[发明专利]用于在自动化技术中确定和/或监测化学或物理过程变量的现场设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于在自动化技术中确定和/或监测化学或物理过程变量的现场设备，其中，所述现场设备具有至少第一电子或电气组件和第二电子或电气组件。

背景技术

在自动化技术中，尤其是在过程自动化技术中，经常应用现场设备，所述现场设备用于获得和/或影响过程变量。用于获得过程变量的是传感器，比如，例如，填充水平测量设备、流量测量设备、压力和温度测量设备、pH值氧化还原电位测量设备、电导率测量设备等，其获得相应的过程变量：填充水平、流量、压力、温度、pH值和电导率。用于影响过程变量的是致动器，比如，例如，阀或泵，经由所述致动器，在管道的横截面中的液体流量或在容器中的填充水平能够改变。原则上，称作现场设备的是应用于过程附近并且传递或处理与过程相关的信息的所有设备。与本发明有关，现场设备因此还具体包括远程I/O（远程输入/输出）、无线适配器或者通常被布置在现场级的设备。大量这种现场设备由Endress+Hauser公司生产和提供。

作为规则，在现代过程工业中，在至少一个高级控制单元和现场设备之间的通信经由总线系统进行，所述总线系统比如例如Foundation或总线系统。总线系统既能够利用有线方式实施也能够利用无线方式实施。高级控制单元用于过程控制、过程可视化、过程监测以及现场设备的启动和维护，并且也称为配置/管理系统。在高级单元上独立运行的程序是操作或维护工具。这些工具包括例如Endress+Hauser集团公司的FieldCare工具，Fisher-Rosemount公司的Pactware工具、AMS工具，或西门子（Siemens）公司的PDM工具。在西门子公司的PCS7系统、ABB公司的Symphony系统、艾默生（Emerson）公司的Delta V系统中都可以找到这种集成在控制系统应用软件中的工具。术语“维护现场设备”指的是具体包括现场设备的配置和参数设置，但是也包括在现场设备中或在过程中为缺陷早期检测的目的而进行的诊断。

通常，在自动化技术中的现场设备的各个组件经由导电线彼此连接，并经由这种线供给能量。经由缆线的能量传输，相应地，经由基于导线的连接线的能量传输，具有如下缺点：

——有线EMC（电磁兼容）干扰经由缆线，相应地经由连接线直接行进到各个组件；以及

——在故障情况下，为避免在组件之间的过电压传递，所述组件必须由相应的功率限制措施保护。然而，这些所谓的Ex限制措施的缺点是，在正常运行时，其消耗本已稀缺的功率的大部分。

发明内容

本发明的目的是提供一种避免这些缺点的现场设备。

该目的通过以下特征实现，所述特征包括：第一组件具有能量发射天线或发射线圈，第二组件具有能量接收天线或接收线圈，其中，在所述两个组件之间存在预定距离，所述预定距离将所述第一组件和所述第二组件设置成彼此分开，其中所述距离至少部分地填充有电介质，其中，在从能量发射天线到能量接收天线的较大距离上通过相等谐振频率的谐振振荡电路进行无线能量传输，并且其中，所述能量发射天线被实施和/或布置成使其为所述第二组件连续提供能量或以预定时间间隔提供能量。

当所述现场设备被实施为使其适合在爆炸危险区域使用时是特别有利的。

本发明的解决方案绕开了上述有线能量传输的缺点。具体来说，本发明完全消除了基于有线的EMC干扰。利用已知的基于例如传统的具有铁心的变压器的电解耦，这是完全不可能的。相反，关于电源，本发明的现场设备具有完全的EMC隔离以及电隔离。这也有促进并简化了在爆炸危险区域的使用，因为消耗功率的Ex限制不是必须的。此外，本发明具有的优点在于，自动空间隔离还提供了环境解耦。