(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (13) (1) T3 Int.Cl. G0B 19/042 (06.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 12/32 EP B1 (4) Tytuł wynalazku: Energooszczędne urządzenie sterujące dla urządzenia polowego () Pierwszeństwo: (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr /48 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 13/01 (73) Uprawniony z patentu: VEGA Grieshaber KG, Wolfach, DE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 ANDREAS ISENMANN, Haslach i.k., DE VOLKER ALLGAIER, Haslach i.k., DE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Oliwia Gąbka POLSERVICE KANCELARIA RZECZNIKÓW PATENTOWYCH SP. Z O.O. ul. Bluszczańska Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 P31244PL EP B1 Opis 1 2 Dziedzina wynalazku [0001] Wynalazek dotyczy układów pomiarowych w instalacjach technicznych, przykładowo do pomiaru stanu napełnienia, stanu granicznego, ciśnienia lub przepływu. W szczególności wynalazek dotyczy urządzenia sterującego dla urządzenia polowego, urządzenia polowego z urządzeniem sterującym, sposobu sterowania urządzeniem polowym, elementu programowego dla urządzenia sterującego oraz nośnika odczytywalnego komputerowo. Stan techniki [0002] Urządzenia polowe jako komponenty systemu monitorowania procesu pracują w instalacjach technicznych, aby przykładowo mierzyć stan napełnienia, stan graniczny lub ciśnienie w pojemniku lub też natężenie przepływu przez przewód. W tym celu niektóre z urządzeń polowych mają czujniki, za pomocą których są przeprowadzane właściwe pomiary. System monitorowania procesu może obejmować kolejne urządzenia polowe, które przykładowo służą do przekazania dalej i przetwarzania zarejestrowanych wartości mierzonych do urządzenia centralnego. Każde z urządzeń polowych ma urządzenie sterujące, za pomocą którego przykładowo można sterować czujnikiem lub za pomocą którego mogą być dalej przetwarzane względnie przekazywane wyniki pomiarowe czujnika. [0003] Do zasilania w energię pojedyncze urządzenia polowe są połączone ze źródłem prądu. Pojedyncze urządzenia polowe mogą być przykładowo przyłączone przez przewód do sieci elektrycznej, lub też, przykładowo gdy znajdują się w niedostępnych miejscach, mogą być połączone z baterią lub akumulatorem. [0004] Mimo że niektóre pomiary należy wykonywać tylko kilka razy dziennie, urządzenia polowe stosowane do pomiaru zużywają stosunkowo dużo energii. Gdy ponadto urządzenia polowe są zasilane z baterii, zużyte baterie muszą być regularnie wymieniane. Wymaga to nakładu konserwacyjnego. [000] US 06/01162 A1 ujawnia urządzenie polowe ze sterowaniem, które może być skonfigurowane tak, że może ono za pomocą sprzętu, oprogramowania lub obydwóch tych elementów sterować aktywnie swoim zużyciem prądu oraz może

3 P31244PL EP B1 sterować zużyciem prądu przyłączonych elementów polowych. W tym celu sterowanie może wprowadzić siebie lub każde pożądane przyłączone urządzenie polowe w tryb uśpienia o niskiej energii. 1 2 Streszczenie wynalazku [0006] Celem wynalazku jest udostępnienie urządzenia polowego niewymagającego wiele konserwacji i oszczędzającego koszty. [0007] Cel ten jest osiągany przez przedmiot zastrzeżeń niezależnych. Dalsze postaci wykonania wynalazku wynikają z zastrzeżeń zależnych. [0008] Według jednej postaci wykonania wynalazku urządzenie sterujące dla urządzenia polowego, które jest przykładowo wykonane dla pomiaru stanu napełnienia, stanu granicznego, ciśnienia lub przepływu, zawiera jednostkę sterującą do sterowania urządzeniem obiektowym i osobną jednostkę monitorującą, przy czym jednostka sterująca jest wykonana do przyjmowania według wyboru trybu pracy i trybu uśpienia, przy czym jednostka sterująca jest wykonana do tego, aby przed przyjęciem trybu uśpienia wysłać sygnał dezaktywacji do jednostki monitorującej, przy czym jednostka monitorująca jest wykonana do tego, aby wprowadzić jednostkę sterującą po odbiorze sygnału aktywacji w tryb pracy. [0009] Urządzenie sterujące dla urządzenia polowego ma jednostkę monitorującą oddzielną od jednostki sterującej do sterowania urządzeniem polowym, która to jednostka monitorująca, gdy jednostka sterująca znajduje się w stanie uśpienia, czeka na sygnał aktywacji, aby wprowadzić lub przeprowadzić jednostkę sterującą znowu w tryb pracy. [00] Przez to jednostka sterująca może być zoptymalizowana odnośnie swojej wydajności w trybie pracy a jednostka monitorująca może być optymalizowana w tym kierunku, aby podczas oczekiwania na sygnał aktywacji zużywać jak najmniej energii. W ten sposób można zmniejszyć zużycie energii przez urządzenie sterujące. [0011] Jednostka sterująca może służyć do sterowania komponentami elektrycznymi i/lub elektronicznymi, jak na przykład jednostka pomiarowa i/lub jednostka komunikacyjna urządzenia polowego. Jednostka pomiarowa służy przy tym do sterowania połączonym z urządzeniem obiektowym czujnikiem, to znaczy do ustalania wartości pomiarowych. Jednostka komunikacyjna jest wykonana do tego, aby wysyłać

4 P31244PL EP B1 1 2 określone przez jednostkę pomiarową wartości pomiarowe do odbiornika. Wysyłanie może następować przez przewód lub też drogą radiową. Odbiornik może być kolejnym urządzeniem obiektowym lub centralnym urządzeniem systemu monitorowania i/lub sterowania procesem, którego częścią składową lub komponentem jest urządzenie polowe. [0012] Przez to, że urządzenie sterujące obejmuje oddzielną względem jednostki sterującej jednostkę monitorującą, jednostka sterująca i jednostka monitorująca są wykonane jako różne komponenty jednostki sterującej i mogą być optymalizowane odnośnie swojej funkcji i w szczególności odnośnie zużycia energii. W trybie pracy, w którym jednostka sterująca jest aktywna i może przeprowadzać obliczenia i/lub komunikuje się z innymi komponentami urządzenia polowego, jednostka sterująca zużywa w porównaniu do stanu uśpienia względnie dużo energii. Fazy czasowe, w których jednostka sterująca znajduje się w trybie pracy, mogą być jednak w przypadku urządzenia sterującego dla urządzenia polowego względnie krótkie w porównaniu do faz, w których znajduje się ona w trybie uśpienia. Przykładowo jednostka sterująca może się znajdować tylko kilka sekund w trybie pracy dziennie, w których zleca ona przykładowo jednostce pomiarowej, aby zmierzyć stan napełnienia zbiornika, przetwarza potem te wartości pomiarowe dalej i przesyła urządzeniem komunikacyjnym do centralnej jednostki monitorującej. [0013] W pozostałym czasie jednostka sterująca znajduje się w stanie uśpienia, w którym może być ona przykładowo nawet wyłączona, i w którym zużywa mało energii. [0014] Jednostka monitorująca jest optymalizowana w tym kierunku, aby w sposób oszczędzający energię czekać na sygnał aktywacji lub też na z góry określone wydarzenie, aby wprowadzić jednostkę sterującą po odebraniu sygnału aktywacji lub wystąpieniu z góry określonego wydarzenia w tryb pracy. [001] Przykładowo jednostka sterująca i jednostka monitorująca mogą być procesorami, które zostały dobrane pod kątem ich zadań dla urządzenia sterującego. Jednostka sterująca może być wydajnym CPU, który został dobrany pod kątem swoich zdolności sterowania komponentami urządzenia polowego. Dodatkowo jednostka sterująca może mieć również własną pamięć oraz wiele interfejsów do różnych komponentów urządzenia sterującego. [0016] Natomiast jednostka monitorująca może być mikrokontrolerem, przykładowo

5 P31244PL EP B1 1 2 Low-Power-μC, który jest dobrany pod kątem swojego zużycia energii i który przeznaczony do tego, aby wykonać tylko określone funkcje, jak na przykład przeprowadzenie jednostki sterującej w tryb pracy i czekanie na sygnał aktywacji. [0017] Wiele czipów mikroprocesorowych i pamięciowych ma zaimplementowane już przez producenta tryby oszczędzania prądu do obniżenia zużycia energii. Różne odbiorniki prądu elektrycznego są przy tym przykładowo w nich wolniej eksploatowane lub są wyłączane. Wydajne CPU mają tylko warunkowe możliwości, aby obniżyć zużycie prądu lub mają w trybie oszczędzania prądu mimo to względnie wysokie zużycie energii. Małe mikrokontrolery mogą w stanie standby pobierać bardzo niski prąd. W tym celu są oferowane szczególne mikrokontrolery (na przykład MSP 4 od Texas Instruments). Są one jednak wyposażone w małą pamięć i nie nadają się więc do zastosowania w dużym zapotrzebowaniu na obliczenia, jak na przykład sterowanie całym urządzeniem polowym. [0018] Mimo już wcześniej zaimplementowanych trybów oszczędzania prądu zużycie prądu urządzenia polowego z wydajnym CPU nie może być obniżone do poziomu, tak, że przykładowo może być zasilane baterią i bateria nie musi być ciągle wymieniana. [0019] Przez rozwiązanie według wynalazku może być zmniejszone zużycie prądu urządzenia sterującego dla urządzenia polowego do wartości ułamka i tym samym może być wyraźnie zwiększona żywotność baterii. Mimo to jest możliwe pobranie wartości pomiarowej po z góry zdefiniowanym wydarzeniu, jak przykładowo zdefiniowana siatka czasowa lub inne wydarzenie, jak przykładowo przy niskim stanie naładowania baterii. Gdy przykładowo wydajny CPU zostanie całkowicie wyłączony, zapotrzebowanie na prąd może być wyraźnie zmniejszone względem znanych systemów. [00] Według jednej postaci wykonania wynalazku jednostka monitorująca jest wykonana do tego, aby wprowadzić jednostkę sterującą w tryb uśpienia po otrzymaniu sygnału dezaktywacji. Przez to może być dokonane całkowite wyłączenie jednostki sterującej przez jednostkę monitorującą. Gdy jednostka monitorująca całkowicie zdezaktywuje jednostkę sterującą, pobór prądu względnie pobór energii jednostki sterującej może być obniżona w trybie uśpienia do 0. [0021] Alternatywnie do tego, jest możliwe, że jednostka sterująca po wysłaniu sygnału dezaktywacji do jednostki monitorującej wyłączy się samodzielnie.

6 P31244PL EP B1 1 2 [0022] Według jednej postaci wykonania wynalazku urządzenie sterujące zawiera zasilanie do zasilania prądem jednostki sterującej i jednostki monitorującej, przy czym jednostka monitorująca jest wykonana do tego, aby wprowadzić jednostkę sterującą w tryb pracy przez to, że łączy ona jednostkę sterującą z zasilaniem prądem. [0023] Dzięki temu może być osiągnięte to, że jednostka sterująca w trybie uśpienia jest oddzielona od zasilania i nie może pobierać prądu. Tym samym zużycie energii jednostki sterującej jest jeszcze bardziej obniżone względem zużycia energii jednostki sterującej w trybie oszczędności energii. [0024] Według jednej postaci wykonania wynalazku jednostka monitorująca może być zasilana prądem oddzielnie względem jednostki sterującej. W tym celu zasilanie może mieć przykładowo automatycznie przełączalne jednostki zasilania dla pojedynczych komponentów urządzenia sterującego, jak na przykład jednostki sterującej, jednostki monitorującej, jednostki pomiarowej i jednostki komunikacyjnej. [002] Według jednej postaci wykonania wynalazku jednostka monitorująca może być wykonana również do tego, aby wprowadzić jednostkę sterującą w tryb uśpienia przez to, że oddziela ona jednostkę sterującą od zasilania prądem. [0026] Według jednej postaci wykonania wynalazku zasilanie może mieć przyłącze, jak przykładowo przewód, który jest połączony z siecią elektryczną. [0027] Według jednej postaci wykonania wynalazku zasilanie może obejmować zasobnik energii, jak na przykład baterię lub akumulator. [0028] Według jednej postaci wykonania wynalazku urządzenie sterujące zawiera ponadto monitorowanie energii, przy czym monitorowanie energii jest wykonane do tego, aby wysyłać sygnał aktywacji do jednostki monitorującej, gdy stan ładowania zasobnika energii przekroczy z góry określoną wartość. Przykładowo zasobnik energii może być ładowany energią przez moduł solarny urządzenia polowego. Tylko wtedy, gdy zasobnik energii osiągnął stan naładowania, w którym jest zgromadzona wystarczająca ilość energii w zasobniku energii, aby aktywować urządzenie sterujące, ustalić wartość pomiarową i wysłać tę wartość pomiarową przykładowo do odbiornika, jednostka monitorująca aktywuje jednostkę sterującą, tak, że może ona zrealizować opisane wcześniej funkcji. Następnie jednostka sterująca przyjmuje znowu stan uśpienia i zasobnik energii może być znowu ładowany. [0029] Według jednej postaci wykonania wynalazku monitorowanie energii jest

7 P31244PL EP B1 1 2 wykonane do tego, aby wysyłać sygnał aktywacji do jednostki monitorującej, gdy stan rozładowania zasobnika energii spadnie poniżej z góry zdefiniowanej wartości. W tym przypadku jednostka sterująca może przykładowo wysłać wiadomość do centralnej jednostki monitorującej, że zasobnik energii, jak przykładowo bateria lub akumulator, musi zostać wymieniony. Z góry zdefiniowany stan ładowania może być jednak również wybrany tak, że dodatkowo lub alternatywnie może być jeszcze ustalana ostania wartość pomiarowa, zanim nie będzie już wystarczająco dużo energii do ustalenia wartości pomiarowej i wysłania wartości pomiarowej do centralnego urządzenia monitorującego. [00] Według jednej postaci wykonania wynalazku urządzenie sterujące zawiera zadajnik czasu, przy czym zadajnik czasu jest wykonany do tego, aby w zadanym czasie albo po upływie zadanego czasu wysłać sygnał aktywacji do jednostki monitorującej. Przykładowo jednostka sterująca mogłaby być obudzona po upływie godziny lub o każdej pełnej godzinie, aby określić wartość pomiarową i przesłać ją dalej. [0031] Według jednej postaci wykonania wynalazku jednostka sterująca jest wykonana do tego, aby przekazać zadajnikowi czasu zadany czas względnie zaprogramować w zadajniku czasu zadany czas. [0032] Jednostka sterująca może być wykonana do tego, aby uruchomić zadajnik czasu. Przykładowo jednostka sterująca uruchamia zadajnik czasu przed wysłaniem sygnału dezaktywacji. Następnie jednostka sterująca jest w zadanym czasie lub po upływie zadanego czasu znowu aktywowana przez jednostkę monitorującą. [0033] Według jednej postaci wykonania wynalazku urządzenie sterujące obejmuje przełącznik, przy czym sygnał aktywacji jest wysyłany przez manualne wywołanie przełącznika do jednostki monitorującej. Przez to jednostka sterująca może być aktywowana również wtedy, gdy technik konserwator chce zbadać stan urządzenia sterującego względnie całego urządzenia polowego. [0034] Według jednej postaci wykonania wynalazku jednostka monitorująca jest wykonana do tego, aby kolejne komponenty urządzenia polowego po odebraniu sygnału dezaktywacyjnego wyłączyć albo przeprowadzić w stan uśpienia. Pobór energii urządzenia sterującego może być dalej zredukowane przez dezaktywację kolejnych komponentów, jak przykładowo jednostki pomiarowej lub jednostki komunikacyjnej. [003] Według jednej postaci wykonania wynalazku jednostka monitorująca jest

8 P31244PL EP B1 1 2 wykonana do tego, aby włączać kolejne komponenty po otrzymaniu sygnału aktywacji lub aby przeprowadzić je w tryb pracy. [0036] Według jednej postaci wykonania wynalazku urządzenie sterująca może być również wykonane do tego, aby wyłączać albo przeprowadzić tryb uśpienia kolejne komponenty urządzenia polowego przed wysłaniem sygnału dezaktywacji. [0037] Według jednej postaci wykonania wynalazku jednostka sterująca również może być wykonana do tego, aby kolejne komponenty włączać lub przeprowadzać w tryb pracy po aktywacji jednostki sterującej. [0038] Przykładowo włączanie względnie wyłączanie kolejnym komponentów może następować przez przełączanie automatycznie przełączalnych jednostek zasilających zasilania energią. Tym samym również pobór prądu kolejnych komponentów może być podczas trybu uśpienia jednostki sterującej obniżony do 0. [0039] Według jednej postaci wykonania wynalazku jednostka monitorująca jest wykonana do tego, aby po wyłączeniu jednostki sterującej przejść w tryb oszczędzania prądu i po odbiorze sygnału aktywacji zakończyć tryb oszczędzenia prądu. Przez to mogą być stosowane przykładowo zaimplementowane przez producenta tryby oszczędzania prądu, aby dalej obniżyć pobór prądu urządzenia sterującego. [0040] Wynalazek dotyczy również urządzenia polowego z urządzeniem sterującym według wynalazku. Takie urządzenie polowe może być przykładowo systemem pomiaru stanu napełnienia lub radarem stanu napełnienia. Urządzenie polowe może mieć czujnik, który jest wykonany przykładowo do pomiaru stanu napełniania, stanu granicznego lub ciśnienia w zbiorniku lub do pomiaru przepływu w przewodzie. [0041] Tego rodzaju urządzenie polowe jest w stanie pracować przy bardzo niskim zaopatrzeniu w prąd, ewentualnie zasilane baterią lub akumulatorem. Wydajny CPU może być przy tym sterowany przez jednostkę oszczędzania prądu lub jednostkę monitorującą, aby przy występującym wydarzeniu został przez nią włączony. Jednostka monitorująca może również wyłączać interfejsy komunikacyjne (GSM, ethernet lub podobne) oraz jednostkę pomiarową lub czujnik, aby osiągnąć bardzo niski prąd trybu standby urządzenia polowego. [0042] Wynalazek dotyczy również zastosowania osobnej jednostki monitorującej do dezaktywacji jednostki sterującej urządzenia polowego. [0043] Wynalazek dotyczy również sposobu sterowania urządzeniem polowym.

9 P31244PL EP B1 1 2 Według jednej postaci wykonania wynalazku sposób obejmuje kroki: Przyjęcie trybu uśpienia przez jednostkę sterującą; wysłanie sygnału dezaktywacji z jednostki sterującej do jednostki monitorującej przed przyjęciem trybu uśpienia; odebranie sygnału aktywacji przez jednostkę monitorującą; przeprowadzenie jednostki sterującej w tryb pracy przez jednostkę monitorującą po odebraniu sygnału aktywacji. [0044] Według jednej postaci wykonania wynalazku sposób obejmuje ponadto krok: przeprowadzenie lub przełączenie jednostki sterującej w tryb uśpienia przez jednostkę monitorującą po odebraniu sygnału dezaktywacji. [004] Według jednej postaci wykonania wynalazku sposób obejmuje ponadto krok: wysłanie sygnału aktywacji przez zadajnik czasu do jednostki monitorującej w zadanym czasie lub po upływie zadanego czasu. [0046] Wynalazek dotyczy również elementu programowego dla urządzenia sterującego urządzenia polowego, który, gdy jest wykonywany przez urządzenie sterujące, realizuje sposób według wynalazku. [0047] Wynalazek dotyczy również medium odczytywalnego komputerowo, na którym jest zapamiętany element programowy. [0048] Nośnik odczytywalny komputerowo może być dyskietką, dyskiem twardym, CD lub DVD, urządzeniem pamięciowym USB (Universal Serial Bus), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory) i EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory). Medium odczytywalne komputerowo może być również siecią komunikacji danych, jak na przykład internetem, który umożliwia download kodu programu. [0049] Poniżej są szczegółowo opisywane przykłady wykonania wynalazku z odniesieniem do załączonych Figur. Krótki opis Figur [000] Fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie polowe według przykładu wykonania wynalazku. Fig. 2 przedstawia diagram przepływowy, który stanowi sposób sterowania dla urządzenia polowego według przykładu wykonania wynalazku. Fig. 3 przedstawia schematycznie budowę jednostki sterującej według przykładu

10 P31244PL EP B1 wykonania wynalazku. Fig. 4 przedstawia schematycznie budowę jednostki sterującej według kolejnego przykładu wykonania wynalazku. Fig. przedstawia schematycznie budowę urządzenia sterującego według kolejnego przykładu wykonania wynalazku. 1 2 Szczegółowy opis przykładów wykonania [001] Ilustracje figur są schematyczne i nie w skali. W poniższym opisie figur są dla tych samych lub podobnych elementów używane te same oznaczenia odsyłające. [002] Fig. 1 przedstawia urządzenie polowe, które jest przymocowane do zbiornika 12 i jest przykładowo wykonane jako radar stanu napełnienia. Urządzenie polowe jest przykładowo za pomocą płyty montażowej 14 przymocowane przy otworze 16 zbiornika, przez który wystaje czujnik 18 do wnętrza zbiornika 12. Względem płyty montażowej 14 po przeciwnej stronie czujnika 18 znajduje się obudowa, w której wnętrzu jest umieszczone urządzenie sterujące 22 dla urządzenia polowego. Urządzenie sterujące 22 w obszarze zewnętrznym zbiornika 12 może być połączone z anteną 24, aby drogą radiową wymienić dane z odbiornikiem. Ponadto urządzenie sterujące 22 może być połączone z przewodem 26 do komunikacji danych i/lub zasilania energią. [003] Urządzenie sterująca 22 zawiera jednostkę sterującą 28 i oddzielną względem niej jednostkę monitorującą. [004] Fig. 2 przedstawia diagram przepływowy przedstawiający sposób sterowania urządzeniem polowym z Fig. 1. [00] Podczas kroku S przedstawiony na Fig. 1 radar stanu napełnienia znajduje się w trybie oszczędzania energii, w którym pobór energii urządzenia sterującego 22 jest mocno zredukowany. W trybie oszczędzania energii jednostka sterująca 28 znajduje się w stanie uśpienia i jest wyłączona. Jednostka monitorująca czeka na sygnał aktywacji z zadajnika czasu. [006] W kroku S12 jednostka monitorująca odbiera sygnał aktywacji zadajnika czasu. [007] W kroku S14 jednostka sterująca 28 jest budzona przez osobną jednostkę monitorującą, przez to, że jest ona łączona z zasilaniem energią 26 urządzenia

11 P31244PL EP B1 1 2 polowego. [008] W kroku S16 jednostka sterująca 28 realizuje różne funkcje sterowania dla urządzenia obiektowe polowego. Zleca ona przykładowo jednostce pomiarowej urządzenia polowego, aby przez antenę rogową 18 wysłać sygnał radarowy do wnętrza pojemnika 12 oraz aby zarejestrować odbity sygnał. Jednostka sterująca 28 przetwarza sygnały powstające w czujniku 18 i wysyła określoną wartość pomiarową drogą radiową i przez antenę 24 do komputera centralnego. [009] W kroku S18 jednostka sterująca 28 programuje zadajnik czasu, w której chwili powinien zacząć się następny tryb pracy i wysyła sygnał dezaktywacji do jednostki monitorującej. [0060] W kroku S jednostka monitorująca przestawia jednostkę sterującą 28 znowu w tryb uśpienia przez to, że oddziela ją od zasilania energią 26 urządzenia sterującego 22. Sposób jest kontynuowany w korku S. [0061] Fig. 3 przedstawia schematycznie budowę urządzenia sterującego 22a, które może być wbudowane w urządzenie sterujące 22 w urządzeniu obiektowym. Urządzenie sterujące 22a zawiera jednostkę sterującą 28, która zawiera CPU z pamięcią i interfejsami. Jednostka sterująca 28 może przez przewód sygnałowy 32 wysłać sygnał dezaktywacji do jednostki monitorującej, tutaj mikrokontrolera niskiej mocy. [0062] Urządzenie sterujące 22a zawiera zasilanie prądem 34a, które ma zasobnik 36 energii w postaci baterii lub akumulatora oraz dwie [0063] jednostki 38 i 40 zasilania, które są przez wspólny przewód prądowy 42 lub magistralę DC 42 połączone z zasobnikiem 36 energii. Jednostka monitorująca jest zasilana prądem przez jednostkę zasilającą 38 przez przewód prądowy 44. Jednostka sterująca 28 jest zasilana prądem przez jednostkę zasilającą 40 przez przewód prądowy 46. [0064] Jednostka zasilająca 40 może być przełączana automatycznie. W stanie wyłączonym lub zdezaktywowanym zasilanie prądem od magistrali DC 42 do przewodu prądowego 46 jest przerwane. W stanie włączonym lub aktywnym jednostki 40 zasilania prąd może być przewodzony z magistrali DC 42 przez przewód prądowy 46 do jednostki sterującej 28. Przez przewód sygnałowy 48 jednostka monitorująca może wysłać sygnał wyłączenia względnie włączenia do jednostki zasilającej 40, po czym dokonuje ona każdorazowo włączenia względnie przełączenia na stan włączony

12 P31244PL EP B1 1 2 względnie wyłączony. [006] Urządzenie sterujące 22a ma jednostkę pomiarową 0 oraz interfejs komunikacyjny 2, przez który przewody sygnałowe 4 i 6 tworzą z jednostką sterującą 28 dwukierunkową komunikację danych. Tak jak jednostka sterująca 28, jednostka pomiarowa 0 i jednostka komunikacyjna 2 są przez przewody prądowe 8 względnie 60 połączone z jednostką zasilającą 40. Tak samo jak przewód prądowy 46, przewody prądowe 8 i 60 są w wyłączonym stanie jednostki zasilającej 40 oddzielone od magistrali DC 42. W stanie włączonym jednostki zasilającej 40 jednostka pomiarowa 0 i jednostka komunikacyjna 2 mogą być zasilane prądem przez przewody 8 i 60. Przez wysyłanie sygnału włączenia względnie wyłączenia przez przewód 48 jednostka monitorująca może tym samym równocześnie włączać i wyłączać jednostkę sterującą 28, jednostkę pomiarową 0 i jednostkę komunikacyjną 2, względnie oddzielać je od zasilania prądem lub łączyć je z nim. [0066] Urządzenie sterujące 22a ma zadajnik czasu w postaci zegara 62 czasu rzeczywistego, który przez przewód prądowy 64 może być zasilany prądem przez jednostkę zasilającą 38. Przez przewód sygnałowy 66 urządzenie sterujące 28 może programować zegar 62 czasu rzeczywistego i może przy tym nastawić alarm lub zadany czas w zegarze 62 czasu rzeczywistego. Przez przewód sygnałowy 68 zegar 62 czasu rzeczywistego może wysłać alarm zegara czasu rzeczywistego względnie sygnał aktywacji do jednostki monitorującej. [0067] Urządzenie sterujące 22a pracuje w następujący sposób. Po tym, gdy został przekazany komunikat przez jednostkę komunikacyjną 2, jednostka sterująca 28 programuje w zegarze 62 czasu rzeczywistego czas alarmu dla następnego zaplanowanego wysłania wiadomości. W wiadomości może być przykładowo zakodowana właśnie zmierzona wartość pomiarowa. Następnie jednostka sterująca 28 sygnalizuje przez przewód sygnałowy 32 za pomocą sygnału dezaktywacji jednostce monitorującej, że może być aktywowany tryb oszczędzania prądu względnie tryb uśpienia. Jednostka monitorująca wyłącza za pomocą sygnału wyłączenia przez przewód sygnałowy 48 jednostkę 40 zasilania jednostki komunikacyjnej 2, jednostki pomiarowej 0 i jednostki sterującej 28 i opcjonalnie kolejne komponenty, jak przykładowo zewnętrzny flash i RAM. Następnie aktywne są jeszcze tylko zegar 62 czasu rzeczywistego, jednostka monitorująca i jednostka zasilająca 38. Teraz sama

13 P31244PL EP B1 1 2 jednostka monitorująca przechodzi w tryb oszczędzania prądu i czeka na sygnał alarmowy lub sygnał aktywacji zegara 62 czasu rzeczywistego przez przewód sygnałowy 68. Ten sygnał alarmowy lub sygnał aktywacji budzi najpierw jednostkę monitorującą, po czym wysyła ona przez przewód sygnałowy 48 sygnał włączenia do jednostki 40 zasilania i tym samym włącza względnie aktywuje jednostkę 40 zasilania jednostki sterującej 28 oraz jednostki pomiarowej 0 i jednostki komunikacyjnej 2 i opcjonalnie kolejne komponenty jak na przykład zewnętrzny flash i RAM. Główny CPU 28 względnie jednostka sterująca 28 może teraz ponownie wysłać wiadomość, aby następnie znowu zostać przestawiona w tryb uśpienia. [0068] Urządzenie sterujące 22a może ponadto zawierać przycisk względnie przełącznik przyciskowy 70 i/lub komparator 72. Przełącznik przyciskowy 70 i komparator 72 mogą przez przewód sygnałowy 74 wysłać sygnał aktywacji do jednostki monitorującej. [0069] Aby umożliwić aktywację urządzenia sterującego 22a również oprócz wystąpienia wywołanego przez zegar 62 czasu rzeczywistego sygnału aktywacyjnego, jednostka monitorująca może być aktywowana nie tylko przez alarm zegara 62 czasu rzeczywistego, lecz również przez inne sygnały. Sygnał monitorujący jest przy tym wysyłany przez przełącznik przyciskowy 70 do jednostki monitorującej, gdy przełącznik przyciskowy 70 jest aktywowany manualnie, co wtedy prowadzi do manualnego wywołania wysłania komunikatu przez jednostkę komunikacyjną 2 lub przez to, że komparator zmierzy minimalne napięcie naładowania akumulatora 36, co prowadzi do wywołania komunikatu przy osiągnięciu minimalnego napięcia naładowania. [0070] Oprócz wysłania komunikatu jako aktywności wykonanego przez jednostkę sterującą 28 mogą być realizowane dowolne działania urządzenia polowego, które wymagają wydajnego CPU 28. Poza tym wydajny CPU 28 znajduje się w trybie uśpienia, aby optymalizować całkowite zapotrzebowanie na energię urządzenia sterującego 22a. [0071] Fig. 4 przedstawia alternatywny przykład wykonania urządzenia sterującego 22b z budową schematyczną, tak jak może być ono również wbudowane analogicznie do urządzenia sterującego 22a w urządzenie polowe. Pokazane na Fig. 4 elementy z tymi samymi oznaczeniami odsyłającymi jakie mają elementy na Fig. 3 mogą mieć

14 P31244PL EP B1 1 2 właściwości i funkcje opisane w odniesieniu do Fig. 3. [0072] W przeciwieństwie do urządzenia sterującego 22a urządzenie sterujące 22b zawiera zamiast jednostki zasilającej 40 trzy oddzielne jednostki 40a, 40b i 40c zasilania prądem, które są połączone z magistralą DC 42. Dokładnie jak jednostka 40 zasilania jednostki zasilania 40a, 40b i 40c mogą być przełączane automatycznie. Jednostka 40b zasilania może przy tym analogicznie do jednostki 40 zasilania z Fig. 3 odbierać sygnał włączenia względnie wyłączenia przez przewód 48 od jednostki monitorującej. [0073] Włączanie i wyłączanie jednostek zasilających 40a i 40c przejmuje w urządzeniu sterującym 22b jednak jednostka sterująca 28 w ten sposób, że wysyła ona przez przewody sygnałowe 80 i 82 sygnały włączenia lub wyłączenia do jednostki zasilającej 40a względnie 40c. Jednostka sterująca 28 określa najpierw, które zewnętrzne komponenty, jak przykładowo jednostka pomiarowa 0 lub jednostka komunikacyjna 2, są oddzielane od zasilania prądem, zanim jednostka monitorująca oddzieli od zasilania prądem 34b jednostkę sterującą 28 i inne komponenty, jak przykładowo zewnętrzny flash i RAM. [0074] Zasilanie prądem 34b urządzenia sterującego 22b obejmuje przy tym zasobnik 36 energii, jednostkę zasilającą 38 oraz jednostki zasilające 40a, 40b i 40c. [007] Fig. przedstawia kolejny przykład wykonania urządzenia sterującego 22c, które może być wbudowane analogicznie do urządzenia sterującego 22a w urządzenie polowe. Przedstawione na Fig. elementy z tymi samymi oznaczeniami odsyłającymi jak elementy przedstawione na Fig. 3 lub Fig. 4 mogą mieć właściwości i funkcje opisane w odniesieniu do Fig. 3 lub Fig. 4. [0076] W przedstawionym na Fig. urządzeniu sterującym 22c może zachodzić dwukierunkowa komunikacja między urządzeniem sterującym 28 i jednostką monitorującą przez przewód sygnałowy 32. [0077] Może być to z jednej strony wykorzystane do tego, aby poinformować o trybie uśpienia jednostki sterującej 28 jednostkę monitorującą. Jednostka sterująca 28 może wyłączyć się wówczas sama przez to, że przekazuje ona sygnał wyłączenia przez przewód sygnałowy 84 do jednostki zasilającej 40b. Przy wydarzeniu, które może być wywołane przez zegar 62 czasu rzeczywistego lub kolejne komponenty 70, 72 urządzenia sterującego 22c, jednostka monitorująca przekazuje sygnał włączenia

15 P31244PL EP B1 1 przez przewód sygnałowy 48 do jednostki zasilającej 40b, tak, że jednostka monitorująca ponownie włącza jednostkę sterującą 28. [0078] Z drugiej strony dwustronna komunikacja może być użyta do tego, aby przekazać generowane w jednostce monitorującej dane do jednostki sterującej 28, przykładowo wtedy, gdy jednostka monitorująca może realizować dodatkowe zadania pomiarowe lub rejestrowania. Jednostka monitorująca może ewentualnie sama generować lub wywoływać wydarzenia. Stan jednostki sterującej 28 względnie stan całego systemu 22c może być zapisany w jednostce monitorującej. Jednostka monitorująca może być również parametryzowana lub kalibrowana przez jednostkę sterującą 28. [0079] Jednostka sterująca 28 i jednostka monitorująca mogą zawierać EPROMy, na których są zapamiętane programy, dzięki którym mogą być realizowane sposoby opisane w odniesieniu do Figur, w których są wykonywane programy przez jednostkę sterującą 28 i jednostkę monitorującą. [0080] Należy jako uzupełnienie zwrócić uwagę na to, że słowo obejmujący nie wyklucza innych elementów lub kroków a liczba pojedyncza nie wyklucza liczby mnogiej. Poza tym zwraca się uwagę na to, że cechy lub kroki, które zostały opisane w odniesieniu do jednego z powyższych przykładów wykonania, mogą być również stosowane w połączeniu z innymi cechami lub krokami innych opisanych powyżej przykładów wykonania. Oznaczeń odsyłających w zastrzeżeniach nie należy postrzegać jako ograniczenia. VEGA Grieshaber KG Pełnomocnik:

16 P31244PL EP B1 Zastrzeżenia patentowe Urządzenie sterujące (22) dla urządzenia polowego (), zawierające: jednostkę sterującą (28) do sterowania urządzeniem polowym, oraz osobną jednostkę monitorującą (), przy czym jednostka sterująca (28) jest wykonana do przyjmowania według wyboru trybu pracy i trybu uśpienia; przy czym jednostka sterująca (28) jest wykonana do tego, aby przed przyjęciem trybu uśpienia wysłać sygnał dezaktywacji do jednostki monitorującej (); przy czym jednostka monitorująca () jest wykonana do tego, aby wprowadzić jednostkę sterującą (28) po odebraniu sygnału aktywacji w tryb pracy, znamienne tym, że jednostka monitorująca () jest dostosowana do tego, aby oddzielić jednostkę sterującą (28) w trybie uśpienia od zasilania prądem (36, 38, 40). 2. Urządzenie sterujące (22) według zastrzeżenia 1, przy czym jednostka monitorująca () jest wykonana do tego, aby wprowadzać jednostkę sterującą (28) po odebraniu sygnału dezaktywacji w tryb uśpienia. 3. Urządzenie sterujące (22) według zastrzeżenia 1 albo 2, zawierające ponadto: zasilanie prądem (36, 38, 40) do zasilania w prąd jednostki sterującej (28) i jednostki monitorującej (), przy czym jednostka monitorująca () jest wykonana do tego, aby wprowadzić jednostkę sterującą (28) w tryb pracy przez to, że łączy ona jednostkę sterującą z zasilaniem (36, 38, 40). 4. Urządzenie sterujące według jednego z poprzednich zastrzeżeń, przy czym zasilanie prądem obejmuje zasobnik (36) energii.. Urządzenie sterujące według zastrzeżenia 4, zawierające ponadto: monitorowanie (72) energii, przy czym monitorowanie (72) energii jest wykonane do tego, aby wysyłać sygnał aktywacji do jednostki monitorującej (), gdy stan naładowania zasobnika (36) energii przekroczy z góry określoną wartość, przy czym monitorowanie (72) energii jest wykonane do tego, aby wysłać sygnał aktywacji do jednostki monitorującej (), gdy stan rozładowania zasobnika

17 P31244PL EP B1 1 2 (36) energii spadnie o z góry określoną wartość. 6. Urządzenie sterujące (22) według jednego z poprzednich zastrzeżeń, obejmujące ponadto: zadajnik (62) czasu, przy czym zadajnik (62) czasu jest wykonany do tego, aby w zadanym czasie albo po upływie zadanego czasu wysłać sygnał aktywacji do jednostki monitorującej (), przy czym jednostka sterująca (28) jest wykonana do tego, aby przekazać zadajnikowi (62) czasu zadany czas. 7. Urządzenie sterujące (22) według jednego z poprzednich zastrzeżeń, obejmujące ponadto: przełącznik(70), przy czym sygnał aktywacji jest wysyłany przez manualne wywołanie przełącznika (70) do jednostki monitorującej (). 8. Urządzenie sterujące (22) według jednego z poprzednich zastrzeżeń, przy czym jednostka monitorująca () jest wykonana do tego, aby wyłączać kolejne komponenty (0, 2) urządzenia polowego po odbiorze sygnału dezaktywacji, przy czym jednostka monitorująca () jest wykonana do tego, aby włączać kolejne komponenty (0, 2) po odbiorze sygnału aktywacji. 9. Urządzenie sterujące (22) według jednego z poprzednich zastrzeżeń, przy czym jednostka sterująca (28) jest wykonana do tego, aby wyłączać inne komponenty (0, 2) urządzenia polowego przed wysłaniem sygnału dezaktywacji, przy czym jednostka sterująca (28) jest wykonana do tego, aby włączać inne komponenty (0, 2) po aktywacji jednostki sterującej (28).. Urządzenie polowe () z urządzeniem sterującym (22) według jednego z zastrzeżeń 1 do Sposób sterowania urządzeniem polowym (), obejmujący kroki: przyjęcie trybu uśpienia przez jednostkę sterującą (28); wysłanie sygnału dezaktywacji z jednostki sterującej (28) do osobnej jednostki monitorującej () przed przyjęciem trybu uśpienia;

18 P31244PL EP B1 oddzielenie jednostki sterującej (28) w trybie uśpienia od zasilania prądem (36, 38, 40) przez jednostkę monitorującą(); odebranie sygnału aktywacji przez jednostkę monitorującą (); przeprowadzenie jednostki sterującej (28) w tryb pracy przez jednostkę monitorującą () po odebraniu sygnału aktywacji. 12. Sposób według zastrzeżenia 12, obejmujący ponadto krok: przeprowadzenie jednostki sterującej (28) w tryb uśpienia przez jednostkę monitorującą () po odebraniu sygnału dezaktywacji. 13. Element programowy dla urządzenia sterującego (22) dla urządzenia polowego, który, gdy jest wykonywany przez urządzenie sterujące (22), realizuje sposób według jednego z zastrzeżeń 12 lub Medium odczytywalne komputerowo, na którym jest zapamiętany element programowy według zastrzeżenia VEGA Grieshaber KG Pełnomocnik:

19 P31244PL EP B1

20 P31244PL EP B1

21 P31244PL EP B1

22 P31244PL EP B1

23 P31244PL EP B1