用于在过程控制系统中收集数据的装置制造方法及图纸

描述了一种用于在过程控制系统中收集数据的装置。示例性装置包括操作地耦合至现场设备的传感器，该传感器具有用于向基站发送信号的射频发射机，该基站具有用于从传感器接收信号的射频接口和用于从信号采集数据并且将该数据储存在存储器中的第一控制器。该装置还包括操作地耦合至第一控制器以将数据中继至资产管理系统的第二控制器以及操作地耦合至基站以向基站发送另外的数据的本地控制面板，其中，第一控制器将另外的数据储存在存储器中。

Device for collecting data in a process control system

A device for collecting data in a process control system is described. An exemplary apparatus includes a sensor operatively coupled to the field device, the sensor is used to the RF transmitter sends a signal of the base station, the base station has a radio frequency interface receives signals from the sensor and the signal acquisition data and the data stored in the memory of the first controller. The apparatus further includes a controller operatively coupled to the first to the local control panel, in which the data is sent to the base station to the other second controller data relay to the asset management system and the operation coupled to the base station, the first controller will be additional data stored in memory.

【技术实现步骤摘要】
用于在过程控制系统中收集数据的装置
本公开内容总体上涉及过程控制系统，并且更具体而言，涉及用于从局部传感器收集数据的基站。
技术介绍
过程控制系统典型地包括经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线而通信地耦合至一个或多个现场设备的一个或多个过程控制器。来自现场设备和/或控制器的信息通常通过数据高速公路或通信网络(例如，HART协议)传输至诸如操作者工作站之类的设备。这些设备使得操作员能够执行各种功能，包括查看过程控制系统的过程的当前状态。传统地，从其采集数据的每个仪器单独地接线至分布式控制系统(DCS)。布线成本可以是每个仪器几千美元。除了所涉及的布线的成本(其会是巨大的)，将仪器接线至DCS的成本还包括安装布线的劳动力成本和得到必要认证的成本。当从那些仪器所得到的数据对于过程控制系统的操作不够关键以合理化布线的成本时，对某些仪器进行布线可能是不切实际的。不能从过程控制系统中的某些位置得到数据可能导致不具有可能潜在地对操作员有用的信息。例如，数据(诸如输出压力)是在定位器处采集的，但是该数据不必与耦合至该定位器的阀的反应相对应，并且不存在对其它附近仪器的状态的指示。阀和其它仪器可能提供的任何额外数据可以有助于操作员确定过程控制系统的状态。对来自在过程控制系统中具有非关键位置的仪器的数据的无线传输已经基于例如无线HART。然而，使用这种通信的更新速率是缓慢的(例如，每分钟一次)并且与依赖于时间的数据一起使用是不切实际的。另外，基于无线HART的通信需要远程仪器或传感器包括电池。然而，由于发送数据所需要的功率量，电池必须定期替换，从而经常涉及功率与范围之间的权衡。使用这种公知的通信，仪器典型地向另一个发射机短距离地发送数据，该另一个发射机随后将数据中继至随后的发射机直到数据最终到达DCS。然而，使用多个仪器来以此方式中继数据在其中不需要仪表化的区域中是不切实际的。
技术实现思路
鉴于以上提及的在某些区域中无法使用多个仪器中继数据的技术问题，提供了一种用于在过程控制系统中收集数据的装置，包括传感器，所述传感器操作地耦合至现场设备，所述传感器具有射频发射机，所述射频发射机用于向基站发送信号，所述基站具有：射频接口，所述射频接口用于从所述传感器接收所述信号；以及第一控制器，所述第一控制器用于从所述信号采集数据并且将所述数据储存在存储器中。所述装置还包括：第二控制器，所述第二控制器操作地耦合至所述第一控制器以将所述数据中继至资产管理系统；以及本地控制面板，所述本地控制面板操作地耦合至所述基站以向所述基站发送另外的数据，其中，所述第一控制器将所述另外的数据储存在所述存储器中。在一个示例中，所述装置还包括手持式设备，所述手持式设备用于经由所述射频接口从所述存储器获取数据。在一个示例中，所述第二控制器操作地耦合至过程控制系统的现场设备。在一个示例中，所述基站还包括蓝牙接口，所述蓝牙接口用于向所述资产管理系统发送警告或警报。在一个示例中，所述射频接口包括高频接口和超高频接口。在一个示例中，所述射频接口包括功率管理模块，所述功率管理模块用于从附近的射频发射设备获得能量以便与所述射频发射设备进行通信。在一个示例中，由所述传感器发送的所述信号包括写信号，所述写信号包括所述数据和至所述基站的写位置。在一个示例中，所述传感器使用近场通信与所述基站进行配对以得到设备标识。在一个示例中，所述本地控制面板还包括第二射频接口，并且其中，手持式设备经由所述第二射频接口从所述存储器获取数据。在一个示例中，所述本地控制面板还包括输入端，所述输入端用于执行阀测试。一种用于在过程控制系统中收集数据的装置，包括：传感器，所述传感器采集与第一现场设备有关的数据；控制器，所述控制器访问基站的存储器中的所述数据；并且，所述传感器向所述基站发送所述数据，以便储存在所述基站的所述存储器中；所述控制器将所述数据中继至资产管理系统。在一个示例中，所述传感器通过被设置为接近所述基站并使用近场通信以得到设备标识，来与所述基站进行配对。在一个示例中，所述资产管理系统处理所述数据以确定现场设备的状态。在一个示例中，所述基站基于所确定的所述现场设备的状态来向工作站发送警告或警报。在一个示例中，所述控制器中继所述数据还包括：使用UART通信协议向定位器发送来自所述控制器的所述数据。在一个示例中，还包括本地控制面板，所述本地控制面板向所述基站发送数据。另一种用于在过程控制系统中收集数据的装置，包括：射频识别接口，所述射频识别接口用于从过程控制系统的传感器接收数据；控制器，所述控制器用于采集由所述射频识别接口接收到的所述数据；以及存储器，所述存储器用于储存所述数据，其中，所述数据可以经由所述射频识别接口和所述过程控制系统的资产管理系统来获取。在一个示例中，所述控制器用于访问来自所述存储器的所述数据并且经由具有专用通信信道的定位器将所述数据中继至所述资产管理系统。在一个示例中，所述射频识别接口经由超高频射频接口从一个或多个传感器接收所述数据。在一个示例中，所述装置还包括本地控制面板，所述本地控制面板对所述过程控制系统中的一个或多个部件执行测试，其中，所述本地控制面板在所述测试期间采集数据，所述数据被储存在所述存储器中。在一个示例中，所述装置还包括蓝牙接口，所述蓝牙接口用于向所述资产管理系统发送警告或警报。在一个示例中，所述射频接口包括高频接口和超高频接口。本公开内容的装置和方法可以用在过程控制系统中来采集与诸如阀之类的仪器有关的数据。附图说明图1是可以被实施用于使用基站和传感器的本地资产区域网络的示例性装置的图示。图2是图1中的基站的示例性实施方式的图示。图3是图1中的传感器的示例性实施方式的图示。图4描绘了图1中的示例性基站的具体实施方式。图5描绘了可以被执行以实施本文中所描述的示例的示例性方法。图6是可以用于实施本文所公开的示例的处理器平台的图示。具体实施方式本文中所描述的装置和方法可以用在过程控制系统中来采集与诸如阀之类的仪器有关的数据，否则使用公知的方法来得到其数据是不切实际的。更具体而言，本文中所描述的装置和方法通过集成能够与仪器和现场设备进行无线通信的传感器来实现来自过程控制仪器和现场设备的数据采集。在本文中所描述的某些示例中，一个或多个传感器可以采集数据并向基站发送数据(例如，压力数据、温度数据、指示阀的状态的数据等)，该基站能够储存数据并向DCS发送数据。基站可以操作地耦合至现场设备(例如，控制器、定位器等)，现场设备可以已经硬接线至DCS，由此使得基站能够将多个传感器所采集的数据中继至DCS。随后可以由操作员经由操作员工作站来访问数据，操作员可以使用传感器所采集的数据来更好地估计过程控制系统的状态。在本文中所描述的示例性装置和方法中，无线通信经由一个或多个射频识别(RFID)接口而发生。RFID发射机与每个传感器相关联，并且RFID天线被集成到基站中以接收从一个或多个传感器发送的写信号。基站可以包括高频(HF)RFID接口和超高频(UHF)RFID接口。传感器可以经由UHF接口与基站进行通信，以发送写信号，该写信号包括数据和指示应该将数据写入基站上的非易失性存储器的哪里的位置。基站可以从多于一个的传感器接收信号以将数据写入存储器中的多于一个的位置。例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在过程控制系统中收集数据的装置，其特征在于，包括：传感器，所述传感器操作地耦合至现场设备，所述传感器具有射频发射机，所述射频发射机用于向基站发送信号，所述基站包括：射频接口，所述射频接口用于从所述传感器接收所述信号；第一控制器，所述第一控制器用于从所述信号采集数据并且将所述数据储存在存储器中；第二控制器，所述第二控制器操作地耦合至所述第一控制器以将所述数据中继至资产管理系统；以及本地控制面板，所述本地控制面板操作地耦合至所述基站以向所述基站发送另外的数据，其中，所述第一控制器将所述另外的数据储存在所述存储器中。

【技术特征摘要】
2015.07.02 US 62/187,913;2016.06.15 US 15/183,4391.一种用于在过程控制系统中收集数据的装置，其特征在于，包括：传感器，所述传感器操作地耦合至现场设备，所述传感器具有射频发射机，所述射频发射机用于向基站发送信号，所述基站包括：射频接口，所述射频接口用于从所述传感器接收所述信号；第一控制器，所述第一控制器用于从所述信号采集数据并且将所述数据储存在存储器中；第二控制器，所述第二控制器操作地耦合至所述第一控制器以将所述数据中继至资产管理系统；以及本地控制面板，所述本地控制面板操作地耦合至所述基站以向所述基站发送另外的数据，其中，所述第一控制器将所述另外的数据储存在所述存储器中。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括手持式设备，所述手持式设备用于经由所述射频接口从所述存储器获取数据。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二控制器操作地耦合至过程控制系统的现场设备。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基站还包括蓝牙接口，所述蓝牙接口用于向所述资产管理系统发送警告或警报。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述射频接口包括高频接口和超高频接口。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述射频接口包括功率管理模块，所述功率管理模块用于从附近的射频发射设备获得能量以便与所述射频发射设备进行通信。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，由所述传感器发送的所述信号包括写信号，所述写信号包括所述数据和至所述基站的写位置。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器使用近场通信与所述基站进行配对以得到设备标识。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述本地控制面板还包括第二射频接口，并且其中，手持式设备经由所述第二射频接口从所述存储器获取数据。10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述本地控制面板还包括输入端，所述输入端用于执行阀测试。11.一种用于在过程控制系统中收集数据的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·W·江克，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：新型
国别省市：美国,US