[发明专利]控制信号保护设备

权利要求书

1.一个具有第一操作模式和第二操作模式的控制信号保护设备，包括：

第一端，其把所述信号保护设备连接至控制系统，其中所述控制系统提供控制信号；

第二端，其把所述信号保护设备连接至现场设备；

储能元件，其用于临时累积电能；和

开关电路，其用于控制所述信号保护设备的操作模式，其中

在所述第一操作模式，电能被储存在所述储能元件中；并且在所述第二操作模式，存储在所述储能元件中的电能被提供至所述第二端。

2.根据权利要求1所述的控制信号保护设备，其中，所述储能元件包括至少一个电容。

3.根据权利要求1所述的控制信号保护设备，其中，所述储能元件包括第一电容和第二电容，并且其中电能被从所述第一电容和从所述第二电容提供至所述输出端。

4.根据权利要求1所述的控制信号保护设备，其中，所述开关电路响应于进入到所述信号保护设备内的输入电流的变化，控制所述操作模式。

5.根据权利要求1所述的控制信号保护设备，进一步包括电流监控电路，其中所述电流监控电路：

当进入到所述信号保护设备内的电流低于阈值时，使得所述控制信号保护设备从所述第一操作模式转变成所述第二操作模式；

当进入到所述信号保护设备内的电流高于所述阈值时，使得所述控制信号保护设备从所述第二操作模式转变成所述第一操作模式。

6.根据权利要求5所述的控制信号保护设备，其中，所述阈值是2mA。

7.根据权利要求1所述的控制信号保护设备，进一步包括电压保持元件，其用于，对应于在所述第一操作模式中输入端的电压水平，在所述第二操作模式中的输出端保持一个经滤波和经缩放的电压。

8.根据权利要求1所述的控制信号保护设备，其中，所述第一操作模式是正常模式，在所述正常模式中所述控制信号被提供至所述输入端，并且其中，所述第二操作模式是保护模式，在所述保护模式中所述控制信号未被提供至所述输入端。

9.根据权利要求1所述的控制信号保护设备，其中，所述开关电路响应于所述信号保护设备的输出电流的变化，控制所述操作模式。

10.一种在过程控制系统中保护提供至现场设备的控制信号的方法，所述方法包括：

提供主站；

将所述主站通信地耦合至多个输入输出(I/O)卡，所述多个输入输出卡包括第一卡和第二卡，其中操作被可选择地从所述第一卡切换至所述第二卡；

通过所述第一卡或所述第二卡从所述主机站向控制信号保护设备提供控制信号；

在从所述第一卡向所述第二卡的切换操作期间，使得所述控制信号保护设备从第一操作模式切换至第二操作模式。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述控制信号保护设备：

在所述第一操作模式中，在储能元件中储存电能；

在所述第二操作模式中，把储存在所述储能元件中的电能提供给所述控制信号保护设备的输出端。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述储能元件中储存电能的步骤包括：在第一电容和第二电容中储存能量，并且其中，提供电能的步骤包括：把所储存的电能从所述第一电容和从所述第二电容传输到所述控制信号保护设备的所述输出端。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，使得所述控制信号保护设备从所述第一操作模式切换至所述第二操作模式的步骤包括：

当进入所述信号保护设备的电流小于阈值时，使得所述控制信号保护设备从所述第一操作模式切换至所述第二操作模式；并且

当进入所述信号保护设备的电流大于所述阈值时，使得所述控制信号保护设备从所述第一操作模式切换至所述第二操作模式。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，使得所述控制信号保护设备从所述第一操作模式切换至所述第二操作模式的步骤包括：

响应于检测到提供给所述第二端的电流水平的减少，使得所述控制信号保护设备从所述第一操作模式切换至所述第二操作模式；并且

响应于检测到提供给所述第二端的电流水平已经停止减少，使得所述控制信号保护设备从所述第一操作模式切换至所述第二操作模式。