(57)【要約】  システム（１００）は、フィールドバスライン（１０４）からのフィールドバスデータ（１０２）をネットワークライン（１０６）に結合する。本システムは、データをＵＳＢデータ（１１３）に変換するデータフォーマットコンバータ（１０８）を含む。第１の絶縁バリア（１１２）を含むカップラ（１１０）がカスケード状にこのコンバータに結合されている。ホスト（１１４）がこのＵＳＢデータを受信する。このホストは、データサーバインタフェース（１１６）とネットワーク接続部（１１８）を有している。このデータサーバインタフェースはデータをネットワークライン（１０６）に提供する。レギュレータ（１２２）が、ホストとフィールドバスラインとを、第２の絶縁バリア（１２４）を含むレギュレータで結合している。データと電力が、フィールドバスラインとネットワークラインの間で隔離されて結合されている。
2008527916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールドバスインタフェースから受信したフィールドバスフォーマットのデータを、ネットワーク接続部に結合するシステムであって、
前記システムが、
前記フィールドバスインタフェースとブリッジＵＳＢインタフェース間に結合された、前記データをＵＳＢフォーマットのデータに変換するデータフォーマットコンバータと、
前記コンバータとカスケード状に結合された、第１の絶縁バリアを含むカップラと、
ＵＳＢフォーマットのデータを受信し、データを前記ネットワーク接続部に提供するデータサーバインタフェースを含むホストと、
前記ブリッジＵＳＢインタフェースと前記フィールドバスインタフェース間で電力を結合し、第２の絶縁バリアを含み、これにより、データと電力が、前記フィールドバスインタフェースと前記ブリッジＵＳＢインタフェース間で隔離されて結合されるレギュレータと、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記カップラが双方向性磁気抵抗カップラからなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記カップラが双方向性光カップラからなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ホストが、前記データサーバインタフェースに結合されるフィールドバスデータテーブルを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記データフォーマットコンバータ、カップラおよびレギュレータがブリッジに含まれる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ブリッジＵＳＢインタフェースが前記データフォーマットコンバータと前記レギュレータに結合し、前記ホストがホストＵＳＢインタフェースを備え、前記システムが、前記ブリッジとホストＵＳＢインタフェース間で結合されるＵＳＢケーブルをさらに備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記レギュレータが、前記ブリッジＵＳＢインタフェースからの電力の制限値を前記フィールドバスインタフェースに設定する電力リミッタを備える、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記レギュレータが、前記フィールドバスインタフェースでの利用可能電力を感知して、フィールドバスラインが前記フィールドバスインタフェースに電力を印加する際に、前記ブリッジＵＳＢインタフェースから引き出される電力を自動的に減少させる遮断回路を備える、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記レギュレータが、前記ブリッジＵＳＢインタフェースまたは前記フィールドバスラインのどちらかから電力を引き出すダイオード「ＯＲ」回路を備え、前記ダイオード「ＯＲ」回路が、前記フィールドバスラインから電力が供給された際に、前記フィールドバスラインから前記レギュレータに電力が逆流するのを阻止する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記外部フィールドバスラインに電力が提供されたときに前記ブリッジＵＳＢインタフェースから取られる電力を遮断するために、前記遮断回路が前記パワーリミッタに結合している、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記レギュレータが、前記第２の絶縁バリアを含む隔離されたＤＣ／ＤＣコンバータを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記コンバータが、前記隔離されたＤＣ／ＤＣコンバータに結合されている一時停止出力を提供し、前記第１のＵＳＢインタフェースがアイドルである時には、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を一時停止させる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記コンバータは、前記フィールドバスインタフェースにおけるプロトコル特性を自動的に感知して、この感知されたプロトコル特性に対して自身の動作を調整する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記レギュレータは、前記ブリッジＵＳＢインタフェースからの電力を前記フィールドバスインタフェースに結合するＤＣ／ＤＣコンバータを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記レギュレータは、前記フィールドバスインタフェースからの電力を前記コンバータに結合するＤＣ／ＤＣコンバータを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
フィールドバスラインからのフィールドバスデータをネットワークラインに結合する方法であって、
前記方法が、
フィールドバスデータをＵＳＢデータに変換するステップと、
第１の絶縁バリアをカスケード状に前記変換ステップと結合するステップと、
ＵＳＢデータをホストで受信するステップと、
ＵＳＢデータをネットワーク接続部に提供するデータサーバインタフェースと、ネットワーク接続部とを備えたホストを提供するステップと、
第２の絶縁バリアを介して前記ホストと前記フィールドバスライン間で電力を結合し、これにより、データと電力が、前記フィールドバスインタフェースと前記ネットワーク接続部間で隔離されて結合される、ステップと、
を含む方法。
【請求項１７】
前記第１の絶縁バリアを含む双方向性磁気抵抗カップラを提供するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の絶縁バリアを含む双方向性光カップラを提供するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
フィールドバスデータテーブルからの前記ホスト中のデータをデータサーバインタフェースに結合するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記変換ステップ、前記第１の絶縁バリアを結合する前記ステップおよび電力を結合するステップを実行するためのブリッジを提供するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記ブリッジ中のブリッジＵＳＢインタフェースからのデータを前記ホスト中のホストＵＳＢインタフェースに対してＵＳＢケーブルを介して結合するステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ブリッジＵＳＢインタフェースからの電力の制限を前記フィールドバスインタフェースに設定するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記フィールドバスインタフェースでの利用可能電力を感知して、フィールドバスラインから電力が供給される際に、前記ブリッジＵＳＢインタフェースから引き出される電力を自動的に減少させるステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１のＵＳＢインタフェースまたは前記フィールドバスラインのどちらかからダイオード「ＯＲ」回路を介して電力を前記フィールドバスに提供するステップを含み、前記ダイオード「ＯＲ」回路が、前記フィールドバスラインから電力が供給された際に、前記フィールドバスラインから前記レギュレータに電力が逆流するのを阻止するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記外部フィールドバス電力入力部に電力が供給された際に、前記第１のＵＳＢインタフェースから取られる電力を遮断するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記レギュレータ中の前記第２の絶縁バリアを含む隔離されたＤＣ／ＤＣコンバータを提供するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２７】
前記隔離されたＤＣ／ＤＣコンバータに一時停止出力を提供し、前記第１のＵＳＢインタフェースがアイドルの時は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を一時停止させるステップを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記フィールドバスライン上のプロトコル特性を自動的に感知して、この感知されたプロトコル特性に対してそれ自体の動作を調整するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２９】
前記電力を結合するステップが、前記ブリッジＵＳＢインタフェースからの電力を前記フィールドバスインタフェースに結合するＤＣ／ＤＣ変換ステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項３０】
前記電力を結合するステップが、前記フィールドバスインタフェースからの電力を前記コンバータに結合するＤＣ／ＤＣ変換ステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項３１】
フィールドバスインタフェースから受信したフィールドバスフォーマットのデータをホストに結合するシステムであって、
前記システムが、
前記フィールドバスインタフェースとブリッジＵＳＢインタフェース間に結合された、データを前記ホストに結合可能なＵＳＢフォーマットのデータに変換するデータフォーマットコンバータと、
前記コンバータとカスケード状に結合された、第１の絶縁バリアを含むカップラと、
前記ブリッジＵＳＢインタフェースと前記フィールドバスインタフェース間で電力を結合し、第２の絶縁バリアを含み、これにより、データと電力が、前記フィールドバスインタフェースと前記ブリッジＵＳＢインタフェース間で隔離されて結合されるレギュレータと、
を備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
フィールドバスネットワークは、圧力、温度、流量の送信機やバルブアクチュエータなどのプロセスプラント装置の通信を提供する。一般的に、フィールドバスネットワークは、プロセスプラント環境の広い領域に渡って延在している。制御ネットワークは、より高いレベルのプロセス制御機能を実施し、一般には、プロセスプラント環境から離れたところにある１つ以上の制御室に置かれる。
【背景技術】
【０００２】
フィールドバスネットワークは、送信機やアクチュエータからのリアルタイムプロセスデータを搬送する。リアルタイムプロセスデータをフィールドバスネットワークから制御ネットワークに転送すなわち「ブリッジ」し、これにより、制御ネットワークがプロセスプラント中の状態に関する情報に迅速にアクセスできるようにしようという要望がある。
【０００３】
しかしながら、フィールドバスネットワークと制御ネットワークを従来の接続によって「ブリッジ」する、すなわち接続しても、この結果は満足いくものではない。フィールドバスネットワークは一般的にはプロセスプラント環境中のあるポイントに接地され（プロセス接地）、制御ネットワークは制御室環境中のあるポイントに接地されている（制御ネットワーク接地）。フィールドバスネットワークおよび制御ネットワークをブリッジする際、望ましくない接地ループが形成される。プロセス接地と制御ネットワーク接地との間の電位の差によって、雑音電流がネットワーク接地導体を流れることになる。この雑音によって、フィールドバスネットワークおよび制御ネットワーク双方の性能が劣化する結果となる恐れがある。
【０００４】
加えて、フィールドバスネットワーク上のデータは、フィールドバスデータフォーマットにしたがって、または、制御ネットワーク内でのデータフォーマットとは一般に互換性のないプロトコルにしたがってフォーマットされている。データフォーマットの変換は、データをフィールドバスネットワークから制御ネットワークに転送するために必要である。しかしながら、データフォーマットを変換するには、電力が必要であり、データを変換するために必要とされる電力を供給すると、その結果、フィールドバスネットワークから過度の電力が引き出されたり、さらに望ましくない接地ループが形成されたりする恐れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
システムを介したデータフォーマット変換経路やこのシステム内の電力供給経路のいずれからみても望ましくない接地ループを形成することなく、フィールドバスネットワークから制御ネットワークにデータを転送するシステムが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
フィールドバスインタフェースからフィールドバスフォーマットで受信されたデータをネットワーク接続部に結合するシステムを開示する。このシステムは、フィールドバスインタフェースとブリッジＵＳＢインタフェースとの間で結合されているデータフォーマットコンバータを備える。このコンバータは、データをＵＳＢフォーマットのデータに変換する。カップラはこのコンバータとカスケード状に結合されている。このカップラは第１の絶縁バリアを含む。
【０００７】
本システムは、ＵＳＢフォーマットのデータを受信し、また、ネットワーク接続部に対してこのデータを提示するデータサーバインタフェースを含むホストを備える。本システムはまた、ブリッジＵＳＢインタフェースとフィールドバスインタフェース間で電力を結合するレギュレータを備える。このレギュレータは第２の絶縁バリアを含む。これら第１と第２の絶縁バリアを用いて、データと電力の双方が、フィールドバスインタフェースとブリッジＵＳＢインタフェース間で隔離されて結合される。
【０００８】
他の特徴と効果は、以下の詳細な説明を読み関連図面を見れば明らかであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に、フィールドバスライン１０４から受信したデータ１０２をネットワークライン１０６に結合し、このライン１０６がこのデータを制御ネットワーク１２０に結合するシステム１００を示す。データ１０２は、一般的には、フィールドバスライン１０４に接続されているプロセス送信機（図示せず）または制御バルブ（図示せず）などのフィールドデバイスによって生成された圧力、温度、流量、バルブ設定値などのリアルタイムプロセス変数を含む。一方、制御ネットワーク１２０は、一般的には、フィールドバスネットワークに比べて高いシステム制御レベルで動作するネットワークを備える。
【００１０】
ネットワーク１２０がフィールドデバイスからのリアルタイムデータにアクセスできるように、フィールドバスライン１０４とネットワークライン１０６間にデータを通過させる必要がある。フィールドバスライン１０４がネットワークライン１０６に直接接続される（またはこのライン１０６と共通の導体を共有する）ものとすると、ネットワークライン１０６とフィールドバスライン１０４の双方に雑音を導入する電気的接地ループが形成されることになる。この雑音の有する電位によって、フィールドバスラインに接続されているネットワーク１２０またはフィールドデバイスが誤動作する。
【００１１】
以下に説明するように、図１に示すシステム１００は、データ通信のための第１の電気隔離バリアを提供することによってこのような直接接続部（または共有の共通導体）を回避している。図１に示す回路は、それ自体が動作するための電力を必要としている。以下に説明するように、図１のシステム１００もまた、第２の電気隔離バリアを介して電力を結合し、データフォーマット変換経路と電源経路のどちらによっても接地ループが形成されないようにしている。
【００１２】
システム１００は、ネットワーク間で互換性を持たせるためにフィールドバスデータ１０２を再フォーマットする。システム１００は、フィールドバスプロトコルにしたがってフォーマットされたデータ１０２を、ＨＳＥ（ＦＦ高速イーサネット（登録商標））、ＯＰＣ（プロセス制御用のＯＬＥ）、Ｍｏｄｂｕｓ  ＴＣＰ、ＨＴＴＰ、ＦＴＰ、Ｗｅｂサービスまたは他の標準プロトコルなどの標準ネットワーキングプロトコルでフォーマットされたネットワークライン１０６上でメッセージのやり取りをするデータに変換する。システム１００は、フィールドバスライン１０４とネットワークライン１０６間を電気隔離（galvanic isolation）する。システム１００はまた、複数の代替のフィールドバスまたはＵＳＢの電源からの電力を用いてデータ変換用の電力を供給する電気的に隔離されたフレキシブルな電源レギュレータ(power regulation arrangement)を提供する。
【００１３】
システム１００は、Ｈ１フィールドバスインタフェース１３６、Ｈ１フィールドバス／ＳＣＩコンバータ１３７、ＳＣＩ／ＵＳＢコンバータ１０８およびＵＳＢインタフェース１３０を含むデータ処理ステージのカスケード（縦列接続）を含むのが望ましい。ＳＣＩ／ＵＳＢコンバータ１０８およびＨ１フィールドバス／ＳＣＩコンバータ１３７は連続した変換ステップを実行し、フィールドバスプロトコル標準のデータ１０２をユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）プロトコルであるＵＳＢデータ１１３に変換する。
【００１４】
カップラ（結合器）１１０は、ＵＳＢインタフェース１３０に電気的に接続されている回路１０８とフィールドバスライン１０４に電気的に接続されている回路１３７、１３６、１４４間とを電気隔離する第１の絶縁バリア１１２を含む。カップラ１１０中の絶縁バリア１１２は、データは結合するが、電流がバリア１１２を通って流れることを防止する。絶縁バリア１１２は、データ処理ループに沿って接地ループが形成されることを防止する。カップラ１１０は、好ましくは、双方向性の磁気抵抗カップラまたは双方向性光カップラからなる。絶縁バリア１１２を通って、電流や電圧という形態ではなくて光または磁気という形態でデータが流れる。
【００１５】
ホストデータサーバ１１４（パソコンであることが好ましい）は、ＵＳＢデータ１１３を受信する。ホスト１１４は、データサーバインタフェース１１６とネットワーク接続部１１８を含む。データサーバインタフェース１１６は、フィールドバス１０４から入力されて再フォーマットされ隔離されたデータをネットワーク接続部１１８に提供する。ホスト１１４は、データサーバインタフェース１１６に結合されているフィールドバスデータテーブル１２６を含むのが好ましい。フィールドバスデータテーブル１２６中のデータフィールドは、ＵＳＢデータ１１３により更新される。ネットワーク接続部１１８はネットワークライン１０６に接続している。ネットワークライン１０６はネットワーク１２０に結合している。ネットワーク１２０は、ネットワークライン１０６とネットワーク接続部１１８を介してデータサーバインタフェース１１６とメッセージをやり取りすることによってデータ１０２にアクセスすることが可能である。
【００１６】
システム１００はまた、レギュレータ１２２を含む。レギュレータ１２２は、ホスト１１４とフィールドバスライン１０４間で電力を結合している。レギュレータ１２２は、第２の絶縁バリア１２４を含む。第２の絶縁バリア１２４は、好ましくは、隔離された電源トランスの一次巻線と二次巻線を分離する絶縁材料を含む。第２の絶縁バリア１２４は電力を結合するが、バリア１２４を通って電流が流れるのを防止する。電力は、電流や電圧という形態ではなくて磁場という形態で絶縁バリア１２４を通って流れる。レギュレータ１２２中の絶縁バリア１２４は電力を結合するが、電流がバリア１２４を通って流れることを防止する。絶縁バリア１２４は、レギュレータの経路に沿って接地ループが形成されることを防止する。ある好ましい装置では、コンバータ１０８、カップラ１１０およびレギュレータ１２２をブリッジ１２８に組み込む。ブリッジ１２８は、データの伝送と電力の伝送の双方に対して電気的には隔離をしている。
【００１７】
本実施形態では、第１のＵＳＢインタフェース１３０はコンバータ１０８からのデータをホスト１１４に結合し、ホスト１１４からの電力をレギュレータ１２２に結合する。このホストは、データと電力をブリッジ１２８に結合する第２のＵＳＢインタフェース１３２を備える。システム１００は、データと電力の双方を搬送するために第１のＵＳＢインタフェース１３０と第２のＵＳＢインタフェース１３２間で結合されているＵＳＢケーブル１３４を含む。データは、フィールドバスライン１０４からネットワーク１２０に対して単一方向に、または、フィールドバスライン１０４とネットワーク１２０間を双方向に流れることが可能である。
【００１８】
ブリッジ１２８は、フィールドバスライン１０４をＵＳＢインタフェース１３０から電気隔離する。ブリッジ１２８は、フィールドバスライン１０４とＵＳＢインタフェース１３０間を流れる電流に対するバリアとなっている。しかしながら、ブリッジ１２８は、データと電力（付勢）が双方共、フィールドバス接続部１３６とＵＳＢインタフェース１３０間を伝達されることを許容している。ブリッジ１２８を、図２〜３に示す例を参照して以下により詳しく説明する。
【００１９】
図２〜３に、ブリッジ２００を示す。図２〜３は、互いに並べて、ブリッジ２００の完全な図となるようにすると最もよく理解される。
【００２０】
ブリッジ２００は、電気隔離カップラ２１０、Ｈ１フィールドバスを介してＳＣＩデータフォーマットコンバータ２３７およびＨ１フィールドバスインタフェース２３６（図２と図３の双方に示す部分）にカスケード（縦列）結合されているデータフォーマットコンバータ２０８（図２）を含む。ＳＣＩデータフォーマットコンバータ２３７は、Ｈ１フィールドバスインタフェース２３６から受信したフォーマット済みのデータをＳＣＩフォーマットのデータに変換する（ＴＸ／ＲＸ）。このＳＣＩフォーマットデータは、電気隔離カップラ２１０を介してコンバータ２０８に結合する。データフォーマットコンバータ２０８は、ＵＳＢインタフェース２３０の１部であるＵＳＢコンタクト（接点）ＵＳＢ−２とＵＳＢ−３上にＵＳＢデータ２１３を出力する。電気隔離カップラ２１０は、フィールドバスライン２０２とコンバータ２０８間を電気隔離する第１の絶縁バリア２１２を含む。カップラ２１０は双方向性磁気抵抗カップラからなる。ある好ましい構成では、カップラ２１０は、米国、マサチュセッツ州０２０６２−９１０６、ノーウッド市、Ｏｎｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ＷａｙのＡｎａｌｏｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ社から市販されているＡＤＵＭ１３０１を用いることができる。
【００２１】
ブリッジ２００はまた、一点鎖線で囲まれている図２〜３の回路を含むレギュレータ２２２を含む。レギュレータ２２２は、ＵＳＢインタフェース２３０の１部であるピンＵＳＢ−１とＵＳＢ−４間の電力を、Ｈ１フィールドバスインタフェースコネクタ２３６の１部であるフィールドバスラインＪ２３６−１６とＪ２３６−１５（図３）に結合している。レギュレータ２２２は第２の絶縁バリア２２４を含む。
【００２２】
レギュレータ２２２は、ピンＵＳＢ−１とＵＳＢ−４からの電力供給に対する電力制限をあらゆるフィールドバスラインに設定する電力リミッタ２４０を備える。上記のブリッジは、外部フィールドバス電力入力部２４２を含む。レギュレータ２２２中の電力リミッタ２４０は、外部フィールドバス電力入力部２４２における利用可能電力（power availability）を感知して、外部フィールドバス電力入力部２４２に電力が印加される際にピンＵＳＢ−１とＵＳＢ−４から引き出される電力を自動的に減少させる。
【００２３】
本実施形態では、レギュレータ２２２は、ＵＳＢ−１およびＵＳＢ−４または外部フィールドバス電力入力部２４２のどちらかからフィールドバスラインＪ２３６−１５およびＪ２３６−１６に電力を提供するダイオード「ＯＲ」回路２４４を備える。ダイオード「ＯＲ」回路２４４は、外部フィールドバス電力入力部２４２から電力が供給された際に、フィールドバスラインＪ２３６−１６からレギュレータ２２２に電力供給が逆流するのを阻止するものである。
【００２４】
レギュレータ２２２は、外部フィールドバス電力入力部２４２から電力が提供されたときに、ＵＳＢ−１から取り出される電力を遮断する遮断回路２４６を備える。
【００２５】
レギュレータ２２２は、第２の絶縁バリア２２４を含む隔離されたＤＣ／ＤＣコンバータ２４８を含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４８は、好ましくは、米国、アリゾナ州８５７０６、ツーソン市、南ツーソン大通り６７３０のＢｕｒｒ−Ｂｒｏｗｎ社から市販されている部品ＤＣＰ０１０５１５を用いることができる。コンバータ２０８は、隔離されたＤＣ／ＤＣコンバータ２４８に結合されている一時停止出力２５０を提供し、ＵＳＢインタフェース２３０がアイドルの時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４８の動作を一時停止させる。ある好ましい装置では、コンバータ２０８は、Ｈ１フィールドバスインタフェースコネクタラインＴＸ、ＲＸ、ＲＴＳ上のクロック速度などのプロトコル特性を自動的に感知して、この感知されたプロトコル特性に対応するように動作を調整する。
【００２６】
図４に、図３の電力リミッタ回路２４０などのパワーリミッタ回路の制御方法の一実施形態のフローチャートを示す。開始４０２で動作が開始され、ライン４０４と４０８に沿って判断ブロック４１０に続いている。判断ブロック４１０で、この回路は、フィールドバスラインがブリッジに接続されているかどうかを示すフィールドバス電力が有効であるかどうかを検出する。フィールドバス電力が有効であれば、プログラムはライン４１２に沿ってアクションブロック４１４に進む。アクションブロック４１４で、内部低電圧源をオフにして、プログラムはライン４１６と４０８に沿って判断ブロック４１０に戻る。判断ブロック４１０でフィールドバス電力が有効でなければ、プログラムはライン４１８に沿ってアクションブロック４２０にまで進む。
【００２７】
アクションブロック４２０で、内部低電圧源をオンにして、プログラムはライン４２２に沿って判断ブロック４２４に進む。判断ブロック４２４で電流が検出されなければ、プログラムの流れはライン４２６に沿ってアクションブロック４２８に進む。アクションブロック４２８で、内部フィールドバス電力をオフにして、プログラムの流れはライン４３０と４０８に沿って判断ブロック４１０に戻る。判断ブロック４２４で電流が検出されれば、プログラムの流れはライン４３２に沿ってアクションブロック４３４に進む。
【００２８】
アクションブロック４３４で、内部低電圧源をオフにして、プログラムの流れはライン４３６に沿ってアクションブロック４３８に進む。アクションブロック４３８で、内部フィールドバス電力をオンにして、プログラムの流れはライン４４０に沿って判断ブロック４２４に戻る。
【００２９】
図４に示すプロセスは、アナログ回路、デジタル回路またはアナログ回路とデジタル回路の組み合わせ回路で実行することが可能である。図４に示すプロセスは、ブリッジがフィールドバスラインとホストの間でデータを転送中は、これに干渉することなく実行されるのが好ましい。図４に示すプロセスは、ケーブルが接続されているかどうか、また、このケーブルがブリッジ回路の諸部分を付勢するために用いることが可能な電源電圧を提供しているかどうかを絶えずチェックすることによってブリッジ内での電源管理を調整することが可能である。
【００３０】
図５に、ブリッジ２００（図２〜３）に類似したブリッジ５００の一実施形態を示すが、ブリッジ５００は、このブリッジ５００を付勢するためのＵＳＢ電力を提供することができない、バッテリ電源のＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント；個人用の携帯情報端末）などのホストに接続するように設計されている。図５では、図２〜３で用いられている参照数字と同じ参照数字は同じまたは類似の機能を示している。ブリッジ５００では、レギュレータ２２２は、電気バリア２２４を有するＤＣ／ＤＣコンバータ２４８を含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４８の出力はコンバータ２０８とカップラ２１０に結合されて、コンバータ２０８とカップラ２１０に電力を供給している。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４８の入力はフィールドバスラインのコンタクトＪ２３６−１５とＪ２３６−１６に結合されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４８は、フィールドバスインタフェースからの電力をコンバータ２０８に結合している。
【００３１】
図６に、ブリッジ２００（図２〜３）に類似したブリッジ６００の一実施形態を示すが、ブリッジ６００は、このブリッジ６００を付勢し、また、フィールドバスラインを付勢するためのＵＳＢ電力を提供することが可能なホストに接続するように設計されている。図６では、図２〜３で用いられている参照数字と同じ参照数字は同じまたは類似の機能を示している。ブリッジ６００では、レギュレータ２２２は、電気バリア２２４を有するＤＣ／ＤＣコンバータ２４８を含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４８の出力はＪ２３６−１５とＪ２３６−１６に結合されて、フィールドバスラインに電力を供給している。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４８の入力はＵＳＢコネクタのピンＵＳＢ−１とＵＳＢ−４に結合されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４８は、ブリッジＵＳＢインタフェースからの電力をフィールドバスインタフェースに結合させている。
【００３２】
１つの実施形態に関連して説明した特徴は、別の実施形態でも用いられるように適切に適合させることが可能である。
【００３３】
本発明を好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく形態と詳細に変更を加えることが可能であることを認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】プロセス制御バスとネットワーク間に結合されているブリッジおよびホストデータサーバを示す図である。
【図２】ブリッジの第１の実施形態の詳細な構成である。
【図３】ブリッジの第１の実施形態の詳細な構成である。
【図４】電力リミッタ回路の制御を示すフローチャートである。
【図５】ブリッジを付勢するためのＵＳＢ電力を提供することができない  ホストに接続可能なブリッジの第２の実施形態を示す図である。
【図６】ブリッジを付勢し、また、フィールドバスラインを付勢するためのＵＳＢ電力を提供するホストに接続可能なブリッジ６００の第３の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００…システム、１２８…ブリッジ、１１４…ホスト、１０８…データフォーマットコンバータ、１１０…カップラ、１２２…レギュレータ、１３０…ブリッジ側ＵＳＢインタフェース、１３６…Ｈ１フィールドバスインタフェース、１１３…ＵＳＢデータ、１３２…ホスト側ＵＳＢインタフェース、１１６…データサーバインタフェース、１１８…ネットワーク接続部、１２０…ネットワーク、１０６…ネットワーク、１２６…フィールドバスデータテーブル
【図１】
2008527916.tif 000003
【図２】
2008527916.tif 000004
【図３】
2008527916.tif 000005
【図４】
2008527916.tif 000006
【図５】
2008527916.tif 000007
【図６】
2008527916.tif 000008
【国際調査報告】
2008527916.tif 000009
2008527916.tif 000010
2008527916.tif 000011