Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines Feldgerätes mit einer

Messsignalverarbeitung, wobei das Feldgerät eine Elektronikeinheit zur

Messsignalverarbeitung aufweist, wobei die Elektronikeinheit zumindest eine Hardware- Baugruppe und ein Software-Programm umfasst.

In der Prozess- ebenso wie in der Automatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrössen dienen. Zur Erfassung von Prozessgrössen dienen Messgeräte, wie beispielsweise

Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte, pH- Messgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, usw., welche die entsprechenden Prozessgrössen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung der Prozessgrössen werden Aktoren verwendet, wie Ventile oder Pumpen, über die z. B. der Durchfluss einer Flüssigkeit in einer Rohrleitung oder der Füllstand eines Mediums in einem Behälter geändert wird. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante

Informationen liefern oder verarbeiten. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firmengruppe Endress + Hauser angeboten und vertrieben. Unter dem in Verbindung mit der Erfindung verwendeten Begriff Feldgerät sind somit alle Typen von Messgeräten und Aktoren zu subsumieren. Weiterhin umfasst der Begriff Feldgerät aber auch z. B. ein Gateway, einen Funkadapter oder andere in ein Bussystem integrierte/integrierbare Busteilnehmer. Bei der Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrössen führt ein Feldgerät bestimmte hardwaremäßige und softwaremäßigen Abläufe durch. Dabei können Fehler auftreten. Dies kann gegebenenfalls zu erheblichen Schaden führen. Daher ist es von Vorteil, wenn diese Abläufe eines Feldgerätes überprüft werden können. Insbesondere ist es vorteilhaft, diese Abläufe unter Messbetriebsbedingungen zu überprüfen, denn manche Fehler zeigen sich erst unter Messbetriebsbedingungen. Bspw. soll die

Messsignalverarbeitung eines Messgerätes, während das Messgerät in Messbetrieb vorgegebene Vorgänge durchführt, überprüft werden. Bspw., in dem Fall dass ein Feldgerät ein Messgerät ist, kann es vorkommen, dass das Messgerät über eine

Kommunikationsschnittstelle mit einer übergeordneten Einheit auf eine vorgegebener Weise kommunizieren soll. Dies kann gegebenenfalls auf die Messsignalverarbeitung des Messgerätes Einfluss nehmen, und Fehler in der Messsignalverarbeitung können dabei auftreten. Herkömmlich erfolgte das Überprüfen eines Feldgerätes unter solchen Umständen, insb. unter Messbetriebsbedingungen, auf verschiedene Weisen. Eine einfache erste Möglichkeit zum Überprüfen besteht darin, ein analoges Prüfsignal mit einer externen Prüfvorrichtung zu erzeugen, und dieses analoge Prüfsignal über einer elektrischen Schnittstelle in das Feldgerät einzugeben. Unter dem Begriff Prüfsignal ist ein, nicht von einer Prozessgröße abgeleitetes, sondern ein erzeugtes Signal, das die gleichen Eigenschaften wie ein Messsignal aufweist, zu verstehen. Ein Messsignal ist ein Signal, das von einem Sensorelement eines Feldgerätes bei der Erfassung einer Prozessgröße abgeleitet wird. Allerdings kann die Entwicklung eines Systems zur Erzeugung von Prüfsignalen mit großem Aufwand verbunden sein. Für ein FMCW Radarsystem, beispielsweise, wäre der Entwicklungsaufwand für ein solches Testsystem mit dem Aufwand der Entwicklung der Elektronikeinheit des Radarmessgerätes selbst vergleichbar. Weiterhin muss die Elektronikeinheit durch die Ankopplung so geändert werden, dass ein Pfad zum Einspeisen des analogen Signals hergestellt werden kann. Dies kann gegebenenfalls dazu führen, dass die Elektronikeinheit eine Funktionsweise während des Testens aufweist, die von der Funktionsweise, die die Elektronikeinheit in der Abwesenheit eines angekoppelten Testsystems aufweist, abweicht. Damit kann das Testen nicht absichern, dass die Elektronikeinheit bei der Messsignalverarbeitung einen der Prozessgröße entsprechenden Messwert, insb. mit einer vorgegebenen

Zuverlässigkeit, liefern kann.

Beispielsweise ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102012002013 A1 ein Prüfsystem für ein Messgerät bekannt, wobei ein Prüfgerät während der Prüfung über einen Steuerungseingang derartig auf das Messgerät einwirkt, dass ein Testsignal als Ausgangssignal am Signalausgang des Messgerätes anliegt.

Das Testsignal kann dabei durch das Prüfgerät vorgegeben sein oder es kann sich um das Signal handeln, das sich durch die jeweiligen Einwirkungen des Prüfgeräts auf unterschiedliche Komponenten oder Funktionsblöcke des Messgerätes ergeben. In einer Variante wird vom Prüfgerät ein vorgebbarer Wert der Messgröße simuliert, und das Testsignal ist das zugehörige Signal, das sich durch die Verarbeitung des Wertes der Messgröße im Messgerät daraufhin ergibt.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10231 180 A1 ist ein Messumformer bekannt, der einen Prüfsignalgeber aufweist, wobei der Prüfsignalgeber ein Prüfsignal ausgibt. Das

Prüfsignal ist additiv auf das Sensorsignal aufschaltbar. Der Messumformer weist ferner eine Recheneinrichtung auf, die anhand der in dem Messsignal enthaltenen Anteile des Prüfsignals die Funktionsfähigkeit des Messumformers prüft und das Messsignal von den Anteilen des Prüfsignals rechnerisch trennt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 31 760 B4 ist ein Verfahren zum Testen eines Sensors durch ein gezieltes Stören der Erfassung der zu messenden Größe und Auswerten des daraus resultierenden Ausgangssignals des Sensors bekannt. Eine zweite Möglichkeit zum Überprüfen der Messsignalverarbeitung eines Feldgerätes besteht darin, ein vordigitalisiertes Prüfsignal über eine Kommunikationsschnittstelle an das Feldgerät zu übertragen. In vielen Feldgeräten wird ein vom Prozess abgeleitetes analoges Messsignal mit einen A/D-Wandler im Feldgerät abgetastet. Dieses abgetastete Messsignal wird an einen Signalprozessor im Feldgerät weitergeleitet. Bei der zweiten Möglichkeit zum Überprüfen der Messsignalverarbeitung kann das vordigitalisierte

Prüfsignal an den Signalprozessor über der Kommunikationseinheit direkt übertragen werden.

Diese Lösung hat aber den Nachteil, dass die Dauer einer digitalen Übertragung eines Prüfsignals das Messbetriebsverhalten des Signalprozessors beeinflussen kann. Es kann beispielsweise so lange dauern, dass eine realistische Überprüfung der

Messsignalverarbeitung der Elektronikeinheit des Feldgerätes nicht mehr möglich ist. Hierdurch erfolgt auch ein deutlich verlängerter Messzyklus des Feldgerätes und die Verteilung der dem Feldgerät zur Verfügung stehenden Energie kann geändert werden bzw. die sogenannte Energiebilanz des Feldgerätes kann beeinträchtigt werden.

Vorliegend wird unter einem Messzyklus die Dauer der Erfassung einer Prozessgröße bzw. der Aufbereitung eines Messwertes verstanden. Die Energiebilanz des Feldgerätes entspricht der Verteilung der Energie, die dem Feldgerät an verschiedenen Komponenten und/oder für bestimmte hardwaremäßige und/oder softwaremäßige Abläufe des

Feldgerätes zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Messsignalverarbeitung und/oder einen mit der Messsignalverarbeitung zusammenhängenden hardwaremäßigen und/oder softwaremäßigen Ablauf der Elektronikeinheit eines Feldgerätes unter

Messbetriebsbedingungen, wie sie im tatsächlichen Messbetrieb vorliegen, zu überprüfen.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1 , sowie einer Vorrichtung gemäß dem Anspruch 12.

Somit wird die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst,

dass in Abhängigkeit wenigstens eines Prüfparameters ein Prüfsignal von der

Elektronikeinheit erzeugt wird, dass das Prüfsignal, insbesondere anstelle eines Messsignales, von der zumindest einen Hardware-Baugruppe und/oder dem Software-Programm verarbeitet wird, und

dass ein Ausgangssignal der Elektronikeinheit ausgewertet wird, um die

Messsignalverarbeitung selbst und/oder einen mit der Messsignalverarbeitung

zusammenhängenden hardwaremäßigen und/oder softwaremäßigen Ablauf der

Elektronikeinheit zu überprüfen. Das Feldgerät kann somit einer Überprüfung unterzogen werden, ohne Einfluss auf das Laufzeitverhalten oder die Energiebilanz des Feldgerätes auszuüben. Feldgeräte, insb. Feldgeräte der Prozessautomatisierung, weisen häufig eine Elektronikeinheit auf, die dazu geeignet ist, elektrische Messsignale in ein digitales Messsignal umzuwandeln und weiterhin dieses digitale Messsignal so zu verarbeiten, dass das Feldgerät einen Messwert liefern kann. Ein großer Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus, dass keine zusätzlichen elektronischen Mittel benötigt werden, um ein Prüfsignal zu erzeugen, weil die Funktionen, die benötigt werden, um ein Prüfsignal zu erzeugen, bereits in einer Elektronikeinheit enthalten sind.

Das Ausgangssignal des Feldgerätes entspricht dem Verhalten des Feldgerätes, insb. der Elektronikeinheit, wenn das Feldgerät mit dem Prüfsignal versorgt wird. Nachdem das Prüfsignal erzeugt wird, wird es in die zumindest einen Hardware-Baugruppe bzw. das Softwareprogramm zur Weiterverarbeitung bereitgestellt. Dadurch ergibt sich eine Messsignalverarbeitungsphase, in der die Verteilung der Energie, die dem Feldgeräte zur Verfügung steht, beeinflusst wird. Dabei handelt es sich um die zur Verfügung stehende Energie für eine oder mehrere verschiedene Funktionsblöcke eines Feldgerätes. In dem Fall, dass die hardwaremäßigen und/oder softwaremäßigen Abläufe nicht abgestimmt sind, können Fehler auftreten. Beispielsweise kann der Energieverbrauch von mehreren Funktionsblöcken innerhalb einer Zeitspanne einen Hochstand erreichen, so dass nicht genügend Energie für die Abläufe zur Verfügung steht. Dabei können nicht alle Abläufe ausreichend versorgt, und dadurch werden zweckmäßig eine oder mehrere Abläufe abgebrochen. In einem anderen Beispiel kann es vorkommen, dass eine Rechen resource wie ein Mikroprozessor des Feldgerätes von der gleichzeitigen Durchführung mehrerer Abläufe überlastet wird. Somit kann es vorkommen das bestimmte, insb. softwaremäßige, Abläufe unterbrochen werden.

Bei der Auswertung eines Messsignals, beispielsweise in einem

Radarfüllstandsmessgerät, bei der das Messsignal bei verschiedenen Füllständen entsprechend verschiedene Echosignale enthält bzw. bei der Auswertung eines vermittels der Elektronikeinheit erzeugten Prüfsignals, das einem Messsignal dieser Art entspricht, kann es vorkommen, dass ein großer Energiebedarf für den Rechenaufwand der

Messsignalverarbeitung entsteht. Hierbei handelt es sich um einen Energiebedarf, der höher ist als der Energiebedarf für die Verarbeitung eines Messsignals, das bspw. nur ein Echosignal enthält. Diese Änderung des Energiebedarfs der zumindest einen Hardware- Baugruppe kann gegeben falls dazu führen, dass Fehler bei anderen Funktionen des Feldgerätes, wie bspw. Kommunikationsvorgänge, Fehlermeldungen, Taktung des Laufzeitverhaltens des Feldgerätes etc. auftreten. Bei der Verwendung der

Elektronikeinheit selbst zum Erzeugen von Prüfsignalen, gibt es die Möglichkeit, das Feldgerät bei der Verarbeitung aller Arten von Messsignalen zu überprüfen.

Das Bereitstellen eines Prüfsignals, insb. an Stelle eines Messsignals, kann

beispielsweise durch Verwendung eines Schalters erfolgen. Hierbei kann es sich um einen in Software realisierten Schalter, der einem A/D-Wandlerelement nachgeschaltet ist, handeln, wobei das A/D-Wandlerelement dazu dient, ein analoges Messsignal abzutasten. Wenn ein Schalter so eingesetzt wird, kann auf einfache Weise das

Messsignal durch ein Prüfsignal ersetzt werden. Bei der Auswertung des Ausgangssignals kann es sich beispielsweise um eine

Untersuchung des von der Elektronikeinheit ausgegebenen verarbeiteten Prüfsignals handeln. In diesem Fall wird untersucht, ob das von der Elektronikeinheit verarbeitete und ausgegebene Prüfsignal innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt, wobei der Toleranzbereich in Abhängigkeit des Prüfparameters bestimmt wird. Beispielsweise in dem Fall, dass das Feldgerät ein Messgerät ist, kann das von der Elektronikeinheit verarbeitete und ausgegebene Prüfsignal in Form eines Messwerts ausgegeben werden. Es wird untersucht, ob dieser Messwert in einen Toleranzbereich von Messwerten fällt, wobei dieser Toleranzbereich die Messwerte umfasst, die anhand die angegebene Prüfparameter zu erwarten sind.

Das Ausgangssignal kann aber auch eine Fehlermeldung sein, die anhand eines vorgegebenen Prüfparameters bzw. eines daraus erzeugten Prüfsignals zu erwarten ist. Weiterhin kann es sich bei dem Ausgangssignal um ein Eingangs- und/oder

Ausgangsstromverhalten des Feldgerätes handeln. In diesem Fall kann die Auswertung bspw. durch eine Überwachung des Eingangs- und/oder Ausgangsstromverhalten erfolgen, um eine Überquerung des Eingangs- und/oder Ausgangsstromwerts von vorgegebenen Eingangs- und/oder Ausgangsstromgrenzwerten festzustellen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens, weist das Feldgerät eine

Kommunikationseinheit zur Datenübertragung an das und/oder von dem Feldgerät, insb. an die oder von der Elektronikeinheit des Feldgerätes, auf,

und der Prüfparameter wird an das Feldgerät, insb. der Elektronikeinheit des Feldgerätes, über die Kommunikationseinheit übertragen. Auf diese Weise kann die Anzahl von erzeugbaren Prüfsignalen des Feldgerätes erweitert werden, indem neue Prüfparameter bzw. neue Kombinationen von Prüfparametern der Elektronikeinheit zugefügt werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens

ist ein Bediengerät vorgesehen, wobei

der Prüfparameter mittels des Bediengerätes dem Feldgerät über die

Kommunikationseinheit zur Verfügung gestellt wird, und

Daten, die dem verarbeiteten Prüfsignal entsprechen, werden an das Bediengerät über die Kommunikationseinheit übertragen. Bspw. kann das Feldgerät mehr als eine

Kommunikationseinheit aufweisen. In dem Fall, dass die Kommunikationseinheit bzw. die Schnittstelle der Kommunikationseinheit zum unmittelbaren Anschließen an die zumindest eine Hardware-Baugruppe der Elektronikeinheit dient, ist von Vorteil, dass Fehler bei der Übertragung von Parametern und/oder Ausgangssignalen aufgrund einer Fehlfunktion einer zwischengeschalteten Baugruppe vermieden werden. Hier handelt es sich um einer Serviceschnittstelle, die unmittelbar mit einer Kommunikationsschnittstelle der Hardware-Baugruppe verbunden ist. Die Verwendung eines Bediengerätes stellt in diesem Fall keine Einwirkung dar, die das Feldgerät oder ein Ablauf des Feldgerätes beeinträchtigt. In einer Weiterbildung des Verfahrens wird in einem ersten Betriebsmodus des

Feldgerätes das Messsignal von der Elektronikeinheit des Feldgerätes zur Aufbereitung eines Messwerts verarbeitet, und in einem zweiten Betriebsmodus des Feldgerätes wird das Prüfsignal von der Elektronikeinheit des Feldgerätes zur Selbstdiagnose verarbeitet. Das Feldgerät kann von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus mittels des Schalters geschaltet werden. Vorteilhaft kann das Umschalten in den zweiten

Betriebsmodus zu vorgegebenen Zeitpunkten erfolgen, um das Feldgerät regelmäßig zu überprüfen, und/oder das Umschalten des Feldgerätes in den zweiten Betriebsmodus kann bei vorgegebenen Ereignissen ausgelöst werden. Bspw. wenn das Feldgerät einen unplausiblen Messwert liefert, der einem tatsächlichen Messwert nicht entsprechen kann, wird das Feldgerät in den zweiten Betriebsmodus umgeschaltet. Ein Messwert, der einem tatsächlichen Messwert nicht entsprechen kann, wäre bspw. ein Füllstandsmesswert, der einem negativen Füllstand oder einem Füllstand, der größer als der Behälter in dem der Füllstand bestimmt wird ist, entspricht. In einer Weiterbildung des Verfahrens wird in dem Fall, dass ein Messsignal und/oder ein einem Messsignal entsprechender Messwert innerhalb eines vorgegebenen Messsignalbzw. Messwertbereiches liegt, ein Prüfsignal erzeugt, und

das Prüfsignal wird von der Elektronikeinheit verarbeitet. In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens, weist die Elektronikeinheit des Feldgerätes einen Mikroprozessor auf, wobei der Mikroprozessor ein Teil der Hardware- Baugruppe ist und zum Ausführen zumindest eines Teils des Software-Programms im Mikroprozessor verwendet wird, wobei der Prüfparameter dem Mikroprozessor zur Verfügung gestellt wird, und

das Prüfsignal in Abhängigkeit des Prüfparameters von dem Mikroprozessor erzeugt wird.

In einer Weiterbildung des Verfahrens werden verschiedene Prüfparametertypen bzw. Prüfparameterwerte und/oder verschiedene Reihen von Prüfparametertypen bzw.

Prüfparameterwerte in dem Feldgerät und/oder in dem Bediengerät hinterlegt, und die Prüfparametertypen bzw. Prüfpara meterwerte und/oder eine Reihe von

Prüfparametertypen bzw. Prüfparameterwerten werden im Ablauf eines Prüfprogrammes, welches vorzugsweise im Feldgerät und/oder im Bediengerät hinterlegt ist, und/oder nach Vorgabe eines Bedieners des Bediengeräts dem Feldgerät, insb. der Elektronikeinheit des Feldgerätes, zur Verfügung gestellt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens werden vorgegebene

Prüfparametertypen bzw. Prüfparameterwerte und/oder vorgegebenen Reihen von Prüfparametertypen bzw. Prüfparameterwerte mittels des Prüfprogramms automatisch und/oder regelmäßig wiederholend in einem vorgegebenen Ablauf dem Mikroprozessor zur Verfügung gestellt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens, ist das Feldgerät ein

Radarmessgerät ist, insb. wobei das Messsignal als Frequenzspektrum darstellbar, und das Prüfsignal wird in Abhängigkeit von wenigstens einem der Prüfparameter, die einer Frequenz, einer Messsignalintensität, und/oder einem Rauschpegel entsprechen, erzeugt. Somit können beispielsweise in einen Radarfüllstandsmessgerät verschiedene Messsignale entsprechende Prüfsignale erzeugt werden, um verschiedene

Messsituationen zu simulieren. In einer Messsituation kann bspw. durch einen

bestimmten Wert einer oder mehrerer Prozessg rossen gegeben sein. Unter dem Begriff Messsituation kann auch ein Fehlerzustand eines Feldgerätes, in dem keine zuverlässige Erfassung einer Prozessgröße möglich ist, verstanden werden. Ein

Radarfüllstandmessgerät kann beispielsweise in einer Messsituation, in der kein dem Füllstand entsprechendes Echosignal erfasst wird, überprüft werden. Weiterhin können Prüfsignale erzeugt werden, die Befüll- und Entleervorgänge eines Mediums in einem Behälter simulieren.

In einer Weiterbildung des Verfahrens wird die Erzeugung des Prüfsignals von einem vorgegebenen Prüfpara meterwert, der einem Streuungsfaktor entspricht, beeinträchtigt. Die Erzeugung des Prüfsignals wird beeinträchtigt, in dem der Streu ungsfaktor die Prüfparameterwerte, anhand deren das Prüfsignal erzeugt wird, innerhalb einer vorgegebenen Streuung verteilt, insbesondere zufällig. In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird ein Frequenzwert und/oder ein Messsignalintensitätswert mittels des Bediengerätes ausgewählt und als

Prüfparameterwert dem Feldgerät, insb. der Elektronikeinheit des Feldgerätes, zur Verfügung gestellt. Die Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung durch eine Vorrichtung umfassend ein Bediengerät und ein Feldgerät gelöst, wobei das Feldgerät eine Elektronikeinheit zur Messsignalverarbeitung aufweist, wobei die Elektronikeinheit zumindest eine Hardware- Baugruppe und ein Software-Programm umfasst,

dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit dazu dient, in Abhängigkeit wenigstens eines Prüfparameters ein Prüfsignal zu erzeugen,

dass die Hardware-Baugruppe und/oder das Software-Programm das Prüfsignal, insbesondere anstelle eines Messsignales, verarbeitet, und

dass das Feldgerät ein Ausgangssignal der Elektronikeinheit auswertet und/oder an das Bediengerät zur Auswertung überträgt, um die Messsignalverarbeitung selbst und/oder einen von der Messsignalverarbeitung bedingten hardwaremäßigen und/oder

softwaremäßigen Ablauf der Elektronikeinheit zu überprüfen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass eine

Kommunikationsschnittstelle des Bediengerätes dazu dient, wenigstens einen

Prüfparameter an das Feldgerät zu übertragen.

Die Aufgabe wird hinsichtlich des Feldgerätes durch ein Feldgerät zur Verwendung in der Vorrichtung gelöst. Eine bevorzugte Ausführungsform des Feldgerätes ist ein Radarfüllstandsmessgerät, wobei das Radarfüllstandsmessgerät eine Elektronikeinheit zur Verarbeitung eines, insb. als Frequenzspektrum darstellbaren, Messsignals aufweist, und dass die Elektronikeinheit einen Mikroprozessor aufweist,

dass der Mikroprozessor in Abhängigkeit vorgegebener Frequenzwerte, und/oder vorgegebener, insb. zu den Frequenzwerten zugeordnete, Messsignalintensitätswerte, ein Prüfsignal erzeugt.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Feldgerätes dient der Mikroprozessor dazu, ein Prüfsignal zu erzeugen, indem der Mikroprozessor eine inverse Fourier-Transformation eines mit dem vorgegebenen Prüfparameter festgelegten Frequenzspektrums vornimmt, und/oder indem der Mikroprozessor eine Anpassung von sinusförmigen Kurven an den vorgegebenen Prüfparametern durchführt und eine Summe dieser Kurven bildet.

Erfindungsgemäß wird das Bediengerät der Vorrichtung so verwendet, dass das

Bediengerät eine graphische Schnittstelle aufweist, die verwendet wird, um einem Frequenzwert und einen Messsignalintensitätswert auszuwählen, indem ein Bediener des Bediengerätes eine Stelle auf einer auf der graphischen Schnittstelle dargestellten

Graphik auswählt, wobei ein Frequenzwert und ein Messsignalintensitätswert der Stelle zugeordnet sind, indem das Bediengerät den Frequenzwert und/oder den

Messsignalintensitätswert als Prüfparameterwert an das Feldgerät, insb. der

Elektronikeinheit des Feldgerätes, überträgt.

In einer vorteilhaften Verwendung einer Ausführungsform der Vorrichtung wird die Vorrichtung zum Zweck der Schulung bzw. Training von einem Feldgerätbediener verwendet. Bisher war die Schulung von Servicepersonal bzw. Feldgerätbediener nur mit der Verwendung von einer Schulungsvorrichtung, wie bspw. einem Behälter oder einem Rohr, möglich. Somit würden Prozessgrößen in der Schulungsvorrichtung erfasst und entsprechend von dem Feldgerätebediener auszuführende Vorgänge, die aufgrund eines Ausgangssignals des Feldgerätes bedingt sind, vom Feldgerätbediener im Rahmen einer Schulung geübt werden. Mit der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, alle Messsituationen zu simulieren, ohne dass eine Schulungsvorrichtung verwendet werden muss.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 : ein erstes Blockschaltbild eines ersten erfindungsgemäßen Beispiels der

Elektronikeinheit des Feldgerätes mit einer Selbstüberprüfung;

Fig. 2: ein zweites Blockschaltbild eines zweiten erfindungsgemäßen Beispiels der Elektronikeinheit des Feldgerätes sowie des Bediengerätes in einer Prüfvorrichtung; Fig. 3: Eine beispielhafte Möglichkeit zum Auswählen von Prüfparametern bzw.

Prüfparameterwerten für ein Radarmessgerät mittels einer graphischen Schnittstelle;

Fig. 4: ein beispielhaftes Prüfsignal, das in Abhängigkeit von Prüfparametern, insb. auf die in Fig. 3 gezeigte Art ausgewählt wurde, erzeugt wird. Fig. 1 zeigt ein erstes Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Beispiels der

Elektronikeinheit 2 des Feldgerätes 1. Die Elektronikeinheit 2 kann verschiedene

Hardware-Komponenten aufweisen, die bspw. zur Energieversorgung,

Messsignalabtastung, Messsignalverarbeitung und Kommunikation dienen. In diesem Beispiel werden Prüfparameter in einer Speichereinheit 3 hinterlegt. Insbesondere werden verschiedene Prüfparameterwerte für jeden Prüfparametertypen hinterlegt, wobei auch verschiedene Prüfparametertypen verwendet werden können. Die Hardware- Baugruppe 4 ist für die Messsignalverarbeitung vorgesehen. Bspw. werden

Prüfparameterwerte, die einer oder mehreren Frequenzen, bspw. zwischen 5 Ghz und 10 Ghz, Messignalintensitäten und /oder einem Rauschpegel entsprechen, hinterlegt.

In diesem Ausführungsbeispiel wird das Prüfsignal mittels der Hardware-Baugruppe 4 in Abhängigkeit von den Prüfparametern erzeugt. Beispielsweise kann ein Prüfprogramm 5 eine bestimmte Reihe von Prüfparameterwerten von der Speichereinheit 3 abrufen und der Hardware-Baugruppe 4 zur Verfügung stellen. Daraufhin führt die Hardware- Baugruppe 4, insb. das Prüfprogramm 5 der Hardware-Baugruppe 4, bestimmte mathematische Algorithmen durch, um ein realistisches messsignalentsprechendes Prüfsignal 6 zu erzeugen. Das Prüfsignal 6 wird über einen in der Software realisierten Schalter 7 zu einem in der Hardware-Baugruppe 4 enthaltenen Messsignalverarbeitungsfunktionsblock 8, der ein Messsignalverarbeitungsprogramm 8 ausführt, zugeführt. In einem ersten Betriebsmodus ist der Schalter 7 in einer ersten Schaltstellung, in der kein Prüfsignal 6 zum

Messsignalverarbeitungsprogramm 8 gelangen kann. In dem ersten Betriebsmodus wird ein von einer Messsignalabtastungskomponente 10 abgetastetes Messsignal über den Schalter 7 zu der Hardware-Baugruppe 4 zugeführt. In einem zweiten Betriebsmodus wird dieser Schalter 7 so geschaltet, dass das Prüfsignal 6 anstelle eines Messsignals 9 an dem Messsignalverarbeitungsfunktionsblock 8, der ein

Messsignalverarbeitungsprogramm 8 ausführt, ankommt.

Das Prüfsignal 6 wird dann anstelle des Messsignals 9 verarbeitet. Dabei ändert sich beispielsweise der Strompegel des in der Hardware-Baugruppe 4 eintretenden Stroms. Dadurch, dass sich der rechnerische Aufwand, um ein vorgegebenes Prüfsignal 6 bzw. Messsignal 9 zu verarbeiten, nach den Eigenschaften des Signals richtet, können ganz unterschiedliche Energiebedarfsmengen für verschiedene Signale entstehen. Weiterhin ist die benötigte Zeit, um ein Prüfsignal 6 bzw. Messsignal 9 zu verarbeiten,

unterschiedlich. Diese Variabilität der Funktion der Hardware-Baugruppe 4 verkompliziert die Durchführung anderer Abläufe des Feldgerätes 1. Die Überprüfung der

Messsignalverarbeitung durch verschiedene Messsignale 9 ist daher erforderlich. Die Messsignalverarbeitung und/oder hardwaremäßigen- und/oder softwaremäßigen Abläufe des Feldgerätes 1 werden überprüft, indem ein Ausgangsignal des Feldgerätes 1 ausgewertet wird. Das Ausgangssignal ist als ein Signal, das von einer

Kommunikationseinheit 12 ausgegeben wird, und/oder als Stromverhalten der

Energieversorgungseinheit zu verstehen.

In Fig. 1 ist ein Auswertemodul 1 1 gezeigt. Das Auswertemodul 1 1 kann verwendet werden, um das verarbeitete Prüfsignal 6 auszuwerten. Dadurch, dass das Prüfsignal 6 anhand der vorgegebenen Prüfparameter erzeugt würde, ist zu erwarten, dass die Messsignalverarbeitung ein vorgegebenes Ergebnis liefert. In dem Auswertemodul 1 1 kann ein Toleranzbereich anhand der vorgegebenen Prüfparameter bestimmt werden. Wenn die von der Messsignalverarbeitung ausgegebenen Daten, die dem verarbeiteten Prüfsignal entsprechen, innerhalb dieses Toleranzbereiches fallen, ist sichergestellt, dass zumindest die Messsignalverarbeitung fehlerfrei durchgeführt werden konnte.

In Fig. 2 ist ein zweites Blockschaltbild eines Beispiels der Elektronikeinheit 2 des Feldgerätes 1 dargestellt. Insbesondere zeigt Fig. 2 ein Blockschaltbild eines

Radarfüllstandmessgerätes. Weiterhin ist ein Bediengerät 13 gezeigt, welches über die Kommunikationseinheit 12 mit dem Feldgerät 1 , insb. mit der Hardware-Baugruppe 4, kommuniziert. Bei der Hardware-Baugruppe 4 handelt es sich hier um einen

Mikroprozessor bzw. Signalprozessor, mit einem Schalter 7 und Funktionsblöcken zur Prüfsignalerzeugung 5 und Messsignalverarbeitung 8. Eine Energieversorgungseinheit 14 ist gezeigt, die dazu dient, Energie an die verschiedenen gezeigten Komponenten 4, 12 der Elektronikeinheit 2 zu verteilen. Eine Kommunikationseinheit 12 dient dazu,

Prüfparameter von dem Bediengerät 13 an den Prüfsignalerzeugungsfunktionsblock 5 im Mikroprozessor 4 zu übertragen. Die Kommunikationseinheit 12 gibt weiterhin Daten, die dem verarbeiteten Prüfsignal 6 entsprechen, von dem

Messsignalverarbeitungsfunktionsblock 8 aus. Diese Daten können als Ausgangssignal bezeichnet werden. Der Begriff Ausgangssignal umfasst weiterhin Fehlermeldungen, die aufgrund des Prüfsignals 6 ausgelöst werden und/oder die Änderungen des Eingangsbzw. Ausgangsstromverhaltens des Feldgerätes, die sich aufgrund des Prüfsignals 6 ergeben.

In Fig. 2 ist weiterhin ein A/D-Wandlerelement, der als

Messsignalabtastungskomponente 10 dient, abgebildet. Das Radarfüllstandmessgerät weist eine Sendeeinheit 15, eine Empfangseinheit 16 und ein Mischerbaugruppe 17 auf. Diese Komponenten dienen gemäß dem oben beschriebenen ersten Betriebsmodus dazu, das Messsignal 9 aufzubereiten. In Fig. 3 ist eine beispielhafte Möglichkeit zum Auswählen von Prüfparametern bzw. Prüfparameterwerten für ein Radarfüllstandsmessgerät gezeigt. Fig. 3 zeigt eine graphische Schnittstelle 18 eines Bediengerätes 13. Ein Bediengerätbediener kann hier Frequenzen bzw. Positionen von Echosignalen und die Amplituden bei diesen

Frequenzen bzw. Positionen bestimmen. Drei Stellen A, B, C einer auf der graphischen Schnittstelle dargestellten Graphik 19 sind bereits ausgewählt und mit Kreuzen vorgesehen. Es gibt weiterhin die Möglichkeit, einen Prüfparameter anzugeben, der ein Rauschpegel 20 des Prüfsignals bestimmt. Es wäre auch denkbar, ein Feld 21 auf der Graphik 19 vorzusehen, für die Eingabe eines Streu ungsfaktors, der die ausgewählte Prüfparameterwerte innerhalb einer vorgegebenen Abweichung verteilt, angegeben wird. Bei der Angabe eines Streuungsfaktors als Prüfparameter ist es möglich, dass Prüfsignal in vorgegebenem Maß zu randomisieren. Dies ist insb. vorteilhaft bei der Schulung von Servicepersonal bzw. Feldgerätbediener. Hierbei geht es darum, eine Messsituation vorzutäuschen, sodass die Bedienung des Feldgerätes unter Messbetriebsbedingung geübt werden kann.

Die vorher beschriebenen drei Stellen A, B, C, die ausgewählt sind, entsprechen

Echosignalen, die von einem Radarfüllstandmessgerät erfasst werden. Zusätzlich als Prüfparameter kann die Standardabweichung und/oder Peakbreite 23 eines Echosignals vorgegeben werden.

Fig. 4 zeigt ein beispielhaftes Prüfsignal 6, das in Abhängigkeit von Prüfparametern, welche auf die in Fig. 3 gezeigte Art ausgewählt wurden, erzeugt wird. Zur Berechnung des Prüfsignals 6 im Mikroprozessor 4 ist bspw. eines von den zwei folgenden Verfahren denkbar.

Zum einen kann das Prüfsignal 6 als eine Summe von mehreren sinusförmigen Kurven berechnet werden. Jede dieser Kurven wird mathematisch so berechnet, dass die Frequenz und die Amplitude der Kurve der jeweiligen ausgewählten Frequenz und Signalintensität des Frequenzspektrums entsprechen.

Zum anderen kann das Prüfsignal 6 mithilfe einer inversen Fourier-Transformation berechnet werden. Aus den Prüfparametern wird zuerst ein gewünschtes

Frequenzspektrum 22 erstellt, bspw. wie in Fig. 3 gezeigt. Nachfolgend wandelt die inverse Fourier-Transformation das Spektrum in das Prüfsignal um, wie es in Fig. 4 gezeigt wird.

Ein Mikroprozessor 4 der zur Messsignalverarbeitung dient, ist dazu ausgelegt, so eine Berechnung innerhalb von Millisekunden durchzuführen, sodass dieser Vorgang einen vernachlässigbaren Mehraufwand darstellt, der nur eine kurze Unterbrechung der Messwerterfassung zur Folge hätte.

Bezugszeichenliste

1 Feldgerät

2 Elektronikeinheit

3 Speichereinheit

4 Hardware-Baugruppe

5 Prüfprogramm / Prüfsignalerzeugungsfunktionsblock

6 Prüfsignal

7 Schalter

8 Messsignalverarbeitungsprogramm /

Messsignalverarbeitungsfunktionsblock

9 Messsignal

10 Messsignalabtastungskomponente/ A/D-Wandler

1 1 Auswertemodul zur Überprüfung des Ausgangsignals 12 Kommunikationseinheit

13 Bediengerät

14 Energieversorgungseinheit

15 Sendeeinheit

16 Empfangseinheit

17 Mischerbaugruppe

18 graphische Schnittstelle

19 Graphik

20 Rauschpegel

21 Feld zur Eingabe einer Streuungsfaktor

22 Frequenzspektrum

23 Standardabweichung bzw.Peakbreite eines Echosignals

A, B, C Stellen zum Auswählen von Prüfparameter