对过程控制系统中的设备应用多个触发限制的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种对于过程控制系统中的设备应用多个触发限制的方法和装置。一种示例性方法包括监控与所述设备的操作相关联的参数的值并且接收指示所述设备的操作状态的输入，其中第一输入指示第一操作状态，第二输入指示第二操作状态。如果接收到所述第一输入，则通过功能块将所述参数的值与第一触发限制进行比较，并且如果接收到所述第二输入，则通过所述功能块将所述参数的值与第二触发限制进行比较，并且基于所述比较实现响应。

【技术实现步骤摘要】
对过程控制系统中的设备应用多个触发限制的方法和装置
本专利技术概括而言涉及过程控制系统，并且更具体而言涉及对过程控制系统中的设备应用多个触发限制的方法和装置。
技术介绍
过程控制系统，如在化工、石油或其他过程中使用的那些过程控制系统，典型地包括一个或多个经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线可通信地耦合到一个或多个现场设备的控制器。现场设备可以例如是阀、阀定位器、开关和发射器(例如温度、压强和流速传感器)，其执行过程之中的过程控制功能，如开启或关闭阀并且测量过程控制参数。过程控制器接收用于指示由现场设备进行的过程测量的信号并且随后处理该信息以生成控制信号来实现控制例程以及以其他方式管理过程控制系统的操作。许多工业现在使用数字控制以及现场设备、控制器和过程控制系统的其他元件之间的通信，来实现过程控制系统。随着数字控制和通信的兴起，已经开发了大量的标准数字以及组合模拟和数字开放式通信协议，以助于现场设备与控制器之间的通信。一些这种协议利用通常被称为功能块的基本构造块或软件结构。通常，功能块是这样一种程序，当该程序被执行时执行与过程控制系统相关的一个或多个算法或操作序列，其中过程工程师已经针对该过程控制系统配置了该功能块。存在多种类型的功能块，其中每个功能块通常执行过程控制例程的一个具体部分。典型地，功能块实现过程控制系统中的输入、控制、输出以及其他功能，并且可以被下载并且实例化在分布在整个过程控制系统中的控制器和/或现场设备之中。可以例如在被配置来测量参数(例如温度、张力、流量等等)的传感器或发射器中实例化模拟输入(AI)功能块，并且可以在控制器中实例化模拟表决器(AVTR)功能块，该控制器可以与执行AI功能块的传感器或发射器通信以将模拟输入与所配置的触发(trip)限制进行比较，以基于该比较确定是否应该触发并且实现合适的响应。AVTR功能块被称为“表决器”块，因为其可以接收多个输入，可以将该多个输入与所配置的触发限制进行比较，其中每个比较构成一个表决。如果输入大于该配置的触发限制，则AVTR功能块将该事件计数为将输出设置为“触发”的表决。如果所需数量的输入“表决”为触发，则AVTR功能块的输出变成触发值。许多其他类型的功能块可以在现场设备和控制器中被实例化并且经由通信介质以类似的方式互相链接，以执行过程控制方案的几乎任意希望的功能。
技术实现思路
在一个实例中，一种对过程控制系统中的设备应用多个触发限制的方法包括：监视与该设备的操作相关联的参数的值，并且接收指示该设备的操作状态的输入，其中第一输入指示第一操作状态，第二输入指示第二操作状态。如果接收到该第一输入，则通过功能块将该参数的值与第一触发限制进行比较，并且如果接收到该第二输入，则通过该功能块将该参数的值与第二触发限制进行比较，并且基于该比较实现响应。在另一个实例中，一种处理器当被操作时实现功能块，以接收指示过程控制系统设备的操作状态的输入以及针对与该设备的操作相关联的参数的第一触发限制和第二触发限制，其中该第一触发限制和第二触发限制分别与该设备的相应的第一操作状态和第二操作状态相关联。该处理器还实现功能块，以通过如下操作来确定该设备何时处于第一操作条件中：当该输入指示该设备处于该第一操作状态中时启用该第一触发限制，当该输入指示该设备处于该第二操作状态中时启用该第二触发限制；并且确定该参数何时超过所启用的触发限制；并且当该设备处于该第一操作条件中时实现响应。附图说明图1是示例性过程控制系统的示意性说明。图2示出了用于实现图1的示例性操作员站的示例性方式。图3示出了图2的功能块的已知控制模块的已知示意性布局，其被配置为向过程控制系统设备的单个参数应用多个触发限制。图4示出了用于配置图3中所示的已知CALC功能块的逻辑的已知功能块配置接口。图5示出了图2的功能块的控制模块的示例性示意性布局，其被配置为经由图1和/或图2的示例性操作员站向过程控制系统设备的单个参数应用多个触发限制。图6示出了用于配置图5中所示的AVTR功能块的参数的示例性功能块配置接口。图7是表示可以执行来实现图1和/或图2的示例性操作员站的示例性过程的流程图。图8是可用于和/或被编程为执行图7的示例性过程、和/或更一般性而言实现图1和/或图2的示例性操作员站的示例性计算机的示意性说明。具体实施方式在许多过程控制系统方案中，希望将多个触发限制应用于单个设备。例如，控制系统之中的一些参数(例如温度、压力等等)可能需要处于具有上边界和下边界的特定范围中并且因此需要下限和上限。在其他情况中，控制系统中的参数可能仅需要在一侧划界。然而，过程工程师可以设置多级限制层次，随着超过各个相继的限制来实现不同的响应。例如，参数可以具有第一上限和高于该第一上限的第二上限(通常被称为上上限)，其中如果超过该第一上限则提供警告，该第二上限提供紧急警告并且/或者触发该设备进入安全状态(例如关闭)。在其他情况中，过程工程师可以基于过程控制系统环境中的设备的操作状态，设置用于该设备的不同限制。例如在典型的机器保护系统中，用于定义振动的不安全等级的振动触发限制可以被配置为当在机器的正常运行状态(在下文中称为正常操作状态)期间超过该限制时触发该机器进入安全状态(例如关闭)。然而，在其他操作状态(例如启动、慢滚、维护等等)期间，机器的振动可能超过正常运行振动触发限制，并且即使由于机器的操作状态处于正常操作状态之外的状态而期望该操作条件(即高振动)，也触发机器关闭。因此，可以希望具有应用于除了正常操作状态之外的一些已知状态的不同触发限制。在本文中将除了正常操作状态之外的这些操作状态称为异常操作状态。典型地，为了实现用于过程控制系统中的设备的多个触发限制，在配置了与设备的第一操作状态(即正常操作状态)相关联的第一触发限制之后，过程工程师可以配置触发乘法因子，在异常操作状态期间启用该触发乘法因子，以通过将该第一触发限制乘以该乘法因子来有效地提高触发限制。这两个值的乘积变成将要在异常操作状态期间应用的第二触发限制。典型地通过将键开关、按钮等等接线到控制系统来实现指定何时应该启用触发乘法因子。当操作员接合该键开关时，向控制系统发送信号以启用该乘法因子并且应用产生的第二触发限制。然而，利用该传统方法存在多个问题和/或限制。首先，控制系统无法检测键开关是否出故障并且可能被不适当地接合到启用位置中。结果，当设备处于应该使用第一触发限制的正常操作状态中时，可能使用了第二触发限制。这可能由于当参数超过第一触发限制时没有实现想要的触发响应而引起潜在的不安全和/或其他不希望的操作条件。其次，不存在与触发乘法因子相关联的时间限制，以禁用与异常操作状态相对应的第二触发限制。例如，在许多情况中异常操作状态的典型的持续时间可能是已知的(例如机器启动的时间)，因而超过该时间继续处于异常操作状态中可以暗示不安全和/或其他不希望的操作条件。因此，如果没有时间限制，则需要由操作员追踪第二触发限制要应用多长时间，这将引起潜在错误并且/或者从与过程控制系统的操作相关联的其他任务吸引操作员的注意力。在多个触发限制的典型实现中，操作员必须在要对该设备相对于第二触发限制进行监控的整个持续时间期间接合键开关或异常操作状态的其他指示符，从而恶化了该问题。因此，不仅操作员必本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对过程控制系统中的设备应用多个触发限制的方法，包括：监控与所述设备的操作相关联的参数的值；接收指示所述设备的操作状态的输入，其中第一输入指示所述设备的第一操作状态，第二输入指示所述设备的第二操作状态；如果接收到所述第一输入，则通过功能块将所述参数的值与第一触发限制进行比较；如果接收到所述第二输入，则通过所述功能块将所述参数的值与第二触发限制进行比较；并且基于所述比较实现响应。

【技术特征摘要】
2012.02.17 US 13/399,2511.一种对过程控制系统中的设备应用多个触发限制的方法，包括：监控与所述设备的操作相关联的参数的值；通过功能块接收作为第一输入或第二输入的输入，其中所述第一输入指示所述设备处于第一操作状态中，所述第二输入指示所述设备处于第二操作状态中；如果接收到所述第一输入，则：(a)通过所述功能块将所述参数的值与第一触发限制进行比较；以及(b)基于所述参数的值与所述第一触发限制的比较来实现响应；以及如果接收到所述第二输入，则：(a)通过所述功能块将所述参数的值与第二触发限制进行比较；以及(b)基于所述参数的值与所述第二触发限制的比较来实现响应；以及其中，所述第一触发限制与所述第二触发限制被独立地输入到所述功能块中，并且其中，所述参数与所述输入分开。2.如权利要求1所述的方法，其中所述响应包括以下各项中的至少一项：向操作员发送警报，触发所述设备进入与所述第一操作状态和所述第二操作状态不同的第三操作状态，或者关闭所述设备。3.如权利要求2所述的方法，其中在所述第三操作状态中的所述参数的值处于所述第一触发限制内并且处于所述第二触发限制内。4.如权利要求1所述的方法，还包括：当所述输入改变成所述第二输入时，启动定时器以运行一时间限制的持续时间；并且在所述时间限制消逝之后，通过所述功能块将所述参数的值与所述第一触发限制进行比较而不管所述输入如何。5.如权利要求4所述的方法，其中所述时间限制、所述第一触发限制和所述第二触发限制独立地由操作员或工程师中的至少一个输入到所述功能块中。6.如权利要求1所述的方法，其中所述设备的所述第一操作状态对应于所述设备的正常操作状态，并且其中所述设备的所述第二操作状态对应于所述设备的异常操作状态。7.如权利要求1所述的方法，其中所述第一触发限制对应于所述参数的下限并且所述第二触发限制对应于所述参数的上限。8.如权利要求1所述的方法，其中所述第一触发限制对应于所述参数的第一下限并且所述第二触发限制对应于所述参数的低于所述第一下限的第二下限，或者所述第一触发限制对应于所述参数的第一上限并且所述第二触发限制对应于所述参数的高于所述第一上限的第二上限。9.如权利要求1所述的方法，其中经由键开关或按钮中的至少一个来接收所述输入。10.一种处理器，当操作所...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·R·贝尔维勒，G·K·劳，G·R·舍里夫，D·M·史密斯，
申请(专利权)人：费希尔罗斯蒙特系统公司，
类型：发明
国别省市：