[发明专利]便携式现场维护工具与过程控制仪器之间的过程控制通信

说明书

一种用于过程控制系统或其它工业设置中的过程控制消息传送服务的平台到平台的通信架构，允许固定和便携式工业计算单元以一对一和一对多通信方式并且跨网络相互通信，包括过程控制系统或工业设置内的隔离网络和外部网络。请求的工业计算设备平台在目的平台的通信协议中为目的或响应的工业计算设备生成消息，并且将消息以过程控制消息传送服务的通信协议进行包装。通信架构以目的工业计算设备的通信协议将所包装的消息解码，并将解码的包装消息转发到目的地。通信架构允许各种通信服务，包括但不限于即时/实时对等消息传送、时间同步、与资产管理系统的自动数据传输、经由资产管理系统与现场设备的通信以及大数据传输。

相关申请

本申请是于2016年7月22日提交的题为“过程控制通信架构(Process ControlCommunication Architecture)”的美国申请No.15/217,112的部分延 续，其全部公开内容通过引用在此明确地并入本文。

技术领域

本公开内容一般涉及过程控制系统，并且更具体地，涉及经由资产管 理系统在便携式现场维护工具与过程控制仪器之间的过程控制通信。

背景技术

分布式过程控制系统(如在化学、石油或其它过程中所使用的系统) 通常包括一个或多个过程控制器和输入/输出(I/O)设备，其经由模拟、数 字或组合的模拟/数字总线、或经由无线通信链路或网络通信地耦合到至少 一个主机或操作员工作站以及耦合到一个或多个现场设备。

通常位于工厂或其它工业环境内的过程控制器(有时称为“控制器”) 接收指示过程测量结果的信号(有时称为“控制输入”)，并且使用由这些 信号携带的信息来实施控制例程，该控制例程使得控制器基于控制输入以 及该控制例程的内部逻辑来生成控制信号(有时称为“控制输出”)。控制 器通过总线或其它通信链路来发送所生成的控制信号，以控制现场设备的 操作。在某些情况下，控制器可以与由智能现场设备(诸如高速公路可寻 址远程变送器和现场总线(有 时仅称为“现场总线”)现场设备)实现的控制例程进行配合。此外，在许 多情况下，可能有在工厂中或在其它工业设置中操作以执行不受过程控制 器直接控制的某些功能的工厂或其它工业设备(诸如振动检测设备、旋转 设备、发电设备等)。

通常与控制器(例如，阀、阀定位器、开关和变送器(例如，温度， 压力，液位和流动速率传感器))相关联的现场设备位于过程环境内，并且 通常执行物理或过程控制功能。例如，阀可以响应于从控制器接收到的控 制输出而打开或关闭，或者可以向控制器传送对过程参数的测量结果，从 而使得该控制器能够将该测量结果用作控制输入。智能现场设备(譬如， 符合众所周知的现场总线协议的现场设备)也可以执行通常在控制器内实 现的控制计算、报警功能和其它控制功能。现场设备可以被配置为根据各 种通信协议与控制器和/或其它现场设备进行通信。例如，工厂可以包括传 统的模拟的4-20mA现场设备、现场设备、现场总线现场设备和/或 其它类型的现场设备。

过程控制器接收指示由传感器或现场设备进行的过程测量的信号和/或 与现场设备有关的其它信息，并且执行控制器应用，该控制器应用运行例 如不同的控制模组，该些控制模组进行过程控制决策、控制模组、基于接 收到的信息生成控制信号并且与在现场设备中运行的控制模组或模块进行 配合。控制器中的控制模组通过通信线路或链路向现场设备发送控制信号， 从而控制过程工厂或系统的至少一部分的操作。