DE102012106011A1

DE102012106011A1 - Method for operating field device of process automation engineering in industrial plant, involves exclusively supplying main switching circuit with electrical power that is received via wireless interface in operation mode

Info

Publication number: DE102012106011A1
Application number: DE201210106011
Authority: DE
Inventors: Eric BIRGEL; Jörg Hähniche; Axel Pöschmann; Ingomar Sotriffer
Original assignee: Endress and Hauser Process Solutions AG; Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser Process Solutions AG; Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2014-01-09

Abstract

The method involves providing a field device (F) with a main switching circuit, which serves for evaluation and output of process data in a first operation mode. A first interface (D) is provided in the field device for supplying the main switching circuit with electrical power in the first operation mode. The field device is provided with a second wireless interface (DS), which serves for data and/or electrical power transmission to the field device. The main switching circuit is exclusively supplied with the electrical power received via the second interface in a second operation mode.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgerätes der Prozessautomatisierungstechnik.The invention relates to a method for operating a field device of process automation technology.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik.Furthermore, the invention relates to a field device of process automation technology.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Feldgeräte bekannt geworden, die zum Einsatz in industriellen Anlagen dienen. Derartige Feldgerätes weisen ein oftmals robustes Gehäuse auf, um den Umgebungsbedingungen dort zu trotzen.Field devices are already known from the prior art, which are used for industrial installations. Such field device have an often robust housing to defy the environmental conditions there.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt geworden, das Gehäuse eines Feldgerätes mit einem RFID-Datenträger zu versehen, so dass auf dem RFID-Datenträger gespeicherte Informationen berührungslos abrufbar sind. Ferner ist es aus der DE 102008008072 A1 bekannt geworden, diesen RFID-Datenträger mit einer internen Elektronikeinheit des Sensors zu verbinden, so dass Signale von dem RFID-Datenträger dem Sensor intern bereitgestellt werden können. Zu diesem Zweck kann der RFID-Datenträger beschreibbar sein.From the prior art, it has become known to provide the housing of a field device with an RFID data carrier, so that information stored on the RFID data carrier can be retrieved without contact. Furthermore, it is from the DE 102008008072 A1 It has become known to connect this RFID data carrier with an internal electronic unit of the sensor, so that signals from the RFID data carrier can be provided internally to the sensor. For this purpose, the RFID data carrier can be writable.

Ferner ist auch aus der DE 202006012632 U1 die Verwendung von RFID-Transpondern als Zugangskontrolle zu einer Maschine bekannt geworden.Furthermore, also from the DE 202006012632 U1 the use of RFID transponders has become known as access control to a machine.

Zur drahtlosen Datenübertragung sind darüber hinaus verschiedene Standards geschaffen worden. So kann bspw. über magnetische Felder eine induktive Kopplung oder Nahfeldkopplung (NFC) erfolgen. Die Datenübertragung und oftmals auch die Energieversorgung erfolgt dabei über ein magnetisches Nahfeld, das durch Spulen in einem Lesegerät und in einem sog. Tag vermittelt wird. Die Frequenzen, die bei einer solchen Übertragung verwendet werden, liegen bei 135 kHz, 13,56 MHz und sind durch die Normen ISO 18000-2 und ISO 18000-3 bzw. ISO 22536 und ISO/IEC 15693 vorgegeben. Ferner ist es bekannt geworden, elektromagnetische Dipolfelder zur Fernkopplung zu nutzen. Hier erfolgt die Datenübertragung und oft auch die Energieversorgung über Antennen, bspw. Dipolantennen oder Spiralantennen. Die Frequenzen bei denen diese Kopplung erfolgt liegen bei 433 MHz, 868 MHz und 2,45 GHz, welche durch die Normen ISO 18000-7 , ISO18000-6 bzw. ISO 18000-4 vorgegeben sind.In addition, various standards have been created for wireless data transmission. For example, magnetic fields can be used for inductive coupling or near-field coupling (NFC). The data transmission and often also the power supply takes place via a magnetic near field, which is mediated by coils in a reader and in a so-called. Tag. The frequencies used in such transmission are 135 kHz, 13.56 MHz and are by standards ISO 18000-2 and ISO 18000-3 respectively. ISO 22536 and ISO / IEC 15693 specified. Furthermore, it has become known to use electromagnetic dipole fields for remote coupling. Here, the data transmission and often also the power supply via antennas, for example. Dipole antennas or spiral antennas. The frequencies at which this coupling occurs are at 433 MHz, 868 MHz and 2.45 GHz, which are governed by the standards ISO 18000-7 . ISO18000-6 respectively. ISO 18000-4 are predetermined.

Das herkömmliche NFC-Kommunikationsverfahren im Peer-to-Peer Modus bietet jedoch den Nachteil, dass es für eine dauerhafte bidirektionale Datenübertragung, wie sie bspw. bei einer Parametrierung eines Feldgerätes der Prozess- und/oder Automatisierungstechnik über ein Software-Tool für die Feldgerätekonfiguration erfolgt, zu leistungsintensiv ist.The conventional NFC communication method in peer-to-peer mode, however, has the disadvantage that it takes place for a permanent bidirectional data transmission, such as in a parameterization of a field device of process and / or automation technology via a software tool for the field device configuration , too powerful.

Ferner sind zudem aus dem Stand der Technik Feldbusse und Feldbussystem sowie Feldgeräte zum Einsatz in solchen Feldbussen bekannt geworden. Die Feldgeräte werden zu diesem Zweck über den Feldbus oder über eine separate Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt.Furthermore, field buses and fieldbus systems as well as field devices for use in fieldbuses of this type have also become known from the prior art. The field devices are supplied for this purpose via the fieldbus or via a separate power source with electrical energy.

Dabei ist einerseits von Nachteil, dass die Leistung über den Feldbus oder in dem Feldgerät begrenzt ist, so dass bspw. wie oben geschildert eine dauerhafte Datenübertragung über eine sekundäre Schnittstelle nicht möglich ist. Andererseits können Daten nicht mit dem Feldgerät ausgetauscht werden, wenn dessen Energieversorgung unterbrochen ist.It is disadvantageous on the one hand that the power is limited via the fieldbus or in the field device, so that, for example, as described above, a permanent data transmission via a secondary interface is not possible. On the other hand, data can not be exchanged with the field device if its power supply is interrupted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Grundfunktion des Feldgerätes zur Verfügung zustellen, selbst wenn die Energieversorgung des Feldgerätes bspw. über den Feldbus ausgefallen sein sollte.The invention has for its object to provide a basic function of the field device available, even if the power supply of the field device, for example, should have failed over the fieldbus.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein Feldgerät gelöst.This object is achieved by a method and a field device.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgerätes der Prozessautomatisierungstechnik gelöst, wobei das Feldgerät über einen Hauptschaltkreis verfügt, der in einem ersten Betriebsmodus zur Auswertung und zur Ausgabe von Prozessdaten dient, die vorzugsweise von einem Messaufnehmer stammen, wobei das Feldgerät über eine erste Schnittstelle verfügt, die dazu dient, das Feldgerät, insbesondere den Hauptschaltkreis, in dem ersten Betriebsmodus mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei das Feldgerät über eine zweite, vorzugsweise drahtlose, Schnittstelle verfügt, die dazu dient, Daten und/oder elektrische Energie an das Feldgerät zu übertragen, wobei das Feldgerät, vorzugsweise der Hauptschaltkreis, in einem zweiten Betriebsmodus mit, bevorzugt mit ausschließlich, über die zweite Schnittstelle erhaltener elektrischer Energie versorgt wird.With regard to the method, the object is achieved by a method for operating a field device of process automation technology, wherein the field device has a main circuit which is used in a first operating mode for the evaluation and output of process data, which preferably originate from a sensor, wherein the field device via a first interface is provided which serves to provide the field device, in particular the main circuit, in the first operating mode with electrical energy, wherein the field device has a second, preferably wireless, interface, which serves to data and / or electrical energy to transmit the field device, wherein the field device, preferably the main circuit, in a second operating mode with, preferably exclusively, via the second interface of the electrical energy obtained.

In einer Ausführungsform des Verfahrens handelt es sich bei der ersten Schnittstelle um eine Feldbusschnittstelle.In one embodiment of the method, the first interface is a fieldbus interface.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens handelt es sich bei der zweiten Schnittstelle um einen Transponder, vorzugsweise gem. dem NFC- und/oder dem RFID-Standard.In a further embodiment of the method, the second interface is a transponder, preferably in accordance with. the NFC and / or the RFID standard.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Feldgerät einen Messaufnehmer, wobei in dem ersten Betriebsmodus sowohl der Messaufnehmer als auch der Hauptschaltkreis mit, bevorzugt mit ausschließlich, über die erste Schnittstelle erhaltener elektrischer Energie versorgt werden.In a further embodiment of the method, the field device comprises a sensor, wherein in the first mode of operation, both the sensor and the main circuit with, preferably exclusively, on the first Interface received electrical energy to be supplied.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Hauptschaltkreis einen Mikroprozessor und eine Speichereinheit.In a further embodiment of the method, the main circuit comprises a microprocessor and a memory unit.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden vermittels des Mikroprozessors Daten in die Speichereinheit geschrieben.In a further embodiment of the method, data is written to the memory unit by means of the microprocessor.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden in dem ersten und/oder in dem zweiten Betriebsmodus über die zweite Schnittstelle Daten, vorzugsweise direkt, in die Speichereinheit geschrieben und/oder Daten, besonders bevorzugt direkt, aus der Speichereinheit ausgelesen.In a further embodiment of the method, in the first and / or in the second operating mode, data, preferably directly, are written into the memory unit via the second interface and / or data, particularly preferably directly, are read from the memory unit.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden in dem zweiten Betriebsmodus der Mikroprozessor und die Speichereinheit mit über die zweite Schnittstelle erhaltener elektrischer Energie versorgt.In a further embodiment of the method, in the second operating mode, the microprocessor and the memory unit are supplied with electrical energy obtained via the second interface.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden in dem zweiten Betriebsmodus Daten über die zweite Schnittstelle in die Speichereinheit geschrieben.In a further embodiment of the method, in the second operating mode, data is written to the memory unit via the second interface.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden in dem zweiten Betriebsmodus in die Speichereinheit geschriebene Daten von dem Mikroprozessor ausgelesen, und vorzugsweise in einem internen Speicher des Mikroprozessors gespeichert.In a further embodiment of the method, data written to the memory unit in the second operating mode is read out by the microprocessor, and is preferably stored in an internal memory of the microprocessor.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst die zweite Schnittselle einen Nebenschaltkreis, der zur Vorverarbeitung der über die zweite Schnittstelle empfangenen Daten dient, und welcher Nebenschaltkreis jeweils mit dem Mikroprozessor des Hauptschaltkreises und mit der Speichereinheit des Hauptschaltkreises verbunden ist.In a further embodiment of the method, the second interface comprises a sub-circuit, which is used for preprocessing the data received via the second interface, and which sub-circuit is respectively connected to the microprocessor of the main circuit and to the memory unit of the main circuit.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird über die Verbindung zu dem Hauptschaltkreis in dem zweiten Betriebsmodus elektrische Energie von dem Nebenschaltkreis an den Hauptschaltkreis übertragen.In a further embodiment of the method, electrical energy is transferred from the subcircuit to the main circuit via the connection to the main circuit in the second operating mode.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden über die Verbindung zur Speichereinheit in dem zweiten Betriebsmodus Daten von dem Nebenschaltkreis an die Speichereinheit übertragen, wobei es sich bei den Daten bevorzugt um Feldgeräteparameter handelt.In a further embodiment of the method, data is transmitted from the subcircuit to the memory unit via the connection to the memory unit in the second operating mode, wherein the data are preferably field device parameters.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird in dem zweiten Betriebsmodus nur der Hauptschaltkreis mit elektrischer Energie versorgt.In a further embodiment of the method, only the main circuit is supplied with electrical energy in the second operating mode.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist der Hauptschaltkreis von der zweiten Schnittstelle, insbesondere dem Nebenschaltkreis, galvanisch getrennt.In a further embodiment of the method, the main circuit is galvanically isolated from the second interface, in particular the secondary circuit.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine Änderung der Parameter des Feldgerätes in dem ersten Betriebsmodus in der Speichereinheit, bei der es sich bevorzugt um eine nicht-flüchtige Speichereinheit handelt, abgesichert.In a further embodiment of the method, a change in the parameters of the field device in the first operating mode in the memory unit, which is preferably a non-volatile memory unit, is ensured.

Hinsichtlich des Feldgerätes wird die Aufgabe durch ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik mit einem Hauptschaltkreis, welcher Hauptschaltkreis in einem ersten Betriebsmodus zur Auswertung und zur Ausgabe von Prozessdaten dient, und einer ersten und einer zweiten Schnittstelle zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ausführungsformen gelöst.With regard to the field device, the object is achieved by a field device of the process automation technology having a main circuit, which main circuit serves in a first operating mode for the evaluation and output of process data, and a first and a second interface for performing the method according to one of the previous embodiments.

Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei der zweiten Schnittstelle vorzugsweise um eine drahtlose Schnittstelle. Es wird ferner vorgeschlagen, zur Identifikation eines Feldgerätes bzw. zur Inventur in einer industriellen Anlage diese drahtlose Schnittstelle zu nutzen. Beispielsweise kann eine Identifikationsnummer an ein Feldgerät vergeben werden, so dass sich anhand der Identifikationsnummer eindeutig der Typ des Feldgerätes oder andere feldgerätebezogene Daten ergeben.As already mentioned, the second interface is preferably a wireless interface. It is also proposed to use this wireless interface for the identification of a field device or for inventory in an industrial plant. For example, an identification number can be assigned to a field device, so that the type number of the field device or other field-device-related data results clearly from the identification number.

Diese Identifikationsnummer kann bspw. in einer Speichereinheit des Feldgerätes gespeichert sein. Anhand dieser Identifikationsnummer können bspw. aus einer Datenbank die entsprechenden zu dieser Identifikationsnummer bzw. zu dem Feldgerät gehörenden feldgerätebezogenen Daten abgerufen werden. Dies kann bspw. über eine Internetverbindung eines Bediengerätes, welches zum Auslesen der Identifikationsnummer dient, erfolgen.This identification number can be stored, for example, in a memory unit of the field device. On the basis of this identification number, for example, the corresponding field-device-related data belonging to this identification number or to the field device can be retrieved from a database. This can be done, for example, via an Internet connection of an operating device which serves to read out the identification number.

Bisher war es aufgrund einer ungünstigen Anbringung des Typenschilds oder einer Verschmutzung desselben oftmals nicht möglich, ein Typenschild abzulesen. Ferner fehlen Typenschildern auch häufig vollständig.Previously, it was often not possible to read a nameplate due to an unfavorable attachment of the nameplate or a contamination of the same. Furthermore, nameplates are often missing completely.

Zudem konnte bisher bspw. bei Typenschildern, die aus einem gestanzten Blech bestehen oder die direkt auf das Gehäuse des Feldgerätes aufgebracht sind, bspw. ein Update der Software des Feldgerätes nicht auf dem Typenschild vermerkt werden.In addition, so far, for example, in type plates, which consist of a stamped sheet or which are applied directly to the housing of the field device, for example. An update of the software of the field device not be noted on the nameplate.

Durch die vorgeschlagene Lösung kann somit nicht nur der Hardwarestand eines Feldgerätes, sondern auch der aktuelle Softwarestand vermerkt und zuverlässig bestimmt werden. Eine entsprechende Identifikationsnummer kann in einer Speichereinheit des Feldgerätes hinterlegt sein. Die Speichereinheit kann zu diesem Zweck über ein feldgerätinternes Bussystem mit einer entsprechenden Antenne verbunden sein. Bei der Antenne kann es sich um eine Antenne zur Übertragung gemäß eines Standards wie beispielsweise dem RFID Standard oder dem NFC Standard handeln. Die Antenne kann bspw. Bestandteil der zweiten Kommunikationsschnittstelle sein.Thus, not only the hardware version of a field device, but also the current software version can be noted and reliably determined by the proposed solution. A corresponding identification number can be stored in a memory unit of the field device. The storage unit may be for this purpose via a Field device internal bus system to be connected to a corresponding antenna. The antenna may be an antenna for transmission according to a standard such as the RFID standard or the NFC standard. The antenna may, for example, be part of the second communication interface.

Somit ist es auf einfache Weise möglich, in einer Anlage eine Inventur beziehungsweise Kontrolle der installierten Feldgeräte durchzuführen. Dafür können beispielsweise mittels eines mobilen Handbediengerätes, das über ein entsprechendes Schreib- beziehungsweise Lesegerät zur Datenübertragung über die zweite Kommunikationsschnittstelle verfügt, Daten aus dem Feldgerät ausgelesen beziehungsweise an das Feldgerät übertragen werden. Durch die vorgeschlagene Feldgeräteidentifikation können Ablesefehler effektiv vermieden werden. Ferner erübrigt sich dadurch das Mitführen von gedruckten oder handgeschriebenen Listen. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht die Verwendung einer sog. Pulkerfassung vor, bei der es möglich ist, fast gleichzeitig mehrere RFID Transponder durch ein Lesegerät zu erfassen. So kann ein Abgleich einer Bestandsliste mit den sich aus der Pulkerfassung ergebenen Daten auf einfache Weise durchgeführt werden. Entsprechende Verfahren zur Pulkerfassung vermittels RFID sind aus dem Stand der Technik bekannt.Thus, it is easily possible to perform an inventory or control of the installed field devices in a plant. For this purpose, for example by means of a mobile handheld terminal, which has a corresponding writing or reading device for data transmission via the second communication interface, data is read from the field device or transmitted to the field device. By the proposed field device identification reading errors can be effectively avoided. Furthermore, this eliminates the need to carry printed or handwritten lists. A particularly advantageous embodiment provides for the use of a so-called pulse detection in which it is possible to detect several RFID transponders by a reader almost simultaneously. Thus, a comparison of an inventory list with the data resulting from the bulk data acquisition can be carried out in a simple manner. Corresponding methods for bulk detection by means of RFID are known from the prior art.

Die vorgeschlagene Antenne kann sich zur Erzielung einer guten Arbeitsleistung vorzugsweise in der Nähe nichtmetallischer Geräteverschlüsse, wie beispielsweise einer das Display eines Feldgerätes bedeckenden Sichtscheibe oder einer Plastikabdeckung des Feldgerätes, befinden. Alternativ kann die Antenne im Fall eines metallischen Gehäuseverschlusses wie bspw. eines Gehäusedeckels und/oder eines zumindest teilweise metallischen Gehäuses als sog. Schlitzantenne ausgeführt sein.The proposed antenna may preferably be located in the vicinity of non-metallic device closures, such as a display panel of a field device covering window or a plastic cover of the field device to achieve good performance. Alternatively, in the case of a metallic housing closure such as, for example, a housing cover and / or an at least partially metallic housing, the antenna may be designed as a so-called slot antenna.

Diese zweite drahtlose Kommunikationsschnittstelle kann ferner zur Parametrierung des Feldgerätes verwendet werden. Bei der Parametrierung von Feldgeräten kann zwischen Kalibrier- und Konfigurationsdaten also einem ersten Satz von Parametern und einem zweiten Satz von Parametern unterschieden werden. So ist es für die Funktionsweise eines Messgerätes erforderlich, dass dieses über die jeweiligen auf den Sensor abgestimmten Kalibrierdaten verfügt, während sich Konfigurationsdaten erst im Zusammenhang mit dem Verwendungszweck des Messgerätes ergeben. Bei den Konfigurationsdaten handelt es sich bspw. um Daten betreffend die Sprache und konkrete Einstellung der Parameter des Feldgerätes.This second wireless communication interface can also be used for parameterizing the field device. When parameterizing field devices, a distinction can be made between calibration and configuration data, ie, a first set of parameters and a second set of parameters. Thus, it is necessary for the functioning of a measuring device that it has the respective calibration data matched to the sensor, while configuration data only arise in connection with the intended use of the measuring device. The configuration data is, for example, data concerning the language and specific setting of the parameters of the field device.

Es wird vorgeschlagen, die Feldgeräte schon bei der Fertigung mit dem Kalibrierdaten bzw. einem ersten Satz von Parametern zu versehen und die Konfigurationsdaten bzw. einen zweiten Satz von Parametern erst bei der Auslieferung des Gerätes in das Feldgerät aufzuspielen. Zu diesem Zweck kann die drahtlose Kommunikationsschnittstelle des Feldgerätes genutzt werden. Diese drahtlose Kommunikationsschnittstelle kann beispielsweise auf dem Transponderprinzip beruhen. Somit ist es möglich, Feldgeräte auf Lager zu halten und erst bei Auslieferung mit Konfigurationsdaten zu versehen. Über die drahtlose Kommunikationsschnittstelle ist es dann möglich, bspw. durch die Verpackung des Feldgerätes hindurch, eine Parametrierung des Feldgerätes vorzunehmen. Üblicherweise werden Feldgeräte nach der Fertigung entweder versandt oder aufgrund einer Chargenproduktion eingelagert. Aufgrund der an dem Feldgerät vorgesehenen drahtlosen Kommunikationsschnittstelle kann nun der Versandvorgang des Feldgerätes überwacht werden. Zu diesem Zweck kann es, wie bereits erwähnt, erforderlich sein, dem Feldgerät eine Identifikationsnummer zuweisen. Diese Identifikationsnummer kann bspw. aus Buchstaben und/oder Zahlen bestehen. Dadurch kann zu verschiedenen Zeitpunkten oder an verschiedenen Orten der Durchgang des Feldgerätes erkannt werden. Zudem kann an verschiedenen Versandpunkten beim Gefahrenübergang zwischen Versandfrachtführer und Kunde ohne das Feldgerät bzw. dessen Verpackung zu öffnen, das Feldgerät sicher identifiziert werden. Dies ist dann sogar bei Versendung von mehreren Stück von Feldgeräten in einer Verpackung oder auf einer Palette möglich. So können dann auch nach und nach, falls sich der Verwendungszweck eines Feldgerätes geändert hat oder aktualisierte Daten wie Parameter bekannt geworden sind, diese auf das Feldgerät aufgespielt werden. Ein Vorteil der vorgeschlagenen Ausführungsform ist es, dass nicht mehr die Verpackung identifiziert wird, sondern dass darin enthaltene Feldgerät selbst.It is proposed to provide the field devices with the calibration data or a first set of parameters already during manufacture and to load the configuration data or a second set of parameters only when the device is shipped to the field device. For this purpose, the wireless communication interface of the field device can be used. This wireless communication interface can be based, for example, on the transponder principle. This makes it possible to keep field devices in stock and to provide configuration data only at delivery. Via the wireless communication interface, it is then possible, for example, to carry out a parameterization of the field device through the packaging of the field device. Usually, field devices are either shipped after production or stored due to batch production. Due to the provided on the field device wireless communication interface now the shipping process of the field device can be monitored. For this purpose, as already mentioned, it may be necessary to assign an identification number to the field device. This identification number can, for example, consist of letters and / or numbers. As a result, the passage of the field device can be detected at different times or at different locations. In addition, the field device can be reliably identified at various shipping points at the transfer of risk between the carrier and the customer without opening the field device or its packaging. This is even possible when sending several pieces of field devices in a package or on a pallet. Thus, then gradually, if the intended use of a field device has changed or updated data such as parameters have become known, they will be loaded onto the field device. One advantage of the proposed embodiment is that it is no longer the packaging that is identified but the field device itself contained therein.

Zum Auditing in einer Anlage gehört die Bestandsaufnahme von Messgeräten. Dabei wird eine Sollbestandsliste aus einer Datenbank oder anhand von Geodaten in ein Handbediengerät geladen und diese Liste mit einer Liste der tatsächlich erfassten Feldgeräte verglichen. Zur Erfassung der Feldgeräte vor Ort wird dabei ein sogenanntes Pulkerfassungsverfahren verwendet. Zur Pulkerfassung wird dabei durch das Handbediengerät eine Abfrage der in die Feldgeräte integrierten RFID Transponder initiiert. Eine weitere Verwendung des vorgeschlagenen Feldgerätes bezieht sich auf die Endprüfung eines Feldgerätes nach dessen Fertigung. Es wird folglich ein Endprüfgerät vorgeschlagen, das über ein Schreib- beziehungsweise Lesegerät verfügt, um über die zweite Kommunikationsschnittstelle des Feldgerätes mit dem Feldgerät zu kommunizieren, das heißt Daten auszutauschen. Auf diesem Weg können beispielsweise Parametersätze, welche zum Kalibrieren des Feldgerätes dienen, der letzte beziehungsweise der letzte Stand eines DTMs eingespielt werden, oder eine aktualisierte Version der Firmware eines Feldgerätes an das Feldgerät übertragen werden. Bei einem DTM (Device Type Manager) handelt es sich um einen Gerätetreiber.Auditing in a facility involves an inventory of measuring equipment. In this case, a target stock list from a database or geodata is loaded into a handheld terminal and this list is compared with a list of actually detected field devices. For detecting the field devices on site, a so-called bulk detection method is used. To collect the pulses, a query of the RFID transponders integrated in the field devices is initiated by the handheld terminal. Another use of the proposed field device relates to the final test of a field device after its production. Consequently, a final test device is proposed which has a writing or reading device in order to communicate with the field device via the second communication interface of the field device, that is to say to exchange data. In this way, for example, parameter sets that serve to calibrate the field device, the last or the last state of a DTM are recorded, or an updated version of the firmware of a field device are transmitted to the field device. A DTM (Device Type Manager) is a device driver.

Bei der Identifikationsnummer kann es sich beispielsweise um die Seriennummer des Feldgerätes handeln.The identification number may be, for example, the serial number of the field device.

Es ist ein Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens bzw. des entsprechenden Feldgerätes, dass das Feldgerät für den entsprechenden Vorgang bei der Datenübertragung nicht geöffnet werden muss bzw. das Feldgerät nicht an einer Spannungsversorgung angeschlossen werden muss. Es ist zudem möglich durch die Verpackung oder dem Transportbehälter des Feldgerätes hindurch den Datenaustausch zu initiieren und/oder durchzuführen.It is an advantage of the proposed method or of the corresponding field device that the field device for the corresponding process does not have to be opened during the data transmission or the field device does not have to be connected to a power supply. It is also possible to initiate and / or carry out the data exchange through the packaging or the transport container of the field device.

Die vorgesehene zweite Kommunikationsschnittstelle des Feldgerätes, bei der es sich, wie gesagt, bevorzugt um eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle handelt, kann beispielsweise in Form eines RFID-Chips auf der Leiterplatte, auf der auch die Feldgeräteelektronik angeordnet ist, vorgesehen sein.The proposed second communication interface of the field device, which, as stated, is preferably a wireless communication interface, can be provided, for example, in the form of an RFID chip on the printed circuit board on which the field device electronics are arranged.

Ferner kann die Antenne der drahtlosen Kommunikationsschnittstelle durch Ätzen und/oder das Verwenden von Leiterbahnen auf der Leiterplatte, auf der sich auch die Feldgerätelektronik befindet vorgesehen sein. Entsprechende Leiterplatten sind aus dem Stand der Technik bekannt.Furthermore, the antenna of the wireless communication interface can be provided by etching and / or using printed conductors on the printed circuit board on which the field device electronics are also located. Corresponding circuit boards are known from the prior art.

Die zweite Kommunikationsschnittstelle des Feldgerätes kann ferner beispielsweise auch im Fall eines Gerätetauschs eines Feldgerätes, d. h. das Ersetzen eines Feldgerätes durch ein neues insbesondere typengleiches Feldgerät verwendet werden. Daten und Parameter des auszutauschenden Gerätes können über die zweite Kommunikationsschnittstelle des auszutauschenden Gerätes und über die zweite Kommunikationsschnittstelle des neuen Gerätes übertragen und auf das neue Gerät aufgespielt werden. Heutzutage wird die Weitergabe von Daten und Parametern über ein zentrales Servicetool wie beispielsweise FieldCare der Firma Endress + Hauser oder ein abspeichern des Datensatzes auf einem mobilen Laptop oder durch Ausdrucken der Daten und händisches Eintragen im neuen Gerät durchgeführt. Gemäß der vorgeschlagenen Verwendung kann nun ein Gerätetausch ohne ein derartig zentrales Softwaretool erfolgen. Die Datenübertragung erfolgt dann unmittelbar zwischen den beiden Geräten. Somit können zusätzliche Download- beziehungsweise Uploadvorgänge entfallen. Das neue Gerät kann dann bereits vor dem physischen Austausch parametriert werden.The second communication interface of the field device can also, for example, in the case of a device replacement of a field device, d. H. the replacement of a field device can be used by a new, in particular identical, field device. Data and parameters of the device to be exchanged can be transmitted via the second communication interface of the device to be replaced and via the second communication interface of the new device and loaded onto the new device. Nowadays the transfer of data and parameters is carried out via a central service tool such as FieldCare of the company Endress + Hauser or a record of the data record on a mobile laptop or by printing out the data and manually registering in the new device. According to the proposed use, a device replacement can now take place without such a central software tool. The data transfer then takes place directly between the two devices. Thus, additional download or upload operations can be omitted. The new device can then be parameterized before the physical exchange.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to the following drawings. It shows:

1: eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der vorgeschlagenen Erfindung. 1 : a schematic representation of an embodiment of the proposed invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Feldgerätes F. Das Feldgerät gem. 1 ist kann an einen Feldbus, nicht gezeigt, angeschlossen sein, über den es mit elektrischer Energie versorgt wird und über welchen Feldbus Daten mit anderen Feldgeräten und/oder einer Prozessteuerung ausgetauscht werden können. Alternativ kann das Feldgerät F nicht mit einem Feldbus verbunden sein, sondern über eine sonstige interne oder externe Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt werden. 1 shows a schematic representation of a field device F. The field device acc. 1 is can be connected to a fieldbus, not shown, via which it is supplied with electrical energy and via which fieldbus data can be exchanged with other field devices and / or a process control. Alternatively, the field device F can not be connected to a field bus, but can be supplied with electrical energy via another internal or external energy source.

Das Feldgerät F verfügt über einen Sensor S, der mit einem Mikroprozessor μC verbunden ist. Dieser Mikroprozessor μC dient dazu, die Funktionen und Funktionalitäten des Feldgerätes F zu gewährleisten, auszuführen und zu verwalten. Zu diesem Zweck wird ein Messsignal oder ein daraus abgeleitetes Signal über die Kommunikationsverbindung K3 von dem Sensor S an den Mikroprozessor μC übertragen. Von dem Mikroprozessor μC wird das Messsignal oder das daraus abgeleitete Signal weiterverarbeitet bzw. ausgewertet und als Messdaten über die Kommunikationsverbindung K4 an ein Display oder über den Feldbus, nicht gezeigt, ausgegeben. Allgemein kann es sich bei dem Display oder der Feldbusschnittstelle um eine erste Schnittstelle D des Feldgerätes F handeln, an die andere Einheiten anschließbar sind, wobei allerdings die Energieversorgung des Feldgerätes F über diese erste Schnittstelle D vermittels einer externe Energieversorgung oder einen Feldbus erfolgt. Dies ist in 1 durch die Verbindungsleitung 12 dargestellt. Über diese Verbindungsleitung 12 wird der Mikroprozessor μC mit elektrischer Energie versorgt. Der Mikroprozessor μC dient vorzugsweise im ersten Betriebsmodus auch dazu diese bereitgestellte elektrische Energie bspw. über die Verbindungsleitung 13 an den Sensor S weiterzuleiten, so dass der Sensor S mit elektrischer Energie versorgt wird, um eine Messgröße in ein Messsignal oder ein daraus abgeleitetes Signal zu wandeln. Der Mikroprozessor μC dient also zur Steuerung oder Verwaltung der elektrischen Energie an den Sensor S und/oder andere Bauteile des Feldgerätes F.The field device F has a sensor S which is connected to a microprocessor μC. This microprocessor μC serves to ensure, execute and manage the functions and functionalities of the field device F. For this purpose, a measurement signal or a signal derived therefrom is transmitted from the sensor S to the microprocessor μC via the communication connection K3. The measurement signal or the signal derived therefrom is further processed or evaluated by the microprocessor .mu.C and output as measurement data via the communication link K4 to a display or via the fieldbus, not shown. In general, the display or the fieldbus interface can be a first interface D of the field device F, to which other units can be connected, although the energy supply of the field device F takes place via this first interface D by means of an external power supply or a fieldbus. This is in 1 through the connection line 12 shown. About this connection line 12 the microprocessor μC is supplied with electrical energy. The microprocessor .mu.C is preferably also used in the first operating mode for supplying this electrical energy, for example via the connecting line 13 be forwarded to the sensor S, so that the sensor S is supplied with electrical energy to convert a measured variable into a measurement signal or a signal derived therefrom. The microprocessor μC thus serves to control or manage the electrical energy to the sensor S and / or other components of the field device F.

Durch den Mikroprozessor μC werden auch Feldgeräte-Parameter oder andere relevante Daten über eine Kommunikationsverbindung K2 in eine Speichereinheit SP1 geschrieben. Mikroprozessor μC und Speichereinheit SP1 bilden dabei einen Hauptschaltkreis. Diese Daten können dann aus der Speichereinheit SP1 geladen und zur Auswertung und/oder Weiterverarbeitung bspw. des Messsignals oder eines daraus abgeleiteten Signals des Sensors S vorzugsweise während des ersten Betriebsmodus verwendet werden. Der Mirkoprozessor μC und die Speichereinheit SP1, sowie der Sensor S, werden daher in einem ersten Betriebsmodus über eine erste Schnittstelle D des Feldgerätes F mit elektrischer Energie versorgt.The microprocessor μC also writes field device parameters or other relevant data into a memory unit SP1 via a communication link K2. Microprocessor μC and memory unit SP1 form a main circuit. These data can then be loaded from the memory unit SP1 and for the evaluation and / or further processing, for example, of the measuring signal or of a signal of the sensor S derived therefrom, preferably during the first operating mode be used. The microprocessor μC and the memory unit SP1, as well as the sensor S, are therefore supplied in a first operating mode via a first interface D of the field device F with electrical energy.

Sowohl der Mikroprozessor μC als auch die Speichereinheit SP1 sind zudem mit einer zweiten, gem. dem Ausführungsbeispiel in 1 drahtlosen Schnittstelle DS verbunden. Diese Schnittstelle DS verfügt über eine Antenne 6, die zur drahtlosen Kommunikation mit wenigstens einem anderen Kommunikationsteilnehmer, nicht gezeigt, dient. Ferner kann über diese drahtlose Schnittstelle DS, d. h. Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation, neben Daten auch Energie bspw. über eine elektromagnetische Induktion an das Feldgerät F, genauer: die zweite Schnittstelle DS, übertragen werden. Diese elektrische Energie kann dann zum Betreiben eines Vorprozessors 5 verwendet werden. Ferner weist die Schnittstelle DS eine Leistungsverteilereinheit 5a auf, die die Verteilung der elektrischen Energie, die über die zweite Schnittstelle DS erhalten wurde, regelt und/oder steuert. Vermittels der Leistungsverteilereinheit 5a kann bspw. in einem zweiten Betriebsmodus über die erste Verbindungsleitung L1 elektrische Energie an den Mikroprozessor μC bzw. nur einen ersten und zweiten Teil μC1, μC2 des Mikroprozessor bzw. nur in dem Umfang an den Mikroprozessor μC übertragen werden, dass dieser zur Ausführung gewisser in dem zweiten Betriebsmodus vorgesehener Funktionen μC1, μC2 bzw. Funktionalitäten μC1, μC2 dient. Unter anderem kann in dem zweiten Betriebsmodus der Mikroprozessor μC mit elektrischer Energie versorgt werden, so dass der Mikroprozessor μC über die Kommunikationsverbindung K2 mit der Speichereinheit SP1 Daten austauschen kann, bzw. Daten in die Speichereinheit SP1 schreiben oder aus der Speichereinheit SP1 auslesen kann. Diese Daten oder nur einen Teil der aus der Speichereinheit SP1 ausgelesenen Daten kann der Mikroprozessor μC bspw. in einen internen Speicher, nicht gezeigt, schreiben.Both the microprocessor .mu.C and the memory unit SP1 are also provided with a second, gem. the embodiment in 1 wireless interface DS connected. This interface DS has an antenna 6 which is for wireless communication with at least one other communication subscriber, not shown. Further, via this wireless interface DS, ie interface for wireless communication, in addition to data and energy, for example, via an electromagnetic induction to the field device F, more precisely: the second interface DS, are transmitted. This electrical energy can then be used to operate a preprocessor 5 be used. Furthermore, the interface DS has a power distribution unit 5a which regulates and / or controls the distribution of the electrical energy obtained via the second interface DS. By means of the power distribution unit 5a For example, in a second operating mode via the first connecting line L1 electrical energy to the microprocessor μC or only a first and second part .mu.C1, .mu.C2 of the microprocessor or only to the extent to the microprocessor .mu.C be transferred, that this to perform certain in the second operating mode provided functions μC1, μC2 or functionalities μC1, μC2 is used. Among other things, in the second operating mode, the microprocessor μC can be supplied with electrical energy so that the microprocessor μC can exchange data with the memory unit SP1 via the communication connection K2, or write data to the memory unit SP1 or read it from the memory unit SP1. This data or only a part of the data read from the memory unit SP1 can be written, for example, by the microprocessor μC into an internal memory, not shown.

Außerdem kann vermittels der zweiten Schnittstelle DS im ersten und/oder zweiten Betriebsmodus über die erste Kommunikationsverbindung K1 Daten in den Speicher SP1 geschrieben oder aus dem Speicher SP1 ausgelesen und über die zweite Schnittselle DS an ein Bediengerät, bspw. zur weiteren Auswertung, übertragen werden. Zur Kommunikation über die zweite Schnittstelle DS kann bspw. der o. g. ISO/IEC 15693 Standard genutzt werden.In addition, by means of the second interface DS in the first and / or second operating mode via the first communication link K1 data written in the memory SP1 or read from the memory SP1 and the second interface DS to an operating unit, eg. For further evaluation, transferred. For communication via the second interface DS can, for example. The above ISO / IEC 15693 standard be used.

Zudem können sowohl im ersten als auch im zweiten Betriebsmodus, oder in einem anderen Betriebsmodus Parameter von dem Bediengerät in den Speicher SP1 geschrieben werden. Vorzugsweise werden die Parameter Offline, d. h. wenn das Feldgerät F nicht über die erste Schnittstelle mit elektrischer Energie versorgt wird, an das Feldgerät F übertragen und in die Speichereinheit SP1 geschrieben. Das Feldgerät F kann dann diese Daten entweder nachdem das Feldgerät F wieder mit elektrischer Energie über die erste Schnittstelle D versorgt wird, aus der Speichereinheit SP1 auslesen, und den Betrieb mit diesen Parametern aufzunehmen und/oder fortsetzen.In addition, both in the first and in the second operating mode, or in another operating mode, parameters can be written from the operating device to the memory SP1. Preferably, the parameters are Offline, i. H. when the field device F is not supplied with electrical energy via the first interface, transmitted to the field device F and written in the memory unit SP1. The field device F can then read this data either after the field device F is again supplied with electrical energy via the first interface D from the memory unit SP1, and record and / or continue the operation with these parameters.

Bspw. kann das vorgenannte Verfahren eingesetzt werden, um einen Feldgerät gegen ein anderes im Falle eines Ausfalls oder eines Upgrades auszutauschen. Somit können bspw. die in dem alten Feldgerät vorhandenen Parameter aus dem Speicher SP1 ausgelesen und in das neue Feldgerät in dessen Speicher SP1 übertragen werden. Zu diesem Zweck kann es vorteilhaft sein, wenn sämtliche Änderungen von Parametern eines Feldgerätes in der Speichereinheit SP1 festgehalten werden.For example. For example, the above method may be used to exchange one field device for another in the event of a failure or upgrade. Thus, for example, the existing in the old field device parameters can be read from the memory SP1 and transferred to the new field device in its memory SP1. For this purpose, it may be advantageous if all changes of parameters of a field device are recorded in the memory unit SP1.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

μC.mu.C: Mikroprozessormicroprocessor
μC1μC1: erste Funktionalitäten des Mikroprozessorsfirst functionalities of the microprocessor
μC2.mu.C2: erste Funktionalitäten des Mikroprozessorsfirst functionalities of the microprocessor
μC3μC3: erste Funktionalitäten des Mikroprozessorsfirst functionalities of the microprocessor
L1L1: erste Verbindungsleitung zur Übertragung elektrischer Energiefirst connecting line for the transmission of electrical energy
L2L2: zweite Verbindungsleitungsecond connection line
L3L3: dritte Verbindungsleitungthird connection line
K1K1: erste Kommunikationsverbindungfirst communication connection
K2K2: zweite Kommunikationsverbindungsecond communication connection
K3K3: dritte Kommunikationsverbindungthird communication connection
K4K4: vierte Kommunikationsverbindungfourth communication connection
SS: Sensorsensor
DD: erste Schnittstelle, bspw. Displayfirst interface, eg. Display
DSDS: zweite Schnittstelle, bspw. Drahtlosschnittstellesecond interface, eg. Wireless interface
SP1SP1: Speichereinheitstorage unit
55: Vorprozessorpreprocessor
5a5a: LeistungsverteilereinheitPower distribution unit
66: Antenna zur DrahtloskommunikationAntenna for wireless communication
FF: Feldgerätfield device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008008072 A1 [0004]
DE 202006012632 U1 [0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

ISO 18000-2 [0006]
ISO 18000-3 [0006]
ISO 22536 [0006]
ISO / IEC 15693 [0006]
ISO 18000-7 [0006]
ISO18000-6 [0006]
ISO 18000-4 [0006]
ISO / IEC 15693 standard [0050]

Claims

Method for operating a field device (F) of process automation technology, wherein the field device (F) has a main circuit (μC, SP1) which, in a first operating mode, serves for the evaluation and output of process data, which preferably originate from a sensor (S), the field device (F) having a first interface (D) serving to supply the field device (F), in particular the main circuit (μC, SP1), with electrical energy in the first operating mode, wherein the field device (F) has a second, preferably wireless, interface (DS) which serves to transmit data and / or electrical energy to the field device (F), wherein the field device (F), preferably the main circuit (.mu.C, SP1), in a second operating mode with, preferably exclusively, via the second interface (DS) is supplied electrical energy.

Method according to the preceding claim, wherein the first interface (D) is a fieldbus interface.

Method according to the preceding claim, wherein the second interface (DS) is a transponder, preferably in accordance with. NFC and / or RFID standard.

Method according to the previous claim wherein the field device (F) comprises a sensor (S), and wherein in the first mode of operation both the sensor (S) and the main circuit (μC, SP1) are supplied with, preferably exclusively, electrical energy received via the first interface (D).

Method according to the preceding claim, wherein the main circuit (μC, SP1) comprises a microprocessor (μC) and a memory unit (SP1).

Method according to the preceding claim, wherein by means of the microprocessor (μC) data is written to the memory unit (SP1).

Method according to the preceding claim wherein in the first and / or in the second operating mode via the second interface (DS) data, preferably directly, in the memory unit (SP1) are written and / or data, particularly preferably directly, from the memory unit (SP1 ).

Method according to the preceding claim, wherein in the second operating mode the microprocessor (μC) and the memory unit (SP1) are supplied with electrical energy obtained via the second interface (DS).

Method according to the preceding claim, wherein in the second operating mode data is written to the memory unit (SP1) via the second interface (DS).

Method according to the preceding claim, wherein data written to the memory unit (SP1) in the second operating mode is read out by the microprocessor (μC) and preferably stored in an internal memory of the microprocessor (μC).