用于配置过程控制系统的输入及输出的方法及设备技术方案

本发明专利技术公开用于配置过程控制系统的输入及输出的方法及设备。所公开的范例方法包括从输入／输出设备获取过程控制设备的标签，以及根据所获取的标签，使所述过程控制设备与过程控制模块发生联系。

Method and apparatus for configuring input and output of process control systems

Methods and apparatus for configuring input and output of a process control system are disclosed. The disclosed paradigm method includes obtaining a process control device tag from an input / output device, and connecting the process control device with the process control module based on the acquired tag.

【技术实现步骤摘要】
用于配置过程控制系统的输入及输出的方法及设备才支术领域本专利技术总体上涉及过程控制系统，尤其涉及用于配置过程控制系统的输 入及输出的方法及设备。
技术介绍
过程控制系统——如那些用于化学、石油、药物、纸浆和纸、及/或其 他制造过程的过程控制系统——典型地包括一 个或多个过程控制器，过程控 制器通过模拟总线、数字总线或模拟/数字混合通信信号及/或协议，与至少 一个主机(例如操作员工作站)及与一个或多个过程控制设备(例如现场设 备)通信连接。所述现场设备可能是设备控制器、阀、阀执行器、阀定位器、 开关及变送器(例如温度传感器、压力传感器、流率传感器及化学成分传感 器)及/或这些现场设备的任何组合，它们在过程控制系统中发挥功能，如 开启及/或关闭阀及测量及/或推断过程参数。过程控制器接收所述现场设备 所进行的过程测量的信号及/或关于现场设备的其他信息，并使用这些信息 来实施控制例程，然后产生控制信号并通过总线及/或其他通信线传送至现 场设备，以控制过程控制系统的操作。现场设备可以通过使用双线接口 、以点到点电线连接布置(例如一个现 场设备通信连接到一个现场设备总线)及多点电线连接布置(例如多个现场 设备通信连接到一个现场设备总线)的方式及/或以无线通信方式通信连接 到过程控制器。有些现场设备配置成使用相对简单的命令及/或通信(例如ON命令及OFF命令)来操作。其他更为复杂的现场设备可能需要更多命令 及/或更多通信信息，可能包括简单命令或不包括筒单命令。例如，更为复 杂的现场设备可以使用(例如)HART (可寻址远程传感器高速通道)通信协议，以数字通信叠加在模拟值的方式来传送模拟值。有些现场设备可以使用完全数字的通信(例如FOUNDATION Fieldbus通信协议)。在过程控制系统中，每个现场设备典型地通过输入/输出网关的输入/输 出卡及/或输入/输出端口以及相应的通信介质(例如双芯电缆、无线链路及/ 或光纤)，连接到过程控制器。因此，需要使用多个通信介质来将所述多个 现场设备通信连接到所述过程控制器。所述多个通信介质经常是通过一个或 多个现场接线盒连接到所述现场设备，而在这些连接点，所述多个通信介质 连接到一条多导线电缆的相应通信介质(例如相应的双芯导线)，而所述多 导线电缆是通过一个或多个输入/输出卡，用于将所述现场设备通信连接到 所述过程控制器。来.自现场设备及/或控制器的信息 一般通过数据高速通道及/或通信网络 传输到一个或多个其他硬件设备，比如操作员工作站、个人计算机、历史数 据库、报告产生器、集中式数据库等等。这些设备典型地位于控制室及/或 其他远离苛刻设备环境的位置。举例而言，这些硬件设备运行应用程序，使 操作员能够执行过程设备的过程所需要的功能，比如改变过程控制例程的设 置、修正过程控制器及/或现场设备中的控制模块的操作、观察过程的当前 状态、观察由现场设备及/或控制器产生的告警、模拟过程的操作以用于培 训人员及/或测试过程控制软件、维护及/或更新配置数据库等等。举例而言，由费舍 柔斯芒特系统股份有限公司(Fisher-RosemountSystems, Inc.)---家"艾默生过程控制"(Emerson Process Management)公司 一一 出售的DeltaV 控制系统支持存储在过程设备中潜在多变化的位 置的不同设备中的多个应用程序，及/或支持由过程设备中潜在多变化的位 置的不同设备执行的多个应用程序。位于及/或由 一个或多个操作员工作站 执行的配置应用程序，使用户能够创建及/或更改过程控制模块，及/或通过 数据高速通道及/或通信网络，将过程控制模块下载到专用过程控制器。典 型地，这些控制模块由通信连接及/或互连的、根据所接收的输入来执行控 制方案中的功能的功能块及/或向控制方案中的其他功能块提供输出的功能块构成。除了定义控制方案之外，配置应用程序也允许配置、分配及/或定 义每个现场设备的特定输入/输出端口及/或输入/输出通道。现场设备的输入 /输出端口及/或输入/输出通道随后配置到过程控制器及/或输入/输出网关内，以利于过程控制器与现场设备之间的通信。配置应用程序可以进一步允许配置工程师及/或操作员创建及/或更改操 作员界面，例如由显示应用程序用来向操作员显示数据及/或用来使操作员 能够更改过程控制例程中的设置及/或参数(比如设定点)的操作员界面。 每个过程控制器(在有些情况中还有现场设备)存储及/或执行控制器应用 程序，该控制器应用程序运行被指定执行实际过程控制功能的控制模块。显 示应用程序可以在一个或多个操作员工作站运行，这些显示应用程序接收来自控制器应用程序通过数据高速通道传输的数据，及/或使用可以提供许多 不同视图的任何视图(比如操作员视图、工程师视图、技术员视图等等)的 用户界面，为过程控制系统工程师、操作员或其他用户显示这些数据。历史 数据库应用程序典型地存储在历史数据库设备及/或由历史数据库设备执 行，而该历史数据库设备采集及/或存储通过数据高速通道提供的一些或所 有数据。配置数据库应用程序可以在另一台通信连接到数据高速通道的计算 机中运行，以便存储当前的过程控制例程配置及/或与当前的过程控制例程 配置有关的数据。可选择地，配置应用程序、显示应用程序、历史数据库应 用程序、配置数据库及/或配置数据库应用程序可以位于任何数目的工作站 (包括一个单一工作站)及/或由任何数目的工作站(包括一个单一工作站) 执行。
技术实现思路
本专利技术公开用于配置过程控制系统的输入及/或输出的方法及设备。使 过程控制设备(例如现场设备)电气地连接到输入/输出网关、以及可以以 现场设备的现场设备标签编程及/或可以自动获取现场设备的现场设备标签 的输入/输出(I/O)设备(例如输入/输出片)被使用。现场设备标签是逻辑实体，其包括现场设备的类别及/或现场设备的指定名(即标签)。例如， 安装者可以将电气地连接(即以电线连接)到输入/输出片的现场设备的标签编程到输入/输出片。附加地或可选择地，智能现场设备(例如Fieldbus 设备)可以以所述标签编程，而且输入/输出片可以直接从智能现场设备自 动获取标签。这样的现场设备标签用于使现场设备与特定输入/输出端口及/ 或输入/输出通道的联系自动化，而且因此使现场设备与特定控制模块(例 如模块级对象)的联系自动化。输入/输出网关用于对电气地连接到该输入/ 输出网关的输入/输出端口及/或输入/输出通道的输入/输出片(及与它们相关 的现场设备标签)进行检测。所检测到的现场设备标签被提供给配置应用程 序，而配置应用程序对检测到的现场设备标签及先前配置到过程控制模块的 现场设备标签进行比较。当多个匹配被识别及/或定位时，匹配现场设备的 输入/输出端口及/或输入/输出通道可以自动地捆绑到过程控制模块，从而自 动地将过程控制模块连接到其预定的现场设备。附加地或可选择地，现场设备标签可以用于校验先前现场设备到特定输 入/输出端口及/或输入/输出通道的配置。输入/输出网关用于对通信连接到该 输入/输出网关的输入/输出端口及/或输入/输出通道的输入/输出片(及与它 们相关的现场设备标签)进行检测。检测到的现场设备标签被提供给配置应 用程序，而配置应用程序对检测到的现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：　　　　从输入／输出设备获取过程控制设备的标签；以及　　　　根据所获取的标签，使所述过程控制设备与过程控制模块发生联系。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉里奥斯卡容特，加里基斯劳，肯特阿兰伯尔，威廉乔治厄文，迈克尔乔治奥特，罗伯特布尔克哈维考斯特，马提詹姆斯里维斯，
申请(专利权)人：费舍柔斯芒特系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]