專利名稱：用于過程自動(dòng)化的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的制作方法
用于過程自動(dòng)化的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備本發(fā)明涉及用于過程自動(dòng)化的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其由至少兩個(gè)可以彼此耦合的或已經(jīng)耦 合的組件組成，其中這些組件中每一個(gè)都配有控制/存儲(chǔ)單元。從DE 10218606A1已知一種電位計(jì)傳感器，它具有帶有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器的基本傳 感器，其中該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器固定地與該傳感器連接。在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有過程或傳感器 數(shù)據(jù)。該傳感器通過接口與上位單元，例如，測(cè)量變換器或電纜通信。該傳感器通過該接口 傳遞代表PH-值或其他測(cè)量值的測(cè)量信號(hào)。此外，通過該接口將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出或 將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。傳感器的能量供應(yīng)最好也通過接口進(jìn)行。
從DE 10313639A1已知一種可與之相比的電化學(xué)傳感器。該電化學(xué)傳感器例如指 的是氧傳感器。本申請(qǐng)人以不同的配置在MEM0SENS標(biāo)志下或與MEM0SENS-技術(shù)相關(guān)提供 和銷售帶有電感接口的相應(yīng)的傳感器。為完整起見必須說明，按照本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備決不僅僅用于電位計(jì)或電化學(xué)過程 變量的測(cè)量和監(jiān)測(cè)。原則上，本發(fā)明可與求出物理或化學(xué)過程變量的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相關(guān)聯(lián)而被 應(yīng)用。在已知的解決方案方面問題是，與至今仍舊獨(dú)一無二的MEM0SENS-技術(shù)相關(guān)聯(lián)， 在該技術(shù)下插頭和插塞聯(lián)接器通過電感接口彼此耦合或可以彼此耦合，原則上不同制造廠 家的所有傳感器元件和測(cè)量變換器都可以用已知插頭或已知的插塞聯(lián)接器進(jìn)行連接。例如 每個(gè)玻璃電極的制造廠家都可以將其玻璃電極連接在MEM0SENS上。對(duì)于由大量的制造廠 家提供和銷售的測(cè)量變換器也一樣。本發(fā)明的任務(wù)在于，保證只有獲得授權(quán)或得到許可的制造廠家和供應(yīng)商才可以以 確定的帶寬利用新的和獨(dú)一無二的技術(shù)。為了防止傳感器元件和測(cè)量變換器的未經(jīng)授權(quán)的制造廠家把MEM0SENS-技術(shù)與 其產(chǎn)品結(jié)合利用，按照本發(fā)明提出兩種相應(yīng)的解決方案。按照本發(fā)明的解決方案中的第一設(shè)計(jì)方案有下列特征在每個(gè)控制/存儲(chǔ)單元中各自存儲(chǔ)一個(gè)帶有限定的參數(shù)的參數(shù)組。一旦兩個(gè)組件 彼此耦合，控制/存儲(chǔ)單元中的至少一個(gè)，所謂進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元，便讀出這些組 件的各個(gè)控制/存儲(chǔ)單元中所貯存的參數(shù)組并加以比較。若參數(shù)組彼此不一致，則該進(jìn)行 比較的控制/存儲(chǔ)單元始終把參數(shù)組的參數(shù)的交集供彼此耦合的組件的控制/存儲(chǔ)單元支 配。以此保證，各個(gè)組件只獲得共有的最小功能性。按照本發(fā)明的解決方案中的第二設(shè)計(jì)方案有下列解決特征每個(gè)控制/存儲(chǔ)單元各自被分配有一個(gè)限定的參數(shù)組，其中每個(gè)參數(shù)組被分配一 個(gè)等級(jí)0，1，2，...形式的唯一的特征描述。這里一個(gè)較高的等級(jí)包含前一個(gè)等級(jí)的參數(shù) 加上附加的參數(shù)。對(duì)于這些組件彼此耦合的情況，這些控制/存儲(chǔ)單元中的至少一個(gè)讀出 在這些組件中所貯存的等級(jí)，并加以比較。當(dāng)?shù)燃?jí)彼此不同時(shí)，具有最低共有等級(jí)的組件的 參數(shù)組可供具有較高等級(jí)的一個(gè)或多個(gè)組件使用。在這里集成在該測(cè)量系統(tǒng)中的各個(gè)組件 也只獲得最小共有的參數(shù)組，該參數(shù)組分配給這些組件中的每一個(gè)且以一個(gè)確定的等級(jí)反 映。
與上述第一解決方案相比，這個(gè)第二解決方案還有一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元只需要有關(guān)等級(jí)的信息，而不需要有關(guān)實(shí)際隱藏在各自等級(jí)后面的參數(shù)的 信息。在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)一步擴(kuò)展的過程中，給已有的等級(jí)添加附加的參數(shù)，或者甚至創(chuàng)建附加 的等級(jí)，于是向進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元提供有關(guān)等級(jí)的信息就夠了，盡管在該等級(jí)下 安排經(jīng)過改變的或還有附加的參數(shù)。因此，可以放棄進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元中的軟件 更新或升級(jí)，或者甚至放棄組件的更換，在組件中布置有進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元。按照本發(fā)明的這兩個(gè)解決方案中的一個(gè)有利的改進(jìn)方案設(shè)置為，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備指的是 可用于分析測(cè)量技術(shù)中的測(cè)量設(shè)備。這些組件優(yōu)選指的是接納基本傳感器的插頭、插塞聯(lián)接器和測(cè)量變換器。具有這 種分布的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，由本申請(qǐng)人在MEM0SENS標(biāo)志下提供和銷售。在MEM0SENS中，插頭和插 塞聯(lián)接器通過電感接口可以彼此耦合或已經(jīng)彼此耦合。顯而易見，該耦合也可以構(gòu)造成光 耦合或電容耦合。按照本發(fā)明的解決方案的兩個(gè)組件還可以通過電流接口彼此連接。按照本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行參數(shù)組或等級(jí)比較的該控制/ 存儲(chǔ)單元被分配給插塞聯(lián)接器。在MEM0SENS-技術(shù)的范圍內(nèi)該插塞聯(lián)接器還常常被稱為電 纜或初級(jí)側(cè)插接連接件。為了說明本發(fā)明，下面提出一個(gè)具體的示例帶有插頭的傳感器元件通過智能電纜或帶電纜的插塞聯(lián)接器連接到測(cè)量變換器。 對(duì)于測(cè)量變換器獲得0等級(jí)功能的許可。等級(jí)0等于意味著帶有可供支配的最小功能。該 包含進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元的“智能”電纜，從帶有傳感器元件的插頭讀出等級(jí)，例如， 等級(jí)1，并從測(cè)量變換器讀出等級(jí)，這里是等級(jí)0。在插塞聯(lián)接器或電纜中的進(jìn)行比較的控 制/存儲(chǔ)單元，按照本發(fā)明只把等級(jí)0，因此，只把分配給等級(jí)0的參數(shù)傳輸給測(cè)量變換器和 插頭。按照本發(fā)明，總是求出最低共有等級(jí)或釋放相應(yīng)的功能。若同樣的傳感器，因而帶有傳感器元件的插頭在一個(gè)按等級(jí)2設(shè)計(jì)的測(cè)量變換器 上運(yùn)行，則插塞聯(lián)接器或電纜傳遞等級(jí)0和等級(jí)1。在這種情況下，等級(jí)1相應(yīng)于各個(gè)組件 共有的最低等級(jí)。因此，釋放并提供等級(jí)1相應(yīng)的功能供使用。按照本發(fā)明，該插塞聯(lián)接器 類似于網(wǎng)關(guān)工作。按照本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，分配給等級(jí)0的參數(shù)組包含所限定的基本功 能。等級(jí)1的參數(shù)組優(yōu)選指的是傳感器的狀態(tài)功能和當(dāng)時(shí)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。分配給等級(jí)2參數(shù) 組的功能是診斷功能，以及使例如報(bào)告關(guān)于傳感器剩余使用壽命成為可能的功能?，F(xiàn)將參照下圖對(duì)本發(fā)明作較詳細(xì)的說明。附圖中圖1示出按照本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備各組件的示意圖；圖Ia示出兩個(gè)組件參數(shù)組的交集的圖示；且圖Ib示出求出兩個(gè)組件共有的最小等級(jí)的圖示。圖1表示按照本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備1各組件的示意圖。按照本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備1有三 個(gè)可彼此耦合的或已經(jīng)耦合的組件帶有傳感器元件4的插頭3、插塞聯(lián)接器2和測(cè)量變換 器6。測(cè)量變換器6和插塞聯(lián)接器2通過電纜7彼此連接。在三個(gè)組件插頭3、插塞聯(lián)接 器2和測(cè)量變換器6中，每一個(gè)都設(shè)有控制/存儲(chǔ)單元8、9、10。在圖1中示意地畫出了這 些控制/存儲(chǔ)單元8、9、10。為清楚起見，圖Ia中只示出貯存在插頭3和插塞聯(lián)接器2的控制/存儲(chǔ)單元8，9中的兩個(gè)參數(shù)組P1, P2。^P1中存放參數(shù)A、B、C、G、H、I ；在P2中有參數(shù)A、B、C、D、E、F。 若插塞聯(lián)接器2、插頭3和測(cè)量變換器6彼此耦合，則進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元8 (在這 種情況下是集成在插塞聯(lián)接器2中的進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元8)讀出貯存在插頭3的 控制/存儲(chǔ)單元9中的參數(shù)組P2。存儲(chǔ)在插塞聯(lián)接器2的控制/存儲(chǔ)單元8中的參數(shù)組P2 與參數(shù)組？工進(jìn)行比較。該控制/存儲(chǔ)單元8把兩個(gè)參數(shù)組P1UK此加以比較。當(dāng)該參數(shù) 組Pp P2正如在所示情況下彼此不一致時(shí)，進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元8便求出參數(shù)組P1, P2 一致的交集S，而且只把該交集提供給其他連接的組件支配。因此，各個(gè)組件2、3、6只獲得被許可的參數(shù)或功能。簡(jiǎn)而言之，該進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元8向耦合的控制/存儲(chǔ)單元9、10提出問題允許你作什么？你獲得哪一種功能 的許可。最終，由多個(gè)組件2、3、6組合而成的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備1只獲得與各組件2、3、6被允許的 功能的交集S相應(yīng)的功能，這里是參數(shù)A、B、C。圖Ib表示求出兩個(gè)組件2、3最小共有等級(jí)L的圖示。若分配給插塞聯(lián)接器2的 參數(shù)是等級(jí)0，因此授權(quán)接受者只獲得基本功能的許可，而帶有基本傳感器4的插頭3具有 等級(jí)1，亦即，該插頭3還能夠執(zhí)行狀態(tài)功能，于是進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元8選擇兩個(gè)單 元8、9共有的等級(jí)，即等級(jí)0。按照定義，這里等級(jí)1包含等級(jí)0的參數(shù)加上附加參數(shù)。與 插塞聯(lián)接器2和測(cè)量變換器6相結(jié)合，傳感器3、4能夠只執(zhí)行基本功能，盡管它由其貯存的 參數(shù)組還為執(zhí)行狀態(tài)功能而設(shè)置。但此附加的功能沒有獲得許可，從而超出基本功能的功 能都被禁止。如前所述，利用不同的等級(jí)有以下優(yōu)點(diǎn)，即，當(dāng)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備1進(jìn)一步擴(kuò)展的過程中 在已經(jīng)存在的等級(jí)0，1，2，...上添加附加參數(shù)P時(shí)，或當(dāng)設(shè)置新創(chuàng)建附帶的等級(jí)時(shí)，足以向 比較的控制/存儲(chǔ)單元8提供關(guān)于等級(jí)的信息，在該等級(jí)下安排改變了的或還有附加的參 數(shù)P。因此，可以放棄在進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元8中進(jìn)行的軟件更新或升級(jí)，或甚至放 棄組件2的更換，在組件2中布置了進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元8。


1現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備2插塞聯(lián)接器3 插頭4基本傳感器/傳感器元件5傳感器聯(lián)接器/智能電纜6測(cè)量變換器7連接電纜8控制/存儲(chǔ)單元9控制/存儲(chǔ)單元10控制/存儲(chǔ)單元
權(quán)利要求
用于過程自動(dòng)化的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(1)，由至少兩個(gè)彼此能夠耦合的組件(2、3、6)組成，其中在每個(gè)所述組件(2、3、6)中都設(shè)置有控制/存儲(chǔ)單元(8、9、10)，在所述控制/存儲(chǔ)單元(8、9、10)中各自存儲(chǔ)有一個(gè)帶有限定的參數(shù)(A，B，C...)的參數(shù)組(Pn，n＝1，2，3...)；并且其中，對(duì)于所述至少兩個(gè)組件(2、3、6)彼此耦合的情況，所述控制/存儲(chǔ)單元(8；9；10)中的至少一個(gè)讀出貯存在組件(2、3、6)的各個(gè)所述控制/存儲(chǔ)單元(8、9、10)中的所述參數(shù)組(P1、P2、P3)并進(jìn)行彼此比較；并且其中，在所述參數(shù)組(P1、P2、P3)中出現(xiàn)不一致的情況下，進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元(8；9；10)把所述參數(shù)組(P1、P2、P3)的參數(shù)(A，B，C，...)P)的交集(S)提供給所述彼此耦合的組件(2、3、6)的所述控制/存儲(chǔ)單元(8、9、10)。
2.用于過程自動(dòng)化的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(1)，由至少兩個(gè)彼此能夠耦合的組件(2、3、6)組成，其 中在每個(gè)所述組件(2、3、6)中都各自設(shè)置有一個(gè)控制/存儲(chǔ)單元(8、9、10)；其中每個(gè)控制 /存儲(chǔ)單元(8、9、，10)都各自被分配有一個(gè)限定的參數(shù)組(Pn，n= 1，2，3...)；其中每個(gè)所 述參數(shù)組(Pi、P2、P3)被分配一個(gè)等級(jí)Ln的形式的唯一的特征描述，其中η = 0，1，2;其中， 較高的等級(jí)(L幽，m= 1，2，3)包含較低等級(jí)(Ln)的參數(shù)(A，B，C，· · ·)和附加的參數(shù)P(X， Y,...)；其中，對(duì)于所述組件(2、3、6)彼此耦合的情況，所述控制/存儲(chǔ)單元(8、9、10)中的 至少一個(gè)讀出貯存在所述組件(2、3、6)中的等級(jí)(Ln)并進(jìn)行彼此比較，并在不一致的情況 下，將具有最低等級(jí)(Lmin)的組件(2;3;6)的參數(shù)組提供給具有較高等級(jí)Ln+m的一個(gè)或多 個(gè)組件(2、3、6)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(1)是能夠用于分析測(cè)量 技術(shù)中的測(cè)量設(shè)備。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述組件(2、3、6)是插塞聯(lián)接器(2)、 測(cè)量變換器(6)和用于接納基本傳感器(4)的插頭(3)。
5.按照權(quán)利要求4所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中所述插頭(3)和所述插塞聯(lián)接器(2)能夠通 過非電流或電流接口(5)彼此耦合。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中進(jìn)行所述參數(shù)組(P)或所述等級(jí)(L)的 比較的所述控制/存儲(chǔ)單元(9)配屬于所述插塞聯(lián)接器(2)。
7.按照上述權(quán)利要求中的一個(gè)或多個(gè)所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中等級(jí)L= 0的參數(shù)組(P) 是所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(1)的基本功能。
8.按照上述權(quán)利要求中的一個(gè)或多個(gè)所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中等級(jí)L=1的參數(shù)組(P) 是所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(1)的狀態(tài)功能或當(dāng)時(shí)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。
9.按照上述權(quán)利要求中的一個(gè)或多個(gè)所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，等級(jí)2的參數(shù)組(P)是診 斷功能或允許評(píng)估所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(1)的剩余使用壽命的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于過程自動(dòng)化的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(1)，其由至少兩個(gè)可以彼此耦合的組件(2、3、6)組成，其中在每個(gè)組件(2、3、6)中都設(shè)置有一個(gè)控制/存儲(chǔ)單元(8、9、10)，在控制/存儲(chǔ)單元(8、9、10)中各自存儲(chǔ)一個(gè)帶有限定的參數(shù)(A，B，C，...)的參數(shù)組(Pn，n＝1，2，3，...)，并且其中，對(duì)于至少兩個(gè)組件(2、3、6)彼此耦合的情況，控制/存儲(chǔ)單元(8；9；10)中的至少一個(gè)讀出在組件(2、3、6)的各個(gè)控制/存儲(chǔ)單元(8、9、10)中貯存的參數(shù)組(P1、P2、P3)，并彼此進(jìn)行比較，并且其中，在參數(shù)組(P1、P2、P3)中出現(xiàn)不一致的情況下，進(jìn)行比較的控制/存儲(chǔ)單元(8；9；10)把參數(shù)組(P1、P2、P3)的參數(shù)(A，B，C，...)的交集(S)提供給彼此耦合的組件(2、3、6)的控制/存儲(chǔ)單元(8、9、10)供使用。
文檔編號(hào)G01N27/416GK101828108SQ200880103831
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2008年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日
發(fā)明者德特勒夫·維特默, 曼弗雷德·亞杰拉 申請(qǐng)人:恩德萊斯和豪瑟爾測(cè)量及調(diào)節(jié)技術(shù)分析儀表兩合公司