(57)【要約】位置感知のために用いられるスイッチモジュールは、複数の過去の位置感知製品との適合性のために、複数のモードにおいて動作することができる。ドライスイッチ回路は、直接的出力、ドライリードのエミュレーション、高側または低側スイッチ構成を提供するように構成され得る。これに代えて、ドライスイッチ回路をＮＡＭＵＲ回路の入力に接続することで、当該規格に合った既知の電流出力を提供することができる。別の構成において、ドライスイッチを２つのＮＡＭＵＲ回路のうちの１つへ選択的に接続することにより、スイッチモジュールが低／高電流ＮＡＭＵＲ出力または高／低電流ＮＡＭＵＲ出力を提供することができる。【選択図】図４
2014529380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチモジュール外部の可動要素の位置を報告するように配置および適合されたスイッチモジュールであって、
第１の外部接続、第２の外部接続および第３の外部接続と、
前記スイッチモジュールの外部にある構成の位置に応じたリレー接触位置を有するドライ接点リレーであって、前記リレー接触位置は、前記ドライ接点リレーは、共通接続、ノーマルオープン接続およびノーマルクローズ接続を有し、前記ノーマルオープン接続は、前記可動要素の第１の位置に対応し、前記ノーマルクローズ接続は、前記可動の第２の位置に対応する、ドライ接点リレーと、
第１の入力接続対および第１の出力接続対を有するＮＡＭＵＲ回路と、
前記ドライリレーの前記ノーマルオープン接続と前記ＮＡＭＵＲ回路の前記第１の入力接続対の第１の入力との間の電気接続と、
セレクターであって、前記ドライ接点リレーの前記共通接続を、ｉ）前記セレクターのヌル接触、または、ｉｉ）前記ＮＡＭＵＲ回路の前記第１の入力接続対の第２の入力に接続するように動作することが可能な、セレクターと、
前記ＮＡＭＵＲ回路の前記第１の出力と前記第１の外部接続および前記第２の外部接続のうちの１つとの間の第２の電気接続と、
前記ＮＡＭＵＲ回路の前記第２の出力と前記第３の外部接続との間の第３の電気接続と、
前記第１の外部接続を前記リレーの前記ノーマルオープン接続に取り外し可能に接続させる第１のジャンパーと、
第２の外部接続を前記リレーの前記ノーマルクローズ接続に取り外し可能に接続させる第２のジャンパーと、
前記第３の外部接続を前記リレーの前記共通接続に取り外し可能に接続させる第３のジャンパーであって、前記可動要素の位置は、前記外部接続の２つ以上を介して観察可能である、第３のジャンパーと、
を備える、スイッチモジュール。
【請求項２】
前記第１のジャンパーと前記リレーのノーマルオープン接続との間に接続された第１のインジケータ回路と、
前記第２のジャンパーと前記リレーのノーマルクローズ接続との間に接続された第２のインジケータ回路と、
をさらに備える、請求項１に記載のスイッチモジュール。
【請求項３】
前記第１のインジケータ回路を越える短絡回路を取り外し可能に備え、前記第１のインジケータ回路を前記スイッチモジュールにおける動作から除去する、第４のジャンパーと、
前記第２のインジケータ回路を越える短絡回路を取り外し可能に備え、前記第２のインジケータ回路を前記スイッチモジュールにおける動作から除去する、第５のジャンパーと、
をさらに備える、請求項１または２に記載のスイッチモジュール。
【請求項４】
第２のＮＡＭＵＲ回路と反対の電流極性を有する第２のＮＡＭＵＲ回路をさらに備え、
第２の入力接続対および第２の出力接続対と、
ｉ）前記リレーの前記ノーマルオープン接続、および、ｉｉ）前記ドライリレーの前記ノーマルクローズ接続のうちの一方と前記第２のＮＡＭＵＲ回路の前記第２の入力接続対の一方の接続との間の電気接続と、
前記ドライ接点リレーの前記共通接続を、ｉ）前記セレクターのヌル接触、または、ｉｉ）前記第２のＮＡＭＵＲ回路の前記第２の入力接続対の他方の入力接続に動作可能に接続させるセレクターと、
前記ＮＡＭＵＲ回路の前記第１の出力と前記第１の外部接続および前記第２の外部接続のうちの一方との間の第２の電気接続と、
を有する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイッチモジュール。
【請求項５】
第１の極性電流出力を提供するように構成され、前記第１の極性電流出力は、
前記ＮＡＭＵＲ回路がイネーブルされ、前記第２のＮＡＭＵＲ回路がディスエーブルされ、
前記セレクターが、前記ドライリレーの前記ノーマルオープン接続と、前記ＮＡＭＵＲ回路の前記第１の入力接続対の第２の入力との間に接続され、
前記第１のジャンパー、前記第２のジャンパーおよび前記第３のジャンパーがそれぞれ除去される、出力である、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のスイッチモジュール。
【請求項６】
第２の極性電流出力を提供するように構成され、前記第２の極性電流出力は、
前記ＮＡＭＵＲ回路がディスエーブルされ、前記第２のＮＡＭＵＲ回路がイネーブルされ、
前記セレクターが、前記ドライリレーの前記ノーマルオープン接続と前記第２のＮＡＭＵＲ回路の前記第２の入力接続対の第２の入力との間に接続され、
前記第１のジャンパー、前記第２のジャンパーおよび前記第３のジャンパーがそれぞれ除去される、出力である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のスイッチモジュール。
【請求項７】
リレー出力を提供するように構成され、前記リレー出力は、
前記セレクターが、前記ドライ接点リレーの前記共通接続を前記セレクターの前記ヌル接触に接続させ、
前記第１のジャンパー、前記第２のジャンパーおよび前記第３のジャンパーがそれぞれ各々の接続を行うように取り付けられる、出力である、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のスイッチモジュール。
【請求項８】
前記可動要素の位置をドライリレーおよびＮＡＭＵＲ出力と組み合わせて報告するように、別のスイッチモジュールへの物理的接続が得られるように配置される、
請求項１〜７のいずれか１項に記載のスイッチモジュール。
【請求項９】
ソレノイド制御器をさらに備え、前記ソレノイド制御器は、電気入力と、機械出力および空気式出力のうちの１つとを有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のスイッチモジュール。
【請求項１０】
スイッチモジュールを用いて、前記スイッチモジュールの外部にある構成の可動要素の位置を報告する方法であって、
前記可動要素の位置の変化に応答する位置センサーを有する前記スイッチモジュールを前記可動要素に接続させることと、
前記スイッチモジュールにおいてリレー出力またはＮＡＭＵＲ出力を選択することと、
ＮＡＭＵＲ出力が選択された場合、前記スイッチモジュールにおいて低／高電流ＮＡＭＵＲ出力または高／低電流ＮＡＭＵＲ出力を選択することと、
前記位置センサーに応答して前記選択された出力を提供することと、
を含む、方法。
【請求項１１】
前記リレー出力を選択することは、
前記位置センサーに応答して前記スイッチモジュールの共通出力、ノーマルクローズ出力およびノーマルオープン出力に対して動作するドライ接点リレーの各接続を接続させることを含み、前記共通出力、前記ノーマルクローズ出力および前記ノーマルオープン出力はそれぞれ、前記スイッチモジュールの外部のプロセスコントローラの各入力へ接続する、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記位置センサーが第１の位置にありかつ前記リレー出力が選択された場合、第１のインジケータ回路を活性化させることと、
前記位置センサーが第２の位置にありかつ前記リレー出力が選択された場合、第２のインジケータ回路を活性化させることと、
をさらに含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＮＡＭＵＲ出力を選択することは、
ＮＡＭＵＲ回路の出力線を前記スイッチモジュールの外部のプロセスコントローラの各入力接続へ接続させることと、
リレーの共通接続をＮＡＭＵＲ回路の第１の入力へ接続させ、前記リレーの別の接続を前記ＮＡＭＵＲ回路の第２の入力へ接続させることであって、前記リレーに起因して、前記位置センサーの位置に応答して、前記ＮＡＭＵＲ入力上において短絡または開回路を発生させる、ことと、
を含む、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
高／低電流極性を有する第１のＮＡＭＵＲ回路と、低／高電流極性を有する第２のＮＡＭＵＲ回路とを提供することをさらに含み、低／高電流ＮＡＭＵＲ出力または高／低電流ＮＡＭＵＲ出力を選択することは、前記第１のＮＡＭＵＲ回路または前記第２のＮＡＭＵＲ回路のうちの１つを前記リレーの共通接続および前記リレーの別の接続へ接続させることを含む、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
外部の構成の位置を報告するスイッチモジュールであって、、
位置センサーと、
前記位置センサーに接続されたリレーであって、前記リレーは、前記位置センサー、ノーマルクローズ接点およびノーマルオープン接点に対応するアーマチャ接点を有する、リレーと、
第１の入力および第２の入力を備えた第１のＮＡＭＵＲ回路であって、前記第１のＮＡＭＵＲ回路は、前記第１の入力および第２の入力上に開回路が出現した場合に低電流を出力し、前記第１の入力および第２の入力上に短絡回路が出現した場合に高電流を出力するように構成され、第１の出力信号対は、プロセスコントローラへ接続するように構成される、第１のＮＡＭＵＲ回路と、
第１の入力および第２の入力を備えた第２のＮＡＭＵＲ回路であって、前記第１の入力および第２の入力上に開回路が出現した場合に低電流を出力し、前記第１の入力および第２の入力上に短絡回路が出現した場合に高電流を出力するように構成され、第２の出力信号対は、前記プロセスコントローラへ接続するように構成される、第２のＮＡＭＵＲ回路と、
前記リレーの前記アーマチャ接点を、ヌル接触、前記第１のＮＡＭＵＲ回路の第１の入力および前記第２のＮＡＭＵＲ回路の第１の入力のうちの１つに接続させるセレクタースイッチと、
前記アーマチャ接点、前記ノーマルクローズ接点および前記ノーマルオープン接点を前記プロセスコントローラの各接続に接続させる取り外し可能なジャンパーであって、前記セレクタースイッチが前記ヌル接触にある場合、前記ジャンパーは所定位置に配置され、前記セレクタースイッチが前記アーマチャ接点を前記第１のＮＡＭＵＲ回路および前記第２のＮＡＭＵＲ回路のうちのいずれかへ接続させた場合、前記ジャンパーが取り外される、ジャンパーと、
を備える、スイッチモジュール。
【請求項１６】
電気入力および空気式出力を有するソレノイド制御器をさらに備える、請求項１４に記載のスイッチモジュール。
【請求項１７】
電気入力および機械出力を有するソレノイド制御器をさらに備える、請求項１４または１５に記載のスイッチモジュール。
【請求項１８】
第１のインジケータライトをさらに備え、前記第１のインジケータライトは、前記セレクタースイッチが前記ヌル位置にあり、前記ジャンパーが所定位置に配置され、前記位置センサーに応答して、前記アーマチャ接点が前記ノーマルオープン接点と接触した場合に活性化される、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載のスイッチモジュール。
【請求項１９】
第２のインジケータライトをさらに備え、前記第２のインジケータライトは、前記セレクタースイッチが前記ヌル位置にあり、前記ジャンパーが所定位置に配置され、前記位置センサーに応答して、前記アーマチャ接点が前記ノーマルクローズ接点と接触した場合に活性化される、請求項１４〜１７のいずれか１項に記載のスイッチモジュール。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
プロセス制御の用途においては、弁の位置は、監視および意思決定のために不可欠の情報要素である。複数の異なるタイプの弁位置モニタや、弁の位置を報告するための複数の異なるタイプの機構が利用可能である。
【発明の概要】
【０００２】
弁位置の報告のためのスイッチモジュールは、複数の異なる種類の代替的監視または報告装置と下位互換性が得られるよう、出力報告の複数の構成を備え得る。スイッチモジュールは、ドライ接点リレーまたは他のリレーを用いて、機械センサーまたは近接型センサーのいずれかによって感知される位置を報告し得る。ドライ接点リレーは、ドライ接点、高側スイッチまたは低側スイッチの構成に代替し得る。別の構成において、リレーはまた、１つ以上のＮＡＭＵＲ出力回路へ接続され得、ドライ接点出力の代わりに当該分野において公知の電流出力を提供し得る。
【０００３】
スイッチモジュールを組み合わせてグループ化することにより、単極双投、双極単投など、スイッチ代替物または他のスイッチ代替物が提供され、例えば冗長性または交互報告などが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】従来技術の制御システムの簡単な代表的ブロック図である。
【図２】代表的な従来技術のドライスイッチ位置感知回路の簡略図である。
【図３】代表的な従来技術ＮＡＭＵＲ位置感知回路の簡略図である。
【図４】第１の動作構成における代表的なスイッチモジュールの簡略図である。
【図５】第２の動作構成における代表的なスイッチモジュールの簡略図である。
【図６】第３の動作構成における代表的なスイッチモジュールの簡略図である。
【図７】第４の動作構成における代表的なスイッチモジュールの簡略図である。
【図８】スイッチモジュールを構成し作動させる方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
以下の記載において多数の異なる実施形態の詳細な説明を示すが、記載の法律的範囲は、本開示の終了部に記載される特許請求の範囲の文言によって規定されることが理解されるべきである。詳細な記載は、単に例示的なものとして解釈されるべきであり、可能な実施形態を１つ１つ記載するものではない。なぜならば、可能な実施形態の１つ１つを記載することは、不可能ではないにしろ非現実的であるからである。現行の技術または本特許の出願日後に開発された技術を用いた多数の代替的実施形態が実行可能であり、そのような技術も特許請求の範囲内に含まれる。
【０００６】
また、本特許中において明示的な記載がない限り、「本明細書中において〜とは、〜を意味するものとして用いられる」という表現または類似の表現が用いられる場合、当該用語の意味をその一般的な意味を超えて明示的または暗示的に限定することを意図しない。そのような用語は、本特許の任意の部分（ただし、特許請求の範囲の文言は除く）に基づいた範囲に制限されるものとして解釈されるべきではないことが理解される。本特許の巻末の特許請求の範囲内に記載される全ての用語の範囲内において、これらの用語は、本特許において１つの意味を一貫して持つものとして言及され、読者を混乱させないために明確さのみのために行われるものであり、このような特許請求の範囲中の用語はそのような１つの意味に暗示的にも限定されるものではない。最後に、「手段」および機能という用語を、任意の構造に言及することなく用いて特許請求の範囲中の要素が規定される場合、任意の特許請求の要素の範囲が３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２（第６段落）の適用に基づいて解釈されることが意図される。
【０００７】
多数の工場または他のプロセス制御環境において、いくつかの異なる形態の自動化制御および／またはフィードバックを用いることができ、電流ベースの信号および電圧ベースの信号の双方を異なるレベルのフィードバックまたは通知と共に備え得る。制御装置のための入力および出力の多様な組み合わせに起因して、交換部品のストックの在庫管理に関する問題が発生し得る。構成可能な出力形式を有するスイッチモジュールを用いることにより、多様な制御用途における後方適合性の対処が支援される。
【０００８】
図１は、従来技術の制御システム１００の簡潔かつ代表的なブロック図である。簡潔な制御システム１００は、弁１０２（例えば、製造プロセスにおいて見られる弁など）を示す。弁制御器１０４が移動して、弁１０２を機械的に開閉させ得る。弁制御１０６自体を、電気モータ（図示せず）または空気式供給１１０を用いた空気式制御器１０８によって作動させることができる。プロセスコントローラ１３０は、ソレノイド制御回路１１４のための制御信号１１２を介して弁１０２を直接的または間接的に制御することができる。ソレノイド制御回路１１４は、広範な制御電圧（ＡＣおよびＤＣ双方）を受容するための電源アダプタ（図示せず）を備え得る。いくつかの実施形態において、上記範囲は、約２４ボルト〜約１２０ボルトであり得る。
【０００９】
制御プロセスの一部は、弁の状態に関する知識であり、最も簡潔な形態は弁の開閉である。スイッチ１１５を用いて、弁１０２の状態についての情報をプロセスコントローラ１３０へ送ることができる。場合によっては、弁への近接およびプロセスコントローラ１３０への配線接続の利用可能性に起因して、スイッチ１１５は、上記したソレノイド制御回路１１４を備え得る。
【００１０】
スイッチ１１５は、センサー１１８を備え得る。センサー１１８は、弁位置インジケータ１１６と相互作用する。センサーと、弁位置インジケータ１１６との相互作用とについて、以下により詳細に説明する。
【００１１】
またスイッチ１１５は、出力回路１２２を備え得る。１つの典型的な出力回路は、共通接続１２４と、ノーマルクローズ接続１２６と、ノーマルオープン接続とを備える。位置インジケータ１１６が第１の位置に来ると、ノーマルクローズ接続１２６は共通接続１２４へ接続される。位置インジケータ１１６が第２の位置に来ると、ノーマルオープン接続は共通接続１２４に接続される。公知のように、特定のシステムにおけるこれらの接続１２４、１２６および１２８の特定の用途については、特定のプロセスコントローラ１３０の能力を考慮してシステム設計者が決定する。
【００１２】
出力回路１１２にはいくつかの種類がある。２つの例示的出力回路について、図２および図３を参照して以下に説明する。
【００１３】
本例においては弁１０２を用いているが、可動部品の位置（特に、２つの位置を有するもの）を感知するために、スイッチ１１５を実質的に任意の環境において用いることが可能である。さらなるスイッチを用いて、２つよりも多くの位置を有する可動部品を感知することが可能である。
【００１４】
図２は、従来技術のドライスイッチ位置感知回路１３８の簡潔かつ代表的な図である。回路１３８は、位置スイッチ１４０と、共通接続１４２と、ノーマルクローズ（ＮＣ）接続１４４と、ノーマルオープン（ＮＯ）接続１４４と、アクチュエータ１４８とを備える。アクチュエータ１４８は、共通接続１４２を２つの出力接続１４４および１４６のうち一方または他方へ接続させる。いくつかの取り付け様態においては、２つの出力１４４および１４６のうちいずれか一方のみが用いられ、他の取り付け様態においては双方が用いられ得る。任意選択のインジケータ１５０および１５２は、出力が活性状態であるインジケータとして発光ダイオード（ＬＥＤ）を備え得る。いくつかの取り付け様態において、回路１３８中を通過する電流を用いて、弁位置の決定だけでなく、完全回路が無傷であることの通知も行う。いくつかの実施形態において、インジケータ１５０および１５２は、既知の電圧降下（いくつかの場合、約４ボルト）を有し得る。
【００１５】
動作時において、アクチュエータ１４８は、弁または他の要素の感知された位置の変化に応答し、ノーマルクローズ位置からノーマルオープン位置に移動する。弁の開閉の信号を伝達するために、ノーマルクローズ位置を用いるかどうかは設計選択である、あるいは他のプロセス制御要素の関数である。
【００１６】
図３は、従来技術のＮＡＭＵＲ位置感知回路１６０の簡潔かつ代表的な図である。この構成において、位置スイッチ１６２は、別の出力回路１７０を制御する。出力回路１７０は、自身の入力接続および出力接続を有する。位置スイッチ１６２が第１の位置に来ると、出力は、出力接続１７２および１７４を通じて第１のレベルにおいて一定の電流出力を有する。位置スイッチ１６２を極性変化させて例えば弁が開口状態へ移動していることを示すと、接続１６４および１６６が接続され、出力回路１７０は、出力接続１７２および１７４における電流を第２の一定の電流へと変更することにより、応答する。
【００１７】
図３に示すように、２つの共通電流レベルは、いわゆる「ＮＡＭＵＲ」構成において支持される。位置スイッチがノーマルクローズである場合、出力電流１７６は、３ｍａ以上であり得る。スイッチがノーマルオープン位置へ変化すると、ＮＡＭＵＲ出力電流は、１ｍａ（１７８）以下へ変化し得る。あるいは、別の種類のＮＡＭＵＲ回路は、ノーマルクローズ位置にあるときに１ｍａ（１８０）以下を供給し得、ノーマルオープンにあるときに３ｍａ（１８２）以上を供給し得る。他の実施形態において、ＮＡＭＵＲ回路は、可変抵抗のみを提供し得、電流値は外部電源によって設定される。ＮＡＭＵＲは、ドイツの規格設定機関（Ｎｏｒｍｅｎａｒｂｅｉｔｓｇｅｍｅｉｎｓｃｈａｆｔ  ｆuｒ  Ｍｅｓｓ−ｕｎｄ  Ｒｅｇｅｌｔｅｃｈｎｉｋ  ｉｎ  ｄｅｒ  Ｃｈｅｍｉｓｃｈｅｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅ）の頭文字である。
【００１８】
当業者であれば、図２および図３に示す位置スイッチ構成は全てを網羅するものではなく、多数の他のスイッチおよび出力構成（例えば、活性高側駆動回路および活性低側駆動回路）が一般的であることを理解されよう。
【００１９】
さらに、複数の種類の位置感知スイッチおよび関連する位置感知技術が当業界において知られている。そのような技術範囲は、弁へ接続され、スイッチ動作する簡単な機械レバーから、電界誘導スイッチ、磁気リードスイッチおよび磁場スナップスイッチにまで及ぶ。このように、市場においては極めて多様な位置スイッチおよび位置感知代替物が存在し、より詳細にはこの分野で実装されている。これらの代替物それぞれのために交換部品を維持および保存しておく必要が有る場合、物流問題が逼迫する。
【００２０】
図４は、第１の動作構成における代表的なスイッチモジュール２００の簡略図である。スイッチモジュール２００は、図１に示す代表的な用途において、スイッチ１１５の代わりに用いることができる。明確さのため、図１の弁または他のプロセス制御要素は、図４〜図７中に図示していない。上記のように、スイッチモジュール２００は、位置センサー２０２へ動作的に接続される。後方適合性の目的のため、スイッチモジュール２００は、ソレノイド制御器２０８を制御信号入力２０６および電気または空気式出力２０４と共に備え得る。スイッチモジュール２００は、従来技術の取り付け様態の場合と同様に、共通接続２１２、ノーマルクローズ接続２１４およびノーマルオープン接続２１６を介してプロセスコントローラ２１０へ接続され得る。
【００２１】
ジャンパー２１８，２２０，２２２は、アクチュエータ２３０またはアーマチャにより、その各外部接続を位置（ドライ）スイッチ２２８の共通のノーマルクローズおよびノーマルオープン接続に接続させ得る。アクチュエータ２３０またはアーマチャは、ノーマルクローズ位置とノーマルオープン位置との間で移動する。やはり後方適合性のために、インジケータ回路２２４および２２６が含まれ得る。セレクター２３２は、アクチュエータ２３４を有し得る。アクチュエータ２３４は、（図４に示す）ヌル接続位置と図６および図７を参照して以下に説明する他の位置との間において動作することができる。第１のＮＡＭＵＲ回路２３６および第２のＮＡＭＵＲ回路２３８はスイッチモジュール２００内に設けることができるが、アクチュエータ２３４が図示のように標準的動作位置にある場合、例えば電源接続（図示せず）を除去することにより、ＮＡＭＵＲ回路はディスエーブルされる。
【００２２】
動作時に、ジャンパー２１８，２２０，２２２が取り付けられた場合、スイッチモジュール２００は、ドライスイッチ２２８によって標準的構成で動作し得る。ドライスイッチ２２８は、位置センサー２０２に応答してＮＯ位置とＮＣ位置との間で移動して、共通接続２１２をノーマルクローズ接続２１４またはノーマルオープン接続２１６へ交互に接続させる。ノーマルクローズ回路が活性になると、インジケータ２２４も活性となる。ノーマルオープン回路が活性になると、インジケータ２２６も活性となる。
【００２３】
図５は、第２の動作構成における代表的なスイッチモジュール２００の簡略図である。図５の要素は図４と同様であるが、ジャンパー２１８および２２０がインジケータ回路２２４および２２６を迂回するように再構成されている点において異なる。この構成において、スイッチモジュール２００は、ＮＯ回路およびＮＣ回路上の活動と関連付けられたＬＥＤインジケータは点灯せずかつインジケータ回路２２４および２２６上における関連電圧降下が発生しない点を除いて、図４を参照して上述したように動作する。図５に示すようにジャンパー２１８および２２０は引き延ばした形で図示されているが、実際はジャンパーをもっと簡潔に公知のようなインラインブロック形状にしてもよい。
【００２４】
図６は、第３の動作構成における代表的なスイッチモジュール２００の簡略図である。図６のスイッチモジュール２００は、ジャンパー２１８，２２０，２２２が無い点およびアクチュエータ２３４が中間位置に来るようにセレクター２３２を配置している点を除いて、図４において上述したものと同一である。セレクターがこの位置に来ると、例えば電源（図示せず）を接続することにより、ＮＡＭＵＲ回路２３６を活性化させることができる。
【００２５】
図６に示すように、位置スイッチ２２８がノーマルクローズ位置に来ると、ＮＡＭＵＲ回路２３６への入力は接続されず、共通接続２１２、プロセスコントローラ２１０およびノーマルオープン接続２１６を通じて構成された回路を通じて、ＮＡＭＵＲ回路２３６は、デフォルトの３ｍａ電流を出力するように構成され得る。別の実施形態において、ＮＡＭＵＲ回路２３６および２３８のうち一方または双方の代わりに、当業界において公知の４／２０ｍａ回路を用いることができる。
【００２６】
位置センサー２０２または他の外部入力の変化により位置スイッチ２２８が活性化されると、アクチュエータまたはアーマチャ２３０は、破線２３１によって示された位置まで移動し、ＮＡＭＵＲ回路２３６の入力間の回路が完成し、ＮＡＭＵＲ回路の出力は１ｍａ値まで降下する。別の実施形態において、リレー２２８のＮＣ接続をＮＡＭＵＲ回路２３６および２３８の入力へ接続することにより、ＮＡＭＵＲ回路の極性を逆転させることができる。
【００２７】
図７は、第４の動作構成における代表的なスイッチモジュール２００の簡略図である。図７のスイッチモジュール２００は、ジャンパー２１８，２２０，２２２が無く、アクチュエータ２３４が下位置に来るようにセレクター２３２が配置されている点を除いて、図４において上述したものと同じである。セレクターがこの位置に来ると、例えば電源（図示せず）を接続することにより、ＮＡＭＵＲ回路２３８を活性化させることができる。
【００２８】
図６に示すように、位置スイッチ２２８がノーマルクローズ位置に来ると、ＮＡＭＵＲ回路２３８への入力は接続されない。ＮＡＭＵＲ回路２３８は、ＮＡＭＵＲ回路２３６と対照的に、デフォルトの１ｍａ電流を回路を通じて出力するように構成され得る。この回路は、共通接続２１２、プロセスコントローラ２１０およびノーマルオープン接続２１６を通じて構成される。
【００２９】
位置スイッチ２２８が活性化されると、ＮＡＭＵＲ回路２３８の入力間の回路が完成し、ＮＡＭＵＲ回路の出力は３ｍａ値まで増加する。
【００３０】
理解されるように、第１のＮＡＭＵＲ回路２３６と反対の電流極性と共に構成された第２のＮＡＭＵＲ回路２３８を設けることにより、電流レベルをノーマルオープン状態またはノーマルクローズ状態に構成することが可能になり、取り付け前の構成においてよりロバストな後方適合性が得られる。
【００３１】
図４〜図７の実施形態のうちいずれかをスタックすることにより、バックアップまたはさらなる報告のためのさらなるスイッチ構成を得ることができる。例えば、２つのスイッチモジュールを同じ弁１０２へ接続することができる。第１のスイッチモジュールは、リレー出力のために構成され得、第２のスイッチモジュールは、別個の監視ループ（図示せず）のためのＮＡＭＵＲ出力のために構成される。
【００３２】
図４〜図７の実施形態をジャンパー、多位置スイッチおよびリレーを用いて図示しているが、モータ制御スイッチ、ソリッドステートリレー、半導体スイッチまたはこれらの多様な組み合わせを用いた他の構成を用いてもよく、適切なコントローラ（図示せず）と併用すれば、スイッチモジュール２００の遠隔プログラミングが可能となる。
【００３３】
図８は、スイッチモジュール２００を構成し、作動させる方法３００を示す図である。ブロック３０２において、位置センサー２０２を用いてスイッチモジュール２００を弁１０２へ動作的に接続させる。位置センサーは、機械アーム、磁石、鉄鋼材などであり得、弁１０２の位置変化と共に移動する。位置センサー２０２の移動に起因して、対応する電気スイッチまたはリレーの位置が変化する。
【００３４】
ブロック３０４において、リレー出力またはＮＡＭＵＲ出力の選択が受容され得る。「リレー」が選択されると、ジャンパー２１２、２１４および２１６ならびにセレクタースイッチ２３２を設定することで、図４または図５について上述したようなリレー出力を提供することができる。
【００３５】
「ＮＡＭＵＲ」が選択されると、ブロック３０８において、所望される種類のＮＡＭＵＲ出力の選択が受容され得る。低電流から高電流が選択されると、例えばスイッチ２３２の第１の位置により、ブロック３１０において、可動要素（例えば、弁１０２）の位置に応答して、所望の低／高電流出力が提供され得る。あるいは、高電流から低電流が選択されると、例えばスイッチ２３２の第２の位置により、ブロック３１２において、可動要素（例えば、弁１０２）の位置に応答して、所望の高／低電流出力が提供され得る。
【００３６】
本発明の機能の大部分および本発明の原理のうち多くは、ソフトウェアプログラムまたは命令および集積回路（ＩＣ）（例えば、特定用途向けＩＣ）と共にまたはその内部において最適に実行され得る。当業者であれば、例えば利用可能な時間、現行の技術および経済的理由に起因して大きな努力および多数の設計選択が必要となり得るにも関わらず、本明細書中に開示されるコンセプトおよび原理を指針として用いれば、このようなソフトウェア命令およびプログラムおよびＩＣを最小の実験で容易に得ることが可能であることが考えられる。よって、簡潔さのためまた本発明による原理およびコンセプトを不明確にする危険性を最小化するために、このようなソフトウェアおよびＩＣ（ただし、存在する場合）については、好適な実施形態の原理およびコンセプトについての本質のみについて説明する。
【００３７】
上記記載においては、本発明の多数の異なる実施形態の詳細な説明について説明したが、本発明の範囲は、本特許の巻末に記載される特許請求の範囲の文言によって規定されることが理解される。詳細な説明は単に例示的なものとして解釈されるべきであり、本発明の可能な実施形態を１つ１つ記載するものではない。なぜならば、可能な実施形態を１つ１つを記載することは、不可能ではないにしろ非現実的であるからである。現行の技術または本特許の出願日後に開発された技術を用いた多数の代替的実施形態が実行可能であり、そのような技術も特許請求の範囲内に含まれる。
【００３８】
よって、本明細書中に記載および図示の技術および構造において、本発明の意図および範囲から逸脱することなく、多数の改変および変更が可能である。よって、本明細書中に記載の方法および装置は単に例示的なものであり、本発明の範囲を限定するものではないことが理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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