[发明专利]向主机系统提供过程参数值的可靠性的指示的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种向主机系统提供过程参数值的方法和现场设备。

背景技术

诸如雷达料位计的现场设备适合于用来测量诸如工艺流体、颗粒化合物和其它材料的产品的料位。这种雷达料位计的示例可以包括：微波单元，用于向表面发送微波，以及接收由表面反射的微波；处理电路，被布置为与微波单元通信，以及基于发送的微波和接收到的微波之间的关系来确定料位；接口，用于连接雷达料位计外部的所述处理电路；以及电力管理电路，向微波单元和处理电路提供工作电力。

用于测量储存罐中的料位的雷达料位计和其它类型的现场设备可能经常通过诸如4-20mA工业环路的电流环，使用或者不使用叠加数字通信来与诸如控制室的远程位置进行通信。

对于不使用叠加数字通信的4-20mA工业环路接口，可以发送的信息是有限的，因为仅流过电流环的电流的幅值可以用来承载信息。能够使用叠加数字通信的4-20mA工业环路通信协议的示例是HART协议。

在来自现场设备的测量值的质量可能劣化的情形下，希望向主机系统提供测量值可靠性降低或劣化的指示。相应地，在由4-20mA工业环路接口连接的现场设备中，通常作为预定模拟电流值发送测量值可靠性降低的指示，而不管可靠性劣化的原因和严重程度。

然而，如果现场设备是过程控制系统的一部分，则来自现场设备的测量值可靠性降低的指示可能导致直接的计划外的过程中断。这意味着过程可能由于诸如准确度降低的较不严重的状况而中断。因为这种计划外的中断可能既昂贵又花费时间，因此非常希望减少计划外的过程事件的发生。

发明内容

鉴于现有技术的上述和其它缺点，本发明的主要目的是提供一种改进的向主机系统提供过程参数的值的可靠性的指示的方法和设备。

根据本发明的第一方面，这些和其它目的通过从现场设备经由电流环向主机系统提供过程参数值的可靠性的指示的方法来实现，该方法包括步骤：确定过程参数值；确定过程参数值的可靠性；确定主机系统是否能够经由电流环接收数字信号；如果主机系统能够经由电流环接收数字信号，则经由电流环作为数字信号提供过程参数值的可靠性的指示，而作为模拟直流(DC)值提供过程参数值；如果主机系统不能经由电流环接收数字信号，并且确定过程参数值表现出降低的可靠性，则经由电流环作为预定模拟直流值提供降低的可靠性的指示。

注意，根据本发明的方法决不局限于以任意特定顺序执行其步骤。

本发明基于如下认知：在可能时，通过作为数字信号向主机系统提供测量的过程参数值的可靠性的指示，而作为模拟DC值提供过程参数值，可以达到过程中更少的计划外的中断。在现场设备经由电流环连接到主机系统的系统中，现场设备和主机系统之间的通信可以基于例如使用双线或者四线连接的电流环信令方案。经由电流环进行通信的主机系统依据主机系统的性质和配置，可能能够或者不能接收数字信号。根据本发明的各种实施例，确定主机系统是否能够接收数字信号。由此，由现场设备提供的信号的内容和格式可以被配置为与主机系统的能力匹配。

相应地，本发明解决前述问题，即过程可能中断，而不管过程参数值的不可靠性的原因和/或严重性。例如，当测量的过程参数值具有降低的准确度，但是仍然在安全限制内并且不接近极值时，过程参数值可以被指示为表现出降低的可靠性。因此，通过在主机系统能够接收数字信号时向主机系统提供指示过程参数值可靠性降低的数字信号，同时作为模拟DC信号提供过程参数值，主机系统可以自动或者通过操作员来评估如何对可靠性降低的指示进行响应。因此，本发明的优点在于，可以减少计划外的过程中断的数量。代替计划外的中断，不可靠的指示可以在适当的时间允许过程的计划的中断，并且可以在计划的维护期间处置可靠性降低的来源。

此外，可以针对每个测量的过程参数值提供过程参数值的可靠性的指示。可选地，可以仅在确定测量的过程参数值表现出降低的可靠性时，同样提供过程的可靠性的指示。指示测量值可靠性降低的数字信号可以包含能够由操作员手动地，或者由主机系统自动地得出关于过程参数值的可靠性的结论的任意信息。

根据本发明的一个实施例，可以自动进行确定主机系统是否能够接收数字信号的步骤。可以在现场设备或主机系统起动时、以预定时间间隔、在从主机系统请求时、每次确定过程参数值时自动进行该确定，或者可以连续地进行该确定。可选地，可以通过向现场设备手动提供输入设置，来进行对主机系统的能力的确定。可以在任意时间，例如在安装期间、在现场设备起动时或者在现场设备工作期间，向现场设备手动提供输入设置。