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WO2003054573A1 - Feldgerät mit einem gps-modul - Google Patents

Feldgerät mit einem gps-modul Download PDF

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Publication number
WO2003054573A1
WO2003054573A1 PCT/EP2002/014436 EP0214436W WO03054573A1 WO 2003054573 A1 WO2003054573 A1 WO 2003054573A1 EP 0214436 W EP0214436 W EP 0214436W WO 03054573 A1 WO03054573 A1 WO 03054573A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
field device
gps module
microprocessor
gps
location information
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2002/014436
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eugenio Ferreira Da Silva Neto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser Process Solutions AG
Original Assignee
Endress and Hauser Process Solutions AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser Process Solutions AG filed Critical Endress and Hauser Process Solutions AG
Priority to EP02796667A priority Critical patent/EP1456685A1/de
Priority to AU2002361152A priority patent/AU2002361152A1/en
Publication of WO2003054573A1 publication Critical patent/WO2003054573A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0018—Transmission from mobile station to base station
    • G01S5/0027—Transmission from mobile station to base station of actual mobile position, i.e. position determined on mobile
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
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    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/34—Power consumption

Definitions

  • the invention relates to a field device according to the preamble of claim 1.
  • field devices are often used to measure a process variable in a process.
  • Field devices for flow, level, differential pressure, temperature determination etc. are generally known. They are used to record the corresponding process variable mass or volume flow, fill level, pressure, temperature etc.
  • the field devices each generate measurement signals that are a measure of the measured process variable.
  • the measurement signals are usually forwarded to a control room or a control system. As a rule, the entire process is controlled from the control room or from the control system, where the various measurement signals from different field devices are evaluated and control signals are generated for other field devices (actuators, e.g. valves) that control the process flow.
  • the signal transmission between field device and control room or control system takes place z. B. via a current loop or a digital data bus according to the known standards (Profibus, Foundation Fieldbus, CAN bus).
  • the individual field devices are usually scattered over a wide area in larger production plants. If a problem occurs with a field device, e.g. Sensor failure or a process alarm, a corresponding message is issued in the control room or in the control system. The exact location of the field device in question is usually problematic. The operator in the control room has to search the corresponding site plans and pass the information on to the service technician on site.
  • a problem occurs with a field device, e.g. Sensor failure or a process alarm
  • a corresponding message is issued in the control room or in the control system.
  • the exact location of the field device in question is usually problematic.
  • the operator in the control room has to search the corresponding site plans and pass the information on to the service technician on site.
  • the object of the invention is therefore to create a field device that is easy to locate.
  • the essential idea of the invention is to integrate a GPS module in the field device.
  • FIG. 1 shows a field device according to the invention.
  • a field device F known per se is shown in FIG.
  • the field device F has a sensor SE which detects a process variable (e.g. pressure temperature or flow).
  • the analog measurement signal is converted by an A / D converter A / D into a digital measurement signal and fed into a microprocessor S.
  • a control program is stored in various parameters (eg calibration factors) in a non-volatile memory SP which is connected to the microprocessor S.
  • the non-volatile memory SP can be, for example, an eprom, an (e) eprom, flash memory or a chip.
  • an input / output unit I / O is connected to the microprocessor S, which essentially serves to display the measured value and for manual input.
  • the microprocessor S communicates via an interface K1 with a control room or a process control system (not shown in more detail). Communication can take place via a data bus or a serial bus. Communication takes place according to the well-known standards (Hart, Profibus, Foundation Fieldbus, CAN-Bus). The microprocessor S is still connected to a GPS module.
  • the GPS module provides location information that enables the field device to be located with sufficient accuracy in a production plant.
  • the location information can e.g. passed on to the control room or control system via the data bus. Based on this location information, the field device is easy for the service technician to find on site.
  • the GPS module has a transmitting device that transmits the location information by radio.
  • the location information is only used relatively rarely, it makes sense to activate the GPS module only when necessary. This means that the additional power consumption in the field device is reduced to a minimum by the GPS module. In principle, it is only necessary to activate the GPS module in the event of an error or alarm.
  • a GPS module also provides precise time information, this can be used as a time stamp for an error message or an alarm message.
  • the error message or alarm message is sent to the control room or control system together with the time stamp.
  • the location information can also be used to create an exact map of individual field devices.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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Abstract

Bei einem Feldgerät F für die Prozessautomatisierungstechnik ist ein Microprozessor S mit einem GPS-Modul verbunden, das eine Ortsinformation bereitstellt. Dadurch kann das Feldgerät einfach in einer Produktionsanlage lokalisiert werden.

Description

FELDGERAT MIT EINEM GPS-MODUL
Die Erfindung betrifft ein Feldgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In der Automatisierungs- und Prozesssteuertechnik werden häufig Feldgeräte eingesetzt, die eine Prozessvariable in einem Prozessablauf messen. Feldgeräte zur Durchfluss-, Füllstands-, Differenzdruck-, Temperaturbestimmung etc. sind allgemein bekannt. Sie dienen zur Erfassung der entsprechenden Prozessvariable Massen- oder Volumenfluss, Füllhöhe, Druck, Temperatur etc. Die Feldgeräte erzeugen jeweils Messsignale, die ein Maß für die erfaßte Prozessvariable sind. Die Messsignale werden meist an eine Warte oder an ein Leitsystem weitergeleitet. In der Regel erfolgt die gesamte Prozesssteuerung von der Warte oder vom Leitsystem aus, wo die verschiedenen Messsingnale unterschiedlicher Feldgeräte ausgewertet werden und aufgrund der Auswertung Steuersignale für weitere Feldgeräte (Aktoren z. B. Ventile) erzeugt werden, die den Prozessablauf steuern. Die Signalübertragung zwischen Feldgerät und Warte bzw. Leitsystem erfolgt z. B. über eine Stromschleife oder einen digitalen Datenbus entsprechend den bekannten Standards (Profibus, Foundation Fieldbus, CAN-Bus).
Die einzelnen Feldgeräte sind bei größeren Produktionsanlagen meist über einen weiten Bereich verstreut. Tritt bei einem Feldgerät ein Problem auf z.B. Sensorausfall oder ein Prozessalarm, so erfolgt in der Warte bzw. im Leitsystem eine entsprechende Meldung. Die genaue Lokalisierung des betreffenden Feldgerätes ist meist problematisch. Der Operator in der Warte muss die entsprechenden Lagepläne durchsuchen und die Information an den Sevicetechniker vor Ort weitergeben.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Feldgerät zu schaffen, das einfach zu lokalisieren ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch das in Anspruch 1 angegebene Feldgerät.
Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, im Feldgerät ein GPS-Modul zu integrieren.
Vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen Figur 1 ein erfindungsgemäßes Feldgerät.
In Figur 1 ist ein an sich bekanntes Feldgerät F dargestellt. Das Feldgerät F weist einen Sensor SE auf, der eine Prozessvariable (z. B. Drucktemperatur oder Druchfluss) erfaßt. Das analoge Messsignal wird einem A/D- Wandler A/D in ein digitales Messsignal umgewandelt und in einem Mikroprozessor S zugeführt. In einem nicht flüchtigen Speicher SP der mit dem Mircoprozessor S verbunden ist, ist ein Steuerprogramm in verschiedene Parameter (z. B. Kalibrierfaktoren) abgespeichert. Bei dem nicht flüchtigen Speicher SP kann es sich beispielsweise um ein Eprom, einem (E)Eprom, Flashspeicher oder einen Chip handeln. Weiterhin ist mit dem Mircoprozessor S eine Ein/Ausgabeeinheit E/A verbunden, die im wesentlichen zur Anzeige des Messwertes und zur manuellen Eingabe dient. Über eine Schnittstelle K1 kommuniziert der Microprozessor S mit einer nicht näher dargestellten Warte bzw. einem Prozessleitsystem. Die Kommunikation kann über einen Datenbus oder über einen seriellen Bus erfolgen. Die Kommunikation erfolgt nach den bekannten Standards (Hart, Profibus, Foundation Fieldbus, CAN-Bus). Der Microprozessor S ist weiterhin mit einem GPS-Modul verbunden.
Nachfolgend ist die funktionsweise der Erfindung näher erläutert.
Das GPS-Modul liefert eine Ortsinformation, die eine Lokalisierung des Feldgerätes mit ausreichender Genauigkeit in einer Produktionsanlage ermöglicht. Die Ortsinformation kann z.B. über den Datenbus an die Warte bzw. das Leitsystem weitergegeben werden. Aufgrund dieser Ortsinformation ist das Feldgerät für den Servicetechniker leicht vor Ort zu finden.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung weist das GPS-Modul eine Sendeeinrichtung auf, die die Ortsinformation per Funk weiterleitet.
Da die Ortsinformation nur relativ selten benötigt wird, ist es sinnvoll das GPS- Modul nur im Bedarfsfall zu aktivieren. Dadurch wird der zusätzliche Stromverbrauch im Feldgerät durch das GPS-Modul auf ein Minimum reduziert. Prinzipiell ist es nur in einem Fehler- oder Alarmfall notwendig, das GPS-Modul zu aktivieren.
Da ein GPS-Modul auch eine genaue Zeitinformation liefert, kann diese als Zeitstempel für eine Fehlermeldung oder eine Alarmmeldung verwendet werden. Die Fehlermeldung bzw. Alarmmeldung wird zusammen mit dem Zeitstempel an die Warte bzw. das Leitsystem gesendet.
Die Ortsinformation kann auch zur Erstellung eines genauen Lageplans einzelner Feldgeräte verwendet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Feldgerät für die Prozessautomatisierungstechnik, das eine Prozessvariable erfasst oder beeinflusst, mit einem Mikroprozessor S dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor mit einem GPS-Modul verbunden ist, das eine Ortsinformation bereitstellt.
2. Feldgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das GPS-Modul eine Sendeeinrichtung aufweist.
3. Feldgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das GPS- Modul nur im Fehler- oder Alarmfall aktiviert wird.
4. Feldgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das GPS-Modul eine Zeitinformation bereitstellt,
5. Feldgerät nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitinformation als Zeitstempel für eine Fehler- oder Alarmmeldung dient.
6. Verfahren zur Erstellung eines Lageplans mehrerer Feldgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Ortsinformation der einzelnen Feldgeräte der Lageplan erstellt wird.
PCT/EP2002/014436 2001-12-21 2002-12-18 Feldgerät mit einem gps-modul Ceased WO2003054573A1 (de)

Priority Applications (2)

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EP02796667A EP1456685A1 (de) 2001-12-21 2002-12-18 Feldgerät mit einem gps-modul
AU2002361152A AU2002361152A1 (en) 2001-12-21 2002-12-18 Field device with a gps-module

Applications Claiming Priority (2)

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DE10163564.8 2001-12-21
DE2001163564 DE10163564A1 (de) 2001-12-21 2001-12-21 Feldgerät

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PCT/EP2002/014436 Ceased WO2003054573A1 (de) 2001-12-21 2002-12-18 Feldgerät mit einem gps-modul

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WO (1) WO2003054573A1 (de)

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