现场设备I/O连接器(100)包括底座(10)和可移除地安装在底座上以用于沿I/O通道传输I/O信号的I/O模块(14)。安装在底座上的电连接器集合(12)将底座连接到现场设备(D)。电连接器、底座和安装在底座上的I/O模块协作以定义I/O通道。I/O通道包括转换电路，用于在I/O信号与从现场设备I/O连接器输出的数字数据格式之间进行转换。底座和I/O模块还协作以定义诊断电路，该诊断电路连接到I/O通道的延伸通过I/O模块的部分。诊断电路延伸至诊断逻辑电路，该诊断逻辑电路可被包括在底座上、在I/O模块中、或远离现场设备I/O连接器。远离现场设备I/O连接器。远离现场设备I/O连接器。
Removable i/o module with diagnostics for field device i/o connectors
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于现场设备I/O连接器的具有诊断的可移除I/O模块
技术介绍
[0001]过程控制网络在调节和控制工业过程的控制系统的控制下将I/O信号传输到现场设备和从现场设备传输I/O信号。现场设备包括传感器和致动器。传感器将表示过程变量的状态的输入信号传输到控制器，并且致动器从控制器接收输出信号并采取行动以影响过程变量。
[0002]I/O信号可以是模拟信号或数字信号。模拟I/O信号是可变的，其中电压或电流表示过程参数(诸如，流速或阀的期望位置)的幅度。数字I/O信号表示两种状态之一：“开/关”、“打开/闭合”等。
[0003]过程控制中使用的数字信号也用于驱动继电器或对脉冲进行计数。
[0004]复杂的工业过程可使用分布在广泛区域内的大量现场设备以用于过程控制。来自现场设备的I/O现场布线通常被带到中央位置以便于管理。现场布线可以延伸到布线柜中所包含的接线盒的端子集合。电路(在本文中被称为I/O通道)包括该端子集合并且包括最终被连接到控制系统的转换电路。转换电路在与现场设备兼容的I/O信号与数字数据格式之间进行转换。
[0005]固定模式转换电路在一种类型的I/O信号与数字数据格式之间进行转换。
[0006]可选模式转换电路在不同类型的I/O信号与数字数据格式之间选择性地进行转换。可选模式转换电路允许将不同类型的现场设备连接到接线盒的每个端子集合。
[0007]布罗贝克等人的转让给申请人并通过引用并入本文的美国专利9,971,727“Universal I/O Signal Interposer System(通用I/O信号插入器系统)”公开了被称为插入器的可移除I/O模块，该插入其可插入I/O通道中以处理I/O信号、对现场设备进行供电、在信号路径中插入熔断器或其他辅助设备(ancillary)、以及其他功能。
[0008]图6示出了用于将现场设备连接到过程控制网络N的现场设备I/O连接器A。现场设备I/O连接器被显示为附接到现场设备D的现场电线(field wire)，并将I/O信号传输到现场设备和从现场设备接收I/O信号。现场设备I/O连接器包括具有端子集合T的底座B和可移除I/O模块M。底座限定底座I/O通道部分Cb。I/O模块包括模块I/O通道部分Cm。当I/O模块被插入底座时，电连接器S的连接器半部(half)将底座I/O通道部分和模块I/O通道部分电连接以形成I/O通道C的一部分。I/O通道包括转换电路V，转换电路V在与现场设备兼容的I/O信号与过程控制网络的数字数据格式之间进行转换。网络端口P将现场设备I/O连接器连接到过程控制网络，并向网络发送数字数据和从网络接收数字数据。
[0009]期望提供具有可移除I/O模块的现场设备I/O连接器，该可移除I/O模块可以提供有关与I/O模块相关联的I/O通道、通过I/O模块插入I/O通道中的辅助设备、或附接到I/O通道的现场设备的操作或操作历史的诊断信息。
技术实现思路
[0010]公开了具有可移除I/O模块的现场设备I/O连接器，该可移除I/O模块提供有关与I/O模块相关联的I/O通道、通过I/O模块插入I/O通道中的辅助设备、或附接到I/O通道的现
场设备的操作或操作历史的诊断信息。
[0011]根据本公开的现场设备I/O连接器的实施例包括底座和附接到底座以用于沿I/O通道传输I/O信号的可移除I/O模块。底座包括具有一个或多个电连接器的集合，所述具有一个或多个电连接器的集合将底座连接到现场设备的现场电线。在可能的实施例中，所述电连接器集合可以被形成为将底座连接到现场设备的现场电线的具有一个或多个端子的集合。所述电连接器集合可以被适配以符合现场设备的现场电线的数量和现场电线的期望端接类型。
[0012]底座限定底座I/O通道部分，该底座I/O通道部分包括所述电连接器集合。I/O模块包括模块I/O通道部分。当I/O模块附接到底座时，底座和I/O模块I/O通道部分被电连接在一起并限定I/O通道的一部分。
[0013]I/O通道包括转换电路。转换电路可以是固定模式转换电路或可选模式转换电路。可适用于所公开的I/O现场设备连接的可选模式转换电路的示例包括但不限于由市售的模拟设备(ANALOG DEVICES)AD74412R或AD74413R信号处理集成电路所提供的那些(模拟设备公司(Analog Devices,Inc.)，一种技术方式(One Technology Way)，美国马萨诸塞州诺伍德02062
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9106(Norwood Massachusetts 02062
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9106 USA))。转换电路连接到底座上的网络端口，该网络端口在现场设备I/O连接器与过程控制网络之间传输数字数据。
[0014]I/O模块实现I/O信号的信号处理、向现场设备供电、在信号路径中插入熔断器或其他辅助设备以及'727专利中所公开的其他功能。在其他可能的实施例中，I/O模块可以提供到所附接的现场设备的预调试(pre
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commission)连接，以用于在过程控制网络的构建期间验证现场设备安装。
[0015]当I/O模块被附接到底座时，I/O模块和底座也协作地限定连接到模块I/O通道部分的诊断电路。各实施例中的诊断电路提供关于与I/O模块相关联的I/O通道、通过I/O模块插入到I/O通道中的辅助设备、附接到I/O通道的现场设备的操作或操作历史的诊断信息，或执行某些其他诊断功能。
[0016]在可能的实施例中，底座被配置有多个电连接器集合以一次连接到多个现场设备。在可能的实施例中，多个电连接器集合被形成为具有多个端子集合的接线盒，以用于连接(land)多个现场设备的现场电线。多个相应的底座I/O通道部分从接线盒的端子集合延伸。每个底座I/O通道部分将I/O模块可移除地附接到底座以形成I/O通道的一部分。
[0017]在实施例中，I/O模块中的诊断电路包括诊断逻辑电路，该诊断逻辑电路监测诊断电路，执行诊断逻辑以生成诊断数据，并将诊断数据输出传输到底座中的输出。让每个I/O模块具有其自己的诊断逻辑电路使得能够针对I/O模块的特定配置或I/O模块打算连接的现场设备的类型定制诊断逻辑电路。
[0018]在其他实施例中，诊断逻辑电路在I/O模块之外并且可以位于底座上或远离底座。
[0019]在所公开的现场设备I/O连接器的实施例中从底座输出的数字数据包括数字化I/O信号数据以及诊断数据两者，该数字化I/O信号数据来自附接到现场设备I/O连接器的每个现场设备的数字化I/O信号数据，该诊断数据是从附接到现场设备I/O连接器的底座的每个I/O模块生成的。
[0020]随着描述的进行，本公开的其他目的和特征将变得显而易见，尤其是在结合示出一个或多个非限制性实施例的附图进行描述时。
附图说明
[0021]图1是根据本公开的第一实施例单现场设备I/O连接器的示意性侧视图。
[0022]图2类似于图1，但是是根据本公开的第二实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种现场设备I/O连接器，所述现场设备I/O连接器用于将现场设备连接到过程控制网络，所述现场设备I/O连接器包括：底座和能移除地附接至所述底座的I/O模块；电连接器集合，所述电连接器集合安装在所述底座上，所述电连接器集合能与从所述现场设备延伸的现场电线连接，以在所述现场设备I/O连接器与所述现场设备之间传送I/O信号，所述电连接器集合包括一个或多个电连接器；所述电连接器集合和所述底座限定从所述电连接器集合延伸的底座I/O通道部分，并且所述I/O模块包括模块I/O通道部分，当所述I/O模块附接到所述底座时，所述底座I/O通道部分和所述模块I/O通道部分彼此电连接并且一起形成I/O通道，所述底座I/O通道部分包括转换电路，所述转换电路被配置成用于在I/O信号与由所述过程控制网络使用的数字数据格式之间进行转换；所述底座包括数字数据电路和网络端口，所述数字数据电路连接到所述底座I/O通道部分并被配置成用于将从所述转换电路接收的数字数据传递到所述网络端口，所述网络端口被配置成用于能附接到所述过程控制网络并且在所述网络端口附接到所述过程控制网络时将从所述数字数据电路接收的数据传输到所述过程控制网络；并且所述底座和所述I/O模块协作地限定电连接到所述模块I/O通道部分的诊断电路，所述诊断电路被配置成用于在所述现场设备I/O连接器将所述现场设备连接到所述过程控制网络时，生成关于所述I/O通道、I/O通道电路部件、或附接到I/O通道的所述现场设备的操作状态或操作历史的诊断数据。2.如权利要求1所述的现场设备I/O连接器，其特征在于，所述诊断电路包括诊断逻辑电路，所述诊断逻辑电路从所述诊断电路提取数字数据格式的诊断数据。3.如权利要求2所述的现场设备I/O连接器，其特征在于，所述数字数据电路被连接到所述诊断逻辑电路，并且被配置成用于将从所述诊断逻辑电路输出的诊断数据传递到所述网络端口。4.如权利要求2所述的现场设备I/O连接器，其特征在于，所述底座包括所述诊断逻辑电路。5.如权利要求4所述的现场设备I/O连接器，其特征在于，信号处理电路包括所述转换电路和所述诊断逻辑电路，所述信号处理电路被配置成用于将来自所述转换电路的数字数据以及从所述诊断逻辑电路输出的诊断数据传输到所述数字数据电路。6.如权利要求2所述的现场设备I/O连接器，其特征在于，所述I/O模块包括所述诊断逻辑电路。7.如权利要求6所述的现场设备I/O连接器，其特征在于，所述诊断电路被配置成用于将从所述诊断逻辑电路输出的诊断数据传输到所述底座。8.如权利要求7所述的现场设备I/O连接器，其特征在于，所述数字输出电路被配置成用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：菲尼克斯电气开发及制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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