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CN106133800B - 包括无线接口和至网络控制系统的总线系统的接口的显示设备 - Google Patents

包括无线接口和至网络控制系统的总线系统的接口的显示设备 Download PDF

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CN106133800B CN201580017069.8A CN201580017069A CN106133800B CN 106133800 B CN106133800 B CN 106133800B CN 201580017069 A CN201580017069 A CN 201580017069A CN 106133800 B CN106133800 B CN 106133800B
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Abstract

本发明涉及一种显示设备(10)，包括：无线接口(12)，其允许在显示设备和被配置为与显示设备进行通信的装置(14)之间的通信；至网络控制系统(20)的总线系统(18)的接口(16)，该显示设备被配置为总线系统中的总线从设备；多色显示元件(22)，用于显示至少一个站点(24,26,28,30)的操作状态；以及控制器(32)，被配置为控制多色显示元件并控制经由无线接口和总线系统接口的通信。

Description

包括无线接口和至网络控制系统的总线系统的接口的显示 设备
技术领域
本发明涉及包括无线接口和至网络控制系统的总线系统的接口的显示设备。
背景技术
德国专利申请DE 10 2006 009 979A1涉及用于与现场设备进行无线通信的设备，其具有用于特别地根据HART或PROFIBUS PA标准在自动化网络中进行有线通信的接口。为了能够将现场设备集成至自动化网络中，还提供了无线电模块，其将现场设备的有线通信转换成无线通信。
德国专利申请DE 10 2006 017 243A1涉及用于现场设备信号的无线传输的收发机。收发机具有用于无线通信的无线电接口和用于连接至现场设备或用于连接至评价设备的现场设备。在过程中，收发机被设计为转换无线电接口和现场设备接口之间的现场设备信号，即测量值或控制命令。
从德国实用新型DE 201 22 094U1已知包括用于自动化过程的操作状态的现场呈现的显示设备的现场设备。显示设备具有可改变外观的显示元件。显示元件可以具有用于照亮显示背景的可调节光颜色的光源并且可以由以发光颜色点亮显示背景的光源对状态指示信号作出反应，发光颜色指示当前由状态指示信号表示的操作状态。从德国专利申请DE 102012 106 923A1已知包括无线电模块和去激活功能的开关设备。关于开关设备的操作状态的信息可以经由无线电模块以无线地可获取的方式提供。可以在无线电模块上提供多色LED的形式的显示元件，该多色LED可以根据开关设备的操作参数来显示颜色。
发明内容
本发明的目标是提供包括无线接口的显示设备，其被设计用于在网络控制系统中使用。
该目标通过独立权利要求的内容实现。从属权利要求涉及本发明的进一步的实施例。
本发明基于以下思想：附加地以至网络控制系统的总线系统的接口来装备包括无线接口的显示设备，并配置该显示设备为总线系统中的总线从设备。借助于作为站点被集成至网络控制系统并且可以由总线主设备操作的这种显示设备，至网络控制系统的柔性接入点可以通过无线接口创建，该接入点使得能够经由移动通信装置(特别地例如便携式计算机、平板PC、移动电话、智能手机、PDA(个人数字助理)或数据眼镜)显示一个或多个站点的操作状态。多色显示元件使得可以特别地在没有额外技术辅助的情况下显示来自站点的非常重要的二进制信息，因而可以特别地可视地指示站点的关键操作状态，例如通过特定颜色图案和/或闪烁模式，而无线接口允许提供关于站点的另外的复杂信息，主要地，还允许在相对大的距离上，特别地将对应于站点的关键操作状态的数据传输至被配置为与显示设备进行通信的装置以用于在装置上分析和显示。此外，来自被配置为与显示设备进行通信的装置的命令可以经由无线接口接收，并且在显示设备中被处理(例如为了配置多色显示元件)，和/或可以经由总线系统接口传输至总线主设备24以用于处理。
在该过程中，关键操作状态可以例如是组件的故障或者由传感器寄存的测量值是否在指定参数之外。特别地，如果马达保护开关报告过载跳闸，则关键操作状态也可以存在。
本发明的实施例涉及一种显示设备，包括：无线接口，其允许在显示设备和被配置为与显示设备进行通信的装置之间的通信；至网络控制系统的总线系统的接口，显示设备被配置为总线系统中的总线从设备；多色显示元件，用于显示至少一个站点的操作状态；以及控制器，被配置为控制多色显示元件并控制经由无线接口和总线系统接口的通信，以使得站点的关键操作状态相应地由多色显示元件可视地指示，并且与站点的关键操作状态相对应的数据经由无线接口被传输至被配置为与显示设备进行通信的装置以用于在装置上分析和显示，以及用于配置由被配置为与显示设备进行通信的装置接收到的多色显示元件的命令被处理和/或经由总线系统接口传输至总线主设备24以用于处理。总线系统可以特别地基于申请人的SmartWire技术，或者可以是根据IEC 61158标准的现场总线，或者可以由工业以太网实施。
控制器可以被配置为经由总线系统的总线接收来自至少一个站点的数据，并经由无线接口将所述数据传输至被配置为与显示设备进行通信的装置。
此外，控制器可以被配置为经由总线系统的总线接收来自网络控制系统的被配置为总线主设备的控制单元的数据，并经由无线接口将所述数据传输至被配置为与显示设备进行通信的装置。
显示设备可以具有手动激活元件，手动激活元件连接至控制器并且在被激活时设置用于控制器的标志，和/或执行被编程的功能，所述标志能够被总线主设备分析。
无线接口可以是无线电模块，其与多色显示元件一起被集成至激活元件。无线电模块可以被配置为根据以下标准传输数据：例如IEEE 802.15.1(特别地Low Energy),IEEE 802.11(无线局域网-WLAN),ISO 14443,18092,21481ECMA 340,352,356,362,ETSI TS 102190(近场通信-NFC)。
显示设备可以特别地被配置为RTU从设备或从设备。在过程中，控制器可以被编程以使得其具有可以经由总线系统通过网络控制系统的相应编程描述的数据对象，并且使得其经由无线接口将所描述的数据对象传输至被配置为与显示设备进行通信的装置。
本发明的另一实施例涉及一种包括无线接口的通信装置，该通信装置具有处理器，处理器被编程以使得通信装置可以经由无线接口与根据本发明的这里描述的显示设备进行通信，以及可以接收来自所述显示设备的数据并在屏幕上显示数据。这些可以是通信装置，特别地是便携式计算机、平板PC、移动电话、智能手机、PDA(个人数字助理)或数据眼镜。
附图说明
本发明的进一步的优点和可能的应用将出自结合图中所示的实施例的以下描述。
在末尾给出的附图标记的列表中使用的术语和分配的附图标记在说明书、权利要求书、摘要和附图中使用，其中
图1是包括根据本发明的显示设备的网络控制系统的框图。
具体实施方式
在以下描述中，相同的、具有相同功能或在功能上相关的元件可以被提供相同的附图标记。绝对值仅通过示例在以下陈述并且不被理解为限制本发明。
图1示出根据本发明的显示设备10在网络控制系统20中的使用，其用于扩展网络控制系统20的元件的操作状态的显示选项。
显示设备10被实施为总线从站点，其具有多色发光二极管22的形式的多色指示器(MCI)。作为通信接口，MCI总线从设备10具有无线电模块12和有线总线接口16。代替无线电模块，也可以使用不同的无线通信模块，诸如红外通信模块或被设计为依靠脉冲光传递数据的模块。
无线电模块12可以被设置用于根据各种无线电传输标准的数据通信，各种无线电传输标准例如IEEE 802.15.1(20特别地Low Energy),IEEE802.11(无线局域网-WLAN),ISO 14443,18092,21481ECMA 340,352,356,362,ETSI TS 102190(近场通信-NFC)。当然，其他无线电传输标准也是可以的，特别地制造商自己的标准或移动通信标准。
有线总线接口16可以特别地被设置用于根据或标准的数据通信。当然，用于经由总线(特别地现场总线)的数据通信的其他标准也是可以的，例如制造商自己的标准。
经由无线电模块12和总线接口16的数据传送以及多色发光二极管22由MCI总线从设备10的控制器32控制，其因此由装配在控制器32的存储器中的固件配置。
多色发光二极管22的彩色显示用于指示来自网络控制系统20的元件的重要的二进制信息。诸如测量值的更复杂的信息可以经由无线电模块12通过数据通信从MCI总线从设备10传输至另外的装置，诸如平板PC 14，其同样具有无线电模块并经由例如连接的无线电连接连接至MCI总线从设备10以用于数据通信。在下文中，平板PC 14作为MCI总线从设备10的通信伙伴被提到，但当然，已经在开始被提到的其他装置也可以用作通信伙伴，原则上，具有无线电模块的任何数据处理装置也可以用作通信伙伴。
此外，MCI总线从设备10具有按钮34，例如，控制器32可以经由按钮34被激活以执行特定动作。例如，当按钮34被激活时，控制器32可以设置可以由网络控制系统20的总线主设备分析的标志，和/或控制器可以在启动按钮34时执行被编程的功能，诸如激活(去激活)无线电模块12、关掉多色发光二极管22或将所述二极管切换至特定状态、或将MCI总线从设备10切换至特定操作模式，诸如显示网络控制系统20的一般操作状态(也参见下文)。如无线电模块12那样，多色发光二极管22可以被集成至按钮34。
如图1所示，MCI总线从设备10依靠总线接口16连接至总线系统18的总线19。此外，作为总线主设备操作的中央控制单元24(例如来自Eaton Industries GmbH的easy800控制继电器)、断路器26、马达启动器28和马达保护开关30被连接至总线19。设备26、28和30各自在总线系统18中作为总线从设备操作，如设备10那样，其结果是，它们可以跟踪总线系统18的数据通信并从中央控制单元24接收寻址至它们的命令，也能够根据来自中央控制单元24的请求传输数据。
作为主设备，中央控制单元24可以激活作为从设备操作并连接至总线系统18的任何站点，例如为了获取断路器26、马达启动器28和马达保护开关30的操作状态。如果指示了关键操作状态，例如如果马达保护开关报告过载跳闸，则MCI总线从设备10可以通过经由总线19接收马达保护开关30的相应警报指示数据的从设备10经由多色发光二极管22指示该状态。这种指示也可以通过中央控制单元24将相应的命令寻址至MCI总线从设备10来启动。马达保护开关30的关键操作状态之后通过控制器32激活多色发光二极管22来指示，以使得通过发光二极管22生成相应的颜色和/或闪烁图案，其之后指示该关键操作状态。
控制器32也可以经由无线电模块12将警报指示数据31传输至平板PC 14，其可以使用适当的程序分析和显示数据。
由于使用MCI总线从设备10的信息呈现的增加的可能性，不仅可以指示关键的操作状态，中央控制单元24以及其他站点26、28和30的状态数据也可以经由总线接口16接收，由控制器32处理并经由无线电模块12传输至平板PC 14，平板PC 14可以使用适当的程序显示该数据。为此，控制器32可以例如通过总线接口16监视总线19上的数据传送，以及处理来自其他站点的所接收到的状态数据，并将状态数据传输至平板PC 14以用于显示。例如，马达启动器28的电流值数据29可以经由总线接口16接收，由控制器32处理，并经由无线电模块12传输至平板PC 14以被显示。
此外，来自平板PC 14的命令可以被传输至MCI总线从设备10。经由MCI总线从设备10的无线电模块12接收到的命令可以直接由控制器32处理，并且例如用于配置MCI总线从设备10，例如用于经由控制器32配置多色发光二极管22，和/或所接收到的命令可以由控制器32经由总线系统18的总线接口16和总线19传输至总线主设备24，其处理它们，例如设置和/或改变站点26、28、30的操作参数。
依靠控制器32的相应配置，MCI总线从设备10也可以被设置以使得其经由多色发光二极管22和/或无线电模块12和平板PC 14显示网络控制系统20的一般操作状态，其结果是，例如，不再需要在中央控制单元上的可视的显示器。作为一般操作状态，在网络控制系统是PLC(可编程逻辑控制器)的情况下，可以例如显示“PLC运行”、“PLC停止”、“PLC系统错误”和“PLC维护”。
MCI总线从设备10也可以被配置为RTU从设备或从设备并且具有相应的数据对象，数据对象可以通过网络控制系统20的PLC的相应编程描述并通过MCI总线从设备10经由无线电模块12传输至平板PC 14以被显示。
在另一实施例中，MCI总线从设备10可以作为无线电网络的客户机操作，并且特别地为此连接至数据网络的路由器的无线电接入点。结果，通过数据网络的因此配置的客户机接入至MCI总线从设备10原则上被允许，并且因此甚至空间上非常远离MCI总线从设备10的客户机，诸如连接至数据网络的控制台中的监控计算机可以经由MCI总线从设备10接收和显示来自站点26、28、30的数据，并且如果合适的话，也经由MCI总线从设备10和总线主设备24将命令传输至这些站点。在该情况下，不仅诸如在平板PC 14和MCI总线从设备10之间的点对点通信是可能的，而且数据网络的任何客户机与MCI总线从设备10的多点至点通信也是可能的，由此，活动半径可以显著增大。在图1中，该可能性由MCI总线从设备10的无线电模块12与数据网络36之间的连接示出。
由于本发明，提供用于指示其他装置的操作状态的显示设备被开发以使得迄今由多色发光二极管实现的MCI的有限指示可能性可以被增加，因为被配置为与显示设备通信的诸如移动电脑的装置可以用于显示附加的信息。为此，显示设备根据本发明被配置用于特别地在网络控制系统中作为总线从设备使用，并装配有用于传输网络控制系统的附加信息的无线接口。
附图标记
10 MCI总线从设备
12 无线电模块
14 平板PC
16 有线总线接口
18 总线系统
19 总线
20 网络控制系统
22 多色发光二极管
24 中央控制单元(总线主设备)
26 断路器
28 马达启动器
29 马达启动器28的电流值数据
30 马达保护开关
31 马达保护开关30的警报指示数据
32 控制器
34 按钮
36 数据网络

Claims (7)

1.一种显示设备(10)，包括：
无线接口(12)，其允许在所述显示设备和被配置为与所述显示设备进行通信的装置(14)之间的通信，
至网络控制系统(20)的总线系统(18)的接口(16)，其中所述显示设备被配置为所述总线系统中的总线从设备，
多色显示元件(22)，用于显示至少一个站点的操作状态，以及
控制器(32)，被配置为控制所述多色显示元件并控制经由所述无线接口和总线系统接口的通信，
其特征在于，所述控制器(32)被配置为经由所述总线系统(18)的总线(19)接收来自至少一个站点的数据(29)，并经由所述无线接口(12)将所述数据传输至被配置为与所述显示设备进行通信的装置(14)。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述控制器(32)被配置为经由所述总线系统(18)的总线(19)接收来自所述网络控制系统(20)的被配置为总线主设备的控制单元的数据，并经由所述无线接口(12)将所述数据传输至被配置为与所述显示设备进行通信的装置(14)。
3.根据权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，其具有手动激活元件(34)，所述手动激活元件(34)连接至所述控制器(32)并且在激活时设置用于所述控制器的标志，和/或执行被编程的功能，所述标志能够被总线主设备分析。
4.根据权利要求3所述的显示设备，其特征在于，所述无线接口(12)是无线电模块，其与所述多色显示元件(22)一起被集成至所述激活元件。
5.根据权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，其被配置为RTU从设备或从设备。
6.根据权利要求5所述的显示设备，其特征在于，所述控制器(32)被编程以使得其具有能够经由所述总线系统(18)通过所述网络控制系统(20)的相应编程描述的数据对象，并且使得其经由所述无线接口(12)将所描述的数据对象传送至被配置为与所述显示设备进行通信的装置(14)。
7.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的显示设备(10)和具有无线接口的通信装置(14)的系统，所述通信装置(14)具有处理器，所述处理器能够被编程以使得所述通信装置能够经由所述无线接口与所述显示设备进行通信，以及接收来自所述显示设备的数据并在屏幕上将其显示。
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