[發明專利]用于確定或監測物理或化學過程變量的現場裝置

有效

• 申請號: 201180032394.3
• 申請日: 2011-06-28
• 公開（公告）號: CN102959479A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 羅穆亞爾德·吉拉爾迪
• 申請（專利權）人: 恩德萊斯和豪瑟爾兩合公司
• 主分類號: G05B9/03
• 分類號: G05B9/03;H03K19/177
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 戚傳江;謝麗娜

1.用于確定或監測物理或化學過程變量的現場裝置，所述現場裝置包括：傳感器，所述傳感器根據定義的測量原理來工作；以及，控制/評估單元（10）；其中所述控制/評估單元（10）被實現在部分地動態可再配置FPGA組件（1）上，所述部分地動態可再配置FPGA組件（1）由多個FPGA塊單元（2）構成，其中每個FPGA塊單元（2）包括多個邏輯塊（5），并且其中全局資源（6、7、8）或全局功能塊與每個FPGA塊單元（2）或FPGA塊單元（2）的組相關聯；其中在所述FPGA組件（1）上提供至少第一分區（3.1）和第二分區（3.2），所述分區包括FPGA塊單元（2）和對應的全局資源（6、7、8）或全局功能塊；并且其中在每個分區（3.1、3.2）中，包括多個基于軟件和/或基于硬件的功能模塊（FM）的數字測量路徑（MP1、MP2）是部分地動態可再配置的。

2.根據權利要求1所述的現場裝置，

其中提供配線（14）以用于在所述FPGA塊單元（2）之間的數據和/或信號的傳輸。

3.根據權利要求1所述的現場裝置，

其中所述控制/評估單元（10）根據定義的安全關鍵應用，在所述測量路徑（MP1、MP2）中或所述分區（3.1、3.2）中部分地動態再配置所述功能模塊（FM），使得所述現場裝置滿足所要求的安全標準。

4.根據權利要求1、2或3所述的現場裝置，

其中單獨的分區（3.1、3.2）通過間隔區域（4.1、4.2）彼此隔離；其中所述間隔區域（4.1、4.2）包括具有對應的全局資源（6、7、8）或全局功能塊的FPGA塊單元（2）。

5.根據權利要求4所述的現場裝置，

其中所述間隔區域（4.1、4.2…）被實施以使得以如下方式實現所述分區（3.2、3.3…）之間的電勢隔離：所述分區中的一個（MP1；MP2）中的溫度和/或電壓變化不影響相鄰分區（MP2；MP1）或多個相鄰分區，并且在故障的情況下，所述分區（MP1、MP2）之間不出現連接。

6.根據權利要求4或5所述的現場裝置，其中用于電勢隔離而安裝的所述間隔區域（4.1、4.2）的尺寸取決于所述FPGA塊單元（2）的尺寸，并且具有至少FPGA塊單元（2）的寬度。

7.根據權利要求2-6中的一項或多項所述的現場裝置，其中在每個間隔區域（4.1、4.2）中布置的所述邏輯塊（5）、所述全局資源（6、7、8）或全局功能塊以及相應的配線（14）被連接到接地，或者通過關閉外部電流供應而被外部阻斷。

8.根據前述權利要求中的一項或多項所述的現場裝置，其中冗余地、相異地或者冗余和相異地設計具有所述部分地動態可再配置功能模塊（FM）的所述測量路徑（MP1、MP2）。

9.根據前述權利要求中的一項或多項所述的現場裝置，其中表決器（2）或微控制器與所述控制/評估單元（10）相關聯，所述表決器（2）或微控制器同樣通過間隔區域（4.2）與相鄰測量路徑（MP1、MP2）隔離，其中所述表決器（2）或微控制器將通過所述測量路徑（MP?1、MP2）或在所述測量路徑（MP1、MP2）中可獲得的并且彼此對應的測量數據相互比較，并且在偏離的情況下產生警告或錯誤報告。

10.根據權利要求1或9所述的現場裝置，其中所述表決器（2）或微控制器串行或并行地部分地動態再配置所述功能模塊以用于奇數個冗余和/或相異的測量路徑（MP1、MP2、MP3…）；

其中所述表決器（2）或微控制器將通過所述測量路徑（MP1、MP2、MP3…）或在所述測量路徑（MP1、MP2、MP3…）中可獲得的測量數據相互比較；并且

其中當通過定義的測量路徑（MP1；MP2；MP3）可獲得的測量數據偏離其余測量路徑（MP1；MP2；MP3）的測量數據時，所述表決器（2）或微控制器產生定義的測量路徑（MP1；MP2；MP3）正在傳送有誤數據的警告報告。