[发明专利]自动化工程二线制现场设备在审

专利信息
申请号: 201980050800.5 申请日: 2019-07-31
公开(公告)号: CN112513749A 公开(公告)日: 2021-03-16
发明(设计)人: 埃里克·施米特;沃尔夫冈·特伦泽 申请(专利权)人: 恩德莱斯和豪瑟尔欧洲两合公司
主分类号: G05B19/042 分类号: G05B19/042;G05B23/02
代理公司: 中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 代理人: 穆森;戚传江
地址: 德国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 自动化 工程 二线 现场 设备
【说明书】:

一种自动化工程二线制现场设备(1),具有:‑传感器元件(3),用于捕获过程变量;‑连接端子(13),用于连接二线制线路(12);现场设备电子单元(4),从二线制线路通过端子电压(UK)和回路电流(I)而被供应操作电力,并且被配置成在测量模式中通过将回路电流设定为4mA与20mA之间的代表过程变量的值来传达所捕获的过程变量;诊断单元(5),被配置成至少在测量模式中针对设定在4mA与20mA之间的回路电流的至少两个不同值(Ix、Iy)中的每一个捕获端子电压的至少一个适用值(Ux、Uy),并且专门将在测量模式中捕获的值(Ix、Iy、Ux、Uy)视为用于做出关于针对大于21mA的回路电流的最大值(Imax)的端子电压的最小值(Umin)的声明的基础。

技术领域

发明涉及自动化工程二线制现场设备。

背景技术

在自动化工程中,特别是在过程自动化中,广泛使用用于确定、优化和/或影响过程变量的现场设备。传感器(诸如,料位测量设备、流量计、压力和温度测量设备、压力和温度测量设备、导电率测量设备等)用于捕捉相应过程变量(诸如,料位、流量、压力、温度和电导率)。致动器(诸如,阀或泵)用于影响过程变量。因此,可以通过致动器来更改管段中的流体的流量或容器中的料位。一般来说,现场设备是指面向过程的并供应或处理过程相关信息的所有设备。在本发明的上下文中,现场设备还指远程I/O(电气接口)、无线电适配器和/或一般来说布置在现场水平上的设备。

各种这样的现场设备由Endress+Hauser公司制造和销售。

当前,所谓的二线制现场设备也用于大量现有自动化系统中。它们经由二线制线路(即,具有两根分开形成的导线的线路)而连接到上级单元(例如,PLC控制单元或控制系统)。此处,二线制现场设备以一种方式设计,以使得作为主要过程变量的测量值或控制值作为4-20mA回路电流或电流信号、经由二线制线路或二线制电缆以模拟形式传达(即,传输)。在这种情况下,二线制线路的回路电流由现场设备或上级单元根据所捕获的过程变量设定为具体值。

特别是,HART协议(其中频率信号作为数字二线制信号叠加在4-20mA的模拟电流信号上以进行数据传输)已被证明可成功传输所有其他数据。根据HART协议,存在介于1200Hz与2400Hz之间以用于数据传输的切换,其中较低频率代表逻辑“0”并且较高频率代表逻辑“1”。以此方式,仅缓慢改变的模拟电流信号不受频率叠加的影响,以使得它通过HART模拟和数字通信而得以组合。

除了数据传输之外,二线制线路还用于对二线制现场设备供电。在这种情况下,经由连接端子而连接到二线制线路的现场设备电子单元被供应操作所需的电力,其中该电力呈跨越连接端子而施加的端子电压以及经由连接端子而施加的回路电流的形式。

在回路电流的低值下,例如,在4mA下,端子电压通常具有对于最小端子电压来说足够高的值,以使得确保了现场设备的无错操作。

如果端子电压下降到最小值以下,那么现场设备的无错操作更为关键。这可能是例如因以下事实所致:通信电阻已被引入到二线制线路中。

为了及时检测到端子电压以下的可能下降并能够对其做出反应,已存在为二线制现场设备配备对应诊断能力的方法。

发明内容

因此,本发明的目的是提出一种具有改进的诊断能力的自动化工程二线制现场设备。

根据本发明,该目的由根据权利要求1所述的自动化工程二线制现场设备实现。

根据本发明的自动化工程二线制现场设备包括:

-传感器元件,用于捕获过程变量;

-连接端子,用于连接二线制线路;

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