过程控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种过程控制系统，包括：工作站，所述工作站设置在控制室中并运行主机应用程序；现场装置，所述现场装置耦合到过程并以通信的方式通过过程通信回路耦合到所述工作站；和手持式现场维护工具，所述手持式现场维护工具物理邻近所述现场装置并以通信的方式耦合到所述过程通信回路，所述手持式现场维护工具运行通过所述过程通信回路与所述主机应用程序通信的客户机应用程序。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于过程监控和控制的过程控制系统。
技术介绍
在各种过程设备中使用现场装置以提供极其重要的过程监控和控制功能。过程设备的示例包括石油、制药、化工、纸浆及其它流体处理设备。在这种设备中，过程控制和測量网络可以包括几十甚至几百种现场装置，所述现场装置需要周期性地维护以确保这种装置正确地作用和/或被校准。此外，当在过程控制和測量设备中检测到一个或多个错误吋，使用手持式现场维护工具允许技术人员在现场迅速判断这种错误。手持式现场维护工具通常用于构造、校准使用数字过程通信协议的智能现场装置并判断与使用数字过程通信协议的智能现场装置有关的问题。因为至少ー些过程设备可能涉及易挥发性、或者甚至爆炸性环境，因此对现场装置和与这种现场装置一起使用的手持式现场维护工具来说，通常有益的是或者甚至需要遵照本质安全要求。这些要求有助于确保相适应的电气装置即使在故障状态下也不会产生引燃源。在 1998 年 10 月由 Factory Mutual Research 公布中的 Approval Standardintrinsically bafe Apparatus ana Associated Apparatus Ior Use in しlass I, II,and III,DIVISION NUMBER 1HAZARD0US(CLASSIFIED)LOCATIONS,Class Number 3610 中说明了本质安全要求的ー种示例。遵守本质安全要求的手持式现场维护工具的示例包括从德克萨斯州Austin市的Emerson Process Management公司可获得的以商标名称“Model475field communicator (现场通信器)”出售的手持式现场维护工具。虽然智能现场装置和手持式现场维护装置已经提供了关于手持式现场维护的各种新的功能和性能，但是ー些功能仍然有些麻烦。例如，启动用于过程控制系统的现场装置(第一次连接所述现场装置)的作业或任务(task)典型地为两人操作。一人在外面在连接现场装置的现场，而另一人在控制室中监控ー个或多个控制系统显示，以观察连接是否成功。证明可以将当前的两人现场维护作业转变成单人作业的系统和方法将促进手持式现场维护。此外，这种系统通常还会使得与过程控制系统本身的相互作用增强。
技术实现思路
本技术提供了ー种过程控制系统，包括工作站，所述工作站设置在控制室中并运行主机应用程序；现场装置，所述现场装置耦合到过程并以通信的方式通过过程通信回路耦合到所述工作站；和手持式现场维护工具，所述手持式现场维护工具物理邻近所述现场装置并以通信的方式耦合到所述过程通信回路，所述手持式现场维护工具运行通过所述过程通信回路与所述主机应用程序通信的客户机应用程序。附图说明图I是对本技术的实施例尤其有用的过程控制和监控系统的示意图；图2A和2B是根据现有技术的耦合到现场装置的手持式现场维护工具22的示意图；图3是物理地(physically)耦合到现场装置的手持式现场维护工具或移动装置的不意图；图4是耦合到工作站的手持式现场维护的示意图；图5是根据本技术的一个实施例的使用移动装置与过程控制系统相互作用的方法的流程图。具体实施方式智能现场装置典型地使用通常称作现场总线(fieldbus)的エ业通信协议以与控制系统进行通信。通常为由现场装置执行的过程控制功能优化现场总线。现场中的人(例如，技术人员)将典型地使用称为现场通信器(field communicator)的专用手持式现场维护工具在现场总线上使用过程エ业标准通信协议与现场装置进行通信，从而对现场装置进行调节，所述调节对于使现场装置准备与控制系统连接或在控制系统中执行该现场装置的特定功能是必要的。如上所述，手持式现场维护的至少ー些作业目前需要两个人。然而，根据本技术的一些实施例，如果对于在控制室中当前进行的作业为现场中的技术人员提供适当的远程终端或连接，则可以消除对控制室中的人的需要。当可以通过膝上型计算机或平板计算机的功能实施本技术的ー些实施例时，优选的是使用手持式现场维护エ具，其中所述计算机使用返回至运行进行在控制室中使用的(ー个或多个)工作站的功能的软件的控制系统主机的无线连接。这是因为膝上型计算机或平板计算机的物理要求仅提供技术人员需要携帯的另外的装置。进ー步地，因为至少ー些过程设备具有易挥发环境，因此将需要对本质安全装置的需求。虽然平板计算机和膝上型计算机是常见的，但是本质安全计算机却是非常昂贵并且复杂的专用装置。图I是本技术的实施例尤其有用的过程控制和监控系统的示意图。控制室10通过过程通信回路16耦合到一个或多个现场装置18。现场装置18被示意性地示出为安装到过程流体管道14的过程流体压カ传感器。然而，诸如过程流体温度传感器、过程流体流量传感器等各种过程流体变量产生器是公知的。控制室10被简单地示为矩形箱体。实际上，控制室10是与过程设备的易挥发和潜在爆炸环境物理地隔开的位置。此外，控制室10可以包括操作过程控制软件和/或资源管理软件的ー个或多个工作站或个人计算机。设置在控制室内10的ー个或多个工作站和计算机通常通过诸如因特网之类的数据通信网络以通信的方式耦合在一起。过程控制回路16通常为专用形式的通信网络。这是因为通常以限制能量的方式进行通过回路16的通信，以便确保能量水平保持足够低，从而确保没有引燃源可以提供给潜在爆炸性环境。公知的过程通信或控制回路协议的示例包括可寻址远程传感器高速通道(HART )协议、FOUNDATION 现场总线、PROF IBUS-PA 等。如上所述，对于与过程控制系统的维护的ー些作业或任务，通常需要技术人员移动到现场中以靠近诸如过程流体压カ变送器18之类的现场装置的位置，从而对该现场装置进行维护。通常，技术人员使用手持式现场维护工具以与现场装置相互作用。图2A和2B是根据现有技术的耦合到现场装置的手持式现场维护工具22的示意图。如图2A所示，手持式现场维护工具包括分别耦合到任务引线(task lead)30、32的一对端子25、27，所述任务引线则耦合到现场装置20的端子24。端子24可以是允许这种手持式现场维护工具耦合到装置20并与装置20相互作用的专用端子。图2B显示其中手持式现场维护工具22直接耦合到与现场装置23耦合的过程控制回路34的可替换配置。在任ー情况下，手持式现场维护工具与现场装置之间的有线连接允许手持式现场维护工具与期望的现场装置20、23相互作用。近年来，已经提出了诸如无线HART之类的无线过程通信协议。手持式现场维护工具也开始采用这些无线技术的优点以与无线通信现场装置相互作用。维护技术人员和移动工作者典型地使用诸如手持式现场维护工具之类的工具在エ厂环境中执行任务。这些工具可以与诸如AMS装置管理器(可从德克萨斯州Austin市的Emerson Process Management公司得到)之类的主机资源管理应用程序同步,用于交换现场装置配置息。然而，当手持式现场维护工具用于现场并连接到现场总线网络(HART 、FOUNDATION 现场总线、PR0FIBUS-PA、或涉及数字通信协议的其它网络)时，手持式现场维护工具不能访问关于正在被检查本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.07.20 US 13/186,8721.一种过程控制系统，包括 工作站，所述工作站设置在控制室中并运行主机应用程序； 现场装置，所述现场装置耦合到过程并以通信的方式通过过程通信回路耦合到所述工作站；和 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·阿姆斯特朗，托德·特普克，斯科特·福克尼斯，唐纳德·拉蒂默，
申请(专利权)人：费希尔罗斯蒙德系统公司，
类型：实用新型
国别省市：