專利名稱：本質(zhì)安全的模塊化控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于進(jìn)行實(shí)時(shí)分布式控制的控制系統(tǒng)，更具體地，涉及一種在控制系統(tǒng)的主干線與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間提供本質(zhì)安全(inherently safe)的接口的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
自動(dòng)化工業(yè)系統(tǒng)具有監(jiān)測(cè)、控制和操作工業(yè)過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)干線與控制處理器通信，干線向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備傳送電力并在控制處理器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)信號(hào)(其可包括操作命令)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的每一個(gè)均通過(guò)接頭(spur)或分支連接附接到干線上?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在整個(gè)工業(yè)工廠中可以是分布式的，并且數(shù)據(jù)傳送速率基本上允許對(duì)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。針對(duì)分布式控制系統(tǒng)，已經(jīng)制定了標(biāo)準(zhǔn)化的電力和通信協(xié)議。例如，基金會(huì) (Foundation)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議是一種全數(shù)字、串行、雙向通信系統(tǒng)，其在雙絞線干線電纜上發(fā)送DC電力和信號(hào)，并且使得控制處理器能夠與多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通信并對(duì)其進(jìn)行控制。其他已知的分布式控制系統(tǒng)包括ftx)fibUS PA和基于以太網(wǎng)的控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可能位于存在火災(zāi)危險(xiǎn)的工廠的危險(xiǎn)區(qū)域。通過(guò)對(duì)危險(xiǎn)的性質(zhì)進(jìn)行等級(jí)劃分來(lái)標(biāo)識(shí)危險(xiǎn)區(qū)域。可燃?xì)怏w位于一級(jí)區(qū)域中，易燃粉塵位于二級(jí)區(qū)域中，易燃纖維和飛花位于三級(jí)區(qū)域中。零級(jí)區(qū)域是沒(méi)有火災(zāi)危險(xiǎn)的安全區(qū)域。還通過(guò)關(guān)于火災(zāi)危險(xiǎn)的級(jí)別的劃分和分區(qū)來(lái)標(biāo)識(shí)危險(xiǎn)區(qū)域。劃分1標(biāo)識(shí)其中火災(zāi)危險(xiǎn)持續(xù)存在的區(qū)域(分區(qū)0)或其中火災(zāi)危險(xiǎn)僅在正常操作期間存在的區(qū)域(分區(qū)1)。 劃分2標(biāo)識(shí)其中認(rèn)為不會(huì)發(fā)生火災(zāi)危險(xiǎn)的危險(xiǎn)區(qū)域(分區(qū)2)，但是如果危險(xiǎn)發(fā)生，該危險(xiǎn)也僅在短期內(nèi)存在。具有位于危險(xiǎn)區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的分布式控制系統(tǒng)可能是本質(zhì)安全的。本質(zhì)安全的控制系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為使得電氣故障期間所釋放的能量不足以在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)引起燃燒。整個(gè)控制系統(tǒng)中的電壓和電流被減小到將能量釋放限制在燃點(diǎn)以下。使用本質(zhì)安全的控制系統(tǒng)的問(wèn)題在于，系統(tǒng)中可用的有限電力可能不足以操作在系統(tǒng)中的所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(包括在安全區(qū)域中的那些)。已開發(fā)出了其他控制系統(tǒng)方案，其在仍然為危險(xiǎn)區(qū)域中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供本質(zhì)安全度的同時(shí)，提供足夠的電力來(lái)操作所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。在整體方案中，安全柵提供在從安全區(qū)域到危險(xiǎn)區(qū)域的過(guò)渡中。該安全柵提供了延伸到危險(xiǎn)區(qū)域中的有限數(shù)量的接頭，并且限制可用于接頭的電流量。有限的電流限制了可以附接在安全柵下游的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)量。對(duì)于許多工業(yè)工廠來(lái)說(shuō)，提供和連接大量單獨(dú)和分立的安全柵是昂貴的并且要占用大量空間。在(針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線開發(fā)的)FISCO方案中，系統(tǒng)被看作一個(gè)整體。系統(tǒng)的每個(gè)部分 (包括專用電源和連接)都必須滿足嚴(yán)格的限制。FISCO解決方案還需要工程分析，因此價(jià)格昂貴并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此，需要一種改進(jìn)的對(duì)控制系統(tǒng)的互連方案，其在仍然為危險(xiǎn)區(qū)域中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供本質(zhì)安全度的同時(shí)，使得控制系統(tǒng)能夠提供足夠的電力來(lái)操作所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，而無(wú)需分立的安全柵或者專用電源或連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種改進(jìn)的控制系統(tǒng)的互連方案，其在仍然為危險(xiǎn)區(qū)域中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供本質(zhì)安全度的同時(shí)，使得控制系統(tǒng)能夠提供足夠的電力來(lái)操作所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，而無(wú)需分立的安全柵或者專用電源或連接。本發(fā)明是一個(gè)模塊化互連系統(tǒng)，用于在控制處理器與位于危險(xiǎn)區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間傳送電力和數(shù)據(jù)，控制處理器沿分布式控制網(wǎng)絡(luò)的干線接收和傳送信號(hào)。 互連系統(tǒng)包括限定了底板的局域總線、連接到底板的干線模塊、以及附接到底板上的一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊。底板承載電力電源線和數(shù)據(jù)線。對(duì)于基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線兼容的互連系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，底板包括既運(yùn)送電力也運(yùn)送數(shù)據(jù)的兩個(gè)導(dǎo)體。一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊中的每一個(gè)包括將該現(xiàn)場(chǎng)模塊連接到底板的底板接口、將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可操作地連接到該現(xiàn)場(chǎng)模塊的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口、以及在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口與底板接口之間的本質(zhì)安全的連接，用于在底板接口與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口之間傳送電力和數(shù)據(jù)。干線模塊包括干線接口，其將耦合模塊連接到分布式控制網(wǎng)絡(luò)的干線；底板接口，其將耦合模塊連接到底板；以及干線接口與底板接口之間的連接，用于從干線接口向底板傳送電力并在干線接口與底板之間傳送數(shù)據(jù)，從而通過(guò)底板從網(wǎng)絡(luò)向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備傳送電力，并且通過(guò)底板在控制處理器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)信號(hào)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，底板是分段的底板。當(dāng)附加的現(xiàn)場(chǎng)模塊被添加到系統(tǒng)時(shí)，底板可根據(jù)需要而加長(zhǎng)。底板的使用提供了許多優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)模塊可以容易地添加，而無(wú)需添加分立的安全柵并且無(wú)需附加的工程分析。針對(duì)位于不同等級(jí)或劃分的危險(xiǎn)區(qū)域中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，可以將使用不同類型隔離電路的現(xiàn)場(chǎng)模塊附接到底板上。干線可以使連接到底板的模塊都能夠利用全功率，從而可以添加不具備本質(zhì)安全度的附加模塊，以將全功率傳遞到安全區(qū)域中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。其他類型的設(shè)備也可以被連接到底板并與控制系統(tǒng)相互作用。


隨著描述的進(jìn)行(尤其是結(jié)合示出了本發(fā)明的實(shí)施例的兩個(gè)附圖來(lái)進(jìn)行描述時(shí))，本發(fā)明的其他目的和特征將變得顯而易見。圖1示出了通過(guò)干線連接到控制處理器的根據(jù)本發(fā)明的模塊化控制系統(tǒng)；以及圖2示出了底板段和能夠附接到底板段的模塊部分。
具體實(shí)施例方式圖1示出了用于在控制處理器12與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備16a、16b、16c和16d之間傳送電力和數(shù)據(jù)的模塊化控制系統(tǒng)10，控制處理器12沿干線14接收并傳送信號(hào)。每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備16a-c 位于危險(xiǎn)區(qū)域18中。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備16d位于安全區(qū)域20中。所示控制系統(tǒng)10是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。
盡管示出了干線14從控制處理器12直接延伸到控制系統(tǒng)10，但是可能存在位于控制系統(tǒng)10的下游或者沿干線14位于控制處理器12與控制系統(tǒng)10之間的其他設(shè)備耦合器(未示出)或者類似于控制系統(tǒng)10的其他控制系統(tǒng)。也可以使用其他網(wǎng)絡(luò)拓?fù)??？刂葡到y(tǒng)10連接在干線14與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備16之間，并且從干線14向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備16傳送電力，并在干線14與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備16之間傳送數(shù)據(jù)信號(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備16可以是過(guò)程控制器、 測(cè)量設(shè)備、以及本領(lǐng)域所熟知的其他設(shè)備?？刂葡到y(tǒng)10包括將系統(tǒng)10連接到干線14的干線模塊22。干線模塊22連接到局域總線或底板對(duì)。所示底板M是現(xiàn)場(chǎng)總線兼容的，分別使用兩條線“ + ”線26和“-”線 28沿底板M從干線模塊22傳導(dǎo)DC電力以及沿底板M從/向干線模塊22傳導(dǎo)AC數(shù)據(jù)信號(hào)。底板M還包括屏蔽線四。附接到底板M上的是多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊30a、30b和30c。每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊30與位于危險(xiǎn)區(qū)域18中的各現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備16形成本質(zhì)安全的連接。還附接到底板M上的是附加的現(xiàn)場(chǎng)模塊32，其與位于安全區(qū)域20中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備16d形成非本質(zhì)安全的連接。所示模塊22、30和32可移動(dòng)地安裝在伸長(zhǎng)的支架或軌道34上，伸長(zhǎng)的支架或軌道34優(yōu)選地位于控制箱或其他外殼中。為了清楚起見，在圖1中，干線模塊22和現(xiàn)場(chǎng)模塊 30,32被畫成間隔開的，但是，應(yīng)該理解的是，這些模塊優(yōu)選地被相互緊挨地布置，以節(jié)省控制箱內(nèi)的空間。干線模塊22包括將干線模塊22連接到干線14的干線接口 36和將干線模塊22連接到底板M的底板接口 38。所示干線接口 36包括與現(xiàn)場(chǎng)總線干線14的各電線4h、42b 相連接的一組或一對(duì)端子40。接口 36與38之間的連接44通過(guò)干線接口 36從干線14向底板線沈、觀傳送電力，并通過(guò)干線接口 36和底板線沈、觀從/向干線14傳送數(shù)據(jù)。每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊30包括將現(xiàn)場(chǎng)模塊30連接到底板M的局域總線接口 46和將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接到現(xiàn)場(chǎng)模塊30的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口 48。所示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口 48包括與延伸至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的用于進(jìn)行數(shù)據(jù)和電力傳送的各電線相連接的一組或一對(duì)端子50。所示現(xiàn)場(chǎng)模塊30被規(guī)定為“單接頭”設(shè)備，即，每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊30連接到單個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。接口 46與48之間的連接52在兩個(gè)接口 46與48之間提供本質(zhì)安全的連接，下文中將進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。本質(zhì)安全的連接52將所連接的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與供危險(xiǎn)區(qū)域中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備使用的干線14有效地進(jìn)行隔
1 O所示現(xiàn)場(chǎng)模塊30a、30b和30c中的每一個(gè)包括不同類型的本質(zhì)安全的連接52?，F(xiàn)場(chǎng)模塊30a具有包括熔斷器M的能量限制連接52?，F(xiàn)場(chǎng)模塊30b具有磁隔離連接52，其使用耦合電感56 (例如變壓器的無(wú)源部件) 或者可選地使用模擬耦合電感的有源電路等效來(lái)對(duì)底板和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口 46、48進(jìn)行磁耦合。Mittel 的美國(guó)專利 5，093，642“Solid State Mutually Coupled Inductor”中公開了適用于此目的的這種有源電路，該專利通過(guò)弓I用的方式整體并入本文?，F(xiàn)場(chǎng)模塊30c具有結(jié)合了光隔離器58的光隔離連接52。根據(jù)需要，光隔離的現(xiàn)場(chǎng)模塊30c的設(shè)備接口可以被配置為與延伸至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的用于進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)墓饫w電纜進(jìn)行連接。可以提供分離的電力引線，從設(shè)備接口 48延伸到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，或者可以不通過(guò)底板M而獨(dú)立地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。附加的現(xiàn)場(chǎng)模塊32將底板M與位于安全區(qū)域中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接?，F(xiàn)場(chǎng)模塊32包括將現(xiàn)場(chǎng)模塊32連接到底板M的底板接口 62和將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接到現(xiàn)場(chǎng)模塊32的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口 64。所示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口 64包括與延伸至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的用于進(jìn)行數(shù)據(jù)和電力傳輸?shù)母麟娋€相連接的一組或一對(duì)端子66。優(yōu)選地，段保護(hù)器68位于接口 62與64之間。Kitchener 的 WIPO 國(guó)際公開號(hào)為 W02007/01(^89 的“Modular Fieldbus Segment Protector”中公開了可適用于此目的的模塊化段保護(hù)器的示例。根據(jù)需要，段保護(hù)器還可以提供用于能量限制模塊。所示現(xiàn)場(chǎng)模塊32是“單接頭”設(shè)備，即，現(xiàn)場(chǎng)模塊32連接到單個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備?？商鎿Q地，現(xiàn)場(chǎng)模塊32可以是“多接頭”設(shè)備，其可以連接兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、或更多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。 每個(gè)設(shè)備應(yīng)該由其各自的段保護(hù)器來(lái)保護(hù)。應(yīng)該理解的是，連接到局域總線M的本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)模塊30和非本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)模塊32的數(shù)量可以不同于圖1所示的數(shù)量，以將干線14連接到或多或少的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備16?？刂葡到y(tǒng)10的優(yōu)點(diǎn)在于，本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)模塊30和非本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)模塊32可以同時(shí)并且按照所需的不同數(shù)量被附接到底板M上。諸如底板可安裝的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(未示出)之類的其他類型的模塊可以被添加到底板24，以沿底板M通信或者通過(guò)干線模塊22 與干線14進(jìn)行通信。優(yōu)選地，干線模塊22、本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)模塊30、以及非本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)模塊32被設(shè)計(jì)為抵抗并防止由于本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)模塊30的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口 48與干線模塊22的干線接口或者與非本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)模塊32的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口 64之間的電壓蠕變(voltage creep)而引起的電火花。如圖1所示，干線模塊22和現(xiàn)場(chǎng)模塊30、32以相互緊挨的形式布置，并且沿著由軌道34限定的水平軸68擴(kuò)展。干線模塊22的端子組40和非本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)模塊32的每個(gè)端子組66位于干線模塊22或現(xiàn)場(chǎng)模塊32的上部豎直端。本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)模塊30的端子組50位于現(xiàn)場(chǎng)模塊30的下部豎直端。因此，即使本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)模塊30被夾在兩個(gè)非本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)模塊32之間，或者即使模塊30被夾在干線模塊22與非本質(zhì)安全的現(xiàn)場(chǎng)模塊32之間，本質(zhì)安全的端子50與非本質(zhì)安全的端子40和66也是間隔開的。底板M可以是伸長(zhǎng)的印刷電路板，或者可以被形成為沿軌道34延伸的導(dǎo)體。在優(yōu)選實(shí)施例中，底板M被形成為可分離的總線段70。參見圖2，其示出了底板段70和可以附接到底板段70上的模塊22、30、或32的外殼部分71的一部分。底板段70 卡鎖(snap)在軌道34上。每個(gè)底板段70包括一段底板總線M和連接器72，連接器72形成干線模塊22或要附接到底板段上的現(xiàn)場(chǎng)模塊30、32的底板接口的一部分。底板總線連接74和76位于底板段70的一側(cè)和底部。底板段70卡鎖在軌道34上，并且被推在一起來(lái)連接相鄰的總線連接器并形成使得所附接的段70的長(zhǎng)度得以擴(kuò)展的底板M。去除附接到底板段的現(xiàn)場(chǎng)模塊30、32的外殼部分71，在與相鄰段互連的軌道34上留下的段70與底板 24和剩余模塊是完整且可工作的。通過(guò)將底板段70卡鎖到軌道34上、推動(dòng)所添加的段來(lái)擠壓其他底板段、并將模塊的外殼71附接到所添加的底板段，可以將新的模塊添加到系統(tǒng)10。外殼部分71包括底板接口與模塊的剩余部件的配合部分?？蛇m用于本發(fā)明的、商業(yè)可獲得的分段的底板70是由本發(fā)明的受讓人W1Oenix Contact制造的T-BUS (商標(biāo))模塊化軌道總線。
盡管已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)該理解的是，其變型也是可行的，因此，本發(fā)明不限于以上明確的細(xì)節(jié)，落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的改變和修改都是有利的。
權(quán)利要求
1.一種模塊化互連系統(tǒng)，用于在控制處理器與位于危險(xiǎn)區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間傳送電力和數(shù)據(jù)，控制處理器沿分布式控制網(wǎng)絡(luò)的干線接收和傳送信號(hào)，所述系統(tǒng)包括底板、連接到底板的干線模塊、以及附接到底板上的一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊；所述底板包括沿底板運(yùn)送數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線和沿底板運(yùn)送電力的電源線；所述一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊中的每一個(gè)包括底板接口，其將該現(xiàn)場(chǎng)模塊連接到底板； 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口，其將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可操作地連接到該現(xiàn)場(chǎng)模塊；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口與底板接口之間的本質(zhì)安全的連接，其從底板接口向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口傳送電力并在底板接口與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口之間傳送數(shù)據(jù)；所述干線模塊包括干線接口，其將干線模塊連接到分布式控制網(wǎng)絡(luò)的干線；底板接口，將耦合模塊連接到底板；以及干線接口與底板接口之間的連接，其從干線接口向底板電源線傳送電力并在干線接口與底板數(shù)據(jù)線之間傳送數(shù)據(jù)，從而通過(guò)底板從網(wǎng)絡(luò)向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備傳送電力，并且通過(guò)底板在控制處理器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化系統(tǒng)，其中所述干線接口是現(xiàn)場(chǎng)總線干線接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化系統(tǒng)，其中干線模塊和一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊中的每一個(gè)均具有相對(duì)側(cè)，干線模塊和一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊相互緊靠地布置并沿第一軸延展。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化系統(tǒng)，其中干線模塊的干線接口包括將干線模塊連接到干線的端子組，并且一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊中的每一個(gè)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口包括將該現(xiàn)場(chǎng)模塊連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的端子組；并且干線模塊的端子組與現(xiàn)場(chǎng)模塊的端子組沿垂直于第一軸的第二軸被間隔開。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化系統(tǒng)，其中干線模塊和一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊中的每一個(gè)安裝在共同的軌道上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化系統(tǒng)，其中底板是T-BUS。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化系統(tǒng)，其中底板數(shù)據(jù)線和底板電源線包括傳導(dǎo)電力和數(shù)據(jù)二者的共同的一組兩條線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化系統(tǒng)，包括附加的模塊，附加的模塊包括將該附加的模塊連接到底板的底板接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化系統(tǒng)，包括對(duì)位于安全區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)附加的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行連接的一個(gè)或多個(gè)附加的現(xiàn)場(chǎng)模塊，每個(gè)附加的現(xiàn)場(chǎng)模塊包括底板接口，其將附加的現(xiàn)場(chǎng)模塊連接到底板；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口，其將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可操作地連接到現(xiàn)場(chǎng)模塊；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口與底板接口之間的非本質(zhì)安全的連接，其從底板接口向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口傳送電力并且在底板接口與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口之間傳送數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化系統(tǒng)，其中一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊中的每一個(gè)包括段保護(hù)器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化系統(tǒng)，其中干線模塊和一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)模塊中的每一個(gè)包括底板段和連接器，連接器用于將底板段連接到相鄰底板段，從而通過(guò)將附加的現(xiàn)場(chǎng)模塊添加到所述系統(tǒng)來(lái)擴(kuò)展所述底板。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化系統(tǒng)，其中一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的每一個(gè)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口與底板接口之間的本質(zhì)安全的連接包括下列中的至少一個(gè)電力限制電路、磁隔離電路、和光隔離電路。
全文摘要
一種用于在控制處理器與位于危險(xiǎn)區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間傳送電力和數(shù)據(jù)的模塊化系統(tǒng)，控制處理器沿分布式控制網(wǎng)絡(luò)的干線接收并傳送信號(hào)，該系統(tǒng)包括底板總線和連接到底板并將干線與底板互連的干線模塊。本質(zhì)安全的接頭模塊可移動(dòng)地附接到底板上。
文檔編號(hào)H02H9/00GK102204052SQ200980138251
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者布萊恩·詹姆斯·福格特, 布雷頓·尤金·赫爾弗里克, 戴維斯·馬修斯, 阿龍·理查德·克賴德爾 申請(qǐng)人:菲尼克斯電氣公司