用于自动控制技术的现场设备制造技术

本发明专利技术涉及用于自动控制技术的现场设备，其中现场设备(1)具有容纳现场设备电子器件(3)的金属外壳(2)，其中提供用于布置在现场设备(1)外部的RFID读取装置(6)和现场设备(1)之间无线的通信和/或能量传输的RFID芯片(4)和第一RFID天线(5)，其中第一RFID天线(5)与金属外壳(2)的相邻壁(7)相间隔，其中在第一RFID天线(5)和金属外壳(2)的相邻壁(7)之间提供屏蔽(8)，其中第一RFID天线(5)和金属外壳(2)的相邻壁(7)之间的间隔以及第一RFID天线(5)和金属外壳(2)的相邻壁(7)之间的屏蔽(8)被定尺寸，使得金属外壳(2)不阻碍RFID读取装置(6)和现场设备(1)之间的无线通信和/或能量传输。

Field equipment for automatic control technology

【技术实现步骤摘要】
用于自动控制技术的现场设备
本专利技术涉及用于自动控制技术的现场设备。
技术介绍
已知例如在识别产品和产品组件的物流领域中使用RFID“无线射频识别”应答器——常将其称为RFID标签或无线电标签。RFID标签使得能够自动识别和定位对象，并且随之明显促进了信息和数据的记录及提供。RFID系统由与对象关联并且包括更多相关信息和数据的RFID应答器或RFID标签，以及用于读出信息和数据的读取装置组成。RFID标签和读取装置之间的耦合通过读取装置产生的近程、磁、交变场或较远程的高频无线电波来实现。数据传输通过读取装置产生的交变场或高频无线电波来实现。在许多情况下，也通过交变场或者高频无线电波向芯片提供能量。RFID应答器/RFID标签包括RFID芯片和RFID天线，并且根据传输频率、制造商和使用目的而不同。RFID芯片通常由用于接收和发送数据的模拟电路、数字电路和通常能够覆写多次的存储器组成。通常数字电路通过微控制器来实现。在被动式RFID芯片的情况下，通过天线在通信期间接收的能量用作微控制器的能量供应。在主动式RFID标签的情况下，微控制器的能量供应通过其自身安装的能量源(例如一次性电池)实现。在半主动式RFID标签的情况下，安装的能量源仅供应数字电路，例如微控制器。取决于类型，RFID标签在125-134kHz的长波段、13.56MHz的短波段、865-869MHz或950MHz的UHF波段、或者2.45GHz和5.8GHz的SHF波段工作。RFID标签中激活的微控制器对通过读取装置发送的命令进行解码。读取装置对响应进行编码，并且通过以无接触、短路(负荷调变)或读取装置发送的交变场的反相反射(经调制的反向散射)方式的场弱化，将其调制为辐射电磁场。RFID标签例如发射其自身不可变的序列号、关联对象的信息和数据等等。因而，RFID标签自身不产生场；相反，其影响读取装置的电磁传输场。在自动控制技术的现场设备具有金属外壳的情况下，金属外壳材料造成电磁数据和/或能量传输的屏蔽，因此传输路径通常被限于几厘米，并且随之紧邻现场设备。在自动控制
中使用RFID技术限于几种特殊情况。迄今为止，RFID技术现场设备的通用或改型都不可能。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种具有RFID功能性的自动控制技术的现场设备。通过以下特征实现该目标，其包括：现场设备具有用于容纳现场设备电子器件的金属外壳；提供了用于在布置于现场设备外部的RFID读取装置和现场设备之间的无线通信和/或能量传输的第一RFID天线和RFID芯片；第一RFID天线与金属外壳的相邻壁间隔，其中在第一RFID天线和金属外壳的相邻壁之间提供了屏蔽；第一RFID天线和金属外壳的壁之间的间距以及第一RFID天线和金属外壳的相邻壁之间的屏蔽被定尺寸，使得金属外壳不阻碍RFID读取装置和现场设备之间的无线通信和/或能量传输。可结合本专利技术适用的不同类型RFID标签为上述。在给定情况下，在屏蔽和第一RFID天线之间布置适当的间隔器材料。本专利技术方法的更有利改进设置成，金属外壳具有开口，其可通过电缆导向器闭合，并且其中将第一RFID天线集成到电缆导向器中。在这点上，当将RFID芯片也集成到电缆导向器中时特别有利。在该情况下，设置了电缆导向器，例如通过Pg螺丝连接、具有公制螺纹的螺丝连接或通过螺母与现场设备连接。在该实施例的情况下，将已几乎在每个现场设备中都有的电缆导向器提供来作为用于RFID标签的位置。本专利技术的现场设备的实施例设置成，通过电线来实现集成到电缆导向器中的第一RFID天线和现场设备电子器件之间的内部通信和/或能量传输。作为替换方式，以这样的方式将第二RFID天线布置在电缆导向器中，即其使得能够与现场设备电子器件无线通信。此外，设置了金属外壳在布置RFID天线的外壳区域中具有凹进。优选地，该凹进被定尺寸，使得金属外壳和第一RFID天线的表面或布置在RFID天线上的涂层本质上彼此齐平地终止。例如通过深冲压或者通过清除其中将要布置RFID天线的区域中的外壳材料，来实现金属外壳表面中的凹进。结合本专利技术的解决方案，进一步地，在面对现场设备电子器件的凹进的内部侧上提供第三RFID天线。此外，当具体化为浮雕形式的公司标志被布置在金属外壳上或金属外壳的凹进中时尤其有利，其中能够将RFID天线布置在公司标识符的浮雕中或布置在公司标识符下面。此外，设置了在第一RFID天线和外部读取装置之间进行通信和能量传输所使用的频率比在第二RFID天线和现场设备电子器件之间使用的频率高。该实施例使用这样的物理原理，即交变场或无线电波的透深取决于频率。虽然内部通信为靠近范围内的，但是外部通信的范围应在1m左右。因而，本专利技术的现场设备的有利实施例设置成RFID芯片补充地执行网关的任务。此外，设置有与RFID芯片关联的非易失性存储区域，在该区域中存储了相关现场设备数据，其中在中断对现场设备的能量供应的情况下，能够通过外部读取装置读出这些现场设备数据。存储的数据，尤其是参数化/构造数据，能够相继被载入到替换装置。在这点上，其涉及现场设备的克隆。总的来说，存储的数据例如是现场设备的铭牌数据、关于现场设备的硬件和/或软件的信息、在向现场设备的能量供应中断前存储的数据(诸如测量数据、诊断数据、计数器读数等等)和/或上述构造/参数数据。附图说明现在将基于附图更详细地解释本专利技术，附图如下示出：图1本专利技术的现场设备的第一实施例的截面，在该情况下，RFID组件布置在现场设备的电缆导向器的区域中；图2示出本专利技术的现场设备的第二实施例的截面，在该情况下，RFID组件集成到金属外壳中；图3示出图2中所示的实施例的进一步改进，其中公司标志布置在RFID组件上；以及图4示出本专利技术的现场设备的第三实施例的截面，在该情况下，RFID组件集成到公司标志中。具体实施方式在自动控制技术中，尤其是加工和制造自动控制技术中安装的现场设备用来记录和/或影响加工变量。用于记录加工变量的是传感器，诸如，例如充满液位测量装置、流量测量装置、压力和温度测量装置、pH氧化还原电势测量装置、传导性测量装置等等，其分别记录相应的加工变量、充满液位、流量、压力、温度、pH值以及传导性。用于影响加工变量的是致动器，诸如，例如阀门或泵，通过其能够改变管段中的液体流量或容器内的充满液位。然而，原则上，所有如下设备都称为现场设备，其靠近加工应用并且其传送或处理加工相关信息。因而，应理解，与本专利技术结合的现场设备也为远程I/O、无线电适配器，或者总的来说为以现场级布置的装置。Endress+Hauser公司生产和出售大量这种现场设备。在通过双线电缆或者通过自动控制技术中常见的场总线(FieldbusFoundation、ProfibusPA、HART等等)进行与上级控制单元(在图1中未单独示出)通信和从上级控制单元供应能量的情况下，有线现场设备1在金属外壳2中具有开口9，电缆导向器10能够集成到该开口9中，其中，电缆导向器然后失去电缆导向的功能。电缆导向器10和外壳2被具体化，使得现场设备1最优地适合加工中占主导地位的加工变量(温度、压力等等)以及适合加工中出现的事物(由于加工中将要确定或将要监控的介质的潜在危险)。图1示出本专利技术的现场设备1的第一实施例，在该情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于自动控制技术的现场设备，其中所述现场设备(1)具有金属外壳(2)，所述金属外壳(2)用于容纳现场设备电子器件(3)，其中所述现场设备(1)具有用于布置在所述现场设备(1)外部的RFID读取装置(6)和所述现场设备(1)之间的无线通信和/或能量传输的第一RFID天线(5)和RFID芯片(4)，其中所述第一RFID天线(5)与所述金属外壳(2)的相邻壁(7)相间隔，其中在所述第一RFID天线(5)和所述金属外壳(2)的所述相邻壁(7)之间提供了屏蔽(8)，其中所述第一RFID天线(5)和所述金属外壳(2)的所述相邻壁(7)之间的间隔以及所述第一RFID天线(5)和所述金属外壳(2)的所述相邻壁(7)之间的所述屏蔽(8)被定尺寸，使得所述金属外壳(2)不阻碍所述RFID读取装置(6)和所述现场设备(1)之间的无线通信和/或能量传输。

【技术特征摘要】
1.用于自动控制技术的现场设备，其中所述现场设备(1)具有金属外壳(2)，所述金属外壳(2)用于容纳现场设备电子器件(3)，其中所述现场设备(1)具有用于布置在所述现场设备(1)外部的RFID读取装置(6)和所述现场设备(1)之间的无线通信和/或能量传输的第一RFID天线(5)和RFID芯片(4)，其中所述第一RFID天线(5)与所述金属外壳(2)的相邻壁(7)相间隔，其中在所述第一RFID天线(5)和所述金属外壳(2)的所述相邻壁(7)之间提供了屏蔽(8)，其中所述第一RFID天线(5)和所述金属外壳(2)的所述相邻壁(7)之间的间隔以及所述第一RFID天线(5)和所述金属外壳(2)的所述相邻壁(7)之间的所述屏蔽(8)被定尺寸，使得所述金属外壳(2)不阻碍所述RFID读取装置(6)和所述现场设备(1)之间的无线通信和/或能量传输。2.根据权利要求1所述的现场设备，其中，所述金属外壳(2)具有开口(9)，所述开口(9)通过电缆导向器(10)可闭合，并且其中将所述第一RFID天线(5)集成到所述电缆导向器(10)中。3.根据权利要求2所述的现场设备，其中，将所述RFID芯片(4)集成到所述电缆导向器(19)中。4.根据权利要求1-3中的一项所述的现场设备，其中通过电线进行集成到所述电缆导向器(10)中的所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯卢明，
申请(专利权)人：广州市创机自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44