CN115917448A - 用于处理和交换现场信号的技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理和交换现场信号的技术。该项技术的第一方面涉及一种现场控制系统(100)，其具有用于与至少一个现场设备(140)交换电信号的控制组件(130)，和用于对在所述至少一个现场设备(140)与所述控制组件(130)之间交换的电信号进行处理的处理组件(120)。所述处理组件(120)与所述控制组件(130)导电且机械地连接或可连接。在所述连接状态下，所述至少一个现场设备(140)与连接至所述现场控制系统(100)的控制系统(150)之间的电信号可借助所述处理组件(120)和所述控制组件(130)而被交换。

Description

用于处理和交换现场信号的技术

技术领域

本发明涉及一种用于处理和交换现场信号的技术。本文特别是非限制性地提供一种用于处理和交换电信号的现场控制系统、一种用于处理在至少一个现场设备与控制组件之间交换的电信号的处理组件，和一种用于交换电信号的控制组件。

背景技术

加工工业使用控制与调节技术来在对现有设备进行现代化时或者为了更快地建造新设备而缩短建设时间，从而降低转换成本。示例性的例子为油气加工设备。

在这些应用领域中，需要在至少一个现场设备与控制器之间迅速且简单地交换并处理信号。现场设备例如包括传感器和致动器。传感器将表明过程量的状态的输入信号传输给控制器。致动器从控制器接收输出信号并执行影响工程量的措施。

文献US 9,971,727 B2揭示一种用于在现场设备与过程控制器之间处理现场设备的输入与输出信号的通用中间连接系统。该中间连接系统包括基础单元和信号处理单元。信号处理单元被插接至基础单元并且对在现场设备与过程控制器之间交换的信号进行处理。

但这种中间连接系统需要与其匹配的信号处理技术和与其匹配的过程控制技术。此外，更换可插接信号处理单元就需要对过程控制器进行调整。

举例而言，必须将信号处理装置与过程控制器的与信号处理功能相匹配的输入和/或输出通道(简称：I/O端口)连接在一起。为此，现有技术中将与信号处理功能相匹配的“通用I/O卡”(简称：

UIO卡)插入过程控制器。但这些UIO卡需要额外的结构空间、可能造成设备的配置错误和功能失效，并提高配置时间和配置成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于处理和交换现场信号的紧凑型技术，这种技术可简化建造和改装。一种替代或特定的目的是，能够改变信号处理而不必在过程控制的硬件上实施改变。

本发明用以达成上述目的的解决方案为独立权利要求的特征。在从属权利要求中提供本发明的合理技术方案和有利的改进方案。

第一方面涉及一种现场控制系统，其包括控制组件，所述控制组件被构建成，与至少一个现场设备交换电信号。所述现场控制系统还包括处理组件，所述处理组件被构建成对在所述至少一个现场设备与所述控制组件之间交换的电信号进行处理。所述处理组件与所述控制组件机械连接或可连接并且导电连接或可连接。在所述连接状态下，所述至少一个现场设备与连接至所述现场控制系统的控制系统之间的电信号可借助所述处理组件和所述控制组件而被交换。

基于控制组件与连接组件间的导电连接，某些实施例无需采用UIO卡。这些或其他实施例可以包括某些控制组件，其被构建成，通过与处理组件的电连接(如总线耦合器)来提供输入和/或输出通道(简称：I/O端口)，其与处理组件的功能相匹配或可相匹配。

所述控制组件可以被构建成，根据处理组件的功能来提供通过导电连接交换电信号的I/O端口。优选地，所述控制组件可以被构建成，使得(例如用于输入信号或输出信号的)通信方向和/或(例如用于模拟信号或者编码或逻辑或数字的信号的)信号形式与处理组件的功能相匹配，以通过与处理组件的导电连接来交换电信号。

所述控制组件被构建成，提供至少一个可匹配的I/O端口和/或至少一个可匹配的通信方向和/或至少一个可匹配的信号形式来与处理组件导电连接，这样就使得若干实施例能够实现用于处理和交换电信号的紧凑型现场控制系统。建造或改装这种现场控制系统时，无需使用UIO卡。这些或其他实施例可以改变信号处理而不必在控制组件的硬件上实施改变。

所述现场控制系统例如可以构建为用来容置处理组件和/或控制组件的壳体。此外，该壳体适于布置在组件载体(如机架或开关柜)内部。此外，该壳体适于布置在组件载体(如机架或开关柜)外部。

所述电信号例如可以是数字和/或模拟的电信号。此外，所述电信号例如可以是输入和/或输出信号。此外，所述电信号例如可以是电逻辑信号。

也可以将处理组件称作信号处理单元。作为替代或补充方案，所述控制组件可以被构建成实施过程控制。所述控制组件可以被构建成，检测和/或处理源于该至少一个现场设备(如传感器)的电信号。经检测和/或处理的信号可以是给出过程量的状态的输入信号。作为替代或补充方案，所述控制组件可以被构建成将电信号发送给该至少一个现场设备(如致动器)。所发送的信号可以是控制或调节过程量的输出信号。所述致动器可以被构建成从控制组件接收输出信号并实施用于影响过程量的措施。

所述电信号可以包括一或多个值(如输入信号中的实际值或输出信号中的额定值)以及/或者被用来传输一或多个值。这些值可以涉及过程量。

所述至少一个现场设备可以包括致动器和/或传感器。该致动器例如可以包括执行元件或阀。所述传感器例如可以包括测量变换器。所述传感器可以借助交换的电信号来监控或控制(优选调节)某个过程，特别是自动化过程或技术设施。作为替代或补充方案，所述至少一个现场设备可以是某个(例如制造技术或工艺技术的)设备的部分以及/或者自动化技术领域中的某个技术装置，如应用于或可应用于自动化过程的技术装置。

此外，所述至少一个现场设备可以远离现场控制系统地布置。所述至少一个现场设备例如可以借助电信号而被现场控制系统遥控。

可选地，所述至少一个现场设备可以借助现场总线而与处理组件导电连接。替代地，可以分别有处理组件的一个通道与至少一个现场设备中的一个导电连接。所述处理组件可以例如针对每个通道包括一个隔离放大器或继电器。

所述处理组件可以将电信号发送给该至少一个现场设备和/或从该至少一个现场设备接收电信号。作为替代或补充方案，所述控制组件可以将电信号发送给控制系统和/或从控制系统接收电信号。

所述电信号可以包括状态信息或控制信号。所述控制组件可以被构建成对该至少一个现场设备进行控制，优选地进行调节。所述控制组件可以被构建成，借助电信号将控制信号发送给该至少一个现场设备以及/或者借助电信号从现场设备接收信息。所述控制组件还可以被构建成，借助控制系统所接收到的信号而被控制以及/或者借助电信号将信息从该至少一个现场设备发送给控制系统。

所述控制组件还可以被构建成，对该至少一个现场设备(例如根据控制系统)进行控制(优选地进行调节)。作为替代或补充方案，所述控制组件可以被构建成，例如在第一时间段内以与控制系统无关的方式对该至少一个现场设备进行控制(优选地进行调节)。

所述控制系统还可以被构建成对处理组件和/或还至少一个现场设备进行控制和/或调节。

所述控制组件和所述控制系统可以分级地对该至少一个现场设备进行控制。所述控制组件例如可以被构建成，对该至少一个现场设备(例如其过程量)实时地进行控制以及/或者在第一时间段内自动地或以与控制系统无关的方式进行控制。所述控制系统可以被构建成，对控制组件进行控制，例如对控制组件的过程参数进行控制。所述控制系统可以在大于第一时间段的第二时间段内规定过程参数。

所述连接状态可以涉及处理组件和控制组件。所述处理组件和所述控制组件可以借助共同的壳体和/或不可逆地机械连接。

所述导电连接和/或机械连接可以是不可逆的或者无法无损分离的。作为替代或补充方案，所述处理组件和所述控制组件可以在现场控制系统的共同壳体中导电相连且机械相连。

所述控制组件可以通过以下方式在该至少一个现场设备与控制系统之间交换电信号：该控制组件将该至少一个现场设备的单独或聚集或所有的信号发送给控制系统。作为替代或补充方案，所述控制组件可以通过以下方式在该至少一个现场设备与控制系统之间交换电信号：该控制组件从控制系统接收有关调节变量的过程参数或额定值，并且根据接收到的过程参数或额定值来控制或调节该至少一个现场设备。该调节可以包括在该至少一个现场设备的(优选由处理组件处理的)电信号中检测有关调节变量的实际值以及/或者将(优选由处理组件处理的)电信号中有关调节变量的设定值或控制指令发送给该至少一个现场设备。这些设定值或控制指令可以与额定值和实际值间的偏差、优选差异相关。

所述处理组件和控制组件还可以在连接状态下被构建成，将处理组件的状态信息传输给控制组件。所述状态信息例如可以包括关于功能范围(简称：功能)、工作状态，特别是故障状态，以及/或者控制组件和/或处理组件的标识的信息。

所述处理组件的状态信息可以(例如借助功能的功能标识)包括或给出处理组件所实施的电信号处理的功能范围(简称：功能)。作为替代或补充方案，所述状态信息可以给出或确定用于在处理组件与控制组件之间交换电信号的通信协议和/或接口和/或信号形式。

所述处理组件和控制组件可以分别包括一个控制组件端子或处理组件端子。所述控制组件端子和处理组件端子可以被构建成，在连接状态下将处理组件与控制组件导电连接，优选同样机械连接。作为替代或补充方案，所述控制组件端子和处理组件端子分别包括一个插式连接器半部。在此情况下，每个插式连接器半部可以具有插头、接触片或者一或多个插接触点。该插式连接器半部可以被构建成进行机械连接和导电连接。

所述现场控制系统还可以包括用于机械连接控制组件和处理组件的壳体。所述壳体，如该壳体的控制组件槽和处理组件槽，可以将处理组件和控制组件相对彼此地固定和布置。机械连接例如可以借助壳体中的用来容置控制组件的控制组件槽，和壳体中的用来容置处理组件的处理组件槽，来实现。

作为替代或补充方案，所述现场控制系统可以包括现场控制系统接口，如总线耦合器。所述现场控制系统接口可以被构建成，在连接状态下(例如在直接相连状态下或者在容置在各自的槽中的状态下)将控制组件与处理组件导电连接在一起。

所述现场控制系统接口可以整合在壳体中。例如，处理组件槽中的插座与控制组件槽中的插座导电连接。处理组件槽中的插座可以在处理组件的容置状态下与控制组件端子导电连接。控制组件槽中的插座可以在控制组件的容置状态下与处理组件端子导电连接。此外，控制组件槽和/或处理组件槽的相应插座可以被构建成导电连接和机械连接控制组件或处理组件。

所述现场控制系统可以包括一或多个控制组件槽和/或一或多个处理组件槽。所述现场控制系统可以通过容置在控制组件槽中的控制组件和容置在处理组件槽中的处理组件而采用模块化方案。

所述现场控制系统接口例如可以包括导电的信号总线(如串行数据总线)，其将处理组件与控制组件导电连接在一起。可选地，所述现场控制系统接口可以被构建成，在所述一或多个处理组件与所述一或多个控制组件之间交换电信号。

所述现场控制系统还可以包括供电组件。所述供电组件可以被构建成，为现场控制系统、控制组件和/或处理组件供应电能。所述供电组件可以包括至少一个用于接收电能的供电端子。所述处理组件可以被构建成，将所接收的电能导引至处理组件的插槽和/或导引至控制组件。

所述供电端子可以被构建成连接电源。所述电源可以包括电网、电池和/或电压源/电流源。所述供电组件可以被构建成对电压进行转换、整流和/或滤波。

所述供电组件可以具有两个或两个以上供电端子。所述供电组件可以被构建成，可选地从所述两个或两个以上供电端子中的第一供电端子和从所述两个或两个以上供电端子中的第二供电端子接收电能。可选地从两个或两个以上供电端子接收电能能够确保冗余地为现场控制系统，优选地为控制组件和/或处理组件供应电能。

所述供电组件还可以被构建成，将供电组件的状态信息传输给现场控制系统，优选传输给控制组件。所述控制组件可以被构建成，根据状态信息来控制供电组件。

所述供电组件的状态信息可以给出供电组件的功能范围(简称：功能)。作为替代或补充方案，所述供电组件的状态信息可以包括该至少一个供电端子或每个供电端子的状态。所述状态信息例如可以给出利用哪个供电端子来接收电能以及/或者在该供电端子或每个供电端子上存在何种电压以及/或者在该供电端子或每个供电端子上接收何种电流。

作为替代或补充方案，所述状态信息可以包括供电组件的工作状态和/或供电组件的出错状态和/或供电组件的标识。所述状态信息还可以包括供电组件的更多信息，如关于输出的电能、关于配置和/或关于供电组件的所安装硬件的说明。

第二方面涉及一种用于构建优选根据第一方面所述的现场控制系统，以及/或者用于对在所述至少一个现场设备与所述控制组件之间交换的电信号进行处理的处理组件。所述处理组件包括至少一个现场设备端子，其被构建成与所述至少一个现场设备在所述现场控制系统外部导电连接。所述处理组件还包括控制组件端子，其被构建成与所述控制组件在所述现场控制系统内部导电连接。所述处理组件被构建成，对在所述至少一个现场设备端子与所述控制组件端子之间交换的电信号进行处理。

所述处理组件还可以包括结合第一方面或现场控制系统所揭示的任一特征或对应的特征。所述控制组件端子例如可以包括插式连接器半部，优选插接触点或接触片。

可选地，所述处理组件可以包括外部控制组件端子，其被构建成在所述现场控制系统外部与外部控制模块，例如可编程控制器(PLC)和/或控制系统，优选地过程控制系统(PLS，专业术语中也称：“Distributed Control System”或DCS)，导电连接。所述处理组件可以被构建成在该至少一个现场设备端子与控制组件端子和/或外部控制组件端子之间传输电信号。所述外部控制模块可以就控制组件而言提供或实现冗余的控制功能。

构建现场控制系统可以包括将处理组件与控制组件导电连接且机械连接。所述处理组件可以直接地与控制组件导电且机械地连接或可连接。作为替代或补充方案，所述处理组件可以与控制组件容置或可容置在一个壳体中。

所述控制组件端子还可以被构建成在现场控制系统内部与控制组件机械连接。作为替代或补充方案，所述处理组件可以具有壳体，其被构建成与控制组件机械连接以及/或者容置控制组件。

所述处理组件还可以包括至少一个插槽。该插槽或每个插槽可以被构建成，将信号处理模块与处理组件导电且机械地连接在一起。该插槽或每个插槽例如可以包括插式连接器半部，如接触片插座。

所述插槽可以包括现场侧部分，其中处理组件与现场设备端子导电连接。所述插槽可以包括控制器侧部分，其中处理组件与控制组件端子导电连接。

可选地，所述处理组件可以包括至少一个插入或可插入该至少一个插槽的信号处理模块。该信号处理模块或每个信号处理模块可以可分离地插入或可插入插槽。该信号处理模块或每个信号处理模块例如可以包括用于与插槽导电连接的插式连接器半部，优选地接触片插头。

所述插式连接器半部在信号处理模块上可以包括现场侧部分，其在插接状态下与插槽的现场侧部分导电连接。所述插式连接器半部在信号处理模块上可以包括控制器侧部分，其在插接状态下与插槽的控制器侧部分导电连接。

该信号处理模块或每个信号处理模块可以被构建成，对在该至少一个现场设备端子与控制组件端子和/或外部控制组件端子之间交换的电信号进行处理。每个插槽例如可以对应于一个现场设备或者一个用于与该至少一个现场设备交换电信号的通道。该信号处理模块或每个信号处理模块可以对通过该对应通道或与对应现场设备交换的电信号进行处理。

所述处理组件还可以被构建成，在控制组件端子上和/或在外部控制组件端子上提供处理组件的状态信息，优选该至少一个信号处理模块的状态信息。

该信号处理模块或每个信号处理模块可以将其处理交换的信号的功能范围(简称：功能)作为处理组件的状态信息传输给控制组件。

处理电信号，即功能范围，例如可以包括电信号的转换(如采集、数字化或放大)和/或评价(如离散化)。作为替代或补充方案，该信号处理模块或每个信号处理模块可以根据功能是针对该至少一个或对应的现场设备的信号输入端和/或信号输出端。所述功能可以例如被控制组件配置或可配置。该信号处理模块或每个信号处理模块还可以在该至少一个现场设备与控制组件之间传输电信号。

所述处理组件可以被构建成，发送信号处理模块的给出功能范围的状态信息。作为对(例如信号处理模块与对应的插槽的)导电连接的响应和/或作为对处理组件与控制组件的导电连接的响应和/或作为对控制组件(例如无线或通过插槽)接收到的功能范围要求的响应，可以发送给出功能范围的状态信息(优选发送给控制组件)。

作为替代或补充方案，所述处理组件(例如该信号处理模块或每个信号处理模块)可以包括用于对在现场设备与控制组件之间交换的电信号进行电隔离的电路(也称：隔离电路或隔离平面)。

所述信号处理模块可以根据功能范围而包括数字输入端(DI)、数字输出端(DO)、模拟输入端(AI)和/或模拟输出端(AO)，优选在信号处理模块的插式连接器半部或者插槽的现场侧部分上。DI可以是用于检测和/或处理数字电信号的输入端。DO可以是用于处理和/或输出数字电信号的输出端。AI可以是用于检测和/或处理模拟电信号的输入端。AO可以是用于处理和/或输出模拟电信号的输出端。

所述信号处理模块的功能范围可以包括以下信号处理中的至少一个。第一信号处理包括将插槽的现场侧部分所检测到的电信号转换至控制组件的通过插槽的控制器侧部分导电连接的DI。第二信号处理包括将控制组件的DO通过插槽的控制器侧部分所检测到的电信号转换至插槽的现场侧部分。第三信号处理包括将插槽的现场侧部分所检测到的电信号转换至控制组件的通过插槽的控制器侧部分导电连接的AI。第四信号处理包括将控制组件的AO通过插槽的控制器侧部分所检测到的电信号转换至插槽的现场侧部分。

第五信号处理包括提供通向插槽的现场侧部分上的该至少一个现场设备的数字DI，其中该DI被构建成检测该至少一个现场设备的电信号。第六信号处理包括提供通向插槽的现场侧部分上的该至少一个现场设备的DO，其中该DO被构建成将电信号输出至该至少一个现场设备。第七信号处理包括提供通向该至少一个现场设备的插槽的现场侧部分上的AI，其中该AI被构建成检测该至少一个现场设备的电信号。第八信号处理包括提供通向该至少一个现场设备的插槽的现场侧部分上的AO，其中该AO被构建成将电信号输出至该至少一个现场设备。

该功能范围可以包括信号处理模块的信号处理的至少两个替代的状态。作为替代或补充方案，所述处理组件(例如该信号处理模块或每个信号处理模块)可以被构建成，通过控制组件端子从控制组件接收控制信号。这些控制信号可以规定这些替代状态中的一个状态。所述处理组件还可以被构建成，接受信号处理的该规定状态。

该信号处理模块或每个信号处理模块可以包括用于电信号的转换器。例如可以转换模拟或数字的电信号。所述转换器可以是模数转换器或数模转换器。

第三方面涉及一种用于构建根据第一方面所述的现场控制系统以及/或者用于与根据第二方面所述的处理组件导电连接和机械连接的控制组件。所述控制组件包括控制模块，优选地可编程控制器(PLC)，其被构建成与该至少一个现场设备交换电信号。所述控制组件还包括至少一个可配置的连接模块和处理组件端子，其被构建成，将控制模块与处理组件导电连接在一起以通过该可配置的连接模块来交换电信号。所述控制组件还包括至少一个用来将控制模块与控制系统导电连接的系统端子。在连接状态下，可用控制系统交换电信号。

所述控制模块可以包括可编程控制器(PLC)和/或控制系统，优选地过程控制系统(PLS，专业术语中也称：“Distributed Control System”或DCS)。

所述控制组件可以借助处理组件端子与处理组件机械连接或可连接。作为替代或补充方案，所述控制组件可以具有壳体，该壳体与处理组件连接或可连接以及/或者在该壳体中容置有或可容置有处理组件。

所述控制模块还可以被构建成，优选地根据控制系统对该至少一个现场设备进行控制。

所述控制组件可以借助处理组件端子，优选地插式连接器半部，与处理组件导电且机械地连接或可连接。在所述连接状态下，所述至少一个现场设备与所述控制系统之间的电信号可以借助所述处理组件和所述控制组件而被交换。

所述处理组件端子可以被构建成通过现场控制系统接口与处理组件导电连接以及/或者直接与处理组件的控制组件端子导电连接。

控制组件通过处理组件与该至少一个现场设备交换电信号，这样一来，处理组件就能对在该至少一个现场设备与控制组件之间交换的电信号进行处理，例如转换其信号形式，以便优选地对现场设备进行控制和/或将经处理的信号传输给控制系统。

该至少一个可配置的连接模块可以包括至少一个连接线或处理组件端子的连接触点。该或每个可配置的连接模块可以在处理组件端子上提供控制组件的输入和/或输出通道(简称：I/O端口)。可配置的连接模块所提供的输入和/或输出通道(I/O端口)也可以被称为可配置的输入和/或输出通道(可配置的I/O端口)。

所述至少一个可配置的连接模块可以被构建成，根据(该或相应)可配置的连接模块的配置，来在处理组件端子的该至少一个连接线上或该至少一个连接触点上可选地检测或输出电信号(例如，要么检测要么输出电信号)。作为替代或补充方案，所述至少一个可配置的连接模块可以被构建成，根据(该或相应)可配置的连接模块的配置，来在处理组件端子的该至少一个连接线上或该至少一个连接触点上可选地对模拟或数字的电信号(例如要么模拟要么数字的电信号)进行处理。

所述连接线可以是可配置的连接模块与处理组件端子之间的连接线，如导电通路。作为替代或补充方案，所述连接触点可以是处理组件端子中的触点。

换言之，所述可配置的连接模块可以被构建成，使得处理组件端子的该至少一个连接线可选地作为信号输入端或信号输出端工作以及/或者在处理组件端子的该至少一个连接线上可选地对模拟或数字的信号进行处理。所述可配置的连接模块的配置(例如该可配置的连接模块的模式)可以决定检测还是输出电信号，以及/或者电信号是模拟还是数字的。

所述控制模块还可以被构建成，对该连接模块的配置(如模式)进行控制(如确定)。

所述控制模块还可以被构建成，作为对所检测到的处理组件状态信息的响应而改变该可配置的连接模块的配置。所述可配置的连接模块的配置例如可以根据信号处理模块的功能而被调整，该信号处理模块通过该可配置的连接模块而与控制模块连接。

基于给出对在该至少一个现场设备与控制系统之间交换的电信号进行处理的功能范围的状态信息，控制组件和/或控制系统就能(例如通过控制组件将状态信息发送给控制系统)查明是否存在(例如在功能上)正确或足够的信号处理模块以及/或者信号处理模块是否插接在正确的插槽中。

例如在控制组件和/或控制系统所控制的过程(其例如借助至少一个现场设备来实施)发生变化或扩展的情况下，就能查明这个过程是否根据功能范围可借助信号处理模块的功能来实施。作为替代或补充方案，所述控制组件和/或控制系统可以逐步地检查该过程的流程控制，使得每个步骤中所需的功能均被所给出的功能范围包括在内。

可以借助控制组件将(优选经处理的)电信号从信号处理组件发送给控制系统。作为替代或补充方案，可以借助控制组件从控制系统接收(优选待处理的)电信号并转发给处理组件。

所述控制组件可以被构建成，例如根据自动化过程对该至少一个现场设备进行控制和/或调节。所述控制组件可以从该至少一个现场设备读取状态信息以及/或者将控制信号发送给该至少一个现场设备。所述控制组件，例如控制模块，可以包括处理器和可被处理器读取的存储器，在存储器中编码有控制程序或应用程序，在其执行时，处理器读取状态信息和/或发送控制指令。作为替代或补充方案，所述控制组件可以被另一控制组件(如该外部控制组件)和/或控制室(如控制系统)控制和/或读取。所述控制室可以包括另一控制组件，其可以被构建成对现场控制系统的控制组件进行控制和/或读取。该读取可以包括读取交换的电信号和/或信号处理模块的状态信息。

所述控制模块可以被构建成，对状态信息进行检测和/或评价和/或处理和/或将其传输给控制系统。作为替代或补充方案，所述控制组件可以将控制模块的状态信息(如控制模块的工作状态和/或故障状态)发送给系统控制器。

所述控制组件(如控制模块)可以包括至少一个串行或并行接口，其与连接模块连接以便交换电信号(如控制信号和/或状态信息)。作为替代或补充方案，所述控制组件(如控制模块)可以包括串行或并行接口，其被构建成从处理组件和/或供电组件接收状态信息。作为替代或补充方案，所述控制模块可以包括串行或并行接口，其被构建成将配置发送给连接组件。

作为替代或补充方案，所述系统端子可以是网络端子。

附图说明

下面参照附图结合优选且视需要可组合的实施例对本发明进行详细阐述。

其中：

图1为具有处理组件和控制组件的用于处理经交换的信号的现场控制系统的第一实施例的示意性框图；

图2为可实施为具有多个插槽的第一实施例的改进方案的现场控制系统的第二实施例的示意性框图；

图3为可实施为具有供电组件的第一实施例的改进方案的现场控制系统的第三实施例的示意性框图；

图4为现场控制系统的第四实施例的示意性截面图；

图5为可实施为具有布置在现场控制系统外部的控制组件的第三实施例的改进方案的现场控制系统的第五实施例的示意性框图；以及

图6为多个导电相连的根据上述实施例中的一个的现场控制系统的示意性框图。

具体实施方式

图1示出整体用附图标记100表示的现场控制系统的第一实施例。现场控制系统100包括控制组件130，其被构建成与现场设备140交换电信号。现场控制系统100还包括处理组件120，其被构建成对在现场设备140与控制组件130之间交换的电信号进行处理。处理组件120与控制组件130机械且电气地连接或可连接。优选地，在连接状态下，现场设备140与控制系统150间的电信号可借助处理组件120和控制组件130而被交换。

控制组件130被构建成，根据控制系统150来控制现场设备140。

优选地，处理组件120和/或控制组件130还被构建成，交替地发送和/或接收状态信息。

处理组件120和控制组件130分别具有一个处理组件端子128

(如插式连接器半部)和一个控制组件端子132(如插式连接器半部)，它们被构建成，在连接状态下将处理组件120与控制组件130相互电气地，优选机械地连接在一起。

优选地，现场控制系统100包括壳体101，控制组件130和处理组件120布置在该壳体中。

可选地，壳体101具有用来容置控制组件130和处理组件120的控制组件槽。壳体101还包括用来容置处理组件120的处理组件槽。壳体101包括现场控制系统接口102，其被构建成，优选通过控制组件端子128和处理组件端子132将控制组件130与处理组件120电连接在一起。

处理组件120包括现场设备端子122，其被构建成与现场设备140导电连接。处理组件120的控制组件端子128被构建成在现场控制系统100内部建立与控制组件130的电连接。优选地，处理组件120包括外部控制组件端子124，其被构建成在现场控制系统100外部与外部控制模块160，优选地可编程控制器(PLC)，导电连接。处理组件120被构建成在该至少一个现场设备端子122与控制组件端子128和/或外部控制组件端子124之间传输电信号。

外部控制模块160例如可以包括可编程控制器(PLC)和/或控制系统，优选地过程控制系统(PLS，专业术语中也称：“Distributed Control System”或DCS)。涉及控制模块160时的“外部”可指：该控制模块构建在现场控制系统100外部。

处理组件120包括插槽126，其被构建成将信号处理模块170电气且机械地与处理组件120连接在一起。信号处理模块170被构建成在现场设备端子122与外部控制组件端子124之间处理电信号和/或传输电信号。插槽126例如包括与现场设备端子导电连接的现场侧部分和与控制组件端子128导电连接的控制器侧部分。相应地，信号处理模块170上的可插入插槽126的插式连接器半部172可以包括控制器侧部分和现场侧部分，其在插接状态下与插槽126的控制器侧部分或现场侧部分导电连接。

处理组件120还被构建成，通过控制组件端子128和/或通过外部控制组件端子124提供处理组件120(例如信号处理模块170)和/或现场设备140的状态信息。

控制组件130(例如根据控制系统150)通过以下方式来控制现场设备140：这些电信号包括被发送给现场设备140的控制信号。在由控制组件130来调节现场设备140的情形下，这些电信号可以包括源于现场设备140的反馈，如实际值。

控制组件130包括处理组件端子132、控制模块134(如PLC)、可配置的连接模块136和至少一个系统端子138。可配置的连接模块136被构建成借助处理组件端子132与该至少一个处理组件120导电连接。可配置的连接模块136优选被构建成通过现场控制系统接口102进行导电连接。

此外，控制模块134可通过该至少一个系统端子138，如以太网端子和/或另一工业总线系统，与控制系统150导电连接。该导电连接可以包括一或多个位于系统端子138与控制系统150之间的网络转接器(专业术语：Switches)。

可配置的连接模块134具有至少一个连接线，其被构建成被配置为信号输入端和/或信号输出端，和/或被构建成对模拟和/或数字的电信号进行处理(如检测和/或输出)。

控制模块134被构建成检测现场控制系统100的状态信息，其中这些状态信息被控制模块134评价并处理以及/或者被传输给控制系统150。现场控制系统100的每个组件或每个模块均可以提供状态信息。

控制组件130可以包括用于交换控制模块134与可配置的连接模块136间的电信号的串行或并行接口。优选地，由控制模块134通过该串行或并行接口来确定或改变可配置的连接模块136的配置。

控制模块134可以通过该串行或并行接口来接收状态信息(例如连同电信号一起或者作为电信号)。作为替代或补充方案，控制模块134可以具有另一接口(如另一导电的串行或并行接口或者无线电接口)，其被构建成接收状态信息。

图1还示出现场控制系统100的第一实施例，其中现场控制系统100由壳体101构成。壳体101包括该控制组件槽，其将控制组件130与现场控制系统100导电连接在一起并且机械地布置在壳体101上。壳体同样包括该处理组件槽，其将处理组件120与现场控制系统100导电连接在一起并且机械地布置在壳体101上。

第一实施例还示出，现场控制系统接口102被构建成，在容置状态下将控制组件130与处理组件120电连接在一起。

图2为现场控制系统100的第二实施例的示意性框图。第二实施例可以独立实现或者实现为第一实施例的改进方案，其具有多个插槽。

处理组件120包括至少两个插槽126，其分别被构建成将信号处理模块170电气且机械地与处理组件120连接在一起，如插入其中。每个连接的信号处理模块170处理这些电信号的一部分以及/或者在该至少一个现场设备端子122与控制组件端子128和/或外部控制组件端子124之间传输这些电信号的部分。举例而言，每个信号处理模块170负责通向至少一个现场设备140的另一通道的电信号或者负责另一现场设备140的电信号。

优选地，这些插槽126是统一的。例如每个信号处理模块170均可插入一个插槽126。不同的插槽126(例如其现场侧部分)可以通过现场设备端子122与不同的现场设备140导电连接。

连接模块136可以根据其配置而提供至少两个UIO端口。不同插槽126的控制器侧部分可以优选通过控制组件端子128与连接模块136的不同UIO端口导电连接。

控制模块134作为对不同信号处理模块170的状态信息的响应而改变连接模块136的相应UIO端口的配置，使其(例如在通信方向和/或信号形式方面)与相应信号处理模块170的功能相匹配。

图3为现场控制系统100的第三实施例的示意性框图。第三实施例可以单独实现，或者作为第一和/或第二实施例的改进方案或扩展方案而实现。

现场控制系统100的第三实施例包括供电组件202。壳体101例如具有供电组件槽，该供电组件槽中容置有或可容置供电组件202。

供电组件202为现场控制系统100(优选地处理组件120和/或每个插槽126)供应电能。供电组件202可以包括储能器以及/或者通过外部供电端子204接收能量。供电组件202可以通过供电线208为控制组件130供电以及/或者通过供电线209为处理组件120供电。

形式为XYZ.1、XYZ.2等等的附图标记可以分别为特征XYZ的一个实施例。

优选地，供电组件202包括用于借助供电组件202为处理组件120和控制组件130的插槽126供电的第一供电端子204.1和第二供电端子204.2。供电组件202被构建成，可选地通过第一供电端子204.1和/或通过第二供电端子204.2来接收电能。

供电组件202被构建成将供电组件202的状态信息提供给现场控制系统100。

供电组件202可选地包括供电通信端子206，其被构建成提供现场控制系统100外部的状态信息。

举例而言，供电组件202在第一供电端子204.1上通过或从第一供能装置210.1接收电能。此外，第二供电端子204.2通过或从第二供能装置210.2接收电能。优选地，供电组件202从第一供能装置210.1接收电能并且在第一供能装置210.1失效时切换至第二供能装置210.2。

图4为现场控制系统100的第四实施例的示意性截面图，该实施例可以单独实现或者实现为任一其他实施例的改进方案。现场控制系统100可以采用模块化方案，例如通过借助端子128和132可分离地连接的组件120和130来实现。作为替代或补充方案，在壳体101中可以布置有控制组件130的印制电路板、处理组件120和/或供电组件202(例如具有通向控制组件130的供电线208和/或通向处理组件120的供电线209)的夹层式结构。

此外，图5示出第五实施例，其可以单独实现或者实现为任一其他实施例的改进方案。在第五实施例中，现场控制系统100的控制组件端子128被构建成，将第一控制组件130.1和第二控制组件130.2与现场控制系统100(例如与处理组件120和/或优选地与供电组件202)导电连接和/或机械连接。可选地，第一控制组件130.1和第二控制组件130.2布置在壳体101外部。

第一控制组件130.1和第二控制组件130.2中的每个可以是前述控制组件130的一个实施例，例如包括控制组件130的至少一项特征或全部特征。

现场控制系统接口102例如被构建成，将第一控制组件130.1和第二控制组件130.2与处理组件120导电连接在一起。

可选地，第一控制组件130.1与第一控制系统150.1导电连接，第二控制组件130.2与第二控制系统150.2导电连接。

图6为一或多个分别连接至少另一现场控制系统100的现场控制系统100的应用实例的示意图。每个现场控制系统100可以根据上述实施例中的一个来实现，现场控制系统100的不同实施例特别是可以组合在该应用实例中。例如有两个、三个(如下文示例性的描述)或三个以上现场控制系统100组合在一起。

第一现场控制系统100.1的控制组件130具有现场控制系统连接端子402.1，其与第二现场控制系统100.2的现场控制系统连接端子402.2和第三现场控制系统100.3的第三现场控制系统连接端子402.3连接。现场控制系统连接端子402可以是网络端子，如以太网端子。

第一现场控制系统100.1、第二现场控制系统100.2和/或第三现场控制系统100.3根据上述实施例中的一个来构建。此外，第一现场控制系统100.1、第二现场控制系统100.2和/或第三现场控制系统100.3借助相应的现场控制系统连接端子402而被构建成，在其间交换或传输电信号和/或电控制信号。

现场控制系统100可以在现场控制系统连接端子402上提供通用过程总线402。作为替代或补充方案，现场控制系统100可以总是连同相同的壳体101，例如作为统一的平台，安装或可安装在开关柜中(例如在导轨上)。现场控制系统100可以被称为网基。

该网基100可以包括有源组件，其主要包括控制组件130作为总线耦合器。这些总线耦合器130可以形成作为上级控制器的控制系统150与信号处理模块170(如专业术语中的“input/output accessory”或IOA)间的接口。总线耦合器130可以包括具有多个I/O端口的通用或可配置的连接模块136。这意味着相应的I/O端口可以在信号形式DI、DO、AI和AO之间切换。还可以通过后续增补更多网基100来调整I/O端口的数目。

此外，网基100可以具有电源作为供电组件202。作为替代或补充方案，端子402和/或138可以提供与工业数据总线的连接，例如借助有线以太网、玻璃纤维或无线电技术的耦合。此外，可以通过工业数据总线来传输数据，从而建立大数据结构，以便更有效地控制现场设备100，如设施，或整个过程系统。

此外，可以通过现场控制系统接口402以及/或者作为内部接口的端子132和/或128和/或102和/或124来从控制组件130(如PLC Next Controller)读取过程参数并相应进行处理。现场控制系统接口402和/或外部控制组件端子128使得设备运行商能够根据冗余安全方案将外部控制模块160与网基100连接在一起。亦即，作为外部控制模块160和/或控制组件130的电信号，能够提供现场设备140的数据。此外，可以由传感机构根据匹配的IOA170的应用来提供这些数据。

这样一来，网基100与现有技术相比节约空间、降低安装成本、降低对不同组件的需求以及/或者降低现场控制系统的服务成本和维护成本。此外还能缩短过程设备的规划与安装阶段，因为I/O端口提供了最大可能的灵活性。例如能够在即将安装现场控制系统100时再规划I/O端口。此外还能在网基100的试运行期间根据相应现场信号(即现场设备140的电信号)进行调整，其中可以借助控制组件130的程序，优选借助控制程序或计算机程序，例如借助软件进行调整。由于该可配置性和/或程序，无需采用现有技术中的路由平面。

在需要采用冗余的情况下，可以通过在壳体101内部使用不同的槽来实现这一点。此外，例如可以通过软件配置来实施冗余。作为替代或补充方案，壳体101可以具有一或多个通用型(即可配置的)连接模块136。

现场控制系统100或其壳体101也可以被称为基础元件(或专业术语中：“Base-Element”)。基础元件100可以采用模块化方案，其中优选借助相应的槽就能实现一或多个处理组件120、控制组件130和/或供电组件202的使用。

作为替代或补充方案，基础元件100可以具有相应组件中的一或多个。这样就能使得基础元件能够实现与基础元件100的应用领域相匹配的配置。基础元件100或壳体101可以具有统一的尺寸和/或(例如针对导轨的)固定部位。

还可以在控制组件130、处理组件120和/或供电组件202的所需印制电路板的夹层式结构中实施模块化设计。此外，壳体101和/或相应的组件可以具有明确的标记，从而实现独立应用，例如可以独立应用其中一个组件和/或壳体101。明确的标记例如有利于进行独立销售。

此外，现场控制系统100可以具有冗余(优选模块化)的电源作为供电组件202，其通过多个供电端子204为供电组件202供应电能。这些供电端子204可以被不同的供能装置210(如电源)馈电。

供电组件202能够确保不同的电源被均匀负荷。作为替代或补充方案，可以通过供电组件202来确保过电压识别和欠电压识别，并且可选地在过载或异常工作状态时由供电组件202输出例如作为状态信息的出错消息。可以通过作为单向DO的接口208将出错消息或者将数字消息作为状态信息例如传输给控制组件130。

接口208例如可以被构建成进行串行和/或并行传输以及可选地进行供电，亦即，通过接口208由供电组件202为控制组件130供应电能。在此情况下，控制组件130可以检测供电组件202的供能的当前状态。可以通过连接的供能装置210，如供电单元来提供该状态和其他消息。例如可以给出存在一个供能装置210或多个供能装置210和/或其功能。作为替代或补充方案，可以将供能装置210的电流消耗或温度中或者供电组件202的电路中的差异作为状态信息来提供。

在正常工作状态下，可以通过供电线209和/或插槽126将这两个电压源的供电电压传输给相应的IOA 170和/或现场设备140。

冗余的电源202主要可以在两个配置水平中提供。第一配置水平主要可以包括对这两个供能装置210进行监控。第二配置水平可以作为第一配置水平的补充而同样能够记录能量消耗中的变化。还可以利用记录能量消耗来产生供电组件202和/或控制装置130的自动化消息并例如传输给控制系统150。

可以基于既有技术来应用网基100，其中例如可以通过集成可配置的I/O端口，来对现有技术中的某些组件120和/或130和/或202进行改进。

用于交换电信号的导电连接(也称互联)可以包括不同的连接方法。举例而言，控制系统150可以与控制组件130直接导电连接。此外，控制系统150可以暂时或部分地承担现场控制系统100或控制组件130的控制。

控制系统150还可以基于实时总线(例如根据架构“OPC UA”)而与控制组件130通信。表示“开放通信平台架构”的OPU UA例如是现场设备140与控制组件130和/或控制组件130与控制系统150的工业通信的数据交换标准。

控制组件130还可以利用工业数据总线进行通信。此外，控制系统150也可以具有工业数据总线的接口。优选地，借助工业数据总线在控制组件130与控制系统150之间进行通信。控制系统150还可以通过控制组件130的连接模块136与信号处理模块170通信，其中优选地，同样通过第一数据总线来实施通信。

还可以通过控制组件端子124和/或128以及/或者处理组件端子132来实现SAFETY应用的冗余工作。

多个网基(作为现场控制系统100)的互联还可以借助工业数据总线通过接口402来实现。

还可以由冗余的外部控制模块160来控制现场控制系统100。在此情况下，这些控制模块可以分别借助外部控制组件端子124与现场控制系统100导电连接。此外，现场控制器100的壳体101可以包括额外的(即另一)控制组件130或者(例如在由控制系统150进行控制时)不具有控制组件。

外部控制模块160可以分别构建为一个控制组件130，其中构建为控制组件的外部控制模块可选地可以被构建成布置或机械连接在壳体101的控制组件槽中。此外，这些外部控制模块160中的每个可以单独或冗余地与基础元件100连接。

现场控制系统100与外部控制模块160间的连接124可以包括机械连接和/或导电连接(专业术语中借助“接口”)。

为了至少将处理组件120与控制组件130连接在一起，壳体101可以包括作为现场控制系统接口102的系统总线，其中优选地，系统总线102同样可以用来连接外部控制模块160。

此外，系统总线102可以符合某些安全要求，这些安全要求例如可以包括根据标准IEC 61508和/或标准IEC 61511(也称安全级或安全完整性等级，专业术语“safetyintegrity level”或SIL)，优选达到SIL 3，的要求。该安全要求也可以包括相应控制器的固件。

此外，可以借助作为总线耦合器的控制组件130通过现场控制系统连接端子402将一或多个第一现场控制系统100与一个第二现场控制系统100互联。现场控制系统100还可以被构建成，与不同类型或不同生产的现场控制系统100互联，其中现场控制系统100可以访问与现场控制系统100相关的功能或者控制这些相关的功能。

第一现场控制系统100的总线耦合器130例如可以控制另一现场控制系统100的控制组件130，其中优选地，总线耦合器130实现了其现场控制系统100与其他(如后面的)现场控制系统100的通信。总线耦合器130的现场控制系统100可以被称为主设备，以及/或者后面的现场控制系统100可以被称为所谓的从设备。

此外，从设备100的控制组件130可以分别包括一个通向端子402的通信控制器，优选地，该通信控制器实现了与内部系统总线138的连接和/或与主设备100的总线耦合器130的通信。可以借助系统总线402和/或138将多个从设备100耦合至对应的总线耦合器130。

该通信控制器可以是控制组件130的特殊结构或者用作控制模块134的替代，其中优选地，该通信控制器能够确保IOA 170(如可配置的IO端口)的功能。该通信控制器还可以被构建成，对连接模块136的通用输入与输出通道(即可配置的IO端口)进行配置和/或处理相应的电信号。

系统总线402和/或138可以构建为冗余的通信总线，其确保主设备100的总线耦合器130与从设备100的通信控制器之间的通信。这个系统总线(也称：通信总线)和可以符合某些安全要求，如SIL要求，优选符合SIL 3。该安全要求也可以包括相应通信控制器的固件。

相应的通信控制器还可以提供基于工业标准的额外的串行通信。

现场控制系统100(即网基)的实施例可以作为所谓SAFETY变体和NON-SAFETY变体而存在，例如被构建成在不安全或安全的环境中工作。SAFETY变体还可以包括某些安全要求，如SIL要求，优选达到SIL 3。该安全要求也可以包括相应现场控制系统100的固件。

还可以将这个现场控制系统100或这些现场控制系统100的电信号(如状态信息)提供给控制系统150(如控制室或控制系统)。这些信息还可以是在控制系统中产生警报的基础。作为替代或补充方案，这些消息和/或警报可以包含特殊优先级，使得现场系统100和/

或控制系统150在定义的等待时间或循环时间内处理电信号。

同样可以借助对应的接口从基础元件100，如从设备100，将电信号(优选状态信息，如收集到的信息或数据)提供给控制系统150。

例如可以由控制系统150或控制组件130来调用或发送所有可用电信号，优选地状态信息(现场信息、能源管理、IOA数据等等)。还可以借助例如与互联网和/或内网连接的基于云的系统(云系统)来交换这些信息。这个云系统还可以被构建成对信息进行存储、处理或分析。同样，也可以用相应的保护机制(如端对端加密)来保护交换的电信号(优选状态信息)。

尽管结合例示性实施例对本发明进行了说明，但对本领域技术人员而言显而易见的是，可以进行各种修改以及将等效方案用作替代。此外还可进行诸多变更，以使特定的过程控制、特定的设施或特定的现场设备与本发明的原理相匹配。因此，本发明并不局限于所揭示的实施例，而是包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

附图标记说明

现场控制系统，也称：网基或基础元件 100

现场控制系统的壳体 101

现场控制系统的现场控制系统接口 102

处理组件 120

处理组件的现场设备端子 122

处理组件的外部控制组件端子 124

用于信号处理模块的插槽 126

通向控制组件的电气和/或机械连接，优选控制组件端子，例如插式连接器半部 128

控制组件，也称：总线耦合器 130

通向处理组件的电气和/或机械连接，优选处理组件端子，例如插式连接器半部 132

控制组件的控制模块 134

控制组件的连接模块 136

控制组件的系统端子 138

现场设备 140

控制系统 150

外部控制模块 160

信号处理模块，也称：“input/output accessory”或IOA 170

信号处理模块的插式连接器半部 172

供电组件，优选电源 202

供电组件的供电端子 204

供电通信端子 206

通向控制组件的供电线和/或数据线 208

通向处理组件的供电线 209

供能装置 210

现场控制系统连接端子 402

Claims (19)

1.一种现场控制系统(100)，包括：

-控制组件(130)，所述控制组件被构建成与至少一个现场设备(140)交换电信号；和

-处理组件(120)，所述处理组件被构建成，对在所述至少一个现场设备(140)与所述控制组件(130)之间交换的电信号进行处理，

其中所述处理组件(120)与所述控制组件(130)导电且机械地连接或可连接，且其中在所述连接状态下，所述至少一个现场设备(140)与连接至所述现场控制系统(100)的控制系统(150)之间的电信号可借助所述处理组件(120)和所述控制组件(130)而被交换。

2.根据权利要求1所述的现场控制系统(100)，其中所述处理组件(120)和所述控制组件(130)借助共同的壳体和/或不可逆地机械连接。

3.根据权利要求1或2所述的现场控制系统(100)，其中所述控制组件(130)还被构建成，优选地根据所述控制系统(150)对所述至少一个现场设备(140)进行控制或调节。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的现场控制系统(100)，其中所述处理组件(120)和所述控制组件(130)在所述连接状态下还被构建成，将所述处理组件(120)的状态信息传输给所述控制组件(130)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的现场控制系统(100)，其中所述处理组件(120)和所述控制组件(130)分别具有一个控制组件端子(128)或一个处理组件端子(132)，它们被构建成，在所述连接状态下将所述处理组件(120)与所述控制组件(130)相互导电地，优选并且机械地连接在一起。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的现场控制系统(100)，还包括：

-用于借助适于容置所述控制组件(130)的控制组件槽和适于容置所述处理组件(120)的处理组件槽将所述控制组件(130)与所述处理组件(120)机械连接在一起的壳体；和

-现场控制系统接口(102)，其被构建成在所述连接状态下将所述控制组件(130)与所述处理组件(120)导电连接在一起以便交换所述电信号。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的现场控制系统(100)，还包括：

-用于为所述控制组件(130)和/或所述处理组件(120)和/或所述现场控制系统(100)供应电能的供电组件(202)，其中所述供电组件(202)包括至少一个用于接收电能以便为所述处理组件(120)的插槽(126)和/或为所述控制组件(130)供电的供电端子(204)。

8.根据权利要求7所述的现场控制系统(100)，其中所述供电组件(202)具有两个或两个以上供电端子(204.1；204.2)，并且所述供电组件(202)被构建成，可选地从所述两个或两个以上供电端子(204.1；204.2)中的第一供电端子(204.1)和从所述两个或两个以上供电端子(204.1；204.2)中的第二供电端子(204.2)接收所述电能。

9.根据权利要求7或8中任一项所述的现场控制系统(100)，其中所述供电组件(202)还被构建成，将所述供电组件(202)的状态信息传输给所述现场控制系统(100)，优选传输给所述控制组件(130)。

10.一种用于构建根据权利要求1至9中任一项所述的现场控制系统(100)以及/或者用于对在所述至少一个现场设备(140)与所述控制组件(130)之间交换的电信号进行处理的处理组件(120)，包括：

-至少一个现场设备端子(122)，其被构建成与所述至少一个现场设备(140)在所述现场控制系统(100)外部导电连接；和

-控制组件端子(128)，其被构建成与所述控制组件(130)在所述现场控制系统(100)内部导电连接，

其中所述处理组件(120)被构建成，对在所述至少一个现场设备端子(122)与所述控制组件端子(128)之间交换的电信号进行处理。

11.根据权利要求10所述的处理组件(120)，还包括：

-外部控制组件端子(124)，其被构建成在所述现场控制系统(100)外部与外部控制模块(160)，优选地可编程控制器PLC，或过程控制系统PLS，导电连接，

其中所述处理组件(120)还被构建成，对在所述至少一个现场设备端子(122)与所述外部控制组件端子(124)之间交换的电信号进行处理。

12.根据权利要求10或11所述的处理组件(120)，还包括：

-至少一个插槽(126)，其被构建成将信号处理模块(170)导电且机械地与所述处理组件(120)连接在一起；和

-至少一个插入或可插入所述至少一个插槽(126)的信号处理模块(170)，所述信号处理模块被构建成，对在所述至少一个现场设备端子(122)与所述控制组件端子(128)和/或所述外部控制组件端子(124)之间交换的电信号进行处理。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的处理组件(120)，其中所述处理组件(120)还被构建成，在所述控制组件端子(128)上和/或在所述外部控制组件端子(124)上提供所述处理组件(120)的状态信息，优选所述至少一个信号处理模块(170)的状态信息。

14.一种用于构建根据权利要求1至9中任一项所述的现场控制系统(100)以及/或者用于与根据权利要求10至13中任一项所述的处理组件(120)导电且机械连接的控制组件(130)，包括：

-控制模块(134)，优选地可编程控制器PLC，其被构建成与所述至少一个现场设备(140)交换电信号；

-至少一个可配置的连接模块(136)和处理组件端子(132)，它们被构建成，将所述控制模块(134)与所述处理组件(120)导电连接在一起以通过所述可配置的连接模块(136)来交换电信号；和

-至少一个用来将所述控制模块(134)与控制系统(150)导电连接的系统端子(138)，其中在所述连接状态下，所述电信号可用所述控制系统(150)来交换。

15.根据权利要求14所述的控制组件(130)，其中所述处理组件端子(132)还被构建成，将所述控制组件(130)与所述处理组件(120)机械连接在一起。

16.根据权利要求14或15所述的控制组件(130)，其中所述控制模块(134)还被构建成，优选地根据所述控制系统(150)对所述至少一个现场设备(140)进行控制。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的控制组件(130)，其中所述至少一个可配置的连接模块(136)被构建成，根据所述可配置的连接模块(136)的配置，来在所述处理组件端子(132)的至少一个连接线上，

-可选地检测或输出所述电信号；以及/或者

-可选地对模拟或数字的电信号进行处理。

18.根据权利要求14或17中任一项所述的控制组件(130)，其中所述控制模块(134)还被构建成，对所述处理组件(120)的状态信息进行检测和/或借助所述系统端子(138)将其传输给所述控制系统(150)。

19.根据权利要求17或18所述的控制组件(130)，其中所述控制模块(134)还被构建成，作为对所检测到的所述处理组件(120)的状态信息的响应而改变所述可配置的连接模块(136)的配置。

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