專利名稱：用于過程控制環(huán)境的便攜式通訊器的用戶界面的制作方法
技術(shù)領域：
本公開大體上涉及過程控制網(wǎng)絡，尤其涉及通過便攜式通訊器操作現(xiàn)場設備。
背景技術(shù)：
過程控制系統(tǒng)，就像那些在化學、石油或其他過程中的系統(tǒng)，典型地包含一個或多個集中式或分布式的過程控制器，該控制器通過模擬、數(shù)字或模擬數(shù)字結(jié)合的總線，可通信地耦接于至少一個主機或操作員工作站以及耦接于一個或多個過程控制和儀表設備，例如現(xiàn)場設備。現(xiàn)場設備可以是例如閥門、閥門定位器、開關、變送器和傳感器(例如溫度、壓力、流速傳感器)，它可以位于該過程工廠環(huán)境中，并在該過程中執(zhí)行例如開關閥門、測量過程參數(shù)、增減流體流量等等功能。例如遵從于已知的FOUNDATION 現(xiàn)場總線(簡稱現(xiàn)場總線)協(xié)議或HART 協(xié)議的現(xiàn)場設備的智能現(xiàn)場設備還可以執(zhí)行控制計算、告警功能和其他通常實現(xiàn)在過程控制器中的控制功能。該過程控制器典型地位于該過程工廠環(huán)境中，它接收指示了過程測量或過程變量的信號，該測量或變量由現(xiàn)場設備產(chǎn)生或與之相關，和/或其他有關于現(xiàn)場設備的信息，并且該過程控制器執(zhí)行控制器應用。該控制器應用實現(xiàn)了例如不同的控制模塊，這些控制模塊做出過程控制決定、基于所接收的信息生成控制信號、并且與在例如HART和現(xiàn)場總線現(xiàn)場設備等現(xiàn)場設備之中所進行的控制模塊或控制塊進行協(xié)調(diào)。該過程控制器中的該控制模塊將控制信號在通信線路或信號路徑上發(fā)送給該現(xiàn)場設備，從而控制該過程的運作。來自該現(xiàn)場設備和該過程控制器的信息典型地被提供給一個或多個其他的硬件設備，例如操作員工作站、維護工作站、個人電腦、手持設備、數(shù)據(jù)歷史記錄、報告生成器、集中式數(shù)據(jù)庫等等，以允許操作員或維護人員進行與該過程有關的所需功能，例如，諸如改變該過程控制例程的設置、修改該過程控制器或該智能設備中的控制模塊的操作、查看該過程或在該過程工廠中的特定設備的當前狀態(tài)、查看由現(xiàn)場設備和過程控制器生成的告警、 出于培訓人員或測試該過程控制軟件的目的地仿真過程操作、診斷該過程工廠中的問題或硬件故障等等。一個典型的過程工廠具有很多過程控制和儀表設備，例如閥門、發(fā)射機、傳感器等等，它們連接到一個或多個過程控制器，與此同時，還存在很多其他對于過程操作必要地或與之相關的支持設備。這些額外的設備包括，例如供電設備、發(fā)電和饋電設備、例如渦輪和電機等旋轉(zhuǎn)設備等，這些設備在典型的工廠中位于很多位置。盡管這些額外的設備并不一定產(chǎn)生或使用過程變量，并且在很多情況下并不被控制或甚至并不出于影響過程操作的原因而被耦接到過程控制器，但是，對于該過程的合適的運作來說，這些設備仍然是很重要的，并且最終也是必要的。如人們已知的，在過程工廠環(huán)境，特別是具有大量現(xiàn)場設備和支持設備的過程工廠中，會頻繁出現(xiàn)問題。這些問題能夠以這些形式存在損壞或異常工作的設備、處于不正確的模式下的例如軟件例程的邏輯元件、不正確地調(diào)整的過程控制回路、在過程工廠中的設備之間的一個或多個通信故障，等等。這些以及其它問題盡管實質(zhì)上繁多，但通常都導致
5該過程運作在異常狀態(tài)下(即該過程工廠處于異常情況中)，而這異常狀態(tài)通常與該過程工廠的未達最佳的性能相關聯(lián)。各種技術(shù)已被開發(fā)出來以分析各種現(xiàn)場設備的性能并且檢測其問題。在一種技術(shù)中，例如，在首次部署一個閥門時，獲取該閥門的“簽名”。例如，系統(tǒng)能夠程控該閥門從0到 100%，并記錄移動該閥門經(jīng)過其全周期所需的氣壓量。該“簽名”繼而被用于監(jiān)測相對于該簽名氣壓的實際氣壓，并在偏差太大時向維護技師告警。使用其他已知的技術(shù)(例如，在題為“Statistical Determination of Estimates of Process Control Loop Parameters”的美國專利6，466，893中所披露的，以引用的方式包括于此)，有可能確定一個或多個過程回路參數(shù)的估計，該些參數(shù)例如過程控制設備的摩擦、死區(qū)、死區(qū)時間、振動、軸纏繞(shaft windup)或后沖(backlash)。特別地，有可能收集與輸出參數(shù)和與輸入?yún)?shù)有關的信號數(shù)據(jù)，將這些信號數(shù)據(jù)作為一系列離散的點存儲，根據(jù)預定的算法消除該一系列點中的一些，進行該減少的系列的統(tǒng)計分析以獲取一個或多個過程控制參數(shù)的平均值。例如，這允許為滑桿閥估計平均致動器摩擦。在一些情況下，可能難以使用該過程控制系統(tǒng)來分析與現(xiàn)場設備相關聯(lián)的性能并且檢測其問題。例如，處于控制間中的操作員和在現(xiàn)場的維護人員可能需要協(xié)調(diào)工作來獲取閥門的簽名。為了使用該過程控制系統(tǒng)來程控該閥門，該維護人員可能需要請求來自該操作員的設定點改變，而在此刻該操作員正忙于監(jiān)測和處理正在發(fā)生的過程。因此，該操作員可能無法按時執(zhí)行該所需的操作。進一步地，在一些例子中，可能需要在現(xiàn)場設備從該過程控制系統(tǒng)斷開連接時評估該現(xiàn)場設備(例如，該設備處于維護站中，或者當該設備被安裝在線之前)。在這些以及其他類似的情況下，在本地(例如，在現(xiàn)場，在維護站中等等)分析現(xiàn)場設備的性能可能是有利的。通過手持現(xiàn)場維護工具，設備可以在現(xiàn)場本地被分析。由于至少一些過程裝置可能包含高度不穩(wěn)定，或甚至爆炸性的環(huán)境，所以對于用于這些現(xiàn)場設備的手持現(xiàn)場維護工具來說，遵從于本質(zhì)安全要求常常是有利的，甚至是必須的。這些要求有助于確保遵從的電子設備即使在故障的情況下也不會產(chǎn)生點燃源。由2007年1月的工廠共有研究(Factory Mutual Research)所頒布的 APPROVAL STANDARD INTRINSICALLY SAFE APPARATUS AND ASSOCIATED APPARATUS FOR USE IN CLASS I，II and III，DIVISION NUMBER 1 HAZARDOUS (CLASSIFIED) LOCATIONS, CLASS NUMBER 3610 列出了本質(zhì)安全要求的一個示例。遵從于本質(zhì)安全要求的一個示例的手持現(xiàn)場維護工具是由愛默生過程管理所銷售的375型現(xiàn)場通訊器(在題為“Handheld Field Maintenance Bus Monitor”的美國公開申請2008/0075012中討論，該申請明文被引用在此并且共同受讓)。盡管手持現(xiàn)場維護工具十分有助于在本地監(jiān)測現(xiàn)場設備，但是它們經(jīng)常含有具有挑戰(zhàn)性的用戶界面，特別是在現(xiàn)場。例如，傳統(tǒng)的手持現(xiàn)場維護工具可能需要單行條目，這導致了實質(zhì)性和繁多的縮寫以及省略的文字。傳統(tǒng)的手持現(xiàn)場維護工具可能進一步需要筆或者軟輸入板(Soft Input Panel，簡稱SIP)，它們?nèi)绻诂F(xiàn)場丟失那么需要時間來替換， 由于需要筆的手持設備典型地采用了電阻觸摸屏，這使得傳統(tǒng)的手持現(xiàn)場維護工具很大程度上無法操作。電阻觸摸屏傾向于具有堅硬的外隔膜，并且在被手指觸摸時易于跳動或抖動。跳動發(fā)生在筆或者其他物體(例如手指)滑過觸摸屏并且間歇地與屏幕失去接觸時。 定時算法可以被用于最小化跳動，但是這樣的算法引入了可能約束觸摸屏性能的延時。抖動發(fā)生在一個物體(特別是相對較大的、或圓邊或者鈍邊的物體，例如手指)靜止在觸摸屏上時。該靜止的物體可能對于該觸摸屏呈現(xiàn)為多個物體的集合，并且該觸摸屏可能無法解析到單個接觸點。死區(qū)算法可以用于最小化抖動，但是這樣的算法可能引入額外的顯示錯誤和延時。電阻屏進一步地通常不足于區(qū)分點擊操作(例如，將筆按在該屏幕上)和滾動操作(例如，移動筆)。另一方面，不需要筆或SIP的、觸摸敏感的手持設備典型地采用電容屏，并且只對電導性物體(例如裸露的手指)具有良好的響應。它們對中性物體并不具有良好的響應， 并且因此例如在穿戴手套時難以操作。最終，傳統(tǒng)的手持現(xiàn)場維護工具常常包含非常復雜的特性和接口，它們雖然有幫助，但是可能對于用戶來說不夠直觀。

發(fā)明內(nèi)容
基本上，提供了一種用于過程控制環(huán)境的便攜式通訊器，例如，以診斷和/或校正過程控制工廠中的現(xiàn)場設備。該便攜式通訊器包括被配置為接收來自用戶的輸入的觸摸屏。該觸摸屏可以包括被配置將該觸摸屏的顯示區(qū)域劃分為數(shù)個部分的用戶界面，以包括至少一個拖放部分和至少一個選擇部分。在一些實施方式中，該拖放部分302可以包括輸入域的列表，在此每個輸入域包含名稱和與該輸入域相關的值。該輸入域的名稱以及與該輸入域相關的值能夠在該觸摸屏的單個條目中被顯示出來。名稱和與給定輸入域相關的值能夠以偏置(offset)的形式被顯示在條目中，以最小化文字省略、縮寫以及水平滾動。在一些實施方式中，該選擇部分含有對應于輸入域的選擇按鈕的列表。該選擇按鈕可以被配置為允許用戶為相關的輸入域選擇值。在一些實施方式中，該用戶界面可以被配置為阻止用戶為給定的輸入域選擇值。該用戶能夠通過可視指示符來被告警關于被阻止的輸入域，該可視指示符被置于鄰近相關的被阻止的輸入域的輸入按鈕。在一些實施方式中，用戶可以通過例如使用手指按下該用戶界面的拖放部分的任意位置并且在該觸摸屏上移動手指，來滾過輸入域和相應的選擇按鈕。用戶也可以使用D 板以滾過輸入域和相應的輸入按鈕，在一些實施方式中，通過將鼠標移動傳遞通過離散轉(zhuǎn)移函數(shù)，活動(動的)設備能夠被附加于滾動顯示。在一些實施方式中，用戶可以通過例如使用手指按在相關的選擇按鈕并從值的列表中選擇所需值，來選擇與輸入域相關的值。當用戶按在給定選擇按鈕上時，用戶能夠收到對于該相關的輸入域可能的值的菜單，該用戶能夠通過按在該菜單中一個值上來為該輸入域選擇所需的值。在一些實施方式中，該用戶界面被配置為有效地將滾動操作與選擇操作分離開。 所以，跳動和抖動的負面效果能夠被實質(zhì)性地最小化。更具體地，如果跳動和/或抖動發(fā)生在滾動操作中，該跳動和/或抖動能夠?qū)χ昂?或之后的選擇操作幾乎或完全不產(chǎn)生影響。因此，對輸入域的值的無意選擇能夠被避免。類似地，在為輸入域選擇值時無意的選擇滾動能夠被避免。在一些實施方式中，該便攜式通訊器可以包括快速導航按鈕，以允許用戶導航該便攜式通訊器的用戶界面。在一些實施方式中，該便攜式通訊器被配置為與該現(xiàn)場設備通信，從而以有效率
7的方式配置和/或分析現(xiàn)場設備的性能。該便攜式通訊器可以通過有線和/或無線地與該現(xiàn)場設備通信。該便攜式通訊器可以是藍牙使能的智能電話，PDA，口袋PC，或任何藍牙使能的通用移動通信設備。該便攜式通訊器可以通過耦接于該現(xiàn)場設備的無線通信單元與該現(xiàn)場設備通信。該無線通信單元可以外置或內(nèi)置于該現(xiàn)場設備。在一些實施方式中，該無線通信單元可以通過該現(xiàn)場設備的輔助接線端耦接于該現(xiàn)場設備。在一些實施方式中，該無線通信單元可以通過控制回路耦接于該現(xiàn)場設備。在一些實施方式中，該無線通信單元可以直接耦接于該現(xiàn)場設備的一個組件或一個子組件。該便攜式通訊器能夠通過藍牙標準與該無線通信單元通信。該無線通信單元可以包括協(xié)議接口，以將藍牙信號轉(zhuǎn)換為與該現(xiàn)場設備兼容的信號，反之亦然。在一些實施方式中，該無線通信單元可以包括協(xié)議接口，以將藍牙信號轉(zhuǎn)換為HART 號，反之亦然。在另一個方面，軟件系統(tǒng)提供了用于與操作在過程控制環(huán)境中的現(xiàn)場設備進行互動的直觀界面。在該些實施方式的至少一些中，該軟件系統(tǒng)能夠運作在各種硬件平臺上 (例如，蜂窩手機或智能電話，PDA等等)。出于這一目的，該軟件系統(tǒng)可以與例如諸如Java 虛擬機(JVM)等虛擬機兼容。附加地或替換地，該軟件系統(tǒng)能夠運作在例如375型現(xiàn)場通訊器等專門的便攜式通訊器上。在一些實施方式中，該軟件系統(tǒng)包含以下的一些或所有通信接口模塊，用于與一個或數(shù)個現(xiàn)場設備交換數(shù)據(jù)；測試邏輯模塊，用于發(fā)送命令給現(xiàn)場設備，分析對應的響應，趨勢化測試結(jié)果，將設備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為另一格式等；控制模塊，用于格式化和通過通信接口模塊發(fā)送命令給現(xiàn)場設備；以及用戶界面模塊，用于在屏幕上向用戶顯示選項，例如，接收來自鍵盤、觸摸屏、音頻模塊的命令等。該便攜式通訊器的特定實施方式的細節(jié)參照附圖在下面的描述中給出。該便攜式通訊器的進一步的特征、方面以及優(yōu)點將從該描述和附圖變得明顯。


圖1示出了一個示例的過程控制系統(tǒng)環(huán)境，在其中可以使用便攜式通訊器；圖2A示出了無線通信單元和現(xiàn)場設備之間的一個示例的耦合；圖2B示出了無線通信單元和現(xiàn)場設備之間的另一個示例的耦合；圖3示出了在便攜式通訊器上的示例的用戶界面；圖4示意地示出了軟件系統(tǒng)的數(shù)個模塊，該系統(tǒng)能夠執(zhí)行在圖1-3的便攜式通訊器上；以及圖5示出了使用圖1-3的便攜式通訊器與現(xiàn)場設備互動的示例的方法。
具體實施例方式圖1示出了一個示例的過程控制系統(tǒng)10。該過程控制系統(tǒng)10包含一個或多個過程控制器12，該過程控制器與一個或多個主機工作站或計算機14(它可以是任何類型的個人計算機或工作站)相連，并且與多組輸入/輸出(I/O)設備20、22相連，這些輸入/輸出設備的每個繼而與一個或多個現(xiàn)場設備25相連(這里，以Na、Nb, . . . Nz格式的附圖標記所指示的元件集體地被使用附圖標記N指代)。僅為了舉例地，該控制器12可以是由 Fisher-Rosemount Systems有限公司銷售的DeltaV 控制器，它可通信地通過例如以太網(wǎng)連接40或其它通信鏈路連接到主機計算機14。類似地，該控制器12使用任何期望的硬件及軟件，可通信地連接到現(xiàn)場設備25，該硬件和軟件與例如標準4-20ma設備和/或例如現(xiàn)場總線或HART協(xié)議的任何智能通信協(xié)議相關。如一般所知地，該控制器12實現(xiàn)或監(jiān)視過程控制例程，該些例程被存儲在控制器中或者以其他方式與之相關，并且該控制器與設備 25-36通信從而以任何所期望的方式控制過程。該現(xiàn)場設備25可以是任何類型的設備，例如傳感器、閥門、發(fā)射機、定位器等等， 而組20和22中的I/O卡可以是遵從于例如HART、現(xiàn)場總線、Profibus等任何所需的通信或控制協(xié)議的、任何類型的I/O設備。在圖1所示出的實施方式中，該現(xiàn)場設備25a-25c是標準4-20ma設備，它們在模擬線路上與I/O卡2 通信。該現(xiàn)場設備25d_25f被示為HART 設備，它們與一 HART兼容I/O卡20a相連。類似地，該現(xiàn)場設備25 j_251是智能設備，例如現(xiàn)場總線現(xiàn)場設備，它們通過例如現(xiàn)場總線協(xié)議通信在數(shù)字總線42或44上與I/O卡20b 或22b通信。當然，現(xiàn)場設備25和I/O卡20和22的組可以遵從于除4-20ma、HART或現(xiàn)場總線協(xié)議之外的任何其它所希望的一個或多個標準或協(xié)議，包括在未來開發(fā)出的任何標準或協(xié)議?？刂破?2中的每一個都被配置為使用通常被所稱的功能塊實現(xiàn)控制策略，其中， 各功能塊是整個控制例程的一部分(例如，子例程)，并且(通過被稱為鏈路的通信)與其它功能塊聯(lián)合地運作以實現(xiàn)過程控制系統(tǒng)10中的過程控制回路。功能塊典型地執(zhí)行輸入功能、控制功能或輸出功能中的一個，其中，輸入功能例如是與發(fā)射機、傳感器或其它過程參數(shù)測量設備相關的輸入功能，控制功能例如是與執(zhí)行PID、模糊邏輯等控制的控制例程相關的控制功能，輸出功能控制例如閥門等某個設備的操作以執(zhí)行在該過程控制系統(tǒng)10中的某個物理功能。當然，存在混合或其它類型的功能塊。這些功能塊的組被稱為模塊。功能塊和模塊能夠被存儲在控制器12中并被其執(zhí)行，當這些功能塊被用于或被關聯(lián)于標準 4-20ma設備和一些類型的智能總線設備時，這是典型的情況；或者，能夠被存儲于現(xiàn)場設備自身中并被其實現(xiàn)，對于現(xiàn)場總線設備來說是這種情況。雖然在這里提供的控制系統(tǒng)的描述使用功能塊控制策略，但是該控制策略也可以使用其它慣例來實現(xiàn)或設計，例如階梯邏輯、順序流圖等等，并且使用任何所需的專有或非專有編程語言。該過程控制系統(tǒng)10包含一個或多個無線通信單元60a和60b，它們能夠給現(xiàn)場設備25提供無線操作。無線通信單元60可以包括本地的電存儲設備，例如可替換的電池。無線通信單元60可以遵從于本質(zhì)安全要求。雖然圖1將無線通信單元60作為獨立的外部設備而圖示，但是該無線通信單元60也可以是內(nèi)部單元，例如嵌入在設備25中。在一些實施方式中，無線通信單元60可以被安裝有無線通信協(xié)議，例如藍牙。所以，無線通信單元60能夠允許現(xiàn)場設備25無線地與具有藍牙能力的便攜式通訊器70 (例如智能電話、PDA、口袋PC等等)通信。一個示例的無線通信單元60是由MACTek 集團銷售的、用于HART 現(xiàn)場設備的010041型VIATOR藍牙接口。無線通信單元60可以以多種方式耦接于現(xiàn)場設備25例如數(shù)字閥門控制器(DVC)， 圖2A-2B示出了耦接的幾個例子。參照圖2A，在一些實施方式中，無線通信單元60a可以通過過程儀表控制回路被耦接于現(xiàn)場設備25d。該無線通信單元60a可以被導線75、袖珍抓取夾等耦接于控制回路65。參照圖2B，無線通信單元60b也可以通過該現(xiàn)場設備的輔助接線端80耦接于現(xiàn)場設備251(同樣使用導線、袖珍抓取夾等等)，在這樣以及類似的配置中， 無線通信單元60可以包含協(xié)議接口 90，該接口被配置為將與便攜式通訊器70兼容的信號轉(zhuǎn)換為與現(xiàn)場設備25兼容的信號，反之亦然。例如，當便攜式通訊器70是藍牙使能的PDA， 并且現(xiàn)場設備是HART兼容設備時，該協(xié)議接口 90可以被配置為將藍牙信號轉(zhuǎn)換為HART信號，反之亦然。替代地，無線通信單元60可以被直接耦接于現(xiàn)場設備的特定組件或子組件。例如，無線通信單元60可以被耦接于包含在數(shù)字閥門控制器(DVC)中的定位器的微處理器。 在這樣替代的配置(未示出)中，可以不需要如以上參照圖2A-2B所討論的藍牙-HART接口等協(xié)議接口，便攜式通訊器70可以使用例如藍牙標準直接與現(xiàn)場設備25通信。以上描述的便攜式通訊器70可以被用于配置現(xiàn)場設備25，以及用于一般地分析現(xiàn)場設備25的性能并且檢測其問題(例如，在現(xiàn)場，在維護站等等)。例如，便攜式通訊器 70可以被用于執(zhí)行閥門行程測試，以獲取如上所述的閥門的簽名，或者被用于相對于簽名比較該閥門的實際性能。類似地，便攜式通訊器70可以被用于一般地估計回路參數(shù)，例如現(xiàn)場設備的摩擦、死區(qū)、死區(qū)時間、振動、軸纏繞或后沖。在一些實施方式中，便攜式通訊器70包含觸摸屏，并且該便攜式通訊器70被配置為通過該觸摸屏接收用戶輸入。更加具體地，該便攜式通訊器70被配置為檢測并且響應于與觸摸屏物理接觸的輸入物體的出現(xiàn)和位置。該便攜式通訊器70包含的觸摸屏并不限于特定的已知觸摸屏硬件技術(shù)。例如，該觸摸屏能夠是電阻屏、電容屏、它們的組合，等等。此外，該觸摸屏被配置為檢測并響應于任何輸入物體的出現(xiàn)及位置，該物體包括諸如裸露的手指等電導物體，以及諸如筆或穿戴的手指(例如在手套中)等中性物體，等等。圖3示出了便攜式通訊器70的示例的用戶界面300，該便攜式通訊器70被配置為通過該觸摸屏接收用戶輸入。例如，該用戶界面300可以被配置為接收與現(xiàn)場設備25 (例如閥門)的控制參數(shù)有關的用戶輸入。但是，應能理解，用戶界面300并不限于任何特定的數(shù)據(jù)類型。該用戶界面300可以被配置為，例如，接收關于與無線通信設備相關的通信參數(shù)、 與維護過程相關的測試參數(shù)等等有關的用戶輸入。在一些實施方式中，該用戶界面300被配置使得該觸摸屏的顯示區(qū)域被(例如垂直地)劃分為數(shù)個部分，并包括至少一個拖放部分302和至少一個選擇部分304。為了適應于主要使用其右手操作該便攜式通訊器70的用戶，該拖放部分302可以被置于觸摸屏上且位于選擇部分304的左邊。類似地，為了適應于主要使用其左手操作該便攜式通訊器70的用戶，該拖放部分302可以被置于觸摸屏上且位于選擇部分304的右邊。但是，該拖放部分 302和該選擇部分304的布局可以被配置為多種其它方式。在一些實施方式中，該拖放部分302包括輸入域(例如控制參數(shù))310的列表，在此每個輸入域310包含名稱以及與該輸入域310相關的值。該輸入域的名稱以及與該輸入域相關的值可以在該觸摸屏的顯示部分中的單個條目(例如對話框)中被顯示出來。例如， 名稱和與給定輸入域相關的值可以以偏置的形式被顯示在條目中。相應地，最小文字省略、 縮寫、水平滾動等等可以發(fā)生。進一步地，以偏置的形式顯示名稱和值能夠?qū)τ|摸屏分辨率或方向的改變(例如，方向從肖像改變到風景或相反，或者在QVGA、VGA和WVGA顯示之間的改變)提供相對無縫的適應。在一些實施方式中，使用該用戶界面300，用戶可以通過例如使用手指(或筆，或螺絲刀的背面)按在該用戶界面300的該拖放部分302的任意位置并且在該觸摸屏的該拖放部分302上例如向上或向下移動手指，來滾過輸入域310和相應的選擇按鈕320 (或者以其他方式移動輸入域310和相應的選擇按鈕320)。在一些實施方式中，這里該便攜式通訊器70被安裝有D板，該用戶可以使用該D板以滾過輸入域310和相應的選擇按鈕320。在一些實施方式中，該選擇部分304包括例如相應于輸入域310的選擇按鈕 320(或其它邏輯或虛擬控制)的列表。每個選擇按鈕320被配置為允許用戶為相關的輸入域310選擇值。在一些實施方式中，用可以通過例如使用手指按在相關的選擇按鈕320上并從值的列表中選擇所需值，來選擇與輸入域310相關的值。例如，當用戶按在給定選擇按鈕320上時，用戶可以被提供對于該相關的輸入域310的可能值的菜單。該被呈現(xiàn)給用戶的菜單可以是彈出菜單、下拉菜單、一組復選框或單選按鈕等的形式。該用戶可以通過按在該菜單中一個值上來為該輸入域選擇所需的值。在一些實施方式中，該用戶界面300可以被配置為阻止用戶(例如一特定用戶或一組用戶)為給定的輸入域310b-310d選擇值。例如，出于安全目的和/或為了最小化人為錯誤并減少設置時間，可能需要向給定用戶提供相對受限的用于重配置某個輸入域的的能力。該用戶可以通過多種方式來被告警關于被阻止的輸入域。例如，可視指示符350b-350d 可以被置于臨近于與被阻止的輸入域310b-310d相關的輸入按鈕320b-320d。在一些實施方式中，由于該用戶界面300被配置使得該觸摸屏被劃分為數(shù)個部分以包括至少一個拖放部分302和至少一個選擇部分304，該用戶界面300被配置為有效地將滾動操作與選擇操作分離開。例如，該用戶可以被避免同時滾過輸入域320和為該輸入域320選擇值。所以，跳動和抖動的負面效果能夠被實質(zhì)性地最小化。更具體地，如果跳動和/或抖動發(fā)生在滾動操作中，該跳動和/或抖動可以對之前和/或之后的選擇操作幾乎或完全不產(chǎn)生影響。因此，對輸入域的值的無意選擇可以被避免。類似地，在為輸入域選擇值時無意的選擇滾動可以被避免。參照圖4，用于執(zhí)行在現(xiàn)場設備上的配置、控制和/或測試功能的軟件系統(tǒng)400可以兼容于很多硬件平臺。例如，該軟件系統(tǒng)400可以執(zhí)行在嵌入式或標準(非嵌入式)設備上。進一步地，該軟件系統(tǒng)400可以與例如Windows或Linux等標準操作系統(tǒng)兼容，和/ 或與例如Symbian操作系統(tǒng)、Android等的手機操作系統(tǒng)兼容。在一個實施方式中，該軟件系統(tǒng)400是在Java虛擬機(JVM)上可執(zhí)行的Java應用軟件。在一個特定的實施方式中， 該軟件系統(tǒng)400執(zhí)行在便攜式通訊器70a或70b上。如圖4所示，該軟件系統(tǒng)400可以包括通信接口模塊402，用于在有線或無線通信鏈路上交換數(shù)據(jù)。特別地，該接口模塊402可以包括一個或多個用于支持例如藍牙等通信標準的驅(qū)動。另外，該通信接口模塊402可以包括一個或多個用于支持特定于該過程控制業(yè)的協(xié)議的驅(qū)動(例如HART，F(xiàn)OUNDATION 現(xiàn)場總線，Profibus等)。測試邏輯模塊404和控制邏輯模塊406可以分別包括測試和命令功能。該測試邏輯模塊404可以實現(xiàn)一個或數(shù)個例程，該例程用于將閥門驅(qū)動至某設定點(即程控該閥門)、通過模塊402從該閥門獲取時間、壓力、位置等測量值，以及將該結(jié)果與預定的目標或閾值比較。如果需要，該測試邏輯模塊404也可以支持趨勢和歷史分析功能。該用戶可以通過用戶界面(例如接口 300)選擇所需的測試例程，使用物理或邏輯控制激活該測試，并且該測試邏輯模塊404可以與作為被選擇的測試例程一部分的該目標現(xiàn)場設備交換一系列命令及響應。通常，應能理解，該測試邏輯模塊404可以支持用于閥門或任何其它現(xiàn)場設備的任何所需的測試功能。
類似地，該控制邏輯模塊406可以支持用于包括例如數(shù)字閥門控制器在內(nèi)的任何現(xiàn)場設備的控制功能。在一些實施方式中，該控制邏輯模塊406可以存儲預定設定點的集合，用戶能夠選擇設定點以進行所需的控制功能。例如，該用戶可能希望可視地觀察一特定閥門在從開放位置行進到25%關閉位置時該閥門的操作。出于這一目的，該控制邏輯模塊406可以支持用于程控該閥門至25%關閉位置的命令，其能夠由用戶通過用戶界面中輕易地選擇，優(yōu)選地僅通過進行數(shù)次按鍵或觸摸屏選擇。在一些實施方式中，該控制邏輯模塊 406可以支持配置功能，從而用戶可以例如使用該軟件系統(tǒng)400將所需的配置下載到現(xiàn)場設備。進一步地，該用戶界面模塊408可以支持直觀且有效率的用戶界面，例如諸如以上參照圖3所示的那樣。除了物理(即按鈕、按鍵等)和邏輯(即滾動條、可視屏上按鈕等)控制，作為補充，用戶界面模塊408可以通過音頻命令或包括本領域已知的任何其它合適的方式接收命令。通常，值得注意地，軟件系統(tǒng)400可以僅包括上述的模塊402、404、406和408中的某一些。另外，應能理解，如果需要，這些模塊中的一些可以被進一步合并或分散。在一個這樣的實施方式中，例如，該軟件系統(tǒng)400可以僅包括測試邏輯模塊404和用戶界面模塊408， 并且一個獨立的軟件或固件模塊可以為系統(tǒng)400提供有線或無線通信接口。從以上說明，可以理解，該有線和/或無線便攜式通訊器70允許用戶物理地訪問例如閥門等現(xiàn)場設備，進行設備配置和/或測試且同時視覺地和聽覺地觀察該現(xiàn)場設備的操作。舉例來說，操作員可以從他或她的經(jīng)驗獲知，在閥門操作中的某種尖銳聲指示異常。 由于遠程收集的數(shù)據(jù)可能無法總是反映這種異常，或者因為該操作員能夠可靠地解釋這些其它“非技術(shù)”線索，該操作員寧愿在觀察閥門時同時在本地進行測試。使用該便攜式通訊器70，該操作員可以快速且有效率地從物理地臨近該現(xiàn)場設備的位置觸發(fā)測試。另一方面，該操作員可以在智能電話上安裝該軟件系統(tǒng)400，該操作員通常在他或她的口袋中攜帶著該電話。這樣，當從該工廠的一個部分步行或駕車前往另一部份時，該操作員不必攜帶例如膝上電腦等更加笨重的設備。另一方面，由于該軟件系統(tǒng)400(在至少一些實施方式中)與標準操作系統(tǒng)兼容，該操作員不必購買用于與現(xiàn)場設備通信的專用設備。在又一方面中，該便攜式通訊器70的無線實施方式和該軟件系統(tǒng)400的無線應用允許該操作員更容易地訪問現(xiàn)場設備，因此享受到更大的靈活性和安全性。例如，人們知道，操作員有時被迫爬上很高的梯子以訪問一個有線接觸。圖5示出了使用以上描述的便攜式通訊器與現(xiàn)場設備互動的示例的方法500。如以上所解釋地，接口可以被提供在便攜式通訊器的觸摸屏上，該接口包括滾動(例如拖放) 部分和分離的選擇部分。該滾動部分可以包括與該現(xiàn)場設備的多個參數(shù)相關的多個輸入域，并且該滾動部分可以允許該用戶滾過這多個輸入域。該選擇部分可以允許用戶為輸入域選擇值(方框50幻。該用戶可以通過該用戶界面為該輸入域選擇值，并且該值的該用戶選擇可以在便攜式通訊器被接收到(方框504)。一旦接收到用戶選擇，該便攜式通訊器可以基于接收到的用戶選擇，發(fā)起與該現(xiàn)場設備的通信，并且配置和/或測量與該輸入域相關的、該現(xiàn)場設備的參數(shù)(方框506)。雖然已經(jīng)參照特定的、旨在僅作描述之用且不構(gòu)成本發(fā)明的限定的示例描述了本便攜式通訊器，但是對于本領域的一般技術(shù)來說，很明顯可以在不離開本公開的精神和范圍而對被披露的實施方式進行改變、增加和/或刪減。該說明書和示例旨在被視作僅僅是示例，而本公開的真正的范圍和精神由所附的權(quán)利要求書所指示。
權(quán)利要求
1.一種用于過程控制系統(tǒng)的便攜式通訊器，該過程控制系統(tǒng)包括耦接于現(xiàn)場設備的控制器，該控制器被配置為與該現(xiàn)場設備通信以控制物理過程參數(shù)或測量過程工廠中的物理過程控制參數(shù)，該便攜式通訊器包括處理器；計算機可讀存儲器，含有在該處理器上可執(zhí)行的計算機可讀指令；觸摸屏；以及軟件應用，被存儲在該計算機可讀存儲器上并且被配置為在該處理器上執(zhí)行以在該觸摸屏上提供用戶界面，該用戶界面包括拖拽部分，含有多個輸入域，其中，該多個輸入域是通過拖拽機制可滾動的；選擇部分，與該拖拽部分分離，其中，該選擇部分被配置為接收來自用戶的、對該拖拽部分的多個輸入域中的一個的值的選擇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式通訊器，其特征在于，該選擇部分包括對應于該多個輸入域的多個選擇元素。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式通訊器，其特征在于，該多個選擇元素中的一個是未被阻止的選擇元素，該未被阻止的選擇元素被配置為接收來自用戶的對相應輸入域的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式通訊器，其特征在于，該未被阻止的選擇元素被配置為當用戶選擇該未被阻止的選擇元素時，向用戶提供對于該相應的輸入域多個可能值，并且其中，該未被阻止的選擇元素被配置為接收來自用戶的、對該相應的輸入域的該多個可能值中的一個的選擇。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式通訊器，其特征在于，該多個選擇元素中的一個是被阻止的選擇元素，該被阻止的選擇元素被配置為阻止用戶為相應的輸入域選擇值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式通訊器，其特征在于，該被阻止的選擇元素包含可視指示符，該可視指示符向用戶告警該被阻止的選擇元素被配置為阻止用戶為該相應的輸入域選擇值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式通訊器，其特征在于，該拖拽部分臨近于該選擇部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的便攜式通訊器，其特征在于，該拖拽部分水平地臨近于該選擇部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式通訊器，其特征在于，該多個輸入域中的每一個包括名稱及與各輸入域相關的值，并且其中，該名稱和與給定輸入域相關聯(lián)的值以偏置的形式被顯示在該用戶界面上。
10.一種用于過程控制系統(tǒng)的便攜式通訊器，該過程控制系統(tǒng)包括耦接于現(xiàn)場設備的控制器，該控制器被配置為與該現(xiàn)場設備通信以控制物理過程參數(shù)或測量過程工廠中的物理過程控制參數(shù)，該便攜式通訊器包括處理器；計算機可讀存儲器，含有在該處理器上可執(zhí)行的計算機可讀指令；觸摸屏；以及軟件應用，被存儲在該計算機可讀存儲器上并且被配置為在該處理器上執(zhí)行以在該觸摸屏上提供用戶界面，該用戶界面包括第一部分，含有多個輸入域，其中，該多個輸入域是可滾動的；以及第二部分，與該第一部分分離，其中，該第二部分被配置為接收來自用戶的、對該第一部分的該多個輸入域中的一個的選擇。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的便攜式通訊器，其特征在于，該第二部分包括對應于該多個輸入域的多個選擇元素。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的便攜式通訊器，其特征在于，該多個選擇元素中的一個是未被阻止的選擇元素，該未被阻止的選擇元素被配置為允許用戶為相應的輸入域選擇值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的便攜式通訊器，其特征在于，該未被阻止的選擇元素被配置為當用戶選擇該未被阻止的選擇元素時，向用戶提供對于該相應的輸入域的多個可能值，并且其中，該未被阻止的選擇元素被配置為接收來自用戶的、對于該相應的輸入域的該多個可能值中的一個的選擇。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的便攜式通訊器，其特征在于，該多個輸入域是通過拖拽機制可滾動的。
15.一種與過程控制系統(tǒng)中的實體互動的方法，該過程控制系統(tǒng)包括耦接于現(xiàn)場設備的控制器，該控制器被配置為與該現(xiàn)場設備通信以控制物理過程參數(shù)或測量過程工廠中的物理過程控制參數(shù)，該方法包括在便攜式通訊器的觸摸屏上提供用戶界面，該便攜式通訊器包括處理器以及含有可在該處理器上執(zhí)行以提供該用戶界面的計算機可讀指令的計算機可讀存儲器，該用戶界面包括第一部分，含有多個輸入域，其中，該多個輸入域是可滾動的；以及第二部分，與該第一部分分離，其中，該第二部分被配置為接收來自用戶的、對該多個輸入域中的一個的值的選擇；通過該用戶界面接收對該多個輸入域中的一個的值的選擇；基于接收到的選擇，通過該便攜式通訊器發(fā)起與該現(xiàn)場設備的通信，以配置或測量與該多個輸入域的該個相關聯(lián)的、該現(xiàn)場設備的多個參數(shù)中的一個。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，該便攜式通訊器是從一個組中選擇的通用移動通信設備，該組包括智能電話、個人數(shù)字助理(PDA)和口袋個人電腦(PC)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，該多個輸入域是通過拖拽機制可滾動的。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括阻止用戶為該多個輸入域中被阻止的一個選擇值。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括通過可視指示向用戶指示該多個輸入域中的哪一個是該多個輸入域中被阻止的那個。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，發(fā)起與該現(xiàn)場設備的通信包括通過無線方式并且不與所述控制器通信地發(fā)起與該現(xiàn)場設備的通信。
21.一種過程控制系統(tǒng)，包括現(xiàn)場設備；控制器，耦接于該現(xiàn)場設備，該控制器被配置為與該現(xiàn)場設備通信以控制物理過程參數(shù)或測量過程工廠中的物理過程控制參數(shù)；以及便攜式通訊器，耦接于該現(xiàn)場設備，該便攜式通訊器包括處理器；計算機可讀存儲器，含有在該處理器上可執(zhí)行的計算機可讀指令； 觸摸屏；以及軟件應用，被存儲在該計算機可讀存儲器上并且被配置為在該處理器上執(zhí)行以在該觸摸屏上提供用戶界面，該用戶界面包括第一部分，含有多個輸入域，其中，該多個輸入域是可滾動的；以及第二部分，與該第一部分分離，其中，該第二部分被配置為接收來自用戶的、對該第一部分的該多個輸入域中的一個的選擇。
全文摘要
用于過程控制系統(tǒng)的便攜式通訊器。該便攜式通訊器包括被配置為接收來自用戶的輸入的觸摸屏。該觸摸屏能夠包括將滾動功能和選擇功能分離的用戶界面。在一個實施方式中，該用戶界面包括第一部分以及與該第一部分分離的第二部分。該用戶界面的該第一部分含有與現(xiàn)場設備的多個參數(shù)相關的多個輸入域。該第一部分允許用戶滾過該多個輸入域(例如通過拖拽機制)，該第二部分允許用戶為該第一部分的該多個輸入域中的至少一個來選擇值。
文檔編號G06F3/048GK102239451SQ200980148854
公開日2011年11月9日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者K·W·瓊克 申請人:費希爾控制國際公司