CN1940782A - 用于监测传输介质的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于监测传输介质的方法和装置。现场设备通常在无保护的环境下使用，由此一方面这些现场设备和另一方面将现场设备与自动化装置的输入/输出组件连接的导线对受到严重的天气和环境影响。这些影响对现场设备与组件之间所要传输的信号的传输质量产生干扰，由此使测量值失真并在技术过程的控制中会出现危险的运行状态。本发明提出简化监测传输介质的措施。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于监测传输介质的方法，通过该介质第一用户可与第二用户连接，并且通过该介质可传输电流信号和与该电流信号叠加的数字通信信号。此外，本发明还涉及一种适合用于实施这种方法的装置和用于这种装置的用户。
背景技术
开头所述类型的方法例如在Siemens-产品目录SIMATC PCS7第12章2005版中公知。那里介绍了一种所谓的HART(Highway Adressable RemoteTransducer)通信，通过该通信常规的4-20mA技术可以对现场设备灵活地参数化。该技术的特点在于，在导线对上既可以传输模拟的4-20mA电流信号，也可以传输数字通信信号，其中，为在模拟的4-20mA信号上叠加数字通信信号和为位编码使用所谓的FSK(Frequency Shift Key)方法。将逻辑“0”分配给具有2200Hz频率的模拟信号，而将逻辑“1”分配给具有1200Hz频率的模拟信号。
通常现场设备使用在没有保护的环境下，由此一方面这些现场设备和另一方面将现场设备与自动化装置的输入/输出组件连接的导线对受到严重的天气和环境影响。这些影响对在现场设备与组件之间所要传输的信号的传输质量产生干扰，由此而使测量值失真并在技术过程的控制中可能出现危险的运行状态。
为避免这一点，要求例如以这种方法和方式检查传输路径的质量，即手工测量输入/输出组件上由传感器显示的电流并与所显示的电流进行比较。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种开头所述类型的方法，利用该方法可以简化对传输介质的监测。除此之外还提供一种适用于实施这种方法的装置，还提供用于这种装置的用户。
具有优点的是对传输介质进行自动检测。比较结果可以在设在上一级的所谓资源管理***中进行进一步处理，以便在诊断和维护层中为使用者提供关于传输介质折旧率的信息，其中，通过该资源管理***还向使用者提出合适的维护措施建议。
本发明从该思路出发，即表示测量值或者额定值的数字通信信号尽可能独立于传输介质的质量。如果由通信信号测定的测量值或者额定值偏离表示测量值或者额定值的电流信号，那么它表明传输介质的故障。
附图说明
下面借助示出本发明实施例的附图对本发明、其构成以及优点进行详细说明。其中：
图1示出分散的***单元；以及
图2示出过程控制***。
具体实施方式
首先参照图2，其中示出本身公知的过程控制***1。该过程控制***1具有工程***2、操作和监视***3以及计划和配置的自动化装置4，其中，工程***2用于计划和/或者配置自动化装置4。通过总线***5和在此未示出的总线连接与工程***2以及操作和监视***3连接的自动化装置4包括不同的自动化仪器6、6a，还包括执行器7和传感器8以及其他用于控制技术设备所需的自动化部件9。通过总线***5和/或者其他适用的总线***10相互连接的自动化仪器6可以不同方式构成。通常自动化仪器为解决小型、中型和大型自动化任务而设置在自动化装置4内，其中，为解决小型自动化任务使用微型可存储程序控制装置，为解决中型自动化任务使用小型可存储程序控制装置，而为解决复杂的自动化任务使用性能强大的可存储程序控制装置。除此之外过程控制***还具有所谓的分散***单元11，该单元一方面连接在自动化仪器6a的主组件上，另一方面分别通过***组件和导线对12、13与传感器14和执行器15连接，在此本身公知的4-20mA技术依据HART说明书使用。
自动化装置4具有哪些硬件和软件组件，也就是具有哪些自动化仪器、操作和监视仪器、总线***、执行器和传感器并具有哪些控制程序，取决于所要控制的技术设备和控制任务的复杂性，在此自动化装置4需要的硬件和软件组件可通过工程***2计划和/或者配置。
现在会存在天气和环境对通过导线对12从传感器14传送到自动化仪器6a上的电流的传输质量产生干扰影响。因此为监测导线对12的质量，采用将在下面详细介绍的措施。为此参照图1，其中示出依据图2的分散***单元11。分散***单元11具有主组件16，分散***单元11通过主组件16连接到自动化仪器6a上。除此之外，分散***单元11具有模拟输入组件17a和模拟输出组件17b，其中，在模拟输入组件17a上通过导线对12连接传感器14，并在模拟输出组件17b上通过导线对13连接执行器15。分散***单元11不言而喻还可以具有用于连接其他传感器和/或者执行器的其他模拟输入组件和/或者模拟输出组件。
下面假设模拟输入组件17a供给例如为温度测量转换器形式的传感器14恒定电压。由于该供电电压并由于所测量的重沸器(Heizkessel)的温度，表示测量值的电流从温度测量转换器流向模拟输入组件17a，温度测量转换器的微控制器18从中测定测量值。温度测量转换器除此之外还通过导线对12向模拟输入组件17a传送表示该测量值并与电流叠加的数字通信信号，其中，模拟输入组件17a的分析单元19周期性地或者在可预先给定的时间从该通信信号和电流中测定测量值并进行比较。对于比较结果达到预先给定的数值的情况，分析单元19产生故障信号并将其传送到例如操作和监视***3(图1)，该***显示适当的故障报告和/或者在诊断层和/或者维护层中引入适当的维护措施。不言而喻，分析单元19可以这样构成，使得其不仅在故障的情况下显示故障信号，而且以消息信号的方式在任何情况下均显示传输质量。除此之外，分析单元19不一定是模拟输入组件17a的组成部分，而可以是自动化装置的其他与模拟输入组件17a连接的用户的部分。
下面假设对将模拟输出组件17b与执行器15连接的导线对13进行监测。为此模拟输出组件17b向执行器15既传送表示额定值的电流信号也传送表示该额定值的、与该电流信号叠加的数字通信信号。执行器从这些信号中测定额定值，将它们进行比较，并且在比较结果达到预先给定的数值的情况下，执行器15显示故障。
该执行器也可以这样构成，使得其仅向模拟输出组件17b传送表示比较值的数字通信信号，其中，如果该比较结果达到预先给定的数值，则模拟输出组件17b或者自动化装置的与该模拟输出组件17b连接的用户将显示故障。
Claims (6)
1.一种用于监测传输介质(12、13)的方法，通过该传输介质第一用户(11)可与第二用户(14)连接，并且通过该介质可传输电流信号和与该电流信号叠加的数字通信信号，其特征在于，
-用户(11；14、15)之一向其他用户(11；14、15)传送表示数值的电流信号和表示该数值的数字通信信号，
-接收用户(11；14、15)从该电流信号和通信信号中测定该数值，其中，该用户(11；14、15)或者与该用户(11；14、15)连接的其他用户比较这些数值。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述比较的结果显示故障或者消息。
3.一种具有第一用户(11)和通过传输介质(12、13)与该第一用户(11)连接的第二用户(14)的装置，其中，通过该传输介质(12、13)传输电流信号和与该电流信号叠加的数字通信信号，其特征在于，为监测该传输介质(12、13)，
-用户(11；14、15)之一向其他用户(11；14、15)传送表示数值的电流信号和表示该数值的数字通信信号，
-接收用户(11；14、15)从该电流信号和通信信号中测定该数值，其中，该用户(11)或者与该用户(11；14、15)连接的其他用户比较这些数值。
4.按权利要求3所述的装置，其特征在于，接收用户(11；14、15)或者与该用户(11；14、15)连接的其他用户根据比较结果显示故障或者将该比较结果传送给根据该比较结果显示故障或者消息的用户。
5.一种通过传输介质(12、13)可与其他用户(11；14、15)连接的用户(11)，其中，通过传输介质(12、13)向用户(11)传输电流信号和与该电信号叠加的数字通信信号，其特征在于，为监测传输介质(12、13)
-其他用户(11；14、15)向该用户(11；14、15)传送表示数值的电流信号和表示该数值的数字通信信号，
-该用户(11；14、15)从电流信号和通信信号中测定该数值，其中，该用户(11；14、15)或者与该用户(11；14、15)连接的其他用户比较这些数值。
6.按权利要求5所述的用户，其特征在于，该用户(11；14、15)或者与该用户(11；14、15)连接的其他用户根据比较结果显示故障或者将该比较结果传送给根据该比较结果显示故障或者消息的用户。
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