[发明专利]开关模块

说明书

背景技术

在过程控制应用中，阀门的位置是用于监控和决策的信息的重要因素。存在许多不同类型的阀门位置监控器和许多用于报告阀门位置的不同类型的机制。

发明内容

一种用于报告阀门位置的开关模块可结合多种输出报告的配置以向后兼容许多不同类型的监控或报告设备的替代品。开关模块可以使用干接点继电器或其他继电器来报告由机械或接近式传感器感应到的位置。干接点继电器可取代干接点、高端开关或低端开关的先前配置。在另一种替换结构中，继电器还可以连接到一个或多个NAMUR输出电路提供电流输出，如业界所知的，以代替干接点输出。

开关模块可以聚合成组，以提供单刀双掷、双刀单掷等开关替代品或例如用于冗余或备用报告的其他开关替代品。

附图说明

图1是一个现有技术控制系统的简化代表性框图；

图2是一个种简化代表性的现有技术干式开关的位置感应电路；

图3是一种简化代表性的现有技术NAMUR位置感应电路；

图4是在第一操作结构中一种简化代表性的开关模块；

图5是在第二操作结构中一种简化代表性的开关模块；

图6是在第三操作结构中一种简化代表性的开关模块；

图7是在第四操作结构中一种简化代表性的开关模块；以及

图8是一种配置和操作开关模块的方法的图示。

具体实施方式

尽管以下正文陈述了许多不同实施例的详细说明，但是应当理解说明书的法律范围是由本公开末尾陈述的权利要求书的文字来限定。该详细说明应被解释为仅是示例性的，而不描述每个可能的实施例，因为如果并非不可能，描述每个可能的实施例将是不切实际的。可以使用现有技术或本专利申请日之后开发的技术来实现许多替代的实施例，而这将仍落入权利要求书的范围。

还应当理解，除非在本专利中使用句子“如在此使用的术语‘____’”、“在这里限定为是指......”或类似的句子来特别定义一个术语，无论明示或暗示，不存在意图限制该术语的含义超出其平常或普通意义，并且这样的术语不应该被解释为限制在基于本专利的任何部分所作的任何陈述的范围内(除了权利要求的语言)。在这个意义上，在本专利末尾的权利要求中所述的任何术语是指在本专利中以与单一意义相一致的方式，这样做是为清楚起见，仅为了不使读者感到混淆，并且不意味着这样的权利要求术语以暗示或其他方式被限制于该单一意义。最后，除非通过陈述词语“装置”加功能而没有任何结构来定义一个权利要求要素，否则不意味着应用35U.S.C.§112第6款来解释任何权利要求要素的范围。

在许多工厂或其他过程控制环境中，能够使用多种自动化控制和／或反馈的不同形式，并且其可包括具有不同反馈或通知级别的基于电流和基于电压的信号。用于控制设备的输入和输出的不同组合可产生备用部件库存的库存管理问题。具有可配置输入格式的开关模块有助于处理不同控制应用中的向后兼容性。

图1是现有技术控制系统100的简化代表性框图。简化的控制系统100示出了阀门102，如可以在制造过程中找到的那样。阀门控制104可移动使得阀门102机械地打开或关闭。阀门控制106本身可以由一个电动机(未示出)或一个具有气动供应110的气动控制108进行操作。过程控制器130可以经由用于螺线管控制电路114的控制信号112来直接或间接地控制阀门102。该螺线管控制电路114可以包括电源适配器(未示出)以接受范围广泛的控制电压，交流和直流两者。在一些实施例中该范围可以从大约24伏到大约120伏。

控制过程的一部分是知道阀门的状态，最简单的是阀门打开或关闭。开关115能够用于向过程控制器130发送有关阀门102的状态的信息。在某些情况下由于临近阀门以及至过程控制器130的连接的实用性，开关115可以包括上面讨论的螺线管控制电路114。

开关115可以包括传感器118，其与阀门位置指示器116进行交互。下面将更详细地讨论传感器和与阀门位置指示器116的交互。

开关115也可以包括输出电路122。典型的输出电路包括一个公共连接124，一个当位置指示器116位于第一位置时连接到公共连接124的常闭连接126，和一个当位置指示器116处于第二位置时连接到公共连接124的常开连接。如已知的那样，在考虑了该特定过程控制器130的性能的情况下，这些连接124、126和128在一个特定系统中的特别应用取决于系统设计者。

存在几种类型的输出电路112。下面分别讨论相对于图2和3的两个示例性的输出电路。