CN107076794B - 用于提供功率不足模块的提取的预警的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种装置包括被配置成被电耦合至电路的连接器（600、800、1000）。所述连接器具有多个插脚，包括一个或多个第一插脚（365、375）和一个或多个第二插脚（360）。所述一个或多个第二插脚比所述一个或多个第一插脚更长。所述装置还包括信号发生器（370），其被配置成在一个或多个第二插脚断开之前检测一个或多个第一插脚的断开，并且响应于检测到一个或多个第一插脚断开而生成信号。所述连接器还可以包括比所述一个或多个第二插脚更长的一个或多个第三插脚（385）。（多个）第一插脚可以创建从信号发生器到地的电路径，（多个）第二插脚可以向电路提供供应电压，并且（多个）第三插脚可以将电路电耦合到地。

Description

用于提供功率不足模块的提取的预警的方法和装置

相关申请的交叉引用和优先权要求

本申请根据35 U.S.C.§119（e）要求2014年10月27日提交的美国临时专利申请号62/068,922的优先权，该申请被整体地通过引用结合到本文中。

技术领域

本公开一般地涉及工业过程控制和自动化系统。更具体地，本公开涉及一种用于提供功率不足模块的提取（extraction）的预警的方法和装置。

背景技术

工业过程控制和自动化系统常常被用来使大型且复杂的工业过程自动化。这些类型的系统按照惯例包括传感器、致动器、以及控制器。控制器通常从传感器接收测量结果并生成用于致动器的控制信号。输入/输出（I/O）模块经常被用来支持传感器、控制器、与致动器之间的数据的传输。在某些情况下，从工业过程控制和自动化系统去除部件是必要的或希望的。例如，可能需要从单元去除I/O模块，使得可以用另一I/O模块将其替换。

发明内容

本公开提供了一种用于提供功率不足模块的提取的预警的方法和装置。

在第一实施例中，一种装置包括被配置成被电耦合到电路的连接器。该连接器具有多个插脚，包括一个或多个第一插脚和一个或多个第二插脚。所述一个或多个第二插脚比所述一个或多个第一插脚更长。所述装置还包括信号发生器，其被配置成（i）在一个或多个第二插脚断开之前检测一个或多个第一插脚的断开，并且（ii）响应于检测到一个或多个第一插脚的断开而生成信号。

在第二实施例中，一种方法包括检测与被电耦合到电路的连接器相关联的断开事件。该连接器具有多个插脚，包括一个或多个第一插脚和一个或多个第二插脚。所述一个或多个第二插脚比所述一个或多个第一插脚更长。所述方法还包括响应于检测到断开事件而生成信号。在一个或多个第二插脚断开之前，响应于一个或多个第一插脚的断开而检测到所述断开事件。

在第三实施例中，一种装置包括被配置成被电耦合到电路的连接器，其中，所述连接器具有多个插脚。所述装置还包括信号发生器，其被配置成（i）在插脚的第二子集的断开之前检测插脚的第一子集的断开，并且（ii）响应于检测到插脚的第一子集的断开而生成信号。所述连接器包括多个部分。所述连接器的每个部分被配置成将插脚中的至少一个断开，同时使其余插脚处于连接。

除其它事物之外，这提供了一种可以自动地警告有源电路（active circuitry）正在以物理方式从较大系统去除模块的机制。此预警可以用来确保有源电路在正在提取模块的同时以受控方式进入良好状态。进入此良好状态可以帮助防止有源电路对例如较大控制系统引起扰乱或中断，所述模块正在被从所述较大控制系统去除。

根据下面各图、描述以及权利要求，其它技术特征对于本领域技术人员而言可以是显而易见的。

附图说明

为了更完整地理解本公开，现在对结合附图进行的以下描述进行参考，在所述附图中：

图1图示出根据本公开的示例性工业过程控制和自动化系统；

图2图示出根据本公开的示例性控制器和电路板系统；

图3图示出根据本公开的与输入/输出（I/O）模块或其它模块一起使用的示例性插脚配置。

图4图示出根据本公开的在其中可以使用预警信号生成的示例性系统。

图5图示出根据本公开的在其中可以使用预警信号生成的包括I/O模块的示例性系统；

图6A至9图示出根据本公开的用于将模块耦合到背板或其它结构的示例性下和上连接器；

图10至13图示出根据本公开的与预警信号生成一起使用的其它示例性插脚配置；以及

图14图示出根据本公开的用于提供功率不足模块的提取的预警的示例性方法。

具体实施方式

下面讨论的图1至14以及用来在本专利文献中描述本发明的原理的各种实施例仅仅作为例证且不应以任何方式解释成限制本发明的范围。本领域技术人员将理解的是可在任何类型的适当布置的设备或系统中实现本发明的原理。

图1图示出根据本公开的示例性工业过程控制和自动化系统100。如图1中所示，系统100包括便于至少一个产品或其它材料的生产或处理的各种部件。例如，系统100在这里被用来便于对一个或多个工厂（plant）101a—101n中的部件的控制。每个工厂101a—101n表示一个或多个处理设施（或其一个或多个部分），诸如用于产生至少一个产品或其它材料的一个或多个制造设施。一般地，每个工厂101a—101n可以实现一个或多个过程，并且可以单个地或共同地称为过程系统。过程系统一般地表示被配置成以某种方式处理一个或多个产品或其它材料的任何系统或其一部分。

在图1中，使用过程控制的Purdue模型来实现系统100。在Purdue模型中，“层级0”可以包括一个或多个传感器102a和一个或多个致动器102b。传感器102a和致动器102b表示可执行各种各样功能中的任何一个的过程系统中的部件。例如，传感器102a可以测量过程系统中的各种各样的特性，诸如温度、压力或流速率。并且，致动器102b可以改变过程系统中的各种各样的特性。传感器102a和致动器102b可以表示任何适当过程系统中的任何其它或附加部件。传感器102a中的每个包括用于测量过程系统中的一个或多个特性的任何适当结构。致动器102b中的每个包括用于对过程系统进行操作或影响过程系统中的一个或多个条件的任何适当结构。

至少一个网络104被耦合到传感器102a和致动器102b。网络104便于与传感器102a和致动器102b的交互。例如，网络104可以传输来自传感器102a的测量数据，并向致动器102b提供控制信号。网络104可以表示任何适当网络或网络的组合。作为特定示例，网络104可以表示以太网网络、电信号网络（诸如HART或FOUNDATION FIELDBUS网络）、气动控制信号网络、或任何其它或附加（多个）类型的（多个）网络。

在Purdue模型中，“层级1”可以包括一个或多个控制器106，其被耦合到网络104。除其它事物之外，每个控制器106可以使用来自一个或多个传感器102a的测量结果来控制一个或多个致动器102b的操作。例如，控制器106可以从一个或多个传感器102a接收测量数据并使用该测量数据来生成用于一个或多个致动器102b的控制信号。每个控制器106包括用于与一个或多个传感器102a相交互并控制一个或多个致动器102b的任何适当结构。每个控制器106可以例如表示多变量控制器，诸如鲁棒的（robust）多变量预测控制技术（RMPCT）控制器或实现模型预测控制（MPC）或其它高级预测控制（APC）的其它类型控制器。作为特定示例，每个控制器106可以表示运行实时操作系统的计算设备。

两个网络108被耦合到控制器106。网络108诸如通过向和从控制器106传输数据来便于与控制器106的交互。网络108可以表示任何适当网络或网络的组合。作为特定示例，网络108可以表示一对以太网网络或冗余的一对以太网网络，诸如来自霍尼韦尔国际公司的容错以太网（FTE）网络。

至少一个交换机/防火墙110将网络108耦合到两个网络112。交换机/防火墙110可以从一个网络向另一个传输业务。交换机/防火墙110还可以阻止一个网络上的业务到达另一网络。交换机/防火墙110包括用于提供网络之间的通信的任何适当结构，诸如霍尼韦尔控制防火墙（CF9）设备。网络112可以表示任何适当的网络，诸如一对以太网网络或FTE网络。

在Purdue模型中，“层级2”可以包括被耦合到网络112的一个或多个机器级控制器114。机器级控制器114执行各种功能以支持控制器106、传感器102a、以及致动器102b（其可以与特定的一台工业装备（诸如锅炉或其它机器）相关联）的操作和控制。例如，机器级控制器114可以记录（log）由控制器106收集或生成的信息，诸如来自传感器102a的测量数据或用于致动器102b的控制信号。机器级控制器114还可以执行控制控制器106的操作的应用程序，从而控制致动器102b的操作。另外，机器级控制器114可以提供对控制器106的安全访问。机器级控制器114中的每个包括用于提供对机器或其它单个台的装备的访问、其控制、或与其有关的操作的任何适当结构。机器级控制器114中的每个可以例如表示运行MICROSOFT WINDOWS操作系统的服务器计算设备。虽然未示出，但可以使用不同的机器级控制器114来控制过程系统中的不同的各台装备（其中，每台装备与一个或多个控制器106、传感器102a、以及致动器102b相关联）。

一个或多个操作员站116被耦合到网络112。操作员站116表示提供对机器级控制器114的用户访问的计算或通信设备，其然后可以提供对控制器106（和可能的传感器102a和致动器102b）的用户访问。作为特定示例，操作员站116可以允许用户使用由控制器106和/或机器级控制器114收集的信息来回顾传感器102a和致动器102b的操作历史。操作员站116还可以允许用户调整传感器102a、致动器102b、控制器106、或机器级控制器114的操作。另外，操作员站116可以接收并显示由控制器106或机器级控制器114生成的警告、警报、或其它消息或显示。操作员站116中的每个包括用于支持系统100中的一个或多个部件的用户访问和控制的任何适当结构。操作员站116中的每个可以例如表示运行MICROSOFT WINDOWS操作系统的计算设备。

至少一个路由器/防火墙118将网络112耦合到两个网络120。路由器/防火墙118包括用于提供网络之间的通信的任何适当结构，诸如安全路由器或组合路由器/防火墙。网络120可以表示任何适当的网络，诸如一对以太网网络或FTE网络。

在Purdue模型中，“层级3”可以包括被耦合到网络120的一个或多个单元级控制器122。每个单元级控制器112通常与过程系统中的单元相关联，该单元表示一起操作以实现过程的至少一部分的不同机器的集合。单元级控制器122执行各种功能以支持较低层级中的部件的操作和控制。例如，单元级控制器122可以记录由较低层级中的部件收集或生成的信息，执行控制较低层级中的部件的应用程序，并提供对较低层级中的部件的安全访问。单元级控制器122中的每个包括用于提供对过程单元中的一个或多个机器或其它各台装备的访问、其控制、或与其有关的操作的任何适当结构。单元级控制器122中的每个可以例如表示运行MICROSOFT WINDOWS操作系统的服务器计算设备。虽然未示出，但可以使用不同的单元级控制器122来控制过程系统中的不同单元（其中，每个单元与一个或多个机器级控制器114、控制器106、传感器102a、以及致动器102b相关联）。

对单元级控制器122的访问可由一个或多个操作员站124提供。操作员站124中的每个包括用于支持系统100中的一个或多个部件的用户访问和控制的任何适当结构。操作员站124中的每个可以例如表示运行MICROSOFT WINDOWS操作系统的计算设备。

至少一个路由器/防火墙126将网络120耦合到两个网络128。路由器/防火墙126包括用于提供网络之间的通信的任何适当结构，诸如安全路由器或组合路由器/防火墙。网络128可以表示任何适当的网络，诸如一对以太网网络或FTE网络。

在Purdue模型中，“层级4”可以包括被耦合到网络128的一个或多个工厂级控制器130。每个工厂级控制器130通常与工厂101a—101n中的一个相关联，其可以包括实现相同、类似或不同过程的一个或多个过程单元。工厂级控制器130执行各种功能以支持较低层级中的部件的操作和控制。作为特定示例，工厂级控制器130可以执行一个或多个制造执行系统（MES）应用程序、调度应用程序、或其它或附加工厂或过程控制应用程序。工厂级控制器130中的每个包括用于提供对过程工厂中的一个或多个过程单元的访问、其控制、或与其有关的操作的任何适当结构。工厂级控制器130中的每个可以例如表示运行MICROSOFTWINDOWS操作系统的服务器计算设备。

对工厂级控制器130的访问可由一个或多个操作员站132提供。操作员站132中的每个包括用于支持系统100中的一个或多个部件的用户访问和控制的任何适当结构。操作员站132中的每个可以例如表示运行MICROSOFT WINDOWS操作系统的计算设备。

至少一个路由器/防火墙134将网络128耦合到一个或多个网络136。路由器/防火墙134包括用于提供网络之间的通信的任何适当结构，诸如安全路由器或组合路由器/防火墙。网络136可以表示任何适当的网络，诸如全企业（enterprise-wide）的以太网或其它网络或者较大网络（诸如因特网）的全部或一部分。

在Purdue模型中，“层级5”可以包括被耦合到网络136的一个或多个企业级控制器138。每个企业级控制器138通常能够执行用于多个工厂101a—101n的规划操作并控制工厂101a—101n的各种方面。企业级控制器138还可以执行各种功能以支持工厂101a—101n中的部件的操作和控制。作为特定示例，企业级控制器138可以执行一个或多个订单处理应用程序、企业资源规划（ERP）应用程序、高级规划和调度（APS）应用程序、或任何其它或附加企业控制应用程序。企业级控制器138中的每个包括用于提供对一个或多个工厂的访问、其控制、或与其控制有关的操作的任何适当结构。企业级控制器138中的每个可以例如表示运行MICROSOFT WINDOWS操作系统的服务器计算设备。在本文中，术语“企业”指的是具有要管理的一个或多个工厂或其它处理设施的组织。请注意，如果要管理单个工厂101a，则可以将企业级控制器138的功能结合到工厂级控制器130中。

对企业级控制器138的访问可以由一个或多个操作员站140提供。操作员站140中的每个包括用于支持系统100中的一个或多个部件的用户访问和控制的任何适当结构。操作员站140中的每个可以例如表示运行MICROSOFT WINDOWS操作系统的计算设备。

Purdue模型的各种层级可以包括其它部件，诸如一个或多个数据库。与每个层级相关联的（多个）数据库可以存储与该层级或系统100的一个或多个其它层级相关联的任何适当信息。例如，可以将历史学家（historian）141耦合到网络136。历史学家141可以表示存储关于系统100的各种信息的部件。历史学家141可以例如存储在生产调度和优化期间使用的信息。历史学家141表示用于存储和便于信息检索的任何适当结构。虽然被示为耦合到网络136的单个集中式部件，但历史学家141可以位于系统100中的别处，或者可以将多个历史学家分布在系统100中的不同位置上。

在特定实施例中，图1中的各种控制器和操作员站可以表示计算设备。例如，控制器中的每个可以包括一个或多个处理设备142和用于存储由（多个）处理设备142使用、生成或收集的指令和数据的一个或多个存储器144。控制器中的每个还可以包括至少一个网络接口146，诸如一个或多个以太网接口或无线收发机。并且，操作员站中的每个可以包括一个或多个处理设备148和用于存储由（多个）处理设备148使用、生成、或收集的指令和数据的一个或多个存储器150。操作员站中的每个还可以包括至少一个网络接口152，诸如一个或多个以太网接口或无线收发机。

如上所述，从工业过程控制和自动化系统100去除部件可能变得必要或希望。例如，可需要从图1中的各种控制器中的一个去除输入/输出（I/O）模块，使得可以用另一I/O模块将其替换。在去除模块期间，模块或其它部件（诸如模块正在被从其去除的部件）中的电流控制电路可能失去到用来监视或控制电流的感测点的连接。例如，电流控制电路可能在输出通道中的晶体管正在被断开的同时失去到感测点的连接。因此，来自模块或其它部件的输出电流可能在此时间期间诸如通过快速地增加或减小而被消极地影响。这可以对控制和自动化系统100或在其内部引起扰乱或中断。

在先前的方法中，提供了支持“去激励的辅助手段”（SMOD）的电路以将故障通道从其余电路隔离。SMOD电路还用于有效地处理当模块在功率不足的同时正在被去除时引起的扰乱或中断。然而，SMOD电路包括各种二极管和晶体管以支持此功能，使得其为此问题的相对昂贵的解决方案。

根据本公开，可以通过便于电路（诸如在正在被从系统去除的模块中）到良好状态的过渡来减少或防止对活动控制系统的中断或扰乱，其在到该电路的供电中断之前发生。如下面更详细地描述的，模块可以包括被配置成被电耦合到电路的多级连接器。该连接器包括多个插脚，其包括一个或多个较短第一插脚和一个或多个较长第二插脚。连接器还包括预警脉冲发生器（EWPG），其被配置成响应于在一个或多个第二插脚断开之前检测到一个或多个第一插脚断开而生成信号。该信号可以在一个或多个第二插脚的脱离（disengagement）之前被传输到电路。这样，电路可以在模块正在被提取的同时以受控方式进入良好状态。理想地，这减少或防止快速增加或减小的电流或其它暂态（transient）对控制和自动化系统100或者在其内部引起扰乱或中断。下面提供了关于以这种方式使用连接器的附加细节。

虽然图1图示出工业过程控制和自动化系统100的一个示例，但可以对图1进行各种改变。例如，控制系统可以包括任何数目的传感器、致动器、控制器、服务器、操作员站、网络、及多级连接器。并且，图1中的系统100的组成和布置仅仅用于举例说明。根据特定需要，可以以任何其它适当配置来添加、省略、组合、或放置部件。此外，特定功能已被描述为由系统100的特定部件执行。这仅仅用于举例说明。一般地，过程控制系统是高度可配置的，并且可以根据特定需要以任何适当方式配置。另外，图1图示出在其中可以使用预警信号生成的示例性环境。可以在任何其它适当设备或系统中使用此功能。

图2图示出根据本公开的示例性模块和电路板系统200。在这里示出的系统200可以例如在图1中所示的各种控制器或其它部件中使用。然而，系统200可以在任何其它适当系统中使用。

如图2中所示，系统200包括电路板205和一个或多个模块210—215。电路板205一般地表示可以在其上面形成或设置电迹线和电路部件的任何适当基板。电路板205还包括用于将电路板205电耦合到模块210—215的部件，诸如用于耦合到模块210—215上的对应连接器的背板和连接器。

每个模块210—215包括用于提供一个或多个希望功能的电路。例如，每个模块210—215可以表示提供输入/输出功能的I/O模块或提供控制功能的控制器模块（在控制系统的任何适当层级上），然而在这里可以使用任何其它（多个）类型的（多个）模块。每个模块210—215还包括用于电耦合到电路板205的部件，诸如用于耦合到电路板205上的对应连接器的连接器。

如下面更详细地描述的，用来耦合电路板205和模块210—215的连接器表示具有不同长度的插脚的多级连接器。可以在一个或多个较长的插脚的脱离之前检测到一个或多个较短插脚的脱离，从而允许在电路板205中和/或在模块210—215中生成信号。信号允许采取适当的行动以减少或防止对控制和自动化系统100或在其内部的扰乱或中断。

虽然图2图示出模块和电路板系统200的一个示例，但可以对图2进行各种改变。例如，虽然被示为具有带有两个模块的单个电路板，但系统可以包括安装到任何数目的电路板的任何数目的模块。并且，在这里所示的各种部件的外形因子仅仅用于举例说明。

图3图示出根据本公开的与I/O模块或其它模块一起使用的示例性插脚配置300。在此特定示例中，插脚配置300被示为被用来耦合系统背板305和模块355，诸如在图2的模块和电路板系统200中。然而，可以在任何其它适当连接器中和在任何其它适当系统中使用插脚配置300。

如图3中所示，系统背板305包括电源轨插脚接收器310、一个或多个短插脚接收器315、以及一个或多个长插脚接收器325。短插脚接收器315中的一个或多个和长插脚接收器325中的一个或多个可以被耦合至地。还可以经由连接320将两个或更多短插脚接收器315链接在一起。

模块355包括电源轨插脚360，其被耦合至电源轨。当电源轨插脚360被插入到电源轨插脚接收器310中时，可以从背板305向模块355供应电功率。在某些实施例中，电源轨插脚360可以表示中等长度插脚，意味着其在插脚配置300中比某些插脚更长且比其它插脚更短。

模块355还包括一个或多个短插脚365、375和一个或多个长插脚385。在这里所示的长插脚385被耦合至地。当长插脚385被插入到长插脚接收器325中时，模块355经由背板305被电耦合至地。

这里可以将短插脚365、375插入背板305的短插脚接收器315中。短插脚365被耦合到预警脉冲发生器（EWPG）370，并且各种短插脚375被经由连接380相互耦合。如图3中所示，当模块355被连接到背板305时，插脚365和375、插脚接收器315、以及连接320和380形成EWPG 370与地之间的电路径。

EWPG 370使用此电路径来检测何时模块355正在被从背板305断开。例如，当模块355最初开始被从背板305拉开（pull away）时，至少一个短插脚365或375被从其关联插脚接收器315分离。EWPG 370然后可以检测到到地的路径通过插脚365不再可用，并且将此视为断开事件。作为特定示例，EWPG 370可以检测到电流不再流过插脚365至地。作为响应，EWPG 370可以生成至少一个脉冲或其它信号。此信号可以被模块355内的其它电路用来关断电路或者另外将电路置于良好状态中。EWPG 370表示响应于检测到断开事件而生成至少一个脉冲或其它信号的任何适当电路。

图3中的布置一般地创建短插脚、短插脚接收器、以及连接的“菊花链”配置。此配置因此形成在背板305与模块355之间来回描绘（trace）的细长电路径。此电路径在短插脚365、375中的一个或多个被从其对应短插脚接收器315去除的任何时间被破坏。在某些实施例中，可以不均匀地从背板305去除模块355，意味着并非所有短插脚被同时地从其对应短插脚接收器去除。作为示例，顶部短插脚365或底部短插脚375可能在断开期间被首先去除。在特定实施例中，细长电路径可以跨越背板305与模块355之间的连接器的所有或相当大一部分，这允许检测到断开事件，而无论哪个（些）短插脚可能首先被去除。

请注意，由于电源轨插脚360和长插脚385比短插脚365、375更长，所以模块355理想地在断开事件开始之后的短时间段内继续接收功率。这样，EWPG 370变成活动的，或者在到模块355的功率的任何损失之前生成预警信号。换言之，EWPG 370可以在模块355处于正在被以物理方式从较大系统去除的过程中的同时继续操作。这还允许其它电路从EWPG 370接收预警信号并采取适当行动。这里的插脚布置300因此使用较短的（多个）长度和较长的（多个）长度的插脚的组合来支持断开事件的检测，同时仍允许在断开事件期间供应功率（尽管是暂时的）。

如上所述，电源轨插脚360可以比短插脚365、375更长，但是比被耦合到地的长插脚385更短。这允许当至少一个短插脚365、375被从其插脚接收器315去除时检测到断开事件。在此时间期间，继续经由电源轨插脚360向模块355提供供应电压。此外，被耦合至地的长插脚385可以比电源轨插脚360更长以帮助确保模块355的接地连接是在模块提取期间被破坏的最后一个连接。由于该较短插脚被用来生成预警信号，所以该预警信号可以在其它连接器插脚（诸如供应和接地插脚）变成被脱离之前被模块识别。然而，插脚360和385可以具有任何适当的相等或不相等的长度，只要每个插脚360和385比被用于断开事件检测的一个或多个插脚更长即可。

请注意，图3中的插脚的布置仅仅用于举例说明，并且可以使用较短和较长插脚的任何适当布置。例如，可以在模块355与背板305之间以交替（交织）图案来连接较长和较短插脚。

虽然图3图示出与I/O模块或其它模块一起使用的插脚配置300的一个示例，但可以对图3进行各种改变。例如，EWPG 370可以位于背板305中并用来生成用于在背板305上或被耦合到背板305的电路的预警信号。EWPG 370还可以位于背板305中并被耦合到模块355的较短插脚和较长插脚两者，其中，较短插脚被用于断开事件检测，并且较长插脚被用来向模块355提供预警信号。并且，可以将任何数目的短、中等以及长插脚与插脚配置300一起使用。另外，可以将这里描述的预警信号生成功能与任何其它适当插脚配置一起使用。另外，插脚和插脚接收器可以被掉换，其中背板305包含插脚且模块355包含插脚接收器。

图4图示出根据本公开的在其中可以使用预警信号生成的示例性系统400。系统400在这里包括各种EXPERION设备、容错以太网（FTE）网络以及系列 C（SERIES C）控制器、输入/输出（I/O）模块、以及来自霍尼韦尔国际公司的其它设备。系列C I/O模块可以使用上文所述的预警信号生成功能。然而，请注意，可以在任何其它适当系统中使用预警信号生成功能。

图5图示出根据本公开的在其中可以使用预警信号生成的包括I/O模块505的示例性系统500。如图5中所示，I/O模块505被经由一个或多个插脚515耦合到电路板520。当如上文所讨论的那样发起预警信号时，在模块505与电路板520之间的完全脱离之前将重置脉冲或其它信号发送到一个或多个专用集成电路（ASIC）单元510。这允许ASIC单元10重置、进入良好状态、或者采取其它适当行动来减少或避免控制和自动化系统中的中断或扰乱。然而，请注意，可以在任何其它适当系统中使用预警信号生成功能。并且，请注意，虽然ASIC单元510在这里被描述为使用预警信号，但模块或背板内的任何其它适当电路可以使用预警信号。

图6A至9图示出根据本公开的用于将模块耦合到背板或其它结构的示例性下和上连接器。特别地，图6A、6B和7涉及示例性连接器的一个部分，而图8A、8B以及9涉及示例性连接器的另一部分。不同的部分可以被耦合到模块（诸如远程终端单元或“RTU”）和背板，然而可以使用连接器的各部分来将任何适当的模块或其它设备耦合到任何适当结构。

图6A和6B图示出用于连接器的一部分的示例性连接器图600。图7图示出可以在图6A和6B的连接器图600中使用的示例性插脚配置700。图8A和8B图示出用于连接器的另一部分的示例性连接器图800。图9图示出可以在图8A和8B的连接器图800中使用的示例性插脚配置900。

请注意，在这里所示的连接器图600、800和插脚配置700、900仅仅是特定示例。还可以使用其它连接器及其它插脚配置。

图10至13图示出根据本公开的与预警信号生成一起使用的其它示例性插脚配置。如图10和11中所示，插脚配置1000包括被固定在保持器1010内的各种插脚1005。类似于图3中所示的插脚，插脚1005可以用来将模块电连接到背板或形成任何其它适当的电连接。此外，插脚1005包括较短插脚和较长插脚，使得当模块（诸如模块355）开始脱离时，插脚1005按照交错序列断开。这可以如上所述地被检测到并被用来生成预警信号。

如图12和13中所示，插脚配置1200包括被固定在保持器1210内的各种插脚1205。在这里，保持器1210被划分成多个连接部分1215。随着保持器1210在断开事件期间被去除，某些插脚脱离，同时其余插脚保持连接，例如由于保持1210被以一定角度从电子电路板去除，使得每个插脚在不同的时间或略微不同的时间断开。更具体地，连接到各部分1215的插脚可以在连接到各部分1215的插脚断开之前断开。请注意，在本实施例中，插脚可以具有不同长度或者可以不这样。

图14图示出根据本公开的用于提供功率不足模块的提取的预警的示例性方法1400。如图14中所示，在步骤1405处检测到连接器上的插脚的子集的脱离。这可以包括例如EWPG 370检测到通过模块355和背板305至地的电路径已破坏。请注意，“子集”指的是元件集合中的任何一个或多个元件（但不是所有元件）。

在步骤1410处在断开事件期间继续接收电功率。这可以包括例如插脚360和385继续提供至少在短时间段内用于模块355从背板305接收电功率的电路径。

在步骤1415处响应于所述脱离而生成预警信号。这可以包括例如EWPG 370使用仍通过连接器接收的电功率来生成一个或多个脉冲。在步骤1420处，预警信号被传输到诸如外部电路，以实现适当地处理断开事件。这可以包括例如EWPG 370向模块355内或背板305内的电路传输（多个）脉冲（经由较长插脚）以使电路为去除作准备。这可以在仍经由插脚360、385供应电功率的同时发生，使得模块305内的电路可以采取适当的保护动作，诸如将ASIC单元510重置或者另外将电路置于良好状态中。

尽管图14图示出用于提供功率不足模块的提取的预警的方法1400的一个示例，但可以对图14进行各种改变。例如，虽然被示为一系列步骤，但图14中的各种步骤可以重叠、并行地发生、按照不同顺序发生、或者发生任何次数。

阐述遍及本专利文献所使用的某些单词和短语的定义可能是有利的。术语“耦合”及其派生词指的是两个或更多元件之间的任何直接或间接通信，而无论那些元件是否处于相互的物理接触中。术语“发射”、“接收”和“通信”以及其派生词涵盖直接和间接通信两者。术语“包括”和“包含”以及其派生词意指在没有限制的情况下的包括。术语“或”是包括性的，意指和/或。短语“与……相关联”以及其派生词可以意指包括、被包括在……内、与……互连、包含、被包含在……内、与或和……连接、与或和……耦合、与……可通信、与……合作、交错、并置、接近于、束缚于或被用……束缚、具有、具有……的性质、具有与或和……的关系等。短语“……中的至少一个”当被与一列项目一起使用时意指可以使用所列项目中的一个或多个的不同组合，并且可能仅需要列表中的一个项目。例如，“A、B和C中的至少一个”包括下面组合中的任何一个：A、B、C、A和B、A和C、B和C、以及A和B和C。

虽然本公开已描述了某些实施例和一般地关联方法，但这些实施例和方法的变更和替换对于本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，示例性实施例的上面描述并未定义或约束本公开。在不脱离由以下权利要求定义的本公开的精神和范围的情况下，其它改变、替换、以及变更也是可能的。

Claims (13)

1.一种用于提供功率不足模块的提取的预警的装置，包括：

连接器（600、800、1000），其被配置成被电耦合到电路，所述连接器包括：

多个插脚，其包括接地插脚（365、375）和一个或多个供应插脚（360），所述一个或多个供应插脚比所述接地插脚更长，所述接地插脚包括第一接地插脚（365）和第二接地插脚（375）；以及

比所述一个或多个供应插脚更长的一个或多个长插脚（385）；

信号发生器（370），其耦合到所述第一接地插脚（365）并且被配置成：

在（i）第一接地插脚保持连接到第一短插脚接收器以及（ii）一个或多个供应插脚保持连接到一个或多个长插脚接收器两者的同时，通过第一接地插脚检测所述第二接地插脚从第二短插脚接收器的断开；并且

响应于检测到第二接地插脚从第二短插脚接收器断开而生成信号，

其中所述接地插脚被配置成创建从所述信号发生器到地的电路径。

2.权利要求1所述的装置，其中：

所述供应插脚被配置成向电路提供供应电压；以及

所述长插脚被配置成将电路电耦合到地。

3.权利要求2所述的装置，其中所述供应插脚和所述长插脚被配置成保持被电连接到电路以便在所述接地插脚断开之后临时地向电路供应电功率。

4.权利要求1所述的装置，其中：

所述接地插脚包括多个接地插脚；

所述供应插脚包括多个供应插脚；以及

所述长插脚包括多个长插脚。

5.权利要求4所述的装置，其中所述多个接地插脚被配置成创建向和从包含电路的模块（210、215、355、505）重复地行进的电路径。

6.权利要求4所述的装置，其中接地、供应和长插脚在所述连接器中交错。

7.权利要求1所述的装置，其中所述信号发生器被配置成响应于检测到所述接地插脚的断开而生成一个或多个脉冲。

8.一种用于提供功率不足模块的提取的预警的方法，包括：

由耦合到第一接地插脚的信号发生器（370）来检测（1405）与被电耦合到电路的连接器（600、800、1000）相关联的断开事件，所述连接器包括多个插脚，其包括第一接地插脚（365）和第二接地插脚（375）、供应插脚（360）以及长插脚（385），所述供应插脚比所述第二接地插脚更长，并且所述长插脚比所述供应插脚更长；以及

响应于检测到断开事件而由信号发生器（370）生成（1415）信号；

其中，在（i）第一接地插脚保持连接到第一短插脚接收器以及（ii）一个或多个供应插脚保持连接到一个或多个长插脚接收器两者的同时，响应于第二接地插脚从第二短插脚接收器的断开而由信号发生器通过第一接地插脚（365）检测到所述断开事件，并且

其中所述第二接地插脚创建到地的电路径，所述电路径用来检测所述断开事件。

9.权利要求8所述的方法，其中：

所述供应插脚向电路提供供应电压；以及

所述长插脚将电路电耦合到地。

10.权利要求9所述的方法，其中，所述一个或多个供应插脚和所述长插脚保持被电连接到电路以便在所述第二接地插脚断开之后临时地向电路供应电功率。

11.权利要求8所述的方法，其中：

所述第二接地插脚包括多个接地插脚；

所述供应插脚包括多个供应插脚；以及

所述长插脚包括多个长插脚。

12.一种用于提供功率不足模块的提取的预警的装置，包括：

连接器（1200），其被配置成被电耦合到电路，所述连接器包括多个插脚（1205），所述多个插脚（1205）包括第一接地插脚和第二接地插脚；

信号发生器（370），其耦合到所述第一接地插脚，并且被配置成：

在（i）第一接地插脚保持连接到第一短插脚接收器以及（ii）供应插脚子集保持连接到一个或多个长插脚接收器两者的同时，通过第一接地插脚检测所述第二接地插脚从第二短插脚接收器的断开，其中所述供应插脚子集比所述第二接地插脚更长；并且

响应于检测到第二接地插脚从第二短插脚接收器断开而生成信号；

其中所述连接器包括多个部分（1215），所述连接器的每个部分被配置成在使其余插脚处于连接的同时将插脚中的至少一个断开。

13.权利要求12所述的装置，其中：

所述连接器的所述多个部分在物理上被相互耦合；并且

所述连接器的每个部分保持所述插脚中的至少一个。

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