專利名稱：具有自我描述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，具體為具有自我描述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
在各種制煉廠(比如化學(xué)精煉廠以及制藥廠)中使用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，以測(cè)量、監(jiān)視和控制過程的參數(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可以是諸如閥門控制器或致動(dòng)器(actuator)的控制設(shè)備、諸如過程壓力變送器等等的過程變量變送器、或可以影響與過程相關(guān)聯(lián)的值或受到與過程相關(guān)聯(lián)的值的影響的任何其它設(shè)備。很多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是所謂的“智能”現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，它們能夠進(jìn)行數(shù)字通信，且一般包括微處理器或其他合適的處理電路。智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備存儲(chǔ)并數(shù)字化地發(fā)送對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備本身特定的詳細(xì)信息，包括校準(zhǔn)、診斷信息、維護(hù)信息、配置信息等等。除了過程信息之外，還可以發(fā)送所有這種信息。一些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可以存儲(chǔ)并發(fā)送設(shè)備進(jìn)行測(cè)量所用的單位、關(guān)于設(shè)備是否正確工作的指示、設(shè)備的最大和最小測(cè)量范圍、診斷信息等等。實(shí)際上，很多智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能夠執(zhí)行與它們自身相關(guān)的操作，比如自我診斷和/或自我校準(zhǔn)。智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備一般根據(jù)過程標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議來數(shù)字化地進(jìn)行通信。這種協(xié)議的示例包括高速可尋址遠(yuǎn)程傳感器 (HART )協(xié)議、FOUNDATIONTM Fieldbus 協(xié)議等等。一般根據(jù)設(shè)備的通信協(xié)議來執(zhí)行與特定智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通信。一些過程標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議(諸如FOUNDATION Fieldbus和HART )使用根據(jù)設(shè)備描述語言編寫的設(shè)備描述 (DD)。設(shè)備描述語言(DDL)是人類可讀的語言，其提供了用于描述智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的能力的協(xié)議，比如來自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的可用數(shù)據(jù)，與智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的且從其檢索到的數(shù)據(jù)的意義，以及使用智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備儀器的方法或步驟。還一般在設(shè)備描述中闡明用于與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通信以獲得數(shù)據(jù)和用戶接口信息的格式。設(shè)備描述(DD)是根據(jù)通信協(xié)議或特定DDL來編寫的文件，其指定了與特定智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相關(guān)的可用信息。智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的設(shè)備描述一般指定五類信息，包括1)與設(shè)備相關(guān)聯(lián)的參數(shù)和/或?qū)傩缘臉?biāo)識(shí)，包括定義了參數(shù)和/或?qū)傩缘臄?shù)據(jù)的類型(比如參數(shù)和/或?qū)傩允欠袷亲兞俊?shù)組、或記錄，以及與每一個(gè)參數(shù)和/或?qū)傩韵嚓P(guān)聯(lián)的單位)； 2)用于與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通信所必需的命令，包括與如何向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)送消息以及從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接收消息相關(guān)的信息；3)用戶接口數(shù)據(jù)，比如在邏輯上將與參數(shù)和/或?qū)傩韵嚓P(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組的菜單和顯示；4)與智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相關(guān)的主機(jī)設(shè)備所運(yùn)行的方法或步驟，這種方法可以包括向用戶提供指令形式的信息，和/或向智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)送消息，以實(shí)施例如在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上的診斷或校準(zhǔn)程序；以及5)功用信息(utility information)，比如與參數(shù)、 命令、用戶接口、以及方法信息相關(guān)的要使用的參數(shù)或?qū)傩缘脑O(shè)備描述編寫者定義的分組 (device-description writer-defined groupings)。為了開發(fā)智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的設(shè)備描述源文件，開發(fā)商或制造商一般使用與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的通信協(xié)議的設(shè)備描述語言，來描述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的核心或本質(zhì)特性。附加地，開發(fā)商可以提供與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功能和特殊特征相關(guān)的組特定和/或供貨商特定的定義。然后使用例如分詞器(tokenizer)將已開發(fā)的設(shè)備描述源文件編譯為機(jī)器可讀設(shè)備描述目標(biāo)文件。一般由設(shè)備制造商或第三方開發(fā)商向用戶提供設(shè)備描述對(duì)象文件，以存儲(chǔ)在主機(jī)系統(tǒng)(比如現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理系統(tǒng)或手持現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工具)中。主機(jī)系統(tǒng)使用智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的設(shè)備描述對(duì)象文件，對(duì)與智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的接口的完整描述進(jìn)行解碼并定義?！┲悄墁F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(比如可以包括溫度、壓力、電平和流量?jī)x表的 F0UNDATI0NTMFieldbuS設(shè)備以及諸如(但不限于)閥門的最終控制單元)使用被稱作“電子設(shè)備描述”的技術(shù)向主機(jī)系統(tǒng)(比如位于固定平臺(tái)和便攜式平臺(tái)中的分布式控制系統(tǒng)、可編程邏輯控制器、或資產(chǎn)管理軟件)提供與智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的全部能力以及訪問現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及其能力的方式相關(guān)的信息。智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的損耗或故障可能對(duì)過程產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，包括質(zhì)量下降、生產(chǎn)損失、無意的放射、和/或?qū)S員工安全的危害。智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的制造者有時(shí)發(fā)布設(shè)備硬件和/或軟件的新的修訂版本，以糾正問題或增強(qiáng)功能。這些新的修訂版本有時(shí)需要不同的電子設(shè)備描述來描述設(shè)備能力以及訪問這些能力的方式。盡管修訂了設(shè)備，設(shè)備型號(hào)一般不改變。因此，最終用戶可能擁有具有相同型號(hào)的、但不同修訂程度的若干設(shè)備。為了訪問和使用設(shè)備功能，必須在主機(jī)上安裝針對(duì)每一個(gè)特定設(shè)備修訂版本的電子設(shè)備描述。傳統(tǒng)上，可以從包括供貨商網(wǎng)站和機(jī)構(gòu)(foundation)(比如Fieldbus機(jī)構(gòu))在內(nèi)的若干源獲得電子設(shè)備描述。有時(shí)將這些電子設(shè)備描述(在CD或其它計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上) 與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備一起發(fā)貨。如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的用戶不知道特定設(shè)備已進(jìn)行了修訂且不知道需要新的電子設(shè)備描述來訪問和使用設(shè)備功能，用戶可能不能獲得恰當(dāng)?shù)碾娮釉O(shè)備描述并在主機(jī)系統(tǒng)上安裝。如果該情況發(fā)生，則用戶可能發(fā)現(xiàn)不能設(shè)置、運(yùn)轉(zhuǎn)(commission)、配置或啟動(dòng)智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備有時(shí)位于遠(yuǎn)程位置，比如海上鉆井平臺(tái)和互聯(lián)網(wǎng)接入不可用的其他位置。這使得用戶不能容易地從傳統(tǒng)源(比如供貨商或互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站)獲得電子設(shè)備描述。 這可能導(dǎo)致多種不希望的后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有自我描述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括環(huán)路通信電路，被配置為使用過程標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議來傳輸過程信息?？刂破黢詈系剿霏h(huán)路通信電路，使用所述環(huán)路通信電路與一個(gè)或多個(gè)過程設(shè)備進(jìn)行通信。所述控制器耦合到具有多個(gè)塊的非易失性可寫入非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。第一塊包含設(shè)備可執(zhí)行代碼，當(dāng)由所述控制器執(zhí)行所述設(shè)備可執(zhí)行代碼時(shí)，所述設(shè)備可執(zhí)行代碼使所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供至少一個(gè)過程控制功能。至少與所述第一塊一樣大的第二塊包含所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的電子設(shè)備描述。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在內(nèi)的過程控制系統(tǒng)的概略圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖1所示的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的立體圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的框圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中包含的多個(gè)存儲(chǔ)器塊的概略圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中下載與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相關(guān)的設(shè)備描述的方法的流程圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的從智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備向個(gè)人計(jì)算機(jī)下載設(shè)備描述的方法的流程圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備向便攜式設(shè)備下載設(shè)備描述的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式如上所述，用戶有時(shí)難以獲得正確的設(shè)備描述以與特定智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行交互。 設(shè)備修訂版本有時(shí)會(huì)改變。這意味著用戶可能有兩個(gè)看起來相同的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，但是這些設(shè)備可能需要兩個(gè)不同的設(shè)備描述，且如果用戶嘗試使用一個(gè)設(shè)備時(shí)，該設(shè)備可能不工作。在沒有正確的設(shè)備描述的情況下，不能運(yùn)轉(zhuǎn)或配置設(shè)備。當(dāng)前處理該情況的方法是讓消費(fèi)者從合適的源(比如F0UNDATI0NTMFieldbuS網(wǎng)站)下載設(shè)備描述。用戶有時(shí)無法這么做，或者情況可能是時(shí)間緊迫的，而從互聯(lián)網(wǎng)下載正確的設(shè)備描述所需的延遲可能導(dǎo)致關(guān)機(jī)或其他負(fù)面用戶后果。有時(shí)將該情況視為設(shè)備問題，且制造商花費(fèi)了大量的資源來處理該情況。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的非易失性存儲(chǔ)器的可寫入部分用于存儲(chǔ)針對(duì)該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的正確設(shè)備描述。非易失性存儲(chǔ)器的該可寫入部分通常保留為空的，以容納可能的固件下載。例如，F(xiàn)0UNDATI0NTMFieldbuS設(shè)備一般具有被劃分為兩塊的可寫入非易失性存儲(chǔ)器(一般具有閃存的形式)。一塊包含所有設(shè)備可執(zhí)行代碼和設(shè)置、配置、以及運(yùn)轉(zhuǎn)信息。該塊還包含實(shí)時(shí)操作信息?？蓪懭敕且资源鎯?chǔ)器的第二塊一般保留為空。將該存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)到設(shè)備中，使得可以用新的設(shè)備可執(zhí)行代碼來更新設(shè)備，同時(shí)在更新過程期間繼續(xù)使用原始可執(zhí)行代碼來操作。對(duì)于F0UNDATI0NTMFieldbuS設(shè)備，在標(biāo)準(zhǔn)中需要該能力。用新的可靠執(zhí)行代碼來更新設(shè)備是已知的過程。一般地，將新的設(shè)備可執(zhí)行代碼下載到設(shè)備中的可寫入非易失性存儲(chǔ)器的第二塊中?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備使用在第一可寫入非易失性存儲(chǔ)器塊中包含的可執(zhí)行代碼和其他信息繼續(xù)操作。一旦完成新的可執(zhí)行代碼的下載，且已將其驗(yàn)證為正確的，則智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備從使用存儲(chǔ)器的第一塊中的原始可執(zhí)行代碼切換到使用存儲(chǔ)器的第二塊中的已更新的可執(zhí)行代碼。該設(shè)計(jì)意味著設(shè)備(比如智能 F0UNDATI0N Fieldbus設(shè)備)一般具有兩倍的用于寫入可執(zhí)行代碼所需的物理可寫入非易失性存儲(chǔ)器，且可寫入非易失性存儲(chǔ)器的一半一般是未使用的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用基本為空的該第二塊存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的正確設(shè)備描述?？梢栽谥圃鞎r(shí)將智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的正確設(shè)備描述加載到設(shè)備中，且可以提供簡(jiǎn)單的工具將設(shè)備描述上載到個(gè)人計(jì)算機(jī)或手持現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工具中，從而確保用戶將一直具有該設(shè)備的正確的設(shè)備描述。此外，由于存儲(chǔ)容量已經(jīng)存在于這些智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中，因此不需要附加的硬件成本來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是包括了連接到過程管道16的智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12在內(nèi)的過程控制系統(tǒng)的概略圖?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12耦合到過程通信環(huán)路18，過程通信環(huán)路18根據(jù)過程工業(yè)通信標(biāo)準(zhǔn)來操作，比如F0UNDATI0NTMFieldbus標(biāo)準(zhǔn)或HART 標(biāo)準(zhǔn)。過程控制環(huán)路18在智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 12和控制室20之間運(yùn)行。HART 協(xié)議允許在通過環(huán)路18的模擬電流上疊加數(shù)字信號(hào)， 使得可以向智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12發(fā)送數(shù)字信息并從智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12接收數(shù)字信息。在根據(jù) F0UNDATI0N Fieldbus標(biāo)準(zhǔn)操作時(shí)，環(huán)路18攜帶數(shù)字信號(hào)，且可以將環(huán)路18耦合到多個(gè)智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的特征一般在于它們?cè)趹敉猸h(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間操作的魯棒能力。通常地，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備具有現(xiàn)場(chǎng)加固的外殼，使得可以在相對(duì)惡劣環(huán)境的戶外安裝，且能夠抵擋極端氣候條件溫度、濕度、震動(dòng)、機(jī)械震蕩等等。這些設(shè)備一般可以用相對(duì)低的功率來進(jìn)行操作。例如，一些當(dāng)前可用的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備從已知的4-20mA環(huán)路上接收其全部操作功率。圖2是智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12的立體圖，其具有耦合到傳感器模塊42的歧管過程耦合 (manifold process coupling)44，傳感器模塊42包含對(duì)過程流體的參數(shù)進(jìn)行感測(cè)的傳感器，比如壓力傳感器。置于電子外殼40內(nèi)的電子裝置測(cè)量傳感器的電特性，且通過過程通信環(huán)路18向其他設(shè)備提供通信。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12的系統(tǒng)框圖。智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12包括在本實(shí)施例中被示出為可經(jīng)由端子5254與過程通信環(huán)路18耦合的環(huán)路通信模塊50。 環(huán)路通信模塊50耦合到控制器60，使得可以將來自控制器60的信息轉(zhuǎn)換為適合在過程通信環(huán)路18上進(jìn)行通信的物理信號(hào)。例如，環(huán)路通信模塊50可以被配置為根據(jù)HART 通信協(xié)議來產(chǎn)生信號(hào)。在另一實(shí)施例中，環(huán)路通信模塊50可以被配置為根據(jù)FOUNDATION Fieldbus協(xié)議來產(chǎn)生信號(hào)。在其他實(shí)施例中，環(huán)路通信模塊50可以不直接耦合到任何有線連接(無論什么有線連接)上，而是耦合到天線，且被配置為根據(jù)無線過程通信協(xié)議來產(chǎn)生無線過程通信信號(hào)。無線過程通信協(xié)議的合適示例是由HART 通信機(jī)構(gòu)在2007年9 月公布的無線HART標(biāo)準(zhǔn)。無線HART規(guī)范的相關(guān)部分包括HCF_Spec 13，revision 7. 0 ； HART Specification 65-ffireless Physical Layer Specification ；HART Specification 75-TDMA Data Link Layer Specification(TDMA 指代時(shí)分多址)；HART Specification 85-Network Management Specification；HART Specification 155-ffireless Command Specification ；以及 HART Specification 290-ffireless Devices Specification。智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12還包括電源模塊62，在所述實(shí)施例中，電源模塊62耦合到端子 52，以允許現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12基于通過端子52和M接收的功率來進(jìn)行操作。在智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12 不耦合到有線過程通信環(huán)路的實(shí)施例中，電源模塊62可以簡(jiǎn)單的就是電池(可再充電的或其他類型的)或超大電容器(supercapacitor)。此外，電源模塊62的實(shí)施例可以包括從智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12附近的環(huán)境中收獲或以其他方式提取電功率的已知技術(shù)。控制器60優(yōu)選地是微處理器，其包括可寫入非易失性存儲(chǔ)器64，或與可寫入非易失性存儲(chǔ)器64耦合。存儲(chǔ)器64是非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，且下面將結(jié)合圖4來更詳細(xì)的描述它?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12還包括換能器(transducer) 66，或與換能器66耦合，換能器66可以是傳感器或致動(dòng)器。在換能器66是傳感器的實(shí)施例中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可以感測(cè)過程變量，比如溫度、壓力、流量或任何其他合適的過程變量，并經(jīng)由環(huán)路通信模塊50提供對(duì)過程變量的指示。在換能器66是致動(dòng)器的實(shí)施例中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12可以是數(shù)字閥門控制器，其經(jīng)由環(huán)路通信模塊50接收信息，并基于接收到的信息來物理地設(shè)置變量，比如閥門關(guān)閉。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的存儲(chǔ)器單元64的概略圖。優(yōu)選地將存儲(chǔ)器單元64 體現(xiàn)為電子可擦除以及可重復(fù)寫入的非易失性存儲(chǔ)器。該類型存儲(chǔ)器的優(yōu)選示例是閃存。 存儲(chǔ)器單元64包括第一塊66和至少與第一塊66 —樣大的第二塊68。在第一塊66中，在引用標(biāo)號(hào)66-1處提供通信棧，且如引用標(biāo)號(hào)66-2所指示的，提供功能塊。將第二塊68中的部分預(yù)留用于新的軟件鏡像文件，該新的軟件鏡像文件用于用新的設(shè)備可執(zhí)行代碼來更新現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，以更新、增強(qiáng)或以其他方式矯正現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操作。一旦向部分68中下載新的可執(zhí)行代碼完成了，且現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或其他合適設(shè)備已將其驗(yàn)證為正確的，則現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備從使用第一塊66中的原始可執(zhí)行代碼切換至使用塊68中的已更新的可執(zhí)行代碼。如圖4所示，由設(shè)備制造商或其他合適的設(shè)備提供方來提供設(shè)備描述70，并將其存儲(chǔ)在傳統(tǒng)上預(yù)留用于新的鏡像文件的塊68中。附加地，通過軟件、硬件或其組合來配置控制器60，以接收針對(duì)存儲(chǔ)在塊68中的設(shè)備描述70的請(qǐng)求，并向發(fā)起請(qǐng)求的設(shè)備提供設(shè)備描述。附加地，智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12依靠控制器60還允許以下不受約束的能力通過自動(dòng)允許已更新的代碼蓋寫在部分68中駐留的設(shè)備描述，來升級(jí)設(shè)備可執(zhí)行代碼。這至少有助于若干目的。首先，可以維持對(duì)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可執(zhí)行代碼進(jìn)行升級(jí)的簡(jiǎn)易性。其次，由于已升級(jí)的設(shè)備可執(zhí)行代碼可以包括新的或不同的特征，一旦新的設(shè)備可執(zhí)行代碼開始蓋寫設(shè)備描述文件，則自動(dòng)地廢棄在部分68中駐留的設(shè)備描述文件。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備獲得設(shè)備描述的方法的流程圖。方法 100開始于框102，其中，在智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備附近，本地耦合手持配置工具(比如德克薩斯州的奧斯汀的 Fisher-Rosemount Systems 公司提供的 Model 375 Communicator)，如框 105 所示。附加地，可以如引用標(biāo)號(hào)104所示的，利用個(gè)人計(jì)算機(jī)進(jìn)行本地耦合(在恰當(dāng)?shù)那闆r下)?？梢越?jīng)由有線連接來執(zhí)行本地耦合，比如經(jīng)由Model 375Communicator的配線端子或經(jīng)由另一個(gè)合適的有線連接，如引用標(biāo)號(hào)106所示的。此外，可以使用如框108所示的短距無線通信來執(zhí)行本地耦合。短距無線通信的合適示例包括根據(jù)IEEE 802.11(b)的Wi-Fi、 和/或已知的藍(lán)牙協(xié)議。一旦將智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以通信方式耦合到本地計(jì)算設(shè)備(手持通信器(Communicator) 375或個(gè)人計(jì)算機(jī))，則經(jīng)由從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備到計(jì)算設(shè)備的通信鏈路來下載現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的設(shè)備描述，如框110所示。隨后，在框112，可以對(duì)從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接收的設(shè)備描述進(jìn)行解析或以其它方式處理，以向使用本地計(jì)算設(shè)備或手持通信器的技術(shù)人員提供該設(shè)備描述，從而以對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的獨(dú)特能力和規(guī)范所特定的方式與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備交互，如框112所示。 優(yōu)選地，方法100在框114處繼續(xù)，在該框114中，將從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接收的且駐留在個(gè)人計(jì)算機(jī)或手持通信器中的設(shè)備描述添加到在個(gè)人計(jì)算機(jī)或手持通信器上駐留的設(shè)備描述的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中。相應(yīng)地，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備處且不具有與該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相關(guān)的設(shè)備描述的技術(shù)人員仍然能夠從該設(shè)備獲得設(shè)備描述，且在不提前具有設(shè)備特定信息的情況下，可以用設(shè)備特定的方式與該設(shè)備交互。圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例從智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備下載設(shè)備描述的另一方法的流程圖。 方法200開始于框202，在框202中，調(diào)用了駐留在PC上的工具或軟件應(yīng)用。在調(diào)用該工具時(shí)，該工具使個(gè)人計(jì)算機(jī)通過過程通信環(huán)路(耦合到個(gè)人計(jì)算機(jī))與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通信。該通信允許駐留在PC上的工具從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備下載設(shè)備描述，如框204所示。一旦如框204所示， 工具已從智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備下載了設(shè)備描述，則如框206所示，將已下載的設(shè)備描述文件加載到資產(chǎn)管理系統(tǒng)(AMQ和/或分布式控制系統(tǒng)和/或用于控制、監(jiān)視和/或數(shù)據(jù)獲取的任何合適的其它系統(tǒng)。這允許計(jì)算機(jī)及耦合到計(jì)算機(jī)的其他合適設(shè)備與智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行設(shè)備特定的交互。圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的從智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備下載設(shè)備描述的另一方法的流程圖。方法300開始于框302，在框302中，將專用設(shè)備、合適的蜂窩電話、或個(gè)人數(shù)字助理(PDA)以通信方式耦合到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備?？梢允褂糜芯€連接304或無線連接306來執(zhí)行該通信耦合。無線通信的合適示例包括已知的藍(lán)牙規(guī)范以及無線HART 通信(在專用設(shè)備的實(shí)例中)。如本文所使用的，專用設(shè)備是被特別設(shè)計(jì)為以通信方式耦合到智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備并獲得其設(shè)備描述的設(shè)備。該專用設(shè)備還被配置為通過已知的手段向另一個(gè)合適的主機(jī)(比如手持現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工具或個(gè)人計(jì)算機(jī))提供設(shè)備描述。一旦將專用設(shè)備、蜂窩電話或PDA耦合到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，則框308執(zhí)行，其中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備將設(shè)備描述上載到該合適的設(shè)備。之后，框310執(zhí)行， 其中，將專用設(shè)備、蜂窩電話或PDA耦合到合適的主機(jī)，比如手持現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工具或個(gè)人計(jì)算機(jī)。在專用設(shè)備、蜂窩電話或PDA以及個(gè)人計(jì)算機(jī)之間的耦合可以經(jīng)由無線耦合312(比如 Wi-Fi314、藍(lán)牙316或紅外通信318)。附加地或備選地，在專用設(shè)備、蜂窩電話或PDA以及個(gè)人計(jì)算機(jī)之間的通信可以經(jīng)由有線耦合320。有線耦合的示例包括使用以下各項(xiàng)的耦合 通用串行總線322、已知的火線規(guī)范324、串行通信(比如RS-232通信)3 、和/或并行通信(比如經(jīng)由個(gè)人計(jì)算機(jī)的并行端口)328。不管耦合的類型，耦合本身允許專用設(shè)備、蜂窩電話或PDA將從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接收到的設(shè)備描述上載到合適的資產(chǎn)管理系統(tǒng)中，使得資產(chǎn)管理系統(tǒng)和耦合到資產(chǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)備能夠以設(shè)備特定的方式與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備交互。本發(fā)明的實(shí)施例通常向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的用戶和技術(shù)人員提供大量的優(yōu)點(diǎn)。具體地，在從工廠中將設(shè)備發(fā)貨時(shí)，在設(shè)備閃存中包括了針對(duì)特定智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和設(shè)備修訂的正確的電子設(shè)備描述。這意味著，針對(duì)設(shè)備的初始設(shè)置、配置以及運(yùn)轉(zhuǎn)，正確的電子設(shè)備描述將一直可用。此外，由于在設(shè)備中已設(shè)計(jì)和制造的可寫入非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)電子設(shè)備描述， 對(duì)于售賣以實(shí)現(xiàn)該能力的貨物沒有增加成本。盡管已結(jié)合了優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)形式和細(xì)節(jié)作出改變。
權(quán)利要求
1.一種具有自我描述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括環(huán)路通信電路，被配置為使用過程標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議來傳輸過程信息；以及控制器，耦合到所述環(huán)路通信電路，以使用所述環(huán)路通信電路與一個(gè)或多個(gè)過程設(shè)備進(jìn)行通信，所述控制器耦合到具有多個(gè)塊的非易失性可寫入非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，多個(gè)塊包括第一塊和第二塊，第一塊包含設(shè)備可執(zhí)行代碼，當(dāng)由所述控制器執(zhí)行所述設(shè)備可執(zhí)行代碼時(shí)，所述設(shè)備可執(zhí)行代碼使所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供至少一個(gè)過程控制功能，第二塊至少與所述第一塊一樣大，所述第二塊包含所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的電子設(shè)備描述。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，還包括可操作地耦合到過程的換能器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述換能器是被配置為感測(cè)所述過程的變量的傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述換能器是被配置為改變所述過程的參數(shù)的致動(dòng)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述通信協(xié)議是RnmdationFieldbus協(xié)議。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述通信協(xié)議是HART協(xié)議。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述非易失性可寫入的非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)是閃存。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述第二塊是用于向所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備寫入已更新的設(shè)備可執(zhí)行代碼的預(yù)留存儲(chǔ)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，還包括電源模塊，該電源模塊被配置為以從過程通信環(huán)路接收的功率向所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。
10.一種獲得與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相關(guān)的設(shè)備描述的方法，所述方法包括 物理地訪問所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備；將主機(jī)本地耦合到所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備；從所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的可寫入非易失性存儲(chǔ)器的預(yù)留塊中將所述設(shè)備描述下載到所述主機(jī)；以及使用所述設(shè)備描述，以設(shè)備特定的方式與所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行后續(xù)交互。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述主機(jī)是手持通信器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述主機(jī)是PC。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述主機(jī)是個(gè)人數(shù)字助理。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述主機(jī)是蜂窩電話。
15.一種獲得與耦合到過程通信環(huán)路的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相關(guān)的設(shè)備描述的方法，所述方法包括調(diào)用以通信方式與所述過程通信環(huán)路耦合的個(gè)人計(jì)算機(jī)上的軟件應(yīng)用； 用所述軟件應(yīng)用從所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的可寫入非易失性存儲(chǔ)器的預(yù)留塊中將所述設(shè)備描述下載到所述個(gè)人計(jì)算機(jī)；以及使用所述設(shè)備描述，以設(shè)備特定的方式與所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行后續(xù)交互。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有自我描述的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括環(huán)路通信電路，被配置為使用過程標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議來傳輸過程信息?？刂破黢詈系剿霏h(huán)路通信電路，以使用所述環(huán)路通信電路與一個(gè)或多個(gè)過程設(shè)備進(jìn)行通信。所述控制器耦合到具有多個(gè)塊的非易失性可寫入非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。第一塊包含設(shè)備可執(zhí)行代碼，當(dāng)由所述控制器執(zhí)行所述設(shè)備可執(zhí)行代碼時(shí)，所述設(shè)備可執(zhí)行代碼引起所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供至少一個(gè)過程控制功能。至少與所述第一塊一樣大的第二塊包含所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的電子設(shè)備描述。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102445928SQ20111026038
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月13日
發(fā)明者托馬斯·查爾斯·華萊士, 馬科斯·佩盧索 申請(qǐng)人:羅斯蒙德公司