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Title:
METHOD FOR TRANSFERRING DATA BETWEEN AN AUTOMATION FIELD DEVICE AND A COMMUNICATION BOX
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/068941
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for transferring data between an automation field device (2) and a communication box (4), wherein the method comprises the following steps: voltage modulation of the supply voltage (Uv) of the field device (2) by the communication box (4) such that a first communication signal (5) is produced and the supply voltage (Uv) has the first communication signal (5); demodulation of the first communication signal (5) from the supply voltage (Uv) applied to the field device (2) by means of the two-wire line (3) such that the first communication signal (5) is separated from the supply voltage (Uv); current modulation of an output current (IA) of the field device by the field device (2) such that a second communication signal (6) is produced and the output current (IA) has the second communication signal (6); demodulation of the second communication signal (6) from the output current (IA) by the communication box (4) such that the second communication signal (6) is separated from the output current (IA).

Inventors:
GERWIG SIMON (DE)
SCHÄUBLE HARALD (DE)
BRUTSCHIN WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/071599
Publication Date:
April 19, 2018
Filing Date:
August 29, 2017
Export Citation:
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Assignee:
ENDRESS HAUSER GMBH CO KG (DE)
International Classes:
H04L12/10; H04B3/54; H04L12/40
Domestic Patent References:
WO2015061187A22015-04-30
Foreign References:
DE19609290A11997-04-30
GB1542629A1979-03-21
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ANDRES, Angelika (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem Feldgerät (2) der

Automatisierungstechnik und einer Kommunikationsbox (4), wobei die

Kommunikationsbox (4) mit dem Feldgerät (2) über eine Zweidrahtleitung (3) verbunden ist und über die Zweidrahtleitung (3) ein Versorgungsspannung (Uv) an das Feldgerät (2) angelegt wird, um das Feldgerät (2) mit Energie zu versorgen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte vorsieht:

Spannungsmodulation der Versorgungsspannung (Uv) des Feldgerätes (2) durch die Kommunikationsbox (4), so dass ein erstes Kommunikationssignal (5) erzeugt wird und die Versorgungsspannung (Uv) das erste Kommunikationssignal (5) aufweist;

Demodulation des ersten Kommunikationssignals (5) aus der über die

Zweidrahtleitung (3) an das Feldgerät (2) angelegten Versorgungsspannung (Uv), so dass das erste Kommunikationssignal (5) von der Versorgungsspannung (Uv) getrennt wird;

Strommodulation eines Ausgansstromes (lA) des Feldgerätes durch das Feldgerät (2), so dass ein zweites Kommunikationssignal (6) erzeugt wird und der

Ausgansstrom (lA) das zweite Kommunikationssignal (6) aufweist;

- Demodulation des zweiten Kommunikationssignals (6) aus dem Ausgangsstrom

( ) durch die Kommunikationsbox (4), so dass das zweite Kommunikationssignal (6) von dem Ausgangsstrom (lA) getrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei zur Spannungsmodulation der

Versorgungsspannung (Uv) ein Spannungswert der Versorgungsspannung (Uv) derartig variiert wird, dass die Versorgungsspannung (Uv) das erste Kommunikationssignal (5) aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zur Strommodulation des Ausgansstromes (lA) des Feldgerätes (2) ein Stromwert des Ausgangsstromes (lA) derartig variiert wird, dass der Ausgangsstrom (lA) das zweite Kommunikationssignal (6) aufweist.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Demodulation des ersten Kommunikationssignals (5) aus der Versorgungsspannung (Vs) Gleichspannungsanteile der Versorgungsspannung durch das Feldgerät (2)

herausgefiltert werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste und/oder das zweite Kommunikationssignal (5, 6) gemäß einem UART-Protokoll, einem SPI-Protokoll oder einem MC-Protokoll erzeugt werden.

6. Feldgerät der Automatisierungstechnik, welches an eine Zweidrahtleitung (3) zur Energieversorgung anbindbar ist, aufweisend:

eine Demodulationseinheit (7) mit einer Kapazität (8), wobei die Kapazität (8) ein erstes Kommunikationssignal (5), welches auf die Versorgungsspannung (Vs) des Feldgerätes (2) aufmoduliert ist, von der Versorgungsspannung (Vs) trennt, so dass das erste Kommunikationssignal (5) dem Feldgerät (2) zur Verfügung steht; eine Modulationseinheit (9), die dazu eingerichtet ist, ein zweites

Kommunikationssignal (6) auf einen Ausgangsstrom (lA) des Feldgerätes (2) zu modulieren, so dass das zweite Kommunikationssignal (6) über den

Ausgangstrom (lA) des Feldgerätes (2) übertragbar ist.

7. Feldgerät nach Anspruch 6, wobei die Demodulationseinheit (7) und/oder die

Modulationseinheit (9) kein Modem, insbesondere kein FSK-Modem, aufweist bzw.

aufweisen, um das erste Kommunikationssignal von der Versorgungsspannung zu trennen und/oder das zweite Kommunikationssignal zu modulieren.

8. Feldgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Demodulationseinheit (7) aus der Kapazität (8) besteht. 9. Feldgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Feldgerät (2) dazu eingerichtet ist eine Prozessgröße über einen Schleifenstrom, insbesondere einen 4 bis 20mA Schleifenstrom, zu übertragen, wobei ein Mittel zum Stromregeln (10),

insbesondere ein Stromregler, den Schleifenstrom entsprechend der Prozessgröße einstellt und das Mittel zum Stromregeln (10) Teil der Modulationseinheit (9) ist und ferner dazu eingerichtet ist, das zweite Kommunikationssignal (6) auf den Schleifenstrom zu modulieren, so dass der Schleifenstrom das zweite Kommunikationssignal (6) aufweist.

10. Feldgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Feldgerät (2) dazu eingerichtet ist eine Prozessgröße über ein Spannungssignal, insbesondere ein 0 bis 10 V Spannungssignal, zu übertragen, wobei die Modulationseinheit (9) derartig ausgebildet ist, dass ein erster Anschluss mit einem zweiten Anschluss für die Zweidrahtleitung über ein Mittel zum Stromregeln, welches insbesondere einen steuerbaren Widerstand aufweist, verbunden ist und das Mittel das zweite Kommunikationssignal auf einen Eigenstrom des Feldgerätes als Ausgangsstrom moduliert.

1 1. Kommunikationsbox zur Datenübertragung mit einem Feldgerät (2) der

Automatisierungstechnik, wobei die Kommunikationsbox (4) über eine Zweidrahtleitung (3) mit dem Feldgerät (2) verbindbar ist, aufweisend:

eine Modulationseinheit (1 1 ), die dazu eingerichtet ist, eine Spannungsmodulation eines Spannungssignals der Zweidrahtleitung (3) durchzuführen, so dass das Spannungssignal der Zweidrahtleitung (3) ein erstes Kommunikationssignal (5) zur Datenübertragung aufweist;

eine Demodulationseinheit (12), die dazu eingerichtet ist, ein Stromsignal der Zweidrahtleitung (3) zu demodulieren, so dass ein zweites Kommunikationssignal (6) der Kommunikationsbox (4) zur Verfügung steht.

12. System der Automatisierungstechnik aufweisend zumindest ein Feldgerät (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, eine Kommunikationsbox (4) nach Anspruch 1 1 und eine Zweidrahtleitung (3) die das Feldgerät (2) mit der Kommunikationsbox (4) verbindet und über die das Feldgerät (2) mit Energie versorgbar ist.

13. System nach Anspruch 12, wobei die Kommunikationsbox (4) zumindest eine weitere Funktionalität aufweist, um das Feldgerät (2) ebenfalls mit dieser Funktionalität auszustatten, wobei die Kommunikationsbox mit dem Feldgerät gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 Daten in Bezug auf die weitere Funktionalität austauscht

14. System nach Anspruch 13, wobei die Kommunikationsbox über die zumindest eine weitere Funktionalität dazu ausgebildet ist, eine Anbindung der Kommunikationsbox über ein Funkprotokoll oder ein kabelgebundenes Protokoll zu ermöglichen und die

Kommunikationsbox mit dem Feldgerät Daten in Bezug auf das Funkprotokoll oder das kabelgebunden Protokoll austauscht.

Description:
Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem Feldgerät der

Automatisierungstechnik und einer Kommunikationsbox

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem Feldgerät der Automatisierungstechnik und einer Kommunikationsbox, ein Feldgerät der Automatisierungstechnik sowie eine Kommunikationsbox.

In der Prozessautomatisierungstechnik ebenso wie in der Fertigungsautomati- sierungstechnik werden üblicherweise 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 Temperatur-messgeräte, 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.

Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress + Hauser-Gruppe hergestellt und vertrieben.

Darüber hinaus ist es in der Automatisierungstechnik auch üblich, die Feldgeräte in einer so genannten Zweileiter-Technik aufzubauen und miteinander zu verbinden, so dass die Energiespeisung und die Kommunikation der Prozessgröße zwischen den Feldgeräten über ein einziges Paar Leitungen (Zweidrahtleitung) erfolgen kann.

Derartige Feldgeräte weisen hierfür einen analogen Strom- oder Spannungsausgang auf, bspw. einen 4 bis 20 mA Stromausgang oder einen 0 bis 10 V Spannungsausgang. Über diesen Strom- bzw. Spannungsausgang ist lediglich die Übertragung der Prozessgröße bzw. des Messwertes möglich. Ist eine darüber hinaus gehende Datenübertragung zwischen den an der Zweidrahtleitung angebundenen Teilnehmern gewünscht, wird bspw. auf das HART Protokoll zurückgegriffen. Mittels der HART-Kommunikation lassen sich die Feldgeräte sehr flexibel parametrieren und in Betrieb nehmen oder zusätzliche ermittelte und gespeicherte Messwerte bzw. Daten auslesen. Das HART Protokoll ermöglicht eine bidirektionale Kommunikation auch in einer explosionsgefährdeten Umgebung über eine Punkt-zu-Punkt Übertragung von zumindest zwei Teilnehmern. Hierbei wird ein FSK-Verfahren (Frequency Shift Keying) eingesetzt, dass zur

Unterscheidung der binären Zustände unterschiedliche Frequenzen eines sinusförmigen Signals (z. B. Bell 202-Standard:„0" 2200 Hz,„1 " 1200 Hz) nutzt. Die diskretisierten und digitalisierten Daten werden u.a. von einem speziellen Modem, welches in jedem Teilnehmer vorhanden sein muss, in ein Hart-Protokoll mittels des FSK-Verfahrens übertragen und empfangen.

Die zur Realisierung einer HART Kommunikation verwendeten Bauteile, insbesondere das FSK-Modem, benötigen jedoch relativ viel Platz und sind darüber hinaus auch relativ teuer, was insbesondere bei kostengünstig herzustellenden Feldgeräten nicht erwünscht ist.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstige und möglichst

platzsparende Kommunikationsmethode vorzuschlagen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem Feldgerät der Automatisierungstechnik und einer Kommunikationsbox gelöst, wobei die Kommunikationsbox mit dem Feldgerät über eine Zweidrahtleitung verbunden ist und über die Zweidrahtleitung ein Versorgungsspannung an das Feldgerät angelegt wird, um das Feldgerät mit Energie zu versorgen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte vorsieht:

Spannungsmodulation der Versorgungsspannung des Feldgerätes durch die Kommunikationsbox, so dass ein erstes Kommunikationssignal erzeugt wird und die Versorgungsspannung das erste Kommunikationssignal aufweist;

Demodulation des ersten Kommunikationssignals aus der über die

Zweidrahtleitung an das Feldgerät angelegten Versorgungsspannung, so dass das erste Kommunikationssignal von der Versorgungsspannung getrennt wird; Strommodulation eines Ausgansstromes des Feldgerätes durch das Feldgerät, so dass ein zweites Kommunikationssignal erzeugt wird und der Ausgansstrom das zweite Kommunikationssignal aufweist;

Demodulation des zweiten Kommunikationssignals aus dem Ausgangsstrom durch die Kommunikationsbox, so dass das zweite Kommunikationssignal von dem Ausgangsstrom getrennt wird.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem über die Stromaufnahme des Feldgerätes und dessen Versorgungsspannung Daten kommuniziert werden können. Hierzu wird eine Kommunikationsbox in eine Zweidrahtleitung zwischen dem Feldgerät und einer Versorgungseinheit eingebracht. Über die Kommunikationsbox wird

erfindungsgemäß eine Anfrage in Form eines ersten Kommunikationssignals auf die Versorgungsspannung aufmoduliert und die Anfrage im Feldgerät demoduliert. Die Antwort in Form eines zweiten Kommunikationssignals wird auf einen Ausgangsstrom des Feldgerätes aufmoduliert und dieser bei der Kommunikationsbox wieder demoduliert. Die zu kommunizierenden Daten werden dabei eins zu eins, d.h. ohne Änderung, auf die Versorgungsspannung aufmoduliert und nicht, wie bei anderen Kommunikationsverfahren, bspw. HART, bei dem eine Frequenzumtastung (in Englisch: Frequency Shift Keying) erfolgt, üblich, zum Zweck der Datenübertragung verändert.

Das vorgeschlagene Kommunikationsverfahren kann bspw. in der Fertigung zum Programmieren des Feldgerätes sowie beim Endabgleich und dem so genannten Last Check verwendet werden. Weiterhin ist es über das Kommunikationsverfahren auch möglich, die Kommunikationsbox an das Feldgerät datenleitend anzubinden und die Kommunikationsbox mit weiteren Funktionalitäten, z.B. Funkkommunikation,

auszustatten, um so das Feldgerät ebenfalls mit diesen Funktionalitäten zu erweitern.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zur

Spannungsmodulation der Versorgungsspannung ein Spannungswert der

Versorgungsspannung derartig variiert wird, dass die Versorgungsspannung das erste Kommunikationssignal aufweist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zur

Strommodulation des Ausgansstromes des Feldgerätes ein Stromwert des

Ausgangsstromes derartig variiert wird, dass der Ausgangsstrom das zweite

Kommunikationssignal aufweist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zur Demodulation des ersten Kommunikationssignals aus der Versorgungsspannung Gleichspannungsanteile der Versorgungsspannung durch das Feldgerät herausgefiltert werden. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das erste und/oder das zweite Kommunikationssignal gemäß einem UART-Protokoll, SPI oder einem MC- Protokoll erzeugt werden.

Die Aufgabe wird ferner auch durch ein Feldgerät der Automatisierungstechnik gelöst, welches an eine Zweidrahtleitung zur Energieversorgung anbindbar ist, aufweisend: eine Demodulationseinheit mit einer Kapazität, wobei die Kapazität ein erstes Kommunikationssignal, welches auf die Versorgungsspannung des Feldgerätes aufmoduliert ist, von der Versorgungsspannung trennt, so dass das erste Kommunikationssignal dem Feldgerät zur Verfügung steht;

- eine Modulationseinheit, die dazu eingerichtet ist, ein zweites

Kommunikationssignal auf einen Ausgangsstrom des Feldgerätes zu modulieren, so dass das zweite Kommunikationssignal über den Ausgangstrom des

Feldgerätes übertragbar ist. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgerätes sieht vor, dass die Demodulationseinheit und/oder die Modulationseinheit kein Modem, insbesondere kein FSK-Modem, aufweist bzw. aufweisen, um das erste Kommunikationssignal von der Versorgungsspannung zu trennen und/oder das zweite Kommunikationssignal zu modulieren.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgerätes sieht vor, dass die Demodulationseinheit aus der Kapazität besteht. Dadurch, dass die

Demodulationseinheit ausschließlich aus einer Kapazität besteht, lässt sich die

Demodulationseinheit besonders einfach und platzsparend im Feldgerät integrieren bzw. realisieren.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgerätes sieht vor, dass das Feldgerät dazu eingerichtet ist, eine Prozessgröße über einen Schleifenstrom, insbesondere einen 4 bis 20mA Schleifenstrom, zu übertragen, wobei ein Mittel zum Stromregeln, insbesondere ein Stromregler, den Schleifenstrom entsprechend der Prozessgröße einstellt und das Mittel zum Stromregeln Teil der Modulationseinheit ist und ferner dazu eingerichtet ist, das zweite Kommunikationssignal auf den Schleifenstrom zu modulieren, so dass der Schleifenstrom das zweite Kommunikationssignal aufweist.

Eine hierzu alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Feldgerätes sieht vor, dass das Feldgerät dazu eingerichtet ist, eine Prozessgröße über ein Spannungssignal, insbesondere ein 0 bis 10 V Spannungssignal, zu übertragen, wobei die

Modulationseinheit derartig ausgebildet ist, dass ein erster Anschluss mit einem zweiten Anschluss für die Zweidrahtleitung über ein Mittel zum Stromregeln, welches

insbesondere einen steuerbaren Widerstand aufweist, verbunden ist und das Mittel das zweite Kommunikationssignal auf einen Eigenstrom des Feldgerätes als Ausgangsstrom moduliert. Die Aufgabe wird ferner auch durch eine Kommunikationsbox zur Datenübertragung mit einem Feldgerät der Automatisierungstechnik gelöst, wobei die Kommunikationsbox über eine Zweidrahtleitung mit dem Feldgerät verbindbar ist, und folgendes aufweist:

eine Modulationseinheit, die dazu eingerichtet ist, eine Spannungsmodulation eines Spannungssignals der Zweidrahtleitung durchzuführen, so dass das Spannungssignal der Zweidrahtleitung ein erstes Kommunikationssignal zur

Datenübertragung aufweist;

eine Demodulationseinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Stromsignal der

Zweidrahtleitung zu demodulieren, so dass ein zweites Kommunikationssignal der Kommunikationsbox zur Verfügung steht. Darüber hinaus wird die Aufgabe auch durch ein System der Automatisierungstechnik gelöst, welches ein Feldgerät nach einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltung, eine Kommunikationsbox nach der zuvor beschriebenen Ausgestaltung und eine

Zweidrahtleitung, die das Feldgerät mit der Kommunikationsbox verbindet und über die das Feldgerät mit Energie versorgbar ist, aufweist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems sieht vor, dass die Kommunikationsbox zumindest eine weitere Funktionalität aufweist, um das Feldgerät ebenfalls mit dieser Funktionalität auszustatten, wobei die Kommunikationsbox mit dem Feldgerät gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren Daten in Bezug auf die weitere Funktionalität austauscht Insbesondere kann die Ausgestaltung vorsehen, dass die Kommunikationsbox über die zumindest eine weitere Funktionalität dazu ausgebildet ist, eine Anbindung der Kommunikationsbox über ein Funkprotokoll oder ein

kabelgebundenes Protokoll zu ermöglichen und die Kommunikationsbox mit dem

Feldgerät Daten in Bezug auf das Funkprotokoll oder das kabelgebunden Protokoll austauscht.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 : eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems, umfassend ein Feldgerät, eine Kommunikationsbox und eine Zweidrahtleitung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems 1 , welches ein Feldgerät 2 der Automatisierungstechnik, eine Kommunikationsbox 4 zur

Datenübertragung und eine Zweidrahtleitung 3 aufweist.

Die Kommunikationsbox 4 und das Feldgerät 2 sind über eine Zweidrahtleitung 3 miteinander datenleitend verbunden. Über die Zweidrahtleitung 3 wird das Feldgerät 2 mit einer Versorgungsspannung Uv gespeist, bspw. durch einen Speiseadapter, welcher in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Über die Zweidrahtleitung 3 findet neben der

Energieversorgung auch die Übertragung einer Prozessgröße, welche durch das

Feldgerät 2 erfasst wird, zu einer, ebenfalls nicht in Fig. 1 dargestellten, übergeordneten Einheit, bspw. einer SPS, statt. Es versteht sich von selbst, dass in dem Fall, dass das Feldgerät 2 als Aktor fungiert, über die Zweidrahtleitung 3 eine Übertragung des

Stellwerts von der übergeordneten Einheit zu dem Feldgerät 2 erfolgt.

Zur Übertragung darüber hinaus gehender Daten, bspw. zur Parametrierung, zwischen der Kommunikationsbox 4 und dem Feldgerät 2, weist die Kommunikationsbox 4 folgendes auf: Ein erstes Anschlussklemmenpaar 13 zum eingangsseitigen Anschließen der Zweidrahtleitung 3, so dass die Kommunikationsbox 4 über die Zweidrahtleitung 3 mit einer Versorgungseinheit, z.B. ein Messumformerspeisegerät, in Fig. 1 nicht dargestellt, verbunden ist.

- Ein zweites Anschlussklemmenpaar 14 zum ausgangsseitigen Anschließen der

Zweidrahtleitung 3, so dass die Kommunikationsbox 4 über die Zweidrahtleitung 3 mit dem Feldgerät 2 verbunden ist.

Eine Modulationseinheit 11 , welche zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlussklemmenpaar 13, 14 in der Kommunikationsbox 4 angeordnet ist. Die Modulationseinheit 1 1 ist derartig eingerichtet, dass eine Spannungsmodulation bzw. eine Amplitudenmodulation eines Spannungssignals der Zweidrahtleitung 3 entsprechend einem ersten Kommunikationssignal 5 zur Datenübertragung erfolgt. Dies kann bspw. durch eine oder mehrere Dioden, die über einen

Schalter, insbesondere einen steuerbaren Feldeffekttransistor, kurzschließbar sind, realisiert sein. Über den steuerbaren Schalter und die Diode bzw. Dioden wird das erste Kommunikationssignal auf das Spannungssignal der

Zweidrahtleitung aufmoduliert. Das Spannungssignal steht somit am zweiten Anschlussklemmenpaar 14 der Kommunikationsbox 4 dem Feldgerät 2 als Versorgungsspannung zur Verfügung, so dass das erste Kommunikationssignal 5 über die Zweidrahtleitung 3 zu dem Feldgerät 2 übertragen wird. Das durch die

Spannungsmodulation übertragene erste Kommunikationssignal 5 ist in Fig. 1 exemplarisch durch ein„01010" Signal am Eingang des Feldgerätes 2 dargestellt. Eine Demodulationseinheit 12, welche zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlussklemmenpaar 13, 14 in der Kommunikationsbox 4 angeordnet ist. Die Demodulationseinheit 12 ist derartig eingerichtet, dass ein von der am zweiten

Anschlussklemmenpaar 14 angeschlossenen Zweidrahtleitung 3 stammendes Stromsignal demoduliert wird. Hierzu umfasst die Demodulationseinheit 12 vorzugsweise einen Widerstand, welcher zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlussklemmenpaar derartig angeordnet ist, dass das Stromsignal durch den Widerstand fließt, und einen Operationsverstärker, der aus einem durch den

Widerstand erzeugten Spannungsabfall das zweite Kommunikationssignal erzeugt. Das durch die Strommodulation übertragene zweite

Kommunikationssignal 6 ist in Fig.1 exemplarisch durch ein„1010" Signal dargestellt.

Prinzipiell kann die Kommunikationsbox 4 auch mit einer anderen Funktionalität, als die zur Parametrierung, ausgestattet sein. Beispielsweise kann diese ein Funkmodul aufweisen, so dass Daten über das Funkmodul der Kommunikationsbox 4 drahtlos mit einem anderen Gerät austauschbar sind und die Daten zwischen der Kommunikationsbox und dem Feldgerät drahtgebunden, entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren, ausgetauscht werden.

Zur Übertragung der darüber hinaus gehender Daten weist ein entsprechendes Feldgerät 2 folgendes auf:

Ein Anschlussklemmenpaar 15 zum Anschließen der Zweidrahtleitung 3. Über die angeschlossene Zweidrahtleitung 3, wird das Feldgerät 2 mit Energie versorgt. In dem in Fig. 1 exemplarisch dargestellten Beispiel, wird das Feldgerät 2 mit einer Spannung von 24 V gespeist.

Eine Demodulationseinheit 7 mit einer Kapazität 8, die das von der

Kommunikationsbox 4 auf die Versorgungsspannung V s aufmodulierte erste Kommunikationssignal 5 demoduliert bzw. trennt. Die Kapazität 8 kann bspw. durch einen Kondensator oder eine Vielzahl von in Reihe und/oder parallel geschalteten Kondensatoren gebildet werden. Das erste Kommunikationssignal 5 steht somit nach der Kapazität 8 ohne ein Modem, insbesondere ohne ein FSK- Modem, zur Verfügung und kann bspw. durch einen Microcontroller

weiterverarbeitet werden. Fig. 1 zeigt exemplarisch den einfachsten Fall, bei dem die Demodulationseinheit 7 ausschließlich eine einzige Kapazität 8, bspw. in Form eines Kondensators, benötigt. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Kommunikationsmethoden, insbesondere HART, ist es somit möglich eine platzsparende und kostengünstige Datenübertragung zu realisieren.

Eine Modulationseinheit 9, die dazu eingerichtet ist, ein zweites

Kommunikationssignal 6 auf einen Ausgangsstrom l A des Feldgerätes zu modulieren, so dass das zweite Kommunikationssignal 6, welches bspw. als ein Antwortsignal auf das erste Kommunikationssignal 5 dient, über den

Ausgangstrom l A des Feldgerätes 2 zur Kommunikationsbox 4 übertragbar ist. Hierzu führt die Modulationseinheit 9 eine Strommodulation des

Ausgangsstromes l A bzw. eine Amplitudenmodulation des Ausgangsstromes durch. In dem in Fig. 1 exemplarisch dargestellten Beispiel, ist das Feldgerät 2 als ein Zweidraht- bzw. Zweileiter-Feldgerät entsprechend dem 4 bis 20 mA Standard ausgebildet, und eine durch das Feldgerät 2 erfasste Prozessgröße wird über einen Schleifenstrom, der durch einen Stromregler 10 einstellbar ist, übertragen. Der Stromregler 10 erhält hierfür im normalen Messbetrieb, bspw. von dem Mikroprozessor, ein Strom-Sollwert, welcher die Prozessgröße repräsentiert, und regelt den Schleifenstrom auf einen dem Strom-Sollwert entsprechenden Wert. Erfindungsgemäß ist der Stromregler 10 auch Teil der Modulationseinheit und ist ferner dazu eingerichtet, das zweite Kommunikationssignal 6 auf den

entsprechend der Prozessgröße einzustellenden Schleifenstrom auf zu modulieren. Im Wesentlichen addiert der Stromregler das zweite

Kommunikationssignal auf den einzustellenden Schleifenstrom. Denkbar ist aber auch eine alternative Ausgestaltung des Feldgerätes 2 derart, dass die Prozessgröße nicht über einen Schleifenstrom, sondern über ein Spannungssignal übertragen wird. Beispielsweise kann die Prozessgröße durch ein 0 bis 10 V

Spannungssignal übertragen werden. Bei Feldgeräten gemäß dieser Ausgestaltung ist kein Stromregler zum Einstellen des Stromes vorgesehen. Aufgrund dessen weist die Modulationseinheit ein Mittel zum Stromregeln auf, wobei das Mittel einen ersten

Anschluss des Anschlussklemmenpaares mit einem zweiten Anschluss des

Anschlussklemmenpaares verbindet. Durch das Mittel kann das zweite

Kommunikationssignal 6 auf einen Eigenstrom des Feldgerätes aufmoduliert werden. Das Mittel kann bspw. einen Widerstand und einen Feldeffekttransistor umfassen, wobei der Feldeffekttransistor in Reihe zum Widerstand angeordnet ist, so dass der Strom, welcher durch den Widerstand fließt, durch den Feldeffekttransistor modulierbar ist.

Durch die entsprechend ausgebildete Kommunikationsbox 4 und das Feldgerät 2 lässt sich somit ein Verfahren zur Datenübertragung auf einfache Art und Weise realisieren. Das Verfahren zur Datenübertragung sieht vor, dass in einem ersten Verfahrensschritt, die Versorgungsspannung V s des Feldgerätes 2 durch die Kommunikationsbox 4 amplitudenmoduliert, so dass ein erstes Kommunikationssignal 5 erzeugt wird. Das erste Kommunikationssignal 5 kann dabei gemäß einem UART- , SPI- oder MC-Protokoll erzeugt werden. In einem zweiten Verfahrensschritt wird die über die Zweidrahtleitung 3 an dem Feldgerät 2 anliegende Versorgungsspannung V s demoduliert, so dass das erste Kommunikationssignals 5 aus der an dem Feldgerät angelegten Versorgungsspannung V s gewonnen wird. Das erste Kommunikationssignal 5 kann anschließend

weiterverarbeitet werden. Beispielsweise kann ein Microcontroller bzw. Mikroprozessor das Feldgerät entsprechend der mittels dem ersten Kommunikationssignal 5

übertragenen Parameterinformation das Feldgerät 2 parametrieren. In einem dritten Verfahrensschritt findet eine Strommodulation bzw. eine Amplitudenmodulation des Ausgangsstromes l A des Feldgerätes durch das Feldgerät statt, so dass der

Ausgangsstrom das zweite Kommunikationssignal aufweist. Das zweite

Kommunikationssignal 6 wird also über den Ausgangsstrom l A an die Kommunikationsbox 4 übertragen. In einem vierten Verfahrensschritt demoduliert die Kommunikationsbox 4 den Ausgangsstrom l A , so dass das zweite Kommunikationssignal 6 von dem

Ausgangsstrom l A getrennt wird und der Kommunikationsbox 4 zur Weiterverarbeitung vorliegt. Bezugszeichenliste

1 System der Automatisierungstechnik

2 Feldgerät

3 Zweidrahtleitung

4 Kommunikationsbox

5 Erstes Kommunikationssignal

6 Zweites Kommunikationssignal

7 Demodulationseinheit des Feldgerätes

8 Kapazität

9 Modulationseinheit des Feldgerätes

10 Mittel zum Stromregel, z.B. ein Stromregler

1 1 Modulationseinheit der Kommunikationsbox

12 Demodulationsbox der Kommunikationsbox

13 Erstes Anschlussklemmenpaar der Kommunikationsbox

14 Zweites Anschlussklemmenpaar der Kommunikationsbox

15 Anschlussklemmenpaar des Feldgerätes

U v Versorgungsspannung

IA Ausgangsstrom