RU2574353C2 - Communication system for process field device - Google Patents

Communication system for process field device Download PDF

Info

Publication number
RU2574353C2
RU2574353C2 RU2013129543/08A RU2013129543A RU2574353C2 RU 2574353 C2 RU2574353 C2 RU 2574353C2 RU 2013129543/08 A RU2013129543/08 A RU 2013129543/08A RU 2013129543 A RU2013129543 A RU 2013129543A RU 2574353 C2 RU2574353 C2 RU 2574353C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
data bus
field device
communication system
signal
communication
Prior art date
Application number
RU2013129543/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013129543A (en
Inventor
Юджин КОРОЛЕВ
Джон П. ШУЛЬТЕ
Original Assignee
Роузмаунт Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US12/955,185 external-priority patent/US9264787B2/en
Application filed by Роузмаунт Инк. filed Critical Роузмаунт Инк.
Publication of RU2013129543A publication Critical patent/RU2013129543A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2574353C2 publication Critical patent/RU2574353C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: invention relates to field devices (102) for use in an industrial process. The device includes a process interface element (108) configured to measure or control a process variable. Communication circuitry (156) is configured to communicate with another location. A communication system is configured to provide communication between at least two components in the field device (102). A signal inverter (220) transmits an inverted signal from the communication system (192) to other circuitry to thereby reduce interference received by the other circuitry.
EFFECT: high reliability of the device.
18 cl, 5 dwg

Description

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

[0001] Настоящее изобретение относится к полевым устройствам типа, используемым для наблюдения за производственными процессами или управления ими. Более конкретно, настоящее изобретение относится к внутренним передачам данных в таких полевых устройствах.[0001] The present invention relates to field devices of the type used to monitor or control production processes. More specifically, the present invention relates to internal data transmissions in such field devices.

[0002] Производственные процессы используются, чтобы выполнять различные функции в обработке или создании изделий из других компонентов. Такие процессы включают в себя, например, нефтеперерабатывающие заводы, производственные предприятия, предприятия пищевой промышленности, химические заводы и фармацевтические предприятия. В таких системах полевые устройства используются для наблюдения или управления ходом процесса. Одним таким устройством является передатчик процесса, который сконфигурирован с возможностью воспринимать параметр процесса и связываться с централизованным местоположением на основе воспринятого параметра процесса. Примеры параметров процесса включают в себя поток, давление, температуру, уровень и т.д. Контроллер процесса является примером другого полевого устройства, в котором управляющий сигнал принимается из централизованного местоположения, и контроллер процесса в ответ управляет параметром процесса. Связь с централизованным местоположением может выполняться по проводному или беспроводному контуру управления процессом.[0002] Production processes are used to perform various functions in processing or creating products from other components. Such processes include, for example, refineries, manufacturing plants, food processing plants, chemical plants and pharmaceutical plants. In such systems, field devices are used to monitor or control the progress of a process. One such device is a process transmitter that is configured to sense a process parameter and communicate with a centralized location based on a sensed process parameter. Examples of process parameters include flow, pressure, temperature, level, etc. The process controller is an example of another field device in which a control signal is received from a central location, and the process controller controls the process parameter in response. Communication with a centralized location may be via a wired or wireless process control loop.

[0003] Полевые устройства зачастую работают при ограничениях мощности. Дополнительно, такие устройства в типичном варианте имеют множество компонентов и используют систему связи для связи между этими компонентами. В некоторых случаях, как, например, при операциях с использованием ограниченной мощности, одна система связи может вызывать помехи для данных, передаваемых по другой системе связи. Этот "шум" может вносить ошибки в устройство и даже вызывать отказ устройства.[0003] Field devices often operate under power limitations. Additionally, such devices typically have a plurality of components and use a communication system to communicate between these components. In some cases, such as during operations using limited power, one communication system may interfere with data transmitted over another communication system. This “noise” can introduce errors into the device and even cause device failure.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0004] Полевое устройство для использования в производственном процессе включает в себя элемент интерфейса процесса, сконфигурированный с возможностью измерять или управлять параметром процесса. Схема связи сконфигурирована с возможностью связываться с другим местоположением. Система связи сконфигурирована с возможностью обеспечивать связь между, по меньшей мере, двумя компонентами в полевом устройстве. Инвертор сигнала является элементом для внесения инвертированного сигнала от системы связи в другую схему, чтобы таким образом уменьшать помехи, принимаемые другой схемой.[0004] A field device for use in a manufacturing process includes a process interface element configured to measure or control a process parameter. The communication scheme is configured to communicate with another location. The communication system is configured to provide communication between at least two components in a field device. A signal inverter is an element for introducing an inverted signal from a communication system into another circuit in order to thereby reduce interference received by another circuit.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0005] Фиг.1 - это упрощенная блок-схема системы управления или наблюдения за производственным процессом.[0005] FIG. 1 is a simplified block diagram of a process control or monitoring system.

[0006] Фиг.2 - это упрощенная блок-схема, показывающая полевое устройство из фиг.1.[0006] FIG. 2 is a simplified block diagram showing a field device of FIG. 1.

[0007] Фиг.3 - это схема, иллюстрирующая шум от первой шины данных, привносимый во вторую шину данных.[0007] FIG. 3 is a diagram illustrating noise from a first data bus introduced into a second data bus.

[0008] Фиг.4 - это схема, иллюстрирующая использование инвертора, чтобы уменьшать или устранять шум, показанный в связи с фиг.3.[0008] FIG. 4 is a diagram illustrating the use of an inverter to reduce or eliminate noise shown in connection with FIG. 3.

[0009] Фиг.5 - это упрощенная блок-схема, показывающая примерный вариант осуществления настоящего изобретения.[0009] FIG. 5 is a simplified block diagram showing an exemplary embodiment of the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0010] Настоящее изобретение относится к полевым устройствам, используемым в системах управления и наблюдения за производственным процессом. Как обсуждалось в разделе "Уровень техники", передачи данных в таких полевых устройствах могут вносить шум в другие схемы, такие как другая система связи.[0010] The present invention relates to field devices used in process control and monitoring systems. As discussed in the Background Section, data communications in such field devices may introduce noise into other circuits, such as another communication system.

[0011] Фиг.1 - это упрощенная блок-схема системы 100 управления или наблюдения за производственным процессом, включающей в себя полевое устройство 102, ассоциированное с производственным процессом. В примере на фиг.1 полевое устройство 102 соединяется с трубопроводом 104 процесса, переносящим рабочую жидкость 106. Предусмотрен элемент 108 интерфейса процесса, который может быть сконфигурирован с возможностью управлять процессом (например, клапаном или т.п.), если полевое устройство 102 работает в качестве контроллера, или может быть сконфигурирован с возможностью измерять параметр процесса (такой как температура, давление, расход и т.д.), если полевое устройство 102 сконфигурировано в качестве передатчика параметра процесса. Полевое устройство 102 может также работать в качестве других типов полевых устройств, таких как обособленное полевое устройство или полевое устройство, которое включает в себя как управляющие, так и измерительные компоненты, и т.д. На фиг.1 полевое устройство 102 связывается с центральным пунктом 110 управления через контур 112 управления процессом. В варианте осуществления, иллюстрированном на фиг.1, контур 112 управления процессом является двухпроводным контуром управления процессом. Такие контуры управления процессом зачастую функционируют в соответствии со стандартами связи, такими как стандарт цифровой связи HART®, протокол шины с полевыми устройствами и т.д. Например, двухпроводной контур управления процессом может быть использован, чтобы питать энергией полевое устройство 102, а также передавать информацию между полевым устройством 102 и центральным местоположением 110. Информация может передаваться аналоговым образом, например, как уровень тока, который изменяется между 4 мА и 20 мА, и/или может быть цифровым сигналом, который модулирован по току, протекающему через контур 112. В другой примерной конфигурации контур 112 управления процессом удовлетворяет протоколам беспроводной связи, которые могут включать в себя, например, протокол сети смешанного типа, и может работать в соответствии с протоколом беспроводной связи HART®. Центральное местоположение 110 иллюстрировано как включающее в себя сопротивление 118 нагрузки и источник 116 напряжения. В типичном варианте, другие компоненты, такие как управляющее оборудование или оборудование для наблюдения, используются в центральном местоположении 110 и могут отслеживаться оператором.[0011] FIG. 1 is a simplified block diagram of a process control or monitoring system 100 including a field device 102 associated with a manufacturing process. In the example of FIG. 1, the field device 102 is connected to a process conduit 104 transferring the process fluid 106. A process interface element 108 is provided that can be configured to control a process (eg, a valve or the like) if the field device 102 is operating as a controller, or may be configured to measure a process parameter (such as temperature, pressure, flow, etc.) if the field device 102 is configured as a transmitter of the process parameter. Field device 102 may also work as other types of field devices, such as a stand-alone field device or field device that includes both control and measurement components, etc. 1, a field device 102 communicates with a central control point 110 via a process control loop 112. In the embodiment illustrated in FIG. 1, the process control loop 112 is a two-wire process control loop. Such process control loops often operate in accordance with communication standards such as the HART® digital communication standard, bus protocol with field devices, etc. For example, a two-wire process control loop can be used to power the field device 102, as well as transmit information between the field device 102 and the central location 110. Information can be transmitted in an analogous way, for example, as a current level that varies between 4 mA and 20 mA , and / or may be a digital signal that is modulated by the current flowing through circuit 112. In another exemplary configuration, process control circuit 112 satisfies wireless protocols that could It can include, for example, a mixed-type network protocol, and can operate in accordance with the HART® wireless protocol. The central location 110 is illustrated as including a load resistance 118 and a voltage source 116. Typically, other components, such as control equipment or monitoring equipment, are used at a central location 110 and may be monitored by an operator.

[0012] Фиг.1 также иллюстрирует вспомогательный компонент 120, связанный с полевым устройством 102 через локальную шину 122 данных. Вспомогательный компонент 120 может быть расположен внутри или снаружи по отношению к полевому устройству 102. Шина данных может работать в соответствии с любой подходящей технологией. Одним примером является протокол на основе CAN (сеть области управления) или другие коммерчески доступные или специализированные протоколы.[0012] FIG. 1 also illustrates an auxiliary component 120 associated with a field device 102 via a local data bus 122. The auxiliary component 120 may be located inside or outside with respect to the field device 102. The data bus may operate in accordance with any suitable technology. One example is a CAN-based protocol (control area network) or other commercially available or custom protocols.

[0013] Фиг.2 - это упрощенная блок-схема, показывающая полевое устройство 102 более подробно. Полевое устройство 102 включает в себя интерфейсную схему 150, сконфигурированную с возможностью работать с элементом 108 интерфейса процесса. Интерфейсная схема 150 соединяется с микропроцессором 152, который работает в соответствии с инструкциями, сохраненными в памяти 154. Схема 156 передачи входных/выходных данных контура предусмотрена, чтобы допускать связь по контуру 112 управления процессом. Как иллюстрировано на фиг.2, полевое устройство 102 также включает в себя схему 160 связи по локальной шине данных для использования в обеспечении связи между микропроцессором 152 и вспомогательным компонентом 120 по локальной шине 122 данных. Вспомогательный компонент 120 может содержать любой компонент, которому данные передаются по шине 122 данных, и может быть расположен в полевом устройстве 102, рядом с полевым устройством 102 или даже удаленно от полевого устройства 102. Примеры вспомогательного компонента включают в себя датчики, элементы управления, дисплеи или другой пользовательский интерфейс, другое полевое устройство, дополнительную схему обработки и т.д. Схемы 156 и 160 являются примерами систем связи, которые обсуждаются в данном документе.[0013] FIG. 2 is a simplified block diagram showing a field device 102 in more detail. Field device 102 includes an interface circuit 150 configured to operate with a process interface element 108. The interface circuit 150 is connected to a microprocessor 152, which operates in accordance with the instructions stored in the memory 154. A loop input / output circuit 156 is provided to allow communication on the process control loop 112. As illustrated in FIG. 2, the field device 102 also includes a local data bus communication circuit 160 for use in providing communication between the microprocessor 152 and an auxiliary component 120 on the local data bus 122. Auxiliary component 120 may include any component to which data is transmitted via data bus 122, and may be located in a field device 102, adjacent to a field device 102, or even remotely from a field device 102. Examples of an auxiliary component include sensors, controls, displays or another user interface, another field device, additional processing scheme, etc. Schemes 156 and 160 are examples of communication systems that are discussed herein.

[0014] Фиг.3 - это упрощенная блок-схема, иллюстрирующая помехи между двумя системами 190, 192 связи в полевом устройстве 194. На фиг.3 первый односторонний передатчик 210 связывается с первым односторонним приемником 212 через первую шину 214 данных. Аналогично, второй односторонний передатчик 200 связывается со вторым односторонним приемником 202 через вторую шину 204 данных. Как иллюстрировано на фиг.3, сигнал помехи от шины 214 данных добавляется к сигналу данных, передаваемому по шине 204 данных, приводя в результате к ухудшению формы волны сигнала данных по шине 204 данных. Этот сигнал помехи может добавляться или вычитаться из сигнала данных в зависимости от фазы помехи. При низких уровнях напряжения, зачастую присутствующих в полевых устройствах, сигнал помехи может быть причиной того, что приемником 202 принимаются ошибочные данные.[0014] FIG. 3 is a simplified block diagram illustrating interference between two communication systems 190, 192 in a field device 194. In FIG. 3, a first one-way transmitter 210 communicates with a first one-way receiver 212 via a first data bus 214. Similarly, the second one-way transmitter 200 communicates with the second one-way receiver 202 via the second data bus 204. As illustrated in FIG. 3, an interference signal from the data bus 214 is added to the data signal transmitted over the data bus 204, resulting in deterioration of the waveform of the data signal over the data bus 204. This interference signal may be added to or subtracted from the data signal depending on the phase of the interference. At low voltage levels, often present in field devices, an interference signal may cause erroneous data to be received by receiver 202.

[0015] Одной технологией, которая может быть использована, чтобы устранять эту помеху и улучшать помехозащищенность системы, является использование системы передачи дифференциальных сигналов, такой как коммерчески доступные в соответствии с протоколами связи RS-485 и RS-422. В такой системе дифференциальный передатчик предоставляет сигнал с одинаковыми и противоположными полярностями по линии дифференциальной передачи. Линия дифференциальной передачи состоит из двух проводников, которые сконфигурированы как сбалансированная пара, и, следовательно, каждый проводник имеет одинаковый импеданс по своей длине и одинаковый импеданс до заземления и другой схемы. Правильная реализация этой конфигурации требует, чтобы схема соответствовала правилам физического уровня сети, которые могут влечь за собой требования для синхронизации, уровня напряжения и импедансных характеристик. Однако такая конфигурация увеличивает сложность устройства и также увеличивает производственные затраты и время, требуемое для проектирования и производства такого устройства.[0015] One technology that can be used to eliminate this interference and improve the noise immunity of the system is the use of a differential signal transmission system, such as those commercially available in accordance with the RS-485 and RS-422 communication protocols. In such a system, a differential transmitter provides a signal with the same and opposite polarities on the differential transmission line. The differential transmission line consists of two conductors that are configured as a balanced pair, and therefore each conductor has the same impedance along its length and the same impedance to ground and another circuit. The correct implementation of this configuration requires that the circuitry comply with the rules of the physical layer of the network, which may entail requirements for synchronization, voltage level, and impedance characteristics. However, such a configuration increases the complexity of the device and also increases the manufacturing costs and the time required to design and manufacture such a device.

[0016] Фиг.4 - это упрощенная блок-схема, иллюстрирующая один примерный вариант осуществления настоящего изобретения, который устраняет вышеупомянутые проблемы помех. В конфигурации на фиг.4 элементы, которые аналогичны показанным на фиг.3, сохранили свою нумерацию. На фиг.4 инвертирующий усилитель (инвертор) 220 соединен с выходом одностороннего передатчика 210. Инвертирующий усилитель 220 используется, чтобы инвертировать сигнал на шине 214 данных и вводить инвертированный сигнал в шину 204 данных. Инвертор 220 сконфигурирован так, что амплитуда, фаза и форма волны вводимого сигнала аналогичны инверсии паразитного сигнала помехи от шины 214 данных, который вносится в шину 204 данных. Чем ближе эти два сигнала являются инверсиями друг друга, тем больший эффект взаимной компенсации будет от инвертированного сигнала из инвертора 220. Поскольку выходной сигнал из инвертора 220 не используется для передачи данных, выходной сигнал не должен соответствовать требованиям системы связи к нему. Выходной сигнал из инвертора 220 должен только согласовываться с любыми требованиями, необходимыми для желаемого уровня подавления помех. Следовательно, схема 220 инвертора может быть относительно простым конструктивным решением по сравнению с полной конфигурацией дифференциального усилителя. Кроме того, поскольку конфигурация, иллюстрированная на фиг.4, работает с помощью односторонних передатчиков и приемников, система не требует более сложных дифференциальных возбудителей и приемников, описанных выше.[0016] FIG. 4 is a simplified block diagram illustrating one exemplary embodiment of the present invention that eliminates the aforementioned interference problems. In the configuration of FIG. 4, elements that are similar to those shown in FIG. 3 have retained their numbering. 4, an inverting amplifier (inverter) 220 is connected to the output of a one-way transmitter 210. An inverting amplifier 220 is used to invert the signal on the data bus 214 and to input the inverted signal to the data bus 204. The inverter 220 is configured so that the amplitude, phase, and waveform of the input signal is similar to the inverse of the spurious interference signal from the data bus 214, which is input to the data bus 204. The closer these two signals are inverses of each other, the greater the effect of mutual compensation will be from the inverted signal from the inverter 220. Since the output signal from the inverter 220 is not used for data transmission, the output signal does not have to meet the requirements of the communication system to it. The output from inverter 220 should only be consistent with any requirements necessary for the desired level of noise reduction. Therefore, the inverter circuit 220 can be a relatively simple design solution compared to the complete configuration of the differential amplifier. In addition, since the configuration illustrated in FIG. 4 operates using one-way transmitters and receivers, the system does not require the more complex differential pathogens and receivers described above.

[0017] Фиг.5 - это упрощенная блок-схема системы 250 управления или наблюдения за производственным процессом, включающей в себя полевое устройство 252, соединенное с двухпроводным контуром 254 управления процессом. Контур 254 соединяется с источником 256 электропитания контура и резистором 258 нагрузки (или считывающим резистором). Данные, передаваемые по двухпроводному контуру 254, могут быть восприняты с помощью приемника 260 контура, соединенного через резистор 258 нагрузки.[0017] FIG. 5 is a simplified block diagram of a process control or monitoring system 250 including a field device 252 connected to a two-wire process control loop 254. Loop 254 is connected to loop power source 256 and load resistor 258 (or a read resistor). Data transmitted over the two-wire loop 254 can be sensed using a loop receiver 260 connected through a load resistor 258.

[0018] На фиг.5 полевое устройство 252 иллюстрировано как имеющее корпус, который предусматривает электрическое заземление 270, которое емкостным образом соединено с двухпроводным контуром 254 управления процессом через конденсаторы 272. Полевое устройство 252 включает в себя общую схему 274, которая соединяется с контуром 254 управления процессом, с импедансом Z1 и Z2. Схема сконфигурирована с возможностью связываться с удаленным приемником 280 по шине 282 данных. Эта шина данных может быть реализована в соответствии с CAN-протоколом. Физическое соединение для шины 282 данных может содержать центральный проводник и экран 290 кабеля. Этот экран кабеля соединен с заземлением 270 корпуса и емкостным образом соединен с центральным разъемом (также иллюстрирован на элементе 282) через емкость 292 кабеля. Данные транслируются удаленному приемнику 280 с помощью источника 294 сигнала. Как обсуждалось выше, сигнал от источника 294 может вносить сигнал помехи в двухпроводной контур 254 управления процессом, который проявляется через нагрузочное сопротивление 258. Однако в соответствии с настоящим изобретением инвертирующий усилитель 296 предусмотрен и выполнен с возможностью передачи инвертированного сигнала из шины 282 данных в контур 254 управления процессом. Как иллюстрировано на фиг.5, сигнал 298 помехи от источника 294 сигнала компенсируется или иным образом уменьшается по величине посредством выходного сигнала из инвертирующего усилителя 296. В конфигурации на фиг.5 соединение между полевым устройством 252 и удаленным приемником 280 предусматривает одну шину данных, в то время как соединение между полевым устройством 252 и приемником 260 контура через двухпроводной контур 254 управления процессом предусматривает другую шину данных.[0018] In FIG. 5, field device 252 is illustrated as having a housing that provides electrical ground 270, which is capacitively coupled to two-wire process control loop 254 via capacitors 272. Field device 252 includes a general circuit 274 that connects to loop 254 process control, with impedance Z1 and Z2. The circuit is configured to communicate with remote receiver 280 via data bus 282. This data bus can be implemented in accordance with the CAN protocol. The physical connection for the data bus 282 may include a center conductor and a cable shield 290. This cable shield is connected to the ground of the housing 270 and is capacitively connected to the central connector (also illustrated on element 282) through the cable capacitance 292. Data is broadcast to the remote receiver 280 using a signal source 294. As discussed above, the signal from the source 294 may introduce an interference signal into the two-wire process control loop 254, which manifests itself through the load resistance 258. However, in accordance with the present invention, an inverting amplifier 296 is provided and configured to transmit an inverted signal from the data bus 282 to the loop 254 process control. As illustrated in FIG. 5, the interference signal 298 from the signal source 294 is compensated or otherwise reduced in magnitude by the output signal from the inverting amplifier 296. In the configuration of FIG. 5, the connection between the field device 252 and the remote receiver 280 provides one data bus, in while the connection between the field device 252 and the loop receiver 260 through the two-wire process control loop 254 provides another data bus.

[0019] Хотя настоящее изобретение описано со ссылками на предпочтительные варианты осуществления, специалисты в данной области техники должны понимать, что изменения могут быть сделаны в форме и деталях без отступления от сущности и объема изобретения. Хотя полевое устройство, иллюстрированное в данном документе, включает в себя только две локальные шины данных, изобретение может применяться с любым числом шин данных и не ограничено конкретными конфигурациями, изложенными в данном документе. Инвертор может быть в соответствии с любой подходящей схемой инвертора и может содержать, например, простой инвертирующий усилитель. В одной примерной конфигурации одна из шин данных содержит двухпроводной или беспроводной контур управления процессом, который используется, чтобы связывать полевое устройство, например, с центральным пунктом управления или т.п. В такой конфигурации локальная шина данных может вызывать привнесение шума в двухпроводной или беспроводной контур управления процессом. Аналогично, данные, передаваемые по двухпроводному или беспроводному контуру управления процессом, могут вызывать привнесение шума в локальную шину данных. Альтернативно, односторонний передатчик 200, иллюстрированный на фиг.4, работает в качестве схемы 156 ввода/вывода, показанной на фиг.2. Хотя фиг.4 иллюстрирует один инвертор 220, который вносит инвертированный сигнал из одной шины данных в другую шину данных, в другой примерной конфигурации реализован второй инвертор, который вносит сигнал инвертора в противоположном направлении между двумя шинами данных. В некоторых конфигурациях одна или более шин данных могут содержать беспроводную шину данных.[0019] Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, those skilled in the art should understand that changes can be made in form and detail without departing from the spirit and scope of the invention. Although the field device illustrated in this document includes only two local data buses, the invention can be applied with any number of data buses and is not limited to the specific configurations set forth herein. The inverter may be in accordance with any suitable inverter circuit and may comprise, for example, a simple inverting amplifier. In one exemplary configuration, one of the data buses comprises a two-wire or wireless process control loop that is used to connect a field device, for example, to a central control center or the like. In this configuration, the local data bus may cause noise to be introduced into the two-wire or wireless process control loop. Similarly, data transmitted over a two-wire or wireless process control loop can cause noise to be added to the local data bus. Alternatively, the one-way transmitter 200 illustrated in FIG. 4 operates as the input / output circuit 156 shown in FIG. 2. Although FIG. 4 illustrates one inverter 220 that delivers an inverted signal from one data bus to another data bus, in another exemplary configuration, a second inverter is implemented that injects an inverter signal in the opposite direction between the two data buses. In some configurations, one or more data buses may comprise a wireless data bus.

Claims (18)

1. Полевое устройство для использования в производственном процессе, содержащее:
элемент интерфейса процесса, сконфигурированный с возможностью измерять или управлять параметром процесса;
первую систему связи, включающую в себя односторонние передатчик и приемник;
вторую систему связи, сконфигурированную с возможностью обеспечивать связь между по меньшей мере двумя компонентами, при этом вторая система связи содержит источник сигнала, который формирует сигнал, который вносится в первую систему связи в качестве помех;
инвертор сигнала, сконфигурированный с возможностью инвертировать сигнал, сформированный упомянутым источником сигнала, для формирования инвертированного сигнала, который также вносится в первую систему связи, чтобы таким образом уменьшать помехи от второй системы связи к первой системе связи, при этом инвертированный сигнал имеет фазу, амплитуду и форму волны, которые аналогичны инверсии сигнала от упомянутого источника сигнала; и
при этом полевое устройство сконфигурировано с возможностью связываться с другим местоположением в производственном процессе.
1. Field device for use in the manufacturing process, containing:
a process interface element configured to measure or control a process parameter;
a first communication system including one-way transmitter and receiver;
a second communication system configured to provide communication between the at least two components, the second communication system comprising a signal source that generates a signal that is introduced into the first communication system as interference;
a signal inverter configured to invert the signal generated by said signal source to generate an inverted signal, which is also introduced into the first communication system in order to thereby reduce interference from the second communication system to the first communication system, while the inverted signal has a phase, amplitude and waveforms that are similar to inverting a signal from said signal source; and
wherein the field device is configured to communicate with another location in the manufacturing process.
2. Полевое устройство по п. 1, в котором первая система связи сконфигурирована с возможностью связываться с другим местоположением в производственном процессе.2. The field device of claim 1, wherein the first communication system is configured to communicate with a different location in the manufacturing process. 3. Полевое устройство по п. 1, в котором вторая система связи сконфигурирована с возможностью связываться с другим местоположением в производственном процессе.3. The field device of claim 1, wherein the second communication system is configured to communicate with another location in the manufacturing process. 4. Полевое устройство по п. 1, в котором первая система связи включает в себя локальную шину данных.4. The field device of claim 1, wherein the first communication system includes a local data bus. 5. Полевое устройство по п. 1, в котором вторая система связи включает в себя локальную шину данных.5. The field device of claim 1, wherein the second communication system includes a local data bus. 6. Полевое устройство по п. 1, в котором элемент интерфейса процесса содержит датчик параметра процесса.6. The field device according to claim 1, wherein the process interface element comprises a process parameter sensor. 7. Полевое устройство по п. 1, в котором элемент интерфейса процесса содержит элемент управления.7. The field device according to claim 1, wherein the process interface element comprises a control element. 8. Полевое устройство по п. 1, в котором по меньшей мере одна из первой и второй систем связи включает в себя беспроводную шину данных.8. The field device of claim 1, wherein at least one of the first and second communication systems includes a wireless data bus. 9. Полевое устройство по п. 1, в котором по меньшей мере одна из первой и второй систем связи содержит систему односторонней связи.9. The field device according to claim 1, wherein at least one of the first and second communication systems comprises a one-way communication system. 10. Полевое устройство по п. 1, включающее в себя второй инвертор сигнала, сконфигурированный с возможностью инвертировать сигнал, передаваемый в первой системе связи, для формирования инвертированного сигнала, который также вносится во вторую систему связи, чтобы таким образом уменьшать помехи от первой системы связи ко второй системе связи.10. The field device according to claim 1, comprising a second signal inverter configured to invert the signal transmitted in the first communication system to generate an inverted signal, which is also introduced into the second communication system, so as to reduce interference from the first communication system to the second communication system. 11. Способ для использования в полевом устройстве типа, используемого в производственном процессе, причем способ предназначен для обеспечения связи между компонентами и содержит этапы, на которых:
взаимодействуют с упомянутым производственным процессом через интерфейс процесса, сконфигурированный с возможностью измерять или управлять параметром процесса;
передают данные между по меньшей мере двумя первыми компонентами по первой шине данных между односторонним передатчиком и односторонним приемником;
передают данные между по меньшей мере двумя вторыми компонентами по второй шине данных, причем по меньшей мере один из упомянутых двух вторых компонентов расположен в упомянутом полевом устройстве;
инвертируют сигнал связи во второй шине данных для формирования инвертированного сигнала, который также вносится в первую шину данных, чтобы таким образом уменьшить сигнал помехи, вносимый в первую шину данных от второй шины данных, при этом сигнал, вносимый в первую шину данных, имеет фазу, амплитуду и форму волны, которые аналогичны инверсии сигнала помехи;
при этом полевое устройство сконфигурировано с возможностью связываться с другим местоположением в упомянутом производственном процессе.
11. A method for use in a field device of the type used in the manufacturing process, the method being designed to provide communication between components and comprises the steps of:
interacting with said manufacturing process through a process interface configured to measure or control a process parameter;
transmitting data between at least two first components on a first data bus between a one-way transmitter and a one-way receiver;
transmitting data between at least two second components on a second data bus, wherein at least one of said two second components is located in said field device;
the communication signal is inverted in the second data bus to form an inverted signal, which is also introduced into the first data bus, so as to reduce the interference signal introduced into the first data bus from the second data bus, while the signal introduced into the first data bus has a phase, amplitude and waveform, which are similar to the inversion of the interference signal;
wherein the field device is configured to communicate with another location in said manufacturing process.
12. Способ по п. 11, при этом первая шина данных сконфигурирована с возможностью связываться с другим местоположением в упомянутом производственном процессе.12. The method of claim 11, wherein the first data bus is configured to communicate with a different location in said manufacturing process. 13. Способ по п. 11, при этом вторая шина данных сконфигурирована с возможностью связываться с другим местоположением в упомянутом производственном процессе.13. The method of claim 11, wherein the second data bus is configured to communicate with another location in said manufacturing process. 14. Способ по п. 11, при этом первая шина данных включает в себя локальную шину данных.14. The method of claim 11, wherein the first data bus includes a local data bus. 15. Способ по п. 11, при этом вторая шина данных включает в себя локальную шину данных.15. The method according to claim 11, wherein the second data bus includes a local data bus. 16. Способ по п. 11, при этом по меньшей мере одна из первой и второй шин данных включает в себя беспроводную шину данных.16. The method according to claim 11, wherein at least one of the first and second data buses includes a wireless data bus. 17. Способ по п. 11, при этом по меньшей мере одна из первой и второй шин данных содержит одностороннюю шину данных.17. The method of claim 11, wherein at least one of the first and second data buses comprises a one-way data bus. 18. Способ по п. 11, включающий в себя этап, на котором предоставляют второй инвертированный сигнал из первой шины данных второй шине данных, чтобы тем самым уменьшать помехи. 18. The method according to claim 11, comprising the step of providing a second inverted signal from the first data bus to the second data bus, thereby reducing interference.
RU2013129543/08A 2010-11-29 2011-11-17 Communication system for process field device RU2574353C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/955,185 US9264787B2 (en) 2010-11-29 2010-11-29 Communication system for process field device
US12/955,185 2010-11-29
PCT/US2011/061136 WO2012074764A1 (en) 2010-11-29 2011-11-17 Communication system for process field device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013129543A RU2013129543A (en) 2015-01-10
RU2574353C2 true RU2574353C2 (en) 2016-02-10

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2271517C2 (en) * 2001-05-30 2006-03-10 Эндресс+Хаузер Ветцер Гмбх+Ко.Кг Device for recording parameters of process
RU2278357C2 (en) * 2001-12-18 2006-06-20 Эндресс+Хаузер Гмбх+Ко. Кг Field device and the mode of calibration of a field device
RU2363040C2 (en) * 2003-03-27 2009-07-27 Майкрософт Корпорейшн Message delivery between two terminal points with configurable warranties and features
RU2363974C2 (en) * 2004-03-02 2009-08-10 Роузмаунт Инк. Device for controlling engineering process with programmable digital-analogue interface, mounted in operation conditions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2271517C2 (en) * 2001-05-30 2006-03-10 Эндресс+Хаузер Ветцер Гмбх+Ко.Кг Device for recording parameters of process
RU2278357C2 (en) * 2001-12-18 2006-06-20 Эндресс+Хаузер Гмбх+Ко. Кг Field device and the mode of calibration of a field device
RU2363040C2 (en) * 2003-03-27 2009-07-27 Майкрософт Корпорейшн Message delivery between two terminal points with configurable warranties and features
RU2363974C2 (en) * 2004-03-02 2009-08-10 Роузмаунт Инк. Device for controlling engineering process with programmable digital-analogue interface, mounted in operation conditions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7639598B2 (en) Simultaneous full-duplex communication over a single electrical conductor
JP5033919B2 (en) Process transmitter high performance architecture
US10110065B2 (en) Electronic circuit for transmitting power from a terminal side to a sensor side and method of use
AU2014228706B2 (en) Wireless interface within transmitter
CN110178000B (en) Communication adapter for a transmitter of a field device
US9178967B2 (en) HART analog input module with differential input stage
US20070118233A1 (en) Automation device
CA2818159C (en) Communication system for process field device
CN102334077A (en) Common-mode noise reduction circuit in a field device
RU2574353C2 (en) Communication system for process field device
JP2006039892A (en) Field device
CN212905944U (en) Process control loop bridge, process control transmitter and terminal module
JPH07326992A (en) Communication equipment in field bus system
US11546016B2 (en) Pseudo-sinusoidal waveform generator for HART communication
CN111294267B (en) Multi-machine data communication system based on 4-20mA current loop
JP2006065385A (en) Field equipment
US20080088419A1 (en) Method and system for power line networking for industrial process control applications
US20200252328A1 (en) Hybrid communication between electronic circuits
JP2015198303A (en) coaxial communication device
CN107070761B (en) Bus coupler for coupling field devices
CN108702175B (en) Data transmission system, control device and method for data transmission
CN106161653B (en) Two-wire transmitter system and communication method thereof
NO20151765A1 (en) Subsea system
JPH06189376A (en) Analog-digital communication equipment
Blejan et al. Signal conditioner for LVDT sensor to analogue signal and RS 232 (RS485) bus.