[發明專利]用于現場設備的傳輸器的通信適配器

有效

• 申請號: 201780071142.9
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN110178000B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 邁克爾·科恩;托馬斯·黑勒;托馬斯·約格;邁克爾·瓦恩金;羅伯特·策勒
• 申請（專利權）人: 恩德萊斯+豪瑟爾韋澤爾有限商業兩合公司
• 主分類號: G01F1/00
• 分類號: G01F1/00;G01L19/00;G01K1/00;G01F15/06;G01F23/00;H01R13/66;H01R103/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 穆森;戚傳江

本發明涉及一種適配器(6)，其用于雙線現場設備(1)，特別是過程和/或自動化技術的雙線現場設備，包括用于尤其是以無線的方式、尤其是以雙向的方式與外部單元(20)通信的通信單元(13)，以及用于至少為通信單元(13)供給電能的能量存儲單元(15)。根據本發明，所述適配器(6)包括實現尤其是用于適配器(6)的與現場設備(1)的第二連接元件(7b)接觸，特別為電接觸，的第一連接元件(7a)，第二連接元件(7b)是第一連接元件(7a)的互補，其中至少兩個連接元件(7a、7b)被實施為至少為所述適配器(7a)供給電能和交換信息。此外，本發明涉及本發明的適配器的傳輸器以及具有本發明的適配器或本發明的傳輸器的雙線現場設備。

技術領域

本發明涉及一種用于現場設備的傳輸器的適配器。所述適配器用作與帶有外部單元的傳輸器的通信，特別是無線通信。此外，本發明涉及用于雙線現場設備的傳輸器，特別是過程和/或自動化技術的雙線現場設備，該傳輸器用作確定和/或監測至少一個過程變量，且該傳輸器包括本發明的適配器。

現有技術

用于確定、監測和/或影響多種過程變量的現場設備廣泛應用于過程和/或自動化技術。這類現場設備的例子包括料位測量設備、流量測量設備、壓力和溫度測量設備、pH和/或pH-氧化還原電位測量設備，以及還有電導率測量設備，其用于記錄相應的過程變量、料位、流量、壓力、溫度、pH值、氧化還原電位和電導率。這些中的每種測量設備的基本測量原理可以從現有技術中充分知曉，且在此處不再單獨闡明。在流量測量設備的情形下，科里奧利、超聲、渦街、熱和/或磁感應流量測量設備是尤其重要的。料位測量設備特別地依次包括微波料位測量設備、超聲料位測量設備、時域反射式料位測量設備(TDR)、放射式料位測量設備、電容式料位測量設備、電導式料位測量設備和/或溫度敏感式料位測量設備。壓力測量設備優選地包括絕對、相對和差值壓力設備，而溫度測量設備經常使用熱電偶或隨溫度變化的電阻以確定溫度。

在本發明的上下文中，原則上，所指的現場設備是所有設置在現場，因此原則上應用于接近過程以及傳送或處理過程相關信息的所有設備。除了傳感器和致動器之外，所指的現場設備通常也是直接連接到現場總線且用于與例如控制系統的控制單元進行通信的此類單元，即例如遠程輸入/輸出、網關、鏈接設備和無線適配器或無線電適配器的單元。大量此類現場設備由Endress+Hauser集團的公司生產和銷售。

現場設備通常使用用于信息顯示和/或發送的裝置，信息例如為操作狀態、測量值、設備參數之類的數據。然而在信息顯示的情況下，例如監控器或者還有光或聲音指示元件，所述信息基本上在現場設備所在地局部可用，最廣泛的通信手段允許信息發送到其他現場設備，或者還發送到上級單元，例如控制站。就這一點而言，大量的有線和無線標準和技術在現有技術中是公知的。然而在這種情況下，存在越來越大地消除有線數據傳輸單元的需求。采用這種方式，在工業應用中可以降低例如布線的成本，其意味著改善了適用性，從而能為使用者產生益處。此外，無線數據傳輸使得例如在啟動情況下執行的操作明顯更簡單，尤其是關于現場設備的參數設置。

通常用于現場設備的能量供給的是所謂的雙線技術，還被稱為雙導體技術，其中現場設備通過一對線路連接到控制站。因此，能量供給，特別是以電流供給的形式以及數據或信息傳遞兩者都通過共享的成對線路發生。在這種情況下，第一電線，即第一線路用于輸出方向，第二電線，即第二線路用于返回路徑。通過雙線電纜提供的電流供給或相應的電能必須由特定的現場設備適當地管理并在現場設備的各部件之中加以分配。雙線電纜此外通常設計成4-20mA接口。這導致僅有非常有限的電能可以為現場設備可用。如果現場設備需要執行除了測量值記錄之外的其它功能，例如無線通信的功能，所述設備的設計和構造就變得非常苛刻。

從US 7,262,693已知的解決方案包括在現場設備中提供一個或多個電容器，用于來自雙線電纜或雙導體現場總線的能量中間存儲的目的。借助一個或多個電容器暫存的能量之后被提供給無線模塊，其暫時需求大的功率或能量用于傳輸數據和/或信息。所述電容器以及無線模塊兩者在這種情況下都直接從所述雙線電纜供電。因此所述現場設備必須從一開始就被適合地實現。

發明內容