JP2015515070A - 別個の入出力を有したワイヤレスフィールド機器 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、産業プロセスを制御又はモニターするために使用されるタイプのフィールド機器に関する。より具体的には、本発明は、別個の入力及び別個の出力を有した産業プロセスフィールド機器に関する。
産業プロセスは、例えばオイル、製紙用パルプなどの、プロセス材料及び流体のモニター又は製造で利用される。産業プロセスの動作をモニターするために、プロセス変数トランスミッタが利用される。プロセス変数トランスミッタは、プロセス変数を測定し、プロセス変数情報を中央ロケーションへ送信する。プロセス変数の例としては、流量、温度、圧力、流体レベルなどが挙げられる。プロセス変数トランスミッタは、フィールド機器の一例である。別の例のフィールド機器は、コントローラである。コントローラは、制御要素を作動させることによってプロセスの動作を制御するために使用される。例えば、コントローラは、バルブの位置を調節し、ポンプの速さを変化させ、加熱要素の温度を変化させることなどができる。コントローラは、中央ロケーションから命令を受信することができる。
産業プロセスで使用されるワイヤレスフィールド機器は、プロセスインタフェース要素に結合するように構成された入出力端子を備える。別個の入力チャネルとして構成されるときに、別個の入出力チャネルは、入出力端子によりプロセスインタフェース要素から別個の入力を受信するように構成される。別個の入出力チャネルが別個の出力チャネルとして構成されるとき、別個の入出力チャネルは、入出力端子によりプロセスインタフェース要素に別個の出力を提供するように更に構成される。ワイヤレス通信回路は、情報を送受信するように構成される。入出力端子が別個のプロセス変数センサに接続されるときに入力チャネルとして入出力チャネルを構成するために、更に、入出力端子が別個の制御要素に結合されるときに別個の出力チャネルとして別個の入出力チャネルを構成するために、コントローラは、ワイヤレス通信回路により情報を通信し、構成情報に従って作動する。
本発明は、プロセス変数に関する産業プロセスのセンサから別個の入力を受信することが可能なフィールド機器を提供する。センサは、フィールド機器の端子に結合される。更に、フィールド機器の端子は、プロセスの別個の制御要素へ別個の出力を提供するように構成され得る。これにより、同一の2つの端子が、プロセス変数の検知で使用するために並びに必要に応じて、プロセス変数を制御するために構成されることが可能になる。フィールド機器は、離れた場所へのワイヤレス通信のために構成される。ワイヤレス通信は、例えば、IEC 62591規格に従うWireless HART(登録商標)通信プロトコルなどの、任意の適切な技術に従うことができる。
Claims (20)
- 産業プロセスで使用されるワイヤレスフィールド機器であって、
プロセスインタフェース要素に結合するように構成された入出力端子と、
別個の入力チャネルとして構成されるときに前記入出力端子により前記プロセスインタフェース要素から別個の入力を受信するように構成される別個の入出力チャネルであり、別個の出力チャネルとしてワイヤレスで構成されるときに前記入出力端子により別個の出力を前記プロセスインタフェース要素に提供するように更に構成される別個の入出力チャネルと、
情報を送受信するように構成されたワイヤレス通信回路と、
前記プロセスインタフェース要素を使用して検知されたプロセス変数に基づいて前記ワイヤレス通信回路により情報を送信し、
前記ワイヤレス通信回路によって受信された情報に応答してプロセス変数を制御するために前記プロセスインタフェース要素に別個の制御出力を提供する、ように構成されたコントローラであって、
前記入出力端子が別個のプロセス変数センサに接続されるときに入力チャネルとして入出力チャネルを構成するために構成情報に従って作動するように更に構成されたコントローラであり、入出力端子が別個の制御要素に結合されるときに別個の出力チャネルとして前記別個の入出力チャネルを構成するように更に構成されたコントローラと、を備える機器。 - 前記別個の入出力チャネルがコントローラによって作動するように構成されたスイッチを備え、前記スイッチが前記別個の入出力端子を共に選択的に電気的に結合するように構成される、請求項1に記載の機器。
- 前記スイッチと直列に接続されたヒューズを備える、請求項2に記載の機器。
- 前記別個の入出力チャネルが前記入出力端子に結合されたコンパレータを備え、前記コンパレータが、前記別個の入出力端子に接続された前記スイッチが開いているか又は閉じているかどうかに基づいて前記コントローラに信号を提供するように構成される、請求項1に記載の機器。
- 前記コンパレータの出力に結合されたカウンタであって、前記スイッチの閉鎖をカウントするように構成された前記カウンタを備える、請求項4に記載の機器。
- 前記入出力端子に接続されたフィルタを備え、前記コントローラが、前記フィルタを選択的に作動させるように構成される、請求項1に記載の機器。
- 前記ワイヤレスフィールド機器の回路に保護を提供するために前記入出力端子と直列に接続された少なくとも2つのダイオードを備える、請求項1に記載の機器。
- 前記ワイヤレスフィールド機器の部品が故障する場合に、前記ワイヤレスフィールド機器の回路を安全な状態にするように構成されたウォッチドッグ回路を備える、請求項1に記載の機器。
- 前記ウォッチドッグ回路が、前記ワイヤレスフィールド機器の電源電圧が閾値未満である場合に請求項2に記載のスイッチを開くように構成される、請求項8に記載の機器。
- 前記ウォッチドッグ回路が、前記コントローラから周期的な「キック」信号を受信しない場合に請求項2に記載のスイッチを開くように構成される、請求項8に記載の機器。
- 産業プロセスでワイヤレスフィールド機器を使用してプロセスインタフェース要素に結合する方法であって、
前記プロセスインタフェース要素を前記ワイヤレスフィールド機器の入出力端子に結合することと、
前記プロセスインタフェース要素が別個の出力を提供するように構成された別個のプロセス変数センサを含む場合に、別個の入力チャネルとして別個の入出力チャネルを構成することと、
前記プロセスインタフェース要素が別個の制御要素を含む場合に、別個の出力チャネルとして前記入出力チャネルを構成し、別個の制御出力を前記プロセスインタフェース要素に提供することと、
前記入出力チャネルが別個の入力チャネルとして構成される場合に、ワイヤレス通信回路を使用して離れた場所に検知されたプロセス変数に関する情報を送信することと、
前記別個の入出力チャネルが別個の出力チャネルとして構成される場合に、前記ワイヤレス通信回路による情報に基づいて前記プロセスインタフェース要素に前記別個の制御出力を提供することと、を含む方法。 - 前記別個の入出力チャネルが前記コントローラによって作動するように構成されたスイッチを備え、前記別個の入出力端子を共に選択的に電気的に結合するように前記スイッチを更に構成する、請求項11に記載の方法。
- 前記スイッチと直列に接続されたヒューズを準備すること、を含む請求項12に記載の方法。
- 前記別個の入出力チャネルが入出力端子に結合されたコンパレータを備え、前記別個の入出力端子に接続されたスイッチが開いているか又は閉じているかどうかに基づいてコントローラに信号を提供するように前記コンパレータを更に構成する、請求項11に記載の方法。
- 前記コンパレータの出力に結合されたカウンタを準備することを含み、前記カウンタが前記スイッチの閉鎖をカウントするように構成される、請求項14に記載の方法。
- 前記入出力端子に接続されたフィルタを準備することを含み、前記コントローラが前記フィルタを選択的に作動させるように構成される、請求項11に記載の方法。
- 前記ワイヤレスフィールド機器の回路に保護を提供するために前記入出力端子と直列に接続された少なくとも2つのダイオードを準備すること、を含む請求項11に記載の方法。
- 前記ワイヤレスフィールド機器の部品が故障する場合に、前記ワイヤレスフィールド機器の回路を安全な状態にするように構成されたウォッチドッグ回路を準備することを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記ウォッチドッグ回路が、前記ワイヤレスフィールド機器の電源電圧が閾値未満である場合にスイッチを開くように構成される、請求項18に記載の方法。
- 前記ウォッチドッグ回路が、コントローラから周期的な「キック」信号を受信しない場合にスイッチを開くように構成される、請求項18に記載の方法。
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