用于控制自动化技术的现场设备的方法技术

技术编号:4670884 阅读:286 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种利用控制程序控制自动化技术的现场设备F1的方法,该控制程序由配属于现场设备并且封装有现场设备控制功能的框架应用程序和可执行软件成分构成,配属于现场设备F1的软件成分被分为两部分并且由基本软件成分和扩展软件成分构成,其中基本软件成分DTM-F1用于读出及写入现场设备F1的设备参数并且提供图形化的基本用户界面,以及其中扩展软件成分DLL-F1是从现场设备F1的设备软件GS的程序代码产生的并且提供现场设备F1的控制功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1前序部分所定义的用于控制自动化技术现场设备的方法。
技术介绍
在自动化技术(过程自动化/制造自动化)中,常常使用现场设备,它们用于检测和/或影响过程变量。这种过程自动化技术现场设备的例子有物位测量仪表、质量流量测量仪表、压力及温度测量仪表、pH及氧化还原电位测量仪表、电导率测量仪表等等,它们作为传感器检测相应的过程变量,即,物位、流量、压力、温度、pH值或电导率值。 用于影响过程变量的执行机构例如是控制液体在管段中的流量的阀门或者改变容器中的物位的泵。Endress + Hauser⑧公司制造并销售大量这种现场设备。 通常,现场设备经由现场总线系统(Profibus 、 Foundation 现场总线、 HART⑧等等)与上位单元相连。这些上位单元用于基于相应的程序进行过程控制、过程 可视化,用于控制现场设备以及工厂管理(资产管理)。 通过设备描述将现场设备集成在这种应用软件中。这些设备描述由设备制造者提 供,以使得应用软件能够解释例如从现场设备发送的输出信号的意义。 存在对于不同现场设备系统的不同设备描述(HART设备描述、现场总线基金会设 备描述、Profibus设备描述)。 基于现场总线基金会(FF) 、HART通讯基金会(HCF)和Profibus用户组织(PN0)的 合作,创建了以IEC 61804-2标准定义的电子设备描述(Electronic Device Description EDD)。 为了控制现场设备,相应的操作程序(操作工具)是必需的,其或者在上位单元中 自己运行(Endress+Hauser的FieldCare、 Fisher-Rosemo皿t的AMS、 Siemens的PDM),或 者集成在控制系统应用软件中(Siemens的PCS7、ABB的Symphony、 Emerson的Delta V)。 为了舒适地控制现场设备,最近已经可以获得特殊的设备描述,S卩,所谓的设备 DTM(设备类型管理器),其对应于FDT(现场设备工具)规范。FDT规范由PN0(Profibus 用户组织)与ZVEI(德国电气与电子工业联合会)合作发展得到,作为工业标准。可以从 AVEI或PN0或FDT组获得当前的PDT规范1. 2. 1,其包括对于FoundationFieldbus通讯 的附录。 许多现场设备制造者已经提供了对于它们的现场设备的设备DTM。设备DTM包含 给定现场设备的功能及变量并且往往提供了图形用户界面。 设备DTM是软件成分,然而该软件成分不能独立执行。作为运行时间环境,设备 DTM需要框架应用程序(也称为FDT框架),例如Endress+Hauser公司的FieldCare。框架 应用程序和相应的设备DTM代表用于现场设备的操作程序,其使得能够非常舒适地访问现场设备(例如,设备参数、测量值、状态信息等等)以及调用特殊功能(例如,诊断)。 然而,设备DTM的提供会引起对于现场设备制造者的可观投入。对于必须对于现场设备DTM重新编写程序代码的情况,依赖于现场设备的复杂度而可能需要数周的开发时间。 —旦完成了现场设备DTM,必须对它们进行大量测试,以保证它们可以毫无问题地在相关现场设备或设备类型中工作并且正确反应其功能。 这些测试也具有涉及安全性的方面,因为通过设备DTM也可以在现场设备中调节安全临界参数。在开发设备DTM中,安全可靠的控制是关键的需求。 如果现场设备的设备软件改变,那么往往必须重写现场设备的设备DTM,这导致在现场设备制造者方面的附加开销。 在设备DTM的开发中,现场设备制造者往往由已经存在的设备规范(例如,HARTDD)出发。Code Wrights公司制造大量基于HART DD的设备DTM。然而,不能够借助于HARTDD重新创建复杂的功能(例如,用于设备诊断的复杂计算)。于是,在相应的设备DTM中没有这些功能。如果这些复杂的功能也应当集成在设备DTM中,那么必须复杂地重写相应的程序代码。 在设备控制中的一个重要需求是离线控制。在这种情况中,要控制的现场设备或者完全不与其中运行有控制程序的上位单元物理连接,或者不可以从控制程序访问,因为该现场设备还没有集成在现场总线系统中。尽管如此,用户将希望已经输入了这个现场设备的设备参数。 为了能够完全离线控制,在创建设备DTM时需要非常高的支出。通常,现有的设备DTM不能保证百分之百的离线控制。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供,该方法不具有上述缺点并且特别是能够实现对于现场设备的简单安全的控制。 这个目的通过权利要求1中的方法步骤实现。 从属权利要求中给出了本专利技术的多种实施例。 本专利技术的一个关键思想是将迄今为止为控制现场设备而使用的软件成分(例如,设备DTM)实现为两部分,其中一方面提供了基本软件成分,而另一方面提供了扩展软件成分。基本软件成分仅仅提供几种功能并且与现今使用的软件成分类似地在框架应用程序中运行。它实现了设备参数的读写并提供了图形化的基本用户界面。另外,提供扩展软件成分,其由设备软件的程序代码产生并且提供现场设备的实际控制功能。 在本专利技术的第一实施例中,扩展软件成分提供在图形化基本用户界面上显示所需的设备参数特性。 在本专利技术的进一步发展中,扩展软件成分用于计算在图形化基本用户界面上显示的菜单结构。 本专利技术特别适用于基于FDT标准的控制程序。在这种情况中,基本软件成分是对应于FDT规范的设备DTM。扩展软件实施为WindowsDLL(动态链接库)文件。为了保证设备的功能以及扩展软件成分的一致性,在每一次读写设备参数时,相应的设备参数值被发送至扩展软件成分。4 本专利技术的方法所提供的主要优点是,无需再产生复杂的软件成分以用于控制现场设备。扩展软件成分直接由设备软件的程序代码生成。以这种方式,无需为了产生软件成分而付出附加的开发工作。由于保证了相同的功能性而使得测试工作显著减少,这是因为扩展软件成分和设备软件都基于相同的程序代码。附图说明 现在根据附图中描绘的实施例来详细解释本专利技术。 如图中 图1是现有技术中,利用计算机单元控制过程自动化技术的现场设备; 图2是根据本专利技术,利用计算机单元控制过程自动化技术的现场设备; 图3是写入设备参数的示意图; 图4是读出设备参数的示意图; 图5是现场设备的设备软件和DLL文件的示意图; 图6示出了用于控制现场设备(Endress+Hauser的Promag 53)的用户界面。具体实施例方式图1示意性显示了控制现场设备Fl所需的成分。通常借助于计算机单元RE进行控制。计算机单元RE可以例如是具有Windows操作系统的个人电脑PC。计算机单元RE通过现场总线接口 FB-S与现场总线FB相连,现场设备Fl连接至该现场总线。在计算机单元RE上运行的是框架应用程序R(例如,Endress+Hauser公司的FieldCare),其通过限定的接口 (FDT接口 )与配属于现场设备F1的设备DTM DTM-F1通信。还存在其他设备DTM,即,对于未详细显示的现场设备F2和F3的DTM-F2和DTM-F3。 通过通信DTM C0M-DTM,设备DTM DTM-F1与现场总线接口 FB-S相连。为了控制现场设备F1,所涉及的现场设备的本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于控制自动化技术的现场设备F1的方法,该现场设备能够与计算机单元RE相连,用于现场设备的控制程序BE在该计算机单元RE上运行,其中该控制程序BE由配属于现场设备并且包含现场设备控制功能的框架应用程序R和可执行软件成分构成,其中在现场设备F1中运行有设备软件GS,其特征在于,配属于所述现场设备F1的所述软件成分被分为两部分并且由基本软件成分DTM-F1和扩展软件成分DLL-F1构成,其中所述基本软件成分DTM-F1用于读出及写入所述现场设备F1的设备参数并且提供图形化的基本用户界面,以及其中所述扩展软件成分DLL-F1是从所述设备软件GS的程序代码产生的并且提供所述现场设备F1的控制功能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-7-25 102007035158.7用于控制自动化技术的现场设备F1的方法,该现场设备能够与计算机单元RE相连,用于现场设备的控制程序BE在该计算机单元RE上运行,其中该控制程序BE由配属于现场设备并且包含现场设备控制功能的框架应用程序R和可执行软件成分构成,其中在现场设备F1中运行有设备软件GS,其特征在于,配属于所述现场设备F1的所述软件成分被分为两部分并且由基本软件成分DTM-F1和扩展软件成分DLL-F1构成,其中所述基本软件成分DTM-F1用于读出及写入所述现场设备F1的设备参数并且提供图形化的基本用户界面,以及其中所述扩展软件成分DLL-F1是从所述设备软件GS的程序代码产...

【专利技术属性】
技术研发人员:马汀勒菲弗
申请(专利权)人:恩德斯豪斯流量技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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