用于动态设备描述语言菜单的装置和方法制造方法及图纸

一种方法和系统配置过程工厂中的基于设备描述语言(DDL)主机系统上的DDL界面。使用设备描述标识，该系统和方法使用针对选定的过程控制设备的设备描述，来更新主机系统。该设备描述包括用于所选定的过程控制设备的菜单。该方法和系统将来自该设备描述的DDL菜单结构披露给主机系统，使得主机系统能够在配置界面中将DDL结构呈现成用户可选择元素，其中在该配置界面中，可以增加、删除和/或修改DDL结构，以独立于如设备描述中所提供的用于过程控制设备的菜单来创建DDL界面。

Device and method for menu of dynamic device description language

A method and system configuration process in the factory based on the device description language (DDL) host system on the DDL interface. Using the device description identifier, the system and method update the host system with the device description for the selected process control equipment. The device description includes a menu for the selected process control equipment. The method and system disclose the DDL menu structure described from the device to the host system so that the host system can present the DDL structure into a user selectable element at the configuration interface, in which the DDL structure can be added, deleted, and / or modified to be used solely in the device description. The DDL interface is created by the menu of the process control device.

【技术实现步骤摘要】
用于动态设备描述语言菜单的装置和方法
概括地说，本公开内容涉及过程工厂中的过程控制系统，更具体地说，本公开内容涉及动态地创建和修改设备描述语言菜单。
技术介绍
过程控制系统已广泛地用于制造产品或者对过程进行控制的制造厂和/或工厂(例如，化学制造、电厂控制等等)中。过程控制系统还用于自然资源的收获，例如，石油和天然气钻井和处理过程等等。事实上，实际上任何制造过程、资源收获过程等等都可以通过应用一个或多个过程控制系统来自动化。相信过程控制系统最终也将在农业中得到更广泛的应用。过程控制系统(如，化工、石油或者其它过程中使用的那些过程控制系统)通常包括一个或多个集中的或者分散的过程控制器，所述一个或多个过程控制器经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线来通信耦合到至少一个主机或操作者工作站以及一个或多个过程控制和仪器设备(例如，现场设备)。现场设备(其可以例如是阀门、阀门定位器、开关、变送器和传感器(例如，温度、压力和流速传感器))在过程中执行功能，例如，打开或关闭阀门，测量过程参数。过程控制器接收用于指示现场设备所执行的过程测量或过程变量或者与现场设备相关联的过程测量或过程变量的信号和/或关于这些现场设备的其它信息，使用该信息来实现控制例程，随后生成用于通过总线中的一个或多个向现场设备发送以控制该过程的操作的控制信号。通常，来自现场设备和控制器的信息可用于由操作者工作站执行的一个或多个应用，以使得操作者能够执行关于该过程的期望功能，诸如查看过程的当前状态、修改过程的操作等等。过程工厂中的各个设备可以在物理和/或逻辑组中互连，以创建逻辑过程(例如，控制回路)。类似地，控制回路可以与其它控制回路和/或设备互连以创建子单元。子单元可以与其它子单元进行互连以创建单元，其转而可以与其它单元互连以创建一个区域。过程工厂通常包括互连区域，并且商业实体通常包括可以互连的过程工厂。因此，过程工厂包括具有互连资产的多层次的层次结构，商业企业可以包括互连的过程工厂。换言之，与过程工厂相关的资产或者过程工厂本身可以组合在一起，形成更高层次的资产。多年来，实现过程控制系统的方式已经发生演变。老一代的过程控制系统通常是使用专用的集中式硬件和硬连线来实现的。但是，现代过程控制系统通常使用高度分布的工作站、智能控制器、智能现场设备的网络等等来实现，其中一些或全部可以执行整个过程控制策略或者方案的一部分。具体而言，大多数现代过程控制系统包括智能现场设备和其它过程控制组件，它们经由一个或多个数字数据总线来彼此通信地耦合和/或通信地耦合到一个或多个过程控制器。除了智能现场设备之外，现代过程控制系统还可以包括模拟现场设备，例如，4-20毫安(mA)设备、0-10伏直流(VDC)设备等等，这些设备通常直接耦合到控制器而不是共享的数字数据总线等等。在典型的工业或过程工厂中，使用分布式控制系统(DCS)来控制在该工厂执行的许多工业过程。该工厂可以具有集中控制室，该集中控制室具有含有用户输入/输出(I/O)，磁盘I/O和计算领域已知的其它外围设备的计算机系统，其具有通信地连接到集中控制室的一个或多个过程控制器和处理I/O子系统。另外，一个或多个现场设备通常连接到I/O子系统和过程控制器以实现工厂内的控制和测量活动。虽然过程I/O子系统可以包括连接到遍布整个工厂的各个现场设备的多个I/O端口，但现场设备可能包括各种类型的分析设备、硅压力传感器、电容式压力传感器、电阻式温度检测器、热电偶、应变仪、限位开关、开/关交换、流量变送器、压力变送器、电容式液位开关、称重秤、换能器、阀门定位器、阀门控制器、执行器、螺线管、指示灯或者通常在过程工厂中使用的任何其它设备。如本文所使用的，术语“现场设备”涵盖这些设备以及执行控制系统中的功能的任何其它设备。无论如何，现场设备可以包括例如输入设备(例如，提供用于指示过程控制参数(例如，温度、压力、流量等等)的状态信号的诸如传感器之类的设备)、以及用于响应于从控制器和/或其它现场设备接收的命令来执行动作的控制操作器或执行器。传统上，模拟现场设备通过双线双绞线电流回路来连接到控制器，其中每个设备通过单一的双线双绞线来连接到控制器。模拟现场设备能够在指定范围内响应或发送电信号。在典型的配置中，通常在该对的两条线之间具有大约20-25伏特的电压差，并且通过该回路的电流为4-20mA。将信号发送到控制室的模拟现场设备，对通过该电流回路流动的电流进行调制，其中该电流与感测到的过程变量成比例。在控制室的控制下执行动作的模拟现场设备，由通过该回路的电流的幅度进行控制，其中该电流由过程I/O系统的I/O端口进行调制，转而由控制器进行控制。具有有源电子设备的传统双线模拟设备还可以从回路接收高达40毫瓦的功率。需要更多功率的模拟现场设备通常使用四条线来连接到控制器，其中两条线向设备供电。这样的设备在本领域中称为四线设备，其不受到功率限制，两线设备通常受到功率限制。离散现场设备可以发送或者响应二进制信号。通常，离散现场设备使用24伏特信号(无论AC还是DC)、110或240伏特AC信号或者5伏特DC信号进行操作。当然，可以将离散设备设计成根据特定的控制环境所需要的任何电气规范进行操作。离散输入现场设备是简单的开关，其连通或者断开与控制器的连接，而离散输出现场设备将基于来自控制器的信号的存在或不存在来采取动作。历史上，大多数的传统现场设备具有与现场设备执行的主要功能直接相关的单一输入或单一输出。例如，传统的模拟电阻式温度传感器实现的唯一功能是通过对流过双线双绞线的电流进行调制来发送温度，而传统的模拟阀定位器所实现的唯一功能则是：将阀定位在基于流过双线双绞线的电流的幅度来完全打开和完全关闭的位置之间的某个位置。最近，作为混合系统的一部分的现场设备变得可用，其将数字数据叠加在用于发送模拟信号的电流回路上。一种这样的混合系统在控制技术中称为高速可寻址远程换能器(HART)协议。HART系统使用电流回路中的电流幅度，来发送模拟控制信号或接收感测的过程变量(如在传统系统中)，但其也将数字载波信号叠加在电流回路信号上。HART协议使用Bell202频移键控(FSK)标准，将数字信号叠加在4-20mA模拟信号之上的低电平。这使得能够进行双向现场通信，并使得除了正常的过程变量之外的另外信息可以与智能现场仪器进行通信。在不中断4-20mA信号的情况下，HART协议以1200bps进行传输，HART协议允许主机应用(主机)从现场设备每秒钟获得两次或更多次数字更新。由于数字FSK信号是相位连续的，因此不会干扰4-20mA信号。FSK信号相对较慢，因此可以以每秒大约2-3次更新的速率来提供辅助过程变量或其它参数的更新。通常，使用数字载波信号来发送辅助和诊断信息，但不使用其来实现现场设备的主要控制功能。通过数字载波信号提供的信息的示例包括辅助过程变量、诊断信息(其包括传感器诊断、设备诊断、接线诊断和过程诊断)、操作温度、传感器温度、校准信息、设备ID号、结构材料、配置或编程信息等等。因此，单个混合现场设备可以具有各种输入和输出变量，并可以实现各种功能。最近，美国仪器学会(ISA)已经定义了较新的控制协议。该新协议通常称为现场总线(Fieldbus)，其具体称为SP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在过程工厂中的基于设备描述语言(DDL)主机系统上配置DDL界面的方法，其中，所述主机系统连接到在所述过程工厂中使用的多个过程控制设备，所述方法包括：在所述主机系统处，从所述多个过程控制设备中的选定过程控制设备接收设备描述标识，其中，所述设备描述标识识别用于所述多个过程控制设备中的所述选定过程控制设备的设备描述，所述设备描述包括用于所述多个过程控制设备中的所述选定过程控制设备的数据和操作过程，其包括与所述多个过程控制设备中的所述选定过程控制设备的一个或多个特征相关联的变量、方法、命令、菜单或者显示格式；利用由所接收的设备描述标识识别的所述设备描述来更新所述主机系统，以包括由所述设备描述标识识别的所述设备描述中描述的用于所述多个过程控制设备中的所述选定过程控制设备的所述数据和操作过程；将来自所述设备描述的DDL菜单结构披露给所述主机系统，其中，所述DDL菜单结构是由所述主机系统作为用户可选择元素经由配置界面来提供的；以及响应于第一输入将所披露的DDL菜单结构中的选定的一个或多个DDL菜单结构添加到DDL图形用户界面中，由所述主机系统将所披露的DDL菜单结构中的所述一个或多个选定DDL菜单结构添加到所述DDL图形用户界面。...

【技术特征摘要】
2016.10.21 US 15/299,6791.一种用于在过程工厂中的基于设备描述语言(DDL)主机系统上配置DDL界面的方法，其中，所述主机系统连接到在所述过程工厂中使用的多个过程控制设备，所述方法包括：在所述主机系统处，从所述多个过程控制设备中的选定过程控制设备接收设备描述标识，其中，所述设备描述标识识别用于所述多个过程控制设备中的所述选定过程控制设备的设备描述，所述设备描述包括用于所述多个过程控制设备中的所述选定过程控制设备的数据和操作过程，其包括与所述多个过程控制设备中的所述选定过程控制设备的一个或多个特征相关联的变量、方法、命令、菜单或者显示格式；利用由所接收的设备描述标识识别的所述设备描述来更新所述主机系统，以包括由所述设备描述标识识别的所述设备描述中描述的用于所述多个过程控制设备中的所述选定过程控制设备的所述数据和操作过程；将来自所述设备描述的DDL菜单结构披露给所述主机系统，其中，所述DDL菜单结构是由所述主机系统作为用户可选择元素经由配置界面来提供的；以及响应于第一输入将所披露的DDL菜单结构中的选定的一个或多个DDL菜单结构添加到DDL图形用户界面中，由所述主机系统将所披露的DDL菜单结构中的所述一个或多个选定DDL菜单结构添加到所述DDL图形用户界面。2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所披露的DDL菜单结构中的选定DDL菜单结构添加到所述DDL图形用户界面，包括：在所述DDL图形用户界面中，将所披露的DDL菜单结构中的选定DDL菜单结构映射到所披露的DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构的图形表示。3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所披露的DDL菜单结构中的选定DDL菜单结构添加到所述DDL菜单包括：将所披露的DDL菜单结构中的选定DDL菜单结构映射到所述DDL图形用户界面中的所披露的DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构的值。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所披露的DDL菜单结构中的一个或多个第一DDL菜单结构以所披露的DDL菜单结构中的第二DDL菜单结构为条件，所述方法还包括：经由显示设备，呈现所披露的DDL菜单结构；其中，将所披露的DDL菜单结构中的所述第二选定DDL菜单结构添加到所述DDL图形用户界面使所述显示设备只呈现所披露的DDL菜单结构中的所述一个或多个第一DDL菜单结构，以便后续选择。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：将添加到所述DDL图形用户界面的所披露的DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构存储成与所述设备描述分离的所述主机系统上的DDL文件数据结构。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述DDL文件数据结构将所述DDL图形用户界面映射到向所述DDL图形用户界面增加的所披露的DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构，并适于将添加到所述DDL图形用户界面的所披露的DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构转换成所述DDL图形用户界面中的图形表示的显示。7.根据权利要求5所述的方法，还包括：重新配置所述DDL图形用户界面，其中，重新配置所述DDL图形用户界面包括：对添加到所述DDL图形用户界面的所述DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构进行披露，使得添加到所述DDL图形用户界面的所述DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构是由所述主机系统作为用户可选择元素经由所述配置界面来提供的；以及响应于第二输入从所述DDL图形用户界面中删除所披露的DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构中的一个或多个DDL菜单结构，所述主机系统从所述DDL图形用户界面中删除所披露的DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构中的所述一个或多个DDL菜单结构。8.根据权利要求5所述的方法，还包括：重新配置所述DDL图形用户界面，其中，重新配置所述DDL图形用户界面包括：对添加到所述DDL图形用户界面的所述DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构进行披露，使得添加到所述DDL图形用户界面的所述DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构是由所述主机系统作为用户可选择元素经由所述配置界面来提供的；以及响应于第二输入在所述DDL图形用户界面中改变所披露的DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构中的一个或多个DDL菜单结构的值，由所述主机系统在所述DDL图形用户界面中改变所披露的DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构中的所述一个或多个DDL菜单结构的值。9.根据权利要求5所述的方法，还包括：重新配置所述DDL图形用户界面，其中，重新配置所述DDL图形用户界面包括：在所述主机系统处，从所述多个过程控制设备中的第二选定过程控制设备接收第二设备描述标识，所述第二设备描述标识识别用于所述多个过程控制设备中的所述第二选定过程控制设备的第二设备描述，其中，所述第二设备描述包括用于所述多个过程控制设备中的所述第二选定过程控制设备的数据和操作过程，包括与用于所述多个过程控制设备中的所述第二选定过程控制设备相关联的DDL菜单结构；将来自所述第二设备描述的所述DDL菜单结构披露给所述主机系统，使得所述DDL菜单结构是由所述主机系统作为用户可选择元素经由所述配置界面来提供的；响应于第二输入将来自所述多个过程控制设备中的所述第二选定过程控制设备的所述第二设备描述的所披露的DDL菜单结构中的选定DDL菜单结构添加到所述DDL图形用户界面，由所述主机系统将来自所述第二设备描述的所披露的DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构添加到所述DDL图形用户界面。10.一种设备描述语言(DDL)图形用户界面配置系统，其具有适于在过程工厂中的主机系统上执行的基于DDL的主机应用，其中，所述主机系统连接到在所述过程工厂中使用的多个过程控制设备，所述DDL图形用户界面配置系统包括：处理器；显示单元；数据库，其操作性耦合到所述处理器并适于存储DDL菜单结构，其中，所述DDL菜单结构是通过设备描述来披露的，所述设备描述包括用于过程控制设备的数据和操作过程，其包括与所述过程控制设备的一个或多个特征相关联的变量、方法、命令、菜单或者显示格式；显示应用，其存储在计算机可读设备上，并适于在所述处理器上执行，以针对在所述数据库中存储的所述DDL菜单结构，在所述显示单元上生成显示，所述显示包括：用于呈现所述DDL菜单结构的菜单结构模板和用于呈现DDL图形用户界面的界面配置模板，其中，所述显示应用适于在所述处理器上执行，以启用在所述菜单结构模板中选择所述DDL菜单结构中的不同DDL菜单结构的第一输入，以指定用于添加到所述DDL图形用户界面的DDL菜单结构，以及在所述界面配置模板中呈现与所述选定DDL菜单结构相关联的图形元素，以配置所述DDL图形用户界面，其中，所述DDL图形用户界面由所述主机系统进行维护。11.根据权利要求10所述的DDL图形用户界面配置系统，其中，所述菜单结构模板包括具有指定所述DDL菜单结构的不同组的多个文件夹的导航树，其中，所述显示应用适于在所述处理器上执行以启用在所述导航树中选择所述文件夹中的不同文件夹的第二输入，以指定要显示的DDL菜单结构的组，以及在所述菜单结构模板中呈现与所述选定文件夹相关联的所述DDL菜单结构。12.根据权利要求10所述的DDL图形用户界面配置系统，其中，一个或多个第一DDL菜单结构依赖于第二DDL菜单结构，其中，所述显示应用适于在所述处理器上执行，以响应于选择所述第二DDL菜单结构的输入，在所述菜单结构模板中只呈现所述一个或多个第一DDL菜单结构以进行选择，并适于启用只选择所述第一DDL菜单结构的第二输入以添加到所述DDL图形用户界面。13.根据权利要求10所述的DDL图形用户界面配置系统，其中，所述DDL图形用户界面由所述主机系统作为DDL文件数据结构来维护。14.根据权利要求13所述的DDL图形用户界面配置系统，其中，所述DDL文件数据结构将所述DDL图形用户界面映射到向所述DDL图形用户界面添加的所述DDL菜单结构中的所述选定不同DDL菜单结构，并适于将添加到所述DDL图形用户界面的所述DDL菜单结构中的所述选定不同DDL菜单结构转换成所述DDL图形用户界面中的图形表示的显示。15.根据权利要求10所述的DDL图形用户界面配置系统，其中，所述显示包括用于呈现所述多个过程控制设备的图形表示的过程控制设备模板，并且其中，所述显示应用适于在所述处理器上执行，以启用第二输入来选择所述过程控制设备中的不同过程控制设备，以及在所述菜单结构模板中呈现与所述过程控制设备中的所述选定程控制设备相关联的所述DDL菜单结构。16.根据权利要求15所述的DDL图形用户界面配置系统，其中，所述显示应用适于在所述处理器上执行，以启用选择与所述过程控制设备中的第一选定过程控制设备相关联的第一DDL菜单结构的第三输入以添加到所述DDL图形用户界面，以及在所述界面配置模板中呈现与所述第一选择的DDL菜单结构相关联的图形元素，以配置所述DDL图形用户界面，以及其中，所述显示应用适于在所述处理器上执行，以启用选择与所述过程控制设备中的第二选定过程控制设备相关联的第二DDL菜单结构的第四输入以添加到所述DDL图形用户界面，以及在所述界面配置模板中呈现与所述第二选择的DDL菜单结构相关联的图形元素，以配置所述DDL图形用户界面。17.根据权利要求10所述的DDL图形用户界面配置系统，还包括：DDL图形用户界面配置应用，其存储在计算机可读设备上，并适于在所述处理器上执行，以从多个过程控制设备中的选定过程控制设备接收设备描述标识，其中，所述设备描述标识识别用于所述多个过程控制设备中的所述选定过程控制设备的设备描述，所述DDL图形用户界面配置应用还适于在所述处理器上执行，以利用由所接收的设备描述标识识别的所述设备描述来更新所述主机系统，并将来自所述设备描述的DDL菜单结构披露给所述主机系统。18.根据权利要求17所述的DDL图形用户界面配置系统，其中，所述DDL图形用户界面配置应用适于在所述处理器上执行，以在所述DDL图形用户界面中，将所披露的DDL菜单结构中的选定DDL菜单结构映射到所披露的DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构的图形表示。19.根据权利要求17所述的DDL图形用户界面配置系统，其中，所述DDL图形用户界面配置应用适于在所述处理器上执行，以在所述DDL图形用户界面中，将所披露的DDL菜单结构中的选定DDL菜单结构映射到所披露的DDL菜单结构中的所述选定DDL菜单结构的值。20.根据权利要求17所述的DDL图形用户界面配置系统，其中，所述DDL图形用户界面配置应用适于将所述DDL图形用户界面映射到向所述DDL图形用户界面添加的...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·库卢什，W·H·西格特曼斯，T·N·张，K·G·弗罗斯特，
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