DE102018130175A1

DE102018130175A1 - Schnittstelle der Mess- und Automatisierungstechnik

Info

Publication number: DE102018130175A1
Application number: DE102018130175.8A
Authority: DE
Inventors: Peter Klöfer; Nikolai Fink; Wolfgang Drahm; Alfred Rieder; Thomas Wilhelm; Thomas Moore
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2020-05-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schnittstelle (1) der Mess- und Automatisierungstechnik umfassend:Eine elektronische Mess-/Betriebsschaltung (10);mindestens zwei Kommunikationsschnittstellen (20), über welche die Schnittstelle dazu eingerichtet ist, Daten zu empfangen und auszusenden, wobei die Kommunikationsschnittstellen mit der elektronischen Mess-/Betriebsschaltung elektronisch verbunden sind;Ein Gehäuse (30) mit einer eine Gehäusekammer (31) ausbildende Gehäusewand (32), in welcher Gehäusekammer die elektronische Mess-/Betriebsschaltung angeordnet ist,wobei die elektronische Mess-/Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, die Kommunikationsschnittstellen zu betreiben,wobei mindestens eine erste Kommunikationsschnittstelle (21) dazu eingerichtet ist, mit mindestens einem ersten Gerät der Mess- und Automatisierungstechnik zu kommunizieren,und wobei mindestens eine zweite Kommunikationsschnittstelle (22) dazu eingerichtet ist, mit mindestens einem zweiten Gerät aus einer IT-Kommunikationsumgebung zu kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle mindestens einen Sensor (40) aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, mindestens Messgröße zu erfassen:wobei die elektronische Mess-/Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, den Sensor zu betreiben.

Description

Die folgende Erfindung betrifft eine Schnittstelle der Mess- und Automatisierungstechnik. Die Mess- und Automatisierungstechnik lässt sich in zwei Bereiche aufteilen, in einen operationstechnischen Bereich (OT), in welchem der Betrieb von Feldgeräten in einem Netzwerk von Feldgeräten sichergestellt wird, und einen informationstechnischen Bereich (IT), über welchen eine Kommunikation mit externen Computersystemen stattfindet. Zwischen diesen Bereichen sitzt üblicherweise eine Schnittstelle, wie in der Schrift US5793963B gezeigt, um zwischen beiden Bereichen zu vermitteln. Üblicherweise befindet sich diese Schnittstelle in einer Umgebung von Feldgeräten, hat aber keine Informationen über diese Umgebung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schnittstelle vorzuschlagen, welche in der Lage ist, an Informationen bezüglich ihrer Umgebung zu gelangen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schnittstelle gemäß dem unabhängigen Anspruch 1.
Eine erfindungsgemäße Schnittstelle der Mess- und Automatisierungstechnik umfasst:

Eine elektronische Mess-/Betriebsschaltung;
mindestens zwei Kommunikationsschnittstellen, über welche die Schnittstelle dazu eingerichtet ist, Daten zu empfangen und auszusenden, wobei die Kommunikationsschnittstellen mit der elektronischen Mess-/Betriebsschaltung elektronisch verbunden sind;
Ein Gehäuse mit einer eine Gehäusekamme ausbildende Gehäusewand, in welcher Gehäusekammer die elektronische Mess-/Betriebsschaltung angeordnet ist,
wobei die elektronische Mess-/Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, die Kommunikationsschnittstellen zu betreiben,
wobei mindestens eine erste Kommunikationsschnittstelle dazu eingerichtet ist, mit mindestens einem ersten Gerät der Mess- und Automatisierungstechnik zu kommunizieren,
und wobei mindestens eine zweite Kommunikationsschnittstelle dazu eingerichtet ist, mit mindestens einem zweiten Gerät aus einer IT-Kommunikationsumgebung zu kommunizieren,

Temperatur, Druck, Luftfeuchte, Schallgrundpegel, Lichtgrundintensität, Vibration des Gehäuses, GPS-Position, lokales Magnetfeld, Ausrichtung zum lokalen Magnetfeld,
wobei die elektronische Mess-/Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, den Sensor zu betreiben.
In einer Ausgestaltung ist das Gerät eines aus folgender Liste ist: Feldgerät, Leitstelle, Aktuator,
wobei die erste Kommunikationsschnittstelle dazu eingerichtet ist, beispielsweise mittels einem der folgenden Kommunikationsstandards betrieben zu werden:
- HART, Profibus, Fieldbus, 4-20 mA, Bluetooth.

In einer Ausgestaltung ist die zweite Kommunikationsschnittstelle dazu eingerichtet, beispielsweise mittels einem der folgenden Kommunikationsstandards betrieben zu werden:

Ethernet, WLAN.

In einer Ausgestaltung ist die Schnittstelle dazu eingerichtet, eine Kommunikation zwischen dem ersten Gerät und dem zweiten Gerät zu vermitteln.
In einer Ausgestaltung ist die Schnittstelle dazu eingerichtet, beispielsweise zumindest eine der folgenden Informationen zwischen dem ersten Gerät und dem zweitem Gerät zu übertragen:

Prozessdaten, Prozessverlauf, Gerätedaten, Sicherungsdaten, Steuerungsdaten, Diagnosedaten, Inbetriebnahmedaten, Warnmeldungen, Störungen.

In einer Ausgestaltung ist die Schnittstelle dazu eingerichtet, vom ersten Gerät erhaltene Daten aufzubereiten und/oder an das zweite Gerät zu übermitteln.
In einer Ausgestaltung ist die Schnittstelle dazu eingerichtet,
Befehle zum Betreiben eines ersten Geräts ausgehend vom einem zweiten Gerät an das jeweilige erste Gerät zu übermitteln.
In einer Ausgestaltung ist die Schnittstelle oder das erste Gerät dazu eingerichtet, die mittels des Sensors erfasste Messgröße auszuwerten,
wobei die Auswertung zur Verifikation einer von durch das erste Messgerät erfasste Messgröße, oder zur Verifikation der Funktion der Schnittstelle heranziehbar ist.
In einer Ausgestaltung umfasst die Schnittstelle einen Datenspeicher, welcher in der Gehäusekammer angeordnet ist,
wobei der Datenspeicher dazu eingerichtet ist, Daten des ersten Geräts und/oder des Sensors zu speichern,
wobei die elektronische Mess-/Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, den Datenspeicher zu betreiben.
In einer Ausgestaltung weist die Schnittstelle eine dritte Kommunikationsschnittstelle auf, mittels welcher der Datenspeicher ausgelesen werden kann,
wobei die dritte Kommunikationsschnittstelle beispielsweise eine Wechseldatenträgerschnittstelle, oder eine Bluetoothschnittstelle oder eine Near-Field-Kommunikationsschnittstelle ist.
In einer Ausgestaltung sind die Daten auf dem Datenspeicher verschlüsselt ablegbar.
In einer Ausgestaltung bedarf ein Zugriff auf die auf dem Datenspeicher abgelegten Daten einer Benutzerauthorisierung.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.

1 beschreibt den Aufbau einer beispielhaften erfindungsgemäßen Schnittstelle
1 zeigt eine Schnittstelle umfassend eine Gehäuse 30 mit einer Gehäusewandung 32, welche Gehäusewandung eine Gehäusekammer 31 ausbildet, einer ersten Kommunikationsschnittstelle 21, einer zweiten Kommunikationsschnittstelle 22, einem Sensor 40, einem Datenspeicher 50 und einer elektronischen Mess-/Betriebsschaltung 10.

Außerhalb der Schnittstelle sind erste Geräte G1 und zweite Geräte G2 angeordnet, wobei erste Geräte aus dem operationstechnischen Bereich (OT) stammen und beispielsweise Feldgeräte, Leitstellen, oder Aktuatoren sind, und wobei zweite Geräte aus dem informationstechnischen Bereich stammen (IT) und beispielsweise Smartphones oder Computer sind.
Die Schnittstelle ist dazu eingerichtet über mindestens eine erste Kommunikationsschnittstelle 21 mit mindestens einem ersten Gerät zu kommunizieren, wobei die erste Kommunikationsschnittstelle 21 dazu eingerichtet ist, beispielsweise mittels einem der folgenden Kommunikationsstandards betrieben zu werden: HART, Profibus, Fieldbus, 4-20 mA, Bluetooth.
Die Schnittstelle ist dazu eingerichtet über mindestens eine zweite Kommunikationsschnittstelle 22 mit mindestens einem zweiten Gerät zu kommunizieren, wobei die zweite Kommunikationsschnittstelle 22 dazu eingerichtet ist, beispielsweise mittels einem der folgenden Kommunikationsstandards betrieben zu werden: Ethernet, WLAN.
Die Schnittstelle weist einen Sensor 40 auf, mittels welchem beispielsweise mindestens eine der folgenden Messgrößen ermitteln lassen: Temperatur, Druck, Luftfeuchte, Schallgrundpegel, Lichtgrundintensität, Vibration des Gehäuses, GPS-Position, lokales Magnetfeld, Ausrichtung zum lokalen Magnetfeld. Mittels des Sensors lässt sich ein Bild der Umgebung gewinnen und beispielsweise bei einer Abweichung eines Messwerts der Messgröße über einen Erwartungswert hinaus eine Alarmmeldung veranlasst werden. Beispielsweise kann eine deutlich erhöhte Temperatur auf einen Brand hinweisen.
Die Schnittstelle kann wie in 1 dargestellt einen Datenträger 50 sowie eine dritte Kommunikationsschnittstelle 23 aufweisen. Auf diesem Datenträger können Sensordaten und Sensormessdaten abgelegt werden, wobei mittels der dritten Kommunikationsschnittstelle 23 ein Zugriff auf den Datenträger ermöglicht wird. Die dritte Kommunikationsschnittstelle ist beispielsweise eine Wechseldatenträgerschnittstelle, oder eine Bluetoothschnittstelle oder eine Near-Field-Kommunikationsschnittstelle. Die Daten auf dem Datenspeicher können beispielsweise verschlüsselt ablegbar sein. Ein Zugriff kann auf die auf dem Datenspeicher abgelegten Daten kann einer Benutzerauthorisierung bedürfen.
Die Schnittstelle kann dazu eingerichtet sein, eine Kommunikation zwischen dem ersten Gerät und dem zweiten Gerät zu vermitteln, wobei eine solche Kommunikation beispielsweise eine Informationsübertragung mindestens einer der folgenden Datengruppen umfassen kann: Prozessdaten, Prozessverlauf, Gerätedaten, Sicherungsdaten, Steuerungsdaten, Diagnosedaten, Inbetriebnahmedaten, Warnmeldungen, Störungen.
Die Schnittstelle kann dazu eingerichtet sein, Befehle zum Betreiben eines ersten Geräts ausgehend vom einem zweiten Gerät an das jeweilige erste Gerät zu übermitteln.
Die Schnittstelle oder das erste Gerät kann dazu eingerichtet sein die mittels des Sensors 40 erfassten Messgröße auszuwerten, wobei die Auswertung zur Verifikation einer von durch das erste Messgerät erfasste Messgröße, oder zur Verifikation der Funktion der Schnittstelle heranziehbar ist.
Bezugszeichenliste

1: Schnittstelle
10: elektronische Mess-/Betriebsschaltung
20: Kommunikationsschnittstelle
21: erste Kommunikationsschnittstelle
22: zweite Kommunikationsschnittstelle
23: dritte Kommunikationsschnittstelle
30: Gehäuse
31: Gehäusekammer
32: Gehäusewand
40: Sensor
50: Datenspeicher
G1: erstes Gerät
G2: zweites Gerät

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5793963 B [0001]

Claims

Schnittstelle (1) der Mess- und Automatisierungstechnik umfassend: Eine elektronische Mess-/Betriebsschaltung (10); mindestens zwei Kommunikationsschnittstellen (20), über welche die Schnittstelle dazu eingerichtet ist, Daten zu empfangen und auszusenden, wobei die Kommunikationsschnittstellen mit der elektronischen Mess-/Betriebsschaltung elektronisch verbunden sind; Ein Gehäuse (30) mit einer eine Gehäusekammer (31) ausbildende Gehäusewand (32), in welcher Gehäusekammer die elektronische Mess-/Betriebsschaltung angeordnet ist, wobei die elektronische Mess-/Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, die Kommunikationsschnittstellen zu betreiben, wobei mindestens eine erste Kommunikationsschnittstelle (21) dazu eingerichtet ist, mit mindestens einem ersten Gerät (G1) der Mess- und Automatisierungstechnik zu kommunizieren, und wobei mindestens eine zweite Kommunikationsschnittstelle (22) dazu eingerichtet ist, mit mindestens einem zweiten Gerät (G2) aus einer IT-Kommunikationsumgebung zu kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle mindestens einen Sensor (40) aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, mindestens eine der folgenden Messgrößen zu erfassen: Temperatur, Druck, Luftfeuchte, Schallgrundpegel, Lichtgrundintensität, Vibration des Gehäuses, GPS-Position, lokales Magnetfeld, Ausrichtung zum lokalen Magnetfeld, wobei die elektronische Mess-/Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, den Sensor zu betreiben.
Schnittstelle nach Anspruch 1, wobei das erste Gerät eines aus folgender Liste ist: Feldgerät, Leitstelle, Aktuator, wobei die erste Kommunikationsschnittstelle (21) dazu eingerichtet ist, beispielsweise mittels einem der folgenden Kommunikationsstandards betrieben zu werden: HART, Profibus, Fieldbus, 4-20 mA, Bluetooth.
Schnittstelle nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Kommunikationsschnittstelle (22) dazu eingerichtet ist, beispielsweise mittels einem der folgenden Kommunikationsstandards betrieben zu werden: Ethernet, WLAN.
Schnittstelle nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Schnittstelle (1) dazu eingerichtet ist, eine Kommunikation zwischen dem ersten Gerät und dem zweiten Gerät zu vermitteln.
Schnittstelle nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Schnittstelle (1) dazu eingerichtet ist, beispielsweise zumindest eine der folgenden Informationen zwischen dem ersten Gerät und dem zweitem Gerät zu übertragen: Prozessdaten, Prozessverlauf, Gerätedaten, Sicherungsdaten, Steuerungsdaten, Diagnosedaten, Inbetriebnahmedaten, Warnmeldungen, Störungen.
Schnittstelle (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Schnittstelle dazu eingerichtet ist, vom ersten Gerät erhaltene Daten aufzubereiten und/oder an das zweite Gerät zu übermitteln.
Schnittstelle nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Schnittstelle (1) dazu eingerichtet ist, Befehle zum Betreiben eines ersten Geräts ausgehend vom einem zweiten Gerät an das jeweilige erste Gerät zu übermitteln.
Schnittstelle nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Schnittstelle (1) oder das erste Gerät dazu eingerichtet ist, die mittels des Sensors (40) erfasste Messgröße auszuwerten, wobei die Auswertung zur Verifikation einer von durch das erste Messgerät erfasste Messgröße, oder zur Verifikation der Funktion der Schnittstelle heranziehbar ist.
Schnittstelle nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Schnittstelle einen Datenspeicher (50) umfasst, welcher in der Gehäusekammer angeordnet ist, wobei der Datenspeicher dazu eingerichtet ist, Daten des ersten Geräts und/oder des Sensors zu speichern, wobei die elektronische Mess-/Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, den Datenspeicher zu betreiben.
Schnittstelle nach Anspruch 9, wobei die Schnittstelle eine dritte Kommunikationsschnittstelle (23) aufweist, mittels welcher der Datenspeicher ausgelesen werden kann, wobei die dritte Kommunikationsschnittstelle beispielsweise eine Wechseldatenträgerschnittstelle, oder eine Bluetoothschnittstelle oder eine Near-Field-Kommunikationsschnittstelle ist.
Schnittstelle nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Daten auf dem Datenspeicher verschlüsselt ablegbar sind.
Schnittstelle nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei ein Zugriff auf die auf dem Datenspeicher abgelegten Daten einer Benutzerauthorisierung bedarf.