[发明专利]用于确定或监控自动化技术中的过程变量的现场装置

权利要求书

1.一种用于确定或监控自动化技术中的过程变量的现场装置，

其中，所述现场装置满足在预定的安全关键应用中要求的安全标准，所述现场装置包括传感器(11)和控制/评估单元(12)，所述传感器(11)根据定义的测量原理工作，所述控制/评估单元(12)处理并评估由所述传感器(1)沿着至少三个冗余地和/或多样化地设计的测量通道(MK)传送的测量数据，并且

其中，存在与所述控制/评估单元(2)相关联的表决器(13)，所述表决器(13)由至少部分地双重冗余地设计的多个组件构成。

2.根据权利要求1中所述的现场装置，

其中，所述表决器(13)被实施为多数表决器，并且具有三个组件：比较器级(4)，所述比较器级(4)将由单独的测量通道(MK)传送的输出信号相互比较；故障识别级(5)，所述故障识别级(5)通过对所述比较器级(4)的输出信号进行适当的选通，来检测在测量通道(MK)中发生的故障；以及输出选择级(6)。

3.根据权利要求1或2中所述的现场装置，

其中，所述表决器(13)由多个表决器通道(15)构成，其中，每个表决器通道(15)包括所述比较器级(4)的一部分和所述故障识别级(5)的一部分，并且其中，每个表决器通道(15)被实施为相关联的测量通道(MK)的集成组件。

4.根据权利要求1-3中的一项或多项所述的现场装置，

其中，每个测量通道(MK)具有其自身的电压供应(U)。

5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的现场装置，

其中，所述比较器级(4)在每个表决器通道(15)中包括两个比较器(7)，在每种情况下，所述两个比较器(7)将所选择的测量通道(MK)的输出信号与其余的测量通道的输出信号相比较，使得所述三个测量通道(MK)的输出信号被冗余的比较器(7)双重地比较。

6.根据权利要求5中所述的现场装置，

其中，所述故障识别级(5)是由逻辑门(8、9)构成的逻辑级。

7.根据权利要求5或6中所述的现场装置，

其中，每个逻辑级由两个与门(8)和一个或门(9)构成，或由等值门组合构成，其中，连接到第一与门(8)的输入的是与所选择的测量通道相关联的、第一表决器通道(15.1)的比较器(7)的输出信号，并且其中，连接到第二与门(8)的是对于所述第一与门(8)的输入冗余的、第二表决器通道(15.2)的和第三表决器通道(15.3)的比较器(7)的输出信号，并且其中，所述第一与门(8)的输出信号以及所述第二与门(8)的输出信号形成随后的或门(9)的输入信号。

8.根据权利要求1-7中的一项或多项所述的现场装置，

其中，所述输出选择级(6)被实施为：当没有故障或在所述测量通道(MK)之一中或在所述表决器通道(15)之一中发生故障时，所述输出选择级(6)选择测量通道(MK)；或者当在至少两个测量通道(MK)和/或两个表决器通道(15)中发生至少两个故障时，所述输出选择级(6)产生故障报告。

9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的现场装置，

其中，所述输出选择级(6)具有多路复用器(10)，所述多路复用器(10)被实施为使得它根据所述故障识别级(5)的输出信号，在所述测量通道(MK)的输出信号与警报信号之间做出选择。

10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的现场装置，

其中，具有测量通道(MK)、和/或所述表决器(13)或所述表决器通道(15)的相关联的组件的控制/评估单元(12)在所述测量通道(MK)中至少部分地被实施为具有多个部分地动态地可重配置功能模块的可重配置逻辑芯片(FPGA)。

11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的现场装置，

其中，所述控制/评估单元(12)根据相应地定义的安全关键应用配置所述测量通道(MK)中的功能模块，使得所述现场装置满足所需的安全标准。

12.根据前述权利要求中的一项或多项所述的现场装置，

其中，存在与所述控制/评估单元(12)相关联的至少一个微处理器(11)，所述至少一个微处理器(11)部分地动态地重配置已经被检测到故障的测量通道(MK)和/或表决器通道(15)的功能模块。