CN112557967A - 用于自动环路检查的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明题为“用于自动环路检查的装置”。本发明公开了一种装置,该装置被配置为安装在接线端块上以与至少一个I/O环路进行电连接。该装置包括具有至少一对电接线端的接线端部分。电接线端被布置成连接到接线端块和I/O环路。该装置还包括电子器件部分,该电子器件部分电连接到接线端部分,该电子器件部分适于通过接线端部分与I/O环路通信。
Description
相关申请的交叉引用
根据35 U.S.C.§119(b),本申请要求于2019年9月26日提交的印度临时专利申请号201911039022的优先权s。该临时申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开整体涉及工业过程控制和自动化***。更具体地讲,本公开涉及用于自动检查I/O环路的装置。
背景技术
环路检查是校验和验证从控制面板到现场仪器间的电缆的准确性的过程,这确保了正确的发射器连接到控制器的正确输入/输出(I/O)端口。环路检查是厂房中安装、调试和维护阶段的重要活动。在许多厂房中,环路检查是强制性的活动,环路检查不可省去并且消耗大量的时间、成本和人力。环路检查需要多个人一起工作以确保环路正确地连接到I/O端口和编组柜。需要在现场仪器或编组柜通电之前完成环路检查。
加工工业(如石油和天然气、石油化工产品、炼油等)涉及项目生命周期中多个阶段的校验和验证。输入/输出(I/O)环路检查的校验和验证需要在开始调试和工厂启动之前完成。在项目生命周期期间,I/O环路检查活动的校验发生在工厂前验收测试(PRE-FAT)、工厂验收测试(FAT)和现场验收测试(SAT)处,并且校验从接线盒、现场接线端组件和编组柜到现场仪器的硬连线I/O环路。这是人工密集型、重复且耗时的活动,需要证明每个输入/输出通道的接线和配置都是正确的。
当检查电缆的故障时,通过检测从控制面板传输至特定现场设备的信号来测试接线盒、现场接线端组件之间的电缆。当前技术下,是由一组人手动测试从缆线源(诸如编组柜)到目的地(诸如现场发射器)的每根缆线,这是耗时的。
发明内容
本公开提供了一种用于自动检查工业过程控制和自动化***的I/O环路的装置。
在第一实施方案中,提供了一种装置。该装置被配置为安装在接线端块上以与至少一个I/O环路进行电连接。该装置包括具有电连接器和至少一对电接线端的接线端部分。电接线端被布置成连接到接线端块和I/O环路。该装置还包括电子器件部分,该电子器件部分具有连接到接线端部分连接器的电连接器,该电连接器被布置成通过接线端部分与I/O环路通信。该装置上的闩锁臂被配置为手动操作以将该装置保持到接线端块。
在第二实施方案中,提供了一种装置。该装置被配置为安装在接线端块上并与至少一个I/O环路进行电连接。该装置包括具有电连接器和至少一对电接线端的接线端部分。电极接线端被布置成连接到接线端块和I/O环路。该装置还包括电子器件部分,该电子器件部分具有连接到接线端部分连接器的电连接器,该电连接器被布置成通过接线端部分与I/O环路通信。此外,提供了闩锁,该闩锁被配置为手动操作以将接线端部分保持到电子器件部分。
在第三实施方案中,提供了一种装置,该装置被配置为安装在接线端块上以与至少一个I/O环路进行电连接。该装置包括具有至少一对电接线端的接线端部分。电接线端被布置成连接到接线端块和I/O环路。该装置还包括电子器件部分,该电子器件部分电连接到接线端部分,该电子器件部分适于通过接线端部分与I/O环路通信。该接线端部分还适于可连接到至少一个其它接线端部分,从而形成可堆叠的模块化接线端单元。
从以下附图、描述和权利要求书中,其他技术特征对本领域的技术人员是显而易见的。
附图说明
为了更完整地理解本公开,现在结合附图参考以下描述,在附图中:
图1示出了根据本公开的示例性工业控制和自动化***;
图2示出了根据本公开的用于自动检查I/O环路的示例性***;
图3是根据本公开的装置的第一实施方案的示例性透视图;
图4是图3的装置的示例性分解透视图;
图5示出了根据本公开的电子器件部分的示例;
图6为根据本发明的安装在接线端块上的装置的第二实施方案的示例透视图;
图7为根据本发明的第二实施方案的装置的接线端部分和电子部分的示例性透视图;
图8为根据本公开的装置的第三实施方案的示例性透视图;
图9为根据本发明的将图8的接线端部分组装成模块化接线端单元及其在接线端块上的安装的示例性透视图;并且
图10为在根据本发明的实施方案的接线端部分中使用的各种电接线端销的示例性透视图。
具体实施方式
这些图(下文所讨论)以及用于描述本发明在该专利文献中的原理的各种实施方案仅以例证的方式进行,并且不应理解为以任何方式限制本发明的范围。本领域的技术人员将理解,本发明的原理可以在任何类型的适当布置的设备或***中实现。
图1示出了根据本公开的示例性工业过程控制和自动化***100。如图1所示,***100包括有利于生产或加工至少一个产品或其他材料的各种部件。例如,在此使用***100以有利于对一个或多个厂房101a至101n中的部件的控制。每个厂房101a至101n表示一个或多个加工设施(或其一个或多个部分),诸如用于生产至少一种产品或其他材料的一个或多个制造设施。一般来讲,每个厂房101a至101n可以实现一个或多个过程,并且可以单独地或共同地被称为过程***。过程***通常表示被配置为以某种方式加工一种或多种产品或其他材料的其任何***或部分。
在图1中,***100使用过程控制的普渡模型来实施。在普渡模型中,“0级”可以包括一个或多个传感器102a和一个或多个致动器102b。传感器102a和致动器102b表示过程***中可执行各种各样的功能中的任一种功能的部件。例如,传感器102a可测量过程***中的多种特性,诸如温度、压力、流速、或通过电缆传输的电压。另外,致动器102b可以改变过程***中的各种各样的特性。传感器102a和致动器102b可以表示任何合适的过程***中的任何其他或附加部件。传感器102a中的每个传感器包括用于测量过程***中的一个或多个特性的任何合适的结构。致动器102b中的每个致动器包括用于在过程***中对一个或多个条件进行操作或影响的任何合适的结构。
至少一个网络104耦接到传感器102a和致动器102b。网络104有利于与传感器102a和致动器102b的交互。例如,网络104可传输来自传感器102a的测量数据并且向致动器102b提供控制信号。网络104可表示任何合适的网络或网络的组合。作为特定示例,网络104可以表示以太网网络、电信号网络(诸如HART或基金会现场总线(FF)网络)、气动控制信号网络,或任何其他或一个或多个附加类型的一个或多个网络。
在普渡模型中,“1级”可包括一个或多个控制器106,该一个或多个控制器耦接到网络104。除了其他以外,每个控制器106可以使用来自一个或多个传感器102a的测量值来控制一个或多个致动器102b的操作。例如,控制器106可从一个或多个传感器102a接收测量数据,并且使用测量数据为一个或多个致动器102b生成控制信号。多个控制器106也可在冗余配置中操作,诸如当一个控制器106作为主控制器操作而另一个控制器106作为备用控制器(其与主控制器同步并且可在主控制器发生故障的情况下接管主控制器)操作时。每个控制器106包括用于与一个或多个传感器102a进行交互并且控制一个或多个致动器102b的任何合适的结构。每个控制器106可以例如表示多变量控制器,例如鲁棒多变量预测控制技术(RMPCT)控制器或实现模型预测控制(MPC)或其他高级预测控制(APC)的其他类型的控制器。作为特定示例,每个控制器106可以表示运行实时操作***的计算装置。
两个网络108耦接到控制器106。网络108有利于与控制器106的交互,诸如通过向控制器106传输数据和从控制器传输数据。网络108可以表示任何合适的网络或网络的组合。作为特定示例,网络108可以表示一对以太网网络或一对冗余的以太网网络,诸如来自霍尼韦尔国际公司(HONEYWELL INTERNATIONAL INC.)的容错以太网(FTE)网络。
至少一个交换机/防火墙110将网络108耦接到两个网络112。交换机/防火墙110可以将流量从一个网络传输到另一个网络。交换机/防火墙110还可以阻止一个网络上的流量到达另一个网络。交换机/防火墙110包括用于在网络之间提供通信的任何合适的结构,诸如霍尼韦尔控制防火墙(HONEYWELL CONTROL FIREWALL)(CF9)装置。网络112可表示任何合适的网络,诸如一对以太网网络或一个FTE网络。
在普渡模型中,“2级”可以包括耦接到网络112的一个或多个机器级控制器114。机器级控制器114执行各种功能以支持可与一特定工业设备(诸如锅炉或其他机器)相关联的控制器106、传感器102a和致动器102b的操作和控制。例如,机器级控制器114可以记录由控制器106收集或生成的信息,诸如来自传感器102a的测量数据或用于致动器102b的控制信号。机器级控制器114还可以执行控制控制器106的操作的应用程序,从而控制致动器102b的操作。此外,机器级控制器114可以提供对控制器106的安全访问。机器级控制器114中的每个机器级控制器包括用于提供对机器或其他单独设备的访问、控制或与其相关的操作的任何合适的结构。机器级控制器114中的每个机器级控制器可以例如表示运行MICROSOFTWINDOWS操作***的服务器计算装置。虽然未示出,但是不同机器级控制器114可以用于控制过程***中的不同设备(其中每件设备与一个或多个控制器106、传感器102a和致动器102b相关联)。
一个或多个操作员站116耦接到网络112。操作员站116表示提供对机器级控制器114的用户访问的计算装置或通信装置,其然后可以提供对控制器106(以及可能的传感器102a和致动器102b)的用户访问。作为特定示例,操作员站116可以允许用户使用由控制器106和/或机器级控制器114收集的信息来查看传感器102a和致动器102b的操作历史。操作员站116还可以允许用户调整传感器102a、致动器102b、控制器106或机器级控制器114的操作。此外,操作员站116可以接收并显示由控制器106或机器级控制器114生成的警告、警示或其他消息或显示。操作员站116中的每个操作员站包括用于支持对***100中的一个或多个部件的用户访问和控制的任何合适的结构。操作员站116中的每个操作员站可例如表示运行MICROSOFT WINDOWS操作***的计算装置。
至少一个路由器/防火墙118将网络112耦接到两个网络120。路由器/防火墙118包括用于在网络之间提供通信的任何合适的结构,诸如安全路由器或组合路由器/防火墙。网络120可表示任何合适的网络,诸如一对以太网网络或一个FTE网络。
在普渡模型中,“3级”可以包括耦接到网络120的一个或多个单元级控制器122。每个单元级控制器122通常与过程***中的单元相关联,该单元表示一起操作以实现过程的至少一部分的不同机器的集合。单元级控制器122执行各种功能以支持较低级别中的部件的操作和控制。例如,单元级控制器122可以记录由较低级别中的部件收集或生成的信息,执行控制较低级别中的部件的应用程序,并且提供对较低级别中的部件的安全访问。单元级控制器122中的每个单元级控制器包括用于提供对处理单元中的一个或多个机器或其他设备的访问、控制或与其相关的操作的任何合适的结构。单元级控制器122中的每个单元级控制器可以例如表示运行MICROSOFT WINDOWS操作***的服务器计算装置。虽然未示出,但是不同单元级控制器122可以用于控制过程***中的不同单元(其中每个单元与一个或多个机器级控制器114、控制器106、传感器102a和致动器102b相关联)。
可以由一个或多个操作员站124提供对单元级控制器122的访问。操作员站124中的每个操作员站包括用于支持对***100中的一个或多个部件的用户访问和控制的任何合适的结构。操作员站124中的每个操作员站可例如表示运行MICROSOFT WINDOWS操作***的计算装置。
至少一个路由器/防火墙126将网络120耦接到两个网络128。该路由器/防火墙126包括用于在网络之间提供通信的任何合适的结构,诸如安全路由器或组合路由器/防火墙。网络128可表示任何合适的网络,诸如一对以太网网络或一个FTE网络。
在普渡模型中,“4级”可以包括耦接到网络128的一个或多个厂房级控制器130。每个厂房级控制器130通常与厂房101a至101n中的一个厂房相关联,该厂房可以包括实现相同、类似或不同过程的一个或多个处理单元。厂房级控制器130执行各种功能以支持较低级别中的部件的操作和控制。作为特定示例,厂房级控制器130可以执行一个或多个制造执行***(MES)应用程序、调度应用程序或其他或附加厂房或过程控制应用程序。厂房级控制器130中的每个厂房级控制器包括用于提供对加工厂房中的一个或多个处理单元的访问、控制或与其相关的操作的任何合适的结构。厂房级控制器130中的每个厂房级控制器可以例如表示运行MICROSOFT WINDOWS操作***的服务器计算装置。
可以由一个或多个操作员站132提供对厂房级控制器130的访问。操作员站132中的每个操作员站包括用于支持对***100中的一个或多个部件的用户访问和控制的任何合适的结构。操作员站132中的每个操作员站可例如表示运行MICROSOFTWINDOWS操作***的计算装置。
至少一个路由器/防火墙134将网络128耦接到一个或多个网络136。该路由器/防火墙134包括用于在网络之间提供通信的任何合适的结构,诸如安全路由器或组合路由器/防火墙。网络136可以表示任何合适的网络,诸如全企业以太网或其他网络,或更大型网络(诸如互联网)的全部或一部分。
在普渡模型中,“5级”可包括耦接到网络136的一个或多个企业级控制器138。每个企业级控制器138通常能够执行多个厂房101a至101n的规划操作并控制厂房101a至101n的各个方面。企业级控制器138还可以执行各种功能以支持厂房101a至101n中的部件的操作和控制。作为特定示例,企业级控制器138可以执行一个或多个订单处理应用程序、企业资源规划(ERP)应用程序、高级规划和调度(APS)应用程序或任何其他或附加企业控制应用程序。企业级控制器138中的每个企业级控制器包括用于提供对一个或多个厂房的访问、控制、或与控制相关的操作的任何合适的结构。企业级控制器138中的每个企业级控制器可以例如表示运行MICROSOFT WINDOWS操作***的服务器计算装置。在本文档中,术语“企业”是指具有要管理的一个或多个厂房或其他加工设施的组织。应当注意,如果要管理单个厂房101a,那么企业级控制器138的功能可以结合到厂房级控制器130中。
可以由一个或多个操作员站140提供对企业级控制器138的访问。操作员站140中的每个操作员站包括用于支持对***100中的一个或多个部件的用户访问和控制的任何合适的结构。操作员站140中的每个操作员站可例如表示运行MICROSOFTWINDOWS操作***的计算装置。
普渡模型的各个级别可包括其他部件,诸如一个或多个数据库。与每个级别相关联的数据库可存储与该级别或***100的一个或多个其他级别相关联的任何合适的信息。例如,历史数据库141可耦接到网络136。历史数据库141可以表示存储关于***100的各种信息的部件。历史数据库141可以例如存储在生产调度和优化期间使用的信息。历史数据库141表示用于存储信息且有利于信息检索的任何合适的结构。虽然被示出为耦接到网络136的单个集中式部件,但是历史数据库141可定位于***100中的其他位置,或者多个历史数据库可分布在***100中的不同位置。
在特定实施方案中,图1中的各种控制器和操作员站可表示计算设备。例如,控制器中的每个控制器可以包括一个或多个处理设备142和一个或多个存储器144,该一个或多个存储器用于存储由一个或多个处理设备142使用、生成或收集的指令和数据。控制器中的每个控制器还可以包括至少一个网络接口146,诸如一个或多个以太网接口或无线收发器。另外,操作员站中的每个操作员站可以包括一个或多个处理设备148以及用于存储由一个或多个处理设备148使用、生成或收集的指令和数据的一个或多个存储器150。操作员站中的每个操作员站还可以包括至少一个网络接口152,诸如一个或多个以太网接口或无线收发器。
根据本公开,***100的各种部件支持用于***100中的自动环路检查的过程。例如,控制器104A-104B可表示现场设备控制器,并且处理元件102A-102B可表示现场设备。下文提供了关于该功能的附加细节。
虽然图1示出了工业过程控制和自动化***100的一个示例,但是可以对图1作出各种改变。例如,控制***可以包括任何数量的传感器、致动器、控制器、服务器、操作员站和网络。另外,图1中的***100的组成和布置方式仅用于例证。部件可根据特定需要添加、省略、组合、或以任何其他合适的配置放置。此外,特定功能已被描述为由***100的特定部件执行。这仅用于例证。一般来讲,过程控制***是高度可配置的,并且可根据特定需要以任何合适的方式配置。
图2示出了根据本公开的编组柜200的示例。为了便于解释,编组柜200被描述为用在图1的***100中。例如,编组柜200可以位于***柜205、外壳控制器106、处理元件102a和102b、以及其他硬件(例如交换机/防火墙110)、或图1所述部件的组合之间。然而,编组柜200也可以用于任何其他合适的***。
编组柜200包括现场接线端块212和现场接线端中继硬件215。为了便于说明,图2中仅示出一个现场接线端块212,然而,本领域的技术人员熟知的是,编组柜可以包含容纳在柜200中的多个接线端块212。现场接线端块212连接柜200和处理元件(例如致动器、传感器和安装在自动化***中的其他处理仪器)之间的电缆。***柜205经由现场接线端中继硬件215和布线电缆220a和220b连接到编组柜200。编组柜200还连接到多个接线盒210和多个处理仪器230a-230d。
编组柜200通过接线盒210和电缆束225接收从处理仪器230a-230d之一传输的信号。每个处理仪器230a-230d经由电缆231耦接到相应接线盒210。电缆231在接线盒210处捆扎,以在接线盒210上游形成电缆束225。接线盒211还可以用于将多个电缆束225组合成单个电缆束228,如接线盒211和编组柜200之间所示。
尽管图2示出了接线盒210、211的一个示例,但是可以对图2进行各种改变。例如,图2中示出的部件的数量和类型以及图2中示出的接线盒210、211、编组柜200、***柜205及其包括的硬件的功能划分仅用于说明。可省略、组合或进一步细分图2中的各种部件,并且可根据特定需要添加附加部件。
本公开的自动环路检查***采用保护器250形式的智能装置,该智能装置被布置成连接到柜200的接线端块,例如接线端块212,并且基于提供给保护器250的输入/输出信息来模拟信号,该输入/输出信息来自在远程移动手持设备260中操作的操作软件240。保护器250也可以以与将针对编组柜200的接线端块212解释的相同方式安装到接线盒210中的接线端块。
操作软件240安装在远程位置操作的手持移动设备260上。移动设备可以是任何无线设备,例如在IOS和安卓或WINDOWS操作***上操作的蜂窝电话、数据盘、平板电脑或手持便携式计算机。操作软件240基于连接到接线端块212的每个处理仪器的个性信息,通过保护器250来控制测试执行的顺序。操作软件240基于项目工程数据库输入使用预定义的库功能自动生成I/O环路检查文件。I/O环路检查文件被下载到保护器250,用于执行和测试连接到保护器250的I/O环路。
手持设备260经由无线WI-FI或蓝牙连接连接到保护器250。另外,手持设备250经由无线WI-FI连接进一步连接到工程工作站270,以及通过安装在L2交换机286上的WAP285连接到云290,如图2所示。云连接通过完整性策略实施(IPE)安全措施实现,该IPE安全措施托管智能工厂仪器(SPI)数据库等的工业过程控制和自动化***设计内的功能,还限定了工业过程控制和自动化***的传感器、致动器、控制器、服务器、操作员站以及网络之间的总体布线连接。
现转到图3,其示出了本公开的装置的第一实施方案。保护器350由电子器件部分355和单独的接线端部分360构成。保护器350的电子器件部分355示意性地示于图5中。电子器件部分500包括至少一个处理器502、至少一个存储设备504、至少一个通信单元506和至少一个输入/输出(I/O)单元508。处理器502可执行指令,诸如可被加载到存储器504中的那些指令。处理器502代表任何合适的处理设备,诸如一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或分立电路。
存储器510和持久性存储装置512是存储设备的示例,该存储设备表示能够存储信息(诸如数据、程序代码和/或临时性的或永久性的其他合适信息)并且便于信息的检索的任何结构。存储器510可表示RAM或任何其他合适的易失性存储设备或非易失性存储设备。持久性存储器512可以包含一个或多个支持长期数据存储的部件或设备,例如ROM和闪存等。存储器510可用于存储例如处理器502的操作的中间结果和将由保护器350执行的测试文件以及所执行的环路测试的结果。持久性存储装置可用于例如存储处理器操作***,以及用于执行保护器350的自测试和校准的软件。
通信单元506支持与其他***或设备的通信。例如,通信单元506可包括促进通过无线通信协议诸如WI-FI或蓝牙进行通信的至少一个网络接口。
I/O单元508允许数据的输入和输出,并且通过连接器(未示出)电连接到保护器350的接线端部分360。例如,I/O单元408可通过接线端部分360提供连接,以用于向处理仪器提供模拟的I/O命令。I/O单元408支持具有功能5点模拟测试载体的任何I/O类型的8个通道。I/O单元408通过接线端块212经由8通道接线端部分360将信号驱动到待测I/O环路。I/O单元508支持从I/O环路操作软件240下载的I/O配置,诸如模拟输入(AI)、数字输入(DI)、数字输出(DO)、模拟输出(AO)、热电偶/RTD、低电平复用/低电平模拟输入线尾(LLMux/LLAIEOL)监测(短路/开路)和烧除检测。
回到图3,接线端部分360提供接线端销365的扣合构造。例如,在图3所示的接线端部分360中,8通道扣合接线端部分360具有16个接线端销365。每个接线端销适于与接线端块212中存在的接线端插孔接合并与之建立电连接。图中所示的各种扣合接线端销365可以安装在接线端部分360中。例如,接线端销可以具有杆,该杆可以被构造为安装到接线端部分360上的互补插孔中。例如,杆可包括扣合到插孔中的互补凹陷部中的脊部,或这些脊部可用来与插孔的侧壁产生摩擦配合。杆也可以是例如螺纹的,由此杆螺纹连接到位于接线端部分插孔的内侧壁上的互补螺纹上。销365适于***接线端块212正面上的特定电插孔中。接线端部分360还包括电连接器(未示出),该电连接器接合电子器件部分355上的类似连接器,该连接器在接线端销365和保护器350的电子器件部分355之间传递电信号。
如图4最佳所示,保护器350还包括用于将保护器350牢固地保持到接线端块212的夹持器/固定器机构460。夹持器/固定器460以允许固定器机构460的夹臂461随后远离接线端块移动的方式安装到保护器350。向臂461施加压力使构件462和钩463随后远离接线端块212移动。通过将销365***接线端块212中的互补电插孔中来安装保护器。连接钩463′以接合接线端块212的边缘213。释放夹臂461允许钩463抓住接线端块212的边缘214并将保护器350保持在接线端块212上,如图4所示。夹持器/固定器的侧向运动可例如通过使用弹簧(未示出)来实现,该弹簧将允许夹臂461通过物理操纵或通过使用由构成保护器350的壳体的材料的较薄横截面制成的活动铰链来侧向运动。
转到图6和图7,它们示出了本公开的装置的第二实施方案。保护器650由电子器件部分655和单独的接线端部分660构成。电子器件部分655包括图5所示的电子部件,并且类似于针对图3的保护器350所述的那样在图2的***内操作。保护器650的电子器件部分655可包括电子器件部分的正面上的一组指示灯657。指示灯657可用于例如可视地显示保护器650的操作状态。电子器件部分655还可在其正面上具有用于打开或关闭保护器650的开关659。
接线端部分660提供接线端销665的扣合构造。例如,在图6所示的接线端部分660中,8通道扣合接线端部分660具有16个接线端销665。每个接线端销适于与接线端块612的侧面上存在的接线端插孔615接合并与其建立电连接。接线端块(例如接线端块612)包括用于接纳接线端块612的侧面615上的电线或其他形式的电连接的接线端插孔。本公开的第二实施方案的保护器650被构造为使用这些侧面接线端插孔615将接线端部分660连接到接线端块612。例如,接线端销665可以具有杆,该杆可以被构造为安装到接线端部分660上的互补插孔中。例如,杆可包括扣合到插孔中的互补凹陷部中的脊部,或这些脊部可用来与插孔的侧壁产生摩擦配合。杆也可以是例如螺纹的,由此杆螺纹连接到位于接线端部分插孔的内侧壁上的互补螺纹上。
接线端部分660还包括电连接器770(在图7中最佳所见),该电连接器770接合电子器件部分655上的类似连接器775。电连接器在接线端销665与电器器件部分655的I/O单元508之间传递电信号。
如在图7中最佳可见,使用闩锁机构730将接线端部分660保持在电子器件部分655上。闩锁730安装在电子器件部分655的侧面上的凹陷区域740中。向闩锁730的后部731施加压力使闩锁从电子器件部分的侧面向外移动,使得闩锁730解锁。接线端部分660在其侧面上也具有互补的凹陷区域780,所述凹陷区域包括接纳构件785。在闩锁730解锁的情况下,通过将连接器770连接到连接器775来将接线端部分660安装在电子器件部分655上,并且通过向闩锁730的前部732施加压力而将闩锁730扣合在接纳构件785上,直到闩锁730接合构件785。闩锁730将接线端部分660机械地保持到电气器件部分655。如在图6中最佳所见,通过将销665***互补电插孔615中来将保护器650安装到接线端块612上。
转到图8和图9,它们示出了本公开的装置的第三实施方案。保护器850由电子器件部分855和单独的模块化接线端部分860构成。电子器件部分855包括图5所示的电子部件,并且类似于针对图3的保护器350所述的那样在图2的***内操作。保护器850的电子器件部分855可包括位于电子器件部分855的正面上的一组指示灯,例如指示灯857。指示灯857用于例如显示保护器850的操作状态。
接线端部分860提供接线端销865的扣合构造。例如,在图9所示的接线端部分860中,2通道扣合接线端部分860具有4个接线端销865。每个接线端销适于与接线端块912的侧面上存在的接线端插孔接合并与其建立电连接。接线端块(例如接线端块912)包括用于接纳接线端块侧面上的电线或其他形式的电连接的接线端插孔。第三实施方案的保护器850被配置为使用这些侧面接线端插孔将接线端部分860连接到接线端块912。例如,接线端销865可以具有杆,该杆可以被构造为安装到接线端部分860上的互补插孔中。例如,杆可包括扣合到插孔中的互补凹陷部中的脊部,或这些脊部可用来与插孔的侧壁产生摩擦配合。杆也可以是例如螺纹的,由此杆螺纹连接到位于接线端部分860的插孔的内侧壁上的互补螺纹上。
该第三实施方案的接线端部分被配置为模块化的,从而允许多个接线端部分860以堆叠构型连接在一起。每个模块化接线端部分860包括在接线端部分的顶面上的电连接器866和在接线端部分860的底面上的电连接器877。如在图9中可见,可将两个模块化接线端部分860插在一起以形成堆叠的接线端单元960,或者将三个接线端部分插在一起以形成堆叠的接线端单元965。本领域的技术人员应当理解,多个模块化接线端部分860可以这种模块化方式连接在一起,以将保护器850电连接到多个接线端块912。可将任何数量的接线端部分860连接在一起以形成与多个接线端块的多个连接。
模块化接线端部分860中的每一个模块化接线端部分还包括位于模块化接线端部分的正面上的第三电连接器880。该第三电连接器880接合电子器件部分855上的类似连接器(未示出),该连接器在单元组件960、965的模块化接线端部分中的每一个的所有接线端销865与电气器件部分855之间传递电信号和通信信号。在将所有模块化部分安装在接线端块912上之后,通过将电子器件部分连接器(未示出)接合到单个接线端部分860的第三电连接器880或接合到堆叠的接线端单元960、965的任何接线端部分860的第三电连接器880,将电子器件部分855安装在模块化接线端部分860的任何一个模块化接线端部分中。
图10示出了可安装在本发明多个实施方案的接线端部分360、660、860上的可互换的接线端销。如图所示,每个接线端销1000被构造成具有由导电材料构成的销主体,所述导电材料例如由金属、铜或铝、或其它电镀合金构成,这些材料是良好的导电体。销主体可具有圆柱形形状诸如销主体1015或矩形形状诸如销主体1020、1021、1022。每个销主体在基座部分和头部部分(诸如销主体1015的基座部分1040和头部部分1050)之间纵向延伸。
为了便于解释,将仅解释销主体1015的连接结构。然而,应当理解,其他销主体1020、1021和1022的基座部分具有与销主体1015的基座部分相同的结构和功能。
基座部分1040包括杆1045和脊部1047。杆1045被配置为被接纳到分别位于保护器350、650和860的接线端部分360、660和860上的电插孔中。脊部1047限定杆1045***接线端部分电插孔的最外部界限,从而防止销主体1015进一步***插孔。杆1045被配置为与接线端部分电插孔形成电连接以及机械连接。例如,杆可包括扣合到插孔中的互补凹陷部中的脊部,或这些脊部可用来与插孔的侧壁产生摩擦配合。杆也可以是例如螺纹的,由此杆螺纹连接到位于接线端部分电插孔的内侧壁上的互补螺纹上。
在每个销主体1015、1020、1021和1022的头部端部1050上,可形成各种连接结构,这些连接结构适于***到各种接线端块的互补接线端插孔中。销主体1020例如包括直销结构1051,销主体1015具有方形的接触部分,该方形的接触部分具有平坦的接触表面1052。销主体1021包括单个擦接式触件1053,销主体1022包括分叉擦接结构1054。如本领域的技术人员将会理解的,可在每个销主体的头部端部1050上形成任何形式的接触结构,该接触结构可有效地与其中安装了本发明的各种保护器的接线端块的接线端插孔形成良好的电接触。
在一些实施方案中,本专利文献中描述的各种功能由计算机程序来实现或支持,该计算机程序由计算机可读程序代码形成并且体现在计算机可读介质中。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码,包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够被计算机访问的任何类型的介质,诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)或任何其他类型的存储器。“非暂态”计算机可读介质排除传输瞬时电信号或其他信号的有线、无线、光学或其他通信链路。非暂态计算机可读介质包括可永久地存储数据的介质以及可存储和之后重写数据的介质,诸如可重写光盘或可擦除存储器设备。
不应将本专利文件中的描述理解为暗示任何特定元件、步骤或功能是必须包括在权利要求书范围内的基本或关键要素。此外,权利要求中没有一个旨在关于所附权利要求或权利要求要素中的任何一项援引35 U.S.C.§112(f),除非在特定权利要求中明确使用后面是标识功能的分词短语的“用于...的装置”或“用于...的步骤”的确切字词。在权利要求书内使用术语诸如(但不限于)“机构”、“模块”、“设备”、“单元”、“部件”、“元件”、“构件”、“装置”、“机器”、“***”、“处理器”、“处理设备”或“控制器”被理解为并且旨在指代相关领域的技术人员已知的结构,如权利要求书本身特征进一步修改的或增强的,并且不旨在援引35 U.S.C.§112(f)。
阐述贯穿本专利文献中使用的某些字词和短语的定义可能是有利的。术语“应用程序”和“程序”是指适于以合适的计算机代码(包括源代码、目标代码或可执行代码)实现的一个或多个计算机程序、软件部件、指令集、过程、功能、对象、类、实例、相关的数据或其一部分。术语“包括”和“包含”以及其衍生词意指包括但不限于此。术语“或”是包括性的,意指和/或。短语“与...相关联”以及其衍生词可以意指包括、包括在...内、与...互连、包含、包含在...内、连接到...或与...连接、耦接到...或与...耦接、可与...通信、与...协作、交错、并置、与...接近、结合到...或与...结合、具有、具有...的属性、具有与...的关系或与...具有关系等。当与项列表一起使用时,短语“...中的至少一个”意指可以使用所列的项中的一个或多个项的不同组合,并且可能仅需要列表中的一个项。例如,“A、B和C中的至少一者”包括以下任何组合:A,B,C,A和B,A和C,B和C,以及A和B和C。
虽然本公开已描述了某些实施方案和大体上相关联的方法,但是这些实施方案和方法的变更和置换对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。因此,上文对示例性实施方案的描述不限定或约束本公开。在不脱离如以下权利要求书限定的本公开的实质和范围的情况下,其他改变、替换和变更也是可能的。
Claims (10)
1.一种装置(350),所述装置被配置为安装在接线端块(212)上并与至少一个I/O环路建立电连接,所述装置包括:
接线端部分(360),所述接线端部分具有电连接器和至少一对电接线端(365),所述电接线端被布置成连接到所述接线端块和所述至少一个I/O环路;
电子器件部分(355),所述电子器件部分具有连接到所述接线端部分连接器的电连接器,所述电连接器被布置成通过所述接线端部分与所述I/O环路通信;和
闩锁臂(461),所述闩锁臂被配置为手动操作以将所述装置保持到所述接线端块。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述电子器件部分包括:
无线通信单元(506),所述无线通信单元被配置为从位于远程位置处的操作软件(240)接收I/O环路检查文件,和
处理器(502),所述处理器被配置为执行所述I/O环路检查文件,通过经由连接到所述接线端块的所述至少一对接线端销(365)施加测试信号来测试所述至少一个I/O环路
I/O单元(508),所述I/O单元可被配置为驱动信号以模拟正在测试的所述I/O环路的特定I/O类型;并且
根据所述I/O类型将所述测试信号施加到所述至少一对接线端销(365)。
3.根据权利要求1所述的装置,其中所述闩锁臂(461)被配置为手动操作以将所述装置从所述接线端块解锁和分离。
4.一种装置(650),所述装置被配置为安装在接线端块(612)上并与至少一个I/O环路建立电连接,所述装置包括:
接线端部分(660),所述接线端部分具有电连接器(770)和至少一对电接线端(665),所述电接线端被布置成连接到所述接线端块和所述至少一个I/O环路;
电子器件部分(665),所述电子器件部分具有连接到所述接线端部分连接器的电连接器,所述电连接器被布置成通过所述接线端部分与所述I/O环路通信;和
闩锁(730),所述闩锁被配置为手动操作以将所述接线端部分保持到所述电子器件部分。
5.根据权利要求4所述的装置,其中所述电子器件部分包括:
无线通信单元,所述无线通信单元被配置为从位于远程位置处的操作软件接收I/O环路检查文件,和
处理器,所述处理器被配置为执行所述I/O环路检查文件,通过经由连接到所述接线端块的所述至少一对电接线端施加测试信号来测试所述至少一个I/O环路;
I/O单元,所述I/O单元可被配置为驱动信号以模拟正在测试的所述I/O环路的所述特定I/O类型;并且
根据所述I/O类型将所述测试信号施加到所述至少一对接线端销。
6.根据权利要求4所述的装置,其中所述闩锁(730)被配置为手动操作以将所述接线端部分与所述电子器件部分解锁和分离。
7.一种装置(850),所述装置被配置为安装在接线端块上并与至少一个I/O环路建立电连接,所述装置包括:
接线端部分(860),所述接线端部分具有至少一对电接线端(865),所述电接线端被布置成连接到所述接线端块和所述至少一个I/O环路;和
电子器件部分(855),所述电子部分电连接到所述接线端部分,所述电子器件部分适于通过所述接线端部分与所述I/O环路通信。
8.根据权利要求7所述的装置,其中所述电子器件部分包括:
无线通信单元(506),所述无线通信单元被配置为从位于远程位置处的操作软件接收I/O环路检查文件,和
处理器(502),所述处理器被配置为执行所接收的所述I/O环路检查文件,通过经由所述至少一对接线端施加测试信号来测试所述至少一个I/O环路;
I/O单元(508),所述I/O单元可被配置为驱动信号以模拟正在测试的所述I/O环路的所述特定I/O类型;并且
根据所述I/O类型将所述测试信号施加到所述至少一对接线端销。
9.根据权利要求7所述的装置,其中所述接线端块还包括:
多个接线端插孔,所述多个接线端插孔连接到多个I/O环路;并且
所述接线端部分(860)包括多个电接线端(865),所述多个电接线端被布置成连接到所述接线端块的所述多个接线端插孔和所述多个I/O环路。
10.根据权利要求9所述的装置,其中每个接线端部分(860)为模块化接线端单元,其中每个模块化接线端单元包括:
第一电连接器(866)和第二电连接器(877),所述第一电连接器和所述第二电连接器将一个模块化接线端单元连接到并保持到另一个模块化接线端单元以形成模块化接线端单元(960、965)堆叠,每个模块化接线端单元包括多个电接线端(865),所述多个电接线端被布置成连接到所述接线端块的所述多个接线端插孔和所述多个I/O环路;和
第三电连接器(880),所述第三电连接器被布置成接收并连接到所述电子器件部分(855),将所述电子器件部分连接到所述模块化接线端单元(960、965)堆叠,所述电子器件部分通过所述模块化接线端单元堆叠与所述多个I/O环路通信。
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Also Published As
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