獨立式自動化設(shè)備以及機器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開的實施例整體涉及獨立式自動化設(shè)備，更具體地涉及用于本領(lǐng)域的具有可移除存儲器連接的獨立式自動化設(shè)備以及機器。
【背景技術(shù)】
[0002]獨立式自動化設(shè)備廣泛地用作用于小規(guī)模過程控制的控制設(shè)備。單回路或多回路控制器是獨立式自動化設(shè)備的典型應(yīng)用。通常，其包含若干輸入/輸出端口和可配置的常規(guī)過程控制算法(例如PID)。隨著輸入/輸出連接到現(xiàn)場信號并且過程控制算法被配置，用戶可以建立控制回路并且將過程值控制為期望的設(shè)定值。
[0003]在很多情況下，借助于通過前面板中的按鈕的配置和操作，獨立式自動化設(shè)備可以單獨工作。然而，配置中存在兩個主要的不便。首先，具有兩行LED字符的顯示器在傳輸信息方面受到限制；僅可使用縮寫與用戶交互。其次，獨立式自動化設(shè)備在有限的前面板空間中僅具有帶基本操作功能的幾個按鈕，這會對硬件和控制邏輯配置帶來不便。
[0004]另一劣勢在于，對于許多應(yīng)用來說，在日常操作中是將獨立式自動化設(shè)備嵌入其它機器面板中。如果在設(shè)備嵌入機器面板后需要更新獨立式自動化設(shè)備的固件版本或者用戶未來需要另外的特征，那么借助于背面接線從機器面板拆解設(shè)備來更新固件是非常不便的。
[0005]基于上述內(nèi)容，在本領(lǐng)域中需要開發(fā)一種改進的獨立式自動化設(shè)備以支持方便的通信和供電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種用于獨立式自動化設(shè)備的新的解決方案，以解決或至少部分地緩解現(xiàn)有技術(shù)中的至少一部分問題，并且提高可用性、安全性以及可靠性。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種獨立式自動化設(shè)備。所述設(shè)備包括:可移除存儲器端口，所述可移除存儲器端口被配置為在設(shè)備與同樣具有可移除存儲器端口的裝置之間傳輸數(shù)據(jù)；可移除存儲器控制單元，所述可移除存儲器控制單元包括用于將可移除存儲器接口轉(zhuǎn)換為串行接口的信號轉(zhuǎn)換器；供電單元，所述供電單元被配置為當設(shè)備與現(xiàn)場電源斷開連接時，由裝置向設(shè)備供電，以及隔離單元，所述隔離單元被配置為隔離供電。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，隔離單元包括變壓器，以隔離供電。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，隔離單元還被配置為通過磁耦合器隔離信號。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，磁耦合器包括單通道或雙通道數(shù)字隔離器1C。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，可移除存儲器端口是USB、min1-USB或micro-USB端口，并且信號轉(zhuǎn)換器是USB到UART轉(zhuǎn)換器。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，USB到UART轉(zhuǎn)換器能夠在正常模式與低功耗模式之間切換設(shè)備的供電。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，USB到UART轉(zhuǎn)換器被配置為打開或關(guān)閉M0SFET用以在正常模式與低功耗模式之間切換設(shè)備的供電。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，USB、min1-USB或micro-USB端口布置在設(shè)備的前面板中。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，USB, min1-USB或micro-USB端口被橡膠帽覆蓋。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，USB到UART轉(zhuǎn)換器包括能實現(xiàn)全速USB接口轉(zhuǎn)換成通用UART的芯片，提供從USB2.0全速接口到通用UART接口的緊湊橋接。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，設(shè)備還包括顯示器和用于顯示、控制和監(jiān)控的輸入構(gòu)件。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，設(shè)備能夠通過通用數(shù)據(jù)線連接到裝置。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，裝置是計算機或手機。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，能夠通過裝置對設(shè)備進行配置、監(jiān)控和固件/特征更新。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種在現(xiàn)場中使用的機器，包括:可移除地嵌入到機器的面板中的獨立式自動化設(shè)備。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，用于獨立式自動化設(shè)備的解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)以下幾個優(yōu)勢。
[0023]第一，通過提供前面板可移除存儲器端口，用戶僅需插入專用數(shù)據(jù)線并使設(shè)備與PC相連接。
[0024]第二，在正常情況下，獨立式自動化設(shè)備需要220V AC或24V AC/DC供電以用于控制和操作。供電終端在設(shè)備的后部。在許多情況下，獨立式設(shè)備需要在嵌入并且開始用于控制任務(wù)的過程之前進行預(yù)配置。具有供電的前可移除存儲器端口允許獨立式自動化設(shè)備在沒有來自現(xiàn)場的220V AC或24V AC/DC供電的情況下完成配置。供電解決方案還具有保護電路以避免低帶載能力，所述低帶載能力可引起對電子元件的損壞或者不確定的配置錯誤。
[0025]第三，通過前面板中的可移除存儲器端口(例如USB)，用戶可以容易地將獨立式自動化設(shè)備與PC相連接。在PC配置界面中，可通過直接輸入選項或數(shù)字容易地配置獨立式自動化設(shè)備中的所有功能。配置之后，自動化設(shè)備可與PC斷開連接并且執(zhí)行過程控制和監(jiān)控功能。
[0026]第四，通過前面板中的可移除存儲器端口，過程數(shù)據(jù)可傳輸至PC界面以用于監(jiān)控和分析。用戶可根據(jù)過程歷史趨勢來設(shè)置或改變控制參數(shù)。
[0027]第五，獨立式自動化設(shè)備通常在220V AV環(huán)境下用于工業(yè)過程控制。因此通道隔離是非常重要的，尤其是對可由用戶接觸的前面板可移除存儲器端口。本發(fā)明中，可移除存儲器與設(shè)備內(nèi)的MCU隔離，以使通用數(shù)據(jù)線可用并且不需要特殊的隔離數(shù)據(jù)線。
【附圖說明】
[0028]通過參照附圖對說明書中所描述的實施例進行詳細說明，本公開的上述特征以及其它特征會變得更加明顯，在全部附圖中，相同的附圖標記指示相同或相似的部件，其中:
[0029]圖1示意地示出根據(jù)本公開的實施例的獨立式自動化設(shè)備的框圖；
[0030]圖2示意地示出根據(jù)本公開的實施例的獨立式自動化設(shè)備的前面板；
[0031]圖3示意地示出根據(jù)本公開的實施例的獨立式自動化設(shè)備的電路圖的示例。
【具體實施方式】
[0032]下文中，將參照附圖通過實施例詳細地描述本公開所提供的解決方案?？衫斫獾厥?，這些實施例被呈現(xiàn)為，僅使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解和實施本公開，而不欲以任何方式限制本公開的范圍。
[0033]通常，權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語根據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域中它們的常規(guī)含義被解釋，除非此處另外明確地限定。對“一(a)/—(an)/該/所述[元件、設(shè)備、部件、構(gòu)件和步驟等]”的所有引用被開放地解釋為是指上述元件、設(shè)備、部件、構(gòu)件、單元和步驟等中的至少一個實例，不排除多個這樣的設(shè)備、部件、構(gòu)件、單元和步驟等，除非另外明確地陳述。此外，此處使用的不定冠詞“一(a)/—(an)”不排除多個這樣的步驟、單元、模塊、設(shè)備和對象等。
[0034]接下來，將參照圖1描述根據(jù)本公開的實施例的可被實施的獨立式自動化設(shè)備的框圖的示例。如圖1所示，獨立式自動化設(shè)備100包括可移除存儲器端口 101、可移除存儲器控制單元102、供電單元103和隔離單元104?？梢瞥鎯ζ鞫丝?101被配置為在設(shè)備100與裝置200 (例如計算機或手機)之間傳輸數(shù)據(jù)，所述裝置200也具有可移除存儲器端口。可移除存儲器控制單元102包括用于將可移除存儲器接口轉(zhuǎn)換為串行接口的信號轉(zhuǎn)換器112。供電單元103被配置為當設(shè)備100與現(xiàn)場電源斷開連接時，由裝置200向設(shè)備100供電。隔離單元104被配置為隔離供電。例如，可使用變壓器114來隔離供電。
[0035]根據(jù)本公開，用戶可容易地將獨立式自動化設(shè)備與計算機或手機相連接。在計算機或手機的配置界面中，可直接通過輸入選項或數(shù)字來容易地配置獨立式自動化設(shè)備的所有功能。配置之后，自動化設(shè)備可與計算機或手機斷開連接并且執(zhí)行過程控制和監(jiān)控功能。此外，過程數(shù)據(jù)可被傳輸至計算機或手機界面用于監(jiān)控和分析，并且用戶可以容易地設(shè)置或改變控制參數(shù)。
[0036]同時，本公開還提供供電解決方案，所述供電解決方案允許獨立式自動化設(shè)備在沒有來自現(xiàn)場的供電的情況下工作。所述供電解決方案還具有作為保護電路的隔離單元，以使通用數(shù)據(jù)線可用并且不需要特殊的隔離數(shù)據(jù)線。
[0037]此外，能夠通過計算機或手機對獨立式自動化設(shè)備進行配置、監(jiān)控和固件/特征更新。
[0038]此外，獨立式自動化設(shè)備還能夠可移除地嵌入到通常情況下在現(xiàn)場工作的機器的面板中。
[0039]應(yīng)當理解地是，上述配置僅是本公開的一個實施例，并且存在其它可能的方式來設(shè)置獨立式自動化設(shè)備100。根據(jù)本公開的實施例，隔離單元104還可包括磁耦合器124，以隔離信號。例如，磁耦合器124可以是單通道或雙通道數(shù)字隔離器1C，例如由Silicon Labs提供的SI8421。因此，可使信號和電力與獨立式自動化設(shè)備10