本发明专利技术公开了用于配置与多个无线激活现场设备相关的通信网络的方法、装置和制造产品。上述公开的方法、装置和制造产品可以将与无线激活现场设备有关的识别信息和配置数据库信息进行比较。可以根据对识别信息与配置数据库信息进行的比较，来检索与无线激活现场设备相关的配置信息。将检索到的配置信息通过至少一个无线通信链路发送给无线激活现场设备，以配置所述无线激活现场设备。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及过程控制系统(process control system)，并且特别涉及用于过程控制系统的自配置(self-configuring)通信网络。
技术介绍
过程控制系统广泛地应用于制造厂和/或工厂，在这些厂中进行产品制造或生产过程控制(例如，化学品加工、发电厂控制等)。过程控制系统也应用于自然资源的获取，例如，石油和天然气的钻探和处理过程等。事实上，任何制造过程、资源获取过程等都能通过应用一个或多个过程控制系统来实现自动化操作。实现过程控制系统的方式已经发展了很多年。早期的过程控制系统通常使用专用的、集成化的硬件来实现。然而，现代的过程控制系统通常使用工作站、智能控制器、智能现场设备(smart field device)等等的高度分布式网络来实现，这些设备中的一些或全部可以执行整个过程控制策略或方案的一部分。尤其是，大多数现代的过程控制系统包括智能现场设备和其它过程控制部件，它们通过一个或多个数字数据总线相互通信连接并且/或者与一个或多个控制器相互通信连接。当然，这些现代的过程控制系统中有很多还包括非智能现场设备，例如4-20毫安(MA)设备、0-10伏特直流电压(VDC)设备等，与共享数字数据总线等相反，它们通常直接连接于控制器。无论如何，现场设备包括，例如，输入设备(如提供状态信号的传感器等的设备， 该状态信号指示过程控制参数，例如温度、压力、流速等)，以及响应于从控制器和/或其它现场设备接收到的命令而执行动作的控制操作器或激励器。例如，控制器可以向阀门发送信号以增加压力或流量，向加热器或冷却器发送信号以改变温度，向混合器发送信号以搅动过程控制系统中的配料等。过程控制系统设计的一个尤其重要的方面涉及现场设备相互之间、与控制器和过程控制系统中的其它系统或设备之间通信连接的方式。一般来说，过程控制系统中能让现场设备运行的各种通信信道、链路和路径，通常统称为输入/输出(I/O)通信网络。通信网络拓扑结构和用来实现I/O通信网络的物理连接或路径，对现场设备通信的稳定性或完整性方面具有重要的影响，尤其是当I/O通信网络受到与过程控制系统有关的环境因素或条件影响的时候。例如，许多工业控制应用经常使现场设备以及与它们相关联的I/O通信网络遭受苛刻的物理环境(如高、低或多变的环境温度、震动、腐蚀性气体或液体等)、恶劣的电场环境(如高噪音环境、不良的功率质量、瞬时电压等)等等的影响。不管怎样，环境因素能够损害在一个或多个现场设备、控制器等之间的通信的完整性。在一些情况下，上述受损害的通信能够阻止过程控制系统以有效或正确的方式执行它自己的控制程序，从而导致过程控制系统的效率和/或效益降低、过度磨损或损坏设备、出现可能损坏或破坏设备、建筑物结构和/或人员的危险条件等等。从历史上看，用于过程控制系统的I/O通信网络是硬布线网络。尤其是，这些过程控制系统中的现场设备一般使用分层拓扑结构，通信连接于控制器、工作站以及其它过程控制系统部件，在该分层拓扑结构中，非智能现场设备使用模拟接口，例如4-20mA、0-10VDC 等，直接连接于控制器。在很多情况下，还使用并且通过硬布线数字数据总线连接智能现场设备，而且经由智能现场设备接口设备将它们连接于控制器。虽然硬布线I/O通信网络最初能提供稳健的I/O通信网络，但是作为环境重压 (如腐蚀性气体或液体、震动、湿度等)的结果，其稳健性会随着时间而严重降低。例如，与 I/O通信网络线路相关联的接触电阻实际上可能由于腐蚀、氧化等而增加。另外，线路绝缘和/或屏蔽可能会降低或失效，从而产生环境电干扰或噪音能够更容易使经由I/O通信网络线路发送的信号恶化的情况。在某些情况下，失效的绝缘会导致短路情形，这种情形会引起相关联的I/O通信线路完全失效。另外，安装硬布线I/O通信网络通常很昂贵，尤其在I/O通信网络与分布在较大地理区域上的大型工厂或设施相关联的情况下。在许多例子中，与I/O通信网络相关联的布线必须跨越相对长的距离，并且/或者穿过、埋线于或围绕许多结构(如墙壁、建筑物、设备等)。如此长的布线距离通常要花费相当大量的劳动力以及费用。而且，如此长的布线距离特别容易遭受由于线路阻抗及连接电干扰引起的信号恶化，而且线路阻抗及连接电干扰都能够引起不可靠的通信。而且，硬布线I/O通信网络通常非常难于进行重新配置。例如，增加新的现场设备通常需要在新的现场设备和控制器之间安装线路。由于长布线距离以及在以前的过程控制工厂和/或系统中经常遇到的空间限制问题，以这种方式改装(retrofit)现场设备会非常困难并且很昂贵。例如，沿着有效布线路径介入的管道、设备和/或结构内的极大线路数目 (wire counts)，会明显增加将现场设备改装到现有系统中的困难。同样，将现有的现场设备改变成具有不同现场布线需要的新设备，可能呈现出与为适应新设备而必须安装多个和 /或不同线路的情况同样的困难。无线I/O通信网络经常用于减少一些与硬布线I/O网络相关的困难。但是，如果不是全部的，那么大多数无线I/O通信网络是使用相对昂贵的硬件设备(如无线激活 (wireless enabled)路由器、集线器、开关等)来实现的，这些设备中的大部分消耗较大量的功率。另外，已知的包括硬件和相关软件的无线I/O通信网络使用点对点通信路径，这些路径是在安装过程中仔细选择出来的，并且在后续的系统操作中被固定。在这些已知的无线I/O通信网络中建立固定的通信路径通常包括动用一个或多个专家来进行昂贵的现场勘测，现场勘测能让专家确定无线电收发器和其他通信设备的类型和/或位置。而且，一旦通过现场勘测结果选择出固定的点对点通信路径，这些专家中的一个或多个就必须接着配置设备、调谐天线等。虽然已知的无线I/O通信网络能够减少例如与硬布线通信路径相关的长期稳健性的问题，但是上述已知的无线I/O通信网络相对来说不易改变。尤其是，因为使用点对点通信路径，将一个或多个另外的或不同的现场设备改装到已经建立好的无线I/O通信网络中，可能需要对现有通信路径进行较昂贵的重新配置以适应新的或改变的通信路径。而且， 增加或改变通信路径需要一个或多个专家的服务，来进行新的或修改的现场勘测，并且配置或重新配置设备、天线等，以便适应另外的或不同的现场设备。因此，由于与安装无线I/ 0通信网络相关的成本问题(如现场勘测、专家配置等)，无线I/O通信网络常常是成本过高，尤其对于相对大型的过程控制系统来说，例如那些通常在工业应用中使用的过程控制系统，更是如此。如果不是全部的，那么大多数硬布线和无线I/O通信网络更进一步的问题，就是与采用这种网络的系统中的现场设备相关的物理位置和连接依赖于逻辑控制策略。换句话说，逻辑控制策略被开发成使特定现场设备与过程控制系统中的特定通信路径和物理位置相关联。结果，改变现场设备的位置和/或将该通信设备连接于控制器的通信路径，通常需要对控制策略进行相应的改变，上述控制器至少实现全部控制策略中的一部分(使用该现场设备)。上述对控制策略的改变涉及耗费的时间、以及由系统操作者或其他用户通过一个或多个系统工作站付出的昂贵劳动。同样，更换已损坏或刚失效的现场设备也是现有的硬布线和无线I/O通信网络中较费时间的过程。例如，当现场设备(如阀门本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种配置无线激活过程控制现场设备的方法，所述无线激活过程控制现场设备被适配用于在工厂环境中执行整个过程控制策略的一部分，所述方法包括：在配置数据库中存储试运行信息，所述试运行信息包括与由所述无线激活过程控制现场设备执行的所述整个过程控制策略的所述部分相关联的一个或多个控制策略或参数；在所述无线激活过程控制现场设备中存储识别信息，所述识别信息标识无线激活过程控制现场设备；从无线激活过程控制现场设备接收所述识别信息；将所述识别信息与配置数据库信息进行比较；根据对识别信息与配置数据库信息进行的比较，来检索包括与由所述无线激活过程控制现场设备执行的所述整个过程控制策略的所述部分相关联的所述一个或多个控制策略或参数的试运行信息；和通过至少一个无线通信链路向无线激活过程控制现场设备发送包括与由所述无线激活过程控制现场设备执行的所述整个过程控制策略的所述部分相关联的所述一个或多个控制策略或参数的试运行信息，以配置无线激活过程控制现场设备来在工厂环境中执行所述整个过程控制策略的所述部分。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克J尼克松，汤姆阿尼维尔，肯特伯尔，罗恩埃迪，
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
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。