【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于在工业环境中测试过程链的系统和方法，其中所述过程链包括至少一个现场设备。
技术介绍
1、在工业环境中，特别是在过程自动化中会使用各种现场设备。这些现场设备可以包括测量设备和/或致动器。测量设备可以被构造为例如用于测量填充料位、极限料位、压力、温度和/或其他物理量。致动器可以包括例如阀门、泵、电动机和/或对过程链有影响的其他设备。
2、最常见的是，在不同的致动器、测量设备、信号设备和/或其他部件协作的过程链中要使用这样的现场设备。在这种情况下，过程链的各个部件应该流畅地协同工作。尤其在安全关键系统的情况下这是非常重要的。为了避免安全临界状态，过程链应该对不同的基本条件和影响参数做出可靠和正确的反应。
3、为了测试过程链的各部件的正确的相互作用，或者通常为了测试过程链，通常以预定的方式影响测试过程中的过程链并且将过程链的一个或多个现场设备的测量值和/或其他输出与期望的行为进行比较。这可能需要在测试过程中的特定时间点，记录的测量值在期望的范围内，输出期望的信号音或者获得和/或记录过程链的另一期望状态。在安全关键系统中，这种测试过程通常以规定的间隔规定，例如《水资源法》(wasserhaushaltsgesetz，whg)或iec 61508/iec 61511，以符合安全完整性等级(sil)。
4、这种测试过程的执行需要专门培训的人员，其熟悉每种情况下要启动的步骤和预期的行为并且以经验丰富的方式定期进行测试。为了支持他们，基于软件的系统是已知的，其引导测试人员一步一步地完成测试
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种系统和方法，通过所述系统和方法能够在工业环境中可靠且精确地进行过程链的测试。在这种情况下，操作员不需要综合培训课程并且避免了采购昂贵的设备，这是有利的。
2、本目的通过独立权利要求的特征的组合来实现。其他实施方案和改进由相应的从属权利要求公开。
3、注意，权利要求中单独引用的特征可以以任何技术上有意义的方式(也可以跨越类别的边界，例如方法和设备)相互组合，并且代表本专利技术的其他实施方案。该说明书，特别是结合附图，附加地表征和规定了本专利技术。
4、注意，下文中使用的位于两个特征之间并将它们彼此连接的连词“和/或”应始终被解释为使得在第一实施方案中，可以仅提供第一特征，在第二实施方案中，可以仅提供第二特征，并且在第三实施方案中，第一和第二特征都可以提供。
5、本公开利用控制单元和移动终端设备来执行过程链的测试。控制单元可以经由通信接口连接到过程链的至少一个现场设备。经由该通信接口，或由此建立的与至少一个现场设备的连接，控制单元可以在测试过程中控制至少一个现场设备和/或从至少一个现场设备读出数据。在哪个时间点哪个现场设备需要这些功能中的哪一个，可能最频繁地取决于测试过程、过程链、各现场设备和其他边界条件。因此，在包括传感器的现场设备的情况下，读出数据可能是优先事项。然而，也可能需要控制，例如通过参数化测量过程或通过触发测量。在包括致动器的现场设备的情况下，现场设备的控制可以是优先事项。然而，这种现场设备也可以被额外构造为用于记录状态，并且可以读出描述该状态的数据。因此，例如，可以记录和输出致动器的致动元件的位置。这些示例用于说明，至少在某些情况下，可以利用数据的读出和现场设备的控制。
6、系统中使用的终端设备具有被构造为用于记录过程链的至少一部分的行为的一个或多个记录设备。对于本公开，可以使用各种终端设备和各种记录设备。特别地，可以使用具有通用构成的终端设备，并且终端设备通过适当的软件被赋予在本文公开的系统中被使用的能力。这样可以避免采购昂贵的设备。所使用的终端设备应被构造为在测试过程中通过至少一个记录设备记录关于过程链的信息，并且基于该记录的信息以生成和存储日志记录。
7、通过这种方式，不仅可以通过本文公开的系统或本文公开的方法实现对测试过程的可靠和精确的控制，而且可以在测试过程中通过日志记录来记录过程链的行为。通过适当地评估日志记录，可以更容易并且更可靠地识别即将发生的错误或与过程链标称行为的偏差。此外，日志记录额外地还允许对测试过程进行记录，从而在未来出现问题的情况下，可以证明和/或追踪测试过程中过程链的行为。根据系统的构成，这可以达到适合于提交给评判人员的测试报告的水平。
8、本文公开的系统和方法可用于在工业环境中测试过程链。例如，这样的过程链可以用于自动化技术中。“工业环境”可以有不同的形式。例如，这里提到的是化工、食品、制药、能源、造纸、水/废水、建筑材料、航运、采矿或石化行业的工厂。根据过程链的位置，过程链的部件可以有所不同。
9、“过程链(process chain)”可以包括在工业环境中协作执行一个或多个任务的各种部件。这可能意味着过程链的某部件的状态可能会影响过程链的另一部件的状态，其中，这种过程链最常具有主要作用方向。过程链的部件可以包括现场设备、输出设备(例如显示器和扬声器)、警告和信号设备(例如，喇叭、蜂鸣器或警告灯)、输入设备(例如按键、键盘或触摸屏)等，这里仅举几个可以想到的部件作为示例。
10、“现场设备(field device)”可包括“测量设备”和/或“致动器”。“测量设备”通常被构造为用于记录物理量。这样的物理量可以包括填充料位、极限料位、压力、温度、流量、流速、湿度、距离、频率、光强度、光谱、ph值等，这里仅举不被认为是限制性的几个可想到的示例。
11、“致动器”原则上可以是作用在过程链上的任何事物。这可以包括过程链中的主动干预。该作用具体采取何种方式并不重要。这样的致动器可以包括例如马达、阀门、泵、开关等，这里仅举不被认为是限制性的几个可想到的示例。这种致动器还可以包括可以记录致动器状态的传感器，例如，开关的位置传感器或用于记录阀门的旋转位置的角度传感器。
12、致动器通常由控制和/或调节装置控制，其中来自测量设备或致动器自身的测量值可用于控制/调节。为了与本文公开的系统一起使用，这些控制/调节装置可以具有相应的控制输入，并且在测试过程中被系统的控制单元控制。
13、“测试过程”(在该过程期间至少一个现场设备被控制单元控制)还可以包括各种不同的事物。通常，测试过程包括过程链中的一系列步骤，其以测量值和/或控制命令以及过程链和/或其部件的相关标称行为的特征。在这种情况下，如果测试过程能够在过程链的各部件之间建立可检测的和可追溯的因果关系，那么这可以是一种选择。测试过程中的步骤可以包括例如过度填充容器，让容器排干，达到过高/过低的过程压力，在泵或电动机上施加额外负载，引入机械负载(例如撞击或冲击本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在工业环境中测试过程链的系统，其中，所述过程链(1)包括至少一个现场设备(21、21’、21”和21”’)，所述系统包括控制单元(27)和移动终端设备(15)，
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个记录设备(25、26)包括相机、麦克风、温度传感器、压力传感器、重力传感器、磁场传感器和/或振动传感器。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述至少一个记录设备(25、26)集成在所述移动终端设备(15)中或者经由外围接口连接到所述移动端设备(15)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述日志记录至少描述了所述测试过程的时间间隔。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，还包括评估单元(30)，其中，所述日志记录能够被输入到所述评估单元(30)中并且所述评估单位(30)被构造用于评估输入的所述日志记录。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述评估单元(30)被构造为将输入的所述日志记录与先前测试过程的日志记录和/或与标称过程进行比较，并且在偏差超过阈值的
7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，还包括日志单元(28)，其中，所述日志单元(28)被构造为在所述测试过程期间基于控制命令和/或所述至少一个现场设备(21、21’、21”和21”’)的测量值和/或它们的时间顺序和/或所述日志记录和/或基于其它信息来生成测试日志。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，还包括云系统(18)，其中，所述移动终端设备(15)以通信方式连接到所述云系统(18)并且优选地被构造为将所述日志记录传输到所述云系统(18)中以存储所述日志记录。
9.根据权利要求8和权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述评估单元(30)在所述云系统(18)中实现。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元(27)在所述移动终端设备(15)中实现。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元(27)被构造为设置和/或控制由所述至少一个记录设备(25、26)进行的所述记录的开始时间和/或所述记录的持续时间。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的系统，其特征在于，所述通信接口(16)由无线接口形成，优选用于短距离通信或广域通信。
13.一种用于在工业环境中测试过程链的方法，优选使用根据权利要求1至12中任一项所述的移动终端设备和/或系统，其中，所述过程链包括至少一个现场设备，所述方法包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述日志记录与时间戳和/或所述至少一个现场设备的测量值和/或用于所述至少一个现场设备的控制信息和/或所述过程链的状态信息一起存储。
15.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被构造为当在移动终端设备上执行时，使得所述移动终端设备能够在根据权利要求1至12中任一项所述的系统中使用和/或用于执行根据权利要求13或14所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于在工业环境中测试过程链的系统，其中，所述过程链(1)包括至少一个现场设备(21、21’、21”和21”’)，所述系统包括控制单元(27)和移动终端设备(15)，
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个记录设备(25、26)包括相机、麦克风、温度传感器、压力传感器、重力传感器、磁场传感器和/或振动传感器。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述至少一个记录设备(25、26)集成在所述移动终端设备(15)中或者经由外围接口连接到所述移动端设备(15)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述日志记录至少描述了所述测试过程的时间间隔。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，还包括评估单元(30)，其中，所述日志记录能够被输入到所述评估单元(30)中并且所述评估单位(30)被构造用于评估输入的所述日志记录。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述评估单元(30)被构造为将输入的所述日志记录与先前测试过程的日志记录和/或与标称过程进行比较，并且在偏差超过阈值的情况下发出通知。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，还包括日志单元(28)，其中，所述日志单元(28)被构造为在所述测试过程期间基于控制命令和/或所述至少一个现场设备(21、21’、21”和21”’)的测量值和/或它们的时间顺序和/或所述日志记录和/或基于其它信息来生成测试日志。
8.根据权利要求1至7中任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：克莱门斯·亨斯特勒，斯特凡·卡斯帕尔，
申请(专利权)人：VEGA格里沙贝两合公司，
类型：发明
国别省市：
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