CN113302458A - 用于测量设备的可拆卸显示操作模块 - Google Patents

Abstract

一种用于现场设备的可拆卸显示操作模块，其包括储能设备、电源接口和用于与现场设备进行无线通信的无线电接口。

Description

用于测量设备的可拆卸显示操作模块

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年2月1日提交的德国专利申请10 2019 201320.1的优先权，其全部内容通过引入方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于现场设备的可拆卸显示操作模块以及具有这种显示操作模块的现场设备。

背景技术

测量设备(下文也称之为现场设备)的显示操作模块通常安装在现场设备上并经由电缆、插接接触件或滑动接触件连接到现场设备。现场设备与显示操作模块之间的能源供应和通信通过该电缆进行操作。

发明内容

本发明的目的是为用于工业环境中的过程自动化的测量设备提供替代的显示操作模块。

该目的通过独立权利要求的主题来实现。本发明的改进示例在从属权利要求和以下说明中得出。

本发明的第一方面涉及一种用于测量设备(现场设备)的可拆卸显示操作模块。例如，测量设备可以是诸如物位雷达等填充物位测量设备、极限物位检测设备(极限物位传感器)、流量测量设备或压力测量设备。

可拆卸显示操作模块包括储能设备，该储能设备被构造为当显示操作模块被从现场设备移除并且未通过电缆连接到现场设备时向显示操作模块供电。

在此，储能设备和模块的电路的尺寸可以被定制和构造为，使得不一定或甚至不能在模块外部形成火花。储能设备越小，形成火花的风险就越低。原则上，为了防爆，尽可能小的电池尺寸可能是有利的。目前，可以为蓝牙通信提供15分钟的3mWh容量。

此外，提供了电源接口，其被构造为当显示操作模块被放置、螺接或布置在(即，插入或推入)现场设备上时，向显示操作模块供电。

此外，可以提供无线电接口，其被构造为与现场设备进行无线通信，并且特别用于从现场设备接收显示数据，并用于向现场设备传输参数化数据。例如，无线电接口是诸如蓝牙或ZigBee等短距离通信接口。

作为替代或补充，可以提供数据存储器，该数据存储器具有通过显示操作模块用于现场设备的参数化数据，并且可以提供控制电路，该控制电路被构造为将参数化数据临时存储在显示操作模块中，并且只有当显示和/或操作模块重新连接到现场设备时才将其传输到现场设备并存储在该现场设备中。

术语“工业环境中的过程自动化”可以理解为技术的一个子领域，其包含无人工参与的操作机器和设备的所有措施。过程自动化的一个目标是在化学、食品、制药、石油、造纸、水泥、航运或矿业领域中使工厂的各个部件的交互自动化。为此，可以使用大量的传感器，这些传感器特别适用于过程工业的诸如机械稳定性、对于污染物的不敏感性、极端温度、极端压力等特定要求。通常将这些传感器的测量值传送到控制室，在控制室中可以监测诸如填充物位、极限物位、流量、压力或密度等过程参数，并且可以手动或自动更改整个工厂的设置。

工业环境中的过程自动化的一个子领域涉及物流自动化。在物流自动化领域中，借助于距离传感器和角度传感器使建筑物内或单个物流设备内的过程自动化。典型的应用是用于以下领域的物流自动化系统：机场的办理行李和货物托运处理领域、交通监控领域(收费系统)、贸易领域、包裹配送或还有建筑物安全(访问控制)领域。先前列出的示例的共同点在于，各个应用端都需要将存在检测与对象大小和位置的精确测量结合起来。为此，可以使用借助于激光、LED、2D相机或3D相机的基于光学测量方法的传感器，这些传感器根据渡越时间原理(ToF：time of flight)检测距离。

工业环境中的过程自动化的另一子领域涉及工厂/制造自动化。在诸如汽车制造业、食品制造业、制药业或一般包装行业等许多行业中，都可以见到这种应用示例。工厂自动化的目的是使通过机器、生产线和/或机器人执行的货物生产自动化，即，在没有人工参与的情况下运行。在此使用的传感器以及在检测对象的位置和大小时对于测量精度的特定要求与上述物流自动化示例中的传感器和特定要求相当。

特别地，显示操作模块可以包括用户界面，用户可以通过该用户界面输入参数化数据，然后将该参数化数据传输到现场设备的相应控制单元。显示操作模块也可以包括显示器，借助于该显示器可以向用户显示显示数据，特别是显示来自现场设备的测量数据。

根据本发明的一实施例，可拆卸显示操作模块包括控制电路，该控制电路被构造为当显示操作模块被放置或布置在现场设备上或被布置在现场设备中时禁止通过储能设备向显示操作模块供电。术语“控制电路”应广义地解释。

根据本发明的另一实施例，显示操作模块包括有线通信接口，该有线通信接口被构造为当显示操作模块被放置在现场设备上或被布置在现场设备中时，与现场设备进行有线通信，特别是从现场设备接收显示数据并将参数化数据传输到现场设备。

当显示操作模块被放置在现场设备上或被布置在现场设备中时，可以仅使用有线通信接口。在这种情况下，不使用无线电接口。

当显示操作模块被放置在现场设备上或被布置在现场设备中时，除了无线电接口之外还可以使用有线通信接口。在这种情况下，从现场设备传输到显示操作模块的数据可以同时传输到外部远程设备。

根据本发明的另一实施例，有线通信接口对应于电源接口。在此，例如是既能够传输数据又可以供电的双线线路。

根据本发明的另一实施例，电源接口被设计为无线接口，因此当显示操作模块被放置在现场设备上或被布置在现场设备中时，可以对储能设备进行无线充电。

根据本发明的另一实施例，显示操作模块，特别是无线电接口被构造为只用于短距离通信，出于数据安全的原因，这也可能是有利的。因此可以确保发射功率受到严格限制。这可以证明提供防爆保护是有利的。

根据本发明的另一实施例，显示操作模块，特别是无线电接口被构造为与另一现场设备进行无线通信，从另一现场设备接收显示数据以及将参数化数据传输到另一现场设备。因此，如有必要，用户还可以在将显示操作模块从现场设备移除后与其他现场设备进行通信。

本发明的另一方面涉及一种具有上述和下述的可拆卸显示操作模块的现场设备。

根据另一实施例，现场设备包括用于容纳显示操作模块的开口。

替代地，显示操作模块被放置到或螺接到现场设备上。

根据本发明的另一实施例，现场设备包括被构造为容纳显示操作模块的现场设备盖。

可以在现场设备盖或现场设备的壳体中提供空腔，显示操作模块被推入到该空腔中。

显示操作模块的控制电路可以被构造为识别显示操作模块是否远离现场设备或被放置在该现场设备上或被布置在现场设备中。

现场设备盖可以被设计为当放置有显示操作模块或其中布置有显示操作模块时，该显示操作模块能够由用户操作。为此可以提供透明的玻璃或塑料窗口，显示操作模块位于其下方。

本发明的另一方面涉及上述和下述的可拆卸显示操作模块的用于现场设备的无线操作以及用于通过现场设备进行有线和/或无线供电的用途。

下面将参考附图说明实施例。附图中的图示是示意性的且未按比例绘制。如果在下面的附图说明中使用相同的附图标记，则它们表示相同或相似的元件。

附图说明

图1示出了具有插入的显示操作模块的现场设备。

图2示出了图1的具有远程布置的显示操作模块的现场设备。

具体实施方式

图1示出了具有推入到现场设备盖104中的显示操作模块106的现场设备100。在现场设备盖中设置有用于推入显示操作模块106的开口111。

例如，现场设备盖104螺接在现场设备壳体101上。现场设备电子器件102位于现场设备壳体101中，并例如是用于填充物位测量、极限物位检测、流量测量或压力测量的测量电子器件。特别地，现场设备电子器件包括无线电接口109，现场设备电子器件可以通过该无线电接口与显示操作模块106进行通信。

为此，显示操作模块106包括连接到控制电路110的相应无线电接口108。设置有例如电容和/或电池形式的储能设备105，该储能设备也连接到控制电路110。

当显示操作模块106安装或布置在现场设备中时，现场设备电子器件可以经由有线电源接口107给显示操作模块106供电，特别是给储能设备105供电。

为了给现场设备电子器件供电，设置有电源线103。在此，电源线特别可以是4…20mA接口形式的双线线路，现场设备也可以经由该双线线路交换数据。

图2示出了图1的现场设备，其中，在此远程布置有显示操作模块106。该显示操作模块可以经由无线电接口108与现场设备电子器件的无线电设备接口109进行无线通信，并且在此通过储能设备105提供为此所需的能量。

显示操作模块106可以包括额外的电源接口(未示出)，即使显示操作模块未连接到现场设备或未插入其中，它也可以通过该接口连接到外部电源。

附图标记112示出了现场设备盖104中的空腔，该空腔被构造为容纳显示操作模块106。

由于根据安装情况直接在现场设备上进行所有设置可能很费力，为此可以移除显示操作模块106，从而可以进行“远程控制的”无线参数化和显示读取。

显示操作模块包括储能设备105以及与现场设备100的无线连接。

如果将显示操作模块106插入或推入到现场设备中，则储能设备105将由此充电(有线或无线充电)。现场设备与显示操作模块之间的通信可以在插入模式下通过无线电实现，也可以通过有线实现。

如果显示操作模块106从现场设备100移除并不再通过电缆连接到现场设备，则储能设备105为显示操作模块106供电，并且与现场设备100的通信完全是无线。

因此可以在明显更简单的环境中对现场设备进行参数化。特别地，显示操作模块可以作为测量值指示器而无线地且远离现场设备地进行操作，以便例如在改变储罐时直接查看测量值。

另外，应指出，“包括”和“具有”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。还应指出，已经参考其中一个上述示例性实施例说明的特征或步骤也可以与上述其他示例性实施例的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的附图标记不应被视为限制。

Claims (12)

1.一种用于测量设备(100)的可拆卸显示操作模块(106)，其包括：

用户接口，其用于允许用户输入参数化数据；

显示器，其用于显示所述测量设备的显示数据；

储能设备(105)，其被构造为当所述显示操作模块被从所述测量设备移除时向所述显示操作模块供电；

有线电源接口(107)，其被构造为当所述显示操作模块被放置在所述测量设备上或被布置在所述测量设备中时，通过所述测量设备向所述显示操作模块供电；

无线电接口(108)，其被构造为与所述测量设备进行无线通信，从所述测量设备接收所述显示数据，并将所述参数化数据传输到所述测量设备，和/或

控制电路(110)，其被构造为使得在所述显示操作模块中临时存储所述参数化数据，并且仅在所述显示和/或操作模块重新连接到所述测量设备时才将所述参数化数据传输到所述测量设备并存储在所述测量设备中。

2.根据权利要求1所述的可拆卸显示操作模块(106)，其还包括：

控制电路(110)，其被构造为当所述显示操作模块被放置在所述测量设备上或被布置在所述测量设备中时，禁止通过所述储能设备(105)向所述显示操作模块供电。

3.根据权利要求1或2所述的可拆卸显示操作模块(106)，其还包括：

有线通信接口(107)，其被构造为当所述显示操作模块被放置在所述测量设备上或被布置在所述测量设备中时，与所述测量设备进行有线通信，从所述现场设备接收所述显示数据，并且将所述参数化数据传输到所述测量设备。

4.根据权利要求3所述的可拆卸显示操作模块(106)，

其中，所述有线通信接口(107)对应于所述电源接口(107)。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的可拆卸显示操作模块(106)，

其中，所述电源接口(107)被设计为无线接口。

6.根据前述任一项权利要求所述的可拆卸显示操作模块(106)，

其中，所述显示操作模块被构造为只用于短距离通信。

7.根据前述任一项权利要求所述的可拆卸显示操作模块(106)，

其中，所述显示操作模块被构造为与另一测量设备进行无线通信，从所述另一测量设备接收显示数据，并且将参数化数据传输到所述另一测量设备。

8.一种包括根据前述任一项权利要求所述的可拆卸显示操作模块(106)的测量设备(100)。

9.根据权利要求8所述的测量设备(100)，其还包括：

开口(111)，其用于容纳所述显示操作模块(106)。

10.根据权利要求8或9所述的测量设备(100)，其还包括：

现场设备盖(104)，其被构造为容纳所述显示操作模块(106)。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的测量设备(100)，其被构造为填充物位测量设备、压力测量设备、极限物位传感器或流量测量设备。

12.根据权利要求1至7中任一项所述的可拆卸显示操作模块(106)的用于无线操作现场设备(100)或测量设备以及用于通过所述现场设备(100)或所述测量设备进行有线或无线供电的用途。

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