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Die Erfindung betrifft Verfahren zur direkten Kontaktierung einer Gegenstelle mittels eines Feldgeräts, das zumindest eine erste Schnittstelle für ein Kommunikationsnetzwerk und eine zweite Schnittstelle zur Verbindung mit einer Kommunikationseinheit besitzt, wobei im Feldgerät ein Algorithmus zur Verarbeitung und Weiterleitung einer Kommunikationsanforderung implementiert ist.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Feldgeräte bekannt geworden, die in industriellen Anlagen zum Einsatz kommen. In der Prozessautomatisierungstechnik ebenso wie in der Fertigungsautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. So werden Feldgeräte zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen verwendet. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Messgeräte, bzw. Sensoren. Diese werden beispielsweise zur Druck- und Temperaturmessung, Leitfähigkeitsmessung, Durchflussmessung, Füllstandmessung, etc. verwendet und erfassen die entsprechenden Prozessvariablen Druck, Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert, Füllstand, Durchfluss etc. Zur Beeinflussung von Prozessgrößen werden Aktoren verwendet. Diese sind beispielsweise Pumpen oder Ventile, die den Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohr oder den Füllstand in einem Behälter beeinflussen können.
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Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress+Hauser-Gruppe produziert und vertrieben.
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In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Bussysteme, wie Profibus®, FOUNDATION Fieidbus®, HART®, etc. mit übergeordneten Einheiten verbunden. Üblicherweise handelt es sich bei den übergeordneten Einheiten um Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung). Die übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte. Die von den Feldgeräten, hier insbesondere von Sensoren erfassten Messwerte werden über das jeweilige Bussystem an eine oder ggf. mehrere übergeordnete Einheit/Einheiten übermittelt. Daneben erfolgt auch zwecks Konfigurierung, Parametrierung, Diagnose von Feldgeräten oder zwecks Ansteuerung von Aktoren eine Datenübertragung von der übergeordneten Einheit über das Bussystem an die Feldgeräte.
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In einem Fehlerfall eines Feldgerätes in einer Prozessanlage ist der Kunde auf schnelle Hilfe angewiesen. Üblicherweise wird das Servicepersonal des Feldgeräteherstellers über eine Telefonnummer kontaktiert. Dafür benötigt ein Kunde oder ein Techniker ein Mobiltelefon. Weiterhin muss die Nummer des Helpdesks bekannt sein. Ein großes Problem stellt es dar, wenn in der Prozessanlage, beispielsweise durch elektromagnetische Abschirmung, keine Verbindung mit dem Mobilfunknetz hergestellt werden kann und der Kunde oder der Techniker somit nicht vor Ort betreut werden kann.
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Die Veröffentlichungen „Hot Spot (WLAN)“ in: Online Bibliothek Wikipedia. 7. Juni 2015.(URL=https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Hot_Spot_%28WLAN%29&oldid= 141930564); „Basisstation“ in: Online Bibliothek Wikipedia. 24. November 2014, (URL=https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Basisstation&oldid=136121870) und „Smartphone“ in: Online Bibliothek Wikipedia. 27. Juni 2015 (URL=https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Smartphone&oldid=143523601), sowie die Druckschriften
EP 1 793 239 A1 ,
DE 10 2007 041 240 A1 ,
EP 1 653 306 A2 und
DE 20 2015 004 198 U1 offenbaren Geräte, welche mit einer Gegenstelle verbunden werden können.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Feldgerät vorzustellen, mit dessen Hilfe auf einfache und schnelle Art und Weise Kontakt zu einer Gegenstelle aufgenommen wird.
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Die Erfindung wird durch ein Verfahren zur direkten Kontaktierung einer Gegenstelle mittels eines wie in der Beschreibung beschriebenen Feldgeräts, das zumindest eine erste Schnittstelle für ein Kommunikationsnetzwerk und eine zweite Schnittstelle zur Verbindung mit einer Kommunikationseinheit besitzt, wobei im Feldgerät ein Algorithmus zur Verarbeitung und Weiterleitung einer Kommunikationsanforderung implementiert ist, gelöst, das sich durch die folgenden Verfahrensschritte auszeichnet:
- - Herstellen einer Verbindung des Feldgeräts mit der Kommunikationseinheit mittels der zweiten Schnittstelle;
- - Einreichen einer Kommunikationsanforderung durch einen Benutzer;
- - Verarbeitung und Weiterleitung der Kommunikationsanforderung durch den Algorithmus; und
- - Aufbauen einer Verbindung zwischen dem Feldgerät und einer Gegenstelle über das Kommunikationsnetzwerk.
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Der große Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass die Verbindung mit einer der durch das Kommunikationsnetzwerk erreichbaren Gegenstelle auf effiziente und einfache Art und Weise aufgebaut wird. Da die Verbindung direkt über das Feldgerät erfolgt, muss dem Kunden die Netzwerkadresse der gewünschten Gegenstelle nicht bekannt sein. Auch wird einem Verbindungsausfall eines Mobiltelefons in einer elektromagnetisch isolierten Anlage vorgebeugt. Die Sprachverbindung über das Netzwerk beruht beispielsweise auf Voice over IP (VoiP).
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Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, mit einer Gegenstelle außerhalb des Kommunikationsnetzwerks zu kommunizieren. Beispielsweise kann das Kommunikationsnetzwerk über ein Gateway mit dem Internet verbunden sein und bietet somit die Möglichkeit, mit Gegenstellen weltweit zu kommunizieren.
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Als Gegenstelle wird beispielsweise ein Helpdesk mit Servicemitarbeitern bezeichnet.
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Des Weiteren kann die Gegenstelle beispielsweise durch eine IT-Stelle oder einer Verkaufsstelle, beispielsweise für Ersatzteile, repräsentiert werden.
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Erfindungsgemäß wird die Kommunikationsanforderung per Knopfdruck am Feldgerät aktiviert. Die Gegenstelle ist dabei im Gerät automatisch einprogrammiert, und die Verbindung zu dieser Gegenstelle wird sofort aufgebaut. Alternativ ist es möglich, mittels einer Software eine gewünschte Gegenstelle ins Gerät zu programmieren, die bei Knopfdruck kontaktiert wird.
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In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Kommunikationsanforderung über die Kommunikationseinheit mittels der Verbindung des Feldgeräts mit der Kommunikationseinheit eingereicht. In der Kommunikationseinheit können dafür die Netzwerkadressen verschiedener Gegenstellen gespeichert sein. Der Benutzer kann individuell auswählen, welche Gegenstelle er kontaktieren möchte.
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In einer bevorzugten Variation des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Kommunikationsanforderung durch die Gegenstelle eingereicht. Dadurch ist es möglich, dass die Gegenstelle beispielsweise zu festgelegten Intervallen Fernwartung betreibt. Es ist auch möglich, zu einem bestehenden Gespräch einen weiteren Teilnehmer hinzuzurufen, der direkt über ein weiteres Feldgerät von der Gegenstelle aus kontaktiert wird.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Kommunikationsanforderung mittels eines Softwarebefehls eingereicht wird. Dieser Softwarebefehl kann beispielsweise über eine übergeordnete Einheit, beispielsweise eine SPS, eingereicht werden. Der Zeitpunkt des Einreichens kann manuell gewählt werden, ebenso ist es aber auch möglich, dass Zeitpunkte automatisch festgelegt werden, beispielsweise zum Ausführen von Wartungsroutinen.
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Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Feldgerät Messwerte und/oder Diagnosedaten mittels der Verbindung zwischen dem Feldgerät und der Gegenstelle direkt an die Gegenstelle sendet. Auf diese Art und Weise ist es beispielsweise möglich, dem Servicepersonal diese Messwerte und/oder Diagnosedaten direkt zukommen zu lassen, um den Diagnosevorgang und die Problembehebung erheblich zu beschleunigen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass zumindest eine Anwendungssoftware über die Verbindung zwischen dem Feldgerät und der Gegenstelle auf das Feldgerät und/oder auf die Kommunikationseinheit - hier über die Verbindung zwischen Feldgerät und Kommunikationseinheit - geladen wird. Dadurch ist es für eine Kunden oder einen Techniker noch einfacher, den Kontakt zur Gegenstelle herzustellen. Verwendet der Kunde beispielsweise ein Smartphone, so kann er sich die Anwendungssoftware direkt über das Feldgerät auf sein Smartphone laden und den Befehl zum Kommunikationsaufbau zu einer oder mehreren in der Anwendungssoftware gespeicherten Gegenstellen direkt über das Smartphone an das Feldgerät eingereicht werden.
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In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Verbindung zu mehreren Gegenstellen simultan aufgebaut. Auf diese Art und Weise können beispielsweise Telefonkonferenzen aufgebaut werden. Beispielsweise kann ein Servicemitarbeiter zur Problemlösung simultan einen Spezialisten hinzuverbinden.
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Die Erfindung wird weiterhin durch ein Feldgerät der Prozess- und Automatisierungstechnik zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst, umfassend zumindest
- - eine Schnittstelle für ein Kommunikationsnetzwerk;
- - eine Schnittstelle zur Verbindung mit einer Kommunikationseinheit; und
- - einen Algorithmus zur Verarbeitung und Weiterleitung einer Kommunikationsanforderung.
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Die Kommunikationseinheit kann eine vom Feldgerät separierte Einheit sein, aber auch direkt im Feldgerät integriert sein.
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Eine vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Feldgeräts sieht vor, dass die Kommunikationseinheit zumindest ein Mikrofon und einen Lautsprecher besitzt. Somit benötigt der Kunde kein Mobiltelefon, um mit der Gegenstelle zu kommunizieren.
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Erfindungsgemäß handelt es sich bei der Kommunikationseinheit um ein kabelgebundenes Headset. Die Verbindung der Kommunikationseinheit zum Feldgerät kann beispielweise über eine Klinkenbuchse realisiert werden.
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Alternativ handelt es sich erfindungsgemäß bei der Kommunikationseinheit um eine mobile Kommunikationseinheit, insbesondere ein Bluetooth-Headset, wobei die Schnittstelle zur Verbindung mit der Kommunikationseinheit eine Funkschnittstelle ist. Das einzige, was ein Kunde oder ein Techniker nun beispielsweise für eine Kommunikation mit einem Heldpdesk benötigt, ist ein platzsparendes Bluetooth-Headset.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Feldgeräts sieht vor, dass der Kommunikationseinheit eine Webcam zugeordnet ist. Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung besteht darin, dass der Kunde der Gegenstelle visuelle Hilfe bei der Problemlösung bieten kann. Hat beispielsweise das Gehäuse eines Feldgeräts Schaden genommen, so kann der Gegenstelle mittels der Webcam ein Bild gesendet werden, um die behebenden Maßnahmen präzise auf den Schadensfall abzustimmen.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgeräts handelt es sich bei der Kommunikationseinheit um ein mobiles Endgerät. Als mobiles Endgerät werden beispielsweise Smartphones, Tablet PCs, o.Ä. bezeichnet. Der Vorteil besteht darin, dass diese mobilen Endgeräte in der Regel ein Mikrofon, einen Lautsprecher und/oder eine Webcam implementiert haben. Außerdem können diese mobilen Endgeräte mittels einer Anwendungssoftware automatisch auf die Verwendung bei einem Feldgerät konfiguriert werden. Der Kunde muss somit keine aufwendige Konfiguration des mobilen Endgeräts vornehmen.
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In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Feldgeräts handelt es sich bei der Schnittstelle für ein Kommunikationsnetzwerk um eine Multiprotokoll-fähige Schnittstelle. Dadurch kann das Feldgerät in verschiedensten Netzwerkausführungen betrieben werden, was einen universellen Einsatz ermöglicht. Im Prinzip kann jedes gebräuchliche Protokoll eines Feldbus-, WAN- oder LAN-Netzwerks verwendet werden.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgeräts sieht vor, dass es sich bei dem ersten Netzwerk um ein Netzwerk Automatisierungstechnik, insbesondere basierend auf der Ethernet-Technologie, handelt. Im Prinzip kann jedes gebräuchliche Protokoll eines Netzwerks der Automatisierungstechnik, insbesondere eines Feldbusnetzwerks, wie Foundation Fieidbus®, Profibus®, HART®, Modbus®, etc. verwendet werden. Es ist außerdem möglich, eine Kombination zweier Netzwerke, beispielsweise ein Feldbusnetzwerk, das über einen Gateway mit dem Internet verbunden ist, zu verwenden. Die Übertragungsrate des Felsbusnetzwerks muss allerdings ausreichend hoch sein, um eine gute Sprachverständlichkeit, bzw. eine gute Videoübertragung gewährleisten zu können
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt
- 1: Die Verfahrensschritte einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verbindung eines Feldgeräts mit einer Gegenstelle 5, und
- 2: Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt die Verfahrensschritte einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur direkten Kontaktierung eines Feldgeräts F1 mit einer Gegenstelle 5. Ein Feldgerät F1 ist mittels einer ersten Ethernet-Schnittstelle 1 mit einem Kommunikationsnetzwerk 3, in diesem Fall dem Internet verbunden. Tritt an diesem Feldgerät F1 ein Fehlerfall auf, so stellt ein Benutzer mittels einer Kommunikationseinheit 4 eine Verbindung mit dem Feldgerät F1, über die zweite Schnittstelle 2 her. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Kommunikationseinheit 4 durch ein Smartphone und die zweite Schnittstelle 2 durch eine Bluetooth-Schnittstelle repräsentiert.
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Ist die Verbindung hergestellt, kann der Benutzer mittels der Kommunikationseinheit 4 eine Kommunikationsanforderung einreichen. Diese wird im Feldgerät F1 implementierten Algorithmus verarbeitet und weitergeleitet. Im Anschluss wird die Verbindung vom Feldgerät F1 zur Gegenstelle, in diesem Fall einem Telefon oder einem Laptop eines Helpdesks, hergestellt. Der Benutzer ist nun mit der Gegenstelle, in diesem Fall mit einem Mitarbeiter des Helpdesks verbunden und kann mit dieser kommunizieren. Die Sprachverbindung erfolgt dabei über Voice over IP (VoiP).
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Eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass Anwendungssoftware für das Feldgerät F1 oder die Kommunikationseinheit über die Gegenstelle 5 geladen wird. Dadurch ist es beispielsweise möglich, eine Vielzahl von möglichen Gegenstellen 5 zu erhalten, die wahlweise kontaktiert werden können.
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2 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine Vielzahl von Feldgeräten F1, F2, ..., F5 ist mittels der jeweiligen ersten Schnittstelle 1 an ein Kommunikationsnetzwerk 3 angeschlossen. Das Kommunikationsnetzwerk 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Feldbusnetzwerk mit einem der üblich verwendeten Protokolle, wie Profibus PA®, Foundation Fieidbus®, etc. Das Feldbusnetzwerk 3 wird mittels einer übergeordneten Einheit 7, beispielsweise einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), gesteuert und/oder ausgewertet. Das Kommunikationsnetzwerk ist mittels eines Gateways 8 an ein zweites Netzwerk 9, in diesem Fall das Internet, angeschlossen. Das Gateway wandelt die Nachrichten des Kommunikationsnetzwerks in das Protokoll des zweiten Netzwerks 9 um, und vice versa.
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Analog zur Beschreibung der 1 reicht ein Benutzer über eine Kommunikationseinheit eine Kommunikationsanforderung an eines der Feldgeräte (F1, F2, ..., F5) ein. Auf diese Art und Weise ist es für den Benutzer möglich, direkt über das Kommunikationsnetzwerk mit einer Gegenstelle zu kommunizieren. Voraussetzung hierfür ist, dass die Übertragungsrate des verwendeten Netzwerkprotokolls 3 für eine Sprach- oder Videoübertragung ausreichend hoch ist. Alternativ kann jedes einzelne Feldgerät F1, F2, ..., F5 direkt mittels einer weiteren Schnittstelle mit dem Internet verbunden werden, entweder über eine Kabelverbindung oder über eine Drahtlosverbindung.
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Bezugszeichenliste
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- F1
- Feldgerät
- 1
- erste Schnittstelle
- 2
- zweite Schnittstelle
- 3
- Kommunikationsnetzwerk
- 4
- Kommunikationseinheit
- 5
- Gegenstelle
- 6
- Algorithmus zur Verarbeitung und Weiterleitung der Kommunikationsanforderung
- 7
- übergeordnete Einheit
- 8
- Gateway
- 9
- zweites Netzwerk
