[发明专利]用于监视和切换负载电路的装置和方法

说明书

本发明涉及用于监视和切换负载电路的装置：具有输入部分和输出部分；具有用于将控制器连接到输入部分的切换输入；具有用于将至少一个负载电路与至少一个负载连接以被切换到输出部分的切换输出；具有至少一个负载开关，用于切换——特别是接通或关断——至少一个负载；具有至少一个故障检测电路，用于检测在负载电路中的故障，在输出部分中产生至少第一故障信号；以及，具有电隔离级，用于这个第一故障信号和/或从这个第一故障信号得出的第二故障信号从输出部分向输入部分的电隔离的传输。根据本发明，输入部分具有输入电路，输入电路将经由切换输入传入的控制器的切换命令切换为负载开关的切换处理，使得经由切换输入可获得发射的故障信号以用于评估。

技术领域

本发明涉及用于监视和切换负载电路的装置和方法，因此涉及包括负载电路电源和负载的电流电路，其中，该电流电路可以被负载开关切换，具体地说被闭合或中断。

背景技术

在过程自动化传感器和/或致动器(或效果器等)的领域中，控制器频繁地经由点到点连接来控制这样的转换器(或驱动元件、控制元件)，所述转换器将大部分以电信号的形式存在的控制器(例如，控制计算机)的命令转换为力、运动或其他物理效应(诸如例如，压力或温度改变)。接口组件(接口)被频繁地布置在实际控制器和传感器或行为器之间，该传感器或行为器将由控制器发射的信号的电属性适配于传感器或致动器要接收的信号由于这些传感器或致动器的构造或功能的模式导致所需的属性。该控制器在这些情况下位于接口组件的控制侧上，而背向该控制器的接口组件的侧被称为现场侧。

术语“线路故障透明度”被理解为是这样的系统的功能，该功能保证在接口组件的现场侧上的布线中的、例如线路破损或短路的故障被发射到其控制侧，使得控制器可以检测该故障，并且其中，该故障理想上以对于控制器相同的方式在控制侧上显现示其本身，就好像在现场侧上产生的该故障存在于接口组件的控制侧上。

一系列传统控制器事实上提供了下述可能：检测在直接连接到控制器的现场装置的布线中的诸如线路破损或短路的故障。

如果在控制器和现场装置之间切换接口组件，则控制器可以仅检测到在接口组件的控制侧上的电缆连接中的故障而不是在接口组件的现场侧上的故障。在下述情况下这特别有问题：将接口部件布置得接近控制器，因为在接口组件和现场装置之间的相对长的电缆部分保持未被监视。

发明内容

本发明的目的可以因此在下述方面被看到：用以避免上述的缺点的指示装置和方法。

通过根据权利要求1所述的装置和通过根据独立方法权利要求14所述的方法来实现该目的。

本发明的优选实施例形成从属权利要求的主题。

根据本发明，提供了一种用于监视和切换负载电路的装置，具有输入部分和输出部分，具有用于将控制器连接到所述输入部分的切换输入，具有用于将至少一个负载电路与至少一个负载连接以被切换到所述输出部分的切换输出，并且具有用于切换——特别是接通或关断——所述至少一个负载的至少一个负载开关。所述输入部分具有输入电路，所述输入电路将经由所述切换输入传入的所述控制器的切换命令转换为所述负载开关的切换处理。根据本发明的所述装置具有：至少一个故障检测电路，用于检测在所述负载电路中的故障，并且在所述输出部分中生成至少第一故障信号；以及，电隔离(galvanicallyisolated)级，用于这个第一故障信号和/或从这个第一故障信号得出的第二故障信号从所述输出部分向所述输入部分的电隔离的传输，其中，使得经由所述切换输入可获得发射的故障信号以用于评估。

用于监视和切换负载电路的根据本发明的所述装置或其优选实施例之一优选地作为在控制器和要在现场侧上控制的单元之间的接口组件被切换，所述要在现场侧上控制的单元因此具体地说是传感器或行为器，或者，用于监视和切换负载电路的根据本发明的所述装置或其优选实施例之一是这样的接口组件的构成部分。在这种意义上，下面也参考根据本发明的接口组件。