用于检测器的通用接口的制作方法
用于检测器的通用接口的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及被设计为布置在设备的监视控制单元和检测器之间的通用接口。本发明的通用接口被设计为连接至具有两条线、三条线或四条线的检测器。检测器可以具有PNP和/或NPN型的NO和/或NC的输出。
【背景技术】
[0002]工业类型的检测器被采用来检测对象，并且被连接到诸如可编程逻辑控制器(PLC)、控制器、输入/输出模块、通信网关、致动器等的设备的监视控制单元。这些设备的单元的每者要求来自被连接到它的检测器的不同类型的信息。
[0003]在对象的存在与否的简单检测的情况中，离散二进制信息是足够的。然而，取决于所采用的检测器，可以用各种方式来供应此二进制信息。它可以经由检测器的输出电路的断开而被供应。那么此检测器被配置有常闭(NC)型的输出。它也可以通过检测器的输出电路的闭合来供应。那么此检测器被配置有常开(NO)型的输出。它也可以通过相对于电源的正电势配置检测器的输出而被供应，那么检测器具有带有NPN输出的配置；或者它也可以通过相对于补给(alimentat1n)的负电势配置检测器的输出而被供应，那么检测器具有PNP输出的配置。此外，取决于检测器采用的线的数量，还可以用各种物理形式来供应输出信息。这可以采取输出与存在于检测器的一条电源线上的电荷串联的具有两条线的检测器的形式，采取具有三条线的检测器的形式(那么该检测器包括专用于其输出的线)，或者采取具有专用于两个一样的或互补的输出的两条线的具有四条线的检测器的形式。
[0004]取决于来自所采用的检测器的输出的类型，调整(adapt)连接到它的设备的监视控制单元的配置以便后者总是与所提供的所有输出兼容，将是有必要的。
[0005]本发明的目标是提供可以连接至任何类型的检测器的通用接口，不管它具有两条线、三条线还是四条线，和N0、NC、PNP或NPN型的一个还是两个输出，并且允许在此检测器和设备的监视控制单元之间提供状态的变化的通信而无需调整此设备。
【发明内容】
[0006]此目标通过被布置位于检测器和设备的监视控制单元之间的通用接口来实现，该通用接口包括:
[0007]-具有至少四个输入连接点的连接器，所述至少四个输入连接点被配置为连接至检测器，并且包括被设计为接收第一电势并且用于连接至检测器的第一输入的第一连接点、被设计为连接至检测器的第一输出用于接收第一检测器输出信号的第二连接点、被设计为接收第二电势并用于连接至检测器的第二输入的第三连接点、被设计为连接至检测器的第二输出用于接收第二检测器输出信号的第四连接点，
[0008]-处理单元，被布置为将每个检测器输出信号转换为要被发送到设备的监视控制单元的二进制信息，并且该二进制信息表示检测器的每个输出的开关状态或非开关状态。
[0009]根据一个特征，处理单元包括:
[0010]-第一高阈值比较单元，被连接到第二连接点，并且被布置用于比较施加到检测器的第一输出的第一检测器输出信号与高阈值，目的是在输出处产生第一比较信号，以及第一低阈值比较单元，被连接到第二连接点，并且被布置为比较施加到检测器的第一输出的第一检测器输出信号与低阈值，用于在输出处产生第二比较信号，
[0011]-第一逻辑单元，连接至第一高阈值比较单元和第一低阈值比较单元的输出，并且包括被布置用于产生作为第一比较信号和第二比较信号的函数的第一接口输出信号的处理逻辑功能，
[0012]-第二高阈值比较单元，被连接到第四连接点，并且被布置用于比较施加到检测器的第二输出的第二检测器输出信号与高阈值，目的是在输出处产生第一比较信号，以及第二低阈值比较单元，被连接到第四连接点，并且被布置为比较施加到检测器的第二输出的第二检测器输出信号与低阈值，用于在输出处产生第四比较信号，
[0013]-第二逻辑单元，连接至第二高阈值比较单元和第二低阈值比较单元的输出，并且包括被布置用于产生作为第一比较信号和第二比较信号的函数的第二接口输出信号的处理逻辑功能。
[0014]根据另一特征，连接器包括第五连接点。
[0015]本发明还涉及检测系统，其包括检测器和连接至所述检测器的诸如上面定义的通用接口。
[0016]根据一个特征，检测器具有两条线、三条线或四条线。
[0017]根据另一特征，所述系统包括在输入处接收第一接口输出信号和第二接口输出信号的设备的监视控制单元。
[0018]根据另一特征，所述系统包括在输入处接收第一接口输出信号和第二接口输出信号的振荡器，并且所述振荡器包括用于产生频率根据第一接口输出信号的状态和第二接口输出信号的状态变化的输出信号。
[0019]根据另一特征，所述系统包括在输入处接收振荡器的输出信号的设备的监视控制单元。
【附图说明】
[0020]其它特征和优点将在关于附图呈现的下面的详细描述中变得显然，附图中:
[0021]-图1A至IJ显示了来自检测器的各种类型的已知输出，
[0022]-图2A至2G显示连接至检测器的输出的各种配置的本发明的通用接口，
[0023]-图3A和3B显示接口与振荡器的关联以及根据接口的输出信号的状态而产生的频率信号，
[0024]-图4显示通用接口的连接器及其各种连接点的位置。
【具体实施方式】
[0025]本发明涉及通用接口 INT，其可以被连接至所有类型的工业检测器D以便收集关于其输出的信息并且将它传达到设备的监视控制单元。在附图中，所显示的设备的监视控制单元是可编程逻辑控制器(或PLC)，但是它当然不限于此选择。
[0026]在下面的描述部分，将“检测器”理解为意指具有两条线、三条线或四条线以及限位开关的检测器。
[0027]图1A至IJ显示了来自检测器的各种类型的已知输出。
[0028]检测器每个包括以标准方式编号的若干连接端子。连接端子的这种从I至5的编号也以相应方式用在本发明的通用接口 INT中。在下面的描述部分，通用接口 INT被描述为具有五个连接点，使得它适配于具有四个连接点或五个连接点的连接器的所有类型的检测器D。然而，因为某些检测器具有仅四个连接点的连接器，所以本发明的接口 INT可以仅包括四个连接点，而不会完全失去其通用性。因此本发明的对象其实是具有至少四个连接点的连接器的通用接口 INT。在图1A和IB中，显示的检测器D具有两条线。将两条线连接到NO版本中的端子3和4，或者连接到NC版本中的端子I和2。为了对检测器D供电的目的，将电势施加到每条线。当它的输出被激活时，电势差显著下降。
[0029]在图1C至IF中，显示的检测器D具有三条线。取决于配置，将三条线连接至NO版本中的检测器的端子1、4和3，或者NC版本中的检测器D的端子1、2和3。因而采用另外的线用于接收检测器的输出信号。具有三条线的检测器D可以具有PNP或NPN输出。那么所施加的输出信号处于高电势或处于低电势。
[0030]在图1G至IJ中，显示的检测器D具有四条线。将四条线连接至端子1、2、3和4。这些检测器具有两个输出，从而允许两个输出之一被选择或者两个输出被使用。两个输出可以是一样的NO或NC型，或者互补的NO和NC。
[0031 ] 为了适配于所有这些类型的检测器D，本发明的通用接口 INT从而使用具有五个连接点的连接器40，如图4中显示。连接点被称为第一连接点(对应于端子I)、第二连接点(对应于端子2)、第三连接点(对应于端子3)、第四连接点(对应于端子4)和第五连接点(对应于端子5)。
[0032]本发明的通用接口 INT的目标是将来自检测器D的输出信号S1_D、S2_D转换成表示检测器的每个输出的开关或非开关状态的二进制信息，此二进制信息可被所连接的设备的监视控制单元使用。因而通用接口 INT包括连接到第二连接点和第四连接点的两个输入，其可以每个接收检测器输出信号S1_D或S2_D。在附图中，对于被施加到接口 INT的分开的输入的来自检测器D的每个输出信号S1_D、S2_D，通过通用接口 INT产生的二制信息与分别被表示为S1_1、S2_I的输出信号对应。
[0033]因而连接至检测器D的通用接口 INT包括被布置为执行此转换的处理单元UC。
[0034]接口 INT的处理单元UC为检测器D的每个输出实施比较功能，允许对于检测器D的每个输出检测到切换至高电势还是切换至低电势，以及逻辑功能，使得接口 INT被连接到的检测器D的操作的逻辑被考虑。
[0035]实施比较功能用于将施加到检测器D的两个输出的每个的电势与电压的两个阈值VthreshoLd-和V threshold+ (下文中被表不为高阈值Vthrestold+和低阈值V
threshold—) t 匕车乂0
[0036]更精确地，为了处理来自检测器的第一输出的第一检测器输出信号S1_D，处理单元UC包括:
[0037]-连接到第二连接点(2)的高阈值比较单元10，其与接口INT的第一输入对应，并且实施用于施加到检测器D的第一输出的第一检测器输出信号S1_D与高阈值Vttoe3told+的比较的功能，目的是在输出处产生第一比较信号，
[0038]-连接到第二连接点(2)的低阈值比较单元20，其实施用于第一检测器输出信号S1_D与低阈值VthMstold_的比较的功能，目的是在输出处产生第二比较信号，
[0039]-逻辑单元30，其连接到高阈值比较单元10和低阈值比较单元20的输出，并且包括被布置为产生作为第一比较信号和第二比较信号的函数的运往设备(PLC)的监视控制单元的接口输出信号S1_I的逻辑功能。
[0040]为了处理来自检测器D的第二输出的第二检测器输出信号S 2_D，处理单元UC包括与上面描述的相同的架构，换言之:
[0041]-连接到第四连接点(4)的高阈值比较单元11，其与接口INT的第二输入对应，并且实施用于施加到检测器D的第二输出的第二检测器输出信号S2_D与高阈值Vttoestold+的比较的功能，目的是在输出处产生第一比较信号，
[0042]-连接到第四连接点⑷的低阈值比较单元21，其实施用于第二检测器输出信号S2_D与低阈值VthMstold_的比较的功能，目的是在输出处产生第二比较信号，
[0043]-逻辑单元31，其连接到高阈值比较单元11和低阈值比较单元21的输出，并且包括被布置为产生作为第一比较信号和第二比较信号的函数的运往设备(PLC)的监视控制单元的接口输出信号S2_I的逻辑功能。
[0044]因此对于检测器D的每个输出，解决方案包括比较每个检测器输出信号与上述两个阈值。选择两个阈值以便处于检测器的两个电源电势之间的范围，换言之:
[0045]V-<Vthreshold_<Vthreshold+<V+
[0046]当检测器D的输出是非开关信号时，检测器输出信号S1_D (或S2_D)处于电势Vd0在此状态中，它位于两个阈值VthreshtjldJP V —ld+之间，并且两个比较单元的输出处于相同状态，其将是高状态或低状态。
[0047]当检测器的输出是开关信号时，检测器输出信号S1_D(或S2_D)的电势对于PNP型的输出走到高阈值Vthreshtjld+之上，或者对于NPN输出走到低阈值V thresh()ld_之下。如果高阈值Vthreshtjld+被越过(cross)，则在比较单元10 (或11)高阈值的输出处的比较信号改变状态，并且如果低阈值Vtostold_被越过，则在比较单元20 (或21)低阈值的输出处的比较信号改变状态。
[0048]所获得的两个比较信号随后被注入到逻辑单元30 (或31)中。每个逻辑单元实施逻辑功能。
[0049]如果选择的比较功能是这样的，使得当检测器D是非开关状态时其输出处于高状态，则如果期望用负逻辑处理检测器的“开关状态”信息，那么逻辑功能必须是“与”类型，或者是“与非”类型用于正逻辑下的“开关状态”信息的处理。
[0050]另一方面，如果选择的比较功能是这样的，使得当检测器D处于非开关状态时其输出处于低状态，则如果期望用正逻辑处理检测器的“开关状态”信息，那么逻辑功能必须是“或”类型，或者是“或非”类型用于负逻辑下的“开关状态”信息的处理。
[0051]当然，如果检测器D仅包括单个输出，则通用接口 INT的处理单元仅实施两个比较单元10、20(或11、21)和与此输出相关联的逻辑单元30 (或31)。这是关于仅具有单输出的具有两条线或三条线的检测器的情况。
[0052]可以相对于正电源电势V+来定义高阈值Vtoestold+和低阈值V threshold_,使得不管电源电势V+的变化，确保电压之间的一致(coherence)。
[0053]根据一个变型的实施例，来自通用接口 INT对来自检测器D的每个输出信号Sl_0^2_0的处理的二进制信息可以被转化为频率信息，这使得对于任何学习过程的需要被消除。为此，通用接口 INT的两个输出只需要连接至振荡器OSC (图3A)，振荡器OSC包括用于产生频率将根据接口 INT的输出信号S1_1、S2_I的每个的状态而被修改的信号Stjse的装置。例如，参照图3B:
[0054]如果S1_I = O和S2_I = 0，则振荡器在时段Pl上产生在第一频率f I处的信号
Sosc。
[0055]如果S1_I = I和S2_I = 0，则振荡器在时段P2上产生在不同于第一频率的第二频率f2处的信号S.。
[0056]如果S1_I = I和S2_I = 1，则振荡器在时段P3上产生在不同于第一频率f I和第二频率f2的第三频率f3处的信号SQSC。
[0057]如果S1_I = I和S2_I = 1，则振荡器在第四时段P4上产生在不同于第一频率Π、第二频率f2和第三频率f3的第四频率f4处的信号SQSC。
[0058]在图2A至2G中，将本发明的通用接口 INT与各种已知类型的检测器相关联。取决于检测器D的配置，通用接口 INT将处理来自检测器的输出以便将其转换为要被位于下游的设备(PLC)的监视控制单元处理的二进制信息。
[0059]在图2A中，将通用接口 INT连接到具有NPN或PNP的NO输出的三条线的检测器D0
[0060]在图2B中，将通用接口 INT连接到具有NPN或PNP的NC输出的三条线的检测器D0
[0061]在图2C中，将通用接口 INT连接到具有NPN或PNP型的NC输出和NO输出的四条线的检测器。
[0062]在图2D中，将通用接口 INT连接到具有NC输出的两条线的检测器。
[0063]在图2E中，将通用接口 INT连接到具有NO输出的两条线的检测器。
[0064]在图2F中，将通用接口 INT连接到限位开关类型的两个检测器。将每个限位开关连接到接口 INT的分开的输入。
【主权项】
1.一种被布置位于检测器(D)和设备的监视控制单元之间的通用接口(INT)，其特征在于它包括: -具有至少四个输入连接点的连接器(40)，所述至少四个输入连接点被配置为连接至检测器(D)，并且包括被设计为接收第一电势(V+)并且用于连接至检测器的第一输入的第一连接点、被设计为连接至检测器的第一输出用于接收第一检测器输出信号(S1_D)的第二连接点、被设计为接收第二电势(V-)并用于连接至检测器的第二输入的第三连接点、被设计为连接至检测器的第二输出用于接收第二检测器输出信号(S2_D)的第四连接点， -处理单元(UC)，被布置用于将每个检测器输出信号(S1_D、S2_D)转换为要被发送到设备的监视控制单元的二进制信息，并且该二进制信息表示检测器(D)的每个输出的开关状态或非开关状态。
2.如权利要求1中所述的通用接口(INT)，其特征在于处理单元(UC)包括: -第一高阈值比较单元(10)，其连接至第二连接点，并且被布置用于比较施加到检测器的第一输出的第一检测器输出信号(S1_D)与高阈值(Vthrestold+)，目的是在输出处产生第一比较信号，以及第一低阈值比较单元(21)，其连接至第二连接点，并且被配置用于比较施加到检测器的第一输出的第一检测器输出信号(S1_D)与低阈值(VthMslTOld_)用于在输出处产生第二比较信号， -第一逻辑单元(30)，其连接到第一高阈值比较单元(10)和第一低阈值比较单元(21)的输出，并且包括被布置用于产生作为第一比较信号和第二比较信号的函数的第一接口输出信号(S1_I)的处理逻辑功能， -第二高阈值比较单元(11)，其连接至第四连接点，并且被布置用于比较施加到检测器⑶的第二输出的第二检测器输出信号(S2_D)与高阈值(Vthre;shaLd+)，目的是在输出处产生第一比较信号，以及第二低阈值比较单元(21)，其连接至第四连接点，并且被配置用于比较施加到检测器⑶的第二输出的第二检测器输出信号(S2_D)与低阈值(VthreshtjldJ用于在输出处产生第二比较信号， -第二逻辑单元(31)，其连接到第二高阈值比较单元(11)和第二低阈值比较单元(21)的输出，并且包括被布置用于产生作为第一比较信号和第二比较信号的函数的第二接口输出信号(S2_I)的处理逻辑功能。
3.如权利要求1和2的任何一个中所述的通用接口，其特征在于连接器(40)包括第五连接点。
4.一种检测系统，其包括检测器(D)，并且其特征在于它包括连接至所述检测器的根据权利要求1至3中的一个的通用接口(INT)。
5.如权利要求4中所述的系统，其特征在于检测器(D)具有两条线、三条线或四条线。
6.如权利要求4和5的任何一个中所述的系统，其特征在于它包括在输入处接收第一接口输出信号(si_l)和第二接口输出信号(S2_I)的设备的监视控制单元。
7.如权利要求4和5的任何一个中所述的系统，其特征在于它包括在输入处接收第一接口输出信号(si_l)和第二接口输出信号(S2_I)的振荡器，并且其特征在于所述振荡器包括用于产生频率根据第一接口输出信号(S1_I)的状态和第二接口输出信号(S2_I)的状态变化的输出信号(Sqsc)的装置。
8.如权利要求7中所述的系统，其特征在于它包括设备的监视控制单元，在输入处接收来自振荡器(OSC)的输出信号(Sm。)。
【专利摘要】本发明涉及被布置位于检测器(D)和设备的监视控制单元之间的通用接口(INT)，该通用接口(INT)包括：具有至少四个输入连接点的连接器(40)，其被配置用于连接至检测器(D)，并且显著地包括被设计为连接至检测器的第一输出用于接收第一检测器输出信号(S1_D)的连接点，以及被设计为连接至检测器的第二输出用于接收第二检测器输出信号(S2_D)的另一连接点；处理单元(UC)，被布置用于将每个检测器输出信号(S1_D、S2_D)转换为要被发送到设备的监视控制单元的二进制信息，并且该二进制信息表示检测器(D)的每个输出的开关状态或非开关状态。
【IPC分类】G05B19-05
【公开号】CN104865884
【申请号】CN201510075829
【发明人】L.卡塞拉斯, M.罗杰, A.塔迪冯
【申请人】施耐德电器工业公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年2月12日
【公告号】EP2913685A1, US20150241246
【技术领域】
[0001]本发明涉及被设计为布置在设备的监视控制单元和检测器之间的通用接口。本发明的通用接口被设计为连接至具有两条线、三条线或四条线的检测器。检测器可以具有PNP和/或NPN型的NO和/或NC的输出。
【背景技术】
[0002]工业类型的检测器被采用来检测对象，并且被连接到诸如可编程逻辑控制器(PLC)、控制器、输入/输出模块、通信网关、致动器等的设备的监视控制单元。这些设备的单元的每者要求来自被连接到它的检测器的不同类型的信息。
[0003]在对象的存在与否的简单检测的情况中，离散二进制信息是足够的。然而，取决于所采用的检测器，可以用各种方式来供应此二进制信息。它可以经由检测器的输出电路的断开而被供应。那么此检测器被配置有常闭(NC)型的输出。它也可以通过检测器的输出电路的闭合来供应。那么此检测器被配置有常开(NO)型的输出。它也可以通过相对于电源的正电势配置检测器的输出而被供应，那么检测器具有带有NPN输出的配置；或者它也可以通过相对于补给(alimentat1n)的负电势配置检测器的输出而被供应，那么检测器具有PNP输出的配置。此外，取决于检测器采用的线的数量，还可以用各种物理形式来供应输出信息。这可以采取输出与存在于检测器的一条电源线上的电荷串联的具有两条线的检测器的形式，采取具有三条线的检测器的形式(那么该检测器包括专用于其输出的线)，或者采取具有专用于两个一样的或互补的输出的两条线的具有四条线的检测器的形式。
[0004]取决于来自所采用的检测器的输出的类型，调整(adapt)连接到它的设备的监视控制单元的配置以便后者总是与所提供的所有输出兼容，将是有必要的。
[0005]本发明的目标是提供可以连接至任何类型的检测器的通用接口，不管它具有两条线、三条线还是四条线，和N0、NC、PNP或NPN型的一个还是两个输出，并且允许在此检测器和设备的监视控制单元之间提供状态的变化的通信而无需调整此设备。
【发明内容】
[0006]此目标通过被布置位于检测器和设备的监视控制单元之间的通用接口来实现，该通用接口包括:
[0007]-具有至少四个输入连接点的连接器，所述至少四个输入连接点被配置为连接至检测器，并且包括被设计为接收第一电势并且用于连接至检测器的第一输入的第一连接点、被设计为连接至检测器的第一输出用于接收第一检测器输出信号的第二连接点、被设计为接收第二电势并用于连接至检测器的第二输入的第三连接点、被设计为连接至检测器的第二输出用于接收第二检测器输出信号的第四连接点，
[0008]-处理单元，被布置为将每个检测器输出信号转换为要被发送到设备的监视控制单元的二进制信息，并且该二进制信息表示检测器的每个输出的开关状态或非开关状态。
[0009]根据一个特征，处理单元包括:
[0010]-第一高阈值比较单元，被连接到第二连接点，并且被布置用于比较施加到检测器的第一输出的第一检测器输出信号与高阈值，目的是在输出处产生第一比较信号，以及第一低阈值比较单元，被连接到第二连接点，并且被布置为比较施加到检测器的第一输出的第一检测器输出信号与低阈值，用于在输出处产生第二比较信号，
[0011]-第一逻辑单元，连接至第一高阈值比较单元和第一低阈值比较单元的输出，并且包括被布置用于产生作为第一比较信号和第二比较信号的函数的第一接口输出信号的处理逻辑功能，
[0012]-第二高阈值比较单元，被连接到第四连接点，并且被布置用于比较施加到检测器的第二输出的第二检测器输出信号与高阈值，目的是在输出处产生第一比较信号，以及第二低阈值比较单元，被连接到第四连接点，并且被布置为比较施加到检测器的第二输出的第二检测器输出信号与低阈值，用于在输出处产生第四比较信号，
[0013]-第二逻辑单元，连接至第二高阈值比较单元和第二低阈值比较单元的输出，并且包括被布置用于产生作为第一比较信号和第二比较信号的函数的第二接口输出信号的处理逻辑功能。
[0014]根据另一特征，连接器包括第五连接点。
[0015]本发明还涉及检测系统，其包括检测器和连接至所述检测器的诸如上面定义的通用接口。
[0016]根据一个特征，检测器具有两条线、三条线或四条线。
[0017]根据另一特征，所述系统包括在输入处接收第一接口输出信号和第二接口输出信号的设备的监视控制单元。
[0018]根据另一特征，所述系统包括在输入处接收第一接口输出信号和第二接口输出信号的振荡器，并且所述振荡器包括用于产生频率根据第一接口输出信号的状态和第二接口输出信号的状态变化的输出信号。
[0019]根据另一特征，所述系统包括在输入处接收振荡器的输出信号的设备的监视控制单元。
【附图说明】
[0020]其它特征和优点将在关于附图呈现的下面的详细描述中变得显然，附图中:
[0021]-图1A至IJ显示了来自检测器的各种类型的已知输出，
[0022]-图2A至2G显示连接至检测器的输出的各种配置的本发明的通用接口，
[0023]-图3A和3B显示接口与振荡器的关联以及根据接口的输出信号的状态而产生的频率信号，
[0024]-图4显示通用接口的连接器及其各种连接点的位置。
【具体实施方式】
[0025]本发明涉及通用接口 INT，其可以被连接至所有类型的工业检测器D以便收集关于其输出的信息并且将它传达到设备的监视控制单元。在附图中，所显示的设备的监视控制单元是可编程逻辑控制器(或PLC)，但是它当然不限于此选择。
[0026]在下面的描述部分，将“检测器”理解为意指具有两条线、三条线或四条线以及限位开关的检测器。
[0027]图1A至IJ显示了来自检测器的各种类型的已知输出。
[0028]检测器每个包括以标准方式编号的若干连接端子。连接端子的这种从I至5的编号也以相应方式用在本发明的通用接口 INT中。在下面的描述部分，通用接口 INT被描述为具有五个连接点，使得它适配于具有四个连接点或五个连接点的连接器的所有类型的检测器D。然而，因为某些检测器具有仅四个连接点的连接器，所以本发明的接口 INT可以仅包括四个连接点，而不会完全失去其通用性。因此本发明的对象其实是具有至少四个连接点的连接器的通用接口 INT。在图1A和IB中，显示的检测器D具有两条线。将两条线连接到NO版本中的端子3和4，或者连接到NC版本中的端子I和2。为了对检测器D供电的目的，将电势施加到每条线。当它的输出被激活时，电势差显著下降。
[0029]在图1C至IF中，显示的检测器D具有三条线。取决于配置，将三条线连接至NO版本中的检测器的端子1、4和3，或者NC版本中的检测器D的端子1、2和3。因而采用另外的线用于接收检测器的输出信号。具有三条线的检测器D可以具有PNP或NPN输出。那么所施加的输出信号处于高电势或处于低电势。
[0030]在图1G至IJ中，显示的检测器D具有四条线。将四条线连接至端子1、2、3和4。这些检测器具有两个输出，从而允许两个输出之一被选择或者两个输出被使用。两个输出可以是一样的NO或NC型，或者互补的NO和NC。
[0031 ] 为了适配于所有这些类型的检测器D，本发明的通用接口 INT从而使用具有五个连接点的连接器40，如图4中显示。连接点被称为第一连接点(对应于端子I)、第二连接点(对应于端子2)、第三连接点(对应于端子3)、第四连接点(对应于端子4)和第五连接点(对应于端子5)。
[0032]本发明的通用接口 INT的目标是将来自检测器D的输出信号S1_D、S2_D转换成表示检测器的每个输出的开关或非开关状态的二进制信息，此二进制信息可被所连接的设备的监视控制单元使用。因而通用接口 INT包括连接到第二连接点和第四连接点的两个输入，其可以每个接收检测器输出信号S1_D或S2_D。在附图中，对于被施加到接口 INT的分开的输入的来自检测器D的每个输出信号S1_D、S2_D，通过通用接口 INT产生的二制信息与分别被表示为S1_1、S2_I的输出信号对应。
[0033]因而连接至检测器D的通用接口 INT包括被布置为执行此转换的处理单元UC。
[0034]接口 INT的处理单元UC为检测器D的每个输出实施比较功能，允许对于检测器D的每个输出检测到切换至高电势还是切换至低电势，以及逻辑功能，使得接口 INT被连接到的检测器D的操作的逻辑被考虑。
[0035]实施比较功能用于将施加到检测器D的两个输出的每个的电势与电压的两个阈值VthreshoLd-和V threshold+ (下文中被表不为高阈值Vthrestold+和低阈值V
threshold—) t 匕车乂0
[0036]更精确地，为了处理来自检测器的第一输出的第一检测器输出信号S1_D，处理单元UC包括:
[0037]-连接到第二连接点(2)的高阈值比较单元10，其与接口INT的第一输入对应，并且实施用于施加到检测器D的第一输出的第一检测器输出信号S1_D与高阈值Vttoe3told+的比较的功能，目的是在输出处产生第一比较信号，
[0038]-连接到第二连接点(2)的低阈值比较单元20，其实施用于第一检测器输出信号S1_D与低阈值VthMstold_的比较的功能，目的是在输出处产生第二比较信号，
[0039]-逻辑单元30，其连接到高阈值比较单元10和低阈值比较单元20的输出，并且包括被布置为产生作为第一比较信号和第二比较信号的函数的运往设备(PLC)的监视控制单元的接口输出信号S1_I的逻辑功能。
[0040]为了处理来自检测器D的第二输出的第二检测器输出信号S 2_D，处理单元UC包括与上面描述的相同的架构，换言之:
[0041]-连接到第四连接点(4)的高阈值比较单元11，其与接口INT的第二输入对应，并且实施用于施加到检测器D的第二输出的第二检测器输出信号S2_D与高阈值Vttoestold+的比较的功能，目的是在输出处产生第一比较信号，
[0042]-连接到第四连接点⑷的低阈值比较单元21，其实施用于第二检测器输出信号S2_D与低阈值VthMstold_的比较的功能，目的是在输出处产生第二比较信号，
[0043]-逻辑单元31，其连接到高阈值比较单元11和低阈值比较单元21的输出，并且包括被布置为产生作为第一比较信号和第二比较信号的函数的运往设备(PLC)的监视控制单元的接口输出信号S2_I的逻辑功能。
[0044]因此对于检测器D的每个输出，解决方案包括比较每个检测器输出信号与上述两个阈值。选择两个阈值以便处于检测器的两个电源电势之间的范围，换言之:
[0045]V-<Vthreshold_<Vthreshold+<V+
[0046]当检测器D的输出是非开关信号时，检测器输出信号S1_D (或S2_D)处于电势Vd0在此状态中，它位于两个阈值VthreshtjldJP V —ld+之间，并且两个比较单元的输出处于相同状态，其将是高状态或低状态。
[0047]当检测器的输出是开关信号时，检测器输出信号S1_D(或S2_D)的电势对于PNP型的输出走到高阈值Vthreshtjld+之上，或者对于NPN输出走到低阈值V thresh()ld_之下。如果高阈值Vthreshtjld+被越过(cross)，则在比较单元10 (或11)高阈值的输出处的比较信号改变状态，并且如果低阈值Vtostold_被越过，则在比较单元20 (或21)低阈值的输出处的比较信号改变状态。
[0048]所获得的两个比较信号随后被注入到逻辑单元30 (或31)中。每个逻辑单元实施逻辑功能。
[0049]如果选择的比较功能是这样的，使得当检测器D是非开关状态时其输出处于高状态，则如果期望用负逻辑处理检测器的“开关状态”信息，那么逻辑功能必须是“与”类型，或者是“与非”类型用于正逻辑下的“开关状态”信息的处理。
[0050]另一方面，如果选择的比较功能是这样的，使得当检测器D处于非开关状态时其输出处于低状态，则如果期望用正逻辑处理检测器的“开关状态”信息，那么逻辑功能必须是“或”类型，或者是“或非”类型用于负逻辑下的“开关状态”信息的处理。
[0051]当然，如果检测器D仅包括单个输出，则通用接口 INT的处理单元仅实施两个比较单元10、20(或11、21)和与此输出相关联的逻辑单元30 (或31)。这是关于仅具有单输出的具有两条线或三条线的检测器的情况。
[0052]可以相对于正电源电势V+来定义高阈值Vtoestold+和低阈值V threshold_,使得不管电源电势V+的变化，确保电压之间的一致(coherence)。
[0053]根据一个变型的实施例，来自通用接口 INT对来自检测器D的每个输出信号Sl_0^2_0的处理的二进制信息可以被转化为频率信息，这使得对于任何学习过程的需要被消除。为此，通用接口 INT的两个输出只需要连接至振荡器OSC (图3A)，振荡器OSC包括用于产生频率将根据接口 INT的输出信号S1_1、S2_I的每个的状态而被修改的信号Stjse的装置。例如，参照图3B:
[0054]如果S1_I = O和S2_I = 0，则振荡器在时段Pl上产生在第一频率f I处的信号
Sosc。
[0055]如果S1_I = I和S2_I = 0，则振荡器在时段P2上产生在不同于第一频率的第二频率f2处的信号S.。
[0056]如果S1_I = I和S2_I = 1，则振荡器在时段P3上产生在不同于第一频率f I和第二频率f2的第三频率f3处的信号SQSC。
[0057]如果S1_I = I和S2_I = 1，则振荡器在第四时段P4上产生在不同于第一频率Π、第二频率f2和第三频率f3的第四频率f4处的信号SQSC。
[0058]在图2A至2G中，将本发明的通用接口 INT与各种已知类型的检测器相关联。取决于检测器D的配置，通用接口 INT将处理来自检测器的输出以便将其转换为要被位于下游的设备(PLC)的监视控制单元处理的二进制信息。
[0059]在图2A中，将通用接口 INT连接到具有NPN或PNP的NO输出的三条线的检测器D0
[0060]在图2B中，将通用接口 INT连接到具有NPN或PNP的NC输出的三条线的检测器D0
[0061]在图2C中，将通用接口 INT连接到具有NPN或PNP型的NC输出和NO输出的四条线的检测器。
[0062]在图2D中，将通用接口 INT连接到具有NC输出的两条线的检测器。
[0063]在图2E中，将通用接口 INT连接到具有NO输出的两条线的检测器。
[0064]在图2F中，将通用接口 INT连接到限位开关类型的两个检测器。将每个限位开关连接到接口 INT的分开的输入。
【主权项】
1.一种被布置位于检测器(D)和设备的监视控制单元之间的通用接口(INT)，其特征在于它包括: -具有至少四个输入连接点的连接器(40)，所述至少四个输入连接点被配置为连接至检测器(D)，并且包括被设计为接收第一电势(V+)并且用于连接至检测器的第一输入的第一连接点、被设计为连接至检测器的第一输出用于接收第一检测器输出信号(S1_D)的第二连接点、被设计为接收第二电势(V-)并用于连接至检测器的第二输入的第三连接点、被设计为连接至检测器的第二输出用于接收第二检测器输出信号(S2_D)的第四连接点， -处理单元(UC)，被布置用于将每个检测器输出信号(S1_D、S2_D)转换为要被发送到设备的监视控制单元的二进制信息，并且该二进制信息表示检测器(D)的每个输出的开关状态或非开关状态。
2.如权利要求1中所述的通用接口(INT)，其特征在于处理单元(UC)包括: -第一高阈值比较单元(10)，其连接至第二连接点，并且被布置用于比较施加到检测器的第一输出的第一检测器输出信号(S1_D)与高阈值(Vthrestold+)，目的是在输出处产生第一比较信号，以及第一低阈值比较单元(21)，其连接至第二连接点，并且被配置用于比较施加到检测器的第一输出的第一检测器输出信号(S1_D)与低阈值(VthMslTOld_)用于在输出处产生第二比较信号， -第一逻辑单元(30)，其连接到第一高阈值比较单元(10)和第一低阈值比较单元(21)的输出，并且包括被布置用于产生作为第一比较信号和第二比较信号的函数的第一接口输出信号(S1_I)的处理逻辑功能， -第二高阈值比较单元(11)，其连接至第四连接点，并且被布置用于比较施加到检测器⑶的第二输出的第二检测器输出信号(S2_D)与高阈值(Vthre;shaLd+)，目的是在输出处产生第一比较信号，以及第二低阈值比较单元(21)，其连接至第四连接点，并且被配置用于比较施加到检测器⑶的第二输出的第二检测器输出信号(S2_D)与低阈值(VthreshtjldJ用于在输出处产生第二比较信号， -第二逻辑单元(31)，其连接到第二高阈值比较单元(11)和第二低阈值比较单元(21)的输出，并且包括被布置用于产生作为第一比较信号和第二比较信号的函数的第二接口输出信号(S2_I)的处理逻辑功能。
3.如权利要求1和2的任何一个中所述的通用接口，其特征在于连接器(40)包括第五连接点。
4.一种检测系统，其包括检测器(D)，并且其特征在于它包括连接至所述检测器的根据权利要求1至3中的一个的通用接口(INT)。
5.如权利要求4中所述的系统，其特征在于检测器(D)具有两条线、三条线或四条线。
6.如权利要求4和5的任何一个中所述的系统，其特征在于它包括在输入处接收第一接口输出信号(si_l)和第二接口输出信号(S2_I)的设备的监视控制单元。
7.如权利要求4和5的任何一个中所述的系统，其特征在于它包括在输入处接收第一接口输出信号(si_l)和第二接口输出信号(S2_I)的振荡器，并且其特征在于所述振荡器包括用于产生频率根据第一接口输出信号(S1_I)的状态和第二接口输出信号(S2_I)的状态变化的输出信号(Sqsc)的装置。
8.如权利要求7中所述的系统，其特征在于它包括设备的监视控制单元，在输入处接收来自振荡器(OSC)的输出信号(Sm。)。
【专利摘要】本发明涉及被布置位于检测器(D)和设备的监视控制单元之间的通用接口(INT)，该通用接口(INT)包括：具有至少四个输入连接点的连接器(40)，其被配置用于连接至检测器(D)，并且显著地包括被设计为连接至检测器的第一输出用于接收第一检测器输出信号(S1_D)的连接点，以及被设计为连接至检测器的第二输出用于接收第二检测器输出信号(S2_D)的另一连接点；处理单元(UC)，被布置用于将每个检测器输出信号(S1_D、S2_D)转换为要被发送到设备的监视控制单元的二进制信息，并且该二进制信息表示检测器(D)的每个输出的开关状态或非开关状态。
【IPC分类】G05B19-05
【公开号】CN104865884
【申请号】CN201510075829
【发明人】L.卡塞拉斯, M.罗杰, A.塔迪冯
【申请人】施耐德电器工业公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年2月12日
【公告号】EP2913685A1, US20150241246
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