[實(shí)用新型]控制模塊、控制組件和控制網(wǎng)絡(luò)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420059085.6
• 申請(qǐng)日: 2014-02-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203965890U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 理查德·馬克·唯恩;布賴斯·特雷弗·貝斯頓;盧克·杜安·奧雷哈瓦;詹姆斯·羅伯特·道格拉斯·柯克伍德
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 控制技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;李春暉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及但不限于控制模塊、控制組件和控制網(wǎng)絡(luò)。具體地，本實(shí)用新型涉及但不限于通信模塊、通信組件和通信網(wǎng)絡(luò)如工業(yè)控制環(huán)境中的控制模塊、控制組件和控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)。?

背景技術(shù)

通信應(yīng)用如工業(yè)控制應(yīng)用對(duì)于通信信號(hào)在通信網(wǎng)絡(luò)中的傳輸可能是惡劣的環(huán)境。這部分是由于環(huán)境中的電磁噪聲量。因此，通過(guò)其傳輸通信信號(hào)的通信協(xié)議和傳輸介質(zhì)通常必須是魯棒的，從而使其能夠承受電磁干擾的潛在破壞影響。對(duì)這樣的噪聲魯棒的通信通常需要高的傳輸功率和/或彈性的信令技術(shù)。另外，在一些環(huán)境中，通信信號(hào)覆蓋的距離可能是大的，這對(duì)工業(yè)控制環(huán)境中的通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)了進(jìn)一步的限制。?

工業(yè)控制環(huán)境通常實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)如控制網(wǎng)絡(luò)，其包括可以用作網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)的大量控制模塊。在一些控制網(wǎng)絡(luò)中，一些節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)離其他節(jié)點(diǎn)，而其他節(jié)點(diǎn)緊密靠近地聚集在一起。在一些模塊或節(jié)點(diǎn)緊密靠近地放置例如以對(duì)特定的設(shè)備進(jìn)行測(cè)量或向其傳輸控制信號(hào)或?yàn)榱诉M(jìn)行其他動(dòng)作的情況下，相關(guān)的模塊也可以機(jī)械地彼此耦接。為了降低實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)的成本，通常將通信分為使用不同協(xié)議的部分。第一協(xié)議可以用于通常充滿噪聲的環(huán)境中的遠(yuǎn)距離通信，而不同的第二通信協(xié)議用于聚集在一起的模塊之間的通信。?

因?yàn)榈诙f(xié)議通常在機(jī)械地耦接的模塊之間在相對(duì)良好的環(huán)境中操作，所以第二協(xié)議可以是比第一協(xié)議簡(jiǎn)單的或較不魯棒的協(xié)議。第二協(xié)議與第一協(xié)議的不同之處可以在于，分組結(jié)構(gòu)和/或物理層性質(zhì)與第一協(xié)議不相同。因此，控制網(wǎng)絡(luò)中的移位節(jié)點(diǎn)可以使用第一協(xié)議進(jìn)行通信，而控制網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的群組可以使用第二協(xié)議分離地彼此通信。這樣的布置需要協(xié)議轉(zhuǎn)換電路以在第一協(xié)議與第二協(xié)議之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。然而，協(xié)議轉(zhuǎn)換電路通常是需要外部電功率和信號(hào)處理的有源電路，這增加了控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的功率需要、成本和復(fù)雜度，并且還可能給通信增加處理延遲。這對(duì)于?可能需要快速起作用的實(shí)時(shí)的或確定性的通信的工業(yè)控制環(huán)境而言尤為不利。?

需要如下控制網(wǎng)絡(luò)中的通信實(shí)現(xiàn)：其中在沒(méi)有對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的有效性產(chǎn)生負(fù)面影響的情況下降低成本和復(fù)雜度。?

實(shí)用新型內(nèi)容

根據(jù)所公開(kāi)的實(shí)施方式，提供了一種控制模塊，該控制模塊用于在控制網(wǎng)絡(luò)中使用，該控制模塊包括：接口電路，用于實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備的通信的；通信裝置，被配置成借助于與接口電路通信通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備通信；耦接裝置，被配置成將控制模塊機(jī)械地耦接至相鄰的控制模塊并且提供通信裝置與相鄰的模塊之間的數(shù)據(jù)連接；以及處于通信裝置與耦接裝置之間的數(shù)據(jù)連接中的電隔離。?

通過(guò)提供包括被配置成將控制模塊機(jī)械地耦接至相鄰的控制模塊的耦接裝置以及處于通信裝置與通信模塊的耦接裝置之間的數(shù)據(jù)連接中的電隔離的控制模塊，可以僅使用單個(gè)通信協(xié)議以不對(duì)每個(gè)通信模塊的操作造成負(fù)面影響的成本有效的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)模塊之間的通信如控制通信。通過(guò)在特定的通信模塊的耦接裝置與通信裝置之間提供隔離，減少了通過(guò)通信裝置的噪聲電流量。通信模塊的隔離不僅將通信裝置與通信網(wǎng)絡(luò)的其他元件隔離，還防止通信模塊的接口電路中引起的噪聲電流對(duì)通信裝置的操作造成負(fù)面影響。?

這在僅采用單個(gè)通信協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)中尤其有利，因?yàn)樵O(shè)置在耦接裝置與通信裝置之間的隔離可以由通信協(xié)議以某種方式來(lái)規(guī)定。而且，這些特征使得能夠使用單個(gè)統(tǒng)一的通信協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)如控制網(wǎng)絡(luò)的部署而不需要在通信模塊中部署另外的且相當(dāng)大的隔離。?

通過(guò)提供該能力，因?yàn)樗性褂门c通信網(wǎng)絡(luò)的其他元件相同的通信協(xié)議，所以也沒(méi)有必要在通信組件如控制組件內(nèi)執(zhí)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。因此，可以實(shí)現(xiàn)將機(jī)械地耦接的模塊集成到通信網(wǎng)絡(luò)中而不需要第二通信協(xié)議和協(xié)議轉(zhuǎn)換器。這是因?yàn)椋诓粚?duì)各個(gè)模塊的可操作性造成負(fù)面影響的情況下，通過(guò)在接口電路與通信裝置之間提供連接簡(jiǎn)化了在機(jī)械地耦接的通信模塊內(nèi)的魯棒的通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。?

將理解，通過(guò)下面的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)容易地理解本公開(kāi)內(nèi)容的其他方面，其中通過(guò)說(shuō)明的方式示出和描述了本公開(kāi)內(nèi)容的多種實(shí)?施方式。如將認(rèn)識(shí)到的，本公開(kāi)內(nèi)容能夠用于其他的和不同的實(shí)施方式，并且能夠在各種其他方面對(duì)其若干細(xì)節(jié)進(jìn)行修改，所有這些都不偏離本公開(kāi)內(nèi)容的精神和范圍。因此，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為附圖和詳細(xì)描述在本質(zhì)上是說(shuō)明性的而不是限制性的。?

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參照附圖以示例的方式來(lái)描述實(shí)施方式，在附圖中：?

圖1是耦接的控制模塊的視圖；?

圖2是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的控制模塊的視圖；?

圖3是示出了流經(jīng)機(jī)械地耦接的控制模塊的噪聲電流的視圖；?

圖4是控制組件的另外的視圖；?