[發(fā)明專利]用于在自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與通信盒之間傳送數(shù)據(jù)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780062852.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109923831B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西蒙·格爾維希;哈拉爾德·朔伊布勒;沃爾夫?qū)げ剪敋J
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 恩德萊斯和豪瑟爾歐洲兩合公司
• 主分類號(hào): H04L12/10
• 分類號(hào): H04L12/10;H04L12/40;H04B3/54
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 穆森;戚傳江

本發(fā)明涉及一種用于在自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(2)與通信盒(4)之間傳送數(shù)據(jù)的方法，其中，該方法包括以下步驟：通信盒(4)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(2)的供電電壓(U_V)進(jìn)行電壓調(diào)制，使得產(chǎn)生第一通信信號(hào)(5)并且供電電壓(U_V)具有第一通信信號(hào)(5)；從經(jīng)由雙線線路(3)施加到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(2)的供電電壓(U_V)解調(diào)第一通信信號(hào)(5)，使得第一通信信號(hào)(5)與供電電壓(U_V)分離；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(2)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的輸出電流(I_A)進(jìn)行電流調(diào)制，使得產(chǎn)生第二通信信號(hào)(6)并且輸出電流(I_A)具有第二通信信號(hào)(6)；通信盒(4)從輸出電流(I_A)解調(diào)第二通信信號(hào)(6)，使得第二通信信號(hào)(6)與輸出電流(I_A)分離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與通信盒之間傳送數(shù)據(jù)的方法、自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以及通信盒。

背景技術(shù)

用于記錄和/或修改過(guò)程變量的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通常用于過(guò)程自動(dòng)化以及制造自動(dòng)化。測(cè)量設(shè)備或傳感器，諸如液位測(cè)量設(shè)備、流量計(jì)、壓力和溫度測(cè)量設(shè)備、pH-氧化還原電位計(jì)、電導(dǎo)率計(jì)等，用于記錄對(duì)應(yīng)的過(guò)程變量，諸如料位、流量、壓力、溫度、pH水平和電導(dǎo)率。致動(dòng)器，諸如閥門(mén)或泵，用于影響過(guò)程變量。因而，管道部分中的流體的流速或容器中的料位能夠通過(guò)致動(dòng)器來(lái)改變。

Endress+Hauser集團(tuán)公司生產(chǎn)和銷售各種各樣的這樣的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。

在自動(dòng)化中通常以所謂的雙導(dǎo)體技術(shù)來(lái)構(gòu)建現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備并將它們彼此連接，使得現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的過(guò)程變量的饋電和通信能夠經(jīng)由一對(duì)線(雙線線路)來(lái)發(fā)生。

為此目的，這樣的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備具有模擬電流或電壓輸出，例如4至20mA電流輸出或0至10V電壓輸出。經(jīng)由該電流或電壓輸出，只可能傳輸過(guò)程變量或測(cè)量值。如果期望在連接到雙線線路的參與者之間進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)傳輸，則例如依靠HART協(xié)議。通過(guò)HART通信，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能夠非常靈活地進(jìn)行參數(shù)化并投入使用，或者能夠讀取額外計(jì)算和存儲(chǔ)的測(cè)量值或數(shù)據(jù)。即使在潛在爆炸性環(huán)境中，HART協(xié)議也能夠通過(guò)至少兩個(gè)參與者的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)雙向通信。在這種情況下，使用FSK(頻移鍵控)方法，其采用不同頻率的正弦信號(hào)(例如，Bell 202標(biāo)準(zhǔn)：“0”2200Hz，“1”1200Hz)來(lái)在二進(jìn)制狀態(tài)之間進(jìn)行區(qū)分。除了其他方法，離散化和數(shù)字化數(shù)據(jù)尤其通過(guò)FSK方法以HART協(xié)議來(lái)通過(guò)特殊調(diào)制解調(diào)器發(fā)送和接收，該特殊調(diào)制解調(diào)器必須存在于每個(gè)參與者中。

然而，用于實(shí)現(xiàn)HART通信的組件，特別是FSK調(diào)制解調(diào)器，需要相對(duì)大的空間并且還相對(duì)昂貴，這在以低成本生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的情況下是不希望看到的。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提出一種成本有效并盡可能地節(jié)省空間的通信方法。

根據(jù)本發(fā)明，該目的通過(guò)一種用于自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與通信盒之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒▉?lái)實(shí)現(xiàn)，其中，通信盒經(jīng)由雙線線路連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，并且經(jīng)由雙線線路來(lái)將供電電壓施加到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備從而為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電，其中該方法提供以下步驟：

-通信盒對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的供電電壓進(jìn)行電壓調(diào)制，使得產(chǎn)生第一通信信號(hào)并且供電電壓具有第一通信信號(hào)；

-從經(jīng)由雙線線路施加到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的供電電壓解調(diào)第一通信信號(hào)，使得第一通信信號(hào)與供電電壓分離；

-現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的輸出電流進(jìn)行電流調(diào)制，使得產(chǎn)生第二通信信號(hào)并且輸出電流具有第二通信信號(hào)；

-通信盒從輸出電流解調(diào)第二通信信號(hào)，使得第二通信信號(hào)與輸出電流分離。