DE102023005436A1

DE102023005436A1 - Operating procedure for a field device, computer program product, field device, higher-level control unit and automation system

Info

Publication number: DE102023005436A1
Application number: DE102023005436.4A
Authority: DE
Inventors: Eric Eggert; Marco Volz
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2023-04-28
Filing date: 2023-04-28
Publication date: 2024-11-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zum Betreiben eines Feldgeräts (10), das eine Mehrzahl an Komponenten (12, 13, 14, 15, 16, 18) umfasst. Das Feldgerät (10) wird über einen Speisetrenner (20) mit einer elektrischen Eingangsleistung (26) versorgt. In einem ersten Schritt (110) erfolgt ein Aktivieren des Speisetrenners (20) und Ermitteln einer verfügbaren elektrischen Eingangsleistung (28). Ein zweiter Schritt (120) umfasst ein Erstellen einer Mehrzahl an Betriebskonfigurationen (32), die jeweils eine unterschiedliche Zusammenstellung von Funktionen des Feldgeräts (10) aufweisen. Während eines dritten Schritts (130) erfolgt ein Ermitteln je eines Leistungsbedarfs (31) für die Betriebskonfigurationen (32) bei je zumindest einem vorgebbaren Betriebsprofil (34). In einem vierten Schritt (140) erfolgt ein Ermitteln von bereitstellbaren Betriebskonfigurationen (32) und deren zugehörigem Betriebsprofil (34), bei denen der jeweilige Leistungsbedarf (31) geringer ist als die verfügbare elektrische Eingangsleistung (28) und jeweils Ermitteln eines zugehörigen Funktionsprofils (35, 36, 37, 38), wobei die in Schritt d) ermittelten Funktionsprofile (35, 36, 37, 38) des Feldgeräts (10) zur Auswahl (33) bereitgestellt werden. Die Erfindung betrifft auch eine entsprechendes Computerprogrammprodukt (40), ein Feldgerät (10), eine übergeordnete Steuereinheit (50) und ein Automatisierungssystem (60).

The invention relates to a method (100) for operating a field device (10) which comprises a plurality of components (12, 13, 14, 15, 16, 18). The field device (10) is supplied with an electrical input power (26) via a power supply isolator (20). In a first step (110), the power supply isolator (20) is activated and an available electrical input power (28) is determined. A second step (120) comprises creating a plurality of operating configurations (32), each of which has a different combination of functions of the field device (10). During a third step (130), a power requirement (31) is determined for each of the operating configurations (32) for at least one predefinable operating profile (34). In a fourth step (140), available operating configurations (32) and their associated operating profile (34) are determined in which the respective power requirement (31) is lower than the available electrical input power (28), and an associated functional profile (35, 36, 37, 38) is determined in each case, wherein the functional profiles (35, 36, 37, 38) of the field device (10) determined in step d) are made available for selection (33). The invention also relates to a corresponding computer program product (40), a field device (10), a higher-level control unit (50) and an automation system (60).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgeräts und ein Computerprogrammprodukt, mit dem das Verfahren umsetzbar ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Feldgerät und eine übergeordnete Steuereinheit, die zum Durchführen eines solchen Verfahrens geeignet sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Automatisierungssystem, das über eine solche übergeordnete Steuereinheit verfügt.The invention relates to a method for operating a field device and a computer program product with which the method can be implemented. The invention also relates to a field device and a higher-level control unit that are suitable for carrying out such a method. The invention also relates to an automation system that has such a higher-level control unit.

Aus der Internationalen Anmeldung WO 2009/063053 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgeräts bekannt, das mit einer Energiequelle verbunden ist. Darin wird ein minimaler Spannungsbedarf des Feldgeräts ermittelt, die minimal erforderlich ist, damit das Feldgerät funktioniert. Bei einer Unterversorgung können Funktionen gezielt abgeschaltet werden.From the International Application WO 2009/063053 A1 A method is known for operating a field device that is connected to a power source. In this method, a minimum voltage requirement of the field device is determined, which is the minimum required for the field device to function. If there is an insufficient supply, functions can be switched off specifically.

Die Europäische Patentschrift EP 2 507 888 B1 offenbart ein Verfahren zum Einstellen von Parametern eines Feldgerät-Stromversorgungsmoduls, das zu einem Feldgerät gehört, das über einen Wireless-Adapter mit elektrischer Energie versorgt wird. Darin wird zunächst in einer Startphase eine Startspannung bereitgestellt und danach eine Betriebsspannung bereitgestellt wird, die höher oder niedriger ist als die Startspannung.The European Patent Specification EP 2 507 888 B1 discloses a method for setting parameters of a field device power supply module belonging to a field device that is supplied with electrical energy via a wireless adapter. In this method, a start-up voltage is first provided in a start-up phase and then an operating voltage is provided that is higher or lower than the start-up voltage.

Aus der Patentanmeldung DE 10 206 011 501 A1 ist ein Feldgerät bekannt, das zum Betrieb unter energetischen Limitierungen in einem explosionsgefährdeten Bereich einer verfahrenstechnischen Anlage ausgebildet ist. Das Feldgerät weist eine erste Gruppe an Komponenten für unverzichtbare Kernfunktionen und eine zweite Gruppe an Komponenten für Erweiterungsfunktionen auf. Für die zweite Gruppe ist eine bedarfsweise schaltbare Speisung aktivierbar.From the patent application DE 10 206 011 501 A1 A field device is known that is designed to operate under energy limitations in an area of a process plant that is at risk of explosion. The field device has a first group of components for essential core functions and a second group of components for extended functions. For the second group, a switchable power supply can be activated as required.

DE 10 2006 034 422 A1 offenbart ein Verfahren zum Verwalten der von einer zentralen Netzwerkkomponente über eine Leitung übertragenen Energie zu einer dezentralen Netzwerkkomponente. Darin werden nacheinander dezentrale Netzwerkkomponenten verschiedener Leistungsklassen simuliert und abgeprüft, ob die für die Energieübertragung verantwortliche zentrale Netzwerkkomponente eine simulierte dezentrale Netzwerkkomponente unterstützt. DE 10 2006 034 422 A1 discloses a method for managing the energy transmitted from a central network component to a decentralized network component via a line. Decentralized network components of different performance classes are simulated one after the other and it is checked whether the central network component responsible for the energy transmission supports a simulated decentralized network component.

Die Anmeldung US 2017/0286572 A1 offenbart ein physischdigitales System, das als physische Komponente ein Flugzeugtriebwerk umfasst und als digitale Komponente einen zugehörigen digitalen Zwilling. Mit dem digitalen Zwilling ist ein Betriebsverhalten des Flugzeugtriebwerks simulierbar.The registration US 2017/0286572 A1 discloses a physical-digital system that includes an aircraft engine as a physical component and an associated digital twin as a digital component. The digital twin can be used to simulate the operating behavior of the aircraft engine.

Feldgeräte werden in zunehmende Anzahl und mit zunehmendem Funktionsumfang in der Automatisierungstechnik, insbesondere der Prozessindustrie, eingesetzt. Eine sachgerechte Konfiguration der Energieversorgung solcher Feldgeräte wird dadurch ebenfalls komplexer. Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine Möglichkeit bereitzustellen, die das Konfigurieren der Energieversorgung derartiger Feldgeräte schneller, einfacher und zuverlässiger erlaubt und gleichzeitig die technische Leistungsfähigkeit des Feldgeräts ausnutzt.Field devices are being used in increasing numbers and with an increasing range of functions in automation technology, particularly in the process industry. This also makes the proper configuration of the power supply of such field devices more complex. The invention is based on the task of providing a possibility that allows the configuration of the power supply of such field devices to be faster, easier and more reliable, while at the same time exploiting the technical performance of the field device.

Die Aufgabenstellung wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Feldgeräts, das zu einem Bereitstellen einer Mehrzahl an Funktionen eine Mehrzahl an Komponenten umfasst. Das Feldgerät kann als Industrieautomatisierungs-Feldgerät ausgebildet sein. Das Feldgerät kann ferner beispielsweise als sogenanntes Multi-Feldgerät ausgebildet sein, das als Komponenten über einer Mehrzahl an Sensoren, Aktoren, Kommunikationseinheiten und/oder Hilfsaggregate wie Heizelemente verfügt. Eine vom Feldgerät bereitgestellte Funktion kann beispielsweise eine Temperaturüberwachung an einer Mehrzahl an Messpunkten mit einer Mehrzahl an Temperatursensoren sein. Die Funktionen können beispielsweise durch eine lokale Steuereinheit im Feldgerät vorgegeben sein. Das Feldgerät ist mit einem Speisetrenner verbunden, über das dem Feldgerät eine elektrische Eingangsleistung bereitgestellt wird, über die die Komponenten im Betrieb zu versorgen sind. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt, in dem der Speisetrenner aktiviert wird und dadurch eine in einem Stromnetz vorliegende elektrische Leistung als elektrische Eingangsleistung dem Feldgerät bereitgestellt wird. Weiter wird im ersten Schritt durch das Feldgerät so eine verfügbare elektrische Eingangsleistung ermittelt. Das Feldgeräts kann dazu beispielsweise mit einer Spannungsmessvorrichtung und/oder einer Strommessvorrichtung ausgebildet sein.The task is solved by a method according to the invention for operating a field device, which comprises a plurality of components to provide a plurality of functions. The field device can be designed as an industrial automation field device. The field device can also be designed, for example, as a so-called multi-field device, which has a plurality of sensors, actuators, communication units and/or auxiliary units such as heating elements as components. A function provided by the field device can, for example, be temperature monitoring at a plurality of measuring points with a plurality of temperature sensors. The functions can, for example, be specified by a local control unit in the field device. The field device is connected to a power supply isolator, via which an electrical input power is provided to the field device, via which the components are to be supplied during operation. The method comprises a first step in which the power supply isolator is activated and, as a result, an electrical power present in a power grid is provided to the field device as electrical input power. In the first step, the field device also determines an available electrical input power. For this purpose, the field device can be designed, for example, with a voltage measuring device and/or a current measuring device.

Zum Verfahren gehört auch ein zweiter Schritt, in dem eine Mehrzahl an Betriebskonfigurationen erstellt wird, die jeweils eine unterschiedliche Zusammenstellung von Funktionen des Feldgeräts aufweisen. Eine Funktion kann hierbei eine Messung oder Betätigung sein, die durch ein Zusammenwirken mehrerer Komponenten erzielbar ist. Beispielsweise kann eine Dichte eines Gases ermittelt werden, wenn dessen Druck und Temperatur ermittelt werden, und somit die Funktion Gasdichtemessung verwirklichen. Durch eine Betriebskonfiguration ist angegeben, welche Komponenten des Feldgeräts für die korrespondierende Funktion erforderlich sind, also zu betreiben sind. Die im zweiten Schritt ermittelten Betriebskonfigurationen umfassen folglich Zusammenstellungen von Komponenten des Feldgeräts, die für die jeweiligen Funktionen notwendig sind. Des Weiteren umfasst das Verfahren einen dritten Schritt, in dem für die Betriebskonfigurationen, die im zweiten Schritt ermittelt werden, je ein Leistungsbedarf ermittelt wird. Der Leistungsbedarf einer Betriebskonfiguration wird basierend auf einem vorgebbaren Betriebsprofil ermittelt. Das Betriebsprofil umfasst Angaben dazu, welche Funktionen des Feldgeräts gleichzeitig auszuführen sind und/oder für welche Dauer. Das Betriebsprofil umfasst im Wesentlichen Angaben über zeitabhängige Parameter, die den zugehörigen Leistungsbedarf bestimmen. Die Betriebsprofile sind durch einen Benutzer und/oder eine Künstliche Intelligenz vorgebbar, die beispielsweise in einer übergeordneten Steuereinheit eines Automatisierungssystems ausgeführt wird, zu dem das Feldgerät gehören kann. Alternativ oder ergänzend können Betriebsprofile im Feldgerät gespeichert sein, die im dritten Schritt abgerufen und der Ermittlung des Leistungsbedarf zugrunde gelegt werden.The method also includes a second step in which a plurality of operating configurations are created, each of which has a different combination of functions of the field device. A function can be a measurement or actuation that can be achieved through the interaction of several components. For example, the density of a gas can be determined by determining its pressure and temperature, thus implementing the gas density measurement function. An operating configuration specifies which components of the field device are required for the corresponding function, i.e. which components are to be operated. The operating configurations determined in the second step therefore include combinations of components of the field device that are required for the respective functions. dig. Furthermore, the method comprises a third step in which a power requirement is determined for each of the operating configurations determined in the second step. The power requirement of an operating configuration is determined based on a specifiable operating profile. The operating profile includes information on which functions of the field device are to be carried out simultaneously and/or for what duration. The operating profile essentially includes information on time-dependent parameters that determine the associated power requirement. The operating profiles can be specified by a user and/or an artificial intelligence that is executed, for example, in a higher-level control unit of an automation system to which the field device may belong. Alternatively or additionally, operating profiles can be stored in the field device, which are called up in the third step and used as the basis for determining the power requirement.

Darüber hinaus weist das Verfahren einen vierten Schritt auf, in dem bereitstellbare Betriebskonfigurationen und ihr zugehöriges Betriebsprofil ermittelt werden, bei denen der Leistungsbedarf geringer ist als die verfügbare elektrische Eingangsleistung. Die bereitstellbaren Betriebskonfigurationen mit dem zugehörigen Betriebsprofil werden im vierten Schritt jeweils zu einem Funktionsprofil zusammengefasst, also die Funktionsprofile ermittelt. Die Funktionsprofile können einen Satz an Parametern umfassen, mit denen das Feldgerät einstellbar ist, um die jeweilige bereitstellbare Betriebskonfiguration mit dem korrespondierenden Betriebsprofil auf dem Feldgerät umzusetzen. Die im vierten Schritt ermittelten Funktionsprofile des Feldgeräts werden weiter zur Auswahl bereitgestellt. Die Funktionsprofile können hierbei einem Benutzer und/oder der Künstlichen Intelligenz zur Auswahl bereitgestellt werden. Durch ein Auswählen eines zur Auswahl gestellten Funktionsprofils können die darin gespeicherten Parameter auf das Feldgerät angewandt werden und ein entsprechender Betrieb des Feldgeräts eingeleitet werden.In addition, the method has a fourth step in which available operating configurations and their associated operating profile are determined in which the power requirement is lower than the available electrical input power. The available operating configurations with the associated operating profile are each combined in the fourth step to form a functional profile, i.e. the functional profiles are determined. The functional profiles can comprise a set of parameters with which the field device can be adjusted in order to implement the respective available operating configuration with the corresponding operating profile on the field device. The functional profiles of the field device determined in the fourth step are further made available for selection. The functional profiles can be made available to a user and/or the artificial intelligence for selection. By selecting a functional profile available for selection, the parameters stored therein can be applied to the field device and corresponding operation of the field device can be initiated.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dazu geeignet, selbsttätig zu ermitteln, welchen Funktionsumfang das Feldgerät mit einer verfügbaren elektrischen Eingangsleistung verwirklichen kann. Das Verfahren kommt mit einem Minimum an Eingaben durch einen Benutzer aus und stellt gezielt solche Funktionsprofile zur Auswahl, die auch ohne Weiteres umsetzbar sind und für die vorzugsweise schon geeignete Parameter vorliegen. Dadurch wird das Konfigurieren des Feldgeräts beschleunigt und vereinfacht. Des Weiteren werden unzutreffende Konfigurationen des Feldgerät durch den Benutzer vermieden. Hierdurch ist auch bei komplexen Feldgeräten ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet. Das technische Potential derartiger Feldgeräte, insbesondere deren Flexibilität, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren stärker ausgeschöpft.The method according to the invention is suitable for automatically determining which range of functions the field device can implement with an available electrical input power. The method requires a minimum of input from a user and specifically provides those function profiles for selection that can also be implemented without further ado and for which suitable parameters are preferably already available. This speeds up and simplifies the configuration of the field device. In addition, incorrect configurations of the field device by the user are avoided. This ensures reliable operation even with complex field devices. The technical potential of such field devices, in particular their flexibility, is exploited to a greater extent by the method according to the invention.

Darüber hinaus wird im erfindungsgemäßen Verfahren ein drittes Funktionsprofil ermittelt, das einen Leistungsbedarf aufweist, der die verfügbare elektrische Eingangsleistung übersteigt. Weiter wird ein Differenz-Leistungsbedarf ermittelt, um den der Leistungsbedarf des dritten Funktionsprofils die verfügbare elektrische Eingangsleistung übersteigt. Der ermittelte Differenz-Leistungsbedarf wird an den Benutzer und/oder die Künstliche Intelligenz ausgegeben. Das dritte Funktionsprofil kann in einer Weise ausgegeben werden, die von einer Ausgabe des ersten und zweiten Funktionsprofil abweicht. Dem Benutzer und/oder der Künstlichen Intelligenz wird dadurch angezeigt, welche zusätzliche elektrische Eingangsleistung erforderlich ist, um das Feldgerät mit dem dritten Funktionsprofil zu betreiben. Dadurch wird quantifiziert, in welchem Umfang eine Energieversorgung des Automatisierungssystems, zu dem das Feldgerät gehört, zu modifizieren ist. Das beanspruchte Verfahren erlaubt es somit, das zugehörige Feldgerät in einfacher Weise in vorhandene komplexe Automatisierungssysteme zu integrieren und gleichzeitig dessen theoretisch vorhandenen Funktionsumfang stärker zu nutzen.In addition, in the method according to the invention, a third functional profile is determined which has a power requirement that exceeds the available electrical input power. Furthermore, a difference power requirement is determined by which the power requirement of the third functional profile exceeds the available electrical input power. The determined difference power requirement is output to the user and/or the artificial intelligence. The third functional profile can be output in a way that differs from an output of the first and second functional profile. The user and/or the artificial intelligence is thereby shown which additional electrical input power is required to operate the field device with the third functional profile. This quantifies the extent to which a power supply of the automation system to which the field device belongs needs to be modified. The claimed method thus allows the associated field device to be easily integrated into existing complex automation systems and at the same time to make greater use of its theoretically available range of functions.

In einer Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens werden die Leistungsbedarfe im zweiten Schritt mittels eines Simulationsprogrammprodukts ermittelt. Das Simulationsprogrammprodukt kann auf der lokalen Steuereinheit des Feldgeräts ausführbar sein. Elektrische Leistungsbedarfe und/oder Verbrauchskennlinien einzelner Komponenten des Feldgeräts können im Simulationsprogrammprodukt abgespeichert sein. Das Simulationsprogrammprodukt kann dazu ausgebildet sein, einen Verbrauch an elektrischer Energie durch das Feldgerät komponentenweise zeitabhängig nachzustellen, also auch transiente Betriebszuständen. Das Simulationsprogrammprodukt kann als Digitaler Zwilling des Feldgeräts ausgebildet sein. Die Komponenten können im Simulationsprogrammprodukt, insbesondere innerhalb von Funktionsprofilgen, über eine Hierarchie miteinander verknüpft sein. Die Hierarchie hängt von einer Applikation, also einer Anwendung ab, die mit dem Feldgerät bereitzustellen ist. Durch die Hierarchie ist vorgebbar, inwieweit einzelne Komponenten für die entsprechende Applikation erforderlich ist, ob sie optional ist, oder durch andere Komponenten ersetzbar ist.In one embodiment of the claimed method, the power requirements are determined in the second step using a simulation program product. The simulation program product can be executable on the local control unit of the field device. Electrical power requirements and/or consumption characteristics of individual components of the field device can be stored in the simulation program product. The simulation program product can be designed to simulate the consumption of electrical energy by the field device component by component as a function of time, i.e. also transient operating states. The simulation program product can be designed as a digital twin of the field device. The components can be linked to one another in the simulation program product, in particular within functional profiles, via a hierarchy. The hierarchy depends on an application, i.e. an application that is to be provided with the field device. The hierarchy can be used to specify the extent to which individual components are required for the corresponding application, whether they are optional, or can be replaced by other components.

Darüber hinaus können die vorgebbaren Betriebsprofile jeweils eine Taktvariable, eine Anzeigevorschrift und/oder eine Umgebungsvariable umfassen. Durch die Taktvariable ist eine Frequenz vorgebbar, mit der eine Funktion durchgeführt. Die Taktvariable kann beispielsweise eine Abtastrate eines Sensors sein. Die Anzeigevorschrift kann beispielsweise vorgeben, ob ein Messwert oder eine Warnung auf einem Display angezeigt wird. Eine Umgebungsvariable kann eine Umgebungstemperatur sein, durch die bestimmt ist, ob das Feldgerät für einen bestimmungsgemäßen Betrieb zu beheizen oder zu kühlen ist. Auch eine Angabe darüber, ob das Feldgerät in einer explosionsgefährdeten Umgebung eingesetzt wird, kann eine Umgebungsvariable sein, oder eine Angabe über den geographischen Ort des Feldgeräts. Durch das Betriebsprofil ist ein zu erwartender Leistungsbedarf bei einer zugehörigen Betriebskonfiguration somit präzise berechenbar. Dementsprechend sind zielgerichtet umsetzbare Funktionsprofile ermittelbar.In addition, the predeterminable operating profiles can each include a clock variable, a display specification and/or an environment variable. The clock variable can be used to specify a frequency at which a function is carried out. The clock variable can be, for example, a sampling rate of a sensor. The display specification can be For example, you can specify whether a measured value or a warning is shown on a display. An environmental variable can be an ambient temperature, which determines whether the field device needs to be heated or cooled for proper operation. An indication of whether the field device is used in an explosive environment can also be an environmental variable, or an indication of the geographical location of the field device. The operating profile can therefore be used to precisely calculate the expected power requirement for a corresponding operating configuration. Accordingly, functional profiles that can be implemented in a targeted manner can be determined.

In einer weiteren Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens werden ein erstes und ein zweites Funktionsprofil des Feldgeräts ermittelt. Das erste und zweite Funktionsprofil werden als vorgebbar alternierend anwendbare Funktionsprofile zur Auswahl gestellt. Dementsprechend kann das Feldgerät für eine erste Dauer mit dem ersten Funktionsprofil betrieben werden und für eine zweite Dauer mit dem zweiten Funktionsprofil. Es können hierbei beispielsweise die erste Dauer, die zweite Dauer und/oder eine Dauer ein Inaktivphase dazwischen vorgegeben werden. Das Feldgerät ist folglich ein einem Zeitscheiben-Betrieb mit unterschiedlichen Funktionsprofilen betreibbar. Das Vorgeben der ersten Dauer, der zweiten Dauer und/oder der Dauer der Inaktivphasen kann durch den Benutzer und/oder die Künstliche Intelligenz erfolgen. Auch das Auswählen der alternierenden Anwendung des ersten und zweiten Funktionsprofils kann durch den Benutzer und/oder die Künstliche Intelligenz erfolgen. Bei einem Betrieb des Feldgeräts mit alternierender Anwendung des ersten und zweiten Funktionsprofils können somit Komponenten des Feldgeräts zwischenzeitlich stillgelegt werden. Das Feldgerät ist dadurch selbsttätig in mehreren Funktionsprofilen betreibbar und somit für zahlreiche Anwendungsfälle ein breiteres Funktionsspektrum bereitgestellt werden. Das technische Potential des Feldgeräts wird somit in einfacher Weise zugänglich gemacht. In einer Weiterbildung des Verfahrens können auch weitere Funktionsprofile für eine alternierende Anwendung ermittelt und zur Auswahl gestellt werden.In a further embodiment of the claimed method, a first and a second functional profile of the field device are determined. The first and second functional profiles are made available for selection as functional profiles that can be specified alternately. Accordingly, the field device can be operated with the first functional profile for a first duration and with the second functional profile for a second duration. For example, the first duration, the second duration and/or a duration with an inactive phase in between can be specified. The field device can therefore be operated in a time-slice operation with different functional profiles. The first duration, the second duration and/or the duration of the inactive phases can be specified by the user and/or the artificial intelligence. The alternating application of the first and second functional profiles can also be selected by the user and/or the artificial intelligence. When the field device is operated with alternating application of the first and second functional profiles, components of the field device can thus be shut down temporarily. The field device can therefore be operated automatically in several functional profiles and thus a broader range of functions can be provided for numerous applications. The technical potential of the field device is thus made accessible in a simple manner. In a further development of the process, additional function profiles for an alternating application can also be determined and made available for selection.

Des Weiteren können Leistungsbedarfe von Komponenten durch selbsttätiges Aktivieren und Deaktivieren der entsprechenden Komponenten ermittelt werden. Ebenso können Komponenten variierend angesteuert werden um so deren Leistungsbedarf in unterschiedlichen Betriebszuständen zu ermitteln. Das selbsttätige Aktivieren und Deaktivieren kann beispielsweise im ersten Schritt des Verfahrens durchgeführt werden. Folglich kann das Feldgerät auch modular ausgebildet sein, also über austauschbare Komponenten verfügen, deren elektrische Leistungsbedarfe bzw. Verbrauchskennlinien erst im eingebauten Zustand im Feldgerät ermittelt werden. Ebenso können geänderte elektrische Leistungsbedarfe infolge von Degradation von Komponenten berücksichtigt werden, beispielsweise in einem Wartungsbetrieb oder bei einem Reset des Automatisierungssystems. Das Gleiche gilt für geänderte elektrische Leistungsbedarfe, die sich aufgrund von Korrosion, beispielsweise an Kontakten, ergeben.Furthermore, the power requirements of components can be determined by automatically activating and deactivating the corresponding components. Components can also be controlled in different ways in order to determine their power requirements in different operating states. Automatic activation and deactivation can, for example, be carried out in the first step of the process. Consequently, the field device can also be designed in a modular manner, i.e. have interchangeable components whose electrical power requirements or consumption characteristics are only determined when installed in the field device. Changes in electrical power requirements due to degradation of components can also be taken into account, for example during maintenance or when resetting the automation system. The same applies to changes in electrical power requirements that arise due to corrosion, for example on contacts.

In einer weiteren Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens im zweiten Schritt für selbsttätig ermittelte Betriebsprofile durchgeführt werden, die von einem durch den Benutzer vorgegebenen Betriebsprofil abweichen. Die selbsttätig ermittelten Betriebsprofile werden durch die lokale Steuereinheit des Feldgeräts ermittelt und können beispielsweise Variationen des vom Benutzer vorgegebenen Betriebsprofils sein. Die selbsttätig ermittelten Betriebsprofile werden hierbei in ihren Parametern systematisch variiert. Alternativ oder ergänzend können die Parameter des Betriebsprofils schrittweise von einem Minimum zu einem Maximum variiert werden. Das Variieren kann mittels eines Algorithmus durchgeführt werden, die auf der lokalen Steuereinheit ausführbar ist. Weiter kann zu zumindest einem der selbsttätig ermittelten Betriebsprofile ein entsprechendes Funktionsprofil ermittelt werden und zur Auswahl gestellt werden. Das Funktionsprofil wird hierbei in Kombination mit einer zugehörigen Betriebskonfiguration erstellt. Insbesondere kann zumindest ein solches Funktionsprofil zur Auswahl gestellt werden, das auf einem Betriebsprofil basiert, das eine minimale Abweichung dem durch den Benutzer vorgegebenen Betriebsprofil aufweist. Das beanspruchte Verfahren ist dazu geeignet, selbsttätig ein von einem Benutzer angefordertes Betriebsprofil zu variieren, insbesondere, wenn das angeforderte Betriebsprofil mit der vorhandenen elektrischen Eingangsleistung nicht verwirklichbar ist. Folglich ist durch das selbsttätige Variieren der Betriebsprofile ein Funktionsprofil ermittelbar, das dem angeforderten Betriebsprofil am nächsten kommt. Hierdurch wird das Konfigurieren des Feldgeräts weiter vereinfacht und beschleunigt.In a further embodiment of the claimed method, the second step is carried out for automatically determined operating profiles that deviate from an operating profile specified by the user. The automatically determined operating profiles are determined by the local control unit of the field device and can, for example, be variations of the operating profile specified by the user. The automatically determined operating profiles are systematically varied in their parameters. Alternatively or additionally, the parameters of the operating profile can be varied step by step from a minimum to a maximum. The variation can be carried out using an algorithm that can be executed on the local control unit. Furthermore, a corresponding function profile can be determined for at least one of the automatically determined operating profiles and made available for selection. The function profile is created in combination with an associated operating configuration. In particular, at least one function profile can be made available for selection that is based on an operating profile that has a minimal deviation from the operating profile specified by the user. The claimed method is suitable for automatically varying an operating profile requested by a user, in particular if the requested operating profile cannot be implemented with the available electrical input power. Consequently, by automatically varying the operating profiles, a functional profile can be determined that is closest to the requested operating profile. This further simplifies and accelerates the configuration of the field device.

Darüber hinaus kann das beanspruchte Verfahren einen fünften Schritt umfassen, der während des Betriebs des Feldgeräts durchgeführt wird, insbesondere während eines Messbetriebs. Im Betrieb des Feldgeräts wird ein Funktionsprofil angewandt, das im vierten Schritt ermittelt und ausgewählt ist. Im fünften Schritt wird die verfügbare elektrische Eingangsleistung erfasst, also überwacht. Bei einem Rückgang des verfügbaren elektrischen Eingangsleistung werden zumindest der dritte und vierte Schritt des Verfahrens durchgeführt. Dabei wird ein Spar-Funktionsprofil ermittelt, das gegenüber dem während des Betriebs angewandten Funktionsprofil einen reduzierten Funktionsumfang aufweist. Das im fünften Schritt ermittelte Spar-Funktionsprofil wird als anzuwendendes Funktionsprofil dem Feldgerät vorgegeben. Das beanspruchte Verfahren ist somit dazu geeignet, im Fall eines Rückgangs der verfügbaren elektrischer Eingangsleistung ein situationsgerechtes Spar-Funktionsprofil zu ermitteln. Auch bei reduzierter verfügbarer elektrischer Eingangsleistung ist beim beanspruchten Verfahren ein Weiterbetrieb mit einem Maximum an noch verwirklichbaren Funktionen möglich. Das beanspruchter Verfahren erlaubt es damit, das technische Potential des Feldgeräts weiter auszuschöpfen.In addition, the claimed method can comprise a fifth step, which is carried out during operation of the field device, in particular during a measurement operation. During operation of the field device, a functional profile is applied, which is determined and selected in the fourth step. In the fifth step, the available electrical input power is recorded, i.e. monitored. If the available electrical input power decreases, at least the third and fourth steps of the method are carried out. In this case, a saving functional profile is determined, which is higher than the functional profile applied during operation. has a reduced range of functions. The saving function profile determined in the fifth step is specified as the function profile to be used by the field device. The claimed method is therefore suitable for determining a saving function profile appropriate to the situation in the event of a reduction in the available electrical input power. Even with a reduced available electrical input power, continued operation with a maximum of still realizable functions is possible with the claimed method. The claimed method thus allows the technical potential of the field device to be further exploited.

Weiter kann das beanspruchte Verfahren unabhängig von einem Datenaustausch zwischen dem Feldgerät und einer übergeordneten Steuereinheit des Automatisierungssystems durchgeführt werden, mit dem das Feldgerät mittelbar oder unmittelbar verbunden ist. Insbesondere werden beim Verfahren keine Typenangaben und/oder Versionsangaben zum Feldgerät an die übergeordnete Steuereinheit übertragen. Das Ermitteln der Funktionsprofile kann damit unabhängig von einer Übermittlung einer Typen- oder Versionserkennung des Feldgeräts an die übergeordnete Steuereinheit durchführbar. Die übergeordnete Steuereinheit verhält sich somit während des beanspruchten Verfahrens feldgerät-agnostisch. Folglich ist eine Kommunikation zwischen dem Feldgerät und der übergeordneten Steuereinheit unabhängig vom Ermitteln der Funktionsprofile im vierten Schritt konfigurierbar. Mittels des beanspruchten Verfahrens ist ein Feldgerät in einem Automatisierungsgerät in puncto Funktionsprofil einstellbar bevor eine Kommunikation des Feldgeräts mit der übergeordneten Steuereinheit eingerichtet ist. Der Aufbau eines Automatisierungssystems mit Feldgeräten, die zum Ausführen des beanspruchten Verfahrens eingerichtet sind, wird dadurch weiter vereinfacht.Furthermore, the claimed method can be carried out independently of data exchange between the field device and a higher-level control unit of the automation system to which the field device is directly or indirectly connected. In particular, no type information and/or version information about the field device is transmitted to the higher-level control unit during the method. The determination of the function profiles can thus be carried out independently of the transmission of a type or version identification of the field device to the higher-level control unit. The higher-level control unit thus behaves in a field device-agnostic manner during the claimed method. Consequently, communication between the field device and the higher-level control unit can be configured independently of the determination of the function profiles in the fourth step. Using the claimed method, a field device in an automation device can be set in terms of function profile before communication between the field device and the higher-level control unit is established. The structure of an automation system with field devices that are set up to carry out the claimed method is thereby further simplified.

Die vorliegende Aufgabenstellung wird ebenso durch ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt gelöst. Das Computerprogrammprodukt ist dazu ausgebildet, Messwerte zu leistungsbezogenen Größen zu empfangen und zu verarbeiten. Weiter ist das Computerprogrammprodukt dazu ausgebildet, Steuerbefehle zu ermitteln und auszugeben, durch die ein Funktionsprofil eines Feldgeräts vorgebbar ist. Das Computerprogrammprodukt kann dazu ausgebildet sein, in einer lokalen Steuereinheit des Feldgeräts und/oder einer übergeordneten Steuereinheit ausführbar gespeichert zu werden. Erfindungsgemäß ist das Computerprogrammprodukt dazu ausgebildet, ein Verfahren gemäß einer der oben skizzierten Ausführungsformen durchzuführen. Insbesondere kann das Computerprogrammprodukt dazu ausgebildet sein, Funktionsprofile des Feldgeräts zu ermitteln und einem Benutzer und/oder einer Künstlichen Intelligenz, die auf einer übergeordneten Steuereinheit ausgeführt wird, zur Auswahl zu stellen. Ebenso kann das Computerprogrammprodukt dazu ausgebildet sein, eine entsprechende Auswahl eines Funktionsprofils zu empfangen und basierend hierauf das Feldgerät zu betreiben. Insgesamt ist das beanspruchte Verfahren durch das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt in einfacher Weise umsetzbar. Das Computerprogrammprodukt ist im Zuge eines Updates eines vorhandenen Feldgeräts darauf einrichtbar. Hierdurch ist das zugrundeliegende Verfahren auf einer breiten Spanne an Feldgeräten umsetzbar.The present task is also solved by a computer program product according to the invention. The computer program product is designed to receive and process measured values for performance-related variables. Furthermore, the computer program product is designed to determine and output control commands by means of which a functional profile of a field device can be specified. The computer program product can be designed to be stored in a local control unit of the field device and/or a higher-level control unit in an executable manner. According to the invention, the computer program product is designed to carry out a method according to one of the embodiments outlined above. In particular, the computer program product can be designed to determine functional profiles of the field device and to make them available for selection to a user and/or an artificial intelligence that is executed on a higher-level control unit. The computer program product can also be designed to receive a corresponding selection of a functional profile and to operate the field device based on this. Overall, the claimed method can be implemented in a simple manner by the computer program product according to the invention. The computer program product can be set up for this in the course of an update of an existing field device. This means that the underlying method can be implemented on a wide range of field devices.

In einer Ausführungsform des beanspruchten Computerprogrammprodukt kann dieses ein als Digitalen Zwilling des zugehörigen Feldgeräts ausgebildetes Simulationsprogrammprodukt umfassen. Das Simulationsprogrammprodukt kann hierbei als Digitaler Zwilling im Sinne von US 2017/286572 A1 ausgebildet sein. Der Digitale Zwilling kann ein digitales Abbild des Feldgeräts umfassen, durch das seine Komponenten und ihre elektrische Funktionsweise abgebildet sein. Weiter kann der Digitale Zwilling dazu ausgebildet sein, eine Umgebung des Feldgeräts mit ihren für das Feldgerät betriebsrelevanten Umgebungsvariablen, wie beispielsweise einer Umgebungstemperatur, vorgebbar nachzustellen. Hierdurch ist der Betrieb des Feldgeräts in Wechselwirkung mit der Umgebung nachstellbar. Gleichermaßen ist der Betrieb basierend auf einer vorgebbaren Betriebskonfiguration, einem vorgebbaren Betriebsprofil und/oder einem vorgebbaren Funktionsprofil nachstellbar. Weiter kann der Digitale Zwilling dazu ausgebildet sein, Messwerte von Feldgerät, also dem zu simulierenden Feldgerät, zu empfangen. Basierend hierauf ist anhand des Digitalen Zwillings plausibilisierbar, ob ein empfangener Messwert realistisch ist oder ob eine zum empfangenen Messwert gehörige Komponente defekt ist. Das Computerprogrammprodukt ist somit dazu geeignet, den Betrieb des Feldgeräts, das seinem Digitalen Zwilling entspricht, zu überwachen.In one embodiment of the claimed computer program product, this can comprise a simulation program product designed as a digital twin of the associated field device. The simulation program product can be considered a digital twin in the sense of US 2017/286572 A1 The digital twin can comprise a digital image of the field device, which represents its components and their electrical functioning. The digital twin can also be designed to predetermine the environment of the field device with its environmental variables relevant to the operation of the field device, such as an ambient temperature. This makes it possible to recreate the operation of the field device in interaction with the environment. Likewise, operation can be recreated based on a predeterminable operating configuration, a predeterminable operating profile and/or a predeterminable functional profile. The digital twin can also be designed to receive measured values from the field device, i.e. the field device to be simulated. Based on this, the digital twin can be used to determine whether a received measured value is realistic or whether a component belonging to the received measured value is defective. The computer program product is therefore suitable for monitoring the operation of the field device that corresponds to its digital twin.

Die eingangs dargestellte Aufgabenstellung wird ebenso durch ein erfindungsgemäßes Feldgerät gelöst. Das Feldgerät ist dazu ausgebildet, eine Mehrzahl an Funktionen bereitzustellen und verfügt hierzu über eine Mehrzahl an Komponenten, die beispielsweise als Sensoren, Aktoren und/oder Kommunikationseinheiten ausgebildet sein können. Das Feldgerät weist eine lokale Steuereinheit auf, auf der ein Computerprogramm ausführbar gespeichert ist. Alternativ oder ergänzend verfügt das Feldgerät über eine Datenschnittstelle, durch die die lokale Steuereinheit mit einer übergeordneten Steuereinheit des entsprechenden Automatisierungssystems verbunden ist. Das Computerprogrammprodukt kann hierbei auf der übergeordneten Steuereinheit ausführbar gespeichert sein. Erfindungsgemäß ist das Computerprogrammprodukt gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Durch das erfindungsgemäße Feldgerät ist das beanspruchte Verfahren umsetzbar. Mit entsprechend ausgebildeten Feldgeräten ist ein Automatisierungssystem schnell und effizient aufbaubar.The task presented at the beginning is also solved by a field device according to the invention. The field device is designed to provide a plurality of functions and for this purpose has a plurality of components, which can be designed as sensors, actuators and/or communication units, for example. The field device has a local control unit on which a computer program is stored in an executable manner. Alternatively or additionally, the field device has a data interface through which the local control unit is connected to a higher-level control unit of the corresponding automation system. The computer program product can be stored in an executable manner on the higher-level control unit. According to the invention, the computer program product is in accordance with one of the The field device according to the invention enables the claimed method to be implemented. With appropriately designed field devices, an automation system can be set up quickly and efficiently.

Ebenso wird die oben beschriebene Aufgabe durch eine erfindungsgemäße übergeordnete Steuereinheit gelöst, die zum Betreiben eines Automatisierungssystems ausgebildet ist, insbesondere in der Prozessautomatisierung. Die übergeordnete Steuereinheit ist dazu ausgebildet, über kommunikative Datenverbindungen mit Feldgeräten verbunden zu werden. Auf der übergeordneten Steuereinheit ist ein Computerprogrammprodukt ausführbar gespeichert, mit dem über die kommunikativen Datenverbindungen verbundene Feldgeräte betreibbar sind. Das Betreiben der Feldgeräte kann hierbei ein Konfigurieren und einen Produktivbetrieb umfassen, also einen bestimmungsgemäßen Betrieb der Automatisierungsanlage. Erfindungsgemäß ist das Computerprogrammprodukt, das auf der übergeordneten Steuereinheit ausgeführt wird, gemäß einer der oben skizzierten Ausführungsformen ausgebildet sein. Die übergeordnete Steuereinheit kann beispielsweise eine Operator Station der Automatisierungsanlage, ein Leitrechner, eine Speicherprogrammierbare Steuerung, eine Computer-Cloud oder eine Kombination hieraus ausgebildet sein. Das zugrundeliegende Verfahren ist dadurch auf einer breiten Spanne an Automatisierungsanlagen durchführbar.The above-described object is also achieved by a higher-level control unit according to the invention, which is designed to operate an automation system, in particular in process automation. The higher-level control unit is designed to be connected to field devices via communicative data connections. A computer program product is stored in an executable manner on the higher-level control unit, with which field devices connected via the communicative data connections can be operated. The operation of the field devices can include configuration and productive operation, i.e. proper operation of the automation system. According to the invention, the computer program product that is executed on the higher-level control unit is designed according to one of the embodiments outlined above. The higher-level control unit can, for example, be an operator station of the automation system, a master computer, a programmable logic controller, a computer cloud or a combination thereof. The underlying method can therefore be carried out on a wide range of automation systems.

Ferner wird die oben skizzierte Aufgabenstellung durch ein erfindungsgemäßes Automatisierungssystem gelöst, das über eine übergeordnete Steuereinheit verfügt. Die übergeordnete Steuereinheit ist mit einer Mehrzahl an Feldgeräten verbunden, wobei die Feldgeräte durch die übergeordnete Steuereinheit ansteuerbar und betreibbar sind. Erfindungsgemäß ist die übergeordnete Steuereinheit gemäß einer der oben dargestellten Ausführungsformen ausgebildet. Alternativ oder ergänzend ist zumindest eines der Feldgeräte des Automatisierungssystems nach einer der oben dargestellten Ausführungsformen ausgebildet. Ein entsprechendes Automatisierungssystem ist schnell und zuverlässig aufbaubar. Ebenso ist das Automatisierungssystem in einfacher Weise überwachbar, und damit kosteneffizient betreibbar.Furthermore, the task outlined above is solved by an automation system according to the invention, which has a higher-level control unit. The higher-level control unit is connected to a plurality of field devices, wherein the field devices can be controlled and operated by the higher-level control unit. According to the invention, the higher-level control unit is designed according to one of the embodiments presented above. Alternatively or additionally, at least one of the field devices of the automation system is designed according to one of the embodiments presented above. A corresponding automation system can be set up quickly and reliably. The automation system can also be monitored in a simple manner and thus operated cost-efficiently.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einzelner Ausführungsformen in Figuren näher erläutert. Die Figuren sind insoweit in gegenseitiger Ergänzung zu lesen, dass gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren die gleiche technische Bedeutung haben. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen sind untereinander auch kombinierbar. Ferner sind die Merkmale der in den Figuren gezeigten Ausführungsformen mit den oben skizzierten Merkmalen kombinierbar. Es zeigen im Einzelnen:

1 einen schematischen Aufbau einer ersten Ausführungsform eines beanspruchten Feldgeräts, auf dem eine Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens durchgeführt wird;
2 schematisch eine zweite Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens in einem Verfahrensstadium.

The invention is explained in more detail below using individual embodiments in figures. The figures are to be read as complementary to one another in that the same reference numerals in different figures have the same technical meaning. The features of the individual embodiments can also be combined with one another. Furthermore, the features of the embodiments shown in the figures can be combined with the features outlined above. In detail:

1 a schematic structure of a first embodiment of a claimed field device on which an embodiment of the claimed method is carried out;
2 schematically a second embodiment of the claimed method in a process stage.

Ein Aufbau einer ersten Ausführungsform des beanspruchten Feldgeräts 10 ist in 1 schematisch dargestellt, auf dem eine Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens 100 durchgeführt wird. Das Feldgerät 10 gehört zu einem nicht näher gezeigten Automatisierungssystem 60 und ist mit einem Energienetz 25 verbunden, über das eine elektrische Leistung 26 bereitgestellt wird. Hierzu ist das Feldgerät 10 über einen Speisetrenner 20 mit dem Energienetz 25 gekoppelt, über den eine verfügbare elektrische Eingangsleistung 26 dem Feldgerät 10 bereitgestellt wird. Der Speisetrenner 20 ist über Versorgungsleitungen 24 mit einer Mehrzahl an Komponenten 12 verbunden, durch die eine Mehrzahl an Funktionen des Feldgeräts 10 bereitgestellt werden. Als Komponenten 12 verfügt das Feldgerät 10 über einen Temperatursensor 13, einen Drucksensor 14, einen Aktor 15, einen Pegelsensor 16 und eine Kommunikationseinheit 18, die separat durch eine lokale Steuereinheit 30 separat ansteuerbar ausgebildet sind. Die lokale Steuereinheit 30 ist hierzu mit einem Computerprogrammprodukt 40 ausgestattet, das auf der lokalen Steuereinheit 30 ausführbar gespeichert ist. Weiter ist die lokale Steuereinheit 30 über eine kommunikative Datenverbindung 42 mit einer übergeordneten Steuereinheit 50 verbunden, mit der das Automatisierungssystem 60 zumindest teilweise gesteuert und/oder geregelt sein kann. Die kommunikative Datenverbindung 42 ist für einen Datenaustausch 52 zwischen der lokalen Steuereinheit 40 und der übergeordneten Steuereinheit 50 eingerichtet. Die Künstliche Intelligenz 55 ist als Neuronales Netz 56 ausgebildet.A structure of a first embodiment of the claimed field device 10 is shown in 1 shown schematically, on which an embodiment of the claimed method 100 is carried out. The field device 10 belongs to an automation system 60 (not shown in detail) and is connected to an energy network 25, via which an electrical power 26 is provided. For this purpose, the field device 10 is coupled to the energy network 25 via a power isolator 20, via which an available electrical input power 26 is provided to the field device 10. The power isolator 20 is connected via supply lines 24 to a plurality of components 12, through which a plurality of functions of the field device 10 are provided. The field device 10 has as components 12 a temperature sensor 13, a pressure sensor 14, an actuator 15, a level sensor 16 and a communication unit 18, which are designed to be separately controllable by a local control unit 30. For this purpose, the local control unit 30 is equipped with a computer program product 40 that is stored in an executable manner on the local control unit 30. Furthermore, the local control unit 30 is connected via a communicative data connection 42 to a higher-level control unit 50, with which the automation system 60 can be at least partially controlled and/or regulated. The communicative data connection 42 is set up for a data exchange 52 between the local control unit 40 and the higher-level control unit 50. The artificial intelligence 55 is designed as a neural network 56.

In einem ersten Schritt 110 des Verfahrens 100 wird das Feldgerät 10 in einem funktionstüchtigen Zustand bereitgestellt und über den Speisetrenner 20 mit dem Energienetz 25 verbunden. Der Speisetrenner 20 wird im ersten Schritt 110 aktiviert und somit eine aus dem Energienetz 25 entnommene elektrische Leistung für das Feldgerät 10 bereitgestellt. Das Feldgerät 10 verfügt über eine Messvorrichtung 22, die dazu ausgebildet ist, leistungsbezogene Größen zu erfassen. Im ersten Schritt 110 wird dadurch eine verfügbare elektrische Eingangsleistung 28 erfasst und diese in Form von geeigneten Messsignalen 23 der lokalen Steuereinheit 30 übermittelt. Die verfügbare elektrische Eingangsleistung 28 entspricht dabei der elektrischen Leistung, die für den Betrieb der Komponenten 12 disponierbar ist.In a first step 110 of the method 100, the field device 10 is provided in a functional state and connected to the energy network 25 via the power supply isolator 20. The power supply isolator 20 is activated in the first step 110 and thus an electrical power taken from the energy network 25 is provided for the field device 10. The field device 10 has a measuring device 22 which is designed to record power-related variables. In the first step 110, an available electrical input power 28 is thereby recorded and transmitted to the local control unit 30 in the form of suitable measurement signals 23. The available electrical input power 28 corresponds to the electrical power that is available for the operation of the components 12.

Weiter weist das Verfahren 100 einen zweiten Schritt 120 auf, in dem eine Mehrzahl an Betriebskonfigurationen 32 erstellt werden. Die Betriebskonfigurationen 32 sind in 1 jeweils als Kästen mit ausgefüllten oder leeren Felder dargestellt, die jeweils einer Komponente 12 entsprechen, die in der entsprechenden Betriebskonfiguration 32 zu betreiben ist oder nicht. Jede Betriebskonfiguration 32 entspricht somit einer Zusammenstellung von Komponenten 12 des Feldgeräts 10. Die Betriebskonfigurationen 32 können durch die lokale Steuereinheit 30, durch eine Benutzereingabe und/oder durch die Künstliche Intelligenz 55 auf der übergeordneten Steuereinheit 50 vorgegeben sein.The method 100 further comprises a second step 120 in which a plurality of operating configurations 32 are created. The operating configurations 32 are in 1 each represented as boxes with filled or empty fields, each corresponding to a component 12 that is to be operated in the corresponding operating configuration 32 or not. Each operating configuration 32 thus corresponds to a combination of components 12 of the field device 10. The operating configurations 32 can be specified by the local control unit 30, by a user input and/or by the artificial intelligence 55 on the higher-level control unit 50.

Ebenso gehört ein dritter Schritt 130 zum beanspruchten Verfahren 100, in dem für die Betriebskonfigurationen 32 je ein in 1 nicht näher gezeigter Leistungsbedarf 31 ermittelt wird. Das Ermitteln der Leistungsbedarfe 31 erfolgt je Betriebskonfiguration 32 unter Einbeziehung eines vorgebbaren Betriebsprofils 34. Die Betriebsprofile 34 sind analog den Betriebskonfigurationen 32 durch die lokale Steuereinheit 30, eine Benutzereingabe und/oder die Künstliche Intelligenz 55 vorgebbar. Die Betriebsprofile 34 werden dazu jeweils mit den Betriebskonfigurationen 32 verknüpft und für die paarweisen Verknüpfungen jeweils der zugehörige Leistungsbedarf 31 ermittelt. Die Betriebsprofile 34 umfassen Angaben darüber, welche der Komponenten 12 für welche Dauer und/oder bei welcher Betriebsintensität zu betreiben ist, Weiter umfassen die Betriebsprofile 34 Umgebungsvariablen 68, die über eine weitere kommunikativ Datenverbindung 42 bereitgestellt werden. Zu den Umgebungsvariablen 68 gehört eine Umgebungstemperatur, die über einen Umgebungstemperatursensor 41 bereitgestellt wird, und eine Ortsangabe, die über eine Ortungsvorrichtung 43 bereitgestellt wird. Der Umgebungstemperatursensor 41 und die Ortungsvorrichtung 43 sind unmittelbar mit dem Feldgerät 10 verbunden, können jedoch auch alternativ jeweils mittelbar mit dem Feldgerät 10 verbunden sein. Beispielsweise können der Umgebungstemperatursensor 41 und die Ortungsvorrichtung 43 jeweils über die übergeordnete Steuereinheit 50 mit dem Feldgerät 10 verbunden sein. Beim Ermitteln der Leistungsbedarfe 31 im dritten Schritt 130 wird eine Mehrzahl an Betriebskonfigurationen 32 jeweils in Verbindung mit einer Mehrzahl an zugehörigen Betriebsprofilen 34 eingesetzt. Bei dem im dritten Schritt 130 durchgeführten Simulieren erfolgt ein Variieren der Betriebskonfigurationen 32. Das Variieren der Betriebskonfigurationen 32 erfolgt durch ein simuliertes Zuschalten 19 und Wegschalten 21 einzelner Komponenten 12 in einem simulierten Betrieb des Feldgeräts 10. Der dritte Schritt 130 wird durch das Computerprogrammprodukt 40 durchgeführt, das hierzu mit einem Simulationsprogrammprodukt 45 ermittelt, das als Digitaler Zwilling des Feldgeräts 10 ausgebildet ist und mit dem Feldgerät 10 gekoppelt oder ausgestattet ist. Das Simulationsprogrammprodukt 45 ist dazu ausgebildet, ein elektrisches Verhalten der Komponenten 12 nachzustellen und diese simuliert zuzuschalten und wegzuschalten.A third step 130 also belongs to the claimed method 100, in which for each of the operating configurations 32 a 1 not shown in more detail. The power requirements 31 are determined for each operating configuration 32 using a predefinable operating profile 34. The operating profiles 34 can be specified analogously to the operating configurations 32 by the local control unit 30, a user input and/or the artificial intelligence 55. For this purpose, the operating profiles 34 are each linked to the operating configurations 32 and the associated power requirement 31 is determined for the pairwise links. The operating profiles 34 include information about which of the components 12 is to be operated for what duration and/or at what operating intensity. The operating profiles 34 also include environmental variables 68 that are provided via a further communicative data connection 42. The environmental variables 68 include an ambient temperature that is provided via an ambient temperature sensor 41 and a location that is provided via a locating device 43. The ambient temperature sensor 41 and the locating device 43 are connected directly to the field device 10, but can alternatively also be connected indirectly to the field device 10. For example, the ambient temperature sensor 41 and the locating device 43 can each be connected to the field device 10 via the higher-level control unit 50. When determining the power requirements 31 in the third step 130, a plurality of operating configurations 32 are used in each case in conjunction with a plurality of associated operating profiles 34. During the simulation carried out in the third step 130, the operating configurations 32 are varied. The operating configurations 32 are varied by a simulated connection 19 and disconnection 21 of individual components 12 in a simulated operation of the field device 10. The third step 130 is carried out by the computer program product 40, which for this purpose is determined using a simulation program product 45 that is designed as a digital twin of the field device 10 and is coupled or equipped with the field device 10. The simulation program product 45 is designed to simulate an electrical behavior of the components 12 and to simulate their connection and disconnection.

Ferner umfasst das Verfahren 100 einen vierten Schritt 140, in dem die im dritten Schritt 130 ermittelten Leistungsbedarfe 31 mit ihren zugehörigen Betriebskonfigurationen 32 und verknüpften Betriebsprofilen 34 weiter ausgewertet werden. Im vierten Schritt 140 werden anhand des jeweils ermittelten Leistungsbedarfs 31 die Betriebskonfigurationen 32 zusammen mit den zugehörigen Betriebsprofilen 34 ermittelt, die für einen bestimmungsgemäßen Betrieb des Feldgeräts 10 bereitstellbar sind, also funktionstüchtig sind. Die entsprechend verfügbaren Betriebskonfigurationen 32 mit ihren jeweils zugehörigen Betriebsprofilen 34 werden durch ein Vergleichen des jeweiligen Leistungsbedarfs 31 mit der verfügbaren elektrischen Eingangsleistung 28 ermittelt. Im vierten Schritt 140 werden die Betriebskonfigurationen 32 mit ihren zugehörigen Betriebsprofilen 34 als bereitstellbar erkannt, bei denen der jeweilige Leistungsbedarf 31 geringer ist als die verfügbare elektrische Eingangsleistung 28. Aus den so als bereitstellbar erkannten Betriebskonfigurationen 32 mit ihren Betriebsprofilen 34 werden im vierten Schritt 140 jeweils Funktionsprofile 35 ermittelt. Die Funktionsprofile 35 werden einem Benutzer und/oder der Künstlichen Intelligenz 55 zur Auswahl 33 gestellt. Im vierten Schritt 140 werden ein erstes Funktionsprofil 36 und ein zweites Funktionsprofil 37 erkannt, die jeweils dazu geeignet sind, bestimmte Funktionen des Feldgeräts 10 für einen Dauerbetrieb zur Verfügung zu stellen. Der Funktionsumfang des ersten Funktionsprofils 36 ist dabei abweichend vom Funktionsumfang des zweiten Funktionsprofils 37. Weiter wird im vierten Schritt 140 auch eine alternierende Anwendung 39 des ersten und zweiten Funktionsprofils 36, 37 zur Auswahl 33 gestellt. Die Funktionen des ersten und zweiten Funktionsprofils 36, 37 sind mit der verfügbaren elektrischen Eingangsleistung 28 nicht verwirklichbar. Jedoch ist durch alternierende Anwendung 39 des ersten und zweiten Funktionsprofils 36, 37 deren aggregierter Funktionsumfang mit entsprechender zeitlicher Einschränkung bereitstellbar. Bei der alternierenden Anwendung 39 des ersten und zweiten Funktionsprofils 36, 37 wird vom Feldgerät 10 selbsttätig zwischen diesen umgeschaltet. Des Weiteren wird ein drittes Funktionsprofil 38 im vierten Schritt 140 ermittelt und zur Auswahl 33 gestellt. Der Leistungsbedarf des dritten Funktionsprofil 38 übersteigt die verfügbare elektrische Eingangsleistung 28. Es wird ein in 1 nicht näher gezeigter Differenz-Leistungsbedarf 48 ausgegeben, der erforderlich ist, um das dritte Funktionsprofil 38 bereitzustellen. Dadurch ist dem Benutzer und/oder der Künstlichen Intelligenz 55 eine Angabe gegeben, in welchem Umfang eine Modifikation des Energienetzes 25 und/oder des Automatisierungssystems 60 erforderlich ist, um das dritte Funktionsprofil 38 umzusetzen. Die im vierten Schritt 140 ermittelte Auswahl 33 an Funktionsprofilen 35 wird über eine Datenschnittstelle 27 und/oder eine Anzeigevorrichtung 29 für einen Benutzer ausgegeben. Die zur Auswahl 33 gestellten Funktionsprofile 35 werden ausgehend von der Datenschnittstelle 27 über eine kommunikative Datenverbindung 42 an die übergeordnete Steuereinheit 50 übermittelt. Es wird ferner eines der zur Auswahl 33 gestellten Funktionsprofile 35 oder die alternierende Anwendung 39 von Funktionsprofilen 35, 36, 37 durch den Benutzer oder die Künstliche Intelligenz 55 ausgewählt und das Feldgerät 10 dementsprechend betrieben. Insgesamt wird durch das Verfahren 100 das Konfigurieren des Feldgeräts 10 vereinfacht und dadurch beschleunigt. Ebenso wird beispielsweise durch einen Betrieb mit alternierende Anwendung 39 des ersten und zweiten Funktionsprofils 36, 37 das technische Potential des Feldgeräts 10 stärker ausgenutzt. Ferner ist die Messvorrichtung 22 dazu ausgebildet, in einem optionalen fünften Schritt 150 die verfügbare elektrische Eingangsleistung 28 zu überwachen, also wiederholt zu erfassen. Das wiederholte Erfassen im fünften Schritt 150 ist in 1 durch eine Wiederholschlaufe versinnbildlicht. Das Überwachen der verfügbaren elektrischen Eingangsleistung 28 erfolgt betriebsbegleitend zum Betrieb des Feldgeräts 10 und erlaubt es, auf einen Rückgang der verfügbaren elektrischen Eingangsleistung selbsttätig zu reagieren.The method 100 further comprises a fourth step 140 in which the power requirements 31 determined in the third step 130 with their associated operating configurations 32 and linked operating profiles 34 are further evaluated. In the fourth step 140, the operating configurations 32 together with the associated operating profiles 34 that can be provided for the intended operation of the field device 10, i.e. are functional, are determined on the basis of the power requirements 31 determined in each case. The correspondingly available operating configurations 32 with their respective associated operating profiles 34 are determined by comparing the respective power requirements 31 with the available electrical input power 28. In the fourth step 140, the operating configurations 32 with their associated operating profiles 34 are recognized as being available, for which the respective power requirement 31 is lower than the available electrical input power 28. In the fourth step 140, functional profiles 35 are determined from the operating configurations 32 with their operating profiles 34 recognized as being available in this way. The functional profiles 35 are made available to a user and/or the artificial intelligence 55 for selection 33. In the fourth step 140, a first functional profile 36 and a second functional profile 37 are recognized, each of which is suitable for making certain functions of the field device 10 available for continuous operation. The functional scope of the first functional profile 36 differs from the functional scope of the second functional profile 37. Furthermore, in the fourth step 140, an alternating application 39 of the first and second functional profiles 36, 37 is also made available for selection 33. The functions of the first and second function profiles 36, 37 cannot be implemented with the available electrical input power 28. However, by alternating application 39 of the first and second function profiles 36, 37, their aggregated range of functions can be provided with a corresponding time restriction. With the alternating application 39 of the first and second function profiles 36, 37, the field device 10 automatically switches between them. Furthermore, a third function profile 38 is determined in the fourth step 140 and made available for selection 33. The power requirement of the third function profile 38 exceeds the available electrical input power 28. A 1 not shown in detail difference power requirement 48 is output, the required is necessary to provide the third functional profile 38. This gives the user and/or the artificial intelligence 55 an indication of the extent to which a modification of the energy network 25 and/or the automation system 60 is required in order to implement the third functional profile 38. The selection 33 of functional profiles 35 determined in the fourth step 140 is output to a user via a data interface 27 and/or a display device 29. The functional profiles 35 made available for selection 33 are transmitted from the data interface 27 to the higher-level control unit 50 via a communicative data connection 42. Furthermore, one of the functional profiles 35 made available for selection 33 or the alternating application 39 of functional profiles 35, 36, 37 is selected by the user or the artificial intelligence 55 and the field device 10 is operated accordingly. Overall, the method 100 simplifies and thereby speeds up the configuration of the field device 10. Likewise, the technical potential of the field device 10 is utilized more effectively, for example, by operating with alternating application 39 of the first and second functional profiles 36, 37. Furthermore, the measuring device 22 is designed to monitor the available electrical input power 28 in an optional fifth step 150, i.e. to record it repeatedly. The repeated recording in the fifth step 150 is in 1 symbolized by a repeat loop. The monitoring of the available electrical input power 28 takes place during operation of the field device 10 and allows an automatic reaction to a decrease in the available electrical input power.

Eine zweite Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens 100 ist in 2 während eines Verfahrensstadiums schematisch gezeigt. Die in 2 dargestellte Ausführungsform ist mit der Ausführungsform gemäß 1 kombinierbar. Das in 2 abgebildete Verfahrensstadium des beanspruchten Verfahrens 100 geht davon aus, dass der erste Schritt 110 durchgeführt ist, wie beispielsweise in 1 beschrieben. Das gezeigte Verfahrensstadium läuft auf einer lokalen Steuereinheit 30 des Feldgeräts 10 in einem darauf ausführbar gespeicherten Computerprogrammprodukt 40 ab. Im Einzelnen wird die Verarbeitung einer von mehreren im Verfahren 100 eingesetzten Betriebskonfigurationen 32 gezeigt. Durch die Betriebskonfiguration 32 ist vorgegeben, welche Komponenten 12 darin zugeschaltet sind, also einsetzbar sind, und welche nicht. Einer der Temperatursensor 13 des Feldgeräts 10 ist in der gezeigten Betriebskonfiguration 32 zugeschaltet, wie oben rechts gezeigt, und ein weitere Temperatursensor 13 ist weggeschaltet, wie oben links dargestellt. Weiter ist in der Betriebskonfiguration 32 eine Kommunikationseinheit 18 zugeschaltet und ein Aktor 15. Ein Drucksensor 14 und ein Pegelsensor 16 hingegen sind weggeschaltet. Die Betriebskonfiguration 32 wird im zweiten Schritt 120 ermittelt und mit einer Mehrzahl an Betriebsprofilen 34 verknüpft.A second embodiment of the claimed method 100 is shown in 2 shown schematically during a stage of the process. The 2 The embodiment shown is identical to the embodiment according to 1 combinable. The 2 The process stage of the claimed process 100 shown assumes that the first step 110 has been carried out, as for example in 1 described. The process stage shown runs on a local control unit 30 of the field device 10 in a computer program product 40 stored thereon in an executable manner. In detail, the processing of one of several operating configurations 32 used in the method 100 is shown. The operating configuration 32 specifies which components 12 are connected therein, i.e. can be used, and which are not. One of the temperature sensors 13 of the field device 10 is connected in the operating configuration 32 shown, as shown top right, and another temperature sensor 13 is switched off, as shown top left. Furthermore, in the operating configuration 32, a communication unit 18 and an actuator 15 are connected. A pressure sensor 14 and a level sensor 16, however, are switched off. The operating configuration 32 is determined in the second step 120 and linked to a plurality of operating profiles 34.

Ein Betriebsprofil 34 ist durch ein Diagramm mit einer Zeitachse 62 und einer Größenachse 64 versinnbildlicht. Das Betriebsprofil 34 weist eine Aktivitätsangabe 65 auf, die anzeigt, mit welcher Intensität eine Komponente 12 des Feldgeräts 10 für welche Dauer zu betreiben ist. Weiter gehört zur Betriebskonfiguration 34 eine Anzeigevorschrift 67, durch die vorgegeben ist, ob eine mit der entsprechenden Komponente 12 verknüpfte Messgröße anzuzeigen ist. Ferner weist das Betriebsprofil 34 eine Umgebungsvariable 68, die für den Leistungsbedarf 31 der Betriebskonfiguration 32 in Verbindung mit dem Betriebsprofil 34 maßgeblich ist. Des Weiteren umfasst das Betriebsprofil 34 eine Taktvariable 66, die angibt, wie häufig der durch die Aktivitätsangabe 65 vorgegebene Betrieb des zugehörigen Komponente 12 zu erfolgen hat. Das Verknüpfen der Betriebskonfiguration 32 jeweils mit den Betriebsprofilen 34 ist in 2 durch den Pfeil 46 versinnbildlicht.An operating profile 34 is symbolized by a diagram with a time axis 62 and a magnitude axis 64. The operating profile 34 has an activity indication 65, which indicates the intensity with which a component 12 of the field device 10 is to be operated and for what duration. The operating configuration 34 also includes a display specification 67, which specifies whether a measured variable linked to the corresponding component 12 is to be displayed. The operating profile 34 also has an environmental variable 68, which is decisive for the power requirement 31 of the operating configuration 32 in connection with the operating profile 34. The operating profile 34 also includes a clock variable 66, which specifies how often the operation of the associated component 12 specified by the activity indication 65 is to take place. The linking of the operating configuration 32 with the operating profiles 34 is in 2 symbolized by the arrow 46.

Im Verfahren 100 wird weiter ein dritter Schritt 130 durchgeführt, in dem zu jeder Verknüpfung zwischen der Betriebskonfiguration 32 und einem der Betriebsprofile 34 ein Leistungsbedarf 31 ermittelt wird. Das Ermitteln der jeweiligen Leistungsbedarfe 31 erfolgt durch ein Simulieren des Betriebs des Feldgeräts 10 unter Anwendung der Betriebskonfiguration 32 in jeweiliger Verknüpfung mit einem der Betriebsprofile 34. Das Ermitteln der Leistungsbedarfe 31 per Simulation erfolgt mittels eines Simulationsprogrammprodukts 45, das als Digitaler Zwilling des Feldgeräts 10 ausgebildet ist, das mit dem Computerprogrammprodukt 40 gekoppelt ist oder zu diesem gehört. Der in 2 dargestellte zweite Schritt 120 wird auch für eine Mehrzahl an nicht näher gezeigten Betriebskonfigurationen 32 durchgeführt.In the method 100, a third step 130 is further carried out in which a power requirement 31 is determined for each link between the operating configuration 32 and one of the operating profiles 34. The respective power requirements 31 are determined by simulating the operation of the field device 10 using the operating configuration 32 in each case in connection with one of the operating profiles 34. The power requirements 31 are determined by simulation using a simulation program product 45, which is designed as a digital twin of the field device 10, which is coupled to the computer program product 40 or belongs to it. The 2 The second step 120 shown is also carried out for a plurality of operating configurations 32 not shown in detail.

Die im dritten Schritt 130 ermittelten Leistungsbedarfe 31 werden in einem vierten Schritt 140 weiterverarbeitet. Im vierten Schritt 140 werden die Leistungsbedarfe 31 mit einer im ersten Schritt 110 ermittelten verfügbaren elektrischen Eingangsleistung 28 verglichen. Das Vergleichen gemäß dem vierten Schritt 140 ist in einem Diagramm 70 mit einer Leistungsachse 72 dargestellt. Zu den Leistungsbedarfen 31 wird jeweils basierend auf der zugehörigen Betriebskonfiguration 32 und dem damit verknüpften Betriebsprofil 34 ein Funktionsprofil 35 ermittelt. Das Funktionsprofil 35 weist eine zusammenfassende Angabe dar, welche Funktionen durch das Feldgerät 10 bereitstellbar sind. Es werden ein erstes Funktionsprofil 26 und ein zweites Funktionsprofil 37 ermittelt, deren jeweiliger Leistungsbedarf 31 geringer ist als die verfügbare elektrische Eingangsleistung 28. Es wird ebenso ein drittes Funktionsprofil 38 ermittelt, dessen Leistungsbedarf 31 die verfügbare Eingangsleistung 28 übersteigt. Ausgehend hiervor wird eine Leistungsbedarf-Differenz 48 ermittelt, die an einen Benutzer und/oder eine Künstlichen Intelligenz 55 ausgegeben wird, die in einer übergeordneten Steuereinheit 50 ausgeführt wird. Die Funktionsprofile 35, 36, 37, 38 werden dem Benutzer und/oder der Künstlichen Intelligenz 55 zur Auswahl 33 gestellt.The power requirements 31 determined in the third step 130 are further processed in a fourth step 140. In the fourth step 140, the power requirements 31 are compared with an available electrical input power 28 determined in the first step 110. The comparison according to the fourth step 140 is shown in a diagram 70 with a power axis 72. A function profile 35 is determined for the power requirements 31 based on the associated operating configuration 32 and the associated operating profile 34. The function profile 35 provides a summary of which functions can be provided by the field device 10. A first function profile 26 and a second function profile 27 are determined. Functional profile 37 is determined whose respective power requirement 31 is lower than the available electrical input power 28. A third functional profile 38 is also determined whose power requirement 31 exceeds the available input power 28. Based on this, a power requirement difference 48 is determined, which is output to a user and/or an artificial intelligence 55 that is executed in a higher-level control unit 50. The functional profiles 35, 36, 37, 38 are made available to the user and/or the artificial intelligence 55 for selection 33.

Weiter wird das erste oder zweite Funktionsprofil 36, 37 ausgewählt und das Feldgerät 10 basierend hierauf betrieben. Während des Betriebs des Feldgeräts 10 schließt sich ein fünfter Schritt 150 des Verfahrens 100 an, wenn ein Rückgang 44 der verfügbaren elektrischen Eingangsleistung 28 auf eine reduzierte elektrische Eingangsleistung 74 eintritt. Im fünften Schritt 150 wird der Rückgang 44 erfasst und zumindest der dritte und vierte Schritt 130, 140 des Verfahrens 100 erneut durchgeführt. Dabei wird die reduzierte elektrische Eingangsleistung 74 als neuer Wert für die verfügbare elektrische Eingangsleistung 28 eingesetzt. Infolgedessen wird im fünften Schritt 150 analog zum ersten oder zweiten Funktionsprofil 36, 37 ein Spar-Funktionsprofil 49 ermittelt, dessen Leistungsbedarf 31 die reduzierte elektrische Eingangsleistung 74 unterschreitet. Ferner wird im fünften Schritt 150 das Spar-Funktionsprofil 74 auf dem Feldgerät 10 selbsttätig angewandt. Das Feldgerät 10 wechselt dadurch in einen Betrieb mit gegenüber dem zuvor angewandten ersten oder zweiten Funktionsprofil 36, 37 reduziertem Funktionsumfang. Durch den fünften Schritt 150 ist die lokale Steuereinheit 30, und damit auch das Feldgerät 10, dazu geeignet, flexibel und bedarfsgerecht auf den Rückgang 44 der verfügbaren elektrischen Eingangsleistung 38 zu reagieren. Hierdurch wird auch bei Vorliegen der reduzierten elektrischen Eingangsleistung 74 ein Betrieb mit einem Maximum an noch bereitstellbaren Funktionen möglich. Hierdurch wird das technische Potential des Feldgeräts 10 auch in nachteiligen Betriebssituationen so weit möglich, ausgeschöpft.Furthermore, the first or second functional profile 36, 37 is selected and the field device 10 is operated based on this. During operation of the field device 10, a fifth step 150 of the method 100 follows if a decrease 44 in the available electrical input power 28 to a reduced electrical input power 74 occurs. In the fifth step 150, the decrease 44 is detected and at least the third and fourth steps 130, 140 of the method 100 are carried out again. The reduced electrical input power 74 is used as the new value for the available electrical input power 28. As a result, in the fifth step 150, analogous to the first or second functional profile 36, 37, an economy functional profile 49 is determined whose power requirement 31 is less than the reduced electrical input power 74. Furthermore, in the fifth step 150, the economy functional profile 74 is automatically applied to the field device 10. The field device 10 therefore switches to operation with a reduced range of functions compared to the previously applied first or second function profile 36, 37. The fifth step 150 enables the local control unit 30, and thus also the field device 10, to react flexibly and as required to the reduction 44 in the available electrical input power 38. This enables operation with a maximum of functions that can still be provided even when the electrical input power 74 is reduced. This means that the technical potential of the field device 10 is exploited as far as possible, even in disadvantageous operating situations.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2009/063053 A1 [0002]
EP 2 507 888 B1 [0003]
DE 10 206 011 501 A1 [0004]
DE 10 2006 034 422 A1 [0005]
US 2017/0286572 A1 [0006]
US 2017/286572 A1 [0021]

Claims

Method (100) for operating a field device (10) which comprises a plurality of components (12, 13, 14, 15, 16, 18) for providing a plurality of functions, wherein the field device (10) is supplied with an electrical input power (26) via a power supply isolator (20), comprising the steps: a) activating the power supply isolator (20) and determining an available electrical input power (28); b) creating a plurality of operating configurations (32), each having a different combination of functions of the field device (10); c) determining a power requirement (31) for each of the operating configurations (32) from step b) for at least one predefinable operating profile (34); d) determining available operating configurations (32) and their associated operating profile (34), in which the respective power requirement (31) is lower than the available electrical input power (28), and in each case determining an associated functional profile (35, 36, 37, 38); wherein the functional profiles (35, 36, 37, 38) of the field device (10) determined in step d) are made available for selection (33), characterized in that a third functional profile (38) is determined which has a power requirement (31) which exceeds the available electrical input power (28), wherein a differential power requirement (48) is determined and displayed to the user and/or output to an artificial intelligence (55).

Procedure (100) according to claim 1 , characterized in that the power requirements in step b) are determined using a simulation program product (45).

Procedure (100) according to claim 1 or 2 , characterized in that the predefinable operating profiles (32) each comprise a clock variable (66), a display specification (67) and/or an environmental variable (68).

Method (100) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that power requirements (31) of components (12, 13, 14, 15, 16, 18) are determined by automatic separate activation and deactivation (19, 21) of components (12, 13, 14, 15, 16, 18).

Method (100) according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that step b) is carried out for automatically determined operating profiles (34) which deviate from an operating profile (34) specified by the user, and a corresponding function profile (35) is made available for selection for at least one automatically determined operating profile (34).

Method (100) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that during operation of the field device (10) in a further step e) the available electrical input power (28) is detected and in the event of a decrease (44) in the available electrical input power (28) at least steps c) and d) are carried out and at least one saving function profile (49) is determined as the function profile (35) to be used.

Method (100) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the method (100) is carried out independently of a data exchange (52) between the field device (10) and a higher-level control unit (50) of an associated automation system (60).

Computer program product (40) which is designed to receive and process measured values (23) of power-related electrical quantities and is designed to determine and output control commands by means of which a functional profile (35, 36, 37, 38, 49) of a field device (10) can be specified, characterized in that the computer program product (40) is designed to implement a method (100) according to one of the Claims 1 until 7 to carry out.

Computer program product (40) according to claim 8 , characterized in that the computer program product (40) comprises a simulation program product (45) of the associated field device (10) designed as a digital twin.

Field device (10) with a plurality of separately operable components (12, 13, 14, 15, 16, 18), by means of which a plurality of functions of the field device (10) can be provided, and which has a local control unit (30) on which a computer program product (40) for operating the field device (10) is executably stored, and/or has a data interface (27) to a higher-level control unit (50) on which a computer program product (40) for operating the field device (10) is executably stored, characterized in that the computer program product (40) according to claim 8 or 9 trained.

Higher-level control unit (50) for an automation system (60) which can be connected to a plurality of field devices (10) via communicative data connections (42), wherein a computer program product (40) for operating at least one of the field devices (10) is executably stored on the higher-level control unit (50), characterized in that the computer pro gram product (40) after claim 8 or 9 trained.

Automation system (60) comprising a higher-level control unit (50) which is connected to a plurality of field devices (10), characterized in that at least one of the field devices (10) according to claim 10 and/or the higher-level control unit (50) according to claim 11 trained.