.
  • the present invention has the object to provide an arrangement which, even in the event of a malfunction of a communication system, in particular in the absence or absence of a coordination node of the communication system, to which the device is connected in a productive mode via a communication channel, allows operation of the device.
  • the operating device is designed as a diagnostic device for data transmission from and / or to the device switched to the other operating mode.
  • the operating device is designed to emit the modulated signal in a limited spatial area.
  • This can be achieved for example by means of a limitation of the transmission power of the operating device or by means of a corresponding antenna characteristic of the operating device.
  • Spatial area in which the modulated signal radiated by the operating device can be received, it is advantageously also in such systems of automation technology, in which a plurality of automation devices spatially close together, allows, by means of the Particulargerates a single, selected device to switch to the other operating mode. Unwanted disturbances of the other devices of the system are thereby advantageously avoided.
  • Figure 2 shows an exemplary embodiment of the inventive device.
  • Figure 1 shows an exemplary embodiment of an inventive arrangement with a device of automation technology G and a Particulargerat B.
  • the device G can be connected in a productive mode wirelessly via a communication channel to a coordination node K of a communication system KS.
  • the communication system KS in active operation includes a further device G2.
  • the communication system is a system according to the IEEE 802.15.4 standard, ie both the devices G and G2 and the coordination nodes K have corresponding wireless interfaces, of which only the respective ones are representative in FIG Antennas A, A2 and AK are indicated.
  • the wireless interfaces in the Usually in addition, however, additional means that allow data transmission via the communication system KS only. These may be, for example, means for implementing the corresponding protocol layers. As a rule, these additional funds will not be realized exclusively in the form of hardware, but partially or completely in the form of software.
  • the coordination node K has failed due to a defect indicated in FIG. 1 by the crossing of the coordination node K.
  • the coordination node K it would also be conceivable, for example, for the coordination node K to be a mobile node that is not within the range of the device G at the relevant time. This may for example be the case when the devices G and G2 are arranged on a production line, such as for automobiles, and the coordination node K is moved past the devices G and G2 together with the respective automobile.
  • the coordination node K Due to the failure of the coordination node K, the device G (and the device G2) is no longer responsive, i. Data transmission from and / or to the device G is not possible. The reason for this is that the coordination node K is either required directly to respond to the device G or at least required for temporal synchronization in the communication system KS. In the exemplary embodiment described, it is assumed that the device G and the further device G2 are adjacent to the wireless one
  • Interface each have a sensor device S or S2 in the form of a proximity switch, ie a sensor for non-contact detection of objects (BERO) have.
  • a sensor device S or S2 in the form of a proximity switch ie a sensor for non-contact detection of objects (BERO) have.
  • Corresponding devices in the form of wireless sensors are usually Licher way to protect the sensor device S shed so that accessibility of the device G after completion of production is no longer given.
  • the device G for receiving a modulated signal SIG via the communication channel of an operating unit B is formed.
  • the device G furthermore has one or more frequency filters for evaluating the modulation of the received signal SIG. If the signal SIG is detected by the device as a switching signal on the basis of the modulation, the device G switches to another operating mode, i. For example, in a diagnosis / parameterization mode.
  • the operating unit B simultaneously fulfills the function of a diagnostic device.
  • data transmission between the device G and the operating device B can take place. This advantageously makes it possible to carry out a parameterization or a diagnosis of the device G even in the event that communication via the communication system KS is not possible.
  • the operating device B for emitting the modulated signal SIG is formed in a limited spatial area of, for example, a few centimeters. This can be achieved, for example, by a corresponding transmission power limitation of the operating device B and avoids that the signal SIG sent by the operating device B is also received by other devices of the automation technology, such as the further device G2. As a result, advantageously influencing corresponding further devices is avoided. This is especially dere in the event of meaning that the corresponding further devices - in contrast to the other device G2 in the exemplary embodiment of Figure 1 - arranged in another communication system and therefore continue to function regardless of the failure of the coordination node K of the communication system KS.
  • an ent ⁇ speaking switching automatically basically only for a pre can be predetermined or predefined time period, after which the unit G (and optionally also the further GERAT G2) switches back in the production mode.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the device G according to the invention. This has receiving means EM connected to an antenna A, which in turn are connected to evaluation means AM. It should be noted that the receiving means EM may also be designed as part of the wireless interface.
  • a communication channel also used in the productive mode ie, for example, a predetermined or predetermined frequency or a corresponding frequency band
  • a signal SIG from a Particulargerat can now be received by the device G via the antenna A and the receiving means EM, a signal SIG from a Whygerat.
  • the modulation of this signal SIG is examined in the evaluation means AM, for example using a frequency filter . If the received signal is recognized by the evaluation means AM as a switching signal, then switching means UM switching the device G in another operating mode made.
  • the other operating mode is preferably a diagnostic and / or parameterization mode for communication with a diagnostic device.
  • a sensor device S is connected to the evaluation means AM. This makes it possible in the productive mode, inter alia, transmits measured values of the sensor device S via the receiving or communication means EM and the antenna A, for example, to a coordination node of a communication system. From the coordination node K, the measurement data can be transmitted to a central device, such as an automation or process control system, for further evaluation and processing, for example.
  • the device G could, for example, also have an actuator device, for example in the form of a valve.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines in einem Produktivmodus drahtlos über einen Kommunikationskanal an einen Koordinationsknoten (K) eines Kommunikationssystems (KS) anbindbaren Gerätes (G) der Automatisierungstechnik mit den folgenden Schritten: Senden eines modulierten Signals (SIG) über den Kommunikationskanal an das Gerät (G) durch ein Bediengerät (B), Auswerten der Modulation des empfangenen Signals (SIG) durch das Gerät (G) und Umschalten des Gerätes (G) in einen anderen Betriebsmodus, sofern das Signal (SIG) anhand der Modulation gerateseitig als Umschaltsignal erkannt wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Gerät (G) sowie eine Anordnung mit einem Gerät (G).

Description

VERFAHREN ZUM UMSCHALTEN DES BETRIEBSMODUS EINES GERÄTES DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK SOWIE GERÄT UND ANORDNUNG MIT EINEM SOLCHEN GERÄT
Bei Geräten der Automatisierungstechnik, die häufig auch als Automatisierungsgeräte bezeichnet werden, kann es sich beispielsweise um Geräte mit Sensoren und/oder Aktoren, etwa in Form von Ventilen, Instrumenten oder Feld- beziehungsweise Messgeräten handeln. Entsprechende Geräte können in einem
Produktivmodus, d.h. im Wirkbetrieb, drahtlos über einen Kommunikationskanal an einen Koordinationsknoten eines Kommunikationssystems angebunden werden. Bei einem solchen Kommunikationssystem kann es sich beispielsweise um ein insbesondere für Anwendungen im Bereich der Automatisierungstechnik optimiertes Kommunikationssystem gemäß dem Standard IEEE 802.15.4 handeln. Gemäß diesem Standard werden Synchronisationsdienste für den Medienzugriff, d.h. für den Zugriff auf den zur Datenübertragung verwendeten Kommunikationskanal, der etwa durch eine verwendete Trägerfrequenz gegeben sein kann, durch den jeweiligen Koordinationsknoten in Form des so genannten „Coordinator" zur Verfügung gestellt. Dies hat zur Folge, dass im Falle einer Störung oder eines Ausfalls des Koordinationsknotens aufgrund der nunmehr fehlenden zeitlichen Syn- chronisation ein Betreiben des Gerätes, d.h. beispielsweise ein Zugriff auf das Gerät, nicht mehr möglich ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das ein Betreiben eines in einem Produk- tivmodus drahtlos über einen Kommunikationskanal an einen Koordinationsknoten eines Kommunikationssystems anbindbaren Gerätes der Automatisierungstechnik auch bei einer Störung des Kommunikationssystems, insbesondere bei Ausfall oder Abwesen¬ heit des Koordinationsknotens, ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines in einem Produktivmodus drahtlos über einen Kommunikationskanal an einen Koordinationsknoten eines Kommunikationssystems anbindbaren Gerätes der Automatisie- rungstechnik mit den folgenden Schritten:
- Senden eines modulierten Signals über den Kommunikationskanal an das Gerät durch ein Bediengerät,
- Auswerten der Modulation des empfangenen Signals durch das Gerät und - Umschalten des Gerätes in einen anderen Betriebsmodus, so¬ fern das Signal anhand der Modulation geräteseitig als Umschaltsignal erkannt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhaft, da es ermög- licht, seitens eines Bediengerätes eine Umschaltung des Gerätes in einen anderen Betriebsmodus vorzunehmen. Hierzu sendet das Bediengerät ein moduliertes Signal über den Kommunikationskanal an das Gerät. Das Gerät wertet die Modulation des empfangenen Signals aus und nimmt eine Umschaltung in einen anderen Betriebsmodus vor, sofern das Signal anhand der Modulation als Umschaltsignal erkannt wird. Vorzugsweise wird hierbei eine möglichst einfache Form der Modulation des Signals, etwa in Form einer festen aufmodulierten Frequenz, gewählt, um eine einfache Signalerzeugung seitens des Bedienge- rätes sowie insbesondere eine einfache und damit in der Realisierung kostengünstige Auswertung der Modulation des Signals seitens des Gerätes zu ermöglichen.
Vorteilhafterweise sendet das Bediengerät das modulierte Sig- nal über den Kommunikationskanal an das Gerät, d.h. bei¬ spielsweise über einen solchen Funkfrequenzkanal, der auch im Produktivmodus des Gerätes zur Kommunikation zwischen dem Ge¬ rät und dem Koordinationsknoten des Kommunikationssystems verwendet wird. Hierdurch wird vorteilhafterweise die Notwen- digkeit einer zusätzlichen Empfangseinrichtung sowie entsprechender Verarbeitungsmittel seitens des Gerätes vermieden.
Grundsätzlich kann es sich bei dem anderen Betriebsmodus um eine beliebige Art von Betriebsmodus handeln. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Gerät in dem anderen Betriebsmodus jedoch so betrieben, dass eine Datenübertragung zwischen dem Gerät und einem Diagnosegerät erfolgt. Bei den entsprechenden übertra- genen Daten handelt es sich beispielsweise um Diagnosedaten handeln, d.h. solche Daten, die eine Aussage über den Zustand und mögliche Fehler des Gerätes der Automatisierungstechnik erlauben. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann es sich bei den übertragenen Daten auch um von dem Diagnosegerät an das Gerät der Automatisierungstechnik übertragene Konfigurationsdaten, etwa in Form von geänderten Betriebsparametern, handeln.
Als Diagnosegerät kann eine beliebige Art von Einrichtung verwendet werden; so sind entsprechende Geräte für sich im
Bereich der Automatisierungstechnik beispielsweise unter dem Begriff „Human Machine Interface (HMI)" bekannt. Das Bediengerät kann grundsätzlich ebenfalls in beliebiger Art und Weise ausgeführt sein. Dies bedeutet, dass es sich bei dem Be- diengerät beispielsweise um eine Einrichtung handeln kann, deren Funktionalität ausschließlich auf das Senden des modulierten Signals über den Kommunikationskanal an das Gerät beschränkt ist. Dies bietet den Vorteil, dass ein entsprechendes Bediengerät beispielsweise als handliches, z.B. stiftför- miges, mobiles Bediengerät ausgebildet sein kann. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird jedoch das Diagnosegerät als Bediengerät verwendet. Dies ist vorteilhaft, da entsprechende Diagnosegeräte in der Praxis üblicherweise bereits vorhanden sind und somit auf ein zusätzliches, separates Bediengerät verzichtet werden kann.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgeprägt sein, dass das Auswerten der Modulation des empfangenen Signals durch das Gerät mittels zumindest eines Frequenzfilters erfolgt. Dies ist vorteilhaft, da es sich hierbei um eine besonders einfache und kostengünstige Art der Auswertung der Modulation des empfangenen Signals durch das Gerät handelt, so dass der geräteseitige Aufwand zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vergleichsweise gering ist.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Gerät mit einer drahtlosen Schnittstelle gemäß einem beliebigen Kommunikationsstandard verwendet werden. Dies umfasst grundsätzlich sowohl optische als auch funkbasierte Schnittstellen. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Gerät mit einer drahtlo- sen Schnittstelle gemäß dem Standard IEEE 802.15.4 verwendet. Dies ist vorteilhaft, da es sich hierbei um einen im Bereich der Automatisierungstechnik bewährten und weit verbreiteten Standard handelt. Neben dem Standard IEEE 802.15.4 selbst können dabei insbesondere auch Kommunikationsstandards, wie beispielsweise Zigbee oder WirelessHart, verwendet werden, die auf dem Standard IEEE 802.15.4 aufbauen.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Gerät der Automatisierungstechnik.
Hinsichtlich des Gerätes der Automatisierungstechnik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gerät anzugeben, das auch im Falle einer Störung eines Kommunikationssystems in dem das Gerät in einem Produktivmodus betrieben wird, insbesondere bei Ausfall oder Abwesenheit eines Koordinationsknotens, an den das Gerät in dem Produktivmodus über einen Kommunikationskanal angebunden ist, einen Betrieb des Gerätes ermöglicht .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Gerät der Automatisierungstechnik mit einer drahtlosen Schnittstelle zum Anbinden des Gerätes in einem Produktivmodus über einen Kommunikationskanal an einen Koordinationsknoten eines Kommu- nikationssystems, Empfangsmitteln zum Empfangen eines modulierten Signals über den Kommunikationskanal von einem Bediengerät, Auswertemitteln zum Auswerten der Modulation des empfangenen Signals und Umschaltmitteln zum Umschalten des Gerätes in einen anderen Betriebsmodus, sofern das Signal an- hand der Modulation als Umschaltsignal erkannt wird.
Das erfindungsgemäße Gerät ist vorteilhaft, da es den Empfang eines modulierten Signals über den Kommunikationskanal von einem Bediengerät sowie ein Auswerten der Modulation des emp- fangenen Signals erlaubt. Sofern das Signal geräteseitig anhand der Modulation als Umschaltsignal erkannt wird, so sind die geräteseitigen Umschaltmittel zum Umschalten des Gerätes in einen anderen Betriebsmodus ausgebildet. Hierdurch wird es vorteilhafterweise ermöglicht, das Gerät auch für den Fall, dass es gerade nicht an ein Kommunikationssystem beziehungsweise an einen Koordinationsknoten des Kommunikationssystems angebunden ist, d.h. ein Betrieb im Produktivmodus nicht möglich ist, zu betreiben. Dabei können in dem anderen Betriebsmodus beispielsweise geänderte Parameter an das Gerät über- tragen oder Diagnosedaten etwa in Form von Fehlermeldungen aus dem Gerät ausgelesen werden. Vorteilhafterweise ist dies über die drahtlose Schnittstelle des Gerätes unabhängig von der räumlichen Zugänglichkeit des Gerätes möglich. Dies bietet den Vorteil, dass auch solche Geräte, die beispielsweise zum Schutz vor Umwelteinflüssen vergossen sind oder aufgrund ihrer Anordnung in einer Anlage der Automatisierungstechnik nicht unmittelbar von außen zugänglich sind, in den anderen Betriebsmodus umgeschaltet werden können.
Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Gerät derart ausgestaltet, dass das Gerät in dem anderen Betriebsmodus zur Datenübertragung von und/oder zu einem Diagnosegerät ausgebildet ist. Dies bietet den Vorteil, dass in dem anderen Betriebsmo- dus eine Datenübertragung auch ohne das Kommunikationssystem, nämlich von und/oder zu einem Diagnosegerät, möglich ist.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Gerät auch derart ausgebildet sein, dass die Auswertemittel zumindest einen Fre- quenzfilter aufweisen. Dies ist vorteilhaft, da es sich bei entsprechenden Frequenzfiltern um kostengünstige und robuste Bauteile handelt.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes ist die drahtlose Schnittstelle zur Übertragung von Daten gemäß dem Standard IEEE 802.15.4 ausgebildet. Gemäß den vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit der entsprechenden Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dies vorteilhaft, da der betreffende Standard insbesondere im Bereich der Automatisierungstechnik weit verbreitet ist und eine drahtlose Übertragung von Daten mittels Funk ermöglicht.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Anordnung mit ei- nem Gerät.
Hinsichtlich der Anordnung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben, die auch im Falle einer Störung eines Kommunikationssystems, insbesondere bei Ausfall oder Abwesenheit eines Koordinationsknotens des Kommunikationssystems, an den das Gerät in einem Produktivmodus über einen Kommunikationskanal angebunden ist, einen Betrieb des Gerätes ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Gerät beziehungsweise einem Gerät gemäß einer der zuvor beschriebenen besonders bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gerätes sowie einem Bediengerät mit Mitteln zum Senden des modulierten Signals über den Kommunikationskanal an das Gerät. Da die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung im Wesentlichen den zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie dem erfindungsgemäßen Gerät genannten Vorteilen entsprechen, sei diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist das Bediengerät als Diagnosegerät zur Datenübertragung von und/oder zu dem in den anderen Betriebsmodus umgeschalteten Gerät ausgebildet. Eine solche Realisierung der Funktion des Bediengerätes und des Diagnosegerätes in einem gemeinsamen Gerät bietet den Vorteil, dass die Notwendigkeit zweier separater Komponenten vermieden wird und stattdessen alle erforderlichen Funktionen von einer einzigen Vorrichtung bereitgestellt werden.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist das Bediengerät zum Abstrahlen des modulierten Signals in einen begrenzten räumlichen Bereich ausgebildet. Dies kann beispielsweise mittels einer Begrenzung der Sendeleistung des Bediengerätes oder mittels einer entsprechenden Antennencharakteristik des Bediengerätes erreicht werden. Durch eine entsprechende Begrenzung des raumlichen Bereichs, in dem das von dem Bediengerat abgestrahlte modulierte Signal empfangen werden kann, wird es vorteilhafterweise auch in solchen Anlagen der Automatisierungstechnik, in denen eine Vielzahl von Automatisierungsge- raten raumlich eng beieinander angeordnet ist, ermöglicht, mittels des Bediengerates ein einzelnes, ausgewähltes Gerat in den anderen Betriebsmodus umzuschalten. Ungewollte Störungen der übrigen Gerate der Anlage werden hierbei vorteilhafterweise vermieden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausfuhrungsbeispielen naher erläutert. Hierzu zeigt
Figur 1 ein Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemaßen Anordnung und
Figur 2 ein Ausfuhrungsbeispiel des erfindungsgemaßen Gerätes .
Figur 1 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemaßen Anordnung mit einem Gerat der Automatisierungstechnik G sowie einem Bediengerat B. Das Gerat G ist in einem Produktivmodus drahtlos über einen Kommunikationskanal an einen Koordinationsknoten K eines Kommunikationssystems KS anbindbar. Darüber hinaus umfasst das Kommunikationssystem KS im Wirkbetrieb ein weiteres Gerat G2.
Im Folgenden sei angenommen, dass es sich bei dem Kommunikationssystem um ein System gemäß dem Standard IEEE 802.15.4 handelt, d.h. sowohl die Gerate G und G2 als auch der Koordinationsknoten K verfugen über entsprechende drahtlose Schnittstellen, von denen in Figur 1 stellvertretend lediglich die jeweiligen Antennen A, A2 und AK angedeutet sind. Darüber hinaus umfassen die drahtlosen Schnittstellen in der Regel zusätzlich jedoch weitere Mittel, die eine Datenübertragung über das Kommunikationssystem KS erst ermöglichen. Hierbei kann es sich beispielsweise um Mittel zur Implementierung der entsprechenden Protokollschichten handeln. Diese zusätzlichen Mittel werden in der Regel nicht ausschließlich in Form von Hardware, sondern teilweise oder vollständig in Form von Software realisiert sein.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sei nun angenommen, dass der Koordinationsknoten K aufgrund eines in der Figur 1 durch das Durchstreichen des Koordinationsknotens K angedeuteten Defekts ausgefallen ist. Alternativ hierzu wäre es beispielsweise auch denkbar, dass es sich bei dem Koordinationsknoten K um einen beweglichen Knoten handelt, der sich zum betreffenden Zeitpunkt nicht innerhalb der Reichweite des Gerätes G befindet. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn die Geräte G und G2 an einer Fertigungsstraße, etwa für Automobile, angeordnet sind und der Koordinationsknoten K gemeinsam mit dem jeweiligen Automobil an den Geräten G und G2 vorbei bewegt wird.
Aufgrund des Ausfalls des Koordinationsknotens K ist das Gerät G (sowie das Gerät G2) nicht mehr ansprechbar, d.h. eine Datenübertragung von und/oder zu dem Gerät G ist nicht mög- lieh. Ursache hierfür ist, dass der Koordinationsknoten K entweder unmittelbar zum Ansprechen des Gerätes G erforderlich ist oder aber zumindest zur zeitlichen Synchronisation in dem Kommunikationssystem KS benötigt wird. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sei angenommen, dass das Ge- rät G sowie das weitere Gerät G2 neben der drahtlosen
Schnittstelle jeweils eine Sensoreinrichtung S beziehungsweise S2 in Form eines Näherungsschalters, d.h. einen Sensor für das berührungslose Erfassen von Objekten (BERO), aufweisen. Entsprechende Geräte in Form von drahtlosen Sensoren sind üb- licherweise zum Schutz der Sensoreinrichtung S derart vergossen, dass eine Zugänglichkeit des Gerätes G nach Abschluss der Produktion nicht mehr gegeben ist.
Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung ist das Gerät G zum Empfangen eines modulierten Signals SIG über den Kommunikationskanal von einem Bediengerät B ausgebildet. Das Gerät G weist darüber hinaus einen oder mehrere Frequenzfilter zum Auswerten der Modu- lation des empfangenen Signals SIG auf. Sofern das Signal SIG geräteseitig anhand der Modulation als Umschaltsignal erkannt wird, so schaltet sich das Gerät G in einen anderen Betriebsmodus, d.h. beispielsweise in einen Diagnose/Parametrier- Modus, um.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sei angenommen, dass das Bediengerät B gleichzeitig die Funktion eines Diagnosegerätes erfüllt. In diesem Fall kann in dem anderen Betriebsmodus eine Datenübertragung zwischen dem Gerät G und dem Be- diengerät B erfolgen. Hierdurch wird es vorteilhafterweise ermöglicht, eine Parametrierung oder eine Diagnose des Gerätes G auch für den Fall vorzunehmen, dass eine Kommunikation über das Kommunikationssystem KS nicht möglich ist.
Vorteilhafterweise ist das Bediengerät B zum Abstrahlen des modulierten Signals SIG in einen begrenzten räumlichen Bereich von beispielsweise einigen wenigen Zentimetern ausgebildet. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Sendeleistungsbegrenzung des Bediengerätes B erreicht werden und vermeidet, dass das von dem Bediengerät B gesendete Signal SIG auch von weiteren Geräten der Automatisierungstechnik, wie beispielsweise dem weiteren Gerät G2, empfangen wird. Hierdurch wird vorteilhafterweise eine Beeinflussung entsprechender weiterer Geräte vermieden. Dies ist insbeson- dere für den Fall von Bedeutung, dass die entsprechenden weiteren Gerate - im Unterschied zu dem weiteren Gerat G2 in dem Ausfuhrungsbeispiel der Figur 1 - in einem anderen Kommunikationssystem angeordnet und daher unabhängig von dem Ausfall des Koordinationsknotens K des Kommunikationssystems KS weiterhin funktionsfähig sind.
In dem Ausfuhrungsbeispiel der Figur 1 sei angenommen, dass das weitere Gerat G2 aufgrund seiner raumlichen Entfernung von dem Bediengerat B durch das Signal SIG nicht beeinflusst wird. Sofern das Gerat G2 jedoch in dem Wirkbereich des Signals SIG angeordnet wäre, so wurde es ebenfalls in den anderen Betriebsmodus umschalten. Vorzugsweise erfolgt eine ent¬ sprechende Umschaltung grundsatzlich lediglich für eine vor- gebbare beziehungsweise vorgegebene Zeitdauer, nach deren Ablauf das Gerat G (sowie gegebenenfalls auch das weitere Gerat G2 ) automatisch zurück in den Produktivmodus schaltet.
Figur 2 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel des erfindungsgemaßen Gerätes G. Dieses weist mit einer Antenne A verbundene Empfangsmittel EM auf, die wiederum mit Auswertemitteln AM verbunden sind. Es sei darauf hingewiesen, dass die Empfangsmittel EM gegebenenfalls auch als Bestandteil der drahtlosen Schnittstelle ausgeführt sein können.
Mittels eines auch im Produktivmodus verwendeten Kommunikationskanals, d.h. beispielsweise einer vorgegebenen oder vorgebbaren Frequenz beziehungsweise eines entsprechenden Frequenzbands, kann nun durch das Gerat G über die Antenne A und die Empfangsmittel EM ein Signal SIG von einem Bediengerat empfangen werden. Die Modulation dieses Signals SIG wird in den Auswertemittel AM, etwa unter Verwendung eines Frequenz¬ filters, untersucht. Sofern das empfangene Signal von den Auswertemitteln AM als Umschaltsignal erkannt wird, so wird von Umschaltmittel UM ein Umschalten des Gerätes G in einen anderen Betriebsmodus vorgenommen. Bei dem anderen Betriebsmodus handelt es sich vorzugsweise um einen Diagnose- und/oder Parametriermodus zur Kommunikation mit einem Diagno- segerät.
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist an die Auswertemittel AM weiterhin eine Sensoreinrichtung S angebunden. Hierdurch wird es im Produktivmodus unter anderem ermöglicht, Messwerte der Sensorseinrichtung S über die Empfangs- bzw. Kommunikationsmittel EM und die Antenne A beispielsweise an einen Koordinationsknoten eines Kommunikationssystems zu ü- bertragen. Von dem Koordinationsknoten K können die Messdaten zur weiteren Auswertung und Bearbeitung beispielsweise an ei- ne zentrale Einrichtung, etwa ein Automatisierungs- oder Pro- zessleitsystem, übermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich zu der Sensoreinrichtung S könnte das Gerät G beispielsweise auch eine Aktoreinrichtung, etwa in Form eines Ventils, aufweisen .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines in einem Produktivmodus drahtlos über einen Kommunikationskanal an einen Koordinati- onsknoten (K) eines Kommunikationssystems (KS) anbindbaren Gerätes (G) der Automatisierungstechnik mit den folgenden Schritten:
- Senden eines modulierten Signals (SIG) über den Kommunika- tionskanal an das Gerat (G) durch ein Bediengerat (B) , - Auswerten der Modulation des empfangenen Signals (SIG) durch das Gerat (G) und
- Umschalten des Gerätes (G) in einen anderen Betriebsmodus, sofern das Signal (SIG) anhand der Modulation gerateseitig als Umschaltsignal erkannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in dem anderen Betriebsmodus das Gerat (G) so betrieben wird, dass eine Datenübertragung zwischen dem Gerat (G) und einem Diagnosegerat erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Diagnosegerat als Bediengerat (B) verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Auswerten der Modulation des empfangenen Signals (SIG) durch das Gerat (G) mittels zumindest eines Frequenzfilters erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Gerat (G) mit einer drahtlosen Schnittstelle gemäß dem Standard IEEE 802.15.4 verwendet wird.
6. Gerat (G) der Automatisierungstechnik mit - einer drahtlosen Schnittstelle zum Anbinden des Gerätes (G) in einem Produktivmodus über einen Kommunikationskanal an einen Koordinationsknoten (K) eines Kommunikationssystems (KS),
- Empfangsmitteln (EM) zum Empfangen eines modulierten Signals (SIG) über den Kommunikationskanal von einem Bediengerat (B),
- Auswertemitteln (AM) zum Auswerten der Modulation des empfangenen Signals (SIG) und
- Umschaltmitteln (UM) zum Umschalten des Gerätes (G) xn einen anderen Betriebsmodus, sofern das Signal (SIG) anhand der Modulation als Umschaltsignal erkannt wird.
7. Gerat nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Gerat (G) in dem anderen Betriebsmodus zur Datenubertra- gung von und/oder zu einem Diagnosegerat ausgebildet ist.
8. Gerat nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswertemittel (AM) zumindest einen Frequenzfilter auf- weisen.
9. Gerat nach einem der Ansprüche 6 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die drahtlose Schnittstelle zur Übertragung von Daten gemäß dem Standard IEEE 802.15.4 ausgebildet ist.
10. Anordnung mit einem Gerat (G) nach einem der Ansprüche 6 bis 9 sowie einem Bediengerat (B) mit Mitteln zum Senden des modulierten Signals über den Kommunikationskanal an das Gerät (G) .
11. Anordnung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Bediengerät (B) als Diagnosegerät zur Datenübertragung von und/oder zu dem in den anderen Betriebsmodus umgeschalteten Gerät (G) ausgebildet ist.
12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Bediengerät (B) zum Abstrahlen des modulierten Signals
(SIG) in einen begrenzten räumlichen Bereich ausgebildet ist.
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