自动化现场设备制造技术

本发明专利技术涉及一种自动化现场设备(17)，至少包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动化现场设备


[0001]本专利技术涉及自动化现场设备和自动化系统。

技术介绍

[0002]在自动化中，经常使用用于记录和/或修改过程变量的现场设备，特别是在过程自动化中。传感器，诸如填充水平测量设备、流量计、压力和温度测量设备、pH氧化还原电位计、电导仪等，用于记录相应的过程变量，诸如填充水平、流量、压力、温度、pH水平和电导率。执行器，诸如例如阀门或泵，用于影响过程变量。因此，可以通过执行器改变管道部分中流体的流速或容器中的填充水平。原则上，所有在过程中使用并供应或处理过程相关信息的设备都被称为现场设备。在本专利技术的上下文中，现场设备还包括远程I/O、无线电适配器和/或通常被布置在现场水平上的设备。
[0003]Endress+Hauser公司制造和销售各种此类现场设备。
[0004]由于历史原因，这些通常经由双导线线路，即具有两条单独形成的导线的线路，连接到更高水平的单元，例如PLC控制单元或控制系统。双导线现场设备在此被设计使得，作为过程变量的测量或控制值以模拟形式作为4
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20mA回路电流或电流信号经由双导线线路进行通信，即传输。在这种情况下，现场设备或更高水平的单元根据捕获的过程变量将双导线线路的回路电流设置为特定值。在4
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20mA电流信号上线性表示测量范围。
[0005]此外，也经由双导线线路向现场设备供电。在这种情况下，现场设备也可以被称为双导线线路现场设备。通常，在双导线线路现场设备中施加10
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35V之间的电源电压。因此，在≤3.6mA的故障电流和例如10V的最小输入电压的情况下，双导线线路现场设备可获得≤36mW的最大可能供电功率。
[0006]备选地，在需要比经由双导线线路能够提供给现场设备更多的能量，则现场设备也可以经由三导线线路连接。这消除了限制电源供应的需要，就像双导线线路的情况一样。
[0007]为了能够实现不同的操作模式(双导线或三导线操作)，存在在现场设备的制造期间被集成到现场设备中的不同的现场设备电子装置。这意味着现场设备制造商必须根据所需的操作提供不同的现场设备电子装置或偏差。

技术实现思路

[0008]因此，本专利技术的目的是提供一种减少制造偏差的可能性。
[0009]根据本专利技术，通过根据权利要求1的自动化现场设备和根据权利要求7的自动化系统来实现该目的。
[0010]根据本专利技术的自动化现场设备至少包括：
[0011]‑
至少第一、第二和第三连接引脚，用于将内部现场设备电子装置连接到外部电压源；
[0012]‑
现场设备电子装置，其被设计成它们可以以双导体模式或三导体模式操作，其中，在双导体模式下，电流将经由要连接到第一和第二连接引脚的双导线线路被馈送到现
场设备电子装置，并且现场设备电子装置具有第一数据和/或能量供应路径，该路径将电流在内部从第一连接引脚引导到第二连接引脚，其中，现场设备电子装置具有能量供应单元，该能量供应单元被设计为在双导体模式下仅通过馈送电流来提供内部能量供应，其中，在三导体模式下，现场设备电子装置将通过要连接到第三连接引脚的附加单导线线路被馈送附加辅助电流，并且现场设备电子装置具有第二能量供应路径，该第二能量供应路径将附加辅助电流在内部从第一连接引脚引导到第三连接引脚，其中，该能量供应单元还被设计为通过馈送电流和馈送附加辅助电流来提供内部能量供应，其中，现场设备电子装置也被设计为仅当通过双导线线路馈送的电流不足以用于内部能量供应时，才将附加馈送的辅助电流用于内部能量供应。
[0013]根据本专利技术，提出了一种既可以在双导线模式下也可以在三导线模式下操作的现场设备。这可以通过现场设备电子装置实现，该现场设备电子装置在现场设备内部整体形成，并且根据所需的操作，可以或者仅仅使用双导线线路或者在必要时另外使用单导线线路通过三个向外布线的连接引脚来接触。由于现场设备电子装置被一体地形成为组合的双导线和三导线电路，因此可以减少现场设备电子装置的偏差，因为两种操作模式只需要一组现场设备电子装置。
[0014]在根据本专利技术的现场设备的有利实施例中，现场设备电子装置进一步具有第一和第二二极管，其中，第一二极管被集成在第一数据和/或能量供应路径中，使得第一二极管导向电子装置供应单元，并且其中，第二二极管被集成在第二能量供应路径中，使得第二二极管的阴极同样导向电子装置供应单元，使得在施加到第一二极管的阴极的电压低于特定电压值的情况下，第二二极管将切换到导通状态。
[0015]在根据本专利技术的现场设备的另一有利实施例中，现场设备电子装置还包括电流隔离器，该电流隔离器被集成在第二能量供应路径中并且被设计为在电流隔离器下游提供无电势输出电压，并且其中，现场设备电子装置还被设计成将无电势输出电压馈送到电子装置供应单元。特别地，在该实施例中，现场设备电子装置还可以包括斩波器，该斩波器被集成在第二能量供应路径中并且用于将施加在输入侧的直流电压转换成施加在输出侧的矩形交流电压，并且现场设备电子装置被进一步设计用于将输出侧交流电压馈送到电流隔离器。特别地，在该实施例中，现场设备电子装置还可以包括电压调节器，该电压调节器连接在斩波器的上游并且被设计为调节经由第一和第三连接引脚施加的电压。
[0016]在根据本专利技术的现场设备的另一有利实施例中，现场设备电子装置还包括4
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20mA电流调节单元并且被设计成使得经由4
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20mA电流调节单元引导电流中的至少一些，其中，4
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20mA电流调节单元被配置用于在双导线模式和三导线模式两者下根据4
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20mA标准设置电流。
[0017]本专利技术还涉及一种自动化系统，至少包括：
[0018]‑
根据前述权利要求中任一项所述的自动化现场设备；
[0019]‑
设置在现场设备外部的电压源；
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双导线线路，其通过第一导线将电压源的正极连接到第一连接引脚，并且通过第二导线将电压源的负极连接到第二连接引脚。
[0021]在根据本专利技术的系统的有利实施例中，外部负载电阻器被集成在电压源的负极与第二连接引脚的连接中。
[0022]根据本专利技术的系统的另一有利实施例还包括将电压源的负极连接到第三连接引脚的单导线线路。
附图说明
[0023]基于以下附图更详细地解释本专利技术，其中：
[0024]图1示出了具有现场设备电子装置的现场设备，这些现场设备电子装置通过双导线线路经由两个连接引脚连接到电压源，以及
[0025]图2示出了具有现场设备电子装置的现场设备，这些现场设备电子装置通过三导线线路经由三个连接引脚连接到电压源。
具体实施方式
[0026]图1和2所示的自动化现场设备17包括一体形成的内部现场设备电子装置16，经由该内部现场设备电子装置16可以连接到双导线或三导线线路。现场设备电子装置16因此被设计成使得现场设备17可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种自动化现场设备(17)，至少包括：
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至少第一、第二和第三连接引脚，所述至少第一、第二和第三连接引脚用于将内部的现场设备电子装置连接到外部电压源(19)；
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所述现场设备电子装置(16)，所述现场设备电子装置(16)被设计成它们可以以双导体模式或三导体模式操作，其中，在所述双导体模式下，电流将经由要连接到所述第一和第二连接引脚(1，2)的双导线线路(15)被馈送到所述现场设备电子装置，并且所述现场设备电子装置(16)具有第一数据和/或能量供应路径(6a)，所述第一数据和/或能量供应路径将所述电流在内部从所述第一连接引脚引导到所述第二连接引脚，其中，所述现场设备电子装置具有能量供应单元(6)，所述能量供应单元(6)被设计为在所述双导体模式下仅通过所馈送的电流来提供内部能量供应，其中，在所述三导体模式下，所述现场设备电子装置将通过要连接到所述第三连接引脚的附加单导线线路(15c)被馈送附加辅助电流，并且所述现场设备电子装置(16)具有第二能量供应路径(6b)，所述第二能量供应路径将所述附加辅助电流在内部从所述第一连接引脚引导到所述第三连接引脚，其中，所述能量供应单元(6)还被设计为通过所馈送的电流和所馈送的附加辅助电流来提供所述内部能量供应，其中，所述现场设备电子装置(16)还被设计为仅当通过所述双导线线路馈送的电流不足以用于所述内部能量供应时，才将所附加馈送的辅助电流用于所述内部能量供应。2.根据权利要求1所述的自动化现场设备，其中，所述现场设备电子装置进一步具有第一和第二二极管(21a，21b)，其中，所述第一二极管被集成在所述第一数据和/或能量供应路径(6a)中，使得所述第一二极管的阴极导向所述电子装置供应单元(6)，并且其中，所述第二二极管被集成在所述第二能量供应路径(6b)中，使得所述第二二极管(21b)的阴极同样导向电子装置供应单元(6)，使得在施加到所述第一二极管(21a)的所述阴极的电压下降到低于特定电压值的情况下，所述第二二极管(21b)将切换到导通状态。3.根据前述权利要求中的一项或多项所述的自动化现场设备，其中，所述现场设备电子装置进一步包括电流隔离器(13)，所述电流隔离器(13)被...

【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙，
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：