[發明專利]具有電路保護的過程控制現場裝置

有效

• 申請號: 201210062943.8
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN103092147A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 詹姆士·A·約翰遜;理查德·L·尼爾森
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙德公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;H02H11/00;H02H3/20
• 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

1.一種用在工業過程控制系統中的現場裝置，包括：

具有電源輸出端的電源；

由所述電源供電的現場裝置電路；

用于保護現場裝置電路的保護電路，包括：

反極性保護電路，響應于所述電源輸出端和現場裝置電路之間的反極性連接將所述電源輸出端與現場裝置電路電隔離；和

過電壓保護電路，在所述電源輸出端的電壓超過閾值時將所述電源輸出端與現場裝置電路斷開連接。

2.根據權利要求1所述的現場裝置，其中過電壓保護電路包括串聯連接在所述電源輸出端和現場裝置電路之間的場效應晶體管。

3.根據權利要求2所述的現場裝置，其中場效應晶體管包括串聯連接在電源輸出端和現場裝置電路之間的漏極和源極。

4.根據權利要求3所述的現場裝置，其中過電壓保護電路還包括具有擊穿電壓的齊納二極管，并且其中當齊納二極管上的電壓超過擊穿電壓時，電壓將施加至場效應晶體管的柵極，場效應晶體管的柵極將晶體管“斷開”，從而電源輸出端與裝置電路斷開連接。

5.根據權利要求4所述的現場裝置，包括將齊納二極管連接至MOSFET的柵極的晶體管。

6.根據權利要求2所述的現場裝置，其中反極性保護電路包括串聯在電源輸出端和現場裝置電路之間的晶體管。

7.根據權利要求1所述的現場裝置，其中現場裝置電路包括連接至所述保護電路并被配置為向現場裝置電路供電的開關穩壓器。

8.根據權利要求1所述的現場裝置，其中現場裝置電路包括無線通信電路。

9.根據權利要求1所述的現場裝置，其中所述保護電路承載在連接至無線現場裝置的零件模塊中。

10.根據權利要求1所述的現場裝置，包括無線通信電路，并且其中現場裝置專門采用來自所述電源的電力操作。

11.一種保護用在工業過程控制系統中的類型的現場裝置中的現場裝置電路的方法，該方法包括下述步驟：

將電源電連接至現場裝置電路；

如果所述電源與反極性連接，通過將所述電源與現場裝置電路斷開連接，對現場裝置電路提供反極性保護；和

如果電源輸出端的電壓超過閾值，通過將所述電源與現場裝置電路電地斷開連接，對現場裝置電路提供過電壓保護。

12.根據權利要求11所述的方法，其中通過選擇齊納二極管的擊穿電壓選擇所述閾值。

13.根據權利要求11所述的方法，其中提供過電壓保護的步驟包括在電源輸出端的電壓超過所述閾值時“斷開”串聯連接的晶體管。

14.根據權利要求11所述的方法，包括采用用于調整來自電源輸出端的電壓的開關穩壓器給現場裝置電路供電的步驟。

15.根據權利要求11所述的方法，包括將開關穩壓器連接至所述電源以給現場裝置電路供電的步驟。

16.根據權利要求11所述的方法，包括與現場裝置電路進行無線通信的步驟。

17.根據權利要求11所述的方法，包括將零件模塊連接至無線現場裝置的步驟。

18.根據權利要求11所述的方法，包括采用無線通信電路從現場裝置進行無線通信的步驟。

19.根據權利要求11所述的方法，包括專門采用來自所述電源的電力給現場裝置供電的步驟。