用于无线传输信息的自动化技术的现场设备的壳体盖制造技术

本发明专利技术涉及一种用于无线通信的现场设备(2)的壳体盖(1)，包括螺纹(110)、通信单元(120)、电池单元(130)和通信接口(140)，其中，所述螺纹(110)被设计为使得壳体盖(1)能够固定到所述现场设备(2)，其中，所述通信单元(120)被设计为无线地接收并且发射信息，其中，所述电池单元(130)被设计为向所述通信单元(120)和/或所述现场设备(2)提供电能，其中，所述壳体盖(1)的通信接口(140)与所述电池单元(130)、与所述通信单元(120)、以及经由所述现场设备(2)的相应的通信接口(210)与所述现场设备(2)电接触，以及其中，所述壳体盖(1)的通信接口(140)被设计为在所述通信单元(120)与所述现场设备(2)之间交换信息，并且在所述壳体盖的通信接口(140)和所述现场设备(2)的相应的通信接口(210)之间传输电能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无线传输信息的自动化技术的现场设备的壳体盖
本专利技术涉及一种用于无线传输信息的自动化技术的现场设备的壳体盖。
技术介绍
从现有技术中已知用在工业工厂中的现场设备。现场设备通常应用于过程自动化技术以及制造自动化技术中。原则上称为现场设备的是所有设备，这些设备应用于过程附近并且传递或处理过程相关信息。现场设备用于记录和/或影响过程变量。用于记录过程变量的是利用传感器的测量设备。这些设备被用于例如压力和温度测量、电导率测量、流量测量、pH测量、料位测量等，记录相应的过程变量、压力、温度、电导率、pH值、料位、流量等。用于影响过程变量的是致动器。这些致动器是例如泵或阀，其可以影响管或管道中的液体的流量或容器中的料位。除了上述测量设备和致动器之外，被称为现场设备的还有远程I/O、无线电适配器，以及通常设置在现场级的设备。Endress+Hauser集团公司生产和销售大量此类现场设备。在现代工业工厂中，现场设备通常经由通信网络，诸如现场总线(Fieldbus、等)与上级单元连接。通常，上级单元是控制系统或控制单元，诸如PLC(可编程逻辑控制器)。此外，上级单元，除其他之外，用于过程控制、过程可视化、过程监控以及现场设备的启动。由现场设备，尤其是其传感器记录的测量值经由特定总线系统被发射到(或者在给定情况下，多个)一个或多个上级单元。除此之外，还需要从上级单元经由总线系统到现场设备的数据传输，尤其是用于配置和参数化现场设备以及用于操作致动器。除了现场设备和上级单元之间的有线数据传输之外，数据传输也可以无线地发生。特别是，在总线系统、Foundation和中提供经由无线电的无线数据传输。在标准IEEE802.15.4中详细地说明用于传感器的无线电或无线网络。为了实现无线数据传输，较新的现场设备，尤其是传感器和致动器被实现为无线电现场设备，在给定情况下被实现为自给自足的无线电现场设备。这些设备通常具有作为整体部件的无线通信接口和电流源。在这种情况下，无线通信接口和电流源可以在现场设备中或在与现场设备持久连接的无线电单元中提供。电流源实现现场设备的自给能量供应。除此之外，还存在可以通过将现场设备与至少一个无线电单元耦合，将没有内部无线通信接口(由此已安装的基站)的现场设备转换为无线电现场设备的选择。例如，在公开WO2005/103851A1中描述了相应的无线电单元。无线电单元通常可释放地连接到现场设备的通信接口。经由该通信接口，现场设备可以将待经由总线系统传输的数据传输到无线电单元，然后经由无线电，将该数据发射到预期位置。相反，无线电单元可以经由无线电接收数据并且经由通信接口，将其转发到现场设备。然后，为现场设备提供电能通常经由无线电单元的供电单元发生。Endress+Hauser集团以DVA70的名称生产和销售支持无线协议的相应的无线电单元。无线电单元的电流供给在这种情况下通常经由电池实现。在有爆炸危险的环境中更换电池尤其关键，因为无线电单元的壳体通常必须被打开。此外，翻新旧的现场设备是困难的，因为在给定的情况下，无线电单元和现场设备的连接器彼此不兼容。此外，无线电单元和现场设备之间的连接在机械上较弱，由此在作用在无线电单元上的无意的力的情况下，可能发生无线电单元与现场设备断开。
技术实现思路
基于上文，本专利技术的目的是一种壳体盖，其能够以简单的方式为现场设备配备无线通信能力，以及提供与现场设备的机械稳定连接。该目的通过一种用于无线传输信息的自动化技术的现场设备的壳体盖实现，其包括螺纹、接收和发射单元、电池单元和通信接口，其中，螺纹被实现并且设置在壳体盖上，以使得通过螺纹，壳体盖能够固定到现场设备，其中，接收和发射单元被实现为无线地接收由至少一个外部单元产生的信息并且将由现场设备产生的信息发射到外部单元，其中，电池单元被实现为向接收和发射单元和/或现场设备提供电能，其中，壳体盖的通信接口与电池单元、与接收和发射单元、以及经由现场设备的相应的通信接口与现场设备电接触，以及其中，壳体盖的通信接口被实现为经由通信接口和现场设备的相应的通信接口，在接收和发射单元与现场设备之间交换信息，并且在壳体盖的通信接口和现场设备的相应的通信接口之间传输电能。与已知的解决方案相比，本专利技术的壳体盖提供了一系列优点。以现场设备的壳体盖的形式的实施例使得能够通过用本专利技术的壳体盖替换现场设备的传统壳体盖，来为所有类型的现场设备装备无线通信能力。仅必须使螺纹的尺寸与感兴趣的现场设备类型的尺寸匹配。此外，由于所利用的螺纹连接，壳体盖的连接在机械上非常稳固。接收和发射单元尤其可以是天线。取决于应当经由其交换信息的无线电标准或无线电协议，无线电单元也可以被实现为线圈，例如，在使用NFC或RFID的情况下。外部单元可以是例如路由器，例如以网关的形式。替选地，外部单元可以是另一种具有无线通信能力的现场设备或计算机单元。例如，用于通过无线通信，配置和/或参数化现场设备的计算机单元可以是例如固定计算机单元，例如服务PC或甚至移动计算机单元，尤其是移动终端设备，诸如智能电话或平板电脑。所发射的信息尤其是由现场设备产生的信息，诸如过程测量值或诊断数据。所接收的信息尤其是以控制命令或配置/参数命令的形式的信息。在本专利技术的壳体盖的尤其优选的实施例中，提供壳体盖具有封闭部件，封闭部件在壳体盖的面向现场设备的端部区域处封闭壳体盖，以及其中，在封闭部件上，提供至少一个开口，经由开口，壳体盖的通信接口与现场设备的相应的通信接口能够电接触。因为该开口，不必打开壳体盖而使壳体盖的通信接口与现场设备的相应的通信接口电接触。在这种情况下，封闭部件可以是杯状的。经由搭扣机构，封闭部件可以被持久地固定在壳体盖的面向现场设备的端部区域上。在本专利技术的壳体盖的第一变型中，提供封闭部件与壳体盖一起铸造或封装，使得壳体盖适合于用在爆炸危险环境中。在爆炸危险环境中，例如，在具有可燃气体的环境中，由于铸造或封装的结果，因为壳体盖的内部，尤其是电池单元，不能与气体接触，所以没有电弧会点燃气体。作为附加保护，可以提供保护电路，该保护电路设置在壳体盖的通信接口和电池单元之间。这限制了流向通信接口的最大可用电流，使得不可能点燃气体。在需要更换电池的情况下，可以更换整个铸造或封装的壳体盖。在这种情况下，因为在固定和松开壳体盖时，在壳体盖的通信接口处或在现场设备的相应的壳体接口处，或在被实现为弹簧触针或插头触点的其触点处，不会发生电弧放电，所以提供在爆炸危险环境中更换壳体盖是可能的。在本专利技术的壳体盖的有利实施例中，壳体盖的通信接口或现场设备的相应的通信接口具有至少一个弹簧触点或插头触点，用于使壳体盖的通信接口与现场设备的相应的通信接口接触，触点被引导穿过封闭部件的开口并且从封闭部件伸出。这是特别有利的，因为不必打开设备盖以便与现场设备连接。能够以简单且快速的方式可靠地进行连接。在本专利技术的壳体盖的有利的进一步发展中，提供至少一个电缆连接，至少一个电缆连接被引导穿过封闭部件的开口并且将壳体盖的通信接口与现场设备的通信接口连接。特别地，在壳体盖附近未设置相应的通信接口的现场设备可以以简单的方式与壳体盖电接触。在本专利技术的壳体盖的第二变形中，提供电池单元由电池和电池座组成并且电池和电池座被封装。在这种情况下，封闭部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无线传输信息的自动化技术的现场设备(2)的壳体盖(1)，包括螺纹(110)、接收和发射单元(120)、电池单元(130)和通信接口(140)，其中，所述螺纹(110)被实现并且设置在所述壳体盖(1)上，以使得通过所述螺纹(110)，所述壳体盖(1)能够固定到所述现场设备(2)，其中，所述接收和发射单元(120)被实现为无线地接收由至少一个外部单元产生的信息并且将由所述现场设备(2)产生的信息发射到所述外部单元(3)，其中，所述电池单元(130)被实现为向所述接收和发射单元(120)和/或所述现场设备(2)提供电能，其中，所述壳体盖(1)的所述通信接口(140)与所述电池单元(130)、与所述接收和发射单元(120)、以及经由所述现场设备(2)的相应的通信接口(210)与所述现场设备(2)电接触，以及其中，所述壳体盖(1)的所述通信接口(140)被实现为经由所述通信接口(140)和所述现场设备(2)的所述相应的通信接口(210)，在所述接收和发射单元(120)与所述现场设备(2)之间交换信息，并且在所述壳体盖(1)的通信接口(140)和所述现场设备(2)的所述相应的通信接口(210)之间传输电能。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.22 DE 102016105362.71.一种用于无线传输信息的自动化技术的现场设备(2)的壳体盖(1)，包括螺纹(110)、接收和发射单元(120)、电池单元(130)和通信接口(140)，其中，所述螺纹(110)被实现并且设置在所述壳体盖(1)上，以使得通过所述螺纹(110)，所述壳体盖(1)能够固定到所述现场设备(2)，其中，所述接收和发射单元(120)被实现为无线地接收由至少一个外部单元产生的信息并且将由所述现场设备(2)产生的信息发射到所述外部单元(3)，其中，所述电池单元(130)被实现为向所述接收和发射单元(120)和/或所述现场设备(2)提供电能，其中，所述壳体盖(1)的所述通信接口(140)与所述电池单元(130)、与所述接收和发射单元(120)、以及经由所述现场设备(2)的相应的通信接口(210)与所述现场设备(2)电接触，以及其中，所述壳体盖(1)的所述通信接口(140)被实现为经由所述通信接口(140)和所述现场设备(2)的所述相应的通信接口(210)，在所述接收和发射单元(120)与所述现场设备(2)之间交换信息，并且在所述壳体盖(1)的通信接口(140)和所述现场设备(2)的所述相应的通信接口(210)之间传输电能。2.如权利要求1所述的壳体盖(1)，其中，所述壳体盖(1)具有封闭部件(150)，所述封闭部件在所述壳体盖(1)的面向所述现场设备(2)的端部区域处封闭所述壳体盖(1)，以及其中，在所述封闭部件(150)上，提供至少一个开口(151)，通过所述开口(151)，所述壳体盖(1)的所述通信接口(140)与所述现场设备(2)的所述相应的通信接口(210)能够电接触。3.如权利要求2所述的壳体盖(1)，其中，所述封闭部件(150)与所述壳体盖(1)一起铸造或封装，以使得所述壳体盖(1)适合于用在爆炸危险环境中。4.如权利要求2或3中的至少一项所述的壳体盖(1)，其中，所述壳体盖的所述通信接口(140)或所述现场设备的所述相应的通信接口(210)具有至少一个弹簧触点(141)或插头触点(141)，用于使所述壳体盖的所述通信接口(140)与所述现场设备(1)的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿门迪·泽农，菲利普·赖克特，哈拉尔德·朔伊布勒，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔欧洲两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE