本发明专利技术公开了在无线网络和通过诸如ＯＰＣ和专有ＡＰＩ的过程控制系统接口通信连接到服务器的过程控制系统之间进行通信的方法及系统。无线网络可以是网格网络，服务器可以是网格服务器。服务器接收来自无线网络的数据，该数据是从无线网络中的输入／输出数据点产生的。服务器在输入／输出数据点和过程控制系统中数据点位置标志符之间映射数据。服务器通过过程控制接口将映射数据写到过程控制系统的对应数据点位置标志符，而所映射的数据被提供给过程控制系统，作为源自过程控制系统的过程控制数据。过程控制数据也可以被提供给服务器，在过程控制系统的数据点位置标志符和无线网络的输入／输出数据点之间映射，并且所映射的过程控制数据被写到对应的输入／输出数据点。
【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及加工厂中的过程控制系统，尤其涉及过程控制系统与 无线网格网络之间的通信。
技术介绍
过程控制系统广泛地用于制造产品或控制过程(例如化学品制造、发电 厂控制等等)的工厂和/或车间。过程控制系统也用于自然资源的开采，比 如石油及天然气钻探及处理过程等等。实质上，任何制造过程、资源开采过 程等等，可以通过一个或多个过程控制系统的应用而得以自动化。相信所述 过程控制系统最终也将更广泛地用于农业。过程控制系统一如那些用于化学、石油、或其他过程的过程控制系统一 典型地包括一个或多个集中式或分散式过程控制器，集中式或分散式过程控 制器通过模拟总线、数字总线或模拟/数字混合总线，与至少一个主机或操 作员工作站并且与一个或多个过程控制及仪器设备(比如现场设备)通信连 接。现场设备可能是阀、阀定位器、开关、传送器及传感器(例如温度传感 器、压力传感器及流率传感器)，它们在过程中发挥功能，如开启或关闭阀 及测量过程参数。所述过程控制器接收所述现场设备所进行的或与所述现场 设备有关的过程测量或过程变量的信号和/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一个或多个所述总 线传送至所述现场设备，以控制过程的操作。来自现场设备和控制器的信息 一般由 一 个操作员工作站执行的 一种或多种应用程序，使操作员能够执行针 对过程所需要的功能，例如观察所述过程的当前状态、修正所述过程的操作 等等。所述加工厂中的多种设备可以在物理和/或逻辑组中互连，以创建一个 逻辑过程，比如一个控制环路。同样地， 一个控制环路可以与其他控制环路 和/或设备互连，以创建一个单元，而一个单元接着可以与其他单元互连， 以创建一个区。加工厂一般包括互连区，而商业实体一般包括可以互连的加 工厂。因此， 一个加工厂包括带有互连资产的多级的层次，而一个企业可能 包括互连加工厂。换句话说，与一个加工厂有关的资产或多个加工厂可以组 合在一起，以构成较高级的资产。过程控制系统的实施方式经过多年，已经有了进展。旧时的过程控制系 统典型地以专用、集中式硬件及固定式连接来实施。然而，现代的过程控制 系统却是典型地以高度分布的工作站、智能控制器、智能现场设备及类似设 备的网络来实施，这些设备中的一些或全部设备可以执行一个整体过程控制 策略或方案的一部分。明确地说，大多数过程控制系统包括智能现场设备及 其他过程控制组件，这些智能现场设备及其他过程控制组件通过一个或多个 数字数据总线，彼此通信连接和/或通信连接到一个或多个控制器。除了智 能现场设备之外，现代的过程控制系统也可以包括模拟现场设备，比如4-20mA设备、0-10伏特直流电(VDC)设备等等，这些模拟现场设备典型地直 接连接到控制器，而不是通过共用数字数据总线或同类物来连接到控制器。 在一个典型的工业或加工厂中， 一个分布式控制系统(DCS)用于控制 许多在所述设备执行的工业过程。所述设备可能有一个集中式控制室，集中 式控制室中有一个计算机系统，该计算机系统带有用户输入/输出(I/O)、 一个盘1/0及其他外围设备，在计算机领域中广为人知的是，这些外围设备 有一个或多个过程控制器及过程I/O子系统通信连接到所述集中式控制室。 此外， 一个或多个现场设备典型地连接到所述I/O子系统及连接到所述过程 控制器，以便在所述加工厂中实施控制及测量活动。在所述过程i/o子系统 可以包括连接到遍及所述加工厂的多个现场设备的多个I/O端口的同时，所 述现场设备可以包括多种类别的分析设备、硅压力传感器、电容式压力传感 器、电阻式温度检测器、热电偶连接器、应变仪、限位开关、开关式开关、流量变送器、压力变送器、电容级开关、重量种、变换器、阀定位器、阀控 制器、执行器、螺线管、指示灯或任何其他典型地用于加工厂的装置。如在此使用一样，所述术语"现场设备"包含这些设备以及任何其他在 一个控制系统中执行功能的设备。无论如何，现场设备可以包括(例如)输 入设备(例如提供指示过程控制参数(比如温度、压力、流率等等)的状况 信号的传感器)以及响应从控制器和/或其他现场设备接收的命令而执行动 作的控制操作器或执行器。传统上，模拟现场设备通过双绞线电流环路连接到控制器，而每个设备 通过一个单一的双绞线连接到控制器。模拟现场设备能够响应一个特定范围 中的一个电气信号或在一个特定范围中传送一个电气信号。在一个典型的配置中，所述双绞线的两条线之间的电压差大约为20-25伏特(V )及一个4-20 mA的电流流经所述环路很平常。传送一个信号到所述控制室的一个模拟现 场设备调整流经所述电流回路的电流，而所述电流与所述第二过程变量成比例。在历史上，大多数传统的现场设备有一个单一输入或一个单一输出，其 与由所述现场设备执行的主要功能直接有关。例如， 一个传统模拟电阻式温 度传感器执行的唯一功能是通过调整流经所述双绞线的电流来传送温度信 号，而 一个传统模拟阀定位器执行的唯一功能是根据流经所述双绞线的电流 的大小来将一个阀定位在一个完全开启及一个完全关闭的位置之间的某处。最近，作为混合系统的部分的现场设备可以将数字数据叠加在用于传送 模拟信号的电流环路上。 一个这样的混合系统在控制领域中被称为可寻址远 程传感器高速通道(HART)协议。所述HART系统利用电流环路中的电流 大小来发送模拟控制信号或接收测得的过程变量(如传统系统)，但还在所 述电路环路信号上叠加一个数字载频信号。这使得双向现场通信能够发生， 并使得普通过程变量以外的附加信息能够传送到一个智能现场仪器或从一 个智能现场仪器传送。 一般而言，所述数字载频信号用于传送二次及诊断信 息，并用于实现所述现场设备的主要控制功能。通过所述数字载频信号提供的信息的范例包括二次过程变量、诊断信息(包括传感器诊断、设备诊断、 布线诊断及过程诊断)、操作温度、传感器温度、校准信息、设备识别号、 构建材料、配置及编程信息等等。因此， 一个单一的混合现场设备可以有多 种输入/输出数据点产生多种输入/输出变量，而且可以实施多种功能。最近， 一个较新的控制协议已经由美国设备协会(Instrument Society of America, ISA)定义。所述新协议一般称为Fieldbus (现场总线)，而且具 体地称为SP50, SP50是Standards and Practice Subcommittee 50 (标准及实 施分委员会50)的缩写。Fieldbus是一个非专有的开放标准，而且目前在工 业领域很普遍，因此，许多类别的Fieldbus设备已经被开发并用于加工厂。 由于Fieldbus设备(比如HART及4-20 mA设备)的使用是加于其他类别 的现场设备之上，这些不同类别设备中每种类别的设备有 一个单独的支持及 1/0通信结构。较新的智能现场设备典型地都是数字性质的，它们具有不能从较陈旧的 控制系统存取或不能与较陈旧的控制系统兼容的维护模式及加强功能。即使 是一个分布式控制系统的所有组件遵守相同标准(比如Fieldbus标准)，一 个制造商的控制设备也不一定能够存取由另一个制造商的现场设备提供的 二次功能或二次信息。因此，过程控制系统设计的一个特别重要的方面涉本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种将采集自无线网络的无线数据合并到过程控制系统中的方法，所述无线网络具有多个实体，每个实体与对应的输入／输出数据点相关联，所述方法包括： 接收来自无线网络的无线数据，其中所述无线数据与所述无线网络中的实体相关； 在与所述无线网络中的所述实体对应的输入／输出数据点和所述过程控制系统中与所述输入／输出数据点对应的数据点位置标志符之间映射所述无线数据； 通过过程控制接口与所述过程控制系统建立通信，其中所述过程控制接口包括针对所述过程控制系统中的实体的通用接口；以及 通过所述过程控制接口，将所映射的无线数据写到所述过程控制系统中所述对应的数据点位置标志符。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈德基，马克J尼克松，杨申苓，汤姆安纳维尔，约翰R谢波德，阿洛伊休斯K莫克，
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]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。