[发明专利]用于处理和交换现场信号的技术

说明书

本发明涉及一种用于处理和交换现场信号的技术。该项技术的第一方面涉及一种现场控制系统(100)，其具有用于与至少一个现场设备(140)交换电信号的控制组件(130)，和用于对在所述至少一个现场设备(140)与所述控制组件(130)之间交换的电信号进行处理的处理组件(120)。所述处理组件(120)与所述控制组件(130)导电且机械地连接或可连接。在所述连接状态下，所述至少一个现场设备(140)与连接至所述现场控制系统(100)的控制系统(150)之间的电信号可借助所述处理组件(120)和所述控制组件(130)而被交换。

技术领域

本发明涉及一种用于处理和交换现场信号的技术。本文特别是非限制性地提供一种用于处理和交换电信号的现场控制系统、一种用于处理在至少一个现场设备与控制组件之间交换的电信号的处理组件，和一种用于交换电信号的控制组件。

背景技术

加工工业使用控制与调节技术来在对现有设备进行现代化时或者为了更快地建造新设备而缩短建设时间，从而降低转换成本。示例性的例子为油气加工设备。

在这些应用领域中，需要在至少一个现场设备与控制器之间迅速且简单地交换并处理信号。现场设备例如包括传感器和致动器。传感器将表明过程量的状态的输入信号传输给控制器。致动器从控制器接收输出信号并执行影响工程量的措施。

文献US 9,971,727 B2揭示一种用于在现场设备与过程控制器之间处理现场设备的输入与输出信号的通用中间连接系统。该中间连接系统包括基础单元和信号处理单元。信号处理单元被插接至基础单元并且对在现场设备与过程控制器之间交换的信号进行处理。

但这种中间连接系统需要与其匹配的信号处理技术和与其匹配的过程控制技术。此外，更换可插接信号处理单元就需要对过程控制器进行调整。

举例而言，必须将信号处理装置与过程控制器的与信号处理功能相匹配的输入和/或输出通道(简称：I/O端口)连接在一起。为此，现有技术中将与信号处理功能相匹配的“通用I/O卡”(简称：

UIO卡)插入过程控制器。但这些UIO卡需要额外的结构空间、可能造成设备的配置错误和功能失效，并提高配置时间和配置成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于处理和交换现场信号的紧凑型技术，这种技术可简化建造和改装。一种替代或特定的目的是，能够改变信号处理而不必在过程控制的硬件上实施改变。

本发明用以达成上述目的的解决方案为独立权利要求的特征。在从属权利要求中提供本发明的合理技术方案和有利的改进方案。

第一方面涉及一种现场控制系统，其包括控制组件，所述控制组件被构建成，与至少一个现场设备交换电信号。所述现场控制系统还包括处理组件，所述处理组件被构建成对在所述至少一个现场设备与所述控制组件之间交换的电信号进行处理。所述处理组件与所述控制组件机械连接或可连接并且导电连接或可连接。在所述连接状态下，所述至少一个现场设备与连接至所述现场控制系统的控制系统之间的电信号可借助所述处理组件和所述控制组件而被交换。

基于控制组件与连接组件间的导电连接，某些实施例无需采用UIO卡。这些或其他实施例可以包括某些控制组件，其被构建成，通过与处理组件的电连接(如总线耦合器)来提供输入和/或输出通道(简称：I/O端口)，其与处理组件的功能相匹配或可相匹配。

所述控制组件可以被构建成，根据处理组件的功能来提供通过导电连接交换电信号的I/O端口。优选地，所述控制组件可以被构建成，使得(例如用于输入信号或输出信号的)通信方向和/或(例如用于模拟信号或者编码或逻辑或数字的信号的)信号形式与处理组件的功能相匹配，以通过与处理组件的导电连接来交换电信号。