特表 2024-524793 ＨＡＲＴ回路、及びその現場インタフェースの状態判断方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-09

(54)【発明の名称】ＨＡＲＴ回路、及びその現場インタフェースの状態判断方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 3/46 20150101AFI20240702BHJP

【ＦＩ】

H04B3/46

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023540857

(86)(22)【出願日】2022-06-17

(85)【翻訳文提出日】2023-07-04

(86)【国際出願番号】 CN2022099323

(87)【国際公開番号】W WO2023216362

(87)【国際公開日】2023-11-16

(31)【優先権主張番号】202210511096.2

(32)【優先日】2022-05-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】519279649

【氏名又は名称】上海辰竹儀表有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＳＨＡＮＧＨＡＩ ＣＨＥＮＺＨＵ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】許 敏

(72)【発明者】

【氏名】杜 剛

(72)【発明者】

【氏名】陳 建軍

(72)【発明者】

【氏名】張 春暉

(57)【要約】

本願は、ＨＡＲＴ回路、及びその現場インタフェースの状態判断方法を開示する。ＨＡＲＴ回路は、制御インタフェース、調節可能電源モジュール、第１ＨＡＲＴモジュール、隔離モジュール及び現場インタフェースを備え、第１ＨＡＲＴモジュールは、制御インタフェースに接続され、制御インタフェースに第１問合せ信号が入力されると、第１制御信号を生成するように構成され、調節可能電源モジュールは、制御インタフェース及び第１ＨＡＲＴモジュールにそれぞれ接続され、制御インタフェースに第１電源信号を出力し、第１制御信号に応答して第１電源信号を第１ＨＡＲＴ信号に変調するように構成され、隔離モジュールは、第１端が制御インタフェースに接続され、第１端の信号を隔離して隔離モジュールの第２端に結合するように構成され、現場インタフェースは、隔離モジュールの第２端に接続される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御インタフェース、調節可能電源モジュール、第１ＨＡＲＴモジュール、隔離モジュール及び現場インタフェースを備え、
前記第１ＨＡＲＴモジュールは、前記制御インタフェースに接続され、前記制御インタフェースに第１問合せ信号が入力されると、第１制御信号を生成するように構成され、
前記調節可能電源モジュールは、前記制御インタフェース及び前記第１ＨＡＲＴモジュールにそれぞれ接続され、前記制御インタフェースに第１電源信号を出力し、前記第１制御信号に応答して前記第１電源信号を第１ＨＡＲＴ信号に変調するように構成され、
前記隔離モジュールは、第１端が前記制御インタフェースに接続され、第１端の信号を隔離して前記隔離モジュールの第２端に結合するように構成され、
前記現場インタフェースは、前記隔離モジュールの第２端に接続される、
ハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサＨＡＲＴ回路。

【請求項2】

前記現場インタフェースと前記隔離モジュールの第２端との間に設けられ、前記現場インタフェースが第１返信信号を受信すると、前記第１返信信号を第２ＨＡＲＴ信号に変調して前記隔離モジュールの第２端に伝送するように構成される第２ＨＡＲＴモジュールをさらに備える、
請求項１に記載のＨＡＲＴ回路。

【請求項3】

前記第２ＨＡＲＴモジュールは、第１スイッチ管、第１レジスタ、第２レジスタ及び第１コンデンサを備え、
前記第１スイッチ管は、第１端が前記現場インタフェースに接続され、第１端がさらに前記第１コンデンサを経て前記第１スイッチ管の制御端に接続され、第２端が前記隔離モジュールの第２端に接続され、制御端が前記第１レジスタを経て前記隔離モジュールの第２端に接続され、制御端がさらに前記第２レジスタを経て第１スイッチ管の第２端に接続される、
請求項２に記載のＨＡＲＴ回路。

【請求項4】

前記隔離モジュールは、インバータユニット、トランス及び整流ユニットを備え、
前記インバータユニットは、第１端が前記隔離モジュールの第１端とされ、第２端が前記トランスの一次側に接続され、前記インバータユニットの第１端にアクセスされた直流信号を交流信号に変換し、且つ前記インバータユニットの第２端から前記トランスの一次側に伝送するように構成され、
前記トランスは、一次側と二次側との間の隔離及び結合を実現するように構成され、
前記整流ユニットは、第１端が前記トランスの二次側に接続され、第２端が前記隔離モジュールの第２端とされ、前記トランスの二次側の交流信号を整流処理し、整流処理後の電気信号を前記整流ユニットの第２端から出力するように構成される、
請求項２に記載のＨＡＲＴ回路。

【請求項5】

前記整流ユニットは、ブリッジ整流回路を備える、
請求項４に記載のＨＡＲＴ回路。

【請求項6】

前記第２ＨＡＲＴモジュールと前記現場インタフェースとの間に設けられ、前記現場インタフェースに出力する電圧又は電流レベルを制限するように構成される本質安全エネルギー制限ユニットをさらに備える、
請求項２に記載のＨＡＲＴ回路。

【請求項7】

前記第１ＨＡＲＴモジュールは、
制御端が前記制御インタフェースに接続され、第１端が前記調節可能電源モジュール及び第１給電端にそれぞれ接続され、第２端が第１接地端に接続される第２スイッチ管を備える、
請求項１に記載のＨＡＲＴ回路。

【請求項8】

前記調節可能電源モジュールは、
前記第２スイッチ管の第２端に接続される第１比較端、第１給電端に接続される第２比較端及び第１出力端を備え、前記第１比較端及び前記第２比較端に接続された電気信号の相対関係に基づいて対応する第２制御信号を出力するように構成される比較ユニットと、
出力端が前記制御インタフェースに接続され、入力端が前記第１給電端に接続され、制御端が前記第１出力端に接続され、前記第２制御信号に基づいて第１電源信号又は第１ＨＡＲＴ信号を出力するように構成される給電ユニットと、を備える、
請求項７に記載のＨＡＲＴ回路。

【請求項9】

前記給電ユニットは、
第１端が前記給電ユニットの入力端とされ、第２端が前記給電ユニットの出力端とされ、制御端が前記給電ユニットの制御端とされる第３スイッチ管をさらに備える、
請求項８に記載のＨＡＲＴ回路。

【請求項10】

第１過渡ダイオード、第１フィルターインダクタ、第２フィルターインダクタ及び第１ヒューズを備え、前記第１過渡ダイオードが前記制御インタフェースの２つのインタフェースの間に接続され、前記第１フィルターインダクタ及び第１ヒューズが前記制御インタフェースの第１インタフェースと前記調節可能電源モジュールとの間に直列され、前記第２フィルターインダクタが前記制御インタフェースの第２インタフェースと前記隔離モジュールの第１端との間に接続される第１インタフェース保護ユニットと、
第２過渡ダイオード、第３フィルターインダクタ及び第４フィルターインダクタを備え、前記第２過渡ダイオードが前記現場インタフェースの２つのインタフェースの間に接続され、前記第３フィルターインダクタが前記現場インタフェースの第１インタフェースと前記隔離モジュールの第２端との間に接続され、前記第４フィルターインダクタが前記現場インタフェースの第２インタフェースと前記隔離モジュールの第２端との間に接続される第２インタフェース保護ユニットとをさらに備える、
請求項１に記載のＨＡＲＴ回路。

【請求項11】

前記制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間に抵抗測定装置を介接させることと、
前記抵抗測定装置を利用して前記制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間の抵抗値を測定することと、
前記制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間の抵抗値とプリセット抵抗値との相対関係に基づいて、前記現場インタフェースに断線故障が出現したか否かを決定することと、を含む、
請求項１～１０のいずれか１項に記載のＨＡＲＴ回路の現場インタフェースの状態判断方法。

【請求項12】

前記した、前記制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間の抵抗値とプリセット抵抗値との相対関係に基づいて、前記現場インタフェースに断線故障が出現したか否かを決定することは、
前記制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間の抵抗が前記プリセット抵抗値よりも大きいか又は等しいと決定したことに応答して、前記現場インタフェースに断線故障が出現したと決定することと、
前記制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間の抵抗が前記プリセット抵抗値よりも小さいと決定したことに応答して、前記現場インタフェースが正常状態にあると決定することと、を含む、
請求項１１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０２２年５月１１日に中国専利局に出願され、出願番号２０２２１０５１１０９６．２で受理された中国特許出願の優先権を主張し、該出願の全ての内容は引用により本願に組み込まれている。

【0002】

本願の実施例は、計測制御技術に関し、たとえば、ＨＡＲＴ回路及びその現場インタフェースの状態判断方法に関する。

【背景技術】

【0003】

自動化程度の向上に伴い、産業現場のセンサの使用数も増えている。石油、化学工業、天然ガスなどの危険性の高い生産現場で、多くのセンサ及び位置決め弁は、制御システムと通信接続を実現する必要がある。

【0004】

生産現場と制御システムの所在する制御室との距離が遠く、且つセンサ及び位置決め弁の分布が分散しているため、従来の通信接続装置は、現場と制御室との通信を実現するために、４～２０ｍＡのアナログ電流信号を多く採用して信号を伝送する。

【0005】

従来の通信接続装置は、単一の制御又は検出機能しか実現できず、遠隔の双方向のインタラクションを行うことができず、機能が単一で、性能が悪いという問題が存在する。

【発明の概要】

【0006】

本願は、制御室と生産現場との双方向通信を実現し、ＨＡＲＴ回路の通信機能の応用シーンをより多様化させてＨＡＲＴ回路の性能を向上させるための、ハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサ（Ｈｉｇｈｗａｙ Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｒｅｍｏｔｅ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ、ＨＡＲＴ）回路及びその現場インタフェースの状態判断方法を提供する。

【0007】

第１態様において、本願の実施例は、
制御インタフェース、調節可能電源モジュール、第１ＨＡＲＴモジュール、隔離モジュール及び現場インタフェースを備え、
前記第１ＨＡＲＴモジュールは、前記制御インタフェースに接続され、前記制御インタフェースに第１問合せ信号が入力されると、第１制御信号を生成するように構成され、
前記調節可能電源モジュールは、前記制御インタフェース及び前記第１ＨＡＲＴモジュールにそれぞれ接続され、前記制御インタフェースに第１電源信号を出力し、前記第１制御信号に応答して前記第１電源信号を第１ＨＡＲＴ信号に変調するように構成され、
前記隔離モジュールは、第１端が前記制御インタフェースに接続され、第１端の信号を隔離して前記隔離モジュールの第２端に結合するように構成され、
前記現場インタフェースは、前記隔離モジュールの第２端に接続される、ＨＡＲＴ回路を提供する。

【0008】

第２態様において、本願の実施例は、
前記制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間に抵抗測定装置を介接させることと、
前記抵抗測定装置を利用して前記制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間の抵抗値を測定することと、
前記制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間の抵抗値とプリセット抵抗値との相対関係に基づいて、前記現場インタフェースに断線故障が出現したか否かを決定することと、を含む、第１態様の任意の前記ＨＡＲＴ回路の現場インタフェースの状態判断方法をさらに提供する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本願の実施例に係るＨＡＲＴ回路の構造模式図である。

【図2】本願の実施例に係る別のＨＡＲＴ回路の構造模式図である。

【図3】本願の実施例に係る更なるＨＡＲＴ回路の構造模式図である。

【図4】本願の実施例に係るＨＡＲＴ回路の現場インタフェースの状態判断方法のフローの模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本願の実施例における図面を参照し、本願の実施例における技術案を明確かつ完全に説明する。

【0011】

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲、並びに上記図面における用語「第１」、「第２」などは、特定の順序又は優先順位を説明することに用いられる必要がなく、類似する対象を区別するためのものである。このように使用されるデータは、ここで説明される本願の実施例がここで図示又は説明されるもの以外の順序で実施可能であるように、適切な場合において置き換えることができる、ことを理解すべきである。また、用語「含む」及び「有する」並びにこれらの如何なる変形も、排他的ではない包含をカバーすることを意図し、例えば、一連のステップ又はユニットの過程、方法、システム、製品又は機器を包含し、必ずしも明確に挙げられたそれらのステップ又はユニットに限定されず、明確に挙げられていない又はこれらの過程、方法、製品又は機器にとって固有である他のステップ又はユニットを包含してもよい。

【0012】

本願の実施例は、ＨＡＲＴ回路を提供し、図１は、本願の実施例に係るＨＡＲＴ回路の構造模式図であり、図１を参照し、ＨＡＲＴ回路１００は、制御インタフェース１０１、調節可能電源モジュール１０２、第１ＨＡＲＴモジュール１０３、隔離モジュール１０４及び現場インタフェース１０５を備え、第１ＨＡＲＴモジュール１０３は、制御インタフェース１０１に接続され、制御インタフェース１０１に第１問合せ信号が入力されると、第１制御信号を生成するように構成され、調節可能電源モジュール１０２は、制御インタフェース１０１及び第１ＨＡＲＴモジュール１０３にそれぞれ接続され、制御インタフェース１０１に第１電源信号を出力し、第１制御信号に応答して第１電源信号を第１ＨＡＲＴ信号に変調するように構成され、隔離モジュール１０４は、第１端が制御インタフェース１０１に接続され、第１端の信号を隔離して第２端に結合するように構成され、現場インタフェース１０５は、隔離モジュール１０４の第２端に接続される。

【0013】

そのうち、制御インタフェース１０１とは、制御室側に設けられたインタフェースであり、トランスミッタ監視装置又は位置決め弁監視装置が接続されてもよいし、診断装置が接続されてもよい。現場インタフェース１０５とは、生産現場側に設けられたインタフェースであり、トランスミッタ又は位置決め弁が接続されてもよい。調節可能電源モジュール１０２は、ＨＡＲＴ回路１００に内蔵された電源モジュールであり、可変電源を提供することができる。第１ＨＡＲＴモジュール１０３は、制御インタフェース１０１と現場インタフェース１０５との間のＨＡＲＴ通信を実現する通信モジュールであり、現場インタフェース１０５にアナログ信号が入力された状態で、制御インタフェース１０１と現場インタフェース１０５との間のＨＡＲＴ通信を実現することができる。第１問合せ信号とは、診断装置が制御インタフェース１０１に入力する、トランスミッタの運行状態を問い合わせるための通信信号である。

【0014】

たとえば、第１問合せ信号には、第１問合せ情報が含まれ、第１問合せ情報とは、制御室が現場インタフェース１０５に接続されたトランスミッタに送信する問合せ情報であり、トランスミッタは、第１問合せ情報に基づいて、対応する返信情報を現場インタフェース１０５に入力することができる。調節可能電源モジュール１０２は、第１電源信号を提供することができ、さらに第１ＨＡＲＴモジュール１０３の第１制御信号に基づいて第１電源を第１ＨＡＲＴ信号に変調することができ、そのうち、第１ＨＡＲＴ信号は、第１ＨＡＲＴモジュール１０３の第１制御信号に基づいて生成され、第１ＨＡＲＴ信号にも、第１問合せ情報が含まれる。隔離モジュール１０４は、第１端と第２端との間の隔離及び結合を実現することができ、隔離機能は、現場インタフェース１０５と調節可能電源モジュール１０２及び制御インタフェース１０１とを隔離することができ、現場インタフェース１０５に接続された装置が調節可能電源及び制御インタフェース１０１の影響を受けないことを保証することができ、さらに隔離モジュール１０４の両端の信号の相互伝送を実現することができる。例示的に、隔離モジュール１０４は、結合回路、変圧装置及び整流回路の組合せモジュールであってもよい。

【0015】

例示的に、一方で、現場インタフェース１０５にトランスミッタが接続される場合、トランスミッタの測定データを取得するために、制御室側は対応して、制御インタフェース１０１にトランスミッタ監視装置が接続されるようになってもよい。トランスミッタ監視装置は、制御インタフェース１０１に負荷抵抗が接続され、負荷抵抗における電気信号を検出することによってトランスミッタの測定データを決定可能なものである。現場インタフェース１０５にトランスミッタが接続される状態で、ＨＡＲＴ回路１００における調節可能電源モジュール１０２は、第１電源信号を出力し、たとえば、第１電源信号は、直流電圧であってもよい。第１電源信号は、負荷抵抗を経て隔離モジュール１０４の第１端に伝送される。隔離モジュール１０４の第２端は、現場インタフェース１０５に接続される。トランスミッタは、測定データに基づいて、現場インタフェース１０５に介接された抵抗を調節することができる。現場インタフェース１０５に接続された抵抗は隔離モジュール１０４の第２端の電気信号の変化に影響を与え、隔離モジュール１０４の第１端に結合され、そこで、制御インタフェース１０１に接続されたトランスミッタ監視装置は、負荷抵抗における電気信号を検出することによってトランスミッタの測定データに対する決定を実現することができる。たとえば、現場インタフェース１０５に接続されたトランスミッタの抵抗は隔離モジュール１０４の第２端と現場インタフェース１０５との間の４～１２ｍＡのアナログ電流信号の変化に影響を与え、隔離モジュール１０４の第１端に結合され、そこで、制御インタフェース１０１に接続されたトランスミッタ監視装置は、負荷抵抗を流れた４～１２ｍＡのアナログ電流を検出することによってトランスミッタの測定データに対する決定を実現することができる。

【0016】

また、トランスミッタがＨＡＲＴ回路１００によって制御インタフェース１０１に測定データを伝送すると同時に、制御室側において測定データに異常が出現したことを発見し、現場側におけるトランスミッタ状態又は他のデータについて問い合わせる必要があれば、制御インタフェース１０１に診断装置が接続されるようになってもよく、例示的に、診断装置は、ＨＡＲＴコミュニケータであってもよい。診断装置は、制御インタフェース１０１に第１問合せ信号を入力することができ、第１問合せ信号のパラメータは、診断装置によりリアルタイムに調節することができる。第１ＨＡＲＴモジュール１０３は、制御インタフェース１０１に接続され、第１問合せ信号に基づいて第１制御信号を生成することができる。調節可能電源モジュール１０２は、第１ＨＡＲＴモジュール１０３により生成された第１制御信号に基づいて第１電源信号を第１ＨＡＲＴ信号に変調して、隔離モジュール１０４の第１端に出力する。隔離モジュール１０４の第２端は、現場インタフェース１０５に接続され、現場インタフェース１０５に接続されたトランスミッタは、現場インタフェース１０５により出力された第１ＨＡＲＴ信号に基づいて対応する問合せ情報を決定することができる。現場インタフェース１０５に接続されたトランスミッタは、第１ＨＡＲＴ信号に応答して、現場インタフェース１０５に第２返信信号を入力することができる。診断装置は、制御インタフェース１０１により出力された第２返信信号に基づいてトランスミッタ状態又は他の関連データを取得することができる。例示的に、第１ＨＡＲＴ信号及び第２返信信号は、±０．５ｍＡの電流信号であってもよい。

【0017】

他方で、現場インタフェース１０５に位置決め弁が接続される場合、位置決め弁の具体的なパラメータを制御するために、制御室側は対応して、制御インタフェース１０１に位置決め弁監視装置が接続されるようになる。位置決め弁監視装置は、制御インタフェース１０１との間に可変電源が接続され、たとえば、可変電源は、直流電流源であってもよい。可変電源は、制御インタフェース１０１に、制御パラメータに対応する開度制御信号を入力することができる。現場インタフェース１０５に位置決め弁が接続される状態で、ＨＡＲＴ回路１００における調節可能電源モジュール１０２は、第１電源信号を出力する。第１電源信号に開度制御信号を重畳して得られる電流信号は、位置決め弁制御信号とされてもよく、位置決め弁制御信号は隔離モジュール１０４の第１端に伝送される。隔離モジュール１０４の第２端は、現場インタフェース１０５に接続される。位置決め弁は、現場インタフェース１０５により出力された位置決め弁制御信号に基づいて、具体的なパラメータを調節することができ、この過程における信号の伝送は、制御室側の現場の位置決め弁に対する制御を実現する。たとえば、位置決め弁監視装置は、制御インタフェース１０１に可変電流信号を輸送することができ、第１電源信号は、電圧信号であってもよく、第１電源信号は、可変電流信号の伝送能力を保証することができる。該可変電流信号は、４～２０ｍＡのアナログ電流信号で、隔離モジュール１０４を経て現場インタフェース１０５に伝送されてもよい。現場インタフェース１０５に接続された位置決め弁は、４～２０ｍＡのアナログ電流信号に基づいて具体的なパラメータを調節することができ、たとえば、具体的なパラメータは、位置決め弁の開き、位置決め弁の閉じ、又は／及び位置決め弁の開き量などのパラメータであってもよい。

【0018】

本実施例に係るＨＡＲＴ回路には制御インタフェース、調節可能電源モジュール、第１ＨＡＲＴモジュール、隔離モジュール及び現場インタフェースが設けられており、調節可能電源モジュールは、回路を形成するようにＨＡＲＴ回路に可変の電源を提供することができる。隔離モジュールは、制御インタフェースと現場インタフェースとの間に隔離及び結合を形成することにより、制御インタフェースに接続された機器及び電源による現場の機器の安全性への影響を防止することができ、制御インタフェースと現場インタフェースとの間のアナログ信号の伝送を完成することもでき、制御インタフェースに接続された機器の現場インタフェースに接続された機器に対する検出又は制御が実現される。第１ＨＡＲＴモジュールは、制御インタフェースにより入力された第１問合せ信号に基づいて第１制御信号を生成することができる。調節可能電源モジュールは、さらに第１制御信号に基づいて第１電源信号を第１ＨＡＲＴ信号に変調することができる。制御インタフェースに接続された機器が現場インタフェースに接続された機器を検出する場合、第１ＨＡＲＴモジュールは、制御インタフェースと現場インタフェースとの間のＨＡＲＴ通信を実現し、ＨＡＲＴ信号と回路におけるアナログ信号との重畳により、アナログ信号の伝送を踏まえて、制御室と生産現場との双方向通信を実現し、ＨＡＲＴ回路の通信機能の応用シーンをより多様化させ、ＨＡＲＴ回路の性能を向上させる。

【0019】

たとえば、図２は、本願の実施例に係る別のＨＡＲＴ回路の構造模式図であり、図２を参照し、前述した実施例を踏まえて、ＨＡＲＴ回路１００は、第２ＨＡＲＴモジュール２０１をさらに備え、第２ＨＡＲＴモジュール２０１は、現場インタフェース１０５と隔離モジュール１０４の第２端との間に設けられ、現場インタフェース１０５が第１返信信号を受信すると、第１返信信号を第２ＨＡＲＴ信号に変調して隔離モジュール１０４の第２端に伝送するように構成される。

【0020】

そのうち、第２ＨＡＲＴモジュール２０１は、制御インタフェース１０１と現場インタフェース１０５との間のＨＡＲＴ通信を実現するモジュールであり、制御インタフェース１０１にアナログ信号が入力された状態で、制御インタフェース１０１と現場インタフェース１０５との間のＨＡＲＴ通信を実現することができる。

【0021】

たとえば、第２ＨＡＲＴモジュール２０１は、現場インタフェース１０５に入力された第１返信信号を第２ＨＡＲＴ信号に変調し、隔離モジュール１０４の第２端に伝送することができる。隔離モジュール１０４は、第２端の第２ＨＡＲＴ信号を隔離モジュール１０４の第１端に結合して、現場インタフェース１０５に伝送することができる。現場インタフェース１０５に接続された診断装置は、第２ＨＡＲＴ信号に基づいて現場端に接続された位置決め弁のフィードバック情報を決定することができる。たとえば、第１返信信号には、交流電圧信号が含まれてもよく、交流電圧信号の電圧レベル及び周波数などのパラメータは、位置決め弁のリアルタイムパラメータに関連し、リアルタイムパラメータには、開閉状態及び開度などの状態パラメータが含まれてもよい。

【0022】

例示的に、位置決め弁監視装置がＨＡＲＴ回路１００によって現場インタフェース１０５に接続された位置決め弁を制御すると同時に、制御室が、位置決め弁の運行パラメータがプリセット条件を満たすか否かを判断するために、現場の位置決め弁の具体的な運行パラメータを決定する必要があれば、制御インタフェース１０１に診断装置が接続されるようになってもよい。たとえば、診断装置は、ＨＡＲＴコミュニケータであってもよい。診断装置は、交流電流源を備えてもよく、第２問合せ信号は、交流電流信号であってもよい。該交流電流源は、制御インタフェース１０１に第２問合せ信号を入力することができ、第２問合せ信号のパラメータは、診断装置によりリアルタイムに調節することができる。第２問合せ信号は、隔離モジュール１０４の結合を経て現場インタフェース１０５に伝送されて、位置決め弁に出力されてもよい。第２問合せ信号を受信した後、位置決め弁は、第２問合せ信号における問合せ情報に応答して、対応する第１返信信号を回答することができる。第２ＨＡＲＴモジュール２０１は、第１返信信号を第２ＨＡＲＴ信号に変調して隔離モジュール１０４の第２端に伝送することができる。隔離モジュール１０４は、その結合作用により、第２端の第２ＨＡＲＴ信号を隔離モジュール１０４の第１端に伝送することができる。これにより、第２ＨＡＲＴ信号は、制御インタフェース１０１を経て出力されることが可能である。例示的に、第２問合せ信号及び第２ＨＡＲＴ信号は、±０．５ｍＡの電流信号であってもよい。

【0023】

本実施例に係るＨＡＲＴ回路は、第２ＨＡＲＴモジュールが設けられたことにより、現場インタフェースに第１返信信号がアクセスされると、第１返信信号を第２ＨＡＲＴ信号に変調して、隔離モジュールの結合及び隔離を介して制御インタフェースに伝送することができ、複数のシーンでのＨＡＲＴ通信が実現され、位置決め弁の制御回路に応用でき、トランスミッタの監視回路にも応用でき、アナログ電流信号の伝送を踏まえて、双方向ＨＡＲＴ通信を実現し、ＨＡＲＴ回路の適用性を向上させる。

【0024】

たとえば、図３は、本願の実施例に係る更なるＨＡＲＴ回路の構造模式図であり、図３を参照し、前述した実施例を踏まえて、第２ＨＡＲＴモジュール２０１は、第１スイッチ管Ｔ２１、第１レジスタＲ２１、第２レジスタＲ２２及び第１コンデンサＣ２２を備え、第１スイッチ管Ｔ２１の第１端は、現場インタフェース１０５に接続され、第１スイッチ管Ｔ２１の第１端は、さらに第１コンデンサＣ２２を経て第１スイッチ管Ｔ２１の制御端に接続され、第１スイッチ管Ｔ２１の第２端は、隔離モジュール１０４の第２端に接続され、第１スイッチ管Ｔ２１の制御端は、第１レジスタＲ２１を経て隔離モジュール１０４の第２端に接続され、第１スイッチ管Ｔ２１の制御端は、さらに第２レジスタＲ２２を経て第１スイッチ管Ｔ２１の第２端に接続される。

【0025】

例示的に、現場インタフェース１０５に位置決め弁が接続される場合、位置決め弁の具体的なパラメータを制御するために、制御室側は対応して、制御インタフェース１０１に位置決め弁監視装置が接続されるようになる。位置決め弁監視装置は、制御インタフェース１０１との間に調節可能電源が接続され、たとえば、調節可能電源は、直流電流源であってもよい。調節可能電源は、制御インタフェース１０１に、制御パラメータに対応する開度制御信号を入力することができる。現場インタフェース１０５に位置決め弁が接続される状態で、ＨＡＲＴ回路１００における調節可能電源モジュール１０２は、第１電源信号を出力する。第１電源信号に開度制御信号を重畳して得られる電流信号は、位置決め弁制御信号とされてもよく、位置決め弁制御信号は隔離モジュール１０４の第１端に伝送される。隔離モジュール１０４の第２端は、現場インタフェース１０５に接続される。位置決め弁は、現場インタフェース１０５により出力された位置決め弁制御信号に基づいて、具体的なパラメータを調節することができ、この過程における信号の伝送は、制御室側の現場の位置決め弁に対する制御を実現する。たとえば、位置決め弁監視装置は、制御インタフェース１０１に可変電流信号を輸送することができ、第１電源信号は、電圧信号であってもよく、可変電流信号の伝送能力を保証することができる。該可変電流信号は、４～２０ｍＡのアナログ電流信号で、隔離モジュール１０４を経て現場インタフェース１０５に伝送されてもよい。現場インタフェース１０５に接続された位置決め弁は、４～２０ｍＡのアナログ電流信号に基づいて具体的なパラメータを調節することができ、たとえば、具体的なパラメータは、位置決め弁の開き、位置決め弁の閉じ、又は／及び位置決め弁の開き量などのパラメータであってもよい。

【0026】

現場インタフェース１０５に接続される位置決め弁を監視するか又は設ける必要がある場合、コミュニケータは制御インタフェース１０１の２つのインタフェース１＋と１－との間に接続され、制御インタフェース１０１において生じられた交流電流信号（即ち第２問合せ信号）は直接、隔離モジュール１０４の第１端に進入する。隔離モジュール１０４の結合及び隔離作用を経て、第２問合せ信号は、現場インタフェース１０５に接続された位置決め弁により受信される。返答として、現場インタフェース１０５に接続された位置決め弁において現場インタフェース１０５の第２インタフェース２－に第１返信信号を入力し、たとえば、第１返信信号は、交流電圧信号であり、該第１返信信号は、第１コンデンサＣ２２及び第２レジスタＲ２２によって第１スイッチ管Ｔ２１の制御端において分圧を形成することができる。該交流の分圧信号は、第１スイッチ管Ｔ２１を導通又はターンオフさせることで、結合電源点に交流信号を生じさせ、最後、隔離モジュール１０４は、該交流信号を隔離ユニットの第１端に結合して伝送して、制御インタフェース１０１から出力することができる。これにより、現場インタフェース１０５に接続された位置決め弁が回答したＨＡＲＴ信号は、診断装置により受信され、アナログ電流信号による位置決め弁の制御を踏まえて、制御室と位置決め弁との間の双方向ＨＡＲＴ通信を実現し、制御室と現場の位置決め弁との通信時効性を向上させる。

【0027】

たとえば、前述した実施例を踏まえて、引き続き図３を参照し、隔離モジュール１０４は、インバータユニット３０１、トランス３０２及び整流ユニット３０３を備え、インバータユニット３０１の第１端は、隔離モジュール１０４の第１端とされ、インバータユニット３０１の第２端は、トランス３０２の一次側Ｔ１に接続され、インバータユニット３０１は、インバータユニット３０１の第１端にアクセスされた直流信号を交流信号に変換し、且つインバータユニット３０１の第２端からトランス３０２の一次側Ｔ１に伝送するように構成され、トランス３０２は、一次側Ｔ１と二次側Ｔ２との間の隔離及び結合を実現するように構成され、整流ユニット３０３の第１端は、トランス３０２の二次側Ｔ２に接続され、整流ユニット３０３の第２端は、隔離モジュール１０４の第２端とされ、整流ユニット３０３は、トランス３０２の二次側Ｔ２の交流信号を整流処理して、整流処理後の電気信号を整流ユニット３０３の第２端から出力するように構成される。

【0028】

たとえば、インバータユニット３０１の第１端は、接続端及び第１接地端ＧＮＤ３を備え、そのうち、接続端は、隔離モジュール１０４の第１端とされ、制御インタフェース１０１に接続される。インバータユニット３０１の第２端は、トランス３０２の一次側Ｔ１に接続される。インバータユニット３０１は、第１端にアクセスされた直流信号を交流信号に変換して、トランス３０２の一次側Ｔ１に伝送することができ、それがさらに一次側Ｔ１のコイルを経てインバータユニット３０１に戻って第１接地端ＧＮＤ３を経て接地し、これにより、トランス３０２の一次側Ｔ１において回路が形成される。トランス３０２は、一次側Ｔ１と二次側Ｔ２との間の隔離及び電気信号の結合を実現することができ、例示的に、トランス３０２の一次側Ｔ１と二次側Ｔ２との変成比は、１：１であってもよい。整流ユニット３０３の第２端は、隔離モジュール１０４の第２端とされ、整流ユニット３０３は、トランス３０２の二次側Ｔ２の交流信号を、単相パルス信号に整流して整流ユニット３０３の第２端に伝送することができる。単相パルス信号の周波数は、トランス３０２の二次側Ｔ２の交流信号の周波数よりも小さく、例示的に、整流ユニット３０３は、ブリッジ整流回路Ｑを備えてもよく、ブリッジ整流回路Ｑの２つの入力端は、トランス３０２の二次側Ｔ２の両端にそれぞれ接続され、ブリッジ整流回路Ｑの２つの出力端は、現場インタフェースの２つのインタフェースにそれぞれ接続される。また、ブリッジ整流回路Ｑの２つの出力端は、それぞれ第２給電端ＶＣＣ２及び第２接地端ＧＮＤ２とされてもよく、第２給電端ＶＣＣ２の電源は、トランス３０２の結合により得られる。第２給電端ＶＣＣ２と第２接地端ＧＮＤ２との間には第１フィルターコンデンサＣ２３及び第２フィルターコンデンサＣ２１がさらに並列されてもよい。インバータユニット３０１、トランス３０２及び整流ユニット３０３の設置により、現場インタフェース１０５側と制御インタフェース１０１側との信号の隔離及び結合を実現し、電気信号の安定した伝送を保証し、現場インタフェース１０５に接続された機器の運行の安全を保証することができる。

【0029】

たとえば、前述した実施例を踏まえて、引き続き図３を参照し、第１ＨＡＲＴモジュール１０３は、第２スイッチ管Ｔ８を備え、第２スイッチ管Ｔ８の制御端は、制御インタフェース１０１に接続され、第２スイッチ管Ｔ８の第１端は、調節可能電源モジュール１０２及び第１給電端ＶＣＣ３にそれぞれ接続され、第２スイッチ管Ｔ８の第２端は、第１接地端ＧＮＤ３に接続される。調節可能電源モジュール１０２は、比較ユニットＵ１及び給電ユニット３０４を備え、比較ユニットＵ１は、第１比較端ａ、第２比較端ｂ及び第１出力端ｃを備え、第１比較端ａは、第２スイッチ管Ｔ８の第２端に接続され、さらにレジスタ及びコンデンサを経て設定給電端ＶＡＣに接続され、そのうち、設定給電端ＶＡＣの電圧レベルは、第１給電端ＶＣＣ３の電圧レベルと等しくない。第２比較端ｂは、第１給電端ＶＣＣ３に接続され、比較ユニットＵ１は、第１比較端ａ及び第２比較端ｂに接続された電気信号の相対関係に基づいて対応する第２制御信号を出力するように構成され、給電ユニット３０４の出力端は、制御インタフェース１０１に接続され、給電ユニット３０４の入力端は、第１給電端ＶＣＣ３に接続され、給電ユニット３０４の制御端は、第１出力端ｃに接続され、給電ユニット３０４は、第２制御信号に基づいて第１電源信号又は第１ＨＡＲＴ信号を出力するように構成される。

【0030】

たとえば、第２スイッチ管Ｔ８の制御端と制御インタフェース１０１の第１インタフェース１＋との間には、さらに第３レジスタＲ１８及び第２コンデンサＣ１５が直列され、第２スイッチ管Ｔ８の制御端と制御インタフェース１０１の第２インタフェース１－との間には、さらに第４レジスタが直列されている。制御インタフェース１０１に第１問合せ信号が入力される時、第１問合せ信号は、交流電圧信号であってもよく、第２スイッチ管Ｔ８の制御端において交流分圧を形成することで、分圧の波動に伴って導通又はターンオフされるように第２スイッチ管Ｔ８を制御することができる。第２スイッチ管Ｔ８の導通時、第１給電端ＶＣＣ３と第１接地端ＧＮＤ３との間にはパスが形成され、第２スイッチ管Ｔ８のターンオフ時、第１給電端ＶＣＣ３は比較ユニットＵ１の第１比較端ａに給電するため、比較ユニットＵ１の第１比較端ａの接地又は第１給電端ＶＣＣ３へのアクセスを実現する。比較ユニットＵ１は、第１比較端ａ及び第２比較端ｂに接続された電気信号の相対関係に基づいて対応する第２制御信号を出力することができ、第２制御信号は、デジタル信号、即ち「１」又は「０」であってもよい。たとえば、第１比較端ａ及び第２比較端ｂに接続された電圧レベルが等しければ、比較ユニットＵ１は「０」を出力し、第１比較端ａ及び第２比較端ｂに接続された電圧レベルが等しくない、又は差の値がプリセット値を超えれば、比較ユニットＵ１は「１」を出力する。給電ユニット３０４は、第３スイッチ管Ｔ６、第１ダイオードＤ５、電源フィルターインダクタＬ１及び少なくとも１つの電源フィルターコンデンサをさらに備え、第３スイッチ管Ｔ６の第１端は、給電ユニット３０４の入力端とされ、第３スイッチ管Ｔ６の第２端は、給電ユニット３０４の出力端とされ、第３スイッチ管Ｔ６の制御端は、給電ユニット３０４の制御端とされる。第１ダイオードＤ５は、第１接地端ＧＮＤ３と第３スイッチ管Ｔ６の第２端との間に接続され、電源の出力方向を決定することができる。電源フィルターインダクタＬ１は、第３スイッチ管Ｔ６の第２端に接続され、出力電源に対してフィルタリング作用を果たすことができる。第３スイッチ管Ｔ６は、第２制御信号に基づいて導通又はターンオフすることができる。制御インタフェース１０１に第１問合せ信号がアクセスされていない場合、第２スイッチ管Ｔ８は、持続的にターンオフされ、且つ第３スイッチ管Ｔ６は、持続的に導通されており、調節可能電源モジュール１０２は、第１電源信号を出力し、第１電源信号は、第１電源端により出力される電気信号である。制御インタフェース１０１に第１問合せ信号がアクセスされる場合、第２スイッチ管Ｔ８は、第１問合せ信号の周波数に基づいて導通及びターンオフの状態を切り替えて、対応する第３スイッチ管Ｔ６も第２制御信号に基づいて導通及びターンオフの状態を切り替えることで、第１電源信号を第１ＨＡＲＴ信号に変調して、第３スイッチ管Ｔ６の第２端を介して出力する。

【0031】

例示的に、ＨＡＲＴ回路１００がアナログ電流信号のアクセス機能を実現する（即ち、制御室がトランスミッタの測定値を採取する）時、制御インタフェース１０１の２つのインタフェース１＋と１－との間には負荷抵抗が接続され、現場インタフェース１０５の２つのインタフェース２＋及び２－には現場の温度又は圧力トランスミッタ（抵抗値が測定値に関連する可変抵抗としてみなされてもよい）が接続される。アナログ電流信号の伝送方向は、現場インタフェース１０５から隔離モジュール１０４を介して制御インタフェース１０１に伝送するというものである。この時、第２スイッチ管Ｔ８がターンオフされているため、比較ユニットＵ１は第３スイッチ管Ｔ６の制御端に高レベルを出力し、第３スイッチ管Ｔ６の導通を保証し、そこで、調節可能電源モジュール１０２は制御インタフェース１０１の第１インタフェース１＋に第１電源信号を出力し、第１電源信号は、第１電源端により出力される直流電圧信号である。第１電源信号は順次、負荷抵抗、インバータユニット３０１及びトランス３０２の一次側Ｔ１を経てインバータユニット３０１に接続された第１接地端ＧＮＤ３に接続され、電源回路が形成される。トランス３０２の二次側Ｔ２は、現場インタフェース１０５に接続された温度又は圧力トランスミッタに給電し、トランス３０２の二次側Ｔ２においても回路が形成される。温度又は圧力トランスミッタの測定値は現場インタフェース１０５に介接された抵抗値に影響を与え、現場インタフェース１０５を流れる４～１２ｍＡアナログ電流信号を変えることで、トランス３０２の二次側Ｔ２を流れる電気信号を変える。トランス３０２の一次側Ｔ１及び二次側Ｔ２の電気信号が互いに結合されるため、負荷抵抗を流れる４～１２ｍＡのアナログ電流信号を検出することによって温度又は圧力トランスミッタの測定値を取得することができる。

【0032】

ＨＡＲＴ回路１００がアナログ電流信号のアクセス機能を実現すると同時に、現場インタフェース１０５に接続された温度又は圧力トランスミッタを監視するか又は設ける必要があれば、制御インタフェース１０１の２つのインタフェース１＋と１－との間には調節可能な交流電圧源が接続されてもよく、交流電圧源により生じられた交流信号は第３レジスタＲ１８、第２コンデンサＣ１５及び第４レジスタを経て分圧を形成する。交流分圧信号は、第２スイッチ管Ｔ８を機能させることができ、第２スイッチ管Ｔ８の導通及びターンオフは、比較ユニットＵ１の第１比較端ａに接続された電圧レベルに影響を与える。比較ユニットＵ１は、第１比較端ａと第２比較端ｂとの相対関係を比較して第３スイッチ管Ｔ６の導通及びターンオフを制御する。調節可能電源ユニットは、デューティ比が交流電圧源に関連する電圧信号（即ち、第１ＨＡＲＴ信号）を出力し、負荷抵抗によってインバータユニット３０１に伝送することができる。トランス３０２及び整流ユニット３０３を介して現場インタフェース１０５に伝送し、このようにして、第１ＨＡＲＴ信号は、現場の温度又は圧力トランスミッタにより受信される。回答として、温度又は圧力トランスミッタは、現場インタフェース１０５に１つの交流電流信号を入力することにより第１ＨＡＲＴ信号に回答することができる。

【0033】

ＨＡＲＴ回路１００がアナログ電流信号の出力機能を実現する（即ち、制御室が現場の位置決め弁を制御する状態である）時、制御インタフェース１０１の２つのインタフェース１＋と１－との間には調節可能な直流電流源が接続され、現場インタフェース１０５の２つのインタフェース２＋と２－との間には位置決め弁が接続される。アナログ電流信号の伝送方向は、制御インタフェース１０１から隔離モジュール１０４を介して現場インタフェース１０５に接続された位置決め弁に伝送するというものである。この時、第２スイッチ管Ｔ８がターンオフされているため、比較ユニットＵ１は、第３スイッチ管Ｔ６の制御端に高レベルを出力し、第３スイッチ管Ｔ６の導通を保証し、そこで、調節可能電源モジュール１０２は、制御インタフェース１０１の第１インタフェース１＋に第１電源信号を出力し、第１電源信号は、第１電源端により出力される直流電圧信号であり、調節可能な直流電流源に電源を提供する。直流電流源により出力される電流は即ち、アナログ電流信号である。アナログ電流信号は、インバータユニット３０１の第１端に伝送され、インバータユニット３０１の調節を経てからトランス３０２の一次側Ｔ１を経てインバータユニット３０１に接続された第１接地端ＧＮＤ３に戻る。このように、アナログ電流信号はトランス３０２の二次側Ｔ２に接続された整流ユニット３０３に結合され、現場インタフェース１０５により位置決め弁に流入して伝送を完成する。

【0034】

ＨＡＲＴ回路１００がアナログ電流信号の出力機能を実現すると同時に、現場側の位置決め弁を監視するか又は設ける必要があれば、制御端には調節可能な交流電流源が接続される。交流電流源により生じられた交流信号は直接、隔離モジュール１０４に進入し、このようにして、第２問合せ信号は、現場インタフェース１０５に接続された位置決め弁により受信される。位置決め弁は、現場インタフェース１０５における第２インタフェースによって１つの交流電圧信号を回答信号として入力する。該交流電圧信号は、第１コンデンサＣ２２及び第２レジスタＲ２２によって第１スイッチ管Ｔ２１の制御端において分圧を形成する。交流の分圧信号は、第１スイッチ管Ｔ２１を導通及びターンオフさせることで、第３電源端に交流信号を生じさせ、最後に、交流信号を、整流ブリッジ及びトランス３０２を介してトランス３０２の一次側Ｔ１に伝送し、このようにして、制御インタフェース１０１は、第２問合せ信号に回答する第２ＨＡＲＴ信号を受信することができる。

【0035】

本実施例に係るＨＡＲＴ回路は、調節可能電源回路に比較ユニット及び第３スイッチ管が設けられ、第１ＨＡＲＴモジュールに第２スイッチ管が設けられ、スイッチ管と比較ユニットとの間の接続関係により、第１問合せ信号に基づいて電源を変調するという機能を実現し、制御側と現場側に接続されたトランスミッタとの間の双方向ＨＡＲＴ通信を完成する。第２ＨＡＲＴモジュールに、現場インタフェースにより入力された交流電圧信号に基づいて導通又はターンオフすることができる第１スイッチ管が設けられることにより、第１返信信号に基づいて第２ＨＡＲＴ信号を変調するという作用を実現し、制御側と現場側に接続された位置決め弁との双方向通信を完成し、ＨＡＲＴ回路を多種の応用シーンに適合させ、ＨＡＲＴ回路の適用性を向上させる。

【0036】

たとえば、前述した実施例を踏まえて、引き続き図３を参照し、ＨＡＲＴ回路１００は、本質安全エネルギー制限ユニット３０５をさらに備え、本質安全エネルギー制限ユニット３０５は、第２ＨＡＲＴモジュール２０１と現場インタフェース１０５との間に設けられ、本質安全エネルギー制限ユニット３０５は、現場インタフェース１０５に出力される電圧又は電流レベルを制限するように構成される。

【0037】

たとえば、ＨＡＲＴ回路１００はよく石油、天然ガス又は他の危険化学品の生産処理現場に応用されるので、電気信号の伝送が危険化学品の爆燃を引き起こしやすいが、本質安全エネルギー制限ユニット３０５は、現場インタフェース１０５により出力される電圧及び電流レベルを制限して防爆作用を果たし、ＨＡＲＴ回路１００の安全性を向上させることができる。

【0038】

たとえば、前述した実施例を踏まえて、引き続き図３を参照し、ＨＡＲＴ回路１００は、第１インタフェース保護ユニット３０６及び第２インタフェース保護ユニット３０７をさらに備え、第１インタフェース保護ユニット３０６は、第１過渡ダイオードＴＶＳ２、第１フィルターインダクタＬ２、第２フィルターインダクタＬ３及び第１ヒューズＦ１０を備え、第１過渡ダイオードＴＶＳ２は、制御インタフェース１０１の２つのインタフェース１＋と１－との間に接続され、第１フィルターインダクタＬ２及び第１ヒューズＦ１０は、制御インタフェース１０１の第１インタフェース１＋と調節可能電源モジュール１０２との間に直列され、第２フィルターインダクタＬ３は、制御インタフェース１０１の第２インタフェース１－と隔離モジュール１０４の第１端との間に接続され、第２インタフェース保護ユニット３０７は、第２過渡ダイオードＴＶＳ１０、第３フィルターインダクタＬ２１及び第４フィルターインダクタＬ２２を備え、第２過渡ダイオードＴＶＳ１０は、現場インタフェース１０５の２つのインタフェース２＋と２－との間に接続され、第３フィルターインダクタＬ２１は、現場インタフェース１０５の第１インタフェース２＋と隔離モジュール１０４の第２端との間に接続され、第４フィルターインダクタＬ２２は、現場インタフェース１０５の第２インタフェース２－と隔離モジュール１０４の第２端との間に接続される。

【0039】

たとえば、第１過渡ダイオードＴＶＳ２及び第２過渡ダイオードＴＶＳ１０は、外部接続された電気信号におけるサージ信号のＨＡＲＴ回路１００への損壊を防止することができる。第１ヒューズＦ１０は、過電流による回路の損壊を防止することができる。第１フィルターインダクタＬ２、第２フィルターインダクタＬ３、第３フィルターインダクタＬ２１及び第４フィルターインダクタＬ２２は、通信電気信号におけるクラッタをフィルタリングして除去して、ＨＡＲＴ通信信号の明瞭度を向上させることができる。また、トランス３０２の一次側Ｔ１とインバータユニット３０１との間には第２ヒューズＦ１１が設けられている。本質安全エネルギー制限ユニット３０５と整流ユニット３０３との間には第３ヒューズＦ２０が設けられており、現場側における回路の過電流による回路の損壊を防止することができる。

【0040】

本実施例に係るＨＡＲＴ回路は、制御インタフェース及び現場インタフェースにそれぞれ過渡ダイオード、フィルターインダクタ及びヒューズが接続されており、サージの損壊の防止、過電流の損壊の防止及び信号のクラッタのフィルタリング、除去という作用を果たし、ＨＡＲＴ回路の安全性をさらに向上させ、ＨＡＲＴ回路の寿命を延長させることができ、さらに、通信品質を向上させることができる。

【0041】

本願は、前述した任意の実施例における現場インタフェースに断線故障が出現したか否かを判断するためのＨＡＲＴ回路の現場インタフェースの状態判断方法をさらに提供する。図４は、本願の実施例に係るＨＡＲＴ回路の現場インタフェースの状態判断方法のフローの模式図であり、図４を参照し、ＨＡＲＴ回路の現場インタフェースの状態判断方法は、以下を含む。

【0042】

Ｓ４０１において、制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間に抵抗測定装置を介接させる。

【0043】

たとえば、制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間には抵抗測定装置が介接され、該抵抗測定装置は、トランスミッタ監視装置又は位置決め弁監視装置に集積可能であり、制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間の抵抗値をリアルタイムに測定することができる。

【0044】

Ｓ４０２において、抵抗測定装置を利用して制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間の抵抗を測定する。

【0045】

たとえば、抵抗測定装置を利用して制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間の抵抗を測定し、該抵抗値は、制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間に接続されたレジスタ、インダクタ、コンデンサ及び他の装置に関連し、トランスの二次側において形成された回路の抵抗値にも関連する。

【0046】

Ｓ４０３において、制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間の抵抗とプリセット抵抗値との相対関係に基づいて現場インタフェースに断線故障が出現したか否かを決定する。

【0047】

たとえば、プリセット抵抗値は、１つの値であってもよく、ＨＡＲＴ回路がとっている状態によって異なるプリセット値を設定してもよい。現場インタフェースとトランスミッタ又は位置決め弁との接続が切断された場合、即ち現場インタフェースにおける２つのインタフェースの間が切断状態にある場合、トランスの二次側に電流がないため、二次側におけるコイルに電流がなくなってしまう。この時、制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間は、高抵抗状態を呈し、この時の制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間の抵抗はプリセット抵抗値よりも大きく、電流源は制御インタフェースに入力できず、そこで、現場インタフェースの接続に問題が存在することを知ることができる。

【0048】

例示的に、制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間の抵抗がプリセット抵抗値よりも大きいか又は等しい場合、現場インタフェースに断線故障が出現したと決定される。制御インタフェースにおける２つのインタフェースの間の抵抗がプリセット抵抗値よりも小さい場合、現場インタフェースが正常状態にあると決定される。

【0049】

本願の実施例に係るＨＡＲＴ回路、及びその現場インタフェースの状態判断方法は、調節可能電源モジュールが回路を形成するようにＨＡＲＴ回路に可変の電源を提供することができる。隔離モジュールは、制御インタフェースと現場インタフェースとの間に隔離及び結合を形成することにより、制御インタフェースに接続された機器及び電源による現場の機器の安全性への影響を防止することができ、制御インタフェースと現場インタフェースとの間のアナログ信号の伝送を完成することもでき、制御インタフェースに接続された機器の現場インタフェースに接続された機器に対する検出又は制御が実現される。第１ＨＡＲＴモジュールは、制御インタフェースにより入力された第１問合せ信号に基づいて第１制御信号を生成することができる。調節可能電源モジュールは、さらに第１制御信号に基づいて第１電源信号を第１ＨＡＲＴ信号に変調することができる。制御インタフェースに接続された機器が現場インタフェースに接続された機器を検出する場合、第１ＨＡＲＴモジュールは、制御インタフェースと現場インタフェースとの間のＨＡＲＴ通信を実現し、ＨＡＲＴ信号と回路におけるアナログ信号との重畳により、アナログ信号の伝送を踏まえて、制御室と生産現場との双方向通信及びインタフェースの状態判断を実現し、現場でインタフェースの状態をチェックすることを回避し、ＨＡＲＴ回路の通信機能をより多様化させて、ＨＡＲＴ回路の性能を向上させ、現場の作業効率を向上させる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2023-07-04

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0014】

たとえば、第１問合せ信号には、第１問合せ情報が含まれ、第１問合せ情報とは、制御室が現場インタフェース１０５に接続されたトランスミッタに送信する問合せ情報であり、トランスミッタは、第１問合せ情報に基づいて、対応する返信情報を現場インタフェース１０５に入力することができる。調節可能電源モジュール１０２は、第１電源信号を提供することができ、さらに第１ＨＡＲＴモジュール１０３の第１制御信号に基づいて第１電源信号を第１ＨＡＲＴ信号に変調することができ、そのうち、第１ＨＡＲＴ信号は、第１ＨＡＲＴモジュール１０３の第１制御信号に基づいて生成され、第１ＨＡＲＴ信号にも、第１問合せ情報が含まれる。隔離モジュール１０４は、第１端と第２端との間の隔離及び結合を実現することができ、隔離機能は、現場インタフェース１０５と調節可能電源モジュール１０２及び制御インタフェース１０１とを隔離することができ、現場インタフェース１０５に接続された装置が調節可能電源及び制御インタフェース１０１の影響を受けないことを保証することができ、さらに隔離モジュール１０４の両端の信号の相互伝送を実現することができる。例示的に、隔離モジュール１０４は、結合回路、変圧装置及び整流回路の組合せモジュールであってもよい。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0015】

例示的に、一方で、現場インタフェース１０５にトランスミッタが接続される場合、トランスミッタの測定データを取得するために、制御室側は対応して、制御インタフェース１０１にトランスミッタ監視装置が接続されるようになってもよい。トランスミッタ監視装置は、制御インタフェース１０１に負荷抵抗が接続され、負荷抵抗における電気信号を検出することによってトランスミッタの測定データを決定可能なものである。現場インタフェース１０５にトランスミッタが接続される状態で、ＨＡＲＴ回路１００における調節可能電源モジュール１０２は、第１電源信号を出力し、たとえば、第１電源信号は、直流電圧であってもよい。第１電源信号は、負荷抵抗を経て隔離モジュール１０４の第１端に伝送される。隔離モジュール１０４の第２端は、現場インタフェース１０５に接続される。トランスミッタは、測定データに基づいて、現場インタフェース１０５に介接された抵抗を調節することができる。現場インタフェース１０５に接続された抵抗は隔離モジュール１０４の第２端の電気信号の変化に影響を与え、隔離モジュール１０４の第１端に結合され、そこで、制御インタフェース１０１に接続されたトランスミッタ監視装置は、負荷抵抗における電気信号を検出することによってトランスミッタの測定データに対する決定を実現することができる。たとえば、現場インタフェース１０５に接続されたトランスミッタの抵抗は隔離モジュール１０４の第２端と現場インタフェース１０５との間の４～２０ｍＡのアナログ電流信号の変化に影響を与え、隔離モジュール１０４の第１端に結合され、そこで、制御インタフェース１０１に接続されたトランスミッタ監視装置は、負荷抵抗を流れた４～２０ｍＡのアナログ電流を検出することによってトランスミッタの測定データに対する決定を実現することができる。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0021】

たとえば、第２ＨＡＲＴモジュール２０１は、現場インタフェース１０５に入力された第１返信信号を第２ＨＡＲＴ信号に変調し、隔離モジュール１０４の第２端に伝送することができる。隔離モジュール１０４は、第２端の第２ＨＡＲＴ信号を隔離モジュール１０４の第１端に結合して、制御インタフェース１０１に伝送することができる。制御インタフェース１０１に接続された診断装置は、第２ＨＡＲＴ信号に基づいて現場端に接続された位置決め弁のフィードバック情報を決定することができる。たとえば、第１返信信号には、交流電圧信号が含まれてもよく、交流電圧信号の電圧レベル及び周波数などのパラメータは、位置決め弁のリアルタイムパラメータに関連し、リアルタイムパラメータには、開閉状態及び開度などの状態パラメータが含まれてもよい。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0026】

現場インタフェース１０５に接続される位置決め弁を監視するか又は設ける必要がある場合、コミュニケータは制御インタフェース１０１の２つのインタフェース１＋と１－との間に接続され、制御インタフェース１０１において生じられた交流電流信号（即ち第２問合せ信号）は直接、隔離モジュール１０４の第１端に進入する。隔離モジュール１０４の結合及び隔離作用を経て、第２問合せ信号は、現場インタフェース１０５に接続された位置決め弁により受信される。返答として、現場インタフェース１０５に接続された位置決め弁において現場インタフェース１０５の第２インタフェース２－に第１返信信号を入力し、たとえば、第１返信信号は、交流電圧信号であり、該第１返信信号は、第１コンデンサＣ２２及び第２レジスタＲ２２によって第１スイッチ管Ｔ２１の制御端において分圧を形成することができる。該交流の分圧信号は、第１スイッチ管Ｔ２１を導通又はターンオフさせることで、結合電源点に交流信号を生じさせ、最後、隔離モジュール１０４は、該交流信号を隔離モジュール１０４の第１端に結合して伝送して、制御インタフェース１０１から出力することができる。これにより、現場インタフェース１０５に接続された位置決め弁が回答したＨＡＲＴ信号は、診断装置により受信され、アナログ電流信号による位置決め弁の制御を踏まえて、制御室と位置決め弁との間の双方向ＨＡＲＴ通信を実現し、制御室と現場の位置決め弁との通信時効性を向上させる。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0031】

例示的に、ＨＡＲＴ回路１００がアナログ電流信号のアクセス機能を実現する（即ち、制御室がトランスミッタの測定値を採取する）時、制御インタフェース１０１の２つのインタフェース１＋と１－との間には負荷抵抗が接続され、現場インタフェース１０５の２つのインタフェース２＋及び２－には現場の温度又は圧力トランスミッタ（抵抗値が測定値に関連する可変抵抗としてみなされてもよい）が接続される。アナログ電流信号の伝送方向は、現場インタフェース１０５から隔離モジュール１０４を介して制御インタフェース１０１に伝送するというものである。この時、第２スイッチ管Ｔ８がターンオフされているため、比較ユニットＵ１は第３スイッチ管Ｔ６の制御端に高レベルを出力し、第３スイッチ管Ｔ６の導通を保証し、そこで、調節可能電源モジュール１０２は制御インタフェース１０１の第１インタフェース１＋に第１電源信号を出力し、第１電源信号は、第１電源端により出力される直流電圧信号である。第１電源信号は順次、負荷抵抗、インバータユニット３０１及びトランス３０２の一次側Ｔ１を経てインバータユニット３０１に接続された第１接地端ＧＮＤ３に接続され、電源回路が形成される。トランス３０２の二次側Ｔ２は、現場インタフェース１０５に接続された温度又は圧力トランスミッタに給電し、トランス３０２の二次側Ｔ２においても回路が形成される。温度又は圧力トランスミッタの測定値は現場インタフェース１０５に介接された抵抗値に影響を与え、現場インタフェース１０５を流れる４～２０ｍＡアナログ電流信号を変えることで、トランス３０２の二次側Ｔ２を流れる電気信号を変える。トランス３０２の一次側Ｔ１及び二次側Ｔ２の電気信号が互いに結合されるため、負荷抵抗を流れる４～２０ｍＡのアナログ電流信号を検出することによって温度又は圧力トランスミッタの測定値を取得することができる。

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0032】

ＨＡＲＴ回路１００がアナログ電流信号のアクセス機能を実現すると同時に、現場インタフェース１０５に接続された温度又は圧力トランスミッタを監視するか又は設ける必要があれば、制御インタフェース１０１の２つのインタフェース１＋と１－との間には調節可能な交流電圧源が接続されてもよく、交流電圧源により生じられた交流信号は第３レジスタＲ１８、第２コンデンサＣ１５及び第４レジスタを経て分圧を形成する。交流分圧信号は、第２スイッチ管Ｔ８を機能させることができ、第２スイッチ管Ｔ８の導通及びターンオフは、比較ユニットＵ１の第１比較端ａに接続された電圧レベルに影響を与える。比較ユニットＵ１は、第１比較端ａと第２比較端ｂとの相対関係を比較して第３スイッチ管Ｔ６の導通及びターンオフを制御する。調節可能電源モジュールは、デューティ比が交流電圧源に関連する電圧信号（即ち、第１ＨＡＲＴ信号）を出力し、負荷抵抗によってインバータユニット３０１に伝送することができる。トランス３０２及び整流ユニット３０３を介して現場インタフェース１０５に伝送し、このようにして、第１ＨＡＲＴ信号は、現場の温度又は圧力トランスミッタにより受信される。回答として、温度又は圧力トランスミッタは、現場インタフェース１０５に１つの交流電流信号を入力することにより第１ＨＡＲＴ信号に回答することができる。

【国際調査報告】