用于装置调试的现场维护工具制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种测试现场装置的配置的方法。所述方法包括将手持式现场维护工具移动接近现场装置并且生成被配置成使得现场装置改变状态的模拟过程控制信号。所述方法还包括用远程系统执行数字检查以确认现场装置可通信地连接到过程控制环路并且从手持式现场维护工具的操作员获得结果。该结果通过用户界面被手持式现场维护工具接收并且包括现场装置对模拟过程控制信号的响应的指示。

A field maintenance tool for device debugging

The invention relates to a method for testing the configuration of field devices. The method includes moving a handheld field maintenance tool moving close to a field device and generating an analog process control signal configured to change the state of the field device. The method also includes using a remote system to perform a digital check to confirm that a field device is communicable to a process control loop and obtains the results from the operator of a handheld field maintenance tool. The result is received by the handheld field maintenance tool through the user interface and includes the indication of the response of the field device to the analog process control signal.

【技术实现步骤摘要】
用于装置调试的现场维护工具
技术介绍
在工业环境中，控制系统用于监视和控制工业和化学过程。通常地，过程控制系统使用现场装置执行这些功能，现场装置在工业过程中分布在关键位置处并且通过过程控制环路连接到控制室中的控制电路。单个工业过程可以包括数十、数百或甚至数千个现场装置，所述现场装置通过有线或无线网络彼此通信并且与中央或远程控制系统通信。现场装置通常在分布式控制或过程监视系统中执行诸如感测过程中的参数或控制阀之类的功能。
技术实现思路
提供了一种测试现场装置的配置的方法。所述方法包括将手持式现场维护工具移动接近现场装置并且生成被配置成使得现场装置改变状态的模拟过程控制信号。所述方法还包括用远程系统执行数字检查以确认现场装置可通信地连接到过程控制环路并且从手持式现场维护工具的操作员获得结果。所述结果通过用户界面被手持式现场维护工具接收并且包括现场装置对模拟过程控制信号的响应的指示。附图说明图1是本专利技术的实施例特别应用于的无线过程控制环境的图解视图。图2是根据本专利技术的实施例的示例性过程控制系统的方框图。图3是根据本专利技术的实施例的手持式现场维护工具的方框图。图4是根据本专利技术的实施例的确认现场装置的调试的方法的流程图。图5是根据本专利技术的实施例的进行过程环路互锁检查的方法的流程图。具体实施方式一些过程设备可能涉及较高挥发性或甚至爆炸性的环境。相应地，通常有利的或甚至需要的是：现场装置和与该现场装置一起使用的手持式现场维护工具满足本质安全要求。这些要求有助于确保甚至在故障条件下兼容电气设备将不生成火源。本质安全要求的一个示例在以下文献中有所描述：1998年10月由工厂相互研究协会颁布的在第I类、第II类和第III类的1级危险(分类)地点类别是3610的被批准的标准内在安全装置及相关装置。满足本质安全要求的手持式现场维护工具的示例包括在商业指定型号“475现场通信器”下售卖的手持式现场维护工具，这可以从德克萨斯州的奥斯汀的爱默生过程管理公司购得。通常地，每个现场装置都包括用于通过过程控制环路与过程控制室通信的通信电路或其它电路。通常地，被模拟的现场装置使用双线过程控制环路连接到控制室，其中每个装置通过单个双线控制环路连接到控制室。另外地，也使用数字技术。例如，数字过程控制环路可以被配置成使用4-20mA的电流信号和叠加在4-20mA模拟电流上的数字信号进行通信。高速通道可定址远程转换器协议是该技术的示例。在一些设备中，无线技术用于与现场装置通信。无线操作可以简化现场装置布线和设置。一种无线过程通信技术标准被称为无线HART标准，由HART通信基金会于2007年9月发布。另外一种无线网络通信技术在ISA100.11A中提出，由国际自动化学会(ISA)维护，该协会提出了使用符合IEEE802.15.4-2006的无线电路进行2.4GHz频率的无线通信。另一无线网络通信协议包括FOUNDATIONTM现场总线协议。过程通信和控制系统负责测量和控制用于控制诸如炼油、制药、食品制备等关键过程的过程参数。对这些过程的精确控制对于确保产品按照严格的规格进行处理至关重要，并且不会有对处理器造成损害或损坏的危险。在诸如协议或FOUNDATIONTM现场总线协议的有线传导过程控制设备中，装置都基于与过程通信环路的物理连接而被配置。虽然对现场装置的无线通信的利用已经极大简化了布线和维护，但重要的是只允许有授权的装置在这样的无线过程控制环路上进行通信。此外，由于多个这样的过程控制环路可能彼此靠近地存在，所以重要的是无线现场装置被特别地配置用于其所期望的无线过程通信环路。一旦现场装置已经连结过程控制环路，则涉及装置的各种特征可通过有线或无线过程控制环路而被用户和/或技术人员所用。过程控制环路可以要求来自多个现场装置的通信以触发响应。作为一个简单的例子，为了触发释放阀打开，可能需要从多个传感器接收溢出状态的指示。但是，更复杂的相互作用可能需要在过程控制环路上的多个现场装置之间进行通信。因此，除了安装现场装置，并且确保其可以通过网络正常通信之外，还可能需要确保现场装置在过程通信环路内正常工作。可以通过与现场装置的数字通信以及装置如预期操作的物理确认(例如在接收到溢出状态信号之后的阀打开)来改进现场装置在过程控制环路内操作的验证。因此，操作员或技术员需要接近现场装置使得其可以以视觉检查现场装置在正确地操作。但是，引发足够的操作状态，例如溢出，可能是不实用的。因此，操作员在手持式现场维护工具上具有使得指示诸如溢出状态的过程状态的模拟信号的功能可能是有帮助的，使得操作者可以视觉上检查并且确认该现场装置按预期操作，同时还以数字方式确认装置已正确安装在网络上。本文中描述的至少一些实施例实现该功能。图1是本专利技术的实施例特别用于的无线过程控制环境的图解视图。如图1所示，多个无线现场装置10经由无线通信模块(未示出)直接或间接地通信地连接到无线网关20。无线网关通常地包括网关构件、安全管理构件和网络管理构件。尽管所有构件通常地存在于单个网关装置中，但是这些构件可以是单独的装置。无线现场装置10通常被描述为无线过程变量变送器，诸如在商业指定型号“3051S无线过程变送器”下售卖的来自明尼苏达州的哈森的爱默生过程管理公司的那些无线过程变量变送器。但是，本领域的技术人员将认识到，无线现场装置10可以包括其它类型的无线过程变量变送器，以及无线致动器、阀定位器等。此外，本领域的技术人员将认识到本文中的至少一些方法和系统也可以适用于有线现场装置。无线网关20被配置成使用已知的无线过程通信协议，诸如上述无线HART协议，与无线现场装置10通信。无线网关20包括一个或多个有线端口，一个或多个有线端口被配置成连接到诸如如附图标记22所示的以太网局域网之类的局域网。凭借其有线连接，无线网关20可以向连接到局域网22的任何装置，诸如工作站24和26，提供信息并且从所述装置接收信息，所述装置可以对应于远程资源管理系统、分布式控制系统、远程控制工作站等中的任何一个。为了使无线现场装置在无线过程控制环路上通信，无线现场装置需要被配置成访问无线过程通信网络。当有必要调试新的现场装置时，过程可能是稍微难处理的。另外地，鉴于现场装置，单个操作员进行装置调试过程是有益的，使得其可以在视觉上确认装置被调试并且正常工作。因此，有利的可以是：在物理地定位在或接近现场装置的同时，执行装置调试。这能使技术员不仅读取装置的输出，还看到和听到成功操作的其它证据。例如，技术员可以能够看到阀打开或闭合，听到泵启动，以及观察到本地仪表或显示器上的输出。调试过程也可以要求技术员验证在环路的另一个端部处(例如，通过从现场装置远程地定位的分布式控制站)接收的信号是所预期的。通常地，这需要第二操作员定位在控制室中，与现场的技术员无线通信，这使得完成单个现场装置的调试过程所用的人力资源加倍。将手持式现场维护工具无线连接到资源管理系统(AMS)和/或分布式控制系统(DCS)的能力允许在装置附近以视觉和数字方式验证装置以及控制环路或控制环路的部段的性能。因此，单个操作员可以实现物理和数字验证，减少在传统调试过程中需要的人力资源。图2是根据本专利技术的一个实施例的示例性过程控制架构的方框图。过程环境100说明性地包括与手持式现场维护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试现场装置的配置的方法，所述方法包括以下步骤：将手持式现场维护工具移动至接近现场装置；生成被配置成使得现场装置改变状态的模拟过程控制信号；用远程系统执行数字检查以确认现场装置可通信地连接到过程控制环路；并且通过手持式现场维护工具的用户界面获得现场装置对于模拟过程控制信号的响应的指示。

【技术特征摘要】
2016.10.25 US 15/333,7241.一种测试现场装置的配置的方法，所述方法包括以下步骤：将手持式现场维护工具移动至接近现场装置；生成被配置成使得现场装置改变状态的模拟过程控制信号；用远程系统执行数字检查以确认现场装置可通信地连接到过程控制环路；并且通过手持式现场维护工具的用户界面获得现场装置对于模拟过程控制信号的响应的指示。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：生成包括数字检查的结果和现场装置对于模拟过程控制信号的响应的报告指示的报告。3.根据权利要求2所述的方法，其中：生成的报告被存储在远程资源管理系统中。4.根据权利要求2所述的方法，其中：所述报告包括审计跟踪。5.根据权利要求1所述的方法，其中：在手持式现场维护工具接近现场装置时，自动地生成模拟过程控制信号和执行数字检查。6.根据权利要求1所述的方法，其中：所述接近包括将手持式现场维护工具定位成使得操作员在现场装置的视觉范围中。7.根据权利要求1所述的方法，其中：所述接近包括将手持式现场维护工具定位成使得操作员在现场装置的听觉范围中。8.根据权利要求1所述的方法，其中：生成模拟过程控制信号包括手持式现场维护工具的控制器使得分布式控制系统在过程控制环路上生成模拟过程控制信号。9.一种手持式现场维护工具，包括：无线通信协议模块；控制器，所述控制器被配置成，当手持式现场维护工具接近现场装置时，生成用于现场装置的模拟过程控制信号，其中模拟过程控制信号被配置成使得现场装置改变状态，并且其中模拟过程控制信号通过无线通信协议模块传送；用户界面，所述用户界面被配置成从手持式现场维护工具的操作员接收指示，其中指示包括现场装置上的模拟过程控制信号的结果；和存储器构件，所述存储器构件被配置成存储从操作员接收的指示。10.根据权利要求9所述的手持式现场维护工具...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·T·梅尔，阿尔登·C·罗素III，
申请(专利权)人：费希尔罗斯蒙特系统公司，
类型：发明
国别省市：美国,US