CN100492997C - 组合式现场总线板的诊断系统 - Google Patents

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Abstract

一种承载若干与一大型电源连接的现场总线的组合式现场总线板的诊断系统，其包括一在使用时通过两或多个共模和/或差模信号注入和/或信号检测点适用于一条或多条现场总线的监测收发装置，所述点分布在所述大型电源和现场总线箱之间，以致于所述监测收发装置可检测在所述两或多个所述点的其中两点之间的一条或多条现场总线物理层特性。

Description

组合式现场总线板的诊断系统
技术领域
本发明涉及一种用于组合式现场总线板的诊断系统，尤其是用于监测在一承载若干现场总线的组合式现场总线板上的现场总线物理层特性。
发明内容
因此，一根据本发明的用于一承载若干与一大型电源连接的现场总线的组合式现场总线板的诊断系统，其包括一在使用时通过两或多个共模和/或差模信号注入和/或信号检测点与一条或多条现场总线连接的监测收发装置，所述点分布在大型电源和现场总线箱之间，以致于该监测收发装置可检测在两或多个所述点的其中两点之间的一条或多条现场总线物理层特性。
可监测的所述现场总线物理层特性最好包括以下的一种或多种：终端负载过大/不足、杂波/纹波电平、信号电平、信号偏压、信号抖动、信号振鸣、信号失真、信号衰减、串音、失衡和接地泄漏。
在一较佳实施例中，该监测收发装置还可以通过一或多个所述点检测承载于该组合式现场总线板上的硬件的一种或多种特性。该硬体可以是大型电源接线、电源转换器、电源调节器和现场总线箱。可监测的特性可以包括以下的一种或多种：电压、短路、硬件模块故障、静态电流和充电率。
该监测收发装置也可适合于收集接收到的数据以及出示以下的一种或多种：傅里叶分析、趋势分析和数据记录。
该监测收发装置最好可适合于在接收到的数据示出在所述一条或多条现场总线上有一或多个预定故障的情况下提供一警报。
在一实施例中，该监测收发装置可以设置一第一数字和/或一第一模拟接口，以致于由监测收发装置在使用时探测的诊断数据和/或产生的警报可传送到一由一使用者操作的数字或模拟装置，并且使到在使用时可自该使用者操作的数字或模拟装置发送指令以操作该监测收发装置。
或者，除了该第一接口之外，该监测收发装置可选择地设置一适合于显示探测的诊断数据和/或产生的警报的可视装置。
另外，该监测收发装置可以设置一第二数字和/或一第二模拟接口，以致于由监测收发装置在使用时探测的诊断数据和/或产生的警报可传送到其它的相关联诊断系统。
该监测收发装置最好可自该现场总线板移除，并且其可在使用时通过该大型电源供电。
在一实施例中，该两或多个共模和/或差模信号注入和/或信号检测点的一或多个点实际上可设置在承载于该现场总线板上的任一硬件之内。
本发明还包括一与上述的一诊断系统一道设置的组合式现场总线板。
因此，本发明也包括一组合式现场总线板，其包括若干与一大型电源连接的现场总线；以及一诊断系统，其包括一通过两或多个共模和/或差模信号注入和/或信号检测点与一条或多条现场总线连接的监测收发装置，所述点分布在大型电源和现场总线箱之间，以致于该监测收发装置可检测在两或多个所述点的其中两点之间的一条或多条现场总线物理层特性。
该一条或多条现场总线的每一最好包括一连接该大型电源的接线、一电源转换器、一电源调节器和一现场总线箱。
应该理解，该两或多个共模和/或差模信号注入和/或信号检测点可以分布在该些现场总线内的任何地点上。然而，在一较佳实施例中，在每一所述一条或多条现场总线上的一第一共模信号注入和/或信号检测点可设置在该大型电源和该电源转换器之间，一第二共模信号注入和/或信号检测点可设置在该电源转换器和该电源调节器之间，一第三共模信号注入和/或信号检测点可设置在该电源调节器和该现场总线箱之间，而一差模信号注入和/或信号检测点可设置在该第三共模信号注入和/或信号检测点和该现场总线箱之间。
另外，在一较佳实施例中，一第四共模信号注入和/或信号检测点可设置在该电源转换器之内，而一第五共模信号注入和/或信号检测点可设置在该电源调节器之内。
附图说明
本发明可以各种各样的方式实施，但是以下将通过举例并参照附图叙述一具体实施例；
图1所示为一根据本发明的组合式现场总线板的一概略示意图。
具体实施方式
如图1所示，一组合式现场总线板包括一底板15，其上设有若干按顺序排列的现场总线8a、8b和8n以及一监测收发装置，(其也可能被本领域的技术人员称之为一分段自诊断系统)。(该些现场总线至少包括8a及8b，而8n则示意性地代表若干另外的现场总线，所以其在图中以虚线示出。)
该些现场总线8a到8n与大型电源1连接，并且每一皆包括一电源转换器3和一电源调节器5。
该监测收发装置17设有一由箭头号16表示的第一数字接口，其在使用时与一使用者操作的数字控制系统连接。该监测收发装置17进一步设有一由点划箭头号19表示的第二数字接口，其在使用时与设置在相关联的组合式现场总线板上的类似诊断系统连接(图中未示)。
该监测收发装置17进一步设有一可把信息及报警信号直接提供给使用者的可视装置(由箭头号14表示)。
该监测收发装置17通过在该大型电源1和该电源转换器3之间的第一共模信号注入和信号检测点2、在该电源转换器3和该电源调节器5之间的第二共模信号注入和检测点4、在该电源调节器5和该现场总线箱(图中未示)之间的第三共模信号注入和信号检测点6以及在该第三共模信号注入和信号检测点6和该现场总线箱(图中未示)之间的差模信号注入和信号检测点7与每一现场总线8a到8n连接。
除此之外，该监测收发装置17通过设置在该电源转换器3之内的第四共模信号注入和信号检测点(图中不可见，但由连接箭头号9表示)以及通过设置在该电源调节器5之内的第五共模信号注入和信号检测点(图中同样不可见，但由连接箭头号11表示)与每一现场总线连接。
该监测收发装置17可监测的现场总线物理层特性包括在任何所述点之间的终端负载过大/不足、杂波/纹波电平、信号电平、信号偏压、信号抖动、信号振鸣、信号失真、信号衰减、串音、失衡和接地泄漏。
除此之外，该监测收发装置17可监测在任何所述点之间的电压、短路、硬件模块故障、静态电流和充电率。
该监测收发装置17可被编程以编译所用的接收到的数据以及出示傅里叶分析、趋势分析和数据记录。
另外，该监测收发装置17可被编程以在所用数据示出在所述一条或多条现场总线上有一或多个预定故障的情况下通过接口16或19又或者该可视装置14提供一警报。数据中的故障显示法可预编程于该监测收发装置17之内。
因此，该组合式现场总线板可将许多与其性能以及任何潜在故障有关的信息提供给一使用者。

Claims (15)

1.一种组合式现场总线板(15)，所述组合式现场总线板包括若干与一大型电源(1)连接的现场总线(8a到8n)，其特征在于所述组合式现场总线板(15)设有一诊断系统，所述诊断系统包括一连接于所述若干现场总线(8a到8n)中的一条或多条现场总线的监测收发装置(17)，其中到现场总线(8a到8n)的每一连接包括一个或多个共模和/或差模信号注入点(2，4，6，7，9或11)和一个或多个对应的共模和/或差模信号检测点(2，4，6，7，9或11)，其中所述点(2，4，6，7，9或11)分布在现场总线(8a到8n)可连接到所述大型电源(1)和现场总线箱处的点之间，并且其中所述监测收发装置(17)适用于检测在任何信号注入点(2，4，6，7，9或11)和任何信号检测点(2，4，6，7，9或11)之间的一条或多条现场总线物理层特性。
2.根据权利要求1所述的组合式现场总线板(15)，其特征在于：所述现场总线物理层特性包括以下的一种或多种：终端负载过大/不足、杂波/纹波电平、信号电平、信号偏压、信号抖动、信号振鸣、信号失真、信号衰减、串音、失衡和接地泄漏。
3.根据权利要求1或2所述的组合式现场总线板(15)，其特征在于：所述组合式现场总线板(15)承载硬件(3，5)并且其中所述监测收发装置(17)还适用于检测置于任何信号注入点(2，4，6，7，9或11)和任何信号检测点(2，4，6，7，9或11)之间的硬件(3，5)的一种或多种特性。
4.根据权利要求3所述的组合式现场总线板(15)，其特征在于：所述硬件(3，5)的一种或多种特性包括以下的一种或多种：电压、短路、硬件模块故障、静态电流和充电率。
5.根据权利要求4所述的组合式现场总线板(15)，其特征在于：所述监测收发装置(17)也适合于收集接收到的数据以及出示以下的一种或多种：傅里叶分析、趋势分析和数据记录。
6.根据权利要求1所述的组合式现场总线板(15)，其特征在于：所述监测收发装置(17)适合于在接收到的数据示出在任何现场总线(8a到8n)上发生一或多个预定故障的情况下提供一警报。
7.根据权利要求1所述的组合式现场总线板(15)，其特征在于：所述监测收发装置(17)设有一第一数字和/或一第一模拟接口(15)，以致于由所述监测收发装置(17)在使用时探测的诊断数据和/或产生的警报可传送到一由一使用者操作的数字或模拟装置，并且使得可自所述使用者操作的数字或模拟装置发送指令以操作所述监测收发装置。
8.根据权利要求7所述的组合式现场总线板(15)，其特征在于：所述监测收发装置(17)设有一第二数字和/或一第二模拟接口(19)，以致于由所述监测收发装置(17)在使用时探测的诊断数据和/或产生的警报可传送到其它的相关联诊断系统。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的组合式现场总线板(15)，其特征在于：所述监测收发装置(17)设有一适合于显示在使用中探测的诊断数据和/或产生的警报的可视装置。
10.根据权利要求1所述的组合式现场总线板(15)，其特征在于：所述监测收发装置(17)可自所述现场总线板(15)移除。
11.根据权利要求1所述的组合式现场总线板(15)，其特征在于：所述监测收发装置(17)与大型电源(1)连接。
12.根据权利要求3所述的组合式现场总线板(15)，其特征在于：在所述硬件之内设置一个或多个所述信号注入点(2，4，6，7，9或11)和/或一个或多个所述信号检测点(2，4，6，7，9或11)。
13.根据权利要求3所述的组合式现场总线板，其特征在于：所述一条或多条现场总线(8a到8n)的每一皆包括其可连接到大型电源(1)的点、电源转换器(3)、电源调节器(5)以及其可连接到现场总线箱的点。
14.根据权利要求13所述的组合式现场总线板(15)，其特征在于：其中在每一所述一条或多条现场总线(8a到8n)中，一第一共模信号注入和/或信号检测点(2)设置在现场总线可连接到大型电源(1)的点和所述电源转换器(3)之间；其中一第二共模信号注入和/或信号检测点(4)设置在所述电源转换器(3)和所述电源调节器(5)之间；一第三共模信号注入和/或信号检测点(6)设置在所述电源调节器(5)和现场总线可连接到现场总线箱的点之间；并且其中一差模信号注入和/或信号检测点(7)设置在所述第三共模信号注入和/或信号检测点(6)和现场总线可连接到现场总线箱的点之间。
15.根据权利要求14所述的组合式现场总线板(15)，其特征在于：一第四共模信号注入和/或信号检测点(9)设置在所述电源转换器(3)之内，并且其中一第五共模信号注入和/或信号检测点(11)设置在所述电源调节器(5)之内。
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