工业控制系统电缆的制作方法_2

文档序号:9526015阅读:来源:国知局
缆的装置进行验证的电路(例如,印刷电路板(PCB)、集成电路(1C)芯片、和/或其他电路)。这可以防止或减少将电缆插入不打算与那种特定电缆或电缆类型一起使用的装置的可能性(例如,防止或减少将低电压电缆插入高压装置的可能性)。例如,电缆与联接模块执行“握手”操作,以核实电缆与适当的和/或所需的装置匹配。在一些实施例中,比如发光二级管(LED)指示灯的指示器,被用于提供这种验证的通知。例如,多色LED和/或单色LED提供诊断信息,以指示验证的状态(例如,使用连续发光、不发光、闪烁,一种颜色用于一种状态,且另一种颜色用于另一种状态等)。
[0027]在一些实施例中,电缆可用于验证现场装置,比如使用接线盒与电缆连接的仪器。例如,电缆的电路可被用于验证仪器、仪器的类型、仪器的制造商等。以这种方式,可以防止或减少工业自动化设置中使用伪造设备。而且,电缆可以用于向比如控制器、输入/输出(I/O)模块、终端装置、现场装置等的设备验证自身。在一些实施例中,电缆便于在电缆和连接于该电缆的装置之间进行密码通信。例如,电缆可以在电缆和终端装置、现场装置等之间提供双向密码通信。此外,在一些实施例中,操作人员可以使用连接于网络的电缆获得关于比如仪器的现场装置的验证信息。
[0028]示例实施方式
[0029]现在参照图1至8,描述了电缆100。电缆100包括导线组件102,导线组件102具有关节104和通过套管108包束在一起的导线106。在一些实施例中,关节104绕套管108放置。例如,关节104形成为被连接器壳体卡握的两部分(例如,如图2所示)。在另外的实施例中,关节104与套管108整体地形成(例如,模制为套管108的一部分、与套管108共同模制等)。电缆100还包括具有连接器112的连接器组件110,连接器112具有用于导线106的连接头114。在一些实施例中,一个或多个的连接头114是键连接。连接头114沿着纵向轴线116布置(例如,如图3所示)。连接器组件110卡握导线组件102的端部118,且导线组件102的关节104枢转地连接于连接器组件110,以使导线组件102能够相对于连接器组件110在由连接器112的纵向轴线116和导线组件102的端部118限定的平面内铰接(例如,如图4A至4C所示)。在一些实施例中,连接器组件110包括卡握导线组件102的连接器壳体120。
[0030]连接器组件110和关节104可包括一个或多个制动爪,以阻止导线组件102相对于连接器组件110的移动。例如,关节104包括一个或多个缺口 122,该缺口被配置成与连接器组件110的一个或多个对应的齿124形成连接(例如,如图2所示)。然而,这种构造是通过示例的方式提供的,并不意味着限制本发明的公开。在其他实施例中,连接器组件110的一个或多个缺口可以被配置成与关节104的一个或多个对应的齿形成连接。此外,可以提供用于阻止导线组件102相对于连接器组件110移动的其他机构,包括但不必限于:重力致动杆、弹簧致动杆、弹簧加载的球轴承、板簧(例如,一片弹簧钢)等。
[0031]在一些实施例中,电缆100包括电路126,该电路被配置成向通过连接器112和/或通过其他连接器(比如电缆100另一端上的另一连接器)连接于电缆100的装置128验证电缆100。电路126还可用于验证通过连接器112和/或通过其他连接器(例如电缆100另一端上的另一连接器)连接于电缆100的装置128。在一些实施例中,电路126存储了与电缆100相关的唯一标识符130和/或安全证书132 (例如,如图5所示)。电路126可被配置成基于验证情况建立和/或阻止与连接于电缆100的装置128的连接。电缆100还可包括指示器(例如,指示灯134),以指示验证情况。
[0032]在一些实施例中,电缆100包括报警模块。在本发明公开的实施例中,该报警模块被配置成在对于电缆100和/或连接于电缆100的装置128来说满足条件和/或一组条件时,提供警报(例如,向操作人员)。例如,当电缆100和/或连接于电缆的装置128的验证情况被获得和/或失败时,由电路126产生警报。例如,电缆100与联接的装置128执行“握手”操作,以核实电缆100与适当和/或所需的装置匹配。如果不匹配,报警模块可用于向操作人员报警(例如,通过网络)。在一些实施例中,警报以电子邮件的形式提供给操作人员。在另外的实施例中,警报以文本信息的方式提供给操作人员。然而,这些警报是通过示例的方式提供的,并不意味只限制本发明的公开。在另外的实施例中,不同的警报提供给操作人员。此外,当对于验证程序来说满足条件时,可以提供多个警报给操作人员(例如,电子邮件和文本信息等)。还应当指出的是,对于包括(但不必限于)电缆故障、连接的装置故障的其他条件、电缆和/或连接的装置的各种错误条件等来说,可以由电路126提供警报。
[0033]电路126还可被配置成在电缆100和装置128之间加密通信。如图6所示,电缆100可以包括加密模块126。例如,一个或多个密码协议被用于在电缆100和装置128之间传递信息。这样的密码协议的示例包括,但不必限于:传输层安全(TLS)协议、安全套接层(SSL)协议等。例如,电缆100和装置128之间的通信可以使用HTTP安全(HTTPS)协议,其中HTTP协议层叠在SSL和/或TLS协议之上。
[0034]电缆100可以与过程控制系统200 —起使用。在本发明公开的实施例中,过程控制系统200使用通信控制架构来实现包括控制元件或子系统202的分布式控制系统,其中子系统被分布在整个系统的一个或多个控制器控制。例如,一个或多个I/O模块204连接于一个或多个控制模块206。过程控制系统200被配置成向和从I/O模块204传输数据。I/O模块204可包括输入模块、输出模块、和/或输入和输出模块。例如,输入模块可用于从过程中或现场的输入仪器接收信息,而输出模块可用于向现场的输出仪器传输指令。例如,I/O模块204可连接于过程传感器,比如用于测量天然气厂、精炼厂等的管道中压力的传感器。
[0035]在实施中,I/O模块204可被用于控制系统和收集应用中的数据,所述应用包括但不必限于:工业处理,比如制造、生产、发电、建造、和精炼;基础设施处理,比如水处理和分配、废水收集和处理、石油和天然气管线、电力传输和分配、风电场、大型通信系统;用于建筑物、机场、船只、空间站等的设施处理(例如,监视和控制加热、通风、和空调(HVAC)设备及能量消耗);大型园区工业处理厂,比如石油和天然气、精炼、化工、制药、食品和饮料、水和废水、纸浆和造纸、公用电力、采矿、金属;和/或关键基础设施。
[0036]在实施中,I/O模块204可被配置成将从传感器接收的模拟数据转换为数字数据(例如,使用模数转换器(ADC)电路等)。I/O模块204还可连接于电机且被配置成控制电机的一个或多个运行特性,比如电机速度、电机扭矩等。此外,I/O模块204可被配置成将数字数据转换为传输到电机的模拟数据(例如,使用数模转换器(DAC)电路等)。在实施中,一个或多个I/O模块204可包括通信模块,该通信模块被配置成用于通过通信子网进行通信,比如以太网总线、H1现场总线、过程现场总线(PR0FIBUS)、可寻址远程传感器高速通道(HART)总线、Modbus通讯协议等。此外,两个或更多个I/O模块204可被用于提供用于通信子网的容错和冗余连接。
[0037]每个I/O模块204可设有用于使一个I/O模块204区别于另一个I/O模块204的唯一标识符(ID)。在实施中,当连接于过程控制系统200时,I/O模块204通过它的ID而被识别。多个I/O模块204可与过程控制系统200 —起使用,以提供冗余。例如,两个或更多个I/O模块204可连接于传感器和/或电机。每个I/O模块204可包括一个或多个端口,该一个或多个端口提供了与包括有I/O模块204的硬件和电路等(比如印刷电路板(PCB)等)的物理连接头。例如,每个I/O模块204包括用于电缆100的连接头,该连接头将电缆100连接于I/O模块204中的印刷线路板(PWB)。
[0038]—个或多个I/0模块204可包括用于连接于其他网络的接口,所述其他网络包括但不必限于:广域蜂窝电话网络,比如3G蜂窝网络、4G蜂窝动网络、全球移动通信系统(GSM)网络;无线计算机通信网络,比如W1-Fi网络(例如,使用IEEE 802.11网络标准工作的无线LAN(WLAN));个人域网络(PAN)(例如,使用IEEE 802.15网络标准工作的无线PAN(ffPAN));广域网络(WAN);内部网;外部网;互联网;国际互联网等。此外,一个或多个的I/O模块204可包括用于将I/O模块204连接于计算机总线等的连接头。
[0039]控制模块206可用于监视和控制I/O模块204,和用于将两个或更多个I/O模块204连接在一起。在本发明公开的实施例中,当I/O模块204基于I/O模块204的唯一 ID而连接于过程控制系统200时,控制模块206可以更新路由表。此外,当使用多个冗余1/0模块204时,在数据被从I/O模块204接收和/或传输到I/O模块204时,每个控制模块206可进行关于I/O模块204的信息数据库的镜像操作
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