用于过程控制系统中的多模式RFST通信的方法和装置制造方法及图纸

本文公开了用于过程控制系统中的多模式RFST通信的方法和装置。所公开的示例性装置包括与过程控制系统的过程控制设备相关联的示例性RFST模块。该示例性RFST模块包括被配置为用不同的通信协议来进行通信的多个RFST。该示例性RFST模块还包括功率模块以对RFST模块供电，来实现与关联于过程控制设备的处理器或存储器的通信。

【技术实现步骤摘要】

概括地说，本公开内容涉及过程控制系统，并且更具体地说，本公开内容涉及用于过程控制系统中的多模式射频传感器标签(RFST)通信的方法和装置。
技术介绍
过程控制系统(如化工、石油或其它过程中所使用的那些过程控制系统)通常包括一个或多个过程控制器，该一个或多个过程控制器经由模拟总线、数字总线或组合的模拟/数字总线，通信地耦合到一个或多个现场设备(例如，过程控制设备)。现场设备(其可以是例如仪表、阀定位器、开关和变送器(例如，温度、压力和流动速率传感器))执行过程内的过程控制功能，例如打开或关闭阀，以及测量过程参数。过程控制器接收对现场设备所做出的过程测量结果进行指示的信号，并且然后对该信息进行处理以生成控制信号，以便实现控制例程、做出其它过程控制决策、以及发起过程控制系统警报。来自现场设备和/或控制器的信息往往通过数据高速公路或通信网络而可用于一个或多个其它设备或系统，例如操作者工作站、个人计算机、数据历史库、报告生成器、集中式数据库等等。这些设备或系统通常位于控制室中和/或相对远离较严酷的工厂环境的其它位置。例如，这些设备或系统运行应用，其中应用使得操作者能够执行于由过程控制系统实现的过程有关的多种功能中的任何功能，例如，查看过程的当前状态、改变操作状态、改变过程控制例程的设置、改变对过程控制器和/或现场设备的操作、查看由现场设备和/或过程控制器生成的警报、模拟对过程的操作，以用于对人员进行训练和/或对过程进行评估等目的。通常，对设备或系统的访问还基于这些设备或系统是否被供电(例如，在没有回路功率的情况下不能够进行通信)。
技术实现思路
一种示例性装置包括示例性RFST模块，所述RFST模块与过程控制系统的过程控制设备相关联。所述示例性RFST模块包括多个RFST，所述多个RFST被配置为根据不同的通信协议进行通信。所述示例性RFST模块还包括功率模块以对所述RFST模块供电，来实现与关联于所述过程控制设备的处理器或存储器的通信。一种示例性方法包括：对示例性RFST模块的至少一部分供电，所述示例性RFST模块与过程控制系统的过程控制设备相关联，其中，所述RFST包括多个RFST，所述多个RFST被配置为根据不同的通信协议进行通信。所述示例性方法还经由所述多个RFST中的一个RFST来提供对与所述过程控制设备相关联的处理器或存储器中的一个或多个处理器或存储器的访问。另一种示例性方法包括：经由示例性RFST模块向存储器或处理器发送数据或者从所述存储器或所述处理器接收数据，其中所述存储器或所述处理器与过程控制系统的过程控制设备相关联。所述示例性RFST模块包括多个RFST，所述多个RFST被配置为根据不同的通信协议进行通信，其中，所述过程控制设备未上电，并且所述RFST模块由电磁场经由能量获取器来供电。附图说明图1是其中可以实现本公开内容的教导的示例性过程控制系统的示意图。图2A示出了根据本公开内容的教导、实现图1的示例性RFST模块的示例性方式。图2B示出了实现图2A的示例性RFST模块的示例性方式。图3示出了实现图2A的示例性RFST模块的另一种示例性方式。图4A示出了实现图1的示例性RFST模块的另一种示例性方式。图4B示出了实现图1的示例性RFST模块的另一种示例性方式。图5是表示用于实现图2A、图4A和图4B的示例性RFST模块以用于
现场设备和本地RFID读取器/写入器之间的无线数据通信的示例性方法的流程图。图6是表示用于通过将远程RFID读取器/写入器实现为与图2A、图4A和图4B的示例性RFST模块进行通信来对现场设备无线编程的示例性方法的流程图。图7是能够执行指令以实现图5-图6的方法以及图1的RFST模块124的示例性处理器平台的框图。附图未按比例缩放。相反，为了区别多个层和区域，在附图中可以放大层的厚度。只要有可能，贯穿附图和随附书面描述将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。具体实施方式本文公开了用于过程控制系统中的多模式RFST通信的方法和装置。虽然可以从中央的、位于远程的控制室来监测位于整个过程控制系统中的现场设备(例如，过程控制设备)以及它们的对应参数，但是存在以下情况，其中操作者、工程师和/或其他工厂人员例如在对现场设备和/或过程工厂内的其它控制元件的检查、维护和/或修理期间位于现场设备附近的场地中。通常，维护和修理是依赖于对详细工厂信息的快速访问的、有计划的和时间驱动的工厂活动。当现场设备和/或最终控制元件发生故障时，不能够在工厂人员位于这些部件附近的场地时访问完成修理所必要的技术信息会导致严重的浪费和/或停产。在需要访问稳健的维护和修理信息的当前维护概念中，经由预后算法的更可靠的设备维护和预测维护是目标。这种维护项目通常被包含有错误归档、过期、不完整和/或不准确记录的记录和零件排序系统所困扰。此外，在没有集成的企业解决方案的情况下，数据可以位于多个物理位置中和/或容置在电子数据记录中，维护人员在走动(walk-down)(其可以是时间密集型活动)期间无法快速地访问这些数据。作为典型的走动的一部分，对设备的每个零件进行检查，并且记录诸如型号和序列号之类的铭牌规格。还收集每个类型的设备的详细属性集。此外，在需要本地替换现场设备的维护情形下，设备配置和调试会变
为重要问题。具体而言，包括嵌入式微处理器和/或微控制器的现场设备可能具有复杂的配置，这些复杂的配置需要维护技术人员参考远程存储在整个企业解决方案中的技术数据。在许多此类情形下，技术人员可能依赖于可能不是最新的和/或另外可能不完整或不准确的书面记录。此外，在技术人员连接到企业解决方案以获得所需要的技术数据的情况下，对数据的访问会缓慢(例如，基于在整个企业中实现的通信协议来传送数据)。具体而言，技术人员可能需要使用低带宽网络和/或处于重度使用中的网络。因此，在此类情形下，除了工厂人员位于现场设备本地的情形外，希望使得工厂人员能够与可以本地存储或获得获取相关技术数据的现场设备进行通信，以提供完整和最新的信息而无需依赖于缓慢的通信速度来获得存储在远程站点处的相同信息。例如，当现场设备关闭时(例如，在工厂范围的关闭期间)，访问与现场设备相关的信息和/或来自现场设备的信息是特别有利的。在一些例子中，能够改变现场设备的访问层和/或临时对现场设备分层以便与现场设备安全通信是有利的。在一些实例中，工厂人员携带手持通信器，经由该手持通信器，他们可以与感兴趣的设备进行通信和/或询问感兴趣的设备。然而，在许多此类实例中，将手持通信器设备物理地连接到现场设备需要工厂人员例如拧下并移除现场设备的终端帽。因此，访问通常限于停止服务的现场设备，这是因为从当前操作的现场设备(例如，处于服务中的现场设备)移除终端帽会违反工厂安全标准。为了克服该障碍，已实现了内在安全的无线收发机来与现场设备进行通信，并且然后将数据无线地发送到其它地方，例如，附近的工厂人员所携带的手持无线接收机。虽然无线收发机是一种改进，但是当前已知的无线收发机存在若干限制。例如，许多已知的无线收发机依赖于提供给对应现场设备的、来自控制系统的功率(例如，回路功率)来对电池和/或电容器充电，以对无线传输供电。在需要大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通信的装置，所述装置包括：RFST模块，所述RFST模块与过程控制设备相关联，所述RFST模块包括：多个RFST，所述多个RFST被配置为按照不同的通信协议进行通信；以及功率模块，所述功率模块用于对所述RFST模块进行供电，以实现与和所述过程控制设备相关联的处理器或存储器的通信。

【技术特征摘要】
2015.04.10 US 14/684,0161.一种用于通信的装置，所述装置包括：RFST模块，所述RFST模块与过程控制设备相关联，所述RFST模块包括：多个RFST，所述多个RFST被配置为按照不同的通信协议进行通信；以及功率模块，所述功率模块用于对所述RFST模块进行供电，以实现与和所述过程控制设备相关联的处理器或存储器的通信。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述RFST中的至少一个RFST从相对应的、单独的RF设备获取RF功率。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述RFST模块还包括能量获取器，以经由电磁场来对所述RFST模块供电。4.根据权利要求3所述的装置，其中，远程RFID设备提供所述电磁场给所述能量获取器。5.根据权利要求4所述的装置，其中，当没有回路功率提供给所述过程控制设备时，所述远程RFID设备从所述RFST模块访问数据。6.根据权利要求1所述的装置，其中，第一RFST包括高频RFST，并且第二RFST包括特高频RFST。7.根据权利要求1所述的装置，其中，第一RFST或第二RFST包括高频RFST、低频RFST、特高频RFST或超高频RFST。8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个RFST中的每个RFST都与所述处理器成整体。9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述RFST模块由所述过程控制系统的回路功率供电。10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述RFST模块由辅助电源供电。11.根据权利要求1所述的装置，其中，与所述过程控制设备相关联的所述处理器或所述存储器在所述RFST模块的内部。12.根据权利要求1所述的装置，其中，与所述过程控制设备相关联的所述处理器或所述存储器在所述过程控制设备的内部。13.一种方法，包括：对与过程控制系统的过程控制设备相关联的RFST模块的至少一部分供电，所述RFST模块包括多个RFST，所述多个RFST被配置为按照不同的通信协议进行通信；以及经由所述多个RFST中的一个RFST来提供对与所述过程控制设备相关联的处理器或存储器中的一个或多个的访问。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述多个RFST中的一个RFST经由能量获取器由电磁场供电。15.根据权利要求13所述的方法，其中，第一RFST包括高频RFST，并且第二RFS...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·W·琼克，A·L·拉特维森，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US