Die vorliegende Erfindung betrifft ein industrielles System zum Messen einer physikalischen Größe (wie Druck, Temperatur und dergleichen), die beispielsweise mit einem Prozeß und/oder einer Anlage in Beziehung sieht.

Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein industrielles Meßsystem, das beispielsweise die Fernprogrammierung eines industriellen Senders oder mehrerer industrieller Sender erlaubt, wobei eine abnehmbare Lese/Programmiereinrichtung verwendet wird, die von den industriellen Sendern entfernt angeordnet werden kann.

Zahlreiche Systeme zum Messen einer physikalischen Größe eines industriellen Prozesses und/oder einer industriellen Anwendung sind im Stand der Technik bekannt.

Herkömmliche Meßsysteme verwenden im wesentlichen einen oder mehrere industrielle Sender zum Erfassen der zu messenden industriellen physikalischen Größe und zum Übertragen von Daten und/oder Signalen an eine empfangende Steuereinheit. Also sind industrielle Sender an einer gewünschten Stelle des industriellen Prozesses oder der Anlage angeordnet, und sie melden dem Anwender das Meßergebnis der überwachten physikalischen Größe.

Es ist ferner bekannt, daß industrielle Sender gewöhnlich während ihres Betriebs programmiert werden müssen, z. B. um Einstellungen vorzunehmen, die es ermöglichen, die Messung der überwachten physikalischen Größe mit der erforderlichen Genauigkeit durchzuführen. Bei Druckmessungen eines Industriefluids werden zum Beispiel gewöhnlich Null- und Meßspannen-Einstellungen vorgenommen. Zu diesem Zweck werden im allgemeinen Lese/Programmiereinrichtungen (oft als „Eichmeßinstrumente" bezeichnet) verwendet. Diese sind normalerweise direkt an dem Sender selbst oder im wesentlichen direkt stromabwärts von diesem befestigt, um diese An von Programmierung durchzuführen. Diese Tatsache bringt Nachteile hinsichtlich ihrer Installation und beträchtliche Schwierigkeiten bei ihrer Verwendung mit sich, da industrielle Sender in vielen Fällen nicht an Stellen angeordnet sind, die für den Benutzer leicht zugänglich sind. Dies führt zu einer beträchtlichen Steigerung der Installations- und Wartungskosten des gesamten industriellen Meßsystems.

Ein Beispiel eines bekannten Systems zum Messen einer physikalischen Größe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist in dem Artikel „Smartes Messen im Prozess", Lattka, A. L., Elektrotechnik, DE, Vogel Verlag, K. G., Band 73, Nr. 9 offenbart.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System zum Messen einer physikalischen Größe betreffend einen industriellen Prozess und/oder eine Industrieanlage anzugeben, das eine oder mehrere Lese/Programmiereinrichtung/en verwendet, die an einem Ort entfernt von dem industriellen Sender installiert werden kann/können.

Im Rahmen dieses Ziels liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein System zum Messen einer physikalischen Größe betreffend einen industriellen Prozess und/oder eine Industrieanlage anzugeben, das eine oder mehrere Lese/Programmiereinrichtungen verwendet, die fernversorgt werden kann können.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zum Messen einer physikalischen Größe betreffend einen industriellen Prozess und/oder eine Industrieanlage anzugeben, das eine oder mehrere Lese/Programmiereinrichtungen verwendet, die ein Standard-Kommunikationsprotokoll verwendet/verwenden.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zum Messen einer physikalischen Größe betreffend einen industriellen Prozess und/oder eine Industrieanlage anzugeben, das eine oder mehrere Lese/Programmiereinrichtungen verwendet, die leicht an herkömmliche industrielle Sender mit einem hohen Maß an Verläßlichkeit angepaßt werden kann/können.

Somit gibt die vorliegende Erfindung ein industrielles System zum Messen einer physikalischen Größe an, umfassend:

industrielles System zum Messen einer physikalischen Größe, umfassend:

• – erste Mittel zum Erfassen der physikalischen Größe und zum Übertragen erster Daten und/oder Signale betreffend die physikalische Größe; und
• – zweite Mittel zum Empfangen der ersten Daten und/oder Signale, wobei die zweiten Mittel mittels einer Daten/Signal-Kommunikationsleitung oder mehreren Daten/Signal-Kommunikationsleitungen mit den ersten Mitteln verbunden sind; und
• – dritte Mittel zum Lesen der ersten Daten und/oder Signale und zum Programmieren der ersten Mittel, wobei die dritten Mittel von den ersten Mitteln abnehmbar und an einer von den ersten Mitteln entfernten Position befestigbar sind und eine tragbare Lese/Programmiereinheit enthalten;

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausführungsbeispiels des Systems nach der Erfindung, das als nicht einschränkendes Beispiel in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt sind, in denen zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht des dritten Mittels, das in dem erfindungsgemäßen System enthalten ist, bei Installation in einem Fernbetrieb;

2 ein vereinfachtes Schaltbild des Systems nach der vorliegenden Erfindung.

Gemäß den vorstehenden Figuren enthält ein System nach der vorliegenden Erfindung erste Mittel 10 zum Erfassen einer physikalischen Größe, die z. B. einen industriellen Prozess und/oder eine Industrieanlage betrifft. Bei dieser physikalischen Größe kann es sich beispielsweise um den Druck oder die Temperatur eines Fluids in einer Leitung handeln. Die ersten Mittel 10 werden zudem verwendet, um erste Daten und/oder Signale, die diese physikalische Größe betreffen, an zweite Mittel 11 zu senden, welche die ersten Daten empfangen und mit den ersten Mitteln 10 über eine oder mehrere Daten/Signal-Kommunkationsleitung/en 13 verbunden sind.

Die ersten Mittel können aus einem oder mehreren Industriesender/n bestehen (z. B. Druck- und/oder Temperatursendern), während die zweiten Mittel 11 z. B. die Empfängereinheit eines Steuersystems für industrielle Prozesse sein können. Die Leitungen 13 sind vorzugsweise 4–20 mA Kommunikationsleitungen, die dem Fachmann wohlbekannt sind. Das System nach der vorliegenden Erfindung enthält ferner dritte Mittel 15 zum Lesen der ersten Daten, die durch die Leitungen 13 übertragen werden, und zum Programmieren der ersten Mittel 10. Die wichtigste Eigenschaft der dritten Mittel 15 ist die, daß sie abnehmbar und an einem von den ersten Mitteln 10 entfernten Ort befestigbar sind (wie in 2 dargestellt). Diese Lösung ermöglicht es, das Programmieren für, z. B., Eicheinstellungen der in den ersten Mitteln 10 enthaltenen industriellen Sender auf einfache Weise durchzuführen, selbst wenn die industriellen Sender an schwer zugänglichen Stellen angebracht sind.

Vorzugsweise enthalten die dritten Mittel 10 eine tragbare Lese/Programmiereinheit 1, die mit vierten Mitteln zum Programmieren von Befehlen und/oder Signalen an die ersten Mittel 10 ausgestattet sein kann. Die vierten Mittel können zum Beispiel aus den in 2 dargestellten Programmiertasten 3 bestehen. Die tragbare Einheit 1 kann auch mit fünften Mitteln zum Austauschen von Befehlen und/oder Signalen mit den ersten Mitteln 10 ausgestattet sein. Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel können die fünften Mittel (nicht dargestellte) Mittel zum Durchführen einer Daten und/oder Signalkommunikation durch ein Standardprotokoll enthalten, wie beispielsweise ein Modem zum Verbinden mittels eines Standard-Kommunikationsprotokolls (z. B. eines HART-Kommunikationsprotokolls).

Ein Firmware-Betriebssystem und/oder Analog/Digital-Wandler (nicht dargestellt) können ebenfalls in den fünften Mitteln enthalten sein. Genauer gesagt kann das Firmware-Betriebssystem in Speichermitteln (wie beispielsweise einem EPROM) oder direkt auf einem Mikroprozessor abgelegt sein. Analogwandler sind besonders nützlich, wenn 4–20 mA Kommunkationsleitungen verwendet werden, da sie in der Lage sind, analoge Stromsignale in digitale Daten, und umgekehrt, zu wandeln. Vorzugsweise sind Ausgangsanschlußmittel in den fünften Mitteln enthalten. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können dies die Verbinder 4 der 1 sein, die in der Lage sind, den direkten Austausch von digitalen/analogen Signalen zwischen der tragbaren Einheit 1 und einem industriellen Sender oder zwischen der tragbaren Einheit 1 und anderen, korrekt angeordneten Vorrichtungen zu ermöglichen.

Die tragbare Einheit 1 kann vorzugsweise auch sechste Mittel zum Anzeigen von Daten und/oder Signalen enthalten, die von der tragbaren Einheit 1 ausgetauscht werden. Das sechste Mittel kann z. B. aus einer Flüssigkristallanzeige bestehen. Mittel (nicht dargestellt) zum Verarbeiten ausgetauschter Daten und/oder Signale (wie z. B. ein Mikroprozessor) können ebenfalls in der tragbaren Einheit 1 enthalten sein.

Wie oben beschrieben, besteht die wichtigste Eigenschaft der vorliegenden Erfindung darin, daß die dritten Mittel 15 von den ersten Mitteln 15 entfernt angeordnet werden können. In diesem Fall sind die dritten Mittel 15 mit siebten Mitteln 5 zum Anschließen der Lese/Programmiereinheit 1 an eine oder mehrere Daten/Signal-Übertragungsleitungen 13 ausgestattet. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das siebte Mittel 5 ein geeignetes Gehäuse 50, das dazu bestimmt ist, durch die Verbinder 6 und 7 an den Kommunikationsleitungen 13 eingesetzt zu werden, die die ersten Mittel 10 mit den zweiten Mitteln 11 verbinden. Vorzugsweise hat das Gehäuse 50 in seinem Inneren Versorgungsmittel (wie beispielsweise eine Zener-Diode 12), die es ermöglichen, der tragbaren Einheit 1 Energie direkt von der einen oder den mehreren Daten/Signal-Kommunkationsleitungen 13 zuzuführen. In diesem Fall ist die tragbare Einheit 1 vorzugsweise mit ihren Verbindern 4 beiderseits der Diode 12 eingesetzt. Diese Lösung ist besonders vorteilhaft, da dadurch die Notwendigkeit entfällt, Batterien für den unabhängigen Betrieb der tragbaren Einheit 1 zu verwenden.

In der praktischen Anwendung hat sich gezeigt, daß das industrielle System nach der vorliegenden Erfindung die gestellten Aufgaben vollkommen erfüllt, da es Fernprogrammierung und -lesen bezüglich der ersten Mittel 10 erlaubt, die die jeweilige physikalische Größe überwachen. Diese Tatsache beseitigt Installationsprobleme vollständig, selbst wenn die ersten Mittel 10 an schwer zugänglichen Stellen angeordnet sind. Zudem kann das Programmieren der ersten Mittel 10 (z. B. der in dem industriellen System der vorliegenden Erfindung enthaltenen industriellen Sender) immer unter den für den Benutzer besten Bedingungen durchgeführt werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Möglichkeit einer Fernprogrammierung der ersten Mittel 10 noch weitere Vorteile hat. So ist es möglich, die tragbare Einheit 1 nur dann einzusetzen, wenn es notwendig ist, und folglich besteht keine Notwendigkeit, eine solche für jeden industriellen Sender einzusetzen, sondern nur einen für die „n" industriellen Sender des erfindungsgemäßen Systems.

Es sei darauf hingewiesen, daß zum Steigern der Flexibilität der Verwendung des industriellen Systems nach der Erfindung die abnehmbaren Mittel 15 auch direkt an den ersten Mitteln 10 eingesetzt werden können, wo dies möglich ist. In diesem Fall kann die tragbare Einheit 1 direkt an dem entsprechenden Sender eingesetzt werden, ohne daß das Gehäuse 50 notwendig ist.

Das so konzipierte industrielle System kann zahlreiche Modifikationen und Änderungen erfahren, die alle im Rahmen des Erfindungskonzepts liegen; alle Details können zudem durch technisch äquivalente Elemente ersetzt werden.

In der praktischen Anwendung sind die verwendeten Materialien, sofern sie mit dem speziellen Verwendungszweck kompatibel sind, sowie die Abmessungen gemäß den Erfordernissen und dem Stand der Technik frei wählbar.