CN101221688A - 连接盒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连接盒。用于测量压力或填充水平的现场设备经由线缆连接或无线电连接连接到固定的评估和显示设备。描述了用于在现场设备和控制设备之间无线传输信号的连接盒,以提供灵活的参数化或灵活的测量值查询,所述连接盒包括接口连接和无线电接口。为了传输信号,接口连接和无线电接口彼此耦合以能够进行通信。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2006年11月27日提交的德国专利申请No.102006055897.9、2006年11月27日提交的德国专利申请No.102006055898.7和2006年11月27日提交的德国专利申请No.102006055900.2以及2006年11月27日提交的美国临时专利申请No.60/861,232、2006年11月27日提交的美国临时专利申请No.60/861,233和2006年11月27日提交的美国临时专利申请No.60/861,234的申请日的权益,这些申请的公开通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及填充水平测量和压力测量技术领域。本发明特别涉及一种用于在现场设备和控制设备之间无线传输信号的连接盒、用于填充水平测量或压力测量的连接盒的用途、现场设备和控制设备之间信号的无线传输以及使用连接盒在现场设备和控制设备之间无线传输信号的方法。
背景技术
为了测量容器中液体和固体的填充水平,通常在容器壁处或容器壁中安装填充水平测量设备。随后,填充水平测量设备通过波导以导引的方式或者通过物品的天线设备以辐射的方式传输波。其后,测量设备接收该物品反射的波。根据由此确定的传输时间,得出传感器和物品之间的距离,并且根据已知的传感器距容器底部的相对位置,可以推导出所求的填充高度。
测量数据如果在缓冲存储和/或最初评估之后可应用,则将其传输到控制或评估设备。该设备也可以仅仅是显示设备。作为上述的逆向操作,可以通过控制设备使现场设备参数化(parameterise)或触发现场设备(即引起测量操作)。这种双向数据交换需要数据传输通路,现场设备通过该通路耦合到控制设备、读出设备或显示设备。
通常,安装现场设备和评估/显示设备或控制设备的各个部件使其固定。例如,现场设备位于高的物品容器的盖子上,并且通过数据线缆连接到设置在控制室中的评估/显示单元或控制设备。因此,仅可以直接在现场设备上或在控制室中进行设备的参数化或者读取测量数据。
发明内容
根据本发明的示例性实施例,描述了用于在现场设备和控制设备之间无线传输信号的连接盒,该连接盒包括无线电接口和接口连接,所述无线电接口用于将传输信号无线传输到现场设备、或者无线接收来自现场设备的接收信号,所述接口连接用于将连接盒连接到接口适配器,其中,为了将接收信号从无线电接口传输到接口连接,使无线电接口和接口连接彼此耦合,以能够进行通信,以及其中,现场设备是填充水平测量设备或压力测量设备。
这可以在现场设备和移动控制设备之间提供灵活的通信。
换句话说,描述了一种连接盒,其一方面可以接入现场设备和控制设备之间的无线电链路,另一方面可以经由相应的接口适配器连接到例如便携式电脑或某些其它移动设备等的读出设备,或者可以连接到控制设备或参数化设备。接口适配器例如可以用于将来自现场设备的测量信号转换成USB信号。当然,取决于接口适配器的设计,还可以进行到某些其它信号格式的转换。
以这种方式,可以分接现场设备和评估/显示设备或控制单元之间的数据线(无线电链路),使得可以与现场的现场设备进行通信或数据交换。因而,例如为了执行现场设备的参数化或为了调出测量数据,服务技术人员不需要首先攀爬储存罐或者去控制室。而是通过设计成不同尺寸和形状并且可以容易地在例如衬衫口袋中携带的小连接盒,所述服务技术人员可以以简单的方式直接分接到现场设备和控制室之间的数据通路中。
应当指出,可以不需要对控制室提供相应的设备。而是,连接盒可以使用接口连接及其无线电接口以在现场设备和控制设备或读出设备或评估设备之间提供单独的通信通路。
例如,经由WLAN(无线局域网,Wireless Local Area Network)、ISM(其提供大约1公里的扩展范围)、蓝牙(Bluetooth)或ZIGBEE来进行无线电通信。其它传输协议也可以。
根据本发明的又一示例性实施例,从包括HART信号、I2C信号、Profibus信号、现场总线基金会(Fieldbus foundation)信号、4...20mA信号和开关信号的组中选择信号。
因此,如果现场设备通过上述信号中的一种与外界进行通信,则连接盒可以连接到信号通路(即其可以分接所述信号通路)。然后,连接盒的接口连接使得可以(通过接口)继续连接到例如PC或便携式电脑(例如通过USB接口)。
根据本发明的又一示例性实施例,无线电接口是连接盒内的内部接口。
例如,将无线电接口集成在连接盒的外壳内。因此,在这种情况下仅携带连接盒就足够了。不需要一起携带外部无线电接口。
根据本发明的又一示例性实施例,无线电接口包括预先确定天线特性的天线。通过预先确定的天线特性,传输行为(transmission behaviour)可以与无线电接口匹配。例如,可以通过天线阵列来实现预先确定的天线特性,其中,可以对天线特性进行电子控制。因此,例如可以将辐射导向特定方向。以这种方式,可以增大无线电信号的范围。通过预先确定的天线特性,还可以创建所谓的无线电小区(radio cell)。这意味着可以彼此分离使用不同无线电频率的区域。以这种方式可以创建小的小区,因此相对于整个区域可以提供更大的带宽。
此外,根据本发明的又一示例性实施例,无线电接口可以包括功率限制设备。例如,可以通过无线电模块来实现无线电接口。根据法律的规定,可能需要减小无线电模块的传输输出。此外,可能需要减小无线电接口的传输输出,以能够防止过辐射(overshooting)和各种无线电模块之间的干扰。功率限制是可预先确定的。通过预先确定的功率限制,可以设定无线电模块的传输输出而不需要使用不同的硬件。
根据本发明的又一示例性实施例,无线电接口被设计成传输或接收900MHz或2.4GHz的预定频率。作为预定频率的结果,可以在不同的频率之间进行切换。以这种方式,还可以使无线电模块灵活地与所要满足的法律规定匹配。例如,诸如WLAN或蓝牙的无线电传输技术使用ISM(工业、科学和医疗,Industrial,Scientific and Medical)频段来进行数据传输。ISM频段可以用于工业、科学或医疗应用而不需要许可。在世界范围内已经发布2.4GHz频段用于工业、科学和医疗应用。
当然,无线电接口还可以被设计成用于传输或接收其它预定频率。例如,可以特别将无线电接口设计成传输多于两个的预定频率,例如三个或四个预定频率。
也可以在这些频率之间变化。
此外,根据本发明的又一示例性实施例,连接盒包括现场设备连接,其被设计成将连接盒连接到现场设备,其中,为了传输信号,将现场设备连接和接口连接耦合在一起,以能够进行通信。
因而,连接盒被设计成用于在现场设备和控制单元或显示单元之间进行信号的无线传输和接线(wire-bound)传输。以这种方式,可以提供在现场使用中能够灵活应用的灵活的模块。
根据本发明的又一示例性实施例,现场设备连接被设计成连接到HART线。
此外,根据本发明的又一示例性实施例,为了连接到HART线,连接盒的现场设备连接包括具有两个连接器的HART线缆。
通过这两个连接器,可以分接HART线缆。可选地,还可以直接在现场设备上或者直接在控制室中的评估单元上分接信号。
以这种方式,可以针对参数化或者从现场设备进行读出来提供对信号线非常灵活的接入。
根据本发明的又一示例性实施例,现场设备连接被设计成连接到I2C总线。
根据本发明的又一示例性实施例,为了连接到I2C总线,现场设备连接包括I2C总线线缆。
例如,根据本发明的又一示例性实施例,连接盒可以包括HART线缆和I2C总线线缆。
I2C或I2C或IIC(表示内置集成电路(Inter-Integrated Circuit))是用于计算机系统的串行总线。例如,其可以用于将设备连接到嵌入式系统或主板。
HART(可寻址远程传感器高速通道,Highway Addressable RemoteTransducer)协议具体是指用于总线可寻址现场设备的开放式主从协议。其可以实现通过频移键控(FSK,frequency shift keying)来传输叠加在4...20mA处理信号上的数据的方法,以可以进行远程配置和诊断监控。
I2C和HART都适合于作为与现场设备例如与填充水平测量设备或者与压力测量设备进行通信的协议。
对应于HART协议的HART信号是用于传输测量值和/或参数的数字信号。将数字HART信号调制到4...20mA信号上。因此,可以与模拟4...20mA信号并行地传输数字信号。如果发生这种模拟信号和数字信号的并行传输,则只有一个现场设备可以连接到HART总线。
另一方面,在所谓的多点(multi-drop)模式下,可以连接到HART总线多达15个数字现场设备。在这种配置中,将模拟电流基本上设定为4mA。在多点模式下,现场设备交换数字编码信号。该数字信号是频率调制信号,其中,该频率调制信号可以位于例如1200Hz和2200Hz这两个频率处。
任何类型的测量设备,例如仅仅作为几个例子所列举的填充水平测量设备、压力测量设备、液位检测测量设备或温度测量设备,都可以是本申请意义中的现场设备。可以使用各种物理效应用于获取。可以通过雷达射线、超声波、振动、引导微波(TDR,时域反射(time domain reflection))或电容效应来进行测量值获取。
根据本发明的又一示例性实施例,接口连接被设计成将连接盒直接连接到显示和控制设备。
根据本发明的又一示例性实施例,显示和控制设备是VEGA制造的PLICSCOM设备。
PLICSCOM设备可以从连接盒移开,使得可以进行现场设备的参数化以及所接收的测量信号的读出和存储。
因此,显示/控制设备可以对现场设备提供人机接口。经由显示/控制设备,使用者可以使现场设备参数化或可以显示所接收的值。此外,显示和控制设备还可以在例如现场设备的工作状态之间进行切换。
根据本发明的又一示例性实施例,现场设备连接包括适配器连接器,以连接到VEGA制造的50系列设备。
因此,还可以将更老式的设备连接到连接盒。
根据本发明的又一示例性实施例,使适配器连接器规则化(code),以防止适配器连接器被错误地连接到50系列设备。例如,根据插头规则,插头旋转180°则无法插入。可以对另一端的连接器设置相应的规则,该端连接连接器与连接盒的I2C线缆。
根据本发明的又一示例性实施例,连接盒被设计成用于将信号从控制设备传输到现场设备,其中,该信号包括参数化现场设备的参数化数据。
根据本发明的又一示例性实施例,连接盒被设计成用于传输来自现场设备和来自控制设备的信号,其中,该信号包括现场设备的测量数据。
因此,连接盒使得可以进行灵活的现场设备参数化或灵活的测量值读出。
根据本发明的又一示例性实施例,连接盒包括电源,用于独立地向接口适配器提供电能。
例如,电源可以是电池。此外,根据本发明的又一示例性实施例,可以提供可再充电电池,其是外部可再充电的,或者例如耦合到连接盒的太阳能电池模块。这样,当有光辐射进入时可以对可再充电电池充电,而不需要外部电源。本实施例特别适合于在不能长期依靠电源对可再充电电池充电的区域中使用。
根据本发明的又一示例性实施例,连接盒包括可从外部进入的空腔,设计该空腔来容纳HART线缆、I2C总线线缆、USB线缆和适配器连接器。
例如,连接盒被设计成可以铰链旋开;在其内部包括可以用来固定线缆的相应的夹持设备,例如钩和环型扣件或者橡皮圈。通过铰链闭合连接盒来保护线缆免受诸如湿气等外部影响。然后,在现场,服务技术人员可以简单地铰链旋开连接盒,将相应的线缆取出以分接数据线。
根据本发明的又一示例性实施例,接口连接包括用于将连接盒连接到接口适配器的滑动触点。
这样,可以通过简单的旋拧动作将接口适配器连接到接口连接。
根据本发明的又一示例性实施例,连接盒包括第二接口连接,其用于将连接盒连接到控制设备。因此,除了可以与例如便携式电脑或PC进行通信的接口适配器以外,用于数据备份的附加控制或读出设备或者存储设备也可以直接连接到连接盒。
根据本发明的又一示例性实施例,描述了用于填充水平测量或压力测量和用于在现场设备和控制设备之间进行信号的无线传输的连接盒的用途,其中,现场设备是填充水平测量设备或压力测量设备。
此外,描述了一种使用连接盒在现场设备和控制设备之间进行信号的无线传输的方法,在该方法中,连接盒连接到接口适配器,在无线电接口中进行对从连接盒的无线电接口到现场设备的传输信号的无线传输或者对来自现场设备的接收信号的无线接收,其中,现场设备是填充水平测量设备或压力测量设备。
根据本发明的又一示例性实施例的方法包括如下附加步骤:将接收信号从无线电接口传输到接口连接,然后向前传输到控制设备。
这样,可以通过连接盒进行测量值查询。
根据本发明的又一示例性实施例,该方法包括如下附加步骤:将传输信号从控制设备传输到接口连接,然后传输到无线电接口。
以这种方式,例如可以通过连接盒从外部触发现场设备的参数化,或者可以触发测量。
下面,参考附图描述本发明的优选示例性实施例。
附图说明
图1示出根据本发明的示例性实施例的连接盒的第一应用。
图2示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第二应用。
图3示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第三应用。
图4示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第四应用。
图5示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第五应用。
图6示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第六应用。
图7示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第七应用。
图8示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第八应用。
图9示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第九应用。
图10示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第十应用。
图11示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第十一应用。
图12示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第十二应用。
图13示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第十三应用。
图14示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第十四应用。
图15示出根据本发明的示例性实施例的适配器连接器108的四个不同的透视图。
图16示出根据本发明的示例性实施例的图15的适配器连接器的另外四个示意图。
图17示出根据本发明的示例性实施例的具有滑动触点或弹性触点的接口连接的三个示意图。
图18示出根据本发明的示例性实施例的传感器的弹性触点的详细示意图。
图19示出从四个不同的方向看到的根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的示意图。
图20示出处于用铰链旋开的状态的根据本发明的示例性实施例的连接盒100的另外三个透视图。
图21示出根据本发明的示例性实施例的连接盒、I2C总线线缆以及连接器的另外三个透视图。
图22示出根据本发明的示例性实施例的连接盒的示意图。
图23示出根据本发明的示例性实施例的连接盒的又一示意图。
具体实施方式
附图中的图示是示意性的而不是按比例绘制的。
在下面对附图的描述中,相同的附图标记用于相同或类似的元件。
图1示出根据本发明的示例性实施例的连接盒的第一应用的示意图。连接盒100包括用于将连接盒100连接到现场设备109的现场设备接口101。例如,能够以分接点114的形式直接在现场设备上或在数据线缆112上将连接盒100连接到现场设备109。为了这个目的,设置连接线缆105(见图22和23)。
现场设备109与评估和显示设备111之间的数据线112是所谓的HART线缆。为此,HART连接线缆105例如包括可以用来耦合到数据线缆112的两个连接器或端子。评估/显示设备111例如设置在控制室中,并且相比于其它设备特别用于供电。在现场设备109的顶部可以附加额外的显示设备。即,例如来自制造商VEGA的所谓的PLICSCOM设备。
还可以在供电设备上分接或耦合数据线112(与HART线缆112并行)。经由连接线105可以进行双向数据交换。因此,一方面,能够使现场设备参数化。另一方面,能够读出测量值。当然,也可以连接到另一现场设备110。
例如,使用PACTware经由HART线112、105进行HART传感器109的参数化。PACTware是用于操作现场设备的独立于制造商和独立于现场总线的软件。连接盒100用作HART线112和控制单元104之间的机械适配器。控制单元104例如是个人计算机(PC)或便携式电脑、PDA、移动电话或某些其它通信设备。控制单元104可以仅仅是控制单元,或者也可以用作设备111的替代物。为了在现场设备109和控制单元104之间进行通信,设置USB线113,其将控制单元104连接到接口适配器103。接口适配器103连接到连接盒的接口连接102(见图17)。
可以以模拟方式(换句话说经由4...20mA回路)或以所谓的多点方法中的数字方式进行测量值传输。
图2示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第二应用。在该配置中,连接盒100经由相应的I2C线202、203直接连接到现场设备109、201。设备201是例如不能直接将接口适配器103放置于其上的现场设备(例如由VEGA制造的50系列设备)。针对该配置,使用适配器连接器108(见图15和16)。适配器连接器108使得可以将连接盒100的I2C线203直接耦合到50系列设备201的设备连接。在其它设备的情况下,可以将接口适配器直接放置在现场设备接口上,然后可以将USB线缆113插入该接口适配器。
例如,接口适配器103经由连接盒100和现场设备201的I2C插座连接到现场设备201。I2C线缆201的长度能够达到25m。当然,线缆还可以更长。
还可以将接口适配器直接插入传感器而不使用数据线缆。然而,例如,在因为现场设备位于很高或很远的位置而不容易接近现场设备或只有花费更多的努力才能接近现场设备的情况下,使用数据线缆是有利的。
图3示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第三应用。设置现场设备109,其经由HART线112与供电和控制设备111进行通信。几个现场设备(例如多达5个现场设备)能够并行连接到供电和控制设备111。供电和控制设备111例如包括所谓的SPC(存储程序控制,stored-program control)功能,并且可以连接到因特网。
设备111例如是由制造商VEGA制造的MET。连接盒100经由I2C线202连接到供电和控制设备111,可以一方面用于供电和控制设备111的参数化,另一方面用于访问或查询传感器109。
还可以使传感器109参数化。为此,连接盒100经由接口适配器103和USB线113连接到便携式电脑104或者某些其它通信设备或输入/输出设备。
图4示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第四应用。如图4所示,连接盒100经由I2C线202连接到填充水平传感器109。显示和控制设备401直接安装在连接盒100上,即连接在接口连接102处。以这种方式可以提供分离的移动控制单元。
在例如通过连接盒100内的电池对显示和控制设备401独立供电的情况下,也可以连接到现场设备109的HART输出。
图5示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第五应用。这是用于参数化传感器109的无线电传输。为此,传感器109经由HART线501连接到无线电模块502,该无线电模块502连接到电源506,从而向传感器109供电。该无线电模块能够与第二无线电模块503进行无线通信。第二无线电模块503还包括电源505,第二无线电模块503经由HART线504连接到供电和控制设备111。
除接口适配器103以外,连接盒100还包括数据线缆113,所述连接盒100经由数据线缆113连接到便携式电脑104。此外,连接盒100包括无线电接口101,用于在连接盒100和现场设备109之间无线传输信号。以这种方式,可以在控制侧或评估侧接入现场设备无线电单元502和无线电单元503之间的无线电链路,以例如使现场设备109参数化。
图6示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的第六应用。这里也提供无线数据传输。连接盒100包括电池、可再充电电池形式的内部电源或者外部电源。因为连接盒连接到显示和控制模块401,所以不需要连接到PC等。
图7示出根据本发明的示例性实施例的连接盒的又一应用。在这个实施例中,无线电模块702被集成在传感器109中。此外,传感器109经由电源线701例如经由HART线连接到供电设备111。
通过还集成有相应的无线电模块的连接盒100无线地进行传感器109的参数化。
图8示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的又一应用。因为连接盒100耦合到显示和控制设备401,所以不需要提供便携式电脑104等。连接盒的供电借助于电池或来自外部电源。在这个实施例中,传感器和连接盒100也都包括无线电模块。
图9示出根据本发明的又一示例性实施例的第九应用。如图9所示,连接盒100经由HART线缆105连接到供电设备111和传感器109之间的HART线112。连接盒100包括内部电源,使得不会使模拟测量值(模拟电流值)不真实。作为模拟测量值信号的替代,可以使用多点模式(能够接入总线)。在这种情况下,连接盒或者接口适配器103不需要内部电源。接口适配器103启动传感器109的传感器数据记录。此外,设置存储介质,其位于连接盒100内或者形成为接口适配器103的一部分。还可以连接外部存储介质。这样,可以经由连接盒100来记录传感器数据。可以经由便携式电脑104或控制设备401设置数据记录的例如起始点、结束点和记录间隔。随后,可以经由USB设备读出经由连接盒100记录的数据。
图10示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的又一应用。在这个实施例中,接口适配器103经由I2C线202连接到传感器109,传感器109也连接到电源506。接口适配器103启动传感器数据记录。此外,该传感器向接口适配器103供电。这里也提供内部或外部存储介质以记录传感器数据。例如,可以是USB记忆棒。例如,将存储介质集成在连接盒或接口适配器103中。这里也经由便携式电脑104等或经由控制设备401来设置记录。例如,经由接口适配器103的USB连接来进行记录数据的读出。
图11示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的又一应用。其包含如图5至8中已经描述的无线电传输。接口适配器103通过设置在连接盒100中的无线电模块和无线电模块502连接到传感器109。接口适配器103启动传感器数据记录,并由电池、可再充电电池或外部供电设备供电。此外,设置内部或外部存储介质以记录传感器数据。以与图9和10的情况中相同的方式进行记录过程的设置。
图12示出连接盒的应用的又一示例性实施例。连接盒100和传感器109之间的无线通信对应于图7所描述的情况。这里,接口适配器103启动传感器数据记录,并且由电池、可再充电电池或由外部供电设备111供电。为了记录传感器数据,在这个实施例中也将存储介质集成在连接盒或者接口适配器103中,或者从外部连接存储介质。在这个实施例中,便携式电脑104或控制单元401也用于设置数据记录以及读出所存储的数据。
图13示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的又一应用。为此,将连接盒100设计成使得组合的控制和通信单元1401能够连接到接口连接102(见图17)。组合的控制和通信单元1401是包括控制单元401和接口适配器103的组合。附图标记1402示出USB连接。
作为包括控制单元和通信单元的组合的结果,在例如为了读出数据而将连接盒连接到便携式电脑的同时,作为选择,可以由连接盒100来实现传感器的操作或控制。
图14示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒的又一应用。连接盒100包括第二接口连接,控制单元401可以连接到该第二接口连接,第二接口连接也可以用于数据存储。因此,测量数据能够在控制单元401中进行缓冲,随后可以由读出单元104经由接口适配器103执行测量数据的读出。
图15示出根据本发明的示例性实施例的适配器连接器108的四个不同的透视图1501、1502、1503和1504。
图16示出图15的适配器连接器的另外四个示意图。1606表示主视图,1607、1608和1609表示适配器连接器108的三个侧视图(从顶部、从侧面和从下面),而1610表示适配器连接器108的后视图。
在正面,适配器连接器108包括用于连接到50系列现场设备的不同接触区域1602、1603、1604和1605。为了防止适配器连接器108颠倒地插入现场设备,设置例如接线片(lug)1601。
1610示出适配器连接器108的示意性后视图。这里也设置四个连接区域1703、1704、1705和1706,以将适配器连接器连接到连接盒100的I2C线缆202的I2C连接器。此外,这里也以四个榫型、或者在适配器连接器108的第一侧形成缺口(indentation)1701并且在第二侧形成四个朝外的弯曲1702的形式安装防转动设备。朝外的弯曲1702还可以包括其它形式,但是必须对应于与相对的插座朝内的弯曲匹配。
图17示出接口连接102、1901的三个示意图,其具有弹性触点1704、1705、1706、1707、1708和1709、1710、1711、1712、1713。
图1701示出接口连接102、1901的下侧;图1702示出侧视图;而1703示出主视图。
十个触针1704至1713各自耦合到相应的弹性元件(图17中未示出),并且至少可以部分地推入(与弹性力相反)到接口连接102的基体(basebody)中。当将接口适配器103旋拧到连接盒100上时,上触针1709至1713压靠在接口适配器103相应的接触表面上,从而建立良好的导电接触。
图18示出传感器109的弹性触点102、1901的详细示意图。1801示出触点1802、1803、1804和1805的俯视图。1806示出触点1807、1808、1809和1810的俯视图。1811示出弹性触点的第一侧视图,1822示出视线方向偏移90度的弹性触点的第二侧视图。
弹性触点例如包括弹性元件,当将接口适配器103旋拧到连接盒100中时,通过所述弹性元件将触针1802至1805或1807至1810压靠在相应的接触表面上。
图19示出从四个不同的方向看到的连接盒100的示意图1907、1908、1909和1910。连接盒100包括用于容纳接口适配器103的连接区域1906。为了将接口适配器103连接到连接盒,设置例如以弹性触点的形式设计的接口连接102、1901。接口连接102用于传输I2C信号,而接口连接1901(与接口连接102中的一个结合)用于传输HART信号。
此外,连接盒100包括线缆引入孔(leadthrough)1902,通过其能够馈入HART线105或I2C总线线缆106。连接盒100包括盖元件1903和基座元件1904,通过铰链1905将其相互连接,使得能够铰链旋开连接盒100。
图20示出连接盒100处于铰链旋开状态的另外三个透视图2007、2008和2009。设置夹持元件2001、2002、2003和2004以容纳相应的连接线缆105、106、107和适配器连接器108。
图21示出包括I2C总线线缆106和连接器108的连接盒100的另外三个透视图2107、2108和2109。
此外,可以提供HART线缆105(在图21中未示出),其例如从衬套(bush)2101中露出,使得可以连接到现场设备的HART线。
图22示出根据本发明的又一示例性实施例的连接盒100的示意图。连接盒100包括用于连接到接口适配器的弹性触点102。图17示出弹性触点102的详细视图。此外,连接盒100包括HART线缆105,其提供现场设备连接101。HART线缆105包括例如以端子或连接器的形式设计的两个连接器1501和1502。HART线缆105能够经由这两个连接器1501和1502连接到现场设备。
图23示出连接盒100的又一示意图,其具有包括两个连接器1501和1502的HART线缆105以及I2C线缆106。此外,设置接口连接102和1901。
此外,应当指出,“包括”不排除其它元件或者步骤,而且“一”或者“一个”不排除多个。此外,应当指出,参考上述示例性实施例中的一个描述的特征或步骤还可以与上述其它示例性实施例的其它特征或步骤结合使用。权利要求中的附图标记不认为是对本发明的限制。
Claims (25)
1.一种连接盒,用于在现场设备(109)和控制设备(104)之间无线传输信号,所述连接盒(100)包括:
无线电接口(101),用于进行到所述现场设备(109)的传输信号的无线传输和来自所述现场设备(109)的接收信号的无线接收中的至少一个;以及
接口连接(102),用于将所述连接盒(100)连接到接口适配器(103);
其中,为了将所述接收信号从所述无线电接口(101)传输到所述接口连接(102),使所述无线电接口(101)和所述接口连接(102)彼此耦合,以能够进行通信;以及
其中,所述现场设备(109)是填充水平测量设备和压力测量设备中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的连接盒,
其中,所述信号从包括HART信号、I2C信号、Profibus信号、现场总线基金会信号、4...20mA信号和开关信号的组中选择。
3.根据权利要求1或2所述的连接盒,
其中,所述无线电接口(101)是所述连接盒(100)内的内部接口。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的连接盒,
其中,所述无线电接口(101)包括预先确定天线特性的天线。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的连接盒,
其中,所述无线电接口(101)被设计成在预先确定的900MHz或2.4GHz的频率处工作。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的连接盒,还包括:
现场设备连接(101),用于将所述连接盒(100)连接到所述现场设备(109);
其中,为了传输所述信号,所述现场设备连接(101)和所述接口连接(102)耦合在一起,以能够进行通信。
7.根据权利要求6所述的连接盒,
其中,所述现场设备连接(101)被设计成连接到HART线(112)。
8.根据权利要求6或7所述的连接盒,
其中,所述现场设备连接(101)包括具有两个连接器(1501,1502)的HART线缆(105),以连接到所述HART线(112)。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的连接盒,
其中,所述现场设备连接(101)被设计成连接到I2C总线。
10.根据权利要求9所述的连接盒,
其中,所述现场设备连接(101)包括I2C总线线缆(106),以连接到所述I2C总线。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的连接盒,
其中,所述接口连接(102)被设计成将所述连接盒(100)直接连接到显示和控制设备。
12.根据权利要求11所述的连接盒,
其中,所述显示和控制设备是VEGA制造的PLICSCOM设备(401)。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的连接盒,
其中,所述现场设备连接(101)包括适配器连接器(108),其用于连接到VEGA制造的50系列设备。
14.根据权利要求13所述的连接盒,
其中,所述适配器连接器(108)被规则化,以防止所述适配器连接器(108)错误地连接到所述50系列设备。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的连接盒,
其中,所述连接盒被设计成用于将信号从所述控制设备(104)传输到所述现场设备;
其中,所述信号包括参数化所述现场设备的参数化数据。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的连接盒,
其中,所述连接盒被设计成用于将信号从所述现场设备传输到所述控制设备(104);
其中,所述信号包括所述现场设备的测量数据。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的连接盒,还包括:
电源,用于向所述接口适配器(103)独立供电。
18.根据权利要求17所述的连接盒,
其中,所述电源包括可再充电电池和太阳能电池模块;
其中,所述太阳能电池模块被设计成对所述可再充电电池充电。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的连接盒,
其中,所述连接盒(100)包括可从外部进入的空腔,所述空腔被设计成容纳HART线缆(105)、I2C总线线缆(106)、USB线缆(107)和适配器连接器(108)。
20.根据前述权利要求中的任一项所述的连接盒,
其中,所述接口连接(102)包括滑动触点,其用于将所述连接盒(100)连接到所述接口适配器(103)。
21.根据前述权利要求中的任一项所述的连接盒,还包括:
第二接口连接,用于将所述连接盒(100)连接到控制设备(401)。
22.根据权利要求1至21中的任一项所述的连接盒的用途,所述连接盒用于填充水平测量和压力测量中的至少一个,以及用于在现场设备和控制设备(104)之间无线传输信号;
其中,所述现场设备是填充水平测量设备和压力测量设备中的至少一个。
23.一种使用根据权利要求1至21中的任一项所述的连接盒在现场设备(109)和控制设备(104)之间无线传输信号的方法,所述方法包括以下步骤:
将所述连接盒(100)连接到接口适配器(103);
在无线电接口(101)中进行传输信号从所述连接盒(100)的无线电接口(101)到所述现场设备(109)的无线传输以及对来自所述现场设备(109)的接收信号的无线接收中的至少一个;
其中,所述现场设备(109)是填充水平测量设备和压力测量设备中的至少一个。
24.根据权利要求23所述的方法,还包括以下步骤:
将所述接收信号从所述无线电接口(101)传输到接口连接(102),然后向前传输到所述控制设备(104)。
25.根据权利要求23或24所述的方法,还包括以下步骤:
将所述传输信号从所述控制设备(104)传输到所述接口连接(102),然后传输到所述无线电接口(101)。
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