DE102016119338A1

DE102016119338A1 - Verfahren zum Bedienen eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik

Info

Publication number: DE102016119338A1
Application number: DE102016119338.0A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Drahm; Heinz Rufer; Ulrich Kaiser; Nikolai Fink; Hartmut Breithaupt; Martine Lefebvre
Original assignee: Endress and Hauser Flowtec AG; Flowtec AG
Current assignee: Endress and Hauser Flowtec AG
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2018-04-26
Also published as: US20200183346A1; WO2018068940A1

Abstract

Verfahren zum Bedienen eines Feldgerätes (1) der Automatisierungstechnik mittels eines Bediengerätes (2) mit einer einheitlich erzeugten anwendungsspezifischen Benutzeroberfläche (3), wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:Verbinden des Bediengerätes (2) mit dem Feldgerät (1);Eingabe einer für eine Anwendung spezifischen Anfrage im Bediengerät (2);Übermitteln der spezifischen Anfrage an den Interpreter (4);Rücksendung von für die spezifische Anfrage entsprechenden Daten und Prozeduren an das Bediengerät (2);Weiterleitung der für die spezifische Anfrage entsprechenden Daten und Prozeduren von dem Bediengerät (2) an das Feldgerät (1);Ausführung der für die spezifische Anfrage entsprechenden Daten und Prozeduren im Feldgerät (1);Weiter mit den Verfahrensschritten g) bis k), wobei die spezifische Anfrage durch den Interpreter in Abhängigkeit der Bedieneraktion ermittelt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bedienen eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik, sowie ein System der Automatisierungstechnik.
In der Prozessautomatisierungstechnik ebenso wie in der Fertigungsautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen dienen. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Messgeräte bzw. Sensoren, wie beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte, pH-Redoxpotentialmessgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, etc., welche die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessgrößen dienen Aktoren, wie zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann.
Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Neben den zuvor genannten Messgeräten in Form von Sensoren und Aktoren werden als Feldgeräte allgemein auch solche Einheiten bezeichnet, die direkt an einem Feldbus angeschlossen sind und zur Kommunikation mit den übergeordneten Einheiten dienen, wie z.B. Remote I/Os, Gateways, Linking Devices und Wireless Adapters.
Während des Betriebes des Feldgerätes beim Feldgerätebetreiber müssen die Feldgeräte bedient werden. Hierfür werden für gewöhnlich Bediengeräte eingesetzt. Derartige Bediengeräte sind dabei in der Regel auf einer separat von dem jeweiligen Feldgerät ausgebildeten Kommunikationseinheit implementiert und stehen über eine Schnittstelle mit dem Feldgerät in Kommunikationsverbindung.
Hierfür sind für gewöhnlich Bediengeräte vorgesehen, die über ein verhältnismäßig großes Display eine relativ hohe Auflösung an Informationen wiedergeben und die mittels eines Zeigeinstrumentes, bspw. eines Fingers, einer Maus oder eines Trackballs, eine sehr präzise Selektion individueller Informationen ermöglichen.
Ein Trend heutzutage ist es, dass immer mehr mobile Bediengeräte zum Einsatz kommen, die mit einer berührungssensitiven Eingabe- und/oder Darstellungsfläche, bspw. einem Touchscreen, ausgestattet sind. Für gewöhnlich werden derartige berührungssensitiven Eingabe- und/oder Darstellungsflächen mit Finger-Gesten bedient.
Die Vielzahl von unterschiedlichen mobilen Bediengeräten mit jeweils unterschiedlich großen Eingabe- und/oder Darstellungsflächen einerseits und die unterschiedliche Bedienphilosophie der Feldgerätehersteller für ihre Feldgeräte sowie der Vielzahl der verschiedenen Feldgerätegenerationen führt zu einer sehr komplexen Bedienung des Feldgerätes durch einen Bediener.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vereinfachte Bedienung eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie dem System der Automatisierungstechnik gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 9 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bedienen eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik mittels eines Bediengerätes mit einer einheitlich erzeugten anwendungsspezifischen Benutzeroberfläche, weist zumindest die folgenden Verfahrensschritte auf:

a) Verbinden des Bediengerätes mit dem Feldgerät;
b) Ermitteln einer Identität des Feldgerätes;
c) Festlegen eines Anwendungsfalles;
d) Verbinden des Bediengerätes mit einem Interpreter;
e) Mitteilung der Identität des Feldgerätes und des festgelegten Anwendungsfalls an den Interpreter;
f) Auswahl und Aktivierung der von dem Feldgerät benötigten Daten und Prozeduren aufgrund des festgelegten Anwendungsfalles im Interpreter;
g) Eingabe einer für die Anwendung spezifischen Anfrage im Bediengerät;
h) Übermitteln der spezifischen Anfrage an den Interpreter;
i) Rücksendung von für die spezifische Anfrage entsprechenden Daten und Prozeduren an das Bediengerät;
j) Weiterleitung der für die spezifische Anfrage entsprechenden Daten und Prozeduren von dem Bediengerät an das Feldgerät;
k) Ausführung der für die spezifische Anfrage entsprechenden Daten und Prozeduren im Feldgerät;
l) Weiter mit den Verfahrensschritten g) bis k), wobei die spezifische Anfrage durch den Interpreter in Abhängigkeit der Bedieneraktion ermittelt wird.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der Interpreter in einer Cloud ausgeführt wird.
Eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der Interpreter in dem Bediengerät ausgeführt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der Anwendungsfall definiert ist durch zumindest eines der folgenden Merkmale:

- einen Diagnosefall, bei dem das Feldgerät einer Diagnose unterzogen wird;
- einen Wartungsfall, bei dem das Feldgerät einer Wartung unterzogen wird;
- einen Servicefall, bei dem das Feldgerät einem Service unterzogen wird;
- einen Parametrierungsfall, wobei das Feldgerät einer Parametrierung unterzogen wird.
- einen Messbetriebsfall, bei dem das Feldgerät zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße in der Automatisierungstechnik eingesetzt wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der Interpreter zusätzliche Informationen mit einem ersten Web-Service anfragt und die zusätzlichen Informationen zur Ermittlung der spezifischen Anfrage für das Feldgerät verwendet. Heutzutage werden Web Services (teilweise auch webbasierte Dienste genannt) verwendet, um eine Methodik zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, plattformunabhängige Dienste bereitzustellen. Webbasierte Dienste bedeutet dabei die Bearbeitung von Anfragen und Rückgabe von Antworten im Sinne einer „Machine-to-Machine“ Interaktion.
Wiederum eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der Interpreter Feldgerätedaten aus dem Feldgerät zu einem zweiten Web-Service überträgt. Insbesondere kann die Ausführungsform vorsehen, dass die Feldgerätedaten Diagnosedaten des Feldgerätes und/oder Daten zum Zwecke einer Bedienerstatistik umfassen.
Das erfindungsgemäße System der Automatisierungstechnik umfasst zumindest ein Feldgerät, ein Bediengerät und einen Interpreter, ist dazu eingerichtet, das Verfahren nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen durchzuführen.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

1: eine schematische Darstellung eines Systems der Automatisierungstechnik.

1 zeigt schematisch ein System der Automatisierungstechnik, welches typischerweise eine Vielzahl von Feldgeräten 1, ein Bediengerät 2 und einen Interpreter 4 umfasst. In 1 sind exemplarisch zwei Feldgeräte 1 dargestellt, wovon ein Feldgerät 1 mit dem Bediengerät 2 in datenleitender Verbindung steht. Die datenleitende Verbindung ist in 1 durch den mit dem Buchstaben „A“ gekennzeichneten Pfeil angedeutet und kann sowohl drahtgebunden als auch drahtlos erfolgen. Als Bediengerät 2 kommen dabei vorzugsweise die eingangs erwähnten mobilen Bediengeräte, bspw. in Form eines Mobiltelefons, eines Tabletcomputers oder ähnliche mobile Geräte zum Einsatz.
Das Bediengerät 2 bietet zur Bedienung des Feldgerätes 1 dem Bediener eine spezifische Benutzeroberfläche 3 an. Die Ausgestaltung der Benutzeroberfläche 2, ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bediengeräten 2, von mehreren Faktoren abhängig. Zum einen ist sie von der prinzipiellen Bedienphilosophie des jeweiligen Geräteherstellers abhängig, zum anderen ist sie aber auch von der aktuellen Gerätegeneration des Feldgerätes 1 abhängig. Darüber hinaus ist die Benutzeroberfläche 3 auf einen vorgesehenen Anwendungsfall hin ausgerichtet, so dass für den jeweiligen Anwendungsfall die spezifischen Bedienelemente zur Verfügung stehen.
Beispiele von derartigen Anwendungsfällen sind:

- ein Diagnosefall, bei dem das Feldgerät 1 einer Diagnose durch einen Bediener unterzogen wird;
- ein Wartungsfall, bei dem das Feldgerät 1 einer Wartung durch einen Bediener unterzogen wird;
- ein Servicefall, bei dem das Feldgerät 1 einem Service unterzogen wird;
- en Parametrierungsfall, wobei das Feldgerät 1 einer Parametrierung unterzogen wird; und/oder
- ein Messbetriebsfall, bei dem das Feldgerät 1 zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße in der Automatisierungstechnik eingesetzt wird.

Um die Bedienung eines Feldgerätes 1 unabhängig von dem Hersteller des jeweiligen Feldgerätes und/oder der Feldgerätegeneration zu ermöglichen, sieht das erfindungsgemäße Verfahren die Erzeugung einer für alle Feldgeräte 1 einheitliche auf den jeweiligen Anwendungsfall angepasste Benutzeroberfläche 3 vor, die auf dem Bediengerät 2 abläuft. Basierend auf der auf dem Bediengerät 2 dargestellten Benutzeroberfläche 3 kann der Bediener das Feldgerät 1 entsprechend bedienen.
Erfindungsgemäß sind hierfür die folgenden Verfahrensschritte vorgesehen:

a) Im ersten Verfahrensschritt verbindet sich das Bediengeräte 2 mit dem Feldgerät 1 datenleitend. Dies kann sowohl drahtgebunden als auch drahtlos erfolgen. Dies ist exemplarisch in 1 mit dem Pfeil „A“ angedeutet.
b) Anschließend ermittelt das Bediengerät 2 eine Identität des Feldgerätes 1.
c) Im nächsten Verfahrensschritt wird der gewünschte Anwendungsfall durch den Bediener festgelegt.
d) Daraufhin verbindet sich das Bediengerät 2 mit einem Interpreter 4. Der Interpreter 4 kann sich dabei entweder in dem Bediengerät 2 oder aber in einer Cloud 5 befinden. In 1 ist der Fall dargestellt, dass der Interpreter 4 in der Cloud 5 sitzt. Vorzugsweise wird der Interpreter 4 an dem Ort wo er sich befindet ausgeführt und steht in datenleitender Verbindung zu dem Bediengerät 2. Dies ist exemplarisch in 1 mit dem Pfeil „B“ angedeutet.
e) Im nächsten Verfahrensschritt wird dem Interpreter 4 die zuvor ermittelte Identität des Feldgerätes 1 und der durch den Bediener festgelegte Anwendungsfall mitgeteilt.
f) Anhand zumindest des zuvor festgelegten Anwendungsfalls ermittelt der Interpreter 4 im nächsten Verfahrensschritt die von dem Feldgerät 1 benötigten Daten und Prozeduren und aktiviert diese entsprechend im Interpreter 4.
g) Anschließend kann, bspw. ein Bediener, eine für die Anwendung spezifische Anfrage im bzw. am Bediengerät 2 eingeben.
h) Im nächsten Verfahrensschritt wird die spezifische Anfrage von dem Bediengerät 2 an den Interpreter 4 übermittelt.
i) Daraufhin sendet der Interpreter die für die spezifische Anfrage entsprechenden Daten und Prozeduren an das Bediengerät 2 zurück. Zum Festlegen der für die spezifische Anfrage entsprechenden Daten und Prozeduren kann der Interpreter 4 zusätzliche Informationen bei einem ersten Web-Service 6 anfragen und die zusätzlichen Informationen zur Ermittlung der Daten und Prozeduren der spezifischen Anfrage für das Feldgerät 1 verwenden.
j) Nach Erhalt, der für die spezifische Anfrage entsprechenden Daten und Prozeduren von dem Bediengerät 2, leitet das Bediengerät 2 diese Daten und Prozeduren an das Feldgerät 1 weiter. Das Bediengerät 2 fungiert an dieser Stelle als ein Intermediär bzw. Vermittler, der einerseits mit dem Interpreter 4 und andererseits mit dem Feldgerät 1 datenleitend verbunden ist. In dem in 1 exemplarisch dargestellten Beispiel ist dies durch die beiden Pfeile „A“ und „B“ angedeutet.
k) Nach Erhalt, der für die spezifische Anfrage entsprechenden Daten und Prozeduren, führt das Feldgerät 1 diese aus.
l) Anschließend werden wiederum die Verfahrensschritte g) bis k) durchlaufen, wobei die spezifische Anfrage durch den Interpreter 4 in Abhängigkeit der Bedieneraktion ermittelt wird.

Ferner kann das Verfahren vorsehen, dass der Interpreter 4 Feldgerätedaten aus dem Feldgerät 1, die ebenfalls über das Bediengerät 2 an den Interpreter 4 weitergeleitet wurden, zu einem zweiten Web-Service überträgt. Der zweite Web-Service 7 kann dabei sowohl der gleiche webbasierte Dienst, wie bei dem ersten Web-Service 6, also bspw. eine von einem Feldgerätehersteller gehostete Herstellerdatenbank oder aber, ein von dem ersten Web-Service unterschiedlicher webbasierter Dienst, sein. Beispiele für derartige Feldgerätedaten sind Diagnosedaten des Feldgerätes und/oder Daten, die dazu dienen eine Bedienerstatistik erstellen zu können.
Bezugszeichenliste

1: Feldgerät
2: Bediengerät
3: Benutzeroberfläche
4: Interpreter
5: Cloud
6: Erster Web-Service
7: Zweiter Web-Service
8: Bediener

Claims

Verfahren zum Bedienen eines Feldgerätes (1) der Automatisierungstechnik mittels eines Bediengerätes (2) mit einer einheitlich erzeugten anwendungsspezifischen Benutzeroberfläche (3), wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: a) Verbinden des Bediengerätes (2) mit dem Feldgerät (1); b) Ermitteln einer Identität des Feldgerätes (1); c) Festlegen eines Anwendungsfalles; d) Verbinden des Bediengerätes (2) mit einem Interpreter (4); e) Mitteilung der Identität des Feldgerätes (1) und des festgelegten Anwendungsfalls an den Interpreter (4); f) Auswahl und Aktivierung der von dem Feldgerät (1) benötigten Daten und Prozeduren aufgrund des festgelegten Anwendungsfalles im Interpreter (4); g) Eingabe einer für die Anwendung spezifischen Anfrage im Bediengerät (2); h) Übermitteln der spezifischen Anfrage an den Interpreter (4); i) Rücksendung von für die spezifische Anfrage entsprechenden Daten und Prozeduren an das Bediengerät (2); j) Weiterleitung der für die spezifische Anfrage entsprechenden Daten und Prozeduren von dem Bediengerät (2) an das Feldgerät (1); k) Ausführung der für die spezifische Anfrage entsprechenden Daten und Prozeduren im Feldgerät (1); l) Weiter mit den Verfahrensschritten g) bis k), wobei die spezifische Anfrage durch den Interpreter in Abhängigkeit der Bedieneraktion ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Interpreter in einer Cloud (5) ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Interpreter (4) in dem Bediengerät (2) ausgeführt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anwendungsfall definiert ist durch zumindest eines der folgenden Merkmale: - einen Diagnosefall bei dem das Feldgerät (1) einer Diagnose unterzogen wird; - einen Wartungsfall bei dem das Feldgerät (1) einer Wartung unterzogen wird; - einen Servicefall, bei dem das Feldgerät (1) einem Service unterzogen wird; - einen Parametrierungsfall, wobei das Feldgerät einer Parametrierung unterzogen wird. - einen Messbetriebsfall, bei dem das Feldgerät (1) zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße in der Automatisierungstechnik eingesetzt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Interpreter (4) zusätzliche Informationen mit einem ersten Web-Service (6) anfragt und die zusätzlichen Informationen zur Ermittlung der spezifischen Anfrage für das Feldgerät (1) verwendet.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Interpreter (4) Feldgerätedaten aus dem Feldgerät (1) zu einem zweiten Web-Service (7) überträgt.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Feldgerätedaten Diagnosedaten des Feldgerätes und/oder Daten zum Zwecke einer Bedienerstatistik umfassen.
System der Automatisierungstechnik, umfassend zumindest ein Feldgerät (1), ein Bediengerät (2) und einen Interpreter (4), wobei das System dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach Anspruch 1 durchzuführen.