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EP3967004A1 - Sensorhub, sensorsystem, verfahren zum übertragen von sensorsignalen und computerlesbares-speichermedium - Google Patents

Sensorhub, sensorsystem, verfahren zum übertragen von sensorsignalen und computerlesbares-speichermedium

Info

Publication number
EP3967004A1
EP3967004A1 EP20724499.7A EP20724499A EP3967004A1 EP 3967004 A1 EP3967004 A1 EP 3967004A1 EP 20724499 A EP20724499 A EP 20724499A EP 3967004 A1 EP3967004 A1 EP 3967004A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
hub
data
sensors
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20724499.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Elmar Mangold
Peter Witsch
Nedzad Hamsic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stego Holding GmbH
Original Assignee
Stego Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stego Holding GmbH filed Critical Stego Holding GmbH
Publication of EP3967004A1 publication Critical patent/EP3967004A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H04L12/40032—Details regarding a bus interface enhancer
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/054—Input/output
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H04L12/40013—Details regarding a bus controller
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • H04L12/4604—LAN interconnection over a backbone network, e.g. Internet, Frame Relay
    • H04L12/462—LAN interconnection over a bridge based backbone
    • H04L12/4625—Single bridge functionality, e.g. connection of two networks over a single bridge
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/4026—Bus for use in automation systems

Definitions

  • Sensor hub Sensor hub, sensor system, method for transmitting sensor signals and computer-readable storage medium
  • the invention relates to a sensor hub, a sensor system, a method for transmitting sensor signals and a computer-readable storage medium.
  • Control cabinets are often equipped with a variety of sensors to monitor the environment of sensitive and expensive equipment in the control cabinet.
  • Temperature sensors or humidity sensors are provided for monitoring.
  • production systems are also equipped with a large number of sensors to ensure the function of the production systems.
  • Sensors are usually connected to a user module via an analog or digital interface, e.g. a PLC, which reads the sensors regularly.
  • analog or digital interface e.g. a PLC
  • digital sensors are 1-bit sensors that do not transmit measured values, but only states (e.g. on or off) in the form of bits.
  • Analog sensors provide measured values, but no information about themselves. This means that analog sensors cannot be addressed and cannot be identified if several sensors transmit their data via a single connection, e.g. a bus.
  • This arrangement has the disadvantage that complex cabling has to be laid out of the switch cabinet or from the production system to the user module (higher-level control unit).
  • An IO-Link data interface for example, can be provided between the sensor hub and the user module.
  • IO-Link master In the case of an IO-Link data interface, a so-called IO-Link master must be connected between the sensor hub and the user module, which handles communication between the sensor hub and the user module.
  • IO-Link point-to-point connection This is usually a fieldbus connection to the user module.
  • analog data In the case of a direct connection from analog sensors to the user module, it is disadvantageous that the analog data must be converted into useful data, such as temperature, for example. Furthermore, in the case of binary sensors in the prior art, it cannot be recognized which sensor is connected to which connection of a sensor hub. With analog sensors, the analog data must be converted into useful data, such as temperature, for example. Furthermore, in the case of binary sensors in the prior art, it cannot be recognized which sensor is connected to which connection of a sensor hub. With analog sensors, the
  • a corresponding coding can be used to specify which sensor may be connected to which port, since the analog sensors themselves cannot provide any information about type and type.
  • a sensor hub comprising:
  • At least one sensor communication device which is designed to receive sensor signals from at least two sensors
  • Sensor data is formed using the sensor signals
  • a transmitting device which is designed to transmit the sensor data to a user device via a single communication medium, the sensor data specifying addresses which are each assigned to one of the at least two sensors.
  • a core of the invention is that at least two sensors can be addressed via a sensor hub. This means that the sensors can also be individually identified by a device connected to the sensor hub. This is achieved by forwarding the addresses as part of the sensor data. The cabling is simplified because the sensor data is transferred to a single
  • the sensors send the sensor signals to the sensor hub via an I 2 C bus.
  • the computing device can be designed to convert the sensor signals into an IO-Link compatible data format and to aggregate them in this data format, the only transmission medium being able to be formed by an IO-Link compatible transmission medium.
  • At least two sensors it is easy to determine which sensors
  • the computing device can be designed to generate voltage values, in particular digital ones, to generate the sensor data
  • the sensor signals can indicate measured sensor values.
  • sensor measured values can mean that digitally coded values are indicated by the sensor signals.
  • Sensor readings can provide a series of metrics measured on a continuous scale.
  • the sensor signals from different predefined sensors can therefore be received and processed by the sensor hub.
  • the sensor signals can indicate a temperature, an air humidity, a fine dust specification, a vibration specification, a gas specification and / or other physical or chemical measured variables.
  • Sensor communication device be designed to be connected to at least one field bus system for communication with the at least two sensors.
  • the at least two sensors can therefore be connected to the sensor hub via a field bus system.
  • a field bus system For example, the well-known I 2 C-BUS can be used.
  • the field bus system can be designed with four wires, for example. It is also conceivable that a number of sensors can be connected via one sensor communication device.
  • a field bus system can be used here, which can be designed to address several participants, ie sensors, via a single transmission medium. This provides a very flexible solution with which various sensors can be connected to the sensor hub.
  • the transmitting device can be designed to transmit the sensor data periodically.
  • the sensor data can be within a
  • Transmission period comprise a data packet, wherein the data packet can specify a transmission channel, a sensor status, a sensor type and / or at least one sensor measurement value.
  • the sensor data can comprise a data packet within a transmission period, the data packet
  • the computing device can be designed to send a sensor address to a sensor using the at least one sensor communication device.
  • the sensor hub can be designed to send a sensor address via the at least one sensor communication device.
  • the computing device can be designed to process a response message received from a sensor via the at least one sensor communication device in response to a sensor address sent and to determine the type of sensor using the response message.
  • the sensor can therefore be designed to send a response message to the sensor hub in response to receiving a sensor address.
  • the sensor can be designed to send a response message to the sensor hub if the received address corresponds to a sensor address stored on the sensor. If the address sent by the sensor hub does not correspond to the sensor address stored on the sensor, the sensor can be designed not to send a response message to the sensor hub.
  • the sensor hub can thus determine whether and, if so, which type of sensor is connected to the sensor hub via the at least one sensor communication device. This communication can also be used to check the function of the sensor will. The response message can then be interpreted by the sensor hub as a "life signal".
  • the computing device can be designed to determine that no sensor is connected to the at least one
  • Sensor communication device is connected if no response message is received in response to a / the sent sensor address.
  • Sensor communication device is connected, is accordingly implemented by the computing device. Overall, a very efficient embodiment is thus specified with which it can be determined what type and whether a sensor is connected to the at least one sensor communication device.
  • the object is also achieved in particular by a sensor system
  • At least one sensor which is designed to be communicatively connectable to the sensor hub, in particular designed to be connected;
  • a user device which is designed to be communicatively connected to the sensor hub via a single communication medium, in particular is connected.
  • the at least one sensor can be used as a
  • Temperature sensor a humidity sensor, a gas sensor and / or be designed as a particle sensor, etc.
  • the object is also achieved in particular by a method for
  • Transferring sensor data comprising the following steps: - Receiving sensor signals from at least two sensors;
  • the sensor data specifying addresses which are each assigned to one of the at least two sensors;
  • the method can include:
  • the object is also achieved in particular by a computer-readable storage medium which contains instructions which cause at least one processor to implement a method as described above when the instructions are executed by the at least one processor.
  • FIG. 1 a schematic view of a sensor system
  • FIG. 2 a schematic representation of a sensor stroke
  • FIG. 3 a flow chart of a method for initializing on one
  • FIG. 4 an illustration of a data packet in a first
  • FIG. 5 an illustration of a data packet in a second
  • Figure 1 shows a schematic view of a sensor system 1, the one
  • Production system 10, a sensor hub 20 and a user device 5 Production system 10, a sensor hub 20 and a user device 5.
  • a gas sensor 11, a particulate matter sensor 12, a first temperature sensor 13 and a second temperature sensor 14 are also located in or on the
  • Production plant 10 arranged further components not shown, such as e.g. a programmable control unit (PLC).
  • PLC programmable control unit
  • sensors of one type e.g. humidity sensors only.
  • the sensors 11, 12, 13, 14 are each connected to the sensor hub 20 via field bus connections 2, for example an I 2 C bus connection.
  • I 2 C-BUS One possibility of communication, which is also used by the I 2 C-BUS, is characterized by the fact that a four-wire connection is used, one wire being used for the transmission of a clock signal and the second wire as a data line (3/4 for the operating voltage of the sensor). Both lines are connected to a supply voltage via pull-up resistors.
  • the field bus 2 is designed as a master-slave field bus. That means one
  • the sensor hub 20 is designed as a master and the sensors 11, 12, 13, 14 are each designed as a slave.
  • the sensors 11, 12, 13, 14 connected via the field bus 2 can be addressed by the sensor hub 20 via addresses. This means that the master sends an address to the sensors 11, 12, 13, 14 via the fieldbus 2 and the sensor 11, 12, 13, 14, to which the address is to be assigned, replies with
  • the sensors 11, 12, 13, 14 are designed to receive their measured values as
  • the sensor hub 20 To transmit sensor signals to the sensor hub 20.
  • the sensor hub 20 is described in detail in connection with FIG.
  • the sensor hub 20 is designed to summarize the received sensor signals from the sensors 11, 12, 13, 14 and send them as a data packet to the connected
  • a point-to-point connection is preferably used between the sensor hub 20 and the user device 5, for example an IO-Link connection 3.
  • a point-to-point connection is characterized by the fact that no other devices are connected between two connected devices. Thus, with a point-to-point connection, only one other device can be connected to one connection of a device.
  • Embodiment of Figure 1 possible to determine whether a temperature value comes from the first temperature sensor 13 or from the second temperature sensor 14. Since the position of the sensors is usually known, if the temperature rises, it can also be determined directly where this rise in temperature is present in the production system 10, so that a fault can be localized quickly and reliably.
  • Figure 2 shows the sensor hub 20 in a schematic representation.
  • Sensor hub 20 has four ports or terminals or connections 21, 22, 23, 24 to which sensors 11, 12, 13, 14 are connected.
  • exactly one connection 21, 22, 23, 24 is provided for a sensor 11, 12, 13, 14.
  • connections 21, 22, 23, 24 are also referred to as sensor communication devices.
  • the sensors 11, 12, 13, 14 each transmit sensor signals 27, 27 ', 27 ", 27"' via the connections 21, 22, 23, 24 to the computing device 25
  • Computing device 25 is designed to receive and process sensor signals 27, 27 ', 27 ", 27'". For example, the computing device 25 is designed to calculate a temperature from voltage values 27 sent by a temperature sensor 13. The computing device 25 can be preconfigured accordingly so that it is possible to assign a corresponding temperature to a digital data packet.
  • the computing device 25 may carry out further calculations, e.g. determining an average over a certain time interval, e.g. 24 hours.
  • the computing device is designed to form a virtual sensor. That means that the
  • Computing device 25 is designed to process the values from at least one sensor 11, 12, 13, 14 and send them as sensor data to the
  • the computing device 25 may further comprise a memory device in which e.g. the sensor data are buffered.
  • the addresses of the sensors 11, 12, 13, 14 can also be stored there.
  • the processed sensor signals 27, 27 ′, 27 ′′, 27 ′ ′′ are additionally aggregated as sensor data 28 by the computing device 5. That means that
  • Sensor signals 27, 27 ', 27 ", 27'” can be sent on together.
  • the sensor data 28 are sent to a transceiver 26, which the
  • Sensor data 28 transmits to the user device 5.
  • the transceiver 26 can also be referred to as a transmitting device.
  • FIG. 3 is a flow diagram that illustrates an initialization method 300 for the sensors 11, 12, 13, 14.
  • the sensor hub 20 is switched on and thus supplied with power. It is also checked whether all sensors 11, 12, 13, 14 known to the sensor hub 20 have already been initialized. For this purpose, the sensor hub 20 has a memory device in which a plurality of sensor addresses is stored. A sensor type is assigned to each address and an indication of whether the associated sensor 11, 12, 13, 14 has already been initialized.
  • test step 302 computing device 25 of sensor hub 20 checks whether at least one address has not yet been initialized. If this is the case, the method continues with sending step 305. If all sensors 11, 12, 13, 14 have already been initialized, the method is ended with end step 308.
  • a sensor address 304 that has not yet been initialized is read from memory device 303.
  • the address 304 is in
  • Sending step 305 sent via a sensor communication device 21, 22, 23, 24.
  • step 306 If no response to the sending of address 304 is received in step 306, the method continues with step 301.
  • FIGS. 4 and 5 illustrate two possible data formats how the sensor data 7, 8 can be transmitted from the sensor hub 20 to the user device 5.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment in which the sensor data 7 for a channel, ie for a sensor communication device or a connection 21, 22, 23, 24, specify a status S1, a sensor type TI and useful data D1-D4.
  • the Status S1 indicates which data are sent as user data D1-D4.
  • the status S1 can indicate that temperature data are encoded as useful data D1-D4.
  • the sensor type Dl indicates what kind of sensor it is, for example a temperature sensor or a humidity sensor.
  • the sensor data 7 can also contain the data for all channels, i.e.
  • the sensor data 7 accordingly include the data of the figure
  • the embodiment described has the advantage that little process data has to be transmitted, since the data required for a sensor can always be transmitted in a compact manner.
  • a disadvantage is that the status S1 has to be evaluated in order to determine what kind of data is being transmitted.
  • FIG. 5 shows exemplary sensor data 8 which include fields for all possible sensors 11, 12, 13, 14 for each channel. This means that data fields for all possible sensor types T1-T4 are provided for a first channel. Thus, FIG. 5 shows data fields for sensor types TI, T2, T3 or T4. It is provided in the embodiment shown that each sensor type T1-T4 exactly one
  • Data field for user data D1-D4 is assigned.
  • the definition of the sensor types T1-T4 in the sensor data 8 is defined so that it can be seen from the use of the data fields D1-D4 what type of data is involved. Is e.g. TI defined as a temperature sensor, it can be recognized from the use of the data field Dl with a value that the data in the data field Dl are temperature data of a

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Signal Processing (AREA)
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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Werden mehrere Sensoren in einem Schaltschrank oder an einer Produktionsanlage verbaut, so ist eine aufwendige Verkabelung notwendig, um die Sensoren mit einer Anwendereinrichtung zu verbinden. Dies ist nachteilig. Dieser Nachteil wird beseitigt durch einen Sensorhub (20), umfassend: - mindestens eine Sensorkommunikationseinrichtung (21, 22, 23, 24), die dazu ausgebildet ist, Sensorsignale (27, 27', 27'', 27''') von mindestens zwei Sensoren (11, 12, 13, 14) zu empfangen und/oder an die mindestens zwei Sensoren (11, 12, 13, 14) abzugeben; - eine mit der mindestens einen Sensorkommunikationseinrichtung (21, 22, 23, 24) kommunikativ verbundene Recheneinrichtung (25), die zur Erzeugung von Sensordaten (28, 7, 8) unter Verwendung der Sensorsignale (27, 27', 27'', 27'''') ausgebildet ist; - eine Sendeeinrichtung (26), die dazu ausgebildet ist, die Sensordaten (28, 7, 8) über ein einziges Kommunikationsmedium (4) an eine Anwendereinrichtung (5) zu übertragen, wobei die Sensordaten (28, 7, 8) Adressen (A1, A2, A3, A4) angeben, die jeweils einem der mindestens zwei Sensoren (11, 12, 13,14) zugeordnet sind.

Description

Sensorhub, Sensorsystem, Verfahren zum Übertragen von Sensorsignalen und computerlesbares-Speichermedium
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Sensorhub, ein Sensorsystem, ein Verfahren zum Übertragen von Sensorsignalen und ein computerlesbares-Speichermedium.
Schaltschränke werden häufig mit einer Vielzahl an Sensoren ausgestattet, um die Umgebung empfindlicher und teurer Ausrüstung im Schaltschrank zu überwachen. So können z.B. Temperatursensoren oder Feuchtigkeitssensoren zur Überwachung bereitgestellt werden. Darüber hinaus werden auch Produktionsanlagen mit einer Vielzahl an Sensoren ausgestattet, um die Funktion der Produktionsanlagen sicherzustellen.
Sensoren werden üblicherweise über eine analoge oder digitale Schnittstelle mit einem Anwendermodul, z.B. einer SPS, verbunden, das die Sensoren regelmäßig ausliest. Bei den digitalen Sensoren handelt es sich nach heutigem Stand der Technik um 1-Bit-Sensoren, die keine Messwerte, sondern nur Zustände (z.B. Ein oder Aus) in Form von Bits übertragen. Analoge Sensoren liefern zwar Messwerte, aber keine Informationen über sich selbst. Das bedeutet, dass analoge Sensoren nicht ansprechbar und nicht identifizierbar sind, wenn mehrere Sensoren ihre Daten über eine einzige Verbindung, z.B. einem Bus, übertragen werden.
Diese Anordnung hat den Nachteil, dass eine aufwendige Verkabelung aus dem Schaltschrank heraus bzw. von der Produktionsanlage zu dem Anwendermodul (übergeordnete Steuereinheit) gelegt werden muss.
Zur Lösung dieser Nachteile ist es bekannt, mehrere binäre Sensoren über einen Sensorhub an das Anwendermodul anzuschließen. Zwischen dem Sensorhub und dem Anwendermodul kann z.B. eine IO-Link Datenschnittstelle vorgesehen sein. Zwischen dem Sensorhub und dem Anwendermodul ist im Falle einer IO-Link Datenschnittstelle ein sog. IO-Link-Master zu schalten, der die Kommunikation zwischen Sensorhub und Anwendermodul sicherstellt. Zum Sensorhub hin ist dies eine IO-Link Punkt-zu-Punkt Verbindung. Zum Anwendermodul hin ist dies in der Regel eine Feldbus-Verbindung.
Bei einer direkten Verbindung von analogen Sensoren zum Anwendermodul ist es nachteilig, dass eine Umrechnung der analogen Daten in Nutzdaten, wie zum Beispiel Temperatur, durchzuführen ist. Ferner kann beim Stand der Technik bei binären Sensoren nicht erkannt werden, welcher Sensor an welchem Anschluss eines Sensorhubs angeschlossen ist. Bei analogen Sensoren muss auf der
Anwenderseite in einem Register über eine entsprechende Kodierung vorgegeben werden, welcher Sensor an welchem Port angeschlossen werden darf, da die analogen Sensoren selbst keine Information über Art und Typ liefern können.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die im Stand der Technik vorliegenden Nachteile zu beseitigen. Es ist insbesondere Aufgabe der Erfindung, die Kommunikation mit einer Vielzahl von, insbesondere digitalen, Sensoren zu vereinfachen, insbesondere über eine IO-Link Verbindung. Es ist ferner
insbesondere Aufgabe der Erfindung, die Verkabelung eines Schaltschranks zu vereinfachen.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Sensorhub nach Anspruch 1, ein
Sensorsystem nach Anspruch 11, ein Verfahren zum Übertragen von Sensordaten nach Anspruch 13 und ein computerlesbares-Speichermedium nach Anspruch 16.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch einen Sensorhub, umfassend :
- mindestens eine Sensorkommunikationseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, Sensorsignale von mindestens zwei Sensoren zu empfangen;
- eine mit der mindestens einen Sensorkommunikationseinrichtung
kommunikativ verbundene Recheneinrichtung, die zur Erzeugung von
Sensordaten unter Verwendung der Sensorsignale ausgebildet ist;
- eine Sendeeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Sensordaten über ein einziges Kommunikationsmedium an eine Anwendereinrichtung zu übertragen, wobei die Sensordaten Adressen angeben, die jeweils einem der mindestens zwei Sensoren zugeordnet sind. Ein Kern der Erfindung besteht darin, dass mindestens zwei Sensoren über einen Sensorhub adressierbar sind. Somit sind die Sensoren auch individuell durch ein am Sensorhub angeschlossenes Gerät identifizierbar sind. Dies wird durch das Weitersenden der Adressen als Teil der Sensordaten erreicht. Dabei wird die Verkabelung vereinfacht, da die Sensordaten über ein einziges
Übertragungsmedium an die Anwendereinrichtung übertragen werden.
Z.B. kann vorgesehen sein, dass die Sensoren über ein I2C-Bus die Sensorsignale an den Sensorhub senden. Die Recheneinrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Sensorsignale in ein IO-Link kompatibles Datenformat zu überführen und in diesem Datenformat zu aggregieren, wobei das einzige Übertragungsmedium durch ein IO-Link kompatibles Übertragungsmedium gebildet werden kann.
Es wird daher möglich gemacht, die Sensoren über Adressen zu kodieren.
Dadurch wird eine eindeutige Identifizierung und Abfrage der definierten
Sensoren ermöglicht. Eine vorherige Einstellung auf der Anwenderseite ist somit nicht notwendig. Zudem ergibt sich der Vorteil, dass trotz der Punkt-zu-Punkt- Verbindung zwischen Sensorhub und Anwenderseite bei Anschluss von
mindestens zwei Sensoren einfach feststellbar ist, welche Sensoren
angeschlossen sind und welcher Sensor welche Werte liefert.
Es ist ferner denkbar, dass die Recheneinrichtung dazu ausgebildet sein kann, zur Erzeugung der Sensordaten Spannungswerte, insbesondere digitale
Spannungswerte, die durch die Sensorsignale angegeben sein können, zu verarbeiten und Temperaturwerte, Partikeldichtewerte, Luftfeuchtigkeitswerte, Gaskonzentrationswerte, Vibrationsintensitätswerte und/oder andere physikalisch Werte unter Verwendung der Sensorsignale zu bestimmen.
Es ist somit ferner möglich, dass direkt die gewünschten Temperaturwerte etc. übertragen werden, sodass eine Berechnung dieser Werte in einer
Anwendereinrichtung nicht nötig ist.
In einer Ausführungsform können die Sensorsignale Sensormesswerte angeben.
Im Rahmen dieser Anmeldung kann der Begriff Sensormesswerte bedeuten, dass digital kodierte Werte durch die Sensorsignale angegeben sind. Sensormesswerte können eine Reihe von Messwerten angeben, die auf einer kontinuierlichen Skala gemessen sind.
Es können daher die Sensorsignale unterschiedlicher vordefinierter Sensoren durch den Sensorhub empfangen und verarbeitet werden.
In einer Ausführungsform können die Sensorsignale eine Temperatur, eine Luftfeuchtigkeit, eine Feinstaubangabe, eine Vibrationsangabe, eine Gasangabe und/oder andere physikalische bzw. chemische Messgrößen angeben.
In einer Ausführungsform kann die mindestens eine
Sensorkommunikationseinrichtung dazu ausgebildet sein, mit mindestens einem Feldbussystem zur Kommunikation mit den mindestens zwei Sensoren verbunden zu werden.
Die mindestens zwei Sensoren können also über ein Feldbussystem mit dem Sensorhub verbunden sein. Z.B. kann der bekannte I2C-BUS eingesetzt werden. Dabei kann das Feldbussystem z.B. vieradrig ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass über eine Sensorkommunikationseinrichtung mehrere Sensoren angeschlossen werden können. Hier kann ein Feldbussystem eingesetzt werden, welches dazu ausgebildet sein kann, mehrere Teilnehmer, d.h. Sensoren, über ein einziges Übertragungsmedium anzusprechen. Somit wird eine sehr flexible Lösung bereitgestellt, mit der verschiedene Sensoren mit dem Sensorhub verbunden werden können.
In einer Ausführungsform kann die Sendeeinrichtung dazu ausgebildet sein, die Sensordaten periodisch zu übertragen.
In einer Ausführungsform können die Sensordaten innerhalb einer
Übertragungsperiode ein Datenpaket umfassen, wobei das Datenpaket einen Übertragungskanal, einen Sensorstatus, einen Sensortyp und/oder mindestens einen Sensormesswert angeben kann.
Es ist also möglich, über das einzige Übertragungsmedium die Daten eines einzelnen Sensors zu übertragen, wobei das Datenpaket es erlaubt, den
Sensortyp zu identifizieren. Somit kann eine angeschlossene Anwendereinrichtung einfach feststellen, welche Art von Sensor die Daten geliefert hat. In einer Ausführungsform können die Sensordaten innerhalb einer Übertragungsperiode ein Datenpaket umfassen, wobei das Datenpaket
mindestens zwei Sensortypen, einen Sensorstatus, und/oder mindestens einen Sensormesswert für einen der mindestens zwei Sensortypen angibt.
Es ist daher auch möglich, dass ein einziges Datenpaket Datenfelder für jeden Sensortyp aufweist, sodass dort die entsprechenden Daten gespeichert sind. Es ist dann für eine angeschlossene Anwendereinrichtung nicht notwendig, zu bestimmen, welche Art von Sensor die Daten gesendet hat, da bereits das verwendete Datenfeld dies impliziert.
In einer Ausführungsform kann die Recheneinrichtung dazu ausgebildet sein, unter Verwendung der mindestens einen Sensorkommunikationseinrichtung eine Sensoradresse an einen Sensor zu senden.
Um festzustellen, ob an einem Anschluss des Sensorhubs ein Sensor
angeschlossen ist, kann der Sensorhub dazu ausgebildet sein, eine Sensoradresse über die mindestens eine Sensorkommunikationseinrichtung zu senden.
In einer Ausführungsform kann die Recheneinrichtung dazu ausgebildet sein, eine über die mindestens eine Sensorkommunikationseinrichtung in Reaktion auf eine/die gesendete Sensoradresse empfangene Antwortnachricht von einem Sensor zu verarbeiten und unter Verwendung der Antwortnachricht den Typ des Sensors zu bestimmen.
Der Sensor kann daher dazu ausgebildet sein, in Reaktion auf das Empfangen einer Sensoradresse eine Antwortnachricht an den Sensorhub zu senden. Z.B. kann der Sensor dazu ausgebildet sein, eine Antwortnachricht an den Sensorhub zu senden, wenn die empfangene Adresse einer auf dem Sensor gespeicherten Sensoradresse entspricht. Entspricht die vom Sensorhub gesendete Adresse nicht der auf dem Sensor gespeichert Sensoradresse, so kann der Sensor dazu ausgebildet sein, keine Antwortnachricht an den Sensorhub zu senden.
Der Sensorhub kann somit über das Empfangen bzw. nicht-Empfangen einer Antwortnachricht feststellen, ob, und wenn ja, welche Art von Sensor über die mindestens eine Sensorkommunikationseinrichtung mit dem Sensorhub verbunden ist. Durch diese Kommunikation kann auch die Funktion des Sensors überprüft werden. Die Antwortnachricht kann durch den Sensorhub dann als Lebenszeichen („Life-Signal") interpretiert werden.
In einer Ausführungsform kann die Recheneinrichtung dazu ausgebildet sein, festzustellen, dass kein Sensor an die mindestens eine
Sensorkommunikationseinrichtung angeschlossen ist, wenn in Reaktion auf eine/die gesendete Sensoradresse keine Antwortnachricht empfangen wird.
Das Feststellen, ob kein Sensor an die mindestens eine
Sensorkommunikationseinrichtung angeschlossen ist, wird demnach durch die Recheneinrichtung implementiert. Es ist damit insgesamt eine sehr effiziente Ausführungsform angegeben, mit der festgestellt werden kann, welche Art und ob überhaupt ein Sensor an die mindestens eine Sensorkommunikationseinrichtung angeschlossen ist.
Die Aufgabe wird ebenfalls insbesondere gelöst durch ein Sensorsystem
umfassend:
- einen Sensorhub, wie er vorstehend beschrieben ist;
- mindestens einen Sensor, der mit dem Sensorhub kommunikativ verbindbar ausgebildet ist, insbesondere verbunden ausgebildet ist;
- eine Anwendereinrichtung, die über ein einzelnes Kommunikationsmedium mit dem Sensorhub kommunikativ verbindbar ausgebildet ist, insbesondere verbunden ist.
Es ergeben sich ähnliche oder identische Vorteile, wie sie bereits im
Zusammenhang mit dem Sensorhub beschrieben worden sind.
In einer Ausführungsform kann der mindestens eine Sensor als ein
Temperatursensor, ein Feuchtigkeitssensor, ein Gassensor und/oder als ein Partikelsensor, etc. ausgebildet sein.
Es ergeben sich ähnliche oder identische Vorteile, wie sie bereits im
Zusammenhang mit dem Sensorhub beschrieben worden sind.
Die Aufgabe wird ebenso insbesondere gelöst durch ein Verfahren zum
Übertragen von Sensordaten, umfassend die folgenden Schritte: - Empfangen von Sensorsignalen von mindestens zwei Sensoren;
- Erzeugen von Sensordaten unter Verwendung der Sensorsignale, wobei die Sensordaten Adressen angeben, die jeweils einem der mindestens zwei Sensoren zugeordnet sind;
- Übertragen der Sensordaten an eine Anwendereinrichtung.
In einer Ausführungsform kann das Verfahren umfassen:
- Senden einer einem Sensortyp zugeordneter Sensoradresse an einen ersten Sensor der mindestens zwei Sensoren;
- Feststellen, dass kein Sensor an der Sensoradresse angeschlossen ist, wenn keine Antwortnachricht in Reaktion auf das Senden empfangen ist.
Es ergeben sich ähnliche oder identische Vorteile, wie sie bereits im
Zusammenhang mit dem Sensorhub beschrieben worden sind.
Die Aufgabe wird ferner insbesondere gelöst durch ein computerlesbares- Speichermedium, welches Instruktionen enthält, die mindestens einen Prozessor dazu veranlassen, ein Verfahren, wie es vorstehend beschrieben ist, zu implementieren, wenn die Instruktionen durch den mindestens einen Prozessor ausgeführt werden.
Es ergeben sich ähnliche oder identische Vorteile, wie sie bereits im
Zusammenhang mit dem Sensorhub beschrieben worden sind.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 : eine schematische Ansicht eines Sensorsystems;
Figur 2: eine schematische Darstellung eines Sensorhubs;
Figur 3: ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Initialisieren von an einem
Sensorhub angeschlossenen Sensoren; Figur 4: eine Illustration eines Datenpakets in einem ersten
Ausführungsbeispiel;
Figur 5: eine Illustration eines Datenpakets in einem zweiten
Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Sensorsystems 1, das eine
Produktionsanlage 10, einen Sensorhub 20 und eine Anwendereinrichtung 5 umfasst.
In der Produktionsanlage 10 sind vier Sensoren 11, 12, 13, 14 angeordnet. Ein Gassensor 11, ein Feinstaubsensor 12, ein erster Temperatursensor 13 und ein zweiter Temperatursensor 14. Darüber hinaus sind in bzw. an der
Produktionsanlage 10 weitere nicht dargestellte Komponenten angeordnet, wie z.B. eine steuerprogrammierbare Einheit (SPS). Natürlich ist es in einem weiteren Ausführungsbeispiel denkbar, dass nur Sensoren eines Typs eingesetzt werden, z.B. nur Feuchtigkeitssensoren.
Die Sensoren 11, 12, 13, 14 sind jeweils über Feldbusverbindungen 2, z.B. einer I2C-Busverbindung, mit dem Sensorhub 20 verbunden. Eine Möglichkeit der Kommunikation, die auch durch den I2C-BUS verwendet wird, zeichnet sich dadurch aus, dass eine vieradrige Verbindung verwendet wird, wobei eine Ader für die Übertragung eines Taktsignals und die zweite Ader als Datenleitung verwendet wird (3/4 für die Betriebsspannung des Sensors). Beide Leitungen sind über pull-up Widerstände mit einer Versorgungsspannung verbunden. Der Feldbus 2 ist als Master-Slave Feldbus ausgebildet. Das bedeutet, dass eine
Kommunikation in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch den Master initiiert wird. Im Ausführungsbeispiel ist der Sensorhub 20 als Master und die Sensoren 11, 12, 13, 14 sind jeweils als Slave ausgebildet.
Die über den Feldbus 2 angeschlossenen Sensoren 11, 12, 13, 14 können über Adressen durch den Sensorhub 20 angesprochen werden. Das heißt, der Master sendet über den Feldbus 2 eine Adresse an die Sensoren 11, 12, 13, 14 und der Sensor 11, 12, 13, 14, dem die Adresse zuzuordnen ist, antwortet mit
Sensorsignalen, die die Messwerte angeben. Die Sensoren 11, 12, 13, 14 sind dazu ausgebildet, ihre Messwerte als
Sensorsignale an den Sensorhub 20 zu übertragen. Der Sensorhub 20 ist im Detail im Zusammenhang mit der Figur 2 beschrieben. Der Sensorhub 20 ist dazu ausgebildet, die empfangenen Sensorsignale der Sensoren 11, 12, 13, 14 zusammenzufassen und als ein Datenpaket an die angeschlossene
Anwendereinrichtung 5 zu übertragen.
Zwischen Sensorhub 20 und der Anwendereinrichtung 5 wird vorzugsweise eine Punkt-zu-Punkt Verbindung eingesetzt, beispielsweise eine IO-Link Verbindung 3.
Eine Punkt-zu-Punkt Verbindung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen zwei angeschlossenen Geräten keine weiteren Geräte geschaltet sind. Somit kann bei einer Punkt-zu-Punkt Verbindung an einem Anschluss eines Geräts immer nur ein anderes Gerät angeschlossen sein.
Mit der beschriebenen Erfindung wird es nun möglich gemacht, über einen
Anschluss an der Anwendereinrichtung 5 die Sensorsignale mehrere Sensoren 11, 12, 13, 14 zu empfangen. Ferner ist es nunmehr möglich, festzustellen, von welchem Sensor welche Sensordaten stammen. So ist es in dem
Ausführungsbeispiel der Figur 1 möglich, festzustellen, ob ein Temperaturwert von dem ersten Temperatursensor 13 oder von dem zweiten Temperatursensor 14 stammt. Da die Position der Sensoren in der Regel bekannt ist, kann bei einem Anstieg der Temperatur auch die direkt festgestellt, wo dieser Temperaturanstieg in der Produktionsanlage 10 vorliegt, sodass ein Fehler schnell und sicher lokalisiert werden kann.
Figur 2 zeigt den Sensorhub 20 in einer schematischen Darstellung. Der
Sensorhub 20 verfügt über vier Ports bzw. Klemmen oder Anschlüsse 21, 22, 23, 24, an die die Sensoren 11, 12, 13, 14 angeschlossen sind. Es ist also in dem gezeigten Ausführungsbeispiel genau ein Anschluss 21, 22, 23, 24 für einen Sensor 11, 12, 13, 14 vorgesehen. Dadurch, dass ein Feldbus 2 zur
Kommunikation zwischen Sensorhub 20 und den Sensoren 11, 12, 13, 14 verwendet wird, ist es jedoch auch denkbar, dass mehr als ein gleicher oder unterschiedlicher Sensor 11, 12, 13, 14 über einen Anschluss bzw. Port 21, 22,
23, 24 angeschlossen ist. Im Rahmen dieser Anmeldung werden die Anschlüsse 21, 22, 23, 24 auch als Sensorkommunikationseinrichtungen bezeichnet.
Die Sensoren 11, 12, 13, 14 übertragen jeweils Sensorsignale 27, 27', 27”, 27"' über die Anschlüsse 21, 22, 23, 24 an die Recheneinrichtung 25. Die
Recheneinrichtung 25 ist dazu ausgebildet, die Sensorsignale 27, 27', 27", 27'" zu empfangen und zu verarbeiten. Beispielsweise ist die Recheneinrichtung 25 dazu ausgebildet, aus Spannungswerten 27, die von einem Temperatursensor 13 gesendet sind, eine Temperatur zu berechnen. Dabei kann die Recheneinrichtung 25 entsprechend vorkonfiguriert sein, sodass es möglich ist, einem digitalen Datenpaket eine entsprechende Temperatur zuzuordnen.
Es ist jedoch auch denkbar, dass die Recheneinrichtung 25 weitergehende Berechnungen durchführt, wie z.B. das Bestimmen eines Mittelwerts über ein bestimmtes Zeitintervall, z.B. 24 Stunden.
Letztlich ist die Recheneinrichtung in einigen Ausführungsbeispielen dazu ausgebildet, einen virtuellen Sensor zu bilden. Das bedeutet, dass die
Recheneinrichtung 25 dazu ausgebildet ist, die Werte von mindestens einem Sensor 11, 12, 13, 14 zu verarbeiten und als Sensordaten an die
Anwendereinrichtung 5 weiterzusenden. So ist es z.B. möglich, einen virtuellen Sensor zu schaffen, der immer den Temperaturdurchschnitt der letzten 24
Stunden angibt.
Die Recheneinrichtung 25 kann ferner eine Speichereinrichtung umfassen, in der z.B. die Sensordaten zwischengespeichert werden. Auch können dort die Adressen der Sensoren 11, 12, 13, 14 gespeichert werden.
Die verarbeiteten Sensorsignale 27, 27', 27", 27'" werden zusätzlich durch die Recheneinrichtung 5 als Sensordaten 28 aggregiert. Das bedeutet, die
Sensorsignale 27, 27', 27", 27'" können zusammen weitergesendet werden. Die Sensordaten 28 werden dafür an einen Transceiver 26 gesendet, der die
Sensordaten 28 an die Anwendereinrichtung 5 überträgt.
Der Transceiver 26 kann auch als Sendeeinrichtung bezeichnet werden. Figur 3 ist ein Flussdiagramm, dass ein Initialisierungsverfahren 300 für die Sensoren 11, 12, 13, 14 illustriert.
Im Initialisierungsschritt 301 wird der Sensorhub 20 eingeschaltet und somit mit Strom versorgt. Ferner wird geprüft, ob alle dem Sensorhub 20 bekannten Sensoren 11, 12, 13, 14 bereits initialisiert sind. Flierzu weist der Sensorhub 20 eine Speichereinrichtung auf, in der eine Vielzahl von Sensoradressen gespeichert ist. Jeder Adresse ist ein Sensortyp zugeordnet und eine Angabe dahingehend, ob der zugehörige Sensor 11, 12, 13, 14 bereits initialisiert ist.
Im Prüfschritt 302 wird durch die Recheneinrichtung 25 des Sensorhubs 20 geprüft, ob mindestens eine Adresse noch nicht initialisiert ist. Ist dies der Fall, so fährt das Verfahren mit dem Sendeschritt 305 fort. Sind alle Sensoren 11, 12, 13, 14 bereits initialisiert, so wird das Verfahren mit dem Endschritt 308 beendet.
Im Sendeschritt 305 wird aus der Speichereinrichtung 303 eine Sensoradresse 304 ausgelesen, die noch nicht initialisiert ist. Die Adresse 304 wird im
Sendeschritt 305 über eine Sensorkommunikationseinrichtung 21, 22, 23, 24 gesendet.
Wird im Empfangsschritt 306 eine Antwort auf die gesendete Adresse 304 empfangen, so wird im Speicherschritt 307 eine Zuordnung von der Adresse 304 zu der verwendeten Sensorkommunikationseinrichtung 21, 22, 23, 24
gespeichert. Somit ist es ab diesem Zeitpunkt bekannt, welcher Sensor 11, 12,
13, 14 über welche Sensorkommunikationseinrichtung 21, 22, 23, 24 erreichbar ist.
Wird keine Antwort auf das Senden der Adresse 304 im Schritt 306 empfangen, so fährt das Verfahren mit Schritt 301 fort.
Die Figuren 4 und 5 illustrieren zwei mögliche Datenformate, wie die Sensordaten 7, 8 von dem Sensorhub 20 an die Anwendereinrichtung 5 übertragen werden können.
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Sensordaten 7 für einen Kanal, d.h. für eine Sensorkommunikationseinrichtung bzw. einen Anschluss 21 ,22, 23, 24, einen Status Sl, einen Sensortyp TI und Nutzdaten D1-D4 angeben. Der Status S1 gibt an, welche Daten als Nutzdaten D1-D4 gesendet werden. Zum Beispiel kann der Status S1 angeben, dass Temperaturdaten als Nutzdaten D1-D4 codiert sind. Der Sensortyp Dl gibt an, um was für einen Sensor es sich handelt, z.B. einen Temperatursensor oder einen Feuchtigkeitssensor.
Die Sensordaten 7 können auch die Daten für alle Kanäle, d.h.
Sensorkommunikationseinrichtungen bzw. Anschlüsse 21 ,22, 23, 24 enthalten.
Mit Hinblick auf Figur 1 umfassen die Sensordaten 7 demnach die Daten der Figur
4 vier Mal, wobei jeder Kanal die Daten für einen Sensor 11, 12, 13, 14 angibt.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass wenig Prozessdaten übertragen werden müssen, da immer kompakt immer genau die für einen Sensor notwendigen Daten übertragen werden können. Ein Nachteil besteht darin, dass der Status S1 ausgewertet werden muss, um festzustellen, was für Daten übertragen werden.
Dieser Nachteil wird mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 5 adressiert. Die Figur
5 zeigt beispielhafte Sensordaten 8, die für jeden Kanal Felder für alle möglichen Sensoren 11, 12, 13, 14 umfassen. Das bedeutet, dass für einen ersten Kanal Datenfelder für alle möglichen Sensortypen T1-T4 vorgesehen sind. So zeigt Figur 5 Datenfelder für Sensortypen TI, T2, T3 oder T4. Dabei ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass jedem Sensortyp T1-T4 genau ein
Datenfeld für Nutzdaten D1-D4 zugeordnet ist.
Die Festlegung der Sensortypen T1-T4 in den Sensordaten 8 ist dabei festgelegt, sodass aus der Verwendung der Datenfelder D1-D4 erkennbar ist, um welche Art von Daten es sich handelt. Ist z.B. TI als Temperatursensor festgelegt, so kann aus der Verwendung des Datenfeldes Dl mit einem Wert erkannt werden, dass es sich bei den Daten in dem Datenfeld Dl um Temperaturdaten eines
angeschlossenen Temperatursensors 13 handelt. Somit muss keine Status ausgelesen und interpretiert werden.
Bezugszeichenliste
1 Sensorsystem
2 Feldbusverbindung
3 IO-Link-Leitung 5 Anwendereinrichtung
10 Produktionsanlage
11 Gassensor
12 Feinstaubsensor
13 erster Temperatursensor
14 zweiter Temperatursensor 20 Sensorhub
21, 22, 23, 24 Port/Klemme
25 Mikrocontroller
26 Transceiver
7,8 27, 27', 27", 27"' Sensorsignale
28 Sensordaten
300 Initialisierungsverfahren
301 Initialisierungsschritt
302 Prüfschritt
303 Speichereinrichtung
304 Adresse
305 Sendeschritt
306 Empfangsschritt
307 Speicherschritt
308 Endschritt
S1 Status
T1-T4 Sensortyp
D1-D4 Datum

Claims

Ansprüche
1. Sensorhub (20), umfassend:
- mindestens eine Sensorkommunikationseinrichtung (21, 22, 23, 24), die dazu ausgebildet ist, Sensorsignale (27, 27', 27", 27"') von mindestens zwei Sensoren (11, 12, 13, 14) zu empfangen
- eine mit der mindestens einen Sensorkommunikationseinrichtung (21, 22, 23, 24) kommunikativ verbundene Recheneinrichtung (25), die zur Erzeugung von Sensordaten (28, 7, 8) unter Verwendung der
Sensorsignale (27, 27', 27", 27"") ausgebildet ist;
- eine Sendeeinrichtung (26), die dazu ausgebildet ist, die
Sensordaten (28, 7, 8) über ein einziges Kommunikationsmedium (4) an eine Anwendereinrichtung (5) zu übertragen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensordaten (28, 7, 8) Adressen (Al, A2, A3, A4) angeben, die jeweils einem der mindestens zwei Sensoren (11, 12, 13,14) zugeordnet sind.
2. Sensorhub (20) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensorsignale (27, 27', 27", 27'") Sensormesswerte (Dl, D2, D3) angeben.
3. Sensorhub (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensorsignale (27, 27', 27", 27'") eine Temperatur, eine
Luftfeuchtigkeit, eine Feinstaubangabe, eine Vibrationsangabe, eine Gasangabe und/oder weitere physikalische bzw. chemische Messgrößen angeben.
4. Sensorhub (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Sensorkommunikationseinrichtung (21, 22, 23, 24) dazu ausgebildet ist, mit mindestens einem Feldbus-System (2) zur Kommunikation mit den mindestens zwei Sensoren (11, 12, 13, 14) verbunden zu werden.
5. Sensorhub (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sendeeinrichtung (26) dazu ausgebildet ist, die Sensordaten (28, 7, 8) periodisch zu übertragen.
6. Sensorhub (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensordaten (28, 4) innerhalb einer Übertragungsperiode ein
Datenpaket (7) umfassen, wobei das Datenpaket (7) einen
Übertragungskanal, einen Sensorstatus (Sl), einen Sensortyp (TI, T2, T3, T4) und/oder mindestens einen Sensormesswert (Dl, D2, D3) angibt.
7. Sensorhub (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensordaten (28, 8) innerhalb einer Übertragungsperiode ein
Datenpaket (8) umfassen, wobei das Datenpaket (8) mindestens zwei Sensortypen (TI, T2, T3, T4), einen Sensorstatus, und/oder mindestens einen Sensormesswert (Dl, D2, D3) für einen der mindestens zwei Sensortypen (TI, T2, T3, T4) angibt.
8. Sensorhub (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
die Recheneinrichtung (25) dazu ausgebildet ist, unter Verwendung der mindestens einen Sensorkommunikationseinrichtung (21, 22, 23, 24) eine Sensoradresse (Al, A2, A3, A4) an einen Sensor (11, 12, 13, 14) zu senden.
9. Sensorhub (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Recheneinrichtung (25) dazu ausgebildet ist, eine über die mindestens eine Sensorkommunikationseinrichtung (21, 22, 23, 24) in Reaktion auf eine/die gesendete Sensoradresse (Al, A2, A3, A4) empfangene
Antwortnachricht von einem Sensor (11, 12, 13, 14) zu verarbeiten und unter Verwendung der Antwortnachricht den Typ des Sensors (11, 12, 13, 14) zu bestimmen.
10. Sensorhub (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8,
d a d u rc h g e ke n n z e i c h n et , d a s s
die Recheneinrichtung (25) dazu ausgebildet ist, festzustellen, dass kein Sensor (11, 12, 13, 14) an die mindestens eine
Sensorkommunikationseinrichtung (21, 22, 23, 24) angeschlossen ist, wenn in Reaktion auf eine/die gesendete Sensoradresse (Al, A2, A3, A4) keine Antwortnachricht empfangen wird.
11. Sensorsystem (1) umfassend :
- einen Sensorhub (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche;
- mindestens einen Sensor (11, 12, 13, 14), der mit dem
Sensorhub (20) kommunikativ verbindbar ausgebildet ist;
- eine Anwendereinrichtung (5), die über ein einzelnes
Kommunikationsmedium (4) mit dem Sensorhub (20) kommunikativ verbindbar ausgebildet ist, insbesondere verbunden ist.
12. Sensorsystem (1) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
der mindestens eine Sensor (11, 12, 13, 14) als ein
Temperatursensor (11), ein Feuchtigkeitssensor (12), ein Gassensor (13) und/oder als ein Partikelsensor (14) ausgebildet ist.
13. Verfahren zum Übertragen von Sensordaten (28, 7, 8), umfassend die folgenden Schritte:
- Empfangen von Sensorsignalen (27, 27', 27”, 27'”) von mindestens zwei Sensoren (11, 12, 13, 14);
- Erzeugen von Sensordaten (28, 7, 8) unter Verwendung der
Sensorsignale (27, 27', 27", 27'"), wobei die Sensordaten (7, 8) Adressen angeben, die jeweils einem der mindestens zwei
Sensoren (11, 12, 13,14) zugeordnet sind;
- Übertragen der Sensordaten (28, 7, 8) an eine
Anwendereinrichtung (5).
14. Verfahren nach Anspruch 13,
gekennzeichnet durch
- Senden einer einem Sensortyp (TI, T2, T3, T4) zugeordneter
Sensoradresse (Al, A2, A3, A4) an einen ersten Sensor (11, 12, 13,
14) der mindestens zwei Sensoren (11, 12, 13, 14);
- Empfangen einer Antwortnachricht von dem ersten Sensor (11, 12, 13, 14);
- Zuordnen der Sensoradresse (Al, A2, A3, A4) zu dem ersten
Sensor (11, 12, 13, 14).
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
gekennzeichnet durch
- Senden einer einem Sensortyp (TI, T2, T3, T4) zugeordneter
Sensoradresse (Al, A2, A3, A4) an einen ersten Sensor (11, 12, 13,
14) der mindestens zwei Sensoren (11, 12, 13, 14);
- Feststellen, dass kein Sensor (11, 12, 13, 14) an der
Sensoradresse (Al, A2, A3, A4) angeschlossen ist, wenn keine
Antwortnachricht in Reaktion auf das Senden empfangen ist.
16. Computerlesbares-Speichermedium, welches Instruktionen enthält, die mindestens einen Prozessor dazu veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15 zu implementieren, wenn die Instruktionen durch den mindestens einen Prozessor ausgeführt werden.
EP20724499.7A 2019-05-10 2020-05-07 Sensorhub, sensorsystem, verfahren zum übertragen von sensorsignalen und computerlesbares-speichermedium Withdrawn EP3967004A1 (de)

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