Die Erfindung bezieht sich auf ein System der Automatisierungstechnik.

In der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Beispiele für derartige Feldgeräte sind Füllstandsmessgeräte, Massedurchflussmessgeräte, Druck- und

Temperaturmessgeräte etc.. Hierbei erfassen Sensoren die entsprechenden Prozessvariablen, wie bspw. Füllstand, Durchfluss, Druck und/oder Temperatur.

Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, z. B. Ventile oder Pumpen, über die z. B. 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.

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

In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Feldbusse mit übergeordneten Einheiten verbunden. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten Einheiten um Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) bzw. PLC (Programmable Logic Controller). Die übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte. Die von den Feldgeräten, insbesondere von Sensoren, erfassten Prozessvariablen bzw. -daten werden über den angeschlossenen Feldbus an eine oder gegebenenfalls auch an mehrere übergeordnete Einheit(en) übermittelt. Daneben ist auch eine Datenübertragung von der übergeordneten Einheit über das Bussystem an die Feldgeräte erforderlich; diese kann bspw. zu Diagnosezwecken dienen.

Allgemein gesprochen, wird das Feldgerät über den Feldbus von der übergeordneten Einheit her bedient.

Alternativ oder ergänzend zu der drahtgebundenen Datenübertragung besteht auch die Möglichkeit einer drahtlosen (wireless) Datenübertragung. Zur Realisierung einer drahtlosen Datenübertragung sind die Feldgeräte, insbesondere als Sensoren und Aktoren dienende Feldgeräte, als Funk- Feldgeräte mit einer in oder an einem Feldgerätegehäuse angebrachten Antenne ausgebildet.

Derartig Funk-Feldgeräte sind in der Automatisierungsanlage häufig an für die Funkverbindung ungünstigen Positionen verbaut. Beispielsweise auf einem hohen Tank oder unter-/oberhalb oder auch hinter einem Behälter. Dies führt dazu, dass keine Funkverbindung, bspw. mittels eines mobilen Bediengerätes, welches insbesondere für die Konfiguration und/oder Parametrisierung der Feldgeräte eingesetzt wird, möglich ist. Ursächlich hierfür kann bspw. ein Polarisations-Mismatching oder eine falsche Abstrahlcharakteristik durch die Antenne des Feldgerätes sein. Um diese Problematiken zu beheben, müsste die Einbaulage der Antenne und somit auch des Feldgerätes verändert werden. Dies ist aber oftmals nicht möglich, da das Feldgerät, bspw. wenn es als Grenzstandschalter ausgebildet ist und zum Überlaufschutz dient, sich genau an einer bestimmten Position befinden muss, und keine Veränderung zulässt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Funkabdeckung von Funk-Feldgeräten in für die Funkkommunikation ungünstigen Einbaupositionen zu erhöhen bzw. verbessern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das System der Automatisierungstechnik gemäß Patentanspruch 1.

Das erfindungsgemäße System der Automatisierungstechnik umfasst:

- ein Feldgerät der Automatisierungstechnik mit einer in oder an einem Feldgerätegehäuse angeordneten Antenne, welches dazu eingerichtet ist, Daten, insb. Mess- und/oder Stellwerte, drahtlos über die Antenne zu empfangen bzw. zu senden;

- eine Antennenanordnung umfassend zwei Antennen, die über ein Kabel, insb. ein Koaxialkabel, miteinander verbunden sind, wobei eine der beiden Antennen der Antennenanordnung derartig zu der Antenne des Feldgerätes angeordnet ist, dass sich diese im Nahfeld der Antennne des Feldgerätes befindet und wobei die andere der beiden Antennen der Antennenanordnung beabstandet hierzu, insb. im Fernfeld der Antenne des Feldgerätes, angeordnet ist, so dass über die Antennenanordnung die Daten, insb. Mess- und/oder Stellwerte drahtlos mit der Antenne des Feldgerätes kommuniziert werden können.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems der Automatisierungstechnik sieht vor, dass das System ferner eine Wetterschutzhaube umfasst, die über dem Feldgerät zum Schutz angebracht ist, wobei die im Nahfeld der Antenne des Feldgerätes angeordnete Antenne der Antennenanordnung an der Wetterschutzhaube, insb. an einer Wand der Wetterschutzhaube befestigt ist.

Eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems der Automatisierungstechnik sieht vor, dass das System ferner eine Wetterschutzhaube umfasst, die über dem Feldgerät zum Schutz angebracht ist, wobei die im Nahfeld der Antenne des Feldgerätes angeordnete Antenne der Antennenanordnung als Teil der Wetterschutzhaube ausgestaltet ist.

Insbesondere kann die Ausgestaltung vorsehen, dass die im Nahfeld der Antenne des Feldgerätes angeordnete Antenne der Antennenanordnung als Patchantenne mit einer, insb. rechteckigen Metallfläche ausgebildet ist und die Metallfläche Teil der Wetterschutzhaube ist. Ergänzend oder alternativ kann die Ausgestaltung vorsehen, dass eine metallische Wand der Wetterschutzhaube als Metallfläche der im Nahfeld der Antenne des Feldgerätes angeordneten Antenne der Antennenanordnung dient. Eine weitere alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems der Automatisierungstechnik sieht vor, dass das System ferner eine Halterung für das Feldgerät umfasst, wobei die im Nahfeld der Antenne des Feldgerätes angeordnete Antenne der Antennenanordnung an der Halterung für das Feldgerät befestigt ist.

Wiederum eine weitere alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems der Automatisierungstechnik sieht vor, dass die im Nahfeld der Antenne des Feldgerätes angeordnete Antenne der Antennenanordnung an einer Außenseite des Feldgerätegehäuses des Feldgerätes befestigt ist. Insbesondere kann die Ausgestaltung vorsehen, dass das Feldgerätegehäuse des Feldgerätes eine äußerliche Aufnahme zur Befestigung der im Nahfeld der Antenne des Feldgerätes angeordneten Antenne der Antennenanordnung aufweist und die die im Nahfeld der Antenne des Feldgerätes angeordnete Antenne der Antennenanordnung in der Aufnahme des Feldgerätegehäuses angeordnet ist.

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

Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines Systems der Automatisierungstechnik.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems der Automatisierungstechnik bestehend aus einem Feldgerät der Automatisierungstechnik 1 , einer Wetterschutzhaube 10 und einer Antennenanordnung 9.

Das Feldgerät 1 umfasst ein Feldgerätegehäuse 3 und eine Funkantenne 4, die, in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, äußerlich an dem Feldgerätegehäuse 3 befestigt ist. Alternativ kann die Antenne 4 aber auch in dem Feldgerätegehäuse 3 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Antenne 4 auch auf einer Leiterplatte, z.B. in Form einer entsprechend ausgestalteten Metallstruktur, einer noch näher zu beschreibenden, in dem Feldgerätegehäuse 3 angeordneten Feldgeräteelektronik 6 ausgebildet sein. Ferner kann das Feldgerät 1 , wie in Fig. 1 dargestellt, eine Feldgeräteschnittstelle 5 zum Anschließen des Feldgerätes 1 an eine übergeordnete Einheit 7 umfassen.

Über die Feldgeräteschnittstelle 5 kann eine drahtgebundene Verbindung zwischen dem Feldgerät der Automatisierungstechnik und der übergeordneten Einheit hergestellt werden. Eine derartige drahtgebundene Verbindung 8 kann bspw. eine 4..20 mA Stromschnittstelle bzw. Zweidrahtleitung mit digitalem Protokoll, z.B. HART sein. Durch die drahtgebundene Verbindung 8 können bspw., die seitens des Feldgerätes 7 erfassten Prozessdaten an die übergeordnete Einheit 7 übertragen werden. Über die drahtgebundene Verbindung können aber auch Parameterdaten, die zur Konfiguration bzw. Parametrierung des Feldgerätes 7 dienen, zwischen der übergeordneten Einheit 7 und dem Feldgerät bidirektional übertragen werden.

Ferner kann die Feldgeräteschnittstelle 5 auch dazu ausgelegt sein, dem Feldgerät bzw. einer noch näher zu beschreibenden Feldgeräteelektronik 6 Energie zuzuführen. Dies kann bspw. ebenfalls über die drahtgebundene Verbindung 8 erfolgen oder alternativ über eine separat ausgebildete Energieversorgungsleitung bzw. -leitungen.

Das Feldgerätegehäuse 3 des Feldgerätes ist vorzugsweise aus einem metallischen Material oder einem Kunststoff ausgebildet. Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an dem Feldgerätegehäuse 3 die Feldgeräteschnittstelle 5 und die Antenne 4 befestigt. Sowohl die Feldgeräteschnittstelle 5 als auch die Antenne 4 sind, bspw. in Form von Durchführungen, durch das Gehäuse von der internen Feldgeräteelektronik 6 nach außen verbunden.

Die innerhalb des Feldgerätegehäuses 3 angeordnete Feldgeräteelektronik 6 ist dazu eingerichtet, Messwerte, die von einer Sensoreinheit erfasst werden zu verarbeiten und über die Feldgeräteschnittstelle zu übertragen. Ferner ist die Feldgeräteelektronik 6 dazu eingerichtet, Daten über die Antenne drahtlos mit einer entsprechend ausgebildeten Gegeneinheit, bspw. einem mobilen Bediengerät, bidirektional zu übertragen. Die Daten können bspw. die Messwerte und/oder Parametrierungsdaten sein.

Zum Schutz vor wetterbedingten Einflüssen ist über dem Feldgerät 1 eine Wetterschutzhaube 10 angebracht. Die Wetterschutzhaube 10 kann aus mehreren Seitenwänden 10.1 und einer Deckenwand 10.2 bestehen. Die Wände 10.1 und 10.2 der Wetterschutzhaube können aus einem Metall und/oder einem Kunststoff gefertigt sein.

Das System der Automatisierungstechnik umfasst ferner die Antennenanordnung 9. Die Antennenanordnung 9 umfasst wiederum zwei Antennen 9.1 und 9.2, die über ein Kabel 9.3, insb. ein Koaxialkabel, miteinander verbunden sind. Eine erste der beiden Antennen der Antennenanordnung 9.1 ist derartig zu der Antenne des Feldgerätes 4 angeordnet, dass sich diese im Nahfeld der Antenne des Feldgerätes 4 befindet. In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel befindet sich die erste Antenne der Antennenanordnung 9.1 somit innerhalb der Wetterschutzhaube 10. Dies bedeutet, die erste Antenne 9.1 ist im Nahfeld der Antenne des Feldgerätes 4 angeordnet. Beispielsweise kann sie an einer Innenseite der Deckenwand 10.2 der Wetterschutzhaube 10 befestigt sein.

Die erste Antenne 9.1 ist über das Kabel 9.3 mit der zweiten Antenne der Antennenanordnung 9.2 verbunden. Die zweite Antenne 9.2 ist außerhalb des Nahfeldes, insbesondere im Fernfeld der Antenne des Feldgerätes 4 angeordnet, so dass über die Antennenanordnung 9 Daten drahtlos mit der Antenne des Feldgerätes 4 kommuniziert werden können.

Bei der ersten Antenne 9.1 kann es sich bspw. um eine Richtantenne handeln, die insofern eine anisotrope Strahlungscharakteristik aufweist, als dass zum Senden eine gesendete Energie in eine Richtstrahlung konzentriert wird und zum Empfangen eine maximale Empfindlichkeit in der Richtstrahlung liegt. Die erste Antenne 9.1 kann bspw. als Patchantenne ausgebildet sein, welche eine, vorzugsweise rechteckige Metallfläche mit einer Länge von A/2 aufweist, wobei A der Wellenlänge entspricht. In dem Fall, dass eine oder mehrere Wände 10.1 , 10.2 der Wetterschutzhaube zumindest teilweise aus einem Metall ausgebildet ist bzw. sind, kann in einer bevorzugten Ausgestaltung zumindest eine Teilfläche der metallischen Wand der Wetterschutzhaube als Metallfläche für die Patchantenne dienen. In anderen Worten, ein Teil der Wetterschutzhaube 10, nämlich eine metallische Teilfläche einer Wand ist auch Teil der Patchantenne.

Alternativ kann die erste Antenne der Antennenanordnung 9.1 aber auch an einer Halterung für das Feldgerät 1 im Nahfeld der Antenne des Feldgerätes 4 oder aber auch an einer Außenseite des Feldgerätegehäuses 3 befestigt sein, wobei das das Feldgerätegehäuse vorzugsweise eine äußerliche Aufnahme zur Befestigung der im Nahfeld der Antenne des Feldgerätes angeordneten ersten Antenne aufweist, in der die erste Antenne 9.1 an- bzw. eingebracht ist.

Bezugszeichenliste

Feldgerät

Sensoreinheit

Feldgerätegehäuse

Antenne des Feldgerätes

Feldgeräteschnittstelle

Feldgeräteelektronik

Übergeordnete Einheit

Drahtgebundene Verbindung

Antennenanordnung

Erste Antenne der Antennenanordnung

Zweite Antenne der Antennenanordnung

Verbindungskabel, insb. Koaxiales Verbindungskabel der

Antennenanordnung

Wetterschutzhaube

Seitenwand der Wetterschutzhaube

Deckenwand der Wetterschutzhaube