JP4906914B2 - 電力伝送フィールド装置 - Google Patents
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Description
化学、石油又は他のプロセスで使用されるようなプロセス制御システムは、通常、アナログ及び/又はデジタルバス又は他の通信ラインもしくはチャネルを介して少なくとも一つのホスト又はオペレータワークステーション及び1個以上のフィールド装置に通信的に結合された少なくとも一つの集中プロセス制御装置を含む。たとえば弁、弁ポジショナ、スイッチ、プロセス変量トランスミッタ(たとえば温度、圧力及び流量センサ)などであることができるフィールド装置は、プロセス内で、弁の開閉及びプロセスパラメータの計測のような機能を実行する。プロセス制御装置が、フィールド装置によって実施されたプロセス計測及び/又はフィールド装置に関連する他の情報を示す信号を入出力(I/O)装置を介して受け、この情報を使用して制御ルーチンを実現したのち、制御信号を生成すると、その信号が、バス又は他の通信チャネル上、入出力(I/O)装置を介してフィールド装置に送られてプロセスの動作を制御する。フィールド装置及び制御装置からの情報は、通常、オペレータワークステーションによって実行される一つ以上のアプリケーションにとって利用可能にされて、プロセスに関する所望の機能、たとえばプロセスの現状の視認、プロセスの動作の変更、プロセスの設定、プロセスのドキュメント化などをオペレータが実行することを可能にする。
Fieldbusプロセス通信ループからの電気エネルギーを異なるプロセス通信プロトコルにしたがって作動する少なくとも一つの他のプロセス通信ループに伝送するための装置及び方法が提供される。電力伝送装置は、Fieldbusプロセス通信ループ及び第二のプロセス通信ループに結合可能である。電力伝送装置は、Fieldbusプロセス通信ループによって全体的に給電され、少なくともいくらかの電気エネルギーを第二のプロセス通信ループに供給するように構成されている。
本発明の実施態様は、一般に、Fieldbusプロセス通信ループ中に存在する余剰電気エネルギーの一部を取り出すか、又は、他のやり方で転送し、そのような余剰エネルギーを異なるプロセス通信プロトコルにしたがって作動する別個のプロセス通信ループに提供する。Fieldbusとは、プロセス制御ループ上で情報を伝送するためのプロトコル又は通信層を規定する通信プロトコルである。Fieldbusプロトコル規格とは、1992年にアメリカ計測学会によって公布されたISA−S50.01.1992である。本明細書で使用する「Fieldbus」は、上述した規格に直接か又は遅れてか又は何れかに準拠するプロセス通信ループを包含するものを意図する。Fieldbusプロトコルは、プロセス制御ネットワークで使用するために開発された全デジタル通信プロトコルである。特に、FieldbusプロトコルおよびFieldbusプロトコルを使用している装置と通信して、装置中にデータを記憶する方法は、「Communications Technical Specification and User Layer Technical Specification」と題するFieldbus Foundationのマニュアルで詳細に説明されている。
Claims (19)
- Fieldbusプロセス通信ループに動作可能に結合可能なFieldbus通信モジュール、
前記Fieldbusプロセス通信ループから受けたエネルギーでフィールド装置を全体的に給電するように構成されている、前記Fieldbus通信モジュールに結合可能なパワーモジュール、
前記Fieldbus通信モジュール及び前記パワーモジュールに結合された制御装置、
前記パワーモジュールに動作可能に結合され、第二の非Fieldbusプロセス通信ループに結合可能である、前記第二の非Fieldbusプロセス通信ループを介して電気エネルギーを提供するための複数の端子
を含むフィールド装置。 - 前記制御装置が、選択的に前記パワーモジュールをして電気エネルギーを前記第二の非Fieldbusプロセス通信ループに提供させるように構成されている、請求項1記載のフィールド装置。
- 前記制御装置及び前記複数の端子に結合された第二の非Fieldbus通信モジュールをさらに含む、請求項1記載のフィールド装置。
- 前記第二の非Fieldbus通信モジュールが4−20mAモジュールである、請求項3記載のフィールド装置。
- 前記4−20mAモジュールが、HARTプロトコルにしたがって通信するように適合されている、請求項4記載のフィールド装置。
- 前記第二の非Fieldbus通信モジュールが、Modbusプロトコルにしたがって通信するように適合されている、請求項3記載のフィールド装置。
- 前記第二の非Fieldbus通信モジュールが、コントローラエリアネットワーク(CAN)プロトコルにしたがって通信するように適合されている、請求項3記載のフィールド装置。
- 前記第二の非Fieldbus通信モジュールが、ワイヤレスプロトコルにしたがって通信するように適合されている、請求項3記載のフィールド装置。
- 前記制御装置に動作可能に結合され、前記Fieldbusプロセス通信ループ上で利用可能な定常状態余剰エネルギーよりも大きいパワーレベルを前記第二の非Fieldbusプロセス通信ループに提供するように構成されたエネルギー貯蔵装置をさらに含む、請求項1記載のフィールド装置。
- 前記制御装置が、前記第二の非Fieldbusプロセス通信ループを定期的に給電するように構成されている、請求個9記載のフィールド装置。
- 前記制御装置が、前記Fieldbus通信モジュールを介して受けたコマンドに応答して前記第二の非Fieldbusプロセス通信ループを給電するように構成されている、請求項9記載のフィールド装置。
- 電気エネルギーをFieldbusプロセス通信ループから第二の非Fieldbusプロセス通信ループに伝達するための回路であって、
Fieldbusプロセス通信ループに結合された第一の端子、
前記Fieldbusプロセス通信ループに結合された第二の端子、
第二の非Fieldbusプロセス通信ループに結合可能な第三の端子、
前記第二の非Fieldbusプロセス通信ループに結合可能な第四の端子、
前記第一及び第三の端子の間に挿入された第一のインダクタ、
前記第二及び第四の端子の間に挿入された第二のインダクタ、
前記第一のインダクタと直列に配置された第一の抵抗器、
前記第二のインダクタと直列に配置された第二の抵抗器、
前記第三及び第四の端子の間に挿入された第一のキャパシタ、及び
前記第一のキャパシタと直列に配置された第三の抵抗器
を含む回路。 - フィールド装置内に具現化されている、請求項12記載の回路。
- 前記フィールド装置が電力伝送装置である、請求項13記載の回路。
- 前記フィールド装置がプロセス変量トランスミッタである、請求項13記載の回路。
- Fieldbusプロセス通信ループに動作可能に結合可能なFieldbus通信モジュール、
前記Fieldbusプロセス通信ループから受けたエネルギーでフィールド装置を全体的に給電するように構成されている、前記Fieldbus通信モジュールに結合可能なパワーモジュール、
前記Fieldbus通信モジュール及び前記パワーモジュールに結合された制御装置、
第二の非Fieldbusプロセス通信ループを給電するための手段
を含むフィールド装置。 - 電気エネルギーを非Fieldbusプロセス通信ループに導入する方法であって、
回路をFieldbusプロセス通信ループに結合すること、及び
前記回路を介して少なくともいくらかの電気エネルギーを前記Fieldbusプロセス通信ループから前記非Fieldbusプロセス通信ループに伝送すること
を含む方法。 - 前記回路が受動回路である、請求項17記載の方法。
- 前記回路が能動回路である、請求項17記載の方法。
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