[发明专利]从现场仪表设备后台收集诊断数据

说明书

在一种方法和系统中，设备标签允许自动配置过程控制系统以下载和高速缓存与一个或者多个过程控制现场设备关联的设备诊断数据。使用实时过程控制通信另外不需要的带宽来下载和高速缓存设备诊断数据。能够异步和／或根据低优先级、后台任务来轮询设备诊断数据。设备诊断数据包括一个或者多个非静态参数值。能够在显示例程、控制例程或者更新频率充分的任何例程中使用高速缓存的参数值。每个高速缓存的参数值也能够具有与其关联的状态。

技术领域

本公开内容主要地涉及过程控制系统并且更具体地涉及具有可用于由运行时间操作者环境使用的高速缓存的诊断数据的过程控制系统。

背景技术

过程控制系统、比如在化工、石油或者其它过程中使用的过程控制系统通常包括通信地耦接到至少一个主机或者操作者工作站的一个或者多个集中式或者分布式过程控制器。过程控制器也通常经由模拟、数字或者组合的模糊／数字总线耦接到一个或者多个过程控制和仪表设备、比如现场设备。能够是阀、阀定位器、开关、发送器和传感器(例如温度、压强和流速传感器)的现场设备位于过程工厂环境内并且在过程内执行功能、比如打开或者关断阀、测量过程参数、增加或者减少流体流量等。智能现场设备、比如符合熟知的基金会^TM现场总线(下文为“现场总线”)协议或者干线可寻址远程发送器协议的现场设备也能够执行在过程控制器内普遍实施的控制计算、报警功能和其它控制功能。

通常位于过程工厂环境内的过程控制器接收信号，这些信号指示现场设备进行的或者与现场设备关联的过程测量或者过程变量和／或与现场设备有关的其它信息且执行控制器应用。控制器应用例如实施不同控制模块，这些控制模块做出过程控制决策、基于接收的信息生成控制信号并且与在现场设备、比如和现场总线现场设备中执行的控制模块或者块协调。在过程控制器中的控制模块通过通信线路或者信号路径向现场设备发送控制信号以便控制过程的操作。

通常使来自现场设备和过程控制器的信息可用于一个或者多个其它硬件设备、比如操作者工作站、维护工作站、个人计算机、手持设备、数据记载设备、报告生成器、集中式数据库等以使操作者或者维护人员能够执行关于过程的希望的功能、比如改变过程控制例程的设置、修改在过程控制器或者智能现场设备内的控制模块的操作、查看在过程工厂内的过程的或者特定设备的当前状态、查看现场设备和过程控制器生成的报警、仿真过程的操作用于训练人员或者测试过程控制软件并且诊断在过程工厂内的问题或者硬件故障。

尽管典型过程工厂具有连接到一个或者多个过程控制器的许多过程控制和仪表设备，比如阀、发送器、传感器等，但是有也对于过程操作而言必需的或者与过程操作有关的许多其它支持设备。这些附加设备例如包括位于典型工厂中的许多地方的功率供应装备、功率生成和分布装备、旋转装备、比如涡轮机、马达等。尽管这一附加装备未必创建或者使用过程变量并且在许多实例中未被控制或者甚至未耦接到过程控制器用于影响过程操作，但是这一装备却对于过程的恰当操作是重要的并且最终对于过程的恰当操作而言是必需的。

正如所知，问题频繁地出现于过程工厂环境内、尤其是具有大量现场设备和支持装备的过程工厂内。这些问题能够是断开或者故障的设备、在不恰当模式中驻留的逻辑单元、比如软件例程、不恰当地调节过程控制循环、在过程工厂内的设备之间的一个或者多个通信故障等。这些和其它问题尽管在性质上繁多、但是一般造成过程在异常状态中操作(即过程工厂在异常情形中)，这通常与过程工厂的次优性能关联。

此外，许多现场设备并且尤其是智能现场设备包括让操作者和维护人员感兴趣的诊断数据。一些这样的诊断数据能够包括设备是否在服务中(计算状态信息)、校准到期日期、各种设备报警和提醒等。其它这样的数据包括设备特有的信息、设备类型、制造商或者设备在其中操作的过程控制系统。更多其它诊断数据包括源于现场设备内的处理的统计数据。例如能够向现场设备配备或者编程从在现场设备内的一个或者多个传感器收集数据并且处理该数据的一个或者多个统计处理模块(SPM)。