CN1971456B - 具有相连的传感器或执行器的自动化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有控制单元(1)的自动化系统，至少一个传感器或执行器(2)与所述控制单元相连。为与所述控制单元相连接，所述传感器或执行器(2)与一个具有RFID芯片(4)的插头(3)相连接，该芯片带有所述传感器或执行器(2)的重要数据。所述数据可以通过阅读器(5)读出，以便在所述控制单元(1)中使用。

Description

具有相连的传感器或执行器的自动化系统
技术领域
本发明涉及一种带有控制单元的自动化系统，至少一个传感器或执行器与所述控制单元相连，所述传感器或执行器与用于和所述控制单元相连的一个插头相对应，其中，设置有用于读取RFID芯片上的数据的阅读器，这些数据用于在所述控制单元中使用。
背景技术
在WO 2005/015330A中公开了这种自动化系统。其涉及一种用于识别被动自动部件(特别是传感器、执行器和功率部件)的系统和方法。所述自动化系统具有用于读取在RFID芯片上存储的数据的阅读器，这些数据用于在所述控制单元中使用。
此外，根据大量的应用已知一种用于完成控制目标或执行过程调节的自动化系统。该系统读入传感器和操作元件的值，并用内部状态将它们处理成对对执行器的输出值。一种现代的自动化系统相当一部分是由软件构成，因而用户可以将其与任务相匹配。
传感器将诸如压力、温度、亮度等的物理量转换为电学值。执行器又将电能转化成力、热、光等等。所述自动化系统由处理单元和多个与所述传感器和执行器相连的组件组成。
不同传感器和执行器的数目非常大。为了不是对于每个传感器或执行器都必须开发一个特定的组件，根据它们的特性对它们进行概括。例如，大多数温度传感器是电阻。为了测量温度，就测量取决于温度的电阻。这样该电阻值可以被换算成温度值。这种换算可以已在所述组件内实现，然而为此必须了解所述温度传感器的精确类型。传感器或执行器的类型借助于为此编写的软件通知所述组件：硬件配置。
硬件配置具有两个主要的任务。它将组件与传感器和执行器相匹配，并对于每个组件为处理单元提供要使用的地址。此外，它可以检查参数化的组件是否真实存在。然而，仅在少数情形下检验是否也连接了正确的传感器或执行器。在更简单的传感器中(诸如用于温度测量的热或冷导体)，虽然可以在总体上检验电阻是否相连，但其温度系数只能通过测量曲线确定。对于执行器同样是如此。是否在输出端与10W电机或10kW电机相连，对控制来说就不会起任何作用，因为两者都是由一个0V到10V的电压控制的。所述电压由调节器在电机上直接转化成所期望的功率。还有以4mA至20mA的电流进行控制的执行器。这两种输出形式的混淆可能具有灾难性的后果。
述控制不能检验是否连接了正确的传感器或执行器。所述硬件配置是困难且容易产生错误的。每个传感器和执行器都具有不同的特性。传感器的制造商必须非常精确地工作，以便遵守所要求的公差。为此，在加工后进行校准，也就是说，用激光实现精细调整。因而，准确的线性传感器十分昂贵。
在可以在所述自动化设备中输入传感器的特性曲线的情况下，可以实现更高的精度。然而，这也是十分烦琐且容易产生错误的。对于每个传感器，数据页必须要与具体特性曲线一起提供，所述数据页然后才可以输入到所述自动化系统中。即使所述输入电子地进行，例如借助于磁盘，也无法避免错误。即，该过程必须在组件更换(例如使用备件)时重复。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，这样改进上述类型的自动化系统以及用于运行这类系统的方法，使得可以更简单地访问存储于RFID芯片内的传感器或执行器的数据。
上述第一个技术问题是通过一种带有控制单元的自动化系统解决的，至少有一个传感器或执行器与所述控制单元相连，所述传感器或执行器与用于和所述控制单元相连的一个插头相对应，其中，设置有用于读出RFID芯片上的数据的阅读器，这些数据在所述控制单元中使用。按照本发明，所述插头具有RFID芯片，并且，在所述RFID芯片中存储的数据是所述执行器或传感器的重要数据。
优选的是，在根据本发明的自动化系统中，所述插头通过导线与所述传感器或执行器牢固地相连接。
优选的是，在根据本发明的自动化系统中，所述控制单元包含所述阅读器。
优选的是，在根据本发明的自动化系统中，所述阅读器是所述控制单元内的组件的组成部分。
本发明的另一个技术问题是通过一种用于运行自动化系统和控制单元的方法解决的，至少一个传感器或执行器与所述控制单元相连，所述传感器或执行器与用于和所述控制单元相连的一个插头相对应，其中，设置有用于读出RFID芯片上的数据的阅读器，这些数据在所述控制单元中使用。按照本发明，所述数据是所述传感器或执行器的重要数据，并且存储在所述RFID芯片内，所述RFID芯片设置在与所述传感器或执行器相对应的插头内。
附图说明
下面借助于附图更详细地解释本发明的实施例。在附图中：
图1示出了第一种根据本发明的自动化系统以及与其相连的传感器或执行器，而
图2示出了根据本发明的自动化系统的配置，所述自动化系统具有相连的传感器或执行器和可以配合在它们之间的阅读器。
具体实施方式
图1示出了一种具有控制单元1的自动化系统，所述控制单元具有至少一个带有集成的阅读器5的组件6。该组件6与可以从外部接近所述控制单元1的连接套管7电连接。此外，在图1中示出了通过导线8与一个插头3牢固地相连接的传感器或执行器2。所述插头3设置有RFID芯片4，该芯片存储所述传感器或执行器2的重要数据，例如特征曲线。在将所述插头3插入到所述连接套管7中的一个之后，可以由所集成的阅读器5将重要数据读出到所述控制单元1中。因此可以确保连接了正确的传感器或执行器2。参数化和校准完全自动和无故障地进行。另一优点在于，在所述传感器或执行器2的制造中可以省略昂贵的校准，因为可以将组件6与所述传感器或执行器2相匹配，而不必将所述传感器或执行器2与所述组件6相匹配。在使用所述组件时，在没有用户的辅助的情况下在系统中采用新特性曲线。所述传感器或执行器2的替换可以由系统进行记录。
作为附加效用，可以在保存曲线信息时以编码形式证明提供的是原始组件。这样就给仿制带来了困难。
在图2中示出了根据本发明的带有控制单元1的自动化系统的配置，所述控制单元1与传感器或执行器2电连接。所述控制单元1具有至少一个组件6，该组件通过向外引导的导线与用作连接装置的连接套管7相连。另外，图2示出两个传感器或执行器2，它们通过导线与一个插头3牢固地相连接。在所述两个插头3中的每一个中集成有RFID芯片4。在图2中，上部示出了带有与其相连的传感器或执行器2的自动化系统的正常运行，其中，所属的插头3插入到所述连接套管7中。图2在下部示出了试运行(Inbetriebnahme)的状态，其中，在插头3和连接套管7之间配合有阅读器5，以便读出设置在RFID存储器4内的所述传感器或执行器2的重要数据并传递到所述组件6中。而且，以这种方式可以确定读取正确的传感器或执行器2。这种技术方案的优点在于，所述组件6不再包含阅读器，并且不必相应地改变布线。
此外，由根据图1和图2的设置带来了一种运行自动化系统的方法，该自动化系统具有控制单元1，至少一个传感器或执行器2与所述控制单元相连。其中，所述传感器或执行器2的重要数据存储在RFID芯片4内，该芯片位于与所述传感器或执行器2相对应的插头3中。可以借助于阅读器5将数据从所述RFID芯片4中读出并随后提供给所述控制单元1使用。
总而言之，RFID芯片4在传感器或执行器2的所述连接插头3中的集成带来了下述优点：
-所述传感器或执行器2的认证；
-该传感器或执行器的自动参数化；
-所述系统的准确校准，和
-所述传感器或执行器2的证明。
所述系统更易用、准确和可靠，其中，RFID芯片的成本是可以忽略不计的。

Claims (4)

1.一种带有控制单元(1)的自动化系统，至少有一个传感器或执行器(2)与所述控制单元相连，所述传感器或执行器与用于和所述控制单元(1)相连的一个插头(3)相对应，其中，在所述控制单元(1)中设置有用于读出RFID芯片(4)上的数据的阅读器(5)，这些数据在所述控制单元中使用，其特征在于，所述插头(3)具有RFID芯片(4)，并且，在所述RFID芯片(4)中存储的数据是所述执行器或传感器(2)的重要数据。
2.根据权利要求1所述的自动化系统，其特征在于，所述插头(3)通过导线(8)与所述传感器或执行器(2)牢固地相连接。
3.根据权利要求1或2所述的自动化系统，其特征在于，所述阅读器(5)是所述控制单元(1)内的组件(6)的组成部分。
4.一种用于运行带有控制单元(1)的自动化系统的方法，其中，将至少一个传感器或执行器(2)与所述控制单元相连，并且将所述传感器或执行器与用于和所述控制单元(1)相连的一个插头(3)相对应，其中，设置了用于读出RFID芯片(4)上的数据的阅读器(5)，这些数据在所述控制单元中使用，其特征在于，所述数据是所述传感器或执行器(2)的重要数据，并且将其存储在所述RFID芯片(4)内，将所述RFID芯片设置在与所述传感器或执行器(2)相对应的插头(3)内。
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