ЭКРАН, ПОВОРАЧИВАЕМЫЙ ПОСРЕДСТВОМ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ Российский патент 2016 года по МПК G05B19/04 

Предпосылки изобретения

Настоящее изобретение относится к передатчику производственного процесса, и в частности к интерфейсу, который позволяет оператору взаимодействовать с передатчиком производственного процесса.

Передатчики производственного процесса используются в устройствах производственного процесса с различными параметрами. Например, передатчики производственного процесса могут содержать чувствительный элемент для измерения давления, температуры, вибраций, расхода, или практически любого другого параметра, связанного с производственным процессом, и/или может содержать воздействующее устройство или другое устройство, которое управляет, регулирует, или иным образом взаимодействует с производственным процессом. Передатчик производственного процесса может обмениваться данными - используя беспроводное или проводное соединение - с диспетчерской, иным устройством и т.п. для того, чтобы способствовать обеспечению управления производственным процессом.

Дополнительно, многие передатчики производственного процесса предусматривают экран (например, жидкокристаллический (ЖК) экран) и интерфейс (обобщенно, локальный пульт управления (LOI)), что позволяет оператору взаимодействовать на месте с передатчиком производственного процесса. Оператор может просматривать данные или информацию, связанную с передатчиком, посредством ЖК экрана и может взаимодействовать или обмениваться данными с передатчиком через LOI.

Из-за различных мест установки и расположений, в которых может быть установлен передатчик производственного процесса, интерфейс, предусмотренный для оператора, может не быть ориентирован в надлежащем направлении для легкого считывания и взаимодействия. Обычно, ориентацию интерфейса изменяют путем открытия крышки, защищающей интерфейс, отвинчивания интерфейса и переориентацией в надлежащем направлении. Однако передатчики производственного процесса часто установлены в опасных и/или коррозионных средах. Удаление крышки, защищающей интерфейс, подвергает интерфейс и соединительные выводы, соединяющие интерфейс с передатчиком производственного процесса, действию этой потенциально вредной среды.

Также, стандартные LOI, присоединенные к передатчикам производственного процесса, производятся с механическими переключателями, исходящими из корпуса передатчика, или с кнопками, доступными при снятой крышке передатчика, или с инфракрасными (ИК) приемопередатчиками. Удаление крышек передатчиков для доступа к кнопкам не является оптимальным решением, поскольку это требует допуска для проведения опасных работ, если передатчик функционирует. ИК приемопередатчики оперируют с очень высокой силой тока и не являются хорошим решением для двухпроводных контрольно-измерительных приборов с очень ограниченным потреблением тока. Дополнительно, магнитные выключатели часто используются для управления LOI. Однако кнопки LOI не находятся на или близко к ЖК экрану, что требует, таким образом, от пользователя постоянно отводить взгляд от экрана при попытках работы с LOI.

Сущность изобретения

Передатчик производственного процесса содержит чувствительный элемент/воздействующее устройство, электронную схему экрана, электронную схему локального пульта управления (LOI), и электронную схему управления. Преобразователь установлен для взаимодействия с производственным процессом. Электронная схема экрана отображает визуальный вывод для оператора, при этом электронная схема экрана предусматривает визуальный вывод в одной из множества ориентаций. Электронная схема LOI имеет множество сенсорных кнопок для получения входной информации от оператора, где функциональные возможности множества сенсорных кнопок изменяются на основании ориентации визуального вывода, обеспечиваемого электронной схемой экрана. Электронная схема управления соединена для обмена данными с чувствительным элементом/воздействующим устройством, электронной схемой экрана и электронной схемой LOI. Электронная схема управления предоставляет состояние/данные, полученные от преобразователя, электронной схеме экрана для отображения для пользователя. Электронная схема управления также получает входящую информацию от оператора посредством электронной схемы LOI относительно необходимой ориентации визуального вывода. В ответ, электронная схема управления дает инструкции электронной схеме экрана для изменения ориентации визуального вывода и изменяет функциональные возможности электронной схемы LOI на основании ориентации визуального вывода.

Краткое описание некоторых графических материалов

На фиг. 1A-1C представлены блок-схемы, изображающие системы управления производственным процессом, содержащие передатчик производственного процесса в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2A-2E представлены виды спереди передатчика производственного процесса, которые изображают экран, представленный оператору при работе.

На фиг. 3 представлен разобранный вид в перспективе частей передатчика производственного процесса.

На фиг. 4 представлен вид сверху части передатчика для производственного процесса, изображающий вариант осуществления подузла локального пульта управления (LOI).

На фиг. 5 представлен вид в поперечном сечении подузла LOI с фиг. 4, взятый вдоль линии 5-5 фиг. 4.

Подробное описание изобретения

Передатчики производственного процесса часто используются в окружающей среде, подвергающей передатчики действию коррозии, огня, взрыва, вибраций, и других экстремальных условий. По этой причине передатчики производственного процесса специально разработаны так, чтобы они могли подходящим образом переносить предполагаемые рабочие условия. Например, передатчик производственного процесса, использующий экран (например, ЖК экран) и сенсорную электронную схему для реализации локального пульта управления (LOI) описан в патентной заявке США №12/807801, озаглавленной как «БЛОК СЕНСОРНОГО ЕМКОСТНОГО ИНТЕРФЕЙСА», на имя Даниэля Роберта Шварца и др., поданной 14 сентября 2010, и включенной в данное описание посредством ссылки.

В частности, настоящее изобретение является передатчиком производственного процесса, который по необходимости позволяет менять ориентацию экрана, на основании установленной ориентации передатчика процесса. В дополнение к изменению ориентации экрана, интерфейс LOI (например, кнопки, сенсорные чувствительные элементы, и т.д.), который дает возможность пользователю взаимодействовать с передатчиком процесса, изменяется, основываясь на ориентации экрана. Например, в одном из вариантов осуществления, LOI состоит из множества кнопок, расположенных на периферии экрана. Функциональные возможности кнопок зависят от ориентации экрана. Например, первая кнопка может быть неактивной при первой ориентации экрана, но может предусматривать определенную функцию (например, прокрутку) при второй ориентации экрана. Таким образом, действие настоящего изобретения поддерживает ориентацию сенсорных кнопок в отношении визуального вывода.

В настоящем изобретении могут быть реализованы различные сочетания экранов и LOI. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, передатчик производственного процесса может содержать корпус, подузел интерфейса и снимаемую крышку с прозрачным проводником, расположенную поверх местного подузла экрана. Подузел экрана/LOI содержит электронную схему экрана для обеспечения экрана визуальной информацией и электронную схему LOI, содержащую емкостную сенсорную электронную схему для выведения сенсорных кнопок около или близко с отображаемой визуальной информацией через прозрачный проводник. Функциональные возможности сенсорных кнопок изменяются на основании ориентации экрана, обеспечиваемой электронной схемой экрана. В одном из вариантов осуществления, ЖК экран сконфигурирован в конфигурации чип на стекле (COG) с емкостными сенсорными кнопками, установленными над цифровым экраном так, чтобы емкостная сенсорная активация могла соответствовать ряду различных входных данных как функция определенной визуальной информации, обеспечиваемой экраном (и видимая посредством емкостной сенсорной электронной схемы). В других вариантах осуществления, емкостная сенсорная электронная схема предусматривает одну или более активных зон (т.е. кнопок), расположенных в целом вне области отображения цифрового экрана, к примеру на периферии цифрового экрана.

В других вариантах осуществления, подузел LOI может содержать множество механических кнопок, расположенных на периферии области отображения. И опять же, функциональные возможности механических кнопок изменяются на основании ориентации экрана, что обеспечивается электронной схемой экрана. В других вариантах осуществления, могут быть реализованы различные виды экрана и LOI, в которых ориентация экрана может быть изменена и, в свою очередь, функциональные возможности кнопок, соединенных с LOI, изменяются на основании ориентации экрана.

На фиг. 1A-1C представлены блок-схемы, изображающие систему управления производственным процессом в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 1A представлена блок-схема, изображающая систему 20 управления производственным процессом в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, включающим производственный процесс 22, передатчик 24 производственного процесса, и диспетчерскую 26. Передатчик 24 производственного процесса содержит преобразователь 28 и подузел 30 экрана/локального пульта управления (LOI), который содержит электронную схему 32 LOI и электронную схему 34 экрана. Также предусмотрена электронная схема 36 управления для обмена информацией с преобразователем 28, диспетчерской 26 и подузлом 30 экрана/LOI (содержащим электронную схему 32 LOI и электронную схему 34 экрана).

Диспетчерская 26 может содержать экраны, процессоры, память, программные средства распоряжения активами или управления (например, программное обеспечение AMS Suite и PlantWeb®, поставляемое Emerson Process Management, Шанхассен, Миннесота), и другие составляющие для управления и регулирования производственного процесса 22 и для сбора и анализа данных из передатчика 24 производственного процесса.

Преобразователь 28 установлен для взаимодействия с производственным процессом 22. В различных вариантах осуществления преобразователь 28 может быть сконфигурирован для измерения давления, температуры, вибрации, расхода, или практически любого другого параметра, связанного с производственным процессом 22, и/или может содержать воздействующее устройство или другое устройство, управляющее, регулирующее или иным способом взаимодействующее с производственным процессом 22. Электронная схема 36 управления электрически соединена с преобразователем 28 и может иметь любую подходящую конфигурацию для регулирования работы преобразователя 28, сбора данных, обработки данных и т.п. Следует отметить, что в альтернативных вариантах осуществления электронная схема 36 управления может быть реализована как множество отдельных подузлов электронной схемы, и отдельная электронная схема управления (не показана) может быть предусмотрена для преобразователя 28.

Подузел 30 экрана/LOI содержит электронную схему 32 LOI, которая может иметь любую подходящую конфигурацию для обеспечения возможности активации оператором, и электронную схему 34 экрана, которая может быть сконфигурирована как один или несколько жидкокристаллических (ЖК) экранов с дополнительной функциональной возможностью тыловой подсветки, или как любой другой вид цифрового или аналогового экрана, способного производить визуальный вывод. В одном из вариантов осуществления, электронная схема 32 LOI является сенсорной, при этом электронная схема 32 LOI предусматривает одну или несколько сенсорных зон, обозначенных электропроводящими площадками (или кнопками) для избирательного формирования конденсатора с помощью выступающей части (например, пальца) оператора, расположенного рядом с любой из этих зон электронной схемы 32 LOI. Таким образом, электронная схема 32 LOI может предусматривать емкостную сенсорную активацию известным способом. Следует понимать, что электропроводящие подушки или кнопки, обозначающие сенсорные зоны электронной схемы 32 LOI, могут иметь любую подходящую конфигурацию, необходимую для конкретных сфер применения. В одном из вариантов осуществления, электронная схема 32 LOI может содержать, по существу, прозрачные электрические проводники (например, произведенные из оксида индия и олова), опирающиеся на стеклянные слои, а по меньшей мере часть электронной схемы 32 LOI расположена над (т.е. сверху) электронной схемой 34 экрана так, чтобы электронная схема 34 экрана была видна через электронную схему 32 LOI. Это дает возможность электронной схеме 34 экрана отображать, по существу, любую информацию, а для сенсорных зон электронной схемы 32 LOI - получать множество различных входных данных, связанных с информацией, отображаемой электронной схемой 34 экрана. В других вариантах осуществления, электронная схема 32 LOI содержит множество механических кнопок расположенных вне экрана (например, на периферии экрана), причем каждая кнопка соответствует различной информации, предоставляемой электронной схемой 34 экрана.

Таким образом, подузел 30 экрана/LOI предусматривает функциональный интерфейс оператора, отображающий различную информацию и получающий различные входящие данные в пределах относительно небольшой зоны. Специалисты в области техники оценят то, что любое подходящее расположение меню и экрана, необходимое для отдельных сфер применения, может быть обеспечено подузлом 30 экрана/LOI. В альтернативных вариантах осуществления, электронная схема 32 LOI и электронная схема 34 экрана могут прилегать друг к другу или иметь иное размещение, вместо того, чтобы располагаться непосредственно один поверх другого.

Электронная схема 36 управления регулирует работу как электронной схемы 32 LOI, так и электронной схемы 34 экрана. Электронная схема 36 управления может содержать один или несколько процессоров стандартной конфигурации в сочетании с программным обеспечением, исполняемым одним или несколькими процессорами. Например, электронная схема 36 управления может регулировать генерацию экранов на электронной схеме 34 экрана, а также распознание и обработку активации оператором сенсорной электронной схемы 32. В частности, электронная схема 36 управления в состоянии изменить ориентацию изображений, отображаемых посредством электронной схемы 34 экрана, и функции кнопок, связанных с электронной схемой 32 LOI. Таким образом, ориентация экрана и функциональные возможности LOI, связанные с экраном, могут быть динамически изменены для удобства оператора. Электронная схема 36 управления подключена для получения входящей информации от оператора через электронную схему 32 LOI, включая запросы на изменение ориентации экрана. В ответ, электронная схема 36 управления предусматривает подачу инструкций по ориентации электронной схемы 34 экрана. На основании полученных инструкций, изменяется ориентация экрана, обеспечиваемая электронной схемой 34 экрана. В одном из вариантов осуществления, это включает вращение экрана с девяностоградусным приращением. Дополнительно, электронная схема 36 управления также изменяет функциональные возможности сенсорных кнопок, связанных с электронной схемой 32 LOI на основании изменения в ориентации экрана. Это может включать изменение электронной схемы 32 LOI напрямую, посредством программного обеспечения, расположенного на электронной схеме LOI, что обуславливает функциональные возможности, связанные с каждой сенсорной кнопкой, или изменение посредством программного обеспечения, расположенного на электронной схеме 36 управления, то, каким образом интерпретированы входящие данные, предоставленные электронной схемой 32 LOI (т.е. функциональные возможности, связанные с каждой сенсорной кнопкой). Например, электронная схема 36 управления может не принимать в расчет входящие данные от кнопки, связанной с электронной схемой 32 LOI при первой ориентации, но может отвечать на входящие данные от этой же кнопки, связанной с электронной схемой 32 LOI при второй ориентации. Таким образом, изменения ориентации экрана отображены в функциональных возможностях интерфейса LOI, связанных с экраном.

Передатчик 24 производственного процесса может обмениваться данными с диспетчерской 26. Связь между передатчиком 24 производственного процесса и диспетчерской 26 может производиться через любое подходящее беспроводное или проводное соединение. Более того, связь с диспетчерской 26 может быть прямой или через сеть из любого количества промежуточных устройств (не показано). Электронная схема 36 управления может способствовать управлению и регуляции обмена данных с передатчиком 24 производственного процесса.

На фиг. 1B представлена блок-схема, изображающая систему 80 управления производственным процессом в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, которая опять-таки содержит производственный процесс 22, передатчик 82 производственного процесса, и диспетчерскую 26. Передатчик 82 производственного процесса содержит преобразователь 28, подузел 30 экрана/LOI, который содержит электронную схему 32 LOI и электронную схему 34 экрана, и электронную схему 36 управления. В отношении передатчика производственного процесса, описанного по отношению к фиг. 1A, вариант осуществления, изображенный на фиг. 1B, дополнительно содержит датчик 84 положения (или уклономер) для распознания ориентации или положения передатчика 82 производственного процесса. Датчик положения или уклономер 84 может быть реализован как ряд чувствительных приспособлений, включая, посредством использования, такие приборы как акселерометры или инерциальные датчики. Датчик 84 положения предусматривает выход на электронную схему 36 управления, указывающий или описывающий текущую ориентацию передатчика 82 производственного процесса. В ответ на полученную информацию об ориентации, электронная схема 36 управления автоматически конфигурирует или обновляет ориентацию электронной схемы 34 экрана и функциональные возможности, связанные с сенсорными кнопками, связанными с электронной схемой 32 LOI. Таким образом, вариант осуществления, изображенный на фиг. 1B, обеспечивает автоматическую переориентацию экрана и функциональные возможности LOI передатчика 82 производственного процесса.

На фиг. 1C представлена блок-схема, изображающая систему 90 управления производственным процессом в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, включающим производственный процесс 22, передатчик 92 производственного процесса и диспетчерскую 26. Передатчик 92 производственного процесса содержит преобразователь 28, подузел 30 экрана/LOI, содержащий электронную схему 34 экрана и электронную схему 36 управления. В отличие от вариантов осуществления, изображенных на фиг. 1A и 1B, в варианте осуществления, изображенном на фиг. 1C, передатчик 92 производственного процесса не содержит локальный пульт управления (LOI), что позволяет пользователю/оператору напрямую взаимодействовать с передатчиком 92 производственного процесса. Однако все еще необходимо наличие возможности переориентации экрана на основании ориентации передатчика производственного процесса. В данном примере, основной интерфейс 94, находящийся вне передатчика 92 производственного процесса, подсоединен для обеспечения входных данных для электронной схемы 36 управления. В одном из вариантов осуществления, основной интерфейс 94 является портативным устройством, соединенным с коммуникационной линией, соединенной с электронной схемой 36 управления и диспетчерской 26. Основываясь на командах, полученных от основного интерфейса 94, электронная схема 36 управления осуществляет изменение ориентации электронной схемы 34 экрана. Основной интерфейс, такой как основной интерфейс 94, может быть реализован вместе с передатчиками производственного процесса, у которых есть локальный пульт управления, но особенно полезен для предоставления возможности оператору взаимодействовать с теми передатчиками, у которых нет локального пульта управления. В варианте осуществления, описанном в отношении фиг. 1C, основной интерфейс 94 является портативным устройством, расположенным отдельно от диспетчерской 26, но в других вариантах осуществления, диспетчерская 26 может функционировать как основной интерфейс, подавая команды, обуславливающие ориентацию экрана, которая обеспечивается электронной схемой 34 экрана.

Передатчики производственного процесса, описанные в отношении фиг. 1A-1C могут содержать дополнительные компоненты, не показанные конкретно на этих фигурах. Более того, следует понимать, что конкретную конфигурацию передатчика производственного процесса можно при желании изменять, в зависимости от сферы применения.

На фиг. 2A-2E представлены виды спереди передатчиков 24 производственного процесса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, изображающий экран/LOI, предусмотренный для оператора во время работы. На фиг. 2A-2D, ориентация экрана осложняет взаимодействие оператора с экраном/LOI. На фиг. 2E, без изменения установленной ориентации передатчика 24 производственного процесса, направление экрана было изменено для улучшения взаимодействия оператора с экраном/LOI.

В варианте осуществления, изображенном на фиг. 2A-2E, электронная схема 34 экрана (изображенная на фиг. 1A), использует жидкокристаллический(ЖК) экран с зоной 40 просмотра, видимой через прозрачный покрывающий элемент (не изображен). Электронная схема 34 экрана выдает меню экрана с прокручиваемыми категориями, включающими «Конфигурировать», «Калибровать», «Просмотр», «Язык», «Экран», и «Выход». Электронная схема 34 экрана также предусматривает метки, идентифицирующие функции различных кнопок LOI, предусмотренных электронной схемой 32 LOI (изображена на фиг. 1A). В данном варианте осуществления, электронная схема 32 LOI предусматривает четыре емкостные сенсорные кнопки, помеченные как 44a, 44b, 44c и 44d, положение которых изображено штриховыми контурами в каждом углу зоны 40 просмотра. В данном варианте осуществления, зона 40 просмотра экрана является видимой поверх сенсорных кнопок 44a-44d, и экран используется для передачи функции, исполняемой каждой кнопкой 44a-44d. Например, на фиг. 2A стрелка, указывающая вниз, (в соответствии с ориентацией экрана) выводится поверх сенсорной кнопки 44d, указывая то, что данная кнопка может быть использована для прокручивания вниз опций меню. Стрелка в форме «L» отображается поверх сенсорной кнопки 44b, указывая, что данная кнопка может быть использована для выбора конкретной категории меню.

Оператор взаимодействует с экраном и интерфейсом LOI для выборочного изменения ориентации экрана. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 2A-2E, оператор использует сенсорную кнопку 44d для прокрутки вниз опции меню, отмеченной как «Экран», как показано на фиг. 2B. Оператор использует сенсорную кнопку 44b для выбора опции меню «Экран». Как показано на фиг. 2C, в ответ на выбор пользователем опции меню «Экран», экран выдает изображение с опциями в отношении ориентации экрана относительно текущей ориентации (или первоначальной ориентации), отмеченные как «0 градусов», «90 градусов», «180 градусов», «270 градусов», «Вернуться в главное» и «Выход». Оператор снова использует сенсорную кнопку 44d для прокрутки опций меню. Как изображено на фиг. 2D, пользователь прокручивает до ориентации, отмеченной как «90 градусов» и использует сенсорную кнопку 44b для выбора необходимой ориентации.

В ответ на выбор пользователем ориентации, выбранная ориентация передается из электронной схемы 32 LOI в электронную схему 36 управления (как изображено на фиг. 1A). На основании выбранной ориентации, электронная схема 36 управления передает инструкции электронной схеме 34 экрана, вызывая обеспечение необходимой ориентации электронной схемой 34 экрана. Как результат, электронная схема 34 экрана вызывает переориентацию экрана в необходимой степени, как изображено на фиг. 2E. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 2A-2E, это включает переориентацию части экрана 40, описывающей функциональные возможности сенсорных кнопок 44a-44d. Например, в варианте осуществления, изображенном на фиг. 2E, часть экрана 40 со стрелкой. указывающей вниз, сейчас расположена поверх сенсорной кнопки 44c, а стрелка в форме «L» расположена поверх сенсорной кнопки 44d. В ответ, электронная схема 36 управления изменяет функциональные возможности, связанные с каждой сенсорной кнопкой 44a-44d. Например, функциональные возможности, связанные с сенсорной кнопкой 44c теперь связаны с параметром прокрутки экрана. Подобным образом, функциональные возможности, связанные с сенсорной кнопкой 44d, теперь связаны с параметром выбора экрана, а сенсорные кнопки 44a и 44b не связаны ни с какими функциональными возможностями. Изменение функциональных возможностей, связанных с каждой из кнопок, может быть произведено изменением работы, связанной с электронной схемой 36 управления (например, изменением через программное обеспечение на электронной схеме 36 управления того, каким образом интерпретированы входящие данные, полученные от электронной схемы 32 LOI) или изменением работы электронной схемы 32 LOI.

На фиг. 3-5 изображен передатчик производственного процесса в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, в котором электронная схема 32 LOI снабжена емкостными сенсорными чувствительными элементами. На фиг. 3 представлен разобранный вид в перспективе частей одного из вариантов осуществления передатчика 24 производственного процесса, использующего сенсорную электронную схему LOI при посредстве емкостного сенсорного чувствительного элемента. Как изображено на фиг. 3, передатчик 24 производственного процесса содержит покрытие 42 (также изображенное на фиг. 2A-2E), корпус 44, электронную плату 45, кожух 46 электронной платы, отклоняющий элемент 47, кожух 48 экрана, опорное устройство 50, гибкий контур 52, подузел 30 экрана/LOI, метку 56, и крышку 58.

Корпус 44 может иметь, в целом, цилиндрическую форму. Корпус может быть изготовлен из любого подходящего материала, такого как металлические или полимерные материалы. Для производства корпуса 44 могут быть использованы известные процессы производства, такие как литье, процессы обработки на станке и литья под давлением, или любые другие подходящие процессы производства. Крышка 42 содержит каркас 60 крышки и прозрачный покрывающий элемент 62. Каркас 60 крышки может быть произведен из металлического материала, полимерного материала, или другого подходящего материала, и имеет, в целом, цилиндрическую форму. Прозрачный покрывающий элемент 62 прикреплен к каркасу 60 крышки, и может быть произведен из стекла, толщиной приблизительно в 10 мм или более. Винтовая резьба 64A выполнена на каркасе 60 крышки для привинчивания крышки 58 к корпусу 44 на соответствующую винтовую резьбу 64B корпуса. Подходящие уплотнения (например, уплотнительные кольца, прокладки и т.п.) (не показаны) могут быть предусмотрены для изоляции передатчика 24 производственного процесса от внешней среды, когда крышка 58 прикреплена к корпусу 44. В изображенном варианте осуществления, крышка 58 и корпус, будучи соединены, обеспечивают изолированное, огнестойкое, и взрывоустойчивое покрытие для передатчика 24 производственного процесса.

В целом, подузел 30 экрана/LOI поддерживается опорным устройством 50, которое, в свою очередь, прикреплено к кожуху 48 экрана. Подузел 30 экрана/LOI содержит электронную схему 32 LOI и электронную схему 34 экрана, причем каждая может быть снабжена необходимым количеством стеклянных слоев. Опорное устройство 50 может быть отлито из полимерного материала и обеспечивать поддерживающую конструкцию для упрощения манипулирования подузлом 30 экрана/LOI при сборке передатчика 24 производственного процесса. Метка 56 прикреплена над подузлом 30 экрана/LOI со стороны, расположенной к лицевой стороне прозрачного покрывающего элемента 62, и может обеспечить необходимые визуальные указатели (такие как расположение кнопок, и т.п., если данные визуальные указатели не предусмотрены на экране). Отклоняющий элемент 47 может быть пружиной или набором пружин, таким как волнистая пружина (например, с нагрузкой приблизительно в 89 ньютонов (20 фунтов.) при рабочей высоте приблизительно в 5.1 мм (0.2 дюйма)), и быть функционально подогнанным к кожуху 48 экрана и кожуху 46 электронной платы. Электронная плата 45 содержит электронную схему 36 управления (изображена на фиг. 1A), которая может содержать процессор и любые другие необходимые электрические детали известных конфигураций, и механически прикреплена к кожуху 46 электронной платы. Кожух 46 электронной платы прикреплен подходящими креплениями 65 (например, болтами, шурупами, и др.) к корпусу 44.

Электронная плата 45 электрически подсоединена к подузлу 30 экрана/LOI посредством гибкого контура 52, выступающего из опорного устройства 50, кожуха 48 экрана и кожуха 46 электронной платы. Хотя в изображенном варианте осуществления гибкий контур 52 сконфигурирован, чтобы иметь электрические соединения, напечатанные на гибкой диэлектрической подложке, следует понимать, что гибкий контур 52 может иметь любую подходящую конфигурацию в альтернативных вариантах осуществления, таких как группа отдельных проводов и т.п. По меньшей мере часть гибкого контура 52 может быть расположена в форме катушки, таким образом, допуская вращение кожуха 48 экрана относительно кожуха 46 электронной платы при обслуживании электрических соединений. Гибкий контур 52 может быть электрически подсоединен к подузлу 30 экрана/LOI при помощи горячего анизотропного клеевого соединения, и гибкий контур 52 может дополнительно быть электрически подсоединен к электронной плате 45. С целью уменьшения напряжения на электрические соединения с гибким контуром 52, гибкий контур 52 может быть механически прикреплен к компонентам подузла 30 экрана/LOI так, чтобы быть прикрученным через прорези в опорном устройстве 50 или быть приклеенным к опорному устройству 50. Электронная плата 45 дополнительно электрически соединена с дополнительной электронной схемой (не показана), расположенной внутри корпуса 44.

На фиг. 4 представлен вид сверху части передатчика 24 производственного процесса, изображающий крышку 42, которая содержит каркас 60 крышки и прозрачный покрывающий элемент 62, а также вариант осуществления подузла 30 экрана/LOI. Крышка 42 может иметь конфигурацию, схожую с предварительно описанными вариантами осуществления. На фиг. 5 представлен вид в поперечном сечении подузла 30 экрана/LOI и части прозрачного покрывающего элемента 62, взятый по линии 5-5 на фиг. 4. В изображенном варианте осуществления, электронная схема 32 LOI, используемая подузлом 30 экрана/LOI, содержит множество полостей 68, образованных в кожухе 48 экрана и емкостные сенсорные кнопки 70, расположенные внутри емкостей 68 при кожухе 48 экрана с контактной структурой 74. Электронная схема 34 экрана (для простоты изображенная лишь схематически на фиг. 5) установлена на кожух 48 экрана и поддерживается им, и при этом определяет зону 66 просмотра. В изображенном варианте осуществления, зона 66 просмотра является восьмиугольной зоной в центральной части электронной схемы 34 экрана, которая может выводить цифровой экран. В дополнительных вариантах осуществления, зона 66 просмотра может иметь практически любую необходимую для отдельных сфер применения конфигурацию. Электронная схема 34 экрана может включать один или более ЖК экранов, или другой подходящий экран. Электрические соединения с электронной схемой 34 экрана, не изображенные на фиг. 4 и 5, могут быть осуществлены любым подходящим способом.

Контактная структура 74 в изображенном варианте осуществления расположена на или около периферии электронной схемы 34 экрана, и, конкретнее, снаружи примыкает к периметру зоны 66 просмотра электронной схемы 34 экрана. В изображенном варианте осуществления, контактная структура 74 является непрерывным ребром, в целом, кольцеобразной формы и имеет центральное отверстие, позволяющее зоне 66 просмотра электронной схемы 34 экрана быть видимой через прозрачный покрывающий элемент 62. В других вариантах осуществления контактная структура 74 может быть прерывистой и иметь практически любую подходящую конфигурацию. Прозрачный покрывающий элемент 62 образует внешнюю поверхность 62E и противоположную внутреннюю поверхность 62I. Контактная структура 74 установлена для физического контакта с внутренней поверхностью 62I прозрачного покрывающего элемента 62. Отклоняющий элемент может быть использован для прижима контактной структуры 74 кожуха 48 экрана к прозрачному покрывающему элементу 62. Как вариант, контактная структура 74 может быть установлена в контакте с прозрачным покрывающим элементом 62 посредством любых других подходящих средств. Кожух экрана, содержащий контактную структуру 74, может быть произведен из подходящего полимерного материала или относительно низкого диэлектрического материала.

Одна или более полостей 68 образована в кожухе 48 экрана. В изображенном варианте осуществления, четыре, в целом, равномерно распределенные полости 68 образованы по внутренней стороне контактной структуры 74. В альтернативных вариантах осуществления, полости 68 могут быть расположены на внешней стороне контактной структуры 74, могут занимать все расстояние между внутренней и внешней сторонами контактной структуры, могут быть распределены неравномерно или иным образом отличаться от изображенной конфигурации. Емкостная кнопка 70 по меньшей мере частично расположена в каждой из полостей 68. Кнопки 70, таким образом, встроены в кожух 48 экрана для образования сенсорных зон сенсорной электронной схемы 32, чтобы обеспечить возможность емкостной сенсорной активации пользователем или оператором. В этом отношении, кнопки 70 в целом не должны быть видимы сквозь прозрачный покрывающий элемент 62, но, напротив, должны быть скрыты материалом кожуха 48 экрана. Кнопки 70 могут иметь любую подходящую форму, необходимую для конкретной сферы применения. Кнопки 70 могут быть слоями металлического материала и могут быть произведены любым подходящим способом. Например, кнопки 70 могут быть произведены как штампованные металлические элементы, вставляемые в полости 68 или отлитые поверх совместно с материалом кожуха 48 экрана для одновременного образования полостей 68, или могут быть произведены в виде металлического материала, напыленного на материал корпуса 48 экрана. Пространство между кнопками 70 и прозрачным покрывающим элементом 62 может быть меньше или приблизительно равно 0,0254 мм (0,001 дюйма) в некоторых вариантах осуществления.

Емкостный сенсорный канал 76 электрического поля может быть образован между пальцем 72 пользователя на внешней поверхности 62E прозрачного покрывающего элемента 62 и любой из кнопок 70. В изображенном варианте осуществления, канал 76 поля может проходить по существу линейно от выступающей части 72 пользователя через прозрачный покрывающий элемент 62 и, по меньшей мере, через часть кожуха 48 экрана (например, через часть контактного элемента 74) до выбранной одной из кнопок 70. Канал 76 поля между внешней поверхностью 62E прозрачного покрывающего элемента 62 и выбранной кнопкой 70, в общем, проходит лишь через твердый материал и, конкретнее, не должен пересекать воздушный промежуток, что в ином случае повлечет за собой уменьшение емкостной сенсорной чувствительности. Таким образом, в изображенном варианте осуществления на фиг. 4 и 5, воздушный промежуток может быть полностью устранен. Более того, из-за того, что кнопки 70 могут быть расположены на периферии электронной схемы 34 экрана, нет необходимости в том, чтобы сенсорная электронная схема была прозрачной или располагалась на стеклянной поддерживающей структуре, что может облегчить и упростить производство.

Был описан передатчик производственного процесса, предусматривающий экран и локальный пульт управления для облегчения обмена данными с оператором. Для устранения необходимости для оператора откручивать крышку, связанную с передатчиком производственного процесса, для изменения ориентации экрана, передатчик, описанный в данном документе, позволяет оператору изменять ориентацию. Изменение осуществляется в программном обеспечении, таким образом позволяя оператору изменять ориентацию, не разбирая передатчик. В дополнение, передатчик производственного процесса позволяет изменить функции LOI на основании произведенных изменений ориентации экрана.

В то время как изобретение было описано со ссылкой на примерные варианты осуществления, специалистам в области техники следует понимать, что могут быть произведены различные изменения, и вместо соответствующих элементов могут быть использованы аналоги в пределах объема или сущности изобретения. В дополнение, многие изменения могут быть произведены для приспособления конкретной ситуации или материала к идее изобретения без изменения ее основного объема. В связи с этим предполагается, что изобретение не ограничено конкретными раскрытыми вариантами осуществления, но что изобретение включает все варианты осуществления, подпадающие под действие прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к передатчику производственного процесса. Технический результат заключается в повышении быстродействия взаимодействия оператора и системы управления производственным процессом. Передатчик производственного процесса, содержащий преобразователь, установленный для взаимодействия с производственным процессом, электронную схему экрана, отображающую визуальный вывод для оператора, и электронную схему управления. Экран может быть избирательно изменен для обеспечения визуального вывода в одной из множества ориентаций. Электронная схема управления соединена с преобразователем и электронной схемой экрана для обмена данными и получает входную информацию относительно ориентации передатчика производственного процесса. В ответ на полученную входную информацию относительно ориентации передатчика производственного процесса, электронная схема управления дает инструкции электронной схеме экрана для изменения ориентации визуального вывода. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Передатчик производственного процесса, содержащий:
преобразователь, установленный для взаимодействия с производственным процессом;
электронную схему экрана, отображающую визуальный вывод для оператора, при этом электронная схема экрана обеспечивает визуальный вывод в одной из множества ориентаций; и
электронную схему управления, подсоединенную для обмена данными с преобразователем и электронной схемой экрана и получения входной информации относительно необходимой ориентации передатчика производственного процесса, при этом в ответ на полученную входную информацию относительно необходимой ориентации передатчика производственного процесса электронная схема управления направляет инструкции электронной схеме экрана для изменения ориентации визуального вывода,
и дополнительно содержащий:
электронную схему локального пульта управления (LOI) с множеством кнопок для получения входящей информации от оператора, включая входящую информацию относительно необходимой ориентации передатчика производственного процесса, которая обменивается данными с электронной схемой управления, при этом функциональные возможности множества кнопок изменяют электронной схемой управления на основании ориентации передатчика производственного процесса,
при этом электронная схема управления изменяет функциональные возможности множества кнопок путем изменения того, каким образом электронной схемой управления интерпретированы входящие данные, полученные от каждой из множества кнопок.

2. Передатчик производственного процесса по п. 1, отличающийся тем, что электронная схема управления изменяет функциональные возможности множества кнопок, предоставляя инструкции электронной схеме LOI относительно функциональных возможностей, связанных с каждой из множества кнопок.

3. Передатчик производственного процесса по п. 1, отличающийся тем, что множество кнопок являются сенсорными кнопками.

4. Передатчик производственного процесса по п. 1, отличающийся тем, что множество кнопок являются механическими кнопками.

5. Передатчик производственного процесса по п. 1, отличающийся тем, что электронная схема экрана отображает на визуальном выводе меню возможные для выбора ориентации.

6. Передатчик производственного процесса по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит:
датчик положения, который распознает положение передатчика производственного процесса и в качестве входящей информации передает распознанное положение передатчика производственного процесса электронной схеме управления.

7. Передатчик производственного процесса по п. 1, отличающийся тем, что электронная схема управления получает входящую информацию от основного интерфейса, расположенного вне передатчика производственного процесса, причем основной интерфейс передает инструкции относительно необходимой ориентации визуального вывода.

8. Передатчик производственного процесса по п. 7, отличающийся тем, что основной интерфейс является портативным устройством, которым управляет пользователь.

9. Способ изменения ориентации визуального вывода, осуществляемый передатчиком производственного процесса в одной из множества ориентаций, при этом способ включает этапы, на которых:
получают посредством электронной схемы локального пульта управления (LOI) с множеством кнопок запрос на изменение ориентации визуального вывода передатчика производственного процесса;
передают запрос электронной схеме экрана, которая изменяет ориентацию визуального вывода на основании полученного запроса; и
изменяют функциональные возможности множества кнопок на основании измененной ориентации визуального вывода путем изменения посредством программного обеспечения, расположенного на электронной схеме управления, того, каким образом интерпретированы входящие данные, предоставленные электронной схемой LOI.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что множество ориентаций визуального вывода различают на основании 90-градусного поворотного приращения.

11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что дополнительно включает этап, на котором:
возможные для выбора ориентации отображают через визуальный вывод меню.