总线网端接器的制作方法

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总线网端接器的制作方法
本发明涉及在总线网内提供端接使用的端接器,并且更具体地但不排他地涉及FieldbusH1或ProfibusPA端接器。

背景技术:
除非总线网的终端被适当地端接,否则这些网络中的信号反射可能引起诸如通信错误之类的问题。适当的端接涉及在总线网的每一端使用端接器装置,其用来吸收出现在网络中的信号以便防止反射。例如,在Fieldbus/Profibus网络中,每个总线区段/干线需要两个端接器,每一端一个,这两个端接器通常等效于串联连接的1μF电容器和100Ω电阻器。每个端接器既用来对总线电流分流以便使区段/干线上的电流信号保持在指定的水平内,又通过适当地与区段/干线的线路阻抗匹配防止信号反射。在Fieldbus/Profibus网络内,端接器可以包括独立的装置,或者可以合并到装置耦合器中,装置耦合器用来将现场总线装置经由支线连接至区段/干线。如果合并到装置耦合器中,开关布置通常也与端接器关联,以允许选择性实现端接器。只有装置耦合器连接在区段/干线的一端,提供所需的端接,所以根据装置耦合器在区段/干线上的位置,端接器可以根据需要启动/禁止。端接器可以被视作Fieldbus/Profibus区段/干线的终端必需的因此是一直存在的元件。然而,当前其功能局限于只提供所需的端接这一种。诸如Fieldbus/Profibus网络之类的总线网通常对复杂的、性能关键并且常常可能费用高和危险的工业系统/过程的操作/监测,呈现复杂/专业的配置。相应地,还要求复杂/专业的诊断分析。在网络的调试和后续的操作中出现诊断需求,各种各样的复杂的网络分析器装置可用于提供详细的诊断功能,并考虑可能出现的各种可能有问题的情况。目前,关于诸如Fieldbus/Profibus网络之类的总线网使用单独的复杂诊断装置。要求分开的步骤来获得、制备和使用已知的诊断分析器,并且诊断能力水平通常是不匹配的,与所需的诊断活动水平相比,常常过于复杂,功能过多,在这方面可以证明是不利的。因此可能将低效率引入到诊断过程中,还可能损坏潜在的成本有效性,特别是由于已知的诊断装置诸如已知的总线分析器是昂贵的。已知的总线分析器往往还要求受过专业训练的人员实施和使用,这又限制了其成本有效性,并且如果这些人员不容易找到,则可能限制部署这些分析器的容易度和速度。本发明寻求提供相比已知的这种端接器具有优势的网络总线端接器,还可以提供相比已知的这种网络/区段/干线有优势的总线网和总线网区段/干线。

技术实现要素:
根据本发明的一方面,提供了一种总线网端接器,所述总线网端接器包括总线网端接功能和诊断分析器。在端接器内提供的诊断功能程度与端接器本身一样作为区段/干线因此还作为总线网的固有特征提供,在这方面本发明可以证明是有利的。有利的是,诊断总线分析器被设置成提供关于区段/干线的基本信息。这些基本信息可以包括但不限于以下的一个或多个:区段电压、区段通信量和/或区段完整性。因此,本发明有利地允许不需要复杂的分析器的快速浏览诊断功能,以便确定是否可能出现任何初始问题。如果需要进一步的研究,则这可以通过单独的更复杂的分析器容易地执行。特别是由于基本的诊断功能是每个端接器内固有的,这又形成区段/干线的基本固有元件,所以本发明在区段/干线以及总线网的调试阶段中可以证明是特别有用的。因此,即便在总线网形成的最早的阶段,很容易进行立即的基本诊断,特别是对于特别适合网络调试阶段的基本采样分析。本发明的诊断总线分析器可以包括具有最少所需电子器件的基本的低功率微处理器,以提供所需的基本水平的总线分析。作为非详尽示例,总线分析器可以被设置成分析不管是高、低、噪声或缺少稳定性的干线电压。而且,总线分析器可以被设置成识别数据是否出现在区段/干线上,如果出现,则识别数据活动程度和/或传输方向。作为另外的示例,总线分析器可以被设置成确定数据信号幅值,还有数据信号宽度和/或抖动。作为又一另外的特征,可以提供附加的屏蔽短路指示。端接器还可以包括用户接口,所述用户接口可以包括任何适当的音频和/或可视化输出,诸如简单的LED输出装置或阵列。另外或者替代性地,端接器可以配置有总线,以屏蔽低阻抗条件指示器,并且其可以响应于例如隔离失去的检测,呈现从几个100KΩ一直到短路条件的值的阻抗。本发明的端接器还可以包括总线装置,总线装置还可以从主机装置寻址,和/或从单独的系统通过有线或无线连接寻址,并且如果适合,从任何所需的远程位置寻址。本发明的端接器可以合并到无论是在爆炸性环境或其它环境中的任何适当/所需的Fieldbus/Profibus区段/干线中。因此可以认识到,本发明的端接器可以包括提供在线诊断功能的线路阻抗端接器。具体地,本发明的分析器的基本、简单又高效的功能可以有利地保持原样,不会对成本有效性有任何影响,并且可能作为一种标准配件。本发明的这方面与通常以一次性方式装配的可能昂贵、不必要复杂的分析器相比是有利的,只需要想到特定的复杂的故障排除情形。附图说明参照附图只通过示例在本文后面进一步描述本发明,图中:图1是根据本发明的实施例的端接器装置的示意图;图2是设置在具有总线屏蔽的总线上的本发明的端接器装置的示意图,类似于图1的示意图;以及图3是使用诸如图1和图2的端接器装置的典型的现场总线区段/干线的示意图。具体实施方式首先看图1,图示了网络总线1的一个区段,诸如Fieldbus或Profibus系统的干线/区段,在该区段中一体地提供根据本发明的实施例的端接器4,在此示例中,端接器4包括诊断功能。图示的端接器4的示例包括与端接电容器11串联的端接电阻器10,两者都同样与可选的断开开关12串联,断开开关12如果存在的话,可以被选择性打开(到图1中图示的配置)以便从总线4断开端接器4的功能。提供分流电阻13以用于感测总线电流,分流电阻13将在下面关于图2更详细地讨论。作为本发明的一个重要特征,端接器4包括总线分析器20,总线分析器20通过电源21接收电力。要认识到,总线分析器被设置成提供不需要专业人员/人才就可以被快速和高效地部署的相对简单的总线分析。端接器4然后可以在任何所需时间例如在总线1的调试中,在初次使用中或者作为“故障排除”过程的一部分,或者甚至在总线上收发信号的规则/不规则控制周期中提供基本分析。此分析的结果然后可以通过任何适当形式的用户接口呈现。各个示例参照图1示出,但应当认识到可以以任何所需的数目和组合提供接口装置。在由图1提供的图示中,这些装置的示例是光指示器22、音频指示器23、显示屏24、无线电发射器25、替代性无线接口26和连接器插座28。因此要认识到,体现本发明的端接器4可以有利地包括总线1的一部分,并且根据需要可以远程访问。这种远程可访问性可以被设置成允许由分析器20执行总线分析器20和/或端接器功能和/或特定的诊断检查的选择的激活/去激活。端接器4因此具有提供特别在诸如Fieldbus或Profibus干线/区段之类的网络总线1的调试中有用的至少某种程度的诊断分析的固有能力。图2是与图1的示意图类似的示意图,不过在图2中还显示总线1的现场侧2,当电流由分流电阻器13感测时其当然具有相关性。根据总线-电流感测特性,在图2中图示分流电阻器13关于总线1的配置,并且还关于使用总线屏蔽3的总线1图示目前提及的此又一示例。以此方式,可以根据需要提供屏蔽隔离感测或电流测量之一。图3是使用诸如图1和图2的端接器4的端接器装置的完整的网络区段/干线1的示意表示。图示了完整的区段/干线1,相应的端接器装置4位于每一端以为该区段/干线提供所需的端接。另外的装置的示意表示通常使用例如Fieldbus区段/干线。即在图示的示例中,提供了分布式控制系统(DCS),即实际上为某种其它形式的控制器30,用于区段/干线1的Fieldbus电源31,功率调理器32,功率调理器32被设置成将数据叠加到区段/干线电源上,并防止相邻的终端装置(诸如现场单元33和/或屏蔽34和/或总线隔离器35)之间的串扰。当然,本发明不局限于前述的示例和实施例的细节。例如,可以根据需要提供任何适当的另外的端接和总线分析功能。关于图3的区段/干线1配置,区段/干线当然可以形成任何适当的信号收发网络的一部分,并且可以提供任何所需数目的本发明的端接器/分析装置4。如上文指出的,可以响应于装置4在区段/支线1上的位置,选择性启动这些装置4的端接功能。
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