[發明專利]無線控制設備中的調度功能

有效

• 申請號: 201310063200.7
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103294020B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: K·K·詹森;M·S·潘瑟;T·W·基爾納
• 申請（專利權）人: 費希爾控制國際公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 曹雯

技術領域

本發明概括而言涉及過程工廠安全系統并且更具體而言涉及現場設備中的調度動作。

背景技術

在諸如化工、石油和其他過程中使用的過程控制系統一般包括經由模擬、數字或組合的模擬/數字總線可通信地耦接到至少一個主機工作站以及到一個或多個過程控制和儀器設備的一個或多個集中式或分散式過程控制器。現場設備如閥、閥定位器、開關、發射器和傳感器(例如溫度傳感器、壓強傳感器或流速傳感器)執行該過程中的各種功能，如開啟或關閉閥或者測量過程參數。過程控制器(經由通信總線)接收用于指示由現場設備進行的或者與現場設備相關聯的過程測量或過程變量的信號，基于接收到的信息實現控制例程并且生成控制信號，該控制信號通過一個或多個總線發送給該現場設備以控制該過程的操作。典型地使得來自現場設備和控制器的信息對于由主機工作站執行的一個或多個應用可用，以使得操作員能夠執行關于該過程的希望的功能，如查看該過程的當前狀態、修改該過程的操作等等。

用于執行一個或多個過程控制功能的“智能”現場設備在過程控制工業中已經變得盛行。除了執行該過程之中的主要功能(例如監控溫度或者控制閥位置)之外，每個智能現場設備包括存儲器和微處理器。該存儲器存儲涉及該設備的數據，并且該微處理器與控制器和/或其他設備進行通信并且/或者執行次要任務，如自校準、識別、診斷等等。已經開發了大量標準的、開放的、數字的或者組合的數字和模擬通信協議(如尋址遠程傳感器數據公路FOUNDATION^TMFieldbus、Device-和控制器區域網絡(CAN)協議)，以使得由不同制造商制造的智能現場設備能夠在執行一個或多個過程控制功能時彼此通信。具體而言，無線格型網絡，如和國際自動化協會(ISA)100.11a標準網絡在過程控制中已經變得日益盛行。

在操作期間，主機通常向現場設備發送命令以便開始該現場設備中的動作(如開啟或關閉閥)。為了執行該動作，現場設備因此需要首先接收并且處理來自該主機的信號。在無線通信系統中，在接收并且正確地解碼信號之后，現場設備通常將“確認”發送回主機，通知主機該信號已被正確地接收。通常每當現場設備需要執行動作時，發生該現場設備與主機之間的這種通信交換。例如，如果希望開啟閥并且隨后在特定時間段之后關閉該閥，則主機將需要向閥定位器發送信號以開始開啟動作，接收來自閥定位器的用于確認已經正確地接收到用于開始開啟動作的信號的確認，向閥定位器發送信號以開始關閉動作，并且接收來自閥定位器的用于確認已經正確地接收了用于開始關閉動作的信號的確認。

由于與典型的通信系統相關聯的固有的延時(例如設備接收并且處理來自主機的信號所花費的時間量)，為了控制設備執行動作而需要發生的通信交換限制了可以由該設備執行該動作的速度(例如當需要快速連續地執行大量動作時)。在無線通信系統中通信延時問題特別重要，因為當與經由有線連接接收類似命令相比時，通常現場設備花費更長時間來經由無線通信鏈路接收并且處理所接收的信號。此外，典型地由基于電池的功率模塊對無線過程控制系統中的現場設備進行供電，以免限制設備在工廠環境中的放置。因此限制現場設備與無線控制網絡中的主機之間的通信交換以便節省現場設備處的功率并且從而允許由電池模塊有效地對該設備供電更長時間(例如數年)是非常有益的。

發明內容

根據一個實施方式，一種在過程控制系統中使用的現場設備包括處理器和計算機可讀存儲器，該計算機可讀存儲器具有可在該處理器上執行的計算機可讀指令。該現場設備還包括調度模塊，該調度模塊存儲在該存儲器中并且當該調度模塊在該處理器上執行時被配置為：接收時間輸入，其中該時間輸入指定用于執行所調度的動作或所調度的動作序列的所調度的時間，并且接收動作輸入，其中該動作輸入指定所調度的動作或所調度的動作序列。該調度模塊還被配置為：在所調度的時間，自動地開始所調度的動作或所調度的動作序列。該調度模塊還被配置為使得向可通信地耦接到該現場設備的第一主機發送開始狀態并且/或者使得該開始狀態被存儲在該現場設備的本地存儲器中。該開始狀態指示已經開始了該動作或動作序列。

根據一個或多個方面，該調度模塊還被配置為：使得向該第一主機發送完成狀態并且/或者使得該完成狀態被存儲在該本地存儲器中。在一個方面，該完成狀態指示已經完成了該動作或動作序列。在另一個方面，該完成狀態指示已經成功地完成了該動作或動作序列或者未成功完成該動作或動作序列。該調度模塊可以被配置為基于從該現場設備接收的反饋信息來確定該完成狀態。