[发明专利]用于过程控制环境的便携式通讯器的用户界面

说明书

技术领域

本公开大体上涉及过程控制网络，尤其涉及通过便携式通讯器操作现场设备。

背景技术

过程控制系统，就像那些在化学、石油或其他过程中的系统，典型地包含一个或多个集中式或分布式的过程控制器，该控制器通过模拟、数字或模拟数字结合的总线，可通信地耦接于至少一个主机或操作员工作站以及耦接于一个或多个过程控制和仪表设备，例如现场设备。现场设备可以是例如阀门、阀门定位器、开关、变送器和传感器(例如温度、压力、流速传感器)，它可以位于该过程工厂环境中，并在该过程中执行例如开关阀门、测量过程参数、增减流体流量等等功能。例如遵从于已知的FOUNDATION^TM现场总线(简称现场总线)协议或HART协议的现场设备的智能现场设备还可以执行控制计算、告警功能和其他通常实现在过程控制器中的控制功能。

该过程控制器典型地位于该过程工厂环境中，它接收指示了过程测量或过程变量的信号，该测量或变量由现场设备产生或与之相关，和/或其他有关于现场设备的信息，并且该过程控制器执行控制器应用。该控制器应用实现了例如不同的控制模块，这些控制模块做出过程控制决定、基于所接收的信息生成控制信号、并且与在例如HART和现场总线现场设备等现场设备之中所进行的控制模块或控制块进行协调。该过程控制器中的该控制模块将控制信号在通信线路或信号路径上发送给该现场设备，从而控制该过程的运作。

来自该现场设备和该过程控制器的信息典型地被提供给一个或多个其他的硬件设备，例如操作员工作站、维护工作站、个人电脑、手持设备、数据历史记录、报告生成器、集中式数据库等等，以允许操作员或维护人员进行与该过程有关的所需功能，例如，诸如改变该过程控制例程的设置、修改该过程控制器或该智能设备中的控制模块的操作、查看该过程或在该过程工厂中的特定设备的当前状态、查看由现场设备和过程控制器生成的告警、出于培训人员或测试该过程控制软件的目的地仿真过程操作、诊断该过程工厂中的问题或硬件故障等等。

一个典型的过程工厂具有很多过程控制和仪表设备，例如阀门、发射机、传感器等等，它们连接到一个或多个过程控制器，与此同时，还存在很多其他对于过程操作必要地或与之相关的支持设备。这些额外的设备包括，例如供电设备、发电和馈电设备、例如涡轮和电机等旋转设备等，这些设备在典型的工厂中位于很多位置。尽管这些额外的设备并不一定产生或使用过程变量，并且在很多情况下并不被控制或甚至并不出于影响过程操作的原因而被耦接到过程控制器，但是，对于该过程的合适的运作来说，这些设备仍然是很重要的，并且最终也是必要的。

如人们已知的，在过程工厂环境，特别是具有大量现场设备和支持设备的过程工厂中，会频繁出现问题。这些问题能够以这些形式存在：损坏或异常工作的设备、处于不正确的模式下的例如软件例程的逻辑元件、不正确地调整的过程控制回路、在过程工厂中的设备之间的一个或多个通信故障，等等。这些以及其它问题尽管实质上繁多，但通常都导致该过程运作在异常状态下(即该过程工厂处于异常情况中)，而这异常状态通常与该过程工厂的未达最佳的性能相关联。

各种技术已被开发出来以分析各种现场设备的性能并且检测其问题。在一种技术中，例如，在首次部署一个阀门时，获取该阀门的“签名”。例如，系统能够程控该阀门从0到100％，并记录移动该阀门经过其全周期所需的气压量。该“签名”继而被用于监测相对于该签名气压的实际气压，并在偏差太大时向维护技师告警。

使用其他已知的技术(例如，在题为“Statistical Determination of Estimates of Process Control Loop Parameters”的美国专利6,466,893中所披露的，以引用的方式包括于此)，有可能确定一个或多个过程回路参数的估计，该些参数例如过程控制设备的摩擦、死区、死区时间、振动、轴缠绕(shaft windup)或后冲(backlash)。特别地，有可能收集与输出参数和与输入参数有关的信号数据，将这些信号数据作为一系列离散的点存储，根据预定的算法消除该一系列点中的一些，进行该减少的系列的统计分析以获取一个或多个过程控制参数的平均值。例如，这允许为滑杆阀估计平均致动器摩擦。