專利名稱：具有相連的傳感器或執(zhí)行器的自動化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有控制單元的自動化系統(tǒng)，至少一個傳感器或執(zhí)行器與所述控制單元相連，所述傳感器或執(zhí)行器與用于和所述控制單元相連的一個插頭相對應(yīng)，其中，設(shè)置有用于讀取RFID芯片上的數(shù)據(jù)的閱讀器，這些數(shù)據(jù)用于在所述控制單元中使用。
背景技術(shù)：
在WO 2005/015330A中公開了這種自動化系統(tǒng)。其涉及一種用于識別被動自動部件(特別是傳感器、執(zhí)行器和功率部件)的系統(tǒng)和方法。所述自動化系統(tǒng)具有用于讀取在RFID芯片上存儲的數(shù)據(jù)的閱讀器，這些數(shù)據(jù)用于在所述控制單元中使用。
此外，根據(jù)大量的應(yīng)用已知一種用于完成控制目標或執(zhí)行過程調(diào)節(jié)的自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)讀入傳感器和操作元件的值，并用內(nèi)部狀態(tài)將它們處理成對對執(zhí)行器的輸出值。一種現(xiàn)代的自動化系統(tǒng)相當(dāng)一部分是由軟件構(gòu)成，因而用戶可以將其與任務(wù)相匹配。
傳感器將諸如壓力、溫度、亮度等的物理量轉(zhuǎn)換為電學(xué)值。執(zhí)行器又將電能轉(zhuǎn)化成力、熱、光等等。所述自動化系統(tǒng)由處理單元和多個與所述傳感器和執(zhí)行器相連的組件組成。
不同傳感器和執(zhí)行器的數(shù)目非常大。為了不是對于每個傳感器或執(zhí)行器都必須開發(fā)一個特定的組件，根據(jù)它們的特性對它們進行概括。例如，大多數(shù)溫度傳感器是電阻。為了測量溫度，就測量取決于溫度的電阻。這樣該電阻值可以被換算成溫度值。這種換算可以已在所述組件內(nèi)實現(xiàn)，然而為此必須了解所述溫度傳感器的精確類型。傳感器或執(zhí)行器的類型借助于為此編寫的軟件通知所述組件硬件配置。
硬件配置具有兩個主要的任務(wù)。它將組件與傳感器和執(zhí)行器相匹配，并對于每個組件為處理單元提供要使用的地址。此外，它可以檢查參數(shù)化的組件是否真實存在。然而，僅在少數(shù)情形下檢驗是否也連接了正確的傳感器或執(zhí)行器。在更簡單的傳感器中(諸如用于溫度測量的熱或冷導(dǎo)體)，雖然可以在總體上檢驗電阻是否相連，但其溫度系數(shù)只能通過測量曲線確定。對于執(zhí)行器同樣是如此。是否在輸出端與10W電機或10kW電機相連，對控制來說就不會起任何作用，因為兩者都是由一個0V到10V的電壓控制的。所述電壓由調(diào)節(jié)器在電機上直接轉(zhuǎn)化成所期望的功率。還有以4mA至20mA的電流進行控制的執(zhí)行器。這兩種輸出形式的混淆可能具有災(zāi)難性的后果。
述控制不能檢驗是否連接了正確的傳感器或執(zhí)行器。所述硬件配置是困難且容易產(chǎn)生錯誤的。每個傳感器和執(zhí)行器都具有不同的特性。傳感器的制造商必須非常精確地工作，以便遵守所要求的公差。為此，在加工后進行校準，也就是說，用激光實現(xiàn)精細調(diào)整。因而，準確的線性傳感器十分昂貴。
在可以在所述自動化設(shè)備中輸入傳感器的特性曲線的情況下，可以實現(xiàn)更高的精度。然而，這也是十分煩瑣且容易產(chǎn)生錯誤的。對于每個傳感器，數(shù)據(jù)頁必須要與具體特性曲線一起提供，所述數(shù)據(jù)頁然后才可以輸入到所述自動化系統(tǒng)中。即使所述輸入電子地進行，例如借助于磁盤，也無法避免錯誤。即，該過程必須在組件更換(例如使用備件)時重復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，這樣改進上述類型的自動化系統(tǒng)以及用于運行這類系統(tǒng)的方法，使得可以更簡單地訪問存儲于RFID芯片內(nèi)的傳感器或執(zhí)行器的數(shù)據(jù)。
上述第一個技術(shù)問題是通過一種帶有控制單元的自動化系統(tǒng)解決的，至少有一個傳感器或執(zhí)行器與所述控制單元相連，所述傳感器或執(zhí)行器與用于和所述控制單元相連的一個插頭相對應(yīng)，其中，設(shè)置有用于讀出RFID芯片上的數(shù)據(jù)的閱讀器，這些數(shù)據(jù)在所述控制單元中使用。按照本發(fā)明，所述插頭具有RFID芯片，并且，在所述RFID芯片中存儲的數(shù)據(jù)是所述執(zhí)行器或傳感器的重要數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的自動化系統(tǒng)中，所述插頭通過導(dǎo)線與所述傳感器或執(zhí)行器牢固地相連接。
優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的自動化系統(tǒng)中，所述控制單元包含所述閱讀器。
優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的自動化系統(tǒng)中，所述閱讀器是所述控制單元內(nèi)的組件的組成部分。
本發(fā)明的另一個技術(shù)問題是通過一種用于運行自動化系統(tǒng)和控制單元的方法解決的，至少一個傳感器或執(zhí)行器與所述控制單元相連，所述傳感器或執(zhí)行器與用于和所述控制單元相連的一個插頭相對應(yīng)，其中，設(shè)置有用于讀出RFID芯片上的數(shù)據(jù)的閱讀器，這些數(shù)據(jù)在所述控制單元中使用。按照本發(fā)明，所述數(shù)據(jù)是所述傳感器或執(zhí)行器的重要數(shù)據(jù)，并且存儲在所述RFID芯片內(nèi)，所述RFID芯片設(shè)置在與所述傳感器或執(zhí)行器相對應(yīng)的插頭內(nèi)。


下面借助于附圖更詳細地解釋本發(fā)明的實施例。在附圖中圖1示出了第一種根據(jù)本發(fā)明的自動化系統(tǒng)以及與其相連的傳感器或執(zhí)行器，而圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的自動化系統(tǒng)的配置，所述自動化系統(tǒng)具有相連的傳感器或執(zhí)行器和可以配合在它們之間的閱讀器。
具體實施例方式
圖1示出了一種具有控制單元1的自動化系統(tǒng)，所述控制單元具有至少一個帶有集成的閱讀器5的組件6。該組件6與可以從外部接近所述控制單元1的連接套管7電連接。此外，在圖1中示出了通過導(dǎo)線8與一個插頭3牢固地相連接的傳感器或執(zhí)行器2。所述插頭3設(shè)置有RFID芯片4，該芯片存儲所述傳感器或執(zhí)行器2的重要數(shù)據(jù)，例如特征曲線。在將所述插頭3插入到所述連接套管7中的一個之后，可以由所集成的閱讀器5將重要數(shù)據(jù)讀出到所述控制單元1中。因此可以確保連接了正確的傳感器或執(zhí)行器2。參數(shù)化和校準完全自動和無故障地進行。另一優(yōu)點在于，在所述傳感器或執(zhí)行器2的制造中可以省略昂貴的校準，因為可以將組件6與所述傳感器或執(zhí)行器2相匹配，而不必將所述傳感器或執(zhí)行器2與所述組件6相匹配。在使用所述組件時，在沒有用戶的輔助的情況下在系統(tǒng)中采用新特性曲線。所述傳感器或執(zhí)行器2的替換可以由系統(tǒng)進行記錄。
作為附加效用，可以在保存曲線信息時以編碼形式證明提供的是原始組件。這樣就給仿制帶來了困難。
在圖2中示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有控制單元1的自動化系統(tǒng)的配置，所述控制單元1與傳感器或執(zhí)行器2電連接。所述控制單元1具有至少一個組件6，該組件通過向外引導(dǎo)的導(dǎo)線與用作連接裝置的連接套管7相連。另外，圖2示出兩個傳感器或執(zhí)行器2，它們通過導(dǎo)線與一個插頭3牢固地相連接。在所述兩個插頭3中的每一個中集成有RFID芯片4。在圖2中，上部示出了帶有與其相連的傳感器或執(zhí)行器2的自動化系統(tǒng)的正常運行，其中，所屬的插頭3插入到所述連接套管7中。圖2在下部示出了試運行(Inbetriebnahme)的狀態(tài)，其中，在插頭3和連接套管7之間配合有閱讀器5，以便讀出設(shè)置在RFID存儲器4內(nèi)的所述傳感器或執(zhí)行器2的重要數(shù)據(jù)并傳遞到所述組件6中。而且，以這種方式可以確定讀取正確的傳感器或執(zhí)行器2。這種技術(shù)方案的優(yōu)點在于，所述組件6不再包含閱讀器，并且不必相應(yīng)地改變布線。
此外，由根據(jù)圖1和圖2的設(shè)置帶來了一種運行自動化系統(tǒng)的方法，該自動化系統(tǒng)具有控制單元1，至少一個傳感器或執(zhí)行器2與所述控制單元相連。其中，所述傳感器或執(zhí)行器2的重要數(shù)據(jù)存儲在RFID芯片4內(nèi)，該芯片位于與所述傳感器或執(zhí)行器2相對應(yīng)的插頭3中?？梢越柚陂喿x器5將數(shù)據(jù)從所述RFID芯片4中讀出并隨后提供給所述控制單元1使用。
總而言之，RFID芯片4在傳感器或執(zhí)行器2的所述連接插頭3中的集成帶來了下述優(yōu)點-所述傳感器或執(zhí)行器2的認證；-該傳感器或執(zhí)行器的自動參數(shù)化；-所述系統(tǒng)的準確校準，和-所述傳感器或執(zhí)行器2的證明。
所述系統(tǒng)更易用、準確和可靠，其中，RFID芯片的成本是可以忽略不計的。
權(quán)利要求
1.一種帶有控制單元(1)的自動化系統(tǒng)，至少有一個傳感器或執(zhí)行器(2)與所述控制單元相連，所述傳感器或執(zhí)行器與用于和所述控制單元(1)相連的一個插頭(3)相對應(yīng)，其中，設(shè)置有用于讀出RFID芯片(4)上的數(shù)據(jù)的閱讀器(5)，這些數(shù)據(jù)在所述控制單元中使用，其特征在于，所述插頭(3)具有RFID芯片(4)，并且，在所述RFID芯片(4)中存儲的數(shù)據(jù)是所述執(zhí)行器或傳感器(2)的重要數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動化系統(tǒng)，其特征在于，所述插頭(3)通過導(dǎo)線(8)與所述傳感器或執(zhí)行器(2)牢固地相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動化系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元(1)包含所述閱讀器(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動化系統(tǒng)，其特征在于，所述閱讀器(5)是所述控制單元(1)內(nèi)的組件(6)的組成部分。
5.一種用于運行自動化系統(tǒng)和控制單元(1)的方法，至少一個傳感器或執(zhí)行器(2)與所述控制單元相連，所述傳感器或執(zhí)行器與用于和所述控制單元(1)相連的一個插頭(3)相對應(yīng)，其中，設(shè)置有用于讀出RFID芯片(4)上的數(shù)據(jù)的閱讀器(5)，這些數(shù)據(jù)在所述控制單元中使用，其特征在于，所述數(shù)據(jù)是所述傳感器或執(zhí)行器(2)的重要數(shù)據(jù)，并且存儲在所述RFID芯片(4)內(nèi)，所述RFID芯片設(shè)置在與所述傳感器或執(zhí)行器(2)相對應(yīng)的插頭(3)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有控制單元(1)的自動化系統(tǒng)，至少一個傳感器或執(zhí)行器(2)與所述控制單元相連。為與所述控制單元相連接，所述傳感器或執(zhí)行器(2)與一個具有RFID芯片(4)的插頭(3)相連接，該芯片帶有所述傳感器或執(zhí)行器(2)的重要數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)可以通過閱讀器(5)讀出，以便在所述控制單元(1)中使用。
文檔編號G05B19/418GK1971456SQ20061014943
公開日2007年5月30日 申請日期2006年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者蒂洛·奧佩特尼 申請人:西門子公司