JP6675378B2 - 汎用入力/出力(uio)を有する遠隔端末ユニット(rtu)及び関連する方法 - Google Patents
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Description
[0009]本開示をより完全に理解するために、次に、添付の図面に関連して以下の説明が参照される。
・「電池バックアップを有する太陽光発電」動作をサポートするためのRTU102における低電力動作のサポート(1.8Wから4Wまでなど)
・−40℃から+75℃までなどの拡張温度範囲のサポート
・構成可能な数のI/OチャネルがRTU102と共に使用され得るよう、拡張のサポート
・機能ブロック、ラダー論理、ユーザ構造化テキスト及びプログラミング、及びシーケンス操作などの、RTU102における様々な制御実行方法のサポート
・現場給電及びデバイス給電送信機及びスマートバルブポジショナの両方のための2線式、3線式又は4線式アナログ入力及び出力のサポート
・AI、デジタル通信を有するAI、AO、デジタル通信を有するAO、DI(事象のデジタル入力シーケンスすなわち「DI−SOE」入力を含む)、DO及びPIを含む、混合の点で制限がない他のI/Oタイプのサポート
・RTU制御モジュール冗長性のサポート
・従来の分散制御システム(DCS)デバイスより安価なRTU価格決定のサポート
[0023]図1は、RTU102を有する産業用制御自動化システム100の一例を示すが、図1には様々な変更が加えられ得る。例えばシステム100は、任意の数の個々の構成要素を含むことができる。また、図1に示されている機能分割は、実例による説明のためのものにすぎない。図1の様々な構成要素は、結合され、再分割され、あるいは省略されることが可能であり、また、特定のニーズに応じて追加構成要素が追加され得る。さらに、図に示されているRTU102は、有線式フィールドデバイスと共に使用されているが、RTU102は、無線フィールドデバイスとのみ使用されることが可能であり、あるいは有線式フィールドデバイス及び無線フィールドデバイスの両方と共に使用され得る。さらに、図1は、1つ又は複数の汎用I/Oチャネルを有するRTU102が使用され得る動作環境の一例を示す。1つ又は複数のRTUは、任意の他の適切なシステムに使用され得る。
Claims (8)
- 遠隔端末ユニット(RTU)を備える装置であって、前記遠隔端末ユニット(RTU)が、
少なくとも1つの産業用制御自動化フィールドデバイスに結合されるように構成された入力/出力(I/O)端子と、
1つ又は複数の第1の再構成可能I/Oチャネルを備える1つ又は複数の第1のI/Oモジュールであって、個々の第1の再構成可能I/Oチャネルが、1組のI/O端子に結合されるように構成され、個々の第1の再構成可能I/Oチャネルが、前記1組のI/O端子を介した通信のために、アナログ入力、アナログ出力、デジタル入力、デジタル出力及びパルスアキュムレータ入力として構成可能であり、前記アナログ入力が、デジタル通信をサポートし、前記アナログ出力が、デジタル通信をサポートする、1つ又は複数の第1のI/Oモジュールと、
を備え、
前記1つ又は複数の第1の再構成可能I/Oチャネルの各々が、
前記1組の(I/O)端子に接続されたデバイスに対する動作状態を、ロジック信号を用いて制御するように構成されたデジタルロジックブロックと、
前記デジタルロジックブロックと前記1組の(I/O)端子の間で、デジタル信号とアナログ信号を変換するように構成されたアナログ共通資源ブロックと、
前記アナログ共通資源ブロックから電流信号を受信し、前記アナログ共通資源ブロックに電圧信号を出力するように構成されたマルチプレキサブロックと、
複数のスイッチを含む出力回路ブロックと、
を備え、
前記出力回路ブロックが、
前記アナログ共通資源ブロックからの前記電流信号を、前記1組の(I/O)端子の第1の(I/O)端子に接続し、
前記1組の(I/O)端子の第2の(I/O)端子を、前記マルチプレキサブロックの入力に接続する、
ように構成され、
前記遠隔端末ユニット(RTU)が、更に、
前記1つ又は複数の第1のI/Oモジュールに結合された第1の拡張基板と、
1つ又は複数の第2の再構成可能I/Oチャネルを備える1つ又は複数の第2のI/Oモジュールに結合されるように構成された第2の拡張基板であって、当該第2の拡張基板が、前記第1の拡張基板に接続されるものと、
前記第1の拡張基板と前記第2の拡張基板を通じて形成された第1の及び第2の電気経路であって、当該第1の及び第2の電気経路が、最終拡張基板の後のループで合流して、追加のI/Oモジュール又は複数の追加の拡張基板がないことを示すものと、
前記1つ又は複数の第1の再構成可能I/Oチャネルの各々の構成、及び、前記1つ又は複数の第2の再構成可能I/Oチャネルの各々の構成、を制御し、
前記1つ又は複数の第1のI/Oモジュールを通じて前記1つ又は複数の第2の再構成可能I/Oチャネルを制御するように構成された少なくとも1つの処理デバイスと、
前記(I/O)端子、及び、前記第1の拡張基板に結合された第1の回路基板であって、前記第1の回路基板が、更に、1つ又は複数のシリアルインターフェイス、1つ又は複数のアップリンク/ダウンリンクポート、及び、前記第1の拡張基板に結合された1つ又は複数のトランスフォーマ、に結合されるものと、
前記少なくとも1つの処理デバイスに結合された第2の回路基板であって、当該第2の回路基板が、更に、前記第1の回路基板と通信するように構成された1つ又は複数のトランシーバに結合されるものと、
前記1つ又は複数の第1のI/Oモジュールに結合された第3の回路基板であって、当該第3の回路基板が、更に、電力変換器に結合され、当該電力変換器が、前記第2の回路基板から受信された電力を変換するように構成されるものと、
を備え、
前記第1の回路基板が、前記第2の及び第3の回路基板に結合される、
装置。 - 前記RTUが、前記少なくとも1つの処理デバイスを備える第1のコントローラをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記1つ又は複数の第1のI/Oモジュール内の前記1つ又は複数の第1の再構成可能I/Oチャネルが、前記第1のコントローラに直接結合され、
前記1つ又は複数の第2のI/Oモジュール内の前記1つ又は複数の第2の再構成可能I/Oチャネルが、前記第1の拡張基板を介して前記第1のコントローラに間接的に結合される、請求項2に記載の装置。 - 第1及び第2の電気経路が、前記第1のコントローラから、前記1つ又は複数の第1のI/Oモジュール、及び、前記1つ又は複数の第2のI/Oモジュールを通じて、延在する、請求項2に記載の装置。
- 前記RTUが第2のコントローラをさらに備え、
前記第1のコントローラが一次コントローラとして動作するように構成され、前記第2のコントローラが二次コントローラとして動作するように構成される、請求項2に記載の装置。 - 前記RTUが、更に、1つ又は複数の固定I/Oチャネルを備え、当該固定I/Oチャネルの各々が、再構成不可能な入力チャネル及び再構成不可能な出力チャネルのうちの1つを備える、請求項1に記載の装置。
- 少なくとも1つの産業用制御自動化フィールドデバイス、及び、
請求項1〜6のいずれかの装置を備える、遠隔端末ユニット(RTU)、
を備える、システム。 - 少なくとも1つの産業用制御自動化フィールドデバイスを遠隔端末ユニット(RTU)の入力/出力(I/O)端子に結合するステップと、
少なくとも1つの処理デバイスを使用して、
(i)前記RTUの第1の拡張基板に結合された、1つ又は複数の第1のI/Oモジュール内の前記I/O端子に結合される1つ又は複数の第1の再構成可能I/Oチャネルと、
(ii) 前記RTUの第2の拡張基板に結合された、1つ又は複数の第2のI/Oモジュール内の1つ又は複数の第2の再構成可能I/Oチャネルと、を構成するステップであって、前記少なくとも1つの処理デバイスが、前記1つ又は複数の第1のI/Oモジュールを通じて前記1つ又は複数の第2の再構成可能I/Oチャネルを制御するものと、
を含み、
前記1つ又は複数の第1の再構成可能I/Oチャネルの各々が、
前記1組の(I/O)端子に接続されたデバイスに対する動作状態を、ロジック信号を用いて制御するように構成されたデジタルロジックブロックと、
前記デジタルロジックブロックと前記1組の(I/O)端子の間で、デジタル信号とアナログ信号を変換するように構成されたアナログ共通資源ブロックと、
前記アナログ共通資源ブロックから電流信号を受信し、前記アナログ共通資源ブロックに電圧信号を出力するように構成されたマルチプレキサブロックと、
複数のスイッチを含む出力回路ブロックと、
を備え、
前記出力回路ブロックが、
前記アナログ共通資源ブロックからの前記電流信号を、前記1組の(I/O)端子の第1の(I/O)端子に接続し、
前記1組の(I/O)端子の第2の(I/O)端子を、前記マルチプレキサブロックの入力に接続する、
ように構成されるものと、
前記第1の拡張基板と前記第2の拡張基板を通じて第1の及び第2の電気経路を形成するステップであって、当該第1の及び第2の電気経路が、最終拡張基板の後のループで合流して、追加のI/Oモジュール又は複数の追加の拡張基板がないことを示すものと、
第1の回路基板を前記(I/O)端末及び前記第1の拡張基板に結合するステップであって、前記第1の回路基板が、更に、1つ又は複数のシリアルインターフェイス、1つ又は複数のアップリンク/ダウンリンクポート、及び、前記第1の拡張基板に結合された1つ又は複数のトランスフォーマ、に結合されるものと、
第2の回路基板を、前記少なくとも1つの処理デバイスに結合するステップであって、当該第2の回路基板が、更に、前記第1の回路基板と通信するように構成された1つ又は複数のトランシーバに結合されるものと、
第3の回路基板を、前記1つ又は複数の第1のI/Oモジュールに結合するステップであって、当該第3の回路基板が、更に、電力変換器に結合され、当該電力変換器が、前記第2の回路基板から受信された電力を変換するように構成されるものと、
を含み、
個々の第1の及び第2の再構成可能I/Oチャネルが、1組の(I/O)端子を介した通信のために、アナログ入力、アナログ出力、デジタル入力、デジタル出力及びパルスアキュムレータ入力として構成可能であり、前記アナログ入力が、デジタル通信をサポートし、前記アナログ出力が、デジタル通信をサポートし、
前記第1の回路基板が、前記第2の及び第3の回路基板に結合される、
方法。
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