[發明專利]具有功率收集的二線式工業過程現場裝置

有效

• 申請號: 201110129474.2
• 申請日: 2011-05-11
• 公開（公告）號: CN102279595A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 約翰·P·舒爾特
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙德公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉曉峰

1.一種用于在監測或者控制工業過程中使用的過程現場裝置，包括：

第一回路終端和第二回路終端，所述第一回路終端和第二回路終端被構造成耦合至二線式工業過程控制回路；

現場裝置電路，所述現場裝置電路被構造成監測或者控制工業過程的過程變量，所述現場裝置電路由來自二線式工業過程控制回路的功率供電；

電流調節器，所述電流調節器與所述二線式工業過程控制回路、所述第一回路終端和第二回路終端以及所述現場裝置電路串聯連接，所述電流調節器被構造成控制流過所述二線式工業過程控制回路的回路電流；和

電壓調節器，所述電壓調節器與所述電流調節器并聯連接并且與所述二線式工業過程控制回路、所述第一回路終端和第二回路終端以及所述現場裝置電路串聯連接，所述電壓調節器被構造成控制所述現場裝置電路上的電壓。

2.如權利要求1所述的過程現場裝置，該過程現場裝置還包括與所述現場裝置電路并聯連接的被構造成儲存電能的大容量電容器。

3.如權利要求1所述的過程現場裝置，該過程現場裝置還包括分路電流調節器，所述分路電流調節器被構造成響應于測量到的過程變量控制流經過過程控制回路的回路電流。

4.如權利要求1所述的過程現場裝置，其中所述電流調節器被構造成將數字信號調制到流過所述二線式工業過程控制回路的回路電流上。

5.如權利要求4所述的過程現場裝置，其中所述現場裝置電路包括與電流調節器耦合的被構造成調制所述數字信號的調制解調器。

6.如權利要求1所述的過程現場裝置，其中所述二線式工業過程控制回路根據通信協議運行。

7.如權利要求1所述的過程現場裝置，其中所述回路電流在4mA和20mA之間變化并表示測量到的過程變量。

8.如權利要求1所述的過程現場裝置，其中所述電壓調節器包括與所述二線式工業過程控制回路和具有參考電壓輸入端的運算放大器串聯耦合的場效應晶體管。

9.如權利要求8所述的過程現場裝置，其中所述電壓調節器在場效應晶體管的輸出端處接收與電壓相關的負反饋。

10.如權利要求1所述的過程現場裝置，其中所述電流調節器包括與所述過程控制回路和構造成接收調制的數字信號的運算放大器串聯耦合的場效應晶體管。

11.如權利要求10所述的過程現場裝置，其中所述電壓調節器接收與流過場效應晶體管的電流相關的負反饋。

12.一種將功率提供給用于在監測或者控制工業過程中使用的過程現場裝置的方法，包括下述步驟：

將第一回路終端和第二回路終端耦合至二線式工業過程控制回路；

用從二線式工業過程控制回路所接收的功率給現場裝置電路供電，并且，用所述現場裝置電路監測或者控制工業過程的過程變量；

利用與所述第一回路終端和第二回路終端以及所述現場裝置電路串聯耦合的電流調節器調節流過所述二線式工業過程控制回路的回路電流；以及

利用與所述電流調節器并聯連接并且與所述二線式工業過程控制回路、所述第一回路終端和第二回路終端以及所述現場裝置電路串聯連接的電壓調節器調節所述現場裝置電路上的電壓。

13.如權利要求12所述的方法，包括提供與所述現場裝置電路并聯連接的被構造成儲存電能的大容量電容器。

14.如權利要求12所述的方法，包括響應于測量到的過程變量用分路電流調節器控制流過過程控制回路的回路電流。

15.如權利要求12所述的方法，包括將數字信號調制到流過所述二線式工業過程控制回路的回路電流上。

16.如權利要求12所述的方法，其中所述電壓調節器包括與所述二線式工業過程控制回路和具有參考電壓輸入端的運算放大器串聯耦合的場效應晶體管。

17.如權利要求16所述的方法，其中所述電壓調節器接收與流過場效應晶體管的電流相關的負反饋。

18.如權利要求12所述的方法，其中所述電壓調節器包括與所述二線式工業過程控制回路和運算放大器串聯耦合的場效應晶體管，所述運算放大器被構造成將數字信號調制到所述二線式工業過程控制回路上。