用于操作具有至少两个测量信道的过程自动化技术的现场设备的方法和适用于实施该方法的具有至少两个测量信道的过程自动化技术的现场设备技术

本发明专利技术涉及一种借助于外部的操作单元来操作具有至少两个测量信道的过程自动化技术的现场设备的方法，在操作单元内针对测量信道设置分离的设备描述。单个测量信道可以作为逻辑单元而在操作单元上通过相应的设备描述得到调用，从而在操作时，对用户来说现场设备呈现为至少两个逻辑上独立的现场设备。

【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依据权利要求1前序部分所述的用于操作具有至少两个测量信道的过程自动化技术的现场设备的方法和依据权利要求6前序部分所述的适用于实施该 方法的具有至少两个测量信道的过程自动化技术的现场设备。
技术介绍
在过程自动化技术中经常置入现场设备，该现场设备用于采集过程变量。针对这种现场设备的例子是物位测量设备、流量测量设备、压力测量设备或者温 度测量设备等，它们采集相应的过程变量物位、流量、压力或者温度。大量的这种现场设备由Endress+Hauser公司制造和销售。现场设备一般情况下由测量变换器和传感器组成。传感器基本上将过程变量转换 成模拟的电信号。在测量变换器内产生实际的测量值。大多数情况下，在测量变换器内还 进行对由传感器提供的原始测量值的进一步处理。因此在测量变换器内可以例如通过线性 化函数对传感器的非线性特性进行补偿。通过测量变换器将测量值一般情况下传送到对过程进行控制或者监测的控制装 置(SPS单元)。在现代的现场设备中不再是通过4_20mA的电流回路对测量值进行模拟传送，而 是通过现场总线进行数字传送。现代的现场设备因此具有现场总线接口，通过该现场总线接口能够经由现场总线 实现双向的数字通信。这些现场设备非常复杂并且在开动时以及还有在运行期间都必须进行配置和参 数给定。为此公知制造商推广的相应的操作工具(例如FieldCareFa. Endress+Hauser)。为了使操作工具熟悉不同的现场设备的功能性，需要通常由现场设备制造商提供 的相应的标准化的设备描述。针对这种设备描述的例子是HART设备描述、Prof ibus设备描述、Foundation Fieldbus (基金会现场总线)设备描述。此外，按照FDT标准公知作为可执行的设备描述的 DTM(Device Type Manager)。因此对每个现场设备来说，在该现场设备可以集成到操作工具中之前必须制定相 应的设备描述。在具有仅唯一的传感器的典型的现场设备中，由于大量可操作的参数(部分超过 500个)及其参数之间的依赖性，制定设备描述开支就已经非常大了。尤其是在分析技术中，经常置入现场设备，这些现场设备由带有多个连接上的传 感器的测量变换器组成。在这些现场设备中人们还提到多信道的或者多信道现场设备。在此，为每个测量信道分配确定的传感器。在分析技术中置入的典型的传感器是pH传感器、电导率传感器或氧传感器。在具有四个测量信道的现场设备中产生总计20种不同的可能的传感器组合。将 每种传感器组合视为个体的现场设备，因此必须针对该现场设备制定特有的设备描述。一般情况下，设备描述由设备制造商提供并且必须由该设备制造商相应地维护。 设备制造商提供的设备描述越多，开发费用和维护费用就越多。对于用户来说，对这种多信道现场设备，也就是对具有至少两个测量信道的现场 设备的操作开支大，这是因为用户针对各个传感器组合需要适合的设备描述。总体来说，对具有至少两个测量信道的过程自动化技术的现场设备的操作开支非 常大。
技术实现思路
本专利技术的目的因此在于，指出一种用于操作具有至少两个测量信道的过程自动化 技术的现场设备的方法，该方法没有上述缺点，该方法尤其可以简单且低成本地实现。该目的通过后面在权利要求1中指出的特征得以实现。借助于外部的操作单元来操作具有至少两个测量信道的过程自动化技术的现场 设备的方法，其特征在于，在操作单元内针对测量信道设置分离的设备描述，并且单个测量 信道通过相应的设备描述作为逻辑单元在操作单元上被调用，从而在操作时，对用户来说 现场设备呈现为至少两个逻辑上独立的现场设备。由于为每个测量信道分派分离的设备描述，必须针多信道的现场设备制定较少的 设备描述。这意味着在产生设备描述时对现场设备制造商来说较小的开支并且对用户来说 简化了操作。本专利技术的另一目的在于，指出一种具有至少两个测量信道的过程自动化技术的现 场设备，该现场设备可以简单地操作并且该现场设备简单且低成本地构造。该目的通过后面在权利要求6中指出的特征得以实现。具有至少两个测量信道的过程自动化技术的现场设备，其中，测量信道具有各一 个用于采集过程变量的传感器和用于测量值处理的在微控制器内运行的程序模块，并且该 现场设备具有用于连接到现场总线上的唯一的现场总线接口，该现场总线接口与微控制器 连接，其特征在于，现场总线接口具有至少两个通信控制器，为这些通信控制器分配不同的 现场总线地址，并且其中通信控制器与各一个测量信道交换数据。通过如下方式，S卩，现场设备具有带有多个通信控制器的现场总线接口，为这些通 信控制器分配不同的现场总线地址，现场设备在现场总线上呈现为多个逻辑上独立的现场 设备。因此可以借助于分离的设备描述对每个逻辑的现场设备进行操作。本专利技术的改进方案在各自的从属权利要求中予以指出。依据改进方案，本专利技术首先适用于按照现场总线标准HART、Profibus或 Foundation Fieldbus的设备描述以及适用于按照FDT标准的DTM。现场设备可以简单地既通过现场总线又通过在内部的、设置在现场设备上的服务接口来操作。为了简单地操作现场设备，依据改进方案，在总线扫描(Bus-Scan)时，测量信道在操作单元上呈现为分离的现场设备。在本专利技术的改进方案中，在现场总线接口内设置的至少两个通信控制器以软件的 方式在通信主控制器上实现。由此达到很高的灵活性。依据本专利技术的改进方案，现场总线接口具有可配置的逻辑组件，在该逻辑组件上 实现通信控制器或通信主控制器。由此进一步提高灵活性。附图说明下面借助在附图中示出的实施例对本专利技术进行详尽阐述。其中 图1示出过程自动化技术的传统的现场设备；图2示出用于依据本专利技术的现场设备的现场总线接口 ；图3示出依据图2的现场总线接口的可供选择的构造方式。具体实施例方式在图1中示出的现场设备Fl基本上由测量变换器MU组成，在该测量变换器MU上 连接有四个传感器S1-S4。这些传感器是两个pH传感器、一个电导率传感器Lt和一个氧传 感器Ox。这些传感器用于采集相应的过程变量pH值、电导率或者氧含量。传感器S1-S4分别与用于测量值处理的微控制器μ Cl连接。测量值处理在微控 制器μ Ci内的相应的程序模块中进行。这些程序模块与传感器S1-S4—起形成各个测量 信道。现场设备Fl因此具有四个测量信道。传感器S1-S4与微控制器μ Cl之间的数字通信通过RS485连接来实现。在每个 传感器S1-S4内相应的过程变量基本上被数字化，实际的测量值处理在微控制器μ Cl内的 程序模块中进行。显示操作单元Α/Β用于显示测量值和参数选择或参数输入，该显示操作单元Α/Β 同样与微控制器μ Cl连接。微控制器μ Cl通过现场总线接口 FBS与现场总线FB(例如 HART,Profibus,Foundation Fieldbus)连接。现场总线接口 FBS基本上由通信控制器μ C2 和现场总线连接部件MAU (medium attach unit)组成。现场总线连接部件MAU例如可以是 西门子公司的SIMl组件。在通信控制器μ C2内基本上根据相应的现场总线系统(HART、 Profibus、Foundation Fieldbus)进行协议匹配。为了直接存取，测量变换本文档来自技高网...

【技术保护点】
借助于外部的操作单元来操作具有至少两个测量信道的过程自动化技术的现场设备的方法，其特征在于，在所述操作单元内针对所述测量信道设置分离的设备描述，并且单个所述测量信道作为逻辑单元在所述操作单元上通过相应的所述设备描述而得到调用，从而在操作时，对用户来说所述现场设备呈现为至少两个逻辑上独立的现场设备。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃夫冈巴贝尔，斯特凡罗布尔，德特勒夫维特默，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔测量及调节技术分析仪表两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]