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DE69508424T2 - Vorrichtung und verfahren zur anpassung von sensoren oder aktoren des typs "hart" zu einem lokalen industriellen netzwerk - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur anpassung von sensoren oder aktoren des typs "hart" zu einem lokalen industriellen netzwerk

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DE69508424T2
DE69508424T2 DE69508424T DE69508424T DE69508424T2 DE 69508424 T2 DE69508424 T2 DE 69508424T2 DE 69508424 T DE69508424 T DE 69508424T DE 69508424 T DE69508424 T DE 69508424T DE 69508424 T2 DE69508424 T2 DE 69508424T2
Authority
DE
Germany
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module
network
sensor
hart
reading
Prior art date
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DE69508424T
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Inventor
Guy Benoit
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.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00Electric signal transmission systems
    • G08C19/02Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Control By Computers (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anpassung von Sensoren oder Aktoren des Typs "HART" (Schutzmarke) an ein lokales industrielles Netzwerk z. B. des Typs "FIP" oder des Typs "PROFIBUS" und ein Verfahren zur Benutzung dieser Vorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Seit vielen Jahren benutzen die in der Automatik verwendeten Sensoren einen 4-20 mA-Ausgang, um ihre Messung zu übertragen. Der Strom mit 4 mA entspricht dem gemessenen Mindestwert und der mit 20 mA dem Höchstwert.
  • Die Sensoren und Aktoren sind heutzutage "intelligent". Es ist möglich, mit ihnen zu dialogieren, um weiterentwickelte Funktionen auszuführen, z. B. den Wechsel des Bereichs, der Einheit, die Möglichkeiten des Testens, Eichens, etc. Die Ausgangsinformationen sind digitalisiert, was Codierungsgrundkenntnisse voraussetzt. Leider gibt es viele verschiedene Codierungen, was eine Inkompatibilität zwischen ihnen schafft. Um die Prozeßsteuerungseinrichtungen untereinander zu verbinden (Sensoren, Aktoren, programmierbare Automaten, Computer, etc.), benutzt man heute vorzugsweise ein örtliches Netzwerk, z. B. "HART" von Rousemount, oder "FIP".
  • Das "HART"-Netzwerk wird beschrieben in einem Artikel mit dem Titel "Le protocole de Communication "HART® " (erschienen in dem Bulletin F 2695, Rev 0-11/91, "La famille intelligente", Rosemount). Dieses Protokoll wird ebenfalls beschrieben in dem Artikel mit dem Titel "HART PROTOCOL" von Romilly Bowden (Juni 1991, erhältlich bei Rosemount).
  • Ein "HART"-Modem wird beschrieben in einem Artikel mit dem' Titel "HART"-MODEM, ultra low power chip" (NCR 20C12, NCR "handbook").
  • "HART"(Highway Addressable Remote Transducer) ist die Bezeichnung, die Rosemount seinem Kommuniktationsprotokoll für "intelligente" Transmitter gegeben hat.
  • "HART" benutzt die Kommunikationsnorm BELL 202, die auf einer Signalübertragung durch Frequenzmodulation mit zwei spezifischen Frequenzen beruht. Die Kommunikationsgeschwindigkeit beträgt 1 200 Baud.
  • Die hauptsächlichen Charakteristika von "HART" sind die folgenden:
  • - Es ermöglicht zugleich eine analoge und digitale Kommunikation. Man kann auf die digitalen Daten zugreifen und dabei das analoge Signal zum Regeln oder Messen benutzen.
  • - Mit demselben Satz Elektronikkarten kann man eine digitale Verbindung mit "2 Drähte"-Transmittern oder eine total digitale Kommunikation herstellen. Die Hardware-Spezialisten können beginnen, die "intelligenten" Transmitter mit aktuellen analogen Systemen zu verwenden und dann progessiv zu vollständig digitalen Systemen überzugehen, ohne die im Einsatz befindlichen Geräte ersetzen oder modifizieren zu müssen.
  • - Mehrere Kommunikationsvorrichtungen (z. B. RS3 oder das tragbare Kommunikationsinterface 268) können simultan kommunizieren.
  • - Die Möglichkeit der Transmitteraddressierung erlaubt, bis zu 15 Geräte an dasselbe Paar Litzendrähte anzuschließen.
  • - Alle Transmitter der "intelligenten" Gruppe benutzen eine gemeinsame Nachrichtenstruktur.
  • Dies ermöglicht den Interfaceeinrichtungen, in gleicher Weise mit den zukünftigen oder aktuellen Produkten zu kommunizieren.
  • Das Netzwerk "FIP" ist in Frankreich durch die Union Technique de 1'Eléctricité oder U. T. E. genormt und die diese Norm beteffenden Dokumente haben die Referenzen C46-601, PrC46-602, PrC46-603, PrC46-604, C46-605, PrC46-606, C46-607, C46-637 und C46-645.
  • Das genormte lokale industrielle Netzwerk "FIP" ist sehr viel schneller und vollständiger als das Neztwerk "HART", und vor allem ist es genormt. Jedoch sind die intelligenten Rosemount- Sensoren sehr leistungsstark und die Zahl der Installationen ist beträchtlich.
  • Hingegen sind die mit dem Netzwerk "FIP" kompatiblen Sensoren noch selten. Das zu lösende Problem besteht also darin, einen Adapter zu realisieren, der die Benutzung der "HART"- Sensoren in dem "FIP"-Netzwerk ermöglicht.
  • Es gibt gegenwärtig noch keinen Adapter dieser Art. Die am weitesten verbreitete Lösung besteht darin, den 4-20 mA- Standardausgang der "HART"-Sensoren zu benutzen, indem man ihn mit dem Eingang eines Analog-Digital-Wandlers verbindet, der seinerseits mit dem Netzwerk verbunden ist. Die Fernanwendung der "intelligenten" Funktionen ist unmöglich. Der Benutzer muß sich mit einem Konfigurationsgerät (tragbares Kommunikationsinterface 268) hinbegeben, um auf seine Funktionen, z. B. Eichung, Bereichswechsel, etc. einzuwirken.
  • Das lokale Netzwerk kann auch ein Netzwerk des Typs "PROFIBUS" sein, so wie beschrieben in dem Artikel mit dem Titel "Kommunikation auf der Instrumentierungsebene" von Walter Borst (Elektronik, Bd. 40, Nummer 20, 1. Oktober 1991, Seiten 82-86, XP 000265899).
  • Die durch die Schöpfer des Protokolls "HART" anvisierte Lösung ist natürlich anders. Es existiert ein lokales industrielles "HART"-Netzwerk, das alle Funktionalitäten der kompatiblen Sensoren und Aktoren nutzen kann.
  • Dieses "HART"-Netzwerk wird wenig benutzt, denn es hat die folgenden Nachteile:
  • - es ist langsam (1200bit/s) in bezug auf das "FIP"-Netzwerk (1Mbit/s);
  • - es ist ein nicht genormtes "Eigentümer"-Netzwerk und weist folglich alle wohlbekannten Nachteile dieser Art von Netzwerken auf: begrenzte Konkurrenz und infolgedessen hohe Preise, ebenfalls begrenzter Katalog bzw. Tabelle bzw. Liste, keine Fortbestandsgaranie, etc..
  • Ein Artikel, betitelt "The digitisation of field Instruments" von Wilhelm Van der Bij (Journal A, Band 32, Nummer 3, 1.Oktover 1991, Anvers), beschreibt einen "SMART" genannten Sender. Dieser ist in zwei Teile unterteilt: der erste ist ein Sensormodul und der zweite ein Elektronikmodul. Der erste Modul umfaßt einen Sensor, einen entsprechenden Digital-Analog-Wandler und eine Signalverarbeitungseinrichtung. Der zweite Modul umfaßt eine Datenverarbeitungseinrichtung und einen Kommunikationsteil, der einen entsprechenden analogen, digitalen Ausgang oder eine Kombination der beiden schafft. Dieser Artikel bezieht sich auf das "HART"-Protokoll, das ein speziell angepaßtes digitales Kommunikationsprotokoll ist, um simultane digitale und analoge 4- 20 mA-Kommunikationsfähigkeiten zu ermöglichen. Dieser Artikel erklärt dann, daß der Vorteil einer Konfiguration, die getrennte Module benutzt, darin besteht, daß der Sensormodul im Falle eines Ausfalls ohne Neukalibrierung oder Neuprogrammierung ersetzt werden kann. Zudem sieht dieser Artikel die Möglichkeit vor, den Kommunikationsteil auszutauschen, wenn man ein anderes Kommunikationsprotokoll benutzen möchte, z. B. "Fieldbus".
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Kommunikation zwischen dem "FIP"-Netzwerk und den "FIP"-Sensoren und -Aktoren ebenso zu ermöglichen wie mit den "HART"-Sensoren und -Aktoren.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anpassung von Sensoren oder Aktoren des Typs "HART" an ein lokales industrielles Netzwerk und ist dadurch gekennzeichnet, daß sie in Serienschaltung eine erste galvanische Trennstufe, einen Filter- Verstärker, einen Formungs- bzw. Formatierungsdiskriminator, ein die codierten digitalen Daten wiederherstellendes Modem, einen zum Übersetzen der Nachrichten in die Sprache des lokalen Netzwerks programmierten Mikrocontroller, eine Interfaceschaltung und eine zweite galvanische Trennstufe umfaßt, wobei die erste galvanische Trennstufe mit dem Sensor verbunden ist und die zweite galvanische Trennstufe mit dem lokalen Netzwerk verbunden ist.
  • Vorzugsweise ist das lokale Netzwerk ein "FIP"-Netzwerk oder ein "PROFIBUS"-Netzwerk.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur. Benutzung dieser Vorrichtung, das die folgenden Schritte umfaßt:
  • - Initialisieren der 1200Baud-Serienverbindung;
  • - Laden des Programms der Interfaceschaltung;
  • - Lesen der festen Daten des Sensors;
  • - Lesen der über das lokale Netzwerk eintreffenden Befehle;
  • - Decodieren der über das lokale Netzwerk eintreffenden Befehle, Übersetzen und Senden eines "HART"-Übertragungsblocks;
  • - Lesen der Variablen des Sensors.
  • Vorteilhafterweise umfassen die Schritte zum Lesen der Sensorendaten die folgenden Teilschritte:
  • - Senden eines Datenblocks nach Paritätsberechnungen und Kompaktierung;
  • - Empfangen eines Datenblocks;
  • - Lesen und Analysieren des empfangenen Datenblocks nach Dekompaktierung.
  • Dank des Vorhandenseins der erfindungsgemäßen Anpassungsvorrichtungen, die als Interpretierer dienen, werden die Sensoren und Aktoren durch den Benutzer des Netzwerks in gleicher Weise "gesehen", und es wird die Benutzung aller Senoren und Aktoren möglich, die mit "HART" kompatibel sind. Alle durch einen Sensor erstellten digitalen Informationen werden durch das lokale Netzwerk übertragen. Die Nutzung aller intelligenten Funktionen kann von jedem beliebigen Punkt des Netzwerks aus erfolgen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • - Die Fig. 1 zeigt den Gegenstand der Erfindung;
  • - die Fig. 2A ud 2B zeigen die Wirkungsweise des "FIP"- Netzwerks;
  • - die Fig. 3 zeigt die Wirkungsweise eines "HART"-Sensors;
  • - die Fig. 4 und 5 zeigen das Codierprinzip der "HART"- Informationen bzw. -Daten;
  • - die Fig. 6 und 7 zeigen die Anpassungsvorrichtung der Erfindung;
  • - die Fig. 8 bis 10 zeigen Betriebsablaufdiagramme der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung;
  • - die Fig. 11 zeigt ein Anwendungsbeispiel der Erfindung.
  • Detaillierte Darstellung von Ausführungsarten
  • In der Folge der Beschreibung betrachtet man als Beispiel ein lokales Netzwerk des Typs "FIP".
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung, die Kommunikation zwischen einem lokalen industriellen "FIP"-Netzwerk 10 und sowohl "FIP"-Sensoren 11 und "FIP"-Aktoren 12 als auch "HART"-Sensoren 13 und "HART"-Aktoren 14 herzustellen.
  • Dank des Vorhandenseins der erfindungsgemäßen Anpassungsvorrichtungen 15 und 16 "sieht" der Benutzer diese Sensoren und Aktoren in gleicher Weise. Die Benutzung aller Senoren und Aktoren, die mit "HART" kompatibel sind, wird möglich. Alle durch einen Sensor erstellten digitalen Informationen werden durch das "FIP"-Netzwerk übertragen. Die Nutzung aller intelligenten Funktionen kann von jedem beliebigen Punkt des Netzwerks aus erfolgen.
  • Das lokale industrielle "FIP"-Netzwerk ermöglicht, die Komponenten durch ein einziges Kabel miteinander zu verbinden, das eine Busstruktur hat. Der erste Zweck besteht darin, beim Kabel Einsparungen zu erzielen in bezug auf die Draht-für-Draht- Verbindungen zu einem Erfassungssystem mit vielen Eingängen. Die Übertragungsmittel sind das abgeschirmte Litzenpaar oder die optische Faser.
  • Die Digitalcodierung der Informationen ermöglicht, die Genauigkeit der Messungen zu verbessern. Andererseits ist diese Codierung notwendig, um den Dialog mit den "intelligenten" Sensoren und Aktoren in beiden Richtungen herzustellen.
  • Die Art des Zugangs zum Netzwerk erfolgt wie dargestellt in den Fig. 2A und 2B, in denen ein Bus-Arbiter AB und Stationen ST1.... Stn dargestellt sind.
  • Der Bus-Arbiter verwaltet die Kommunikation. Er kennt die Datensendungsstationen und die Periodizität der, einzelnen Daten. Er kann z. B., wie dargestellt in Fig. 2A, das Recht erteilen, mit der Station 5T2 zu sprechen. Alle Stationen hören zu. Die Stationen 5T1 und 5T3 interessieren sich hier für die durch die Station 5T2 gesendete Nachricht; die anderen nicht.
  • Wie in Fig. 2B dargestellt, sendet die Station 5T2 ihre Nachricht, die die Stationen 5T1 und 5T3 simultan empfangen. Der Bus-Arbiter geht zur festgesetzten Zeit zu der nächsten Kommunikation über.
  • Die Funktionalitäten des "FIP"-Netzwerks sind sehr zahlreich und es ist nicht möglich, sie hier zu beschreiben. Wie weiter oben erwähnt, ist dieses Netzwerk in Frankreich durch die Union Technique de 1'Electricité genormt.
  • Die Fig. 3 stellt einen "HART"-Sensor dar.
  • In dieser Figur sind folgende Elemente sichtbar:
  • - ein Temperaturfühler 20;
  • - ein Analog-Digital-Wandler 21;
  • - ein Speicher des Detektionsmoduls 22 mit seinen Koeffizienten und seinen Charakteristika;
  • ein Mikroprozessor 23, der ermöglicht:
  • · Linearisierung des Sensors,
  • · Neueichung des Maßstabs bzw. Meßbereichs,
  • · Dämpfung,
  • · Diagnostik,
  • · Benutzung physikalischer Einheiten,
  • · Kommunikation;
  • - einen Speicher 24 des elektronischen Moduls mit seinen geregelten Meßbereichspunkten und der Konfiguration des Transmitters;
  • - ein Modul 25 zur lokalen Regelung des Nullpunkts und des Meßbereichs;
  • - einen Digital-Analog-Wandler 26;
  • - einen digitalen Kommunikationsmodul 27, z. B. des Typs Bell 202; wobei der Eingang 28 ein Differentialdruck-Eingang ist.
  • Der Mikroprozessor 23, integriert in den Sensor, bildet die "Intelligenz", die neue Funktionen liefert: Linearisierung der Kurve, Meßbereichs- bzw. Maßstabwechsel, etc..
  • Die nichtflüchtigen Speicher 22, 24 speichern die Regelungen bzw. Einstellungen, die Koeffizienten und die Charakteristika des Moduls.
  • Der Ausgang 29 der Druckinformation ist analog dank des Digital-Analog-Wandlers 26, der einen von 4 bis 20 mA variierenden Strom liefert. Die Gesamtheit der digitalen Informationen bleibt in digitaler Form und in beiden Richtungen zugänglich mittels des digitalen Kommunikationsmoduls 27, der dem Ausgangsstrom Einsen ("1") und Nullen ("0") überlagert.
  • Die Fig. 4 und 5 zeigen das Codierprinzip der "HART"-Informationen, mit dem Adapter 32 zum FIP"-Netzwerk 33.
  • Der Sensor oder Aktor 30 wird durch eine Gleichstromversorgung 31 versorgt (üblicherweise 24 Volt). In Abhängigkeit von dem durch den Sensor gemessenen physikalischen Wert fließt ein Strom mit einem Wert von 4 bis 20 mA in den Widerständen R1 und R2. Ein schwaches sinusförmiges Signal I ist diesem Strom überlagert. Wie in Fig. 5 dargestellt, wird eine logische "1" durch eine 1200Hz-Sinusperiode gebildet und eine logischen "0" durch eine 2200Hz-Sinusperiode von gleicher Dauer. Die Bezugszahl 34 entspricht den Zugängen zu den anderen Benutzern.
  • Der Stromausgang wird nicht durch diese Sinuswellen gestört, denn ihr Mittelwert ist null. Diese Frequenzen entsprechen der Bell-Norm 202, die in den USA benutzt wird, um logische Signale auf dem Telefonnetz zu senden. Bell 202-Modemschaltungen existieren und ermöglichen, diese Frequenzen in logischen Signale "0" oder "1" umzuwandeln.
  • Die Bitfolge bildet Bytes, die in ASCII codiert sind.
  • Eine Folge von Zeichen bildet eine Nachricht. Das "HART"-Protokoll sieht eine bestimmt Anzahl genormter Mitteilungen vor, die die Fragen-Anworten bilden, die für den Dialog mit dem gesamten Bereich der Sensoren-Aktoren nötig sind.
  • Die erfindungsgemäße Anpassungsvorrichtung ist in Fig. 6 dargestellt, wobei die Bezugszeichen der Fig. 4 beibehalten wurden. Diese Vorrichtung umfaßt eine erste galvanische Trennstufe 35, einen Filter-Verstärker 36, einen Formungs- bzw. Formatierungsdiskriminator 37, ein die codierten digitalen Daten wiederherstellendes Modem 38, einen zum Übersetzen der Nachrichten in "FIP"-Sprache programmierten Mikrocontroller 39, eine bekannte als Interface dienende "FIP-Schaltung" 40 und eine zweite galvanische Trennstufe 41.
  • Diese Anpassungsvorrichtung empfängt an den Anschlüssen von R1 eine Spannung proportional dem 4-20 mA-Strom sowie die vorhergehend beschriebene sinuswellenförmige Spannung. Die erste galvanische Trennstufe 35 ermöglicht, den Wechselstrom durchzulassen und den Gleichstrom zu sperren. Diese Signale sind sehr schwach, denn der Wert des Widerstands R1 muß so schwach wie möglich gewählt werden. Deshalb muß man sie verstärken. Der Verstärker 36 bildet ein Bandfilter um den Rauschabstand zu verbessern.
  • Die in Fig. 7A dargestellten Sinuswellen V1 werden durch den Diskriminator 37 in Rechteckimpulse umgewandelt, dargestellt in Fig. 7B, und dann an den Eingang des Modems 38 gelegt. Dieses stellt die logischen Einsen ("1") und Nullen ("0") wieder her und leitet sie zum Serieneingang des Mikrocontrollers 39.
  • Dieser Mikrocontroller kann die "HART"-Mitteilungen wiederherstellen, indem er den Inhalt entschlüsselt und übersetzt, um ihn dem "FIP"-Netzwerk 33 zur Verfügung zu stellen.
  • Der Dialog funktioniert ebenfalls in der anderen Richtung. Das heißt vom Mikrocontroller 39 zum Modem 38, dann vom Modem 38 zur galvanischen Trennstufe 35. Die Mitteilung wird anschließen in die Stromschleife eingespeist und durch den Sensor oder Aktor 30 empfangen.
  • Der Mikrocontroller 39 kann mit dem "FIP"-Netzwerk Daten austauschen dank einer der integrierten Schaltungen, die speziell für dieses Netzwerk entwickelt wurden (z. B. die Schaltungen Fullfip von CEGELEC oder Fipiu von TELEMECANIQUE). Die galvanische Trennung 41 wird auf der "FIP"-Seite üblicherweise durch einen Transformator oder eine optische Faser gebildet.
  • Die in dem Mikrocontroller installierte Software arbeitet so wie dargestellt in den Fig. 8, 9 und 10. Die Fig. 8 zeigt das Betriebsablaufdiagramm des Mikrocontrollerprogramms, das die folgenden Schritte umfaßt:
  • - Initialisieren der 1200Baud-Serienverbindung (Modul 50);
  • - Laden des Programms der "FIP"-Schaltung (Modul 51);
  • - Lesen der festen Informationen bzw. Daten des Sensors (Modul 52);
  • - Lesen der über das "FIP"-Netzwerk eintreffenden Befehle (Modul 53)
  • - Decodieren der über das "FIP"-Netzwerk eintreffenden Befehle, Übersetzen und Senden eines "HART"-Übertragungsblocks (Modul 54);
  • - Lesen det Variablen des Sensors (Modul 55).
  • Die Fig. 9 zeigt das Betriebsablaufdiagramm eines Teilprogramms zum Lesen der Sensorendaten, benutzt für die Module 52 und 55. Es umfaßt die folgenden Schritte:
  • - Senden eines Datenblocks nach Paritätsberechnungen und Kompaktierung (Modul 56);
  • - Empfangen eines Datenblocks (Modul 57);
  • - Lesen und Analysieren des empfangenen Datenblocks nach Dekompaktierung (Modul 58);
  • wobei die Kompaktierung dem Übergang vom Bbit-ASCII-Code zu einem kompaktierten 6bit-Code entspricht und die Dekompaktierung dem Übergang vom kompaktierten 6bit-Code zum Bbit-ASCII-Code.
  • Die Fig. 10 zeigt das Befehlsanalyse-Ablaufdiagramm (Modul 54). Die entsprechende Aktion entspricht einem Buchstaben R, M, A, F, U.... Jedem Buchstaben (Tests 60 bis 65) entspricht ein zugeordnete Verarbeitung (Module 66 bis 71)
  • Dieses Programm ermöglicht also:
  • - das Lesen der durch das "FIP"-Netzwerk übertragenen Anfrage;
  • - das Senden des entsprechenden Befehls an den Sensor oder Aktor in "HART"-Sprache;
  • - das Lesen der Antwort;
  • - das Übersetzen der Antwort, die dann dem "FIP"-Netzwerk zur Verfügung gestellt wird, das die Aufgabe übernimmt, sie automatisch zu übertragen.
  • Anwendungsbeispiel
  • Alle üblichen Prozeßsteuerungsanwendungen können vorgesehen werden (Meßdatenerfassung, Regelungen, Überwachung, Wartung der Sensoren, etc.).
  • Die Fig. 11 zeigt ein Benutzungsbeispiel der Adapter auf dem Gebiet der Wartung. In dieser Figur sind ein Mikroprozessor 75 und Adapter 76, 77, 78 dargestellt, die jeweils mit, den Sensoren 79, 80 und 81 verbunden sind.
  • Ausgehend vom Mikroprozessor ist es möglich, folgendes zu realisieren:
  • - die Messungen und das Aufzeichnen der durch die Sensoren gemessenen Größen mit der physikalischen Einheit, der Zeitkonstante, dem durch den Benutzer ferngewählten Prozentsatz des Bereichs;
  • - die Wartungsoperationen durch Lesen der zu diesem Zweck in dem Sensor gespeicherten Angaben;
  • - die Testoperationen der Sensoren (periodisch oder durch den Operator ausgelöst)
  • - die Aufbereitung bzw. Ausgabe eines Journals mit dem Zeitpunkt der Störungen, ihrer Art, der Ursache, der geleisteten Abhilfe;
  • - die ferngesteuerten Regelungs- und Eichoperationen, die möglich werden, indem man "manifolds" verwendet (das sind fernsteuerbare Ventile). Das Netzwerk übernimmt die Aufgabe, die Steuerbefehle zu übertragen. Es teilt ebenfalls den anderen Benutzern die Nichtverfügbarkeit dieses Sensors während der gesamten Operation mit.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Anpassung von Sensoren oder Aktoren des Typs "HART" an ein lokales industrielles Netzwerk des Typs "FIP" oder Profibus, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Serienschaltung eine erste galvanische Trennstufe (35), einen Filter-Verstärker (36), einen Formungs- bzw. Formatierungsdiskriminator (37), ein die codierten digitalen Daten wiederherstellendes Modem (38), einen zum Übersetzen der Nachrichten in die Sprache des lokalen Netzwerks programmierten Mikrocontroller (39), eine Interfaceschaltung (40) und eine zweite galvanische Trennstufe (41) umfaßt, wobei die erste galvanische Trennstufe (35) mit dem Sensor (30) verbunden ist und die zweite galvanische Trennstufe (41) mit dem lokalen Netzwerk (33) verbunden ist.
2. Verfahren zur Benutzung der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocontroller (39) dieser Vorrichtung mit dem lokalen Netzwerk (33) und mit dem Sensor (30) entsprechend den folgenden Schritten dialogiert:
- Initialisieren der 1200Baud-Serienverbindung (Modul 50);
- Laden des Programms der Interfaceschaltung (Modul 51);
- Lesen der festen Daten des Sensors (Modul 52);
- Lesen der über das lokale Netzwerk eintreffenden Befehle (Modul 53);
- Decodieren dieser über das lokale Netzwerk "FIP" oder Profibus eintreffenden Befehle, Übersetzen und Senden eines "HART"- Übertragungsblocks (Modul 54);
- Lesen von variablen Daten des Sensors (Modul 55).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorendaten-Leseschritte die folgenden Unterschritte umfassen:
- Senden eines Datenblocks nach Paritätsberechnungen und Kompaktierung (Modul 56);
- Empfangen eines Datenblocks (Modul 57);
- Lesen und Analysieren des empfangenen Datenblocks nach Dekompaktierung (Modul 58).
DE69508424T 1994-11-18 1995-11-16 Vorrichtung und verfahren zur anpassung von sensoren oder aktoren des typs "hart" zu einem lokalen industriellen netzwerk Expired - Fee Related DE69508424T2 (de)

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