[發(fā)明專利]用于參數(shù)化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的方法和對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310365395.0
• 申請(qǐng)日: 2013-08-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103631175A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.格丁;G.施特廷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 克洛納測(cè)量技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/042
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/042;G05B23/02;G05B19/04
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 湯春龍;劉春元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于參數(shù)化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的方法，其中該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的至少一個(gè)參數(shù)值是可設(shè)定的并且該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備具有至少一個(gè)接口。此外，本發(fā)明還涉及對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以及用于利用參數(shù)化單元參數(shù)化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的對(duì)應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備例如被用作用于監(jiān)控過(guò)程量的測(cè)量設(shè)備以及被用作用于影響這些過(guò)程的執(zhí)行器（Aktor）。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備彼此之間的通信和例如現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和上一級(jí)控制室(Leitwarte)之間的通信大多數(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線并且在使用標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議(例如，HART或通過(guò)4mA……20mA的電流信號(hào))的情況下實(shí)現(xiàn)。此外有時(shí)規(guī)定，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備具有自己的顯示單元，該顯示單元允許在現(xiàn)場(chǎng)(vor?Ort)示出例如測(cè)量值。

為了盡可能良好地匹配過(guò)程或使用條件來(lái)使用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，可經(jīng)常設(shè)定或預(yù)定大量的參數(shù)值。在制造現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備時(shí)或在第一次投入運(yùn)行時(shí)經(jīng)常為此設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)值。在此，根據(jù)參數(shù)的意義或根據(jù)應(yīng)用的類(lèi)型，可能的是，一些參數(shù)不是可變的或者在通過(guò)安全密鑰的開(kāi)啟(Freigabe)之后才是可變的。

尤其是在安全關(guān)鍵領(lǐng)域中應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備時(shí)，必須保證正確地設(shè)定參數(shù)值。在相應(yīng)的安全性要求的情況下，該規(guī)定(Vorgaben)也可能是關(guān)系重大的，以便于滿足尤其在過(guò)程自動(dòng)化中重要的SIL標(biāo)準(zhǔn)(SIL=安全完整性水平)。

在這個(gè)上下文中，例如公開(kāi)文獻(xiàn)DE?102004055971描述了用于參數(shù)化設(shè)備的方法。在此，將參數(shù)值至少一次從設(shè)備回讀到參數(shù)化單元用于控制。

然而，問(wèn)題存在于，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和參數(shù)化單元之間的通信，有可能使用不安全的控制路徑或控制信道，它們可能使所傳輸數(shù)據(jù)失真。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明所基于的任務(wù)是，給出用于參數(shù)化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的方法-和對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以及對(duì)應(yīng)參數(shù)化系統(tǒng)，該方法允許經(jīng)由可能不安全的數(shù)據(jù)連接安全遞送參數(shù)值。

根據(jù)本發(fā)明的方法(其中解決了先前推導(dǎo)并且指出的任務(wù))首先并主要通過(guò)下面步驟來(lái)表征。

確定至少一個(gè)控制值，這些控制值與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的至少一個(gè)參數(shù)值相關(guān)。在此，該控制值還可理解為校驗(yàn)值、校驗(yàn)和或“檢查和”并且如果必要的話，能夠?qū)?yīng)地確定該控制值。在此，可以例如通過(guò)如下方式來(lái)確定控制值：通過(guò)可預(yù)定公式計(jì)算控制值，也就是說(shuō)，在預(yù)定的公式中放入具有其數(shù)值的參數(shù)值或多個(gè)參數(shù)值(如果必要的話)，或者-備選地-通過(guò)參數(shù)值從可預(yù)定的數(shù)值表且尤其是在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中適當(dāng)儲(chǔ)存的數(shù)值表取出控制值。如果使用多個(gè)參數(shù)值，則優(yōu)選為多維表。在附加的擴(kuò)展方案中，通過(guò)公式的計(jì)算以及使用來(lái)自表的所儲(chǔ)存數(shù)據(jù)彼此組合。控制值的確定尤其是在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中以及通過(guò)該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)。

在該方法的接下來(lái)的步驟中，產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的至少一個(gè)輸出信號(hào)，其中該至少一個(gè)輸出信號(hào)至少與所確定控制值相關(guān)。該至少一個(gè)所產(chǎn)生輸出信號(hào)作為電流信號(hào)經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的接口輸出，該接口對(duì)應(yīng)地設(shè)計(jì)用于輸出電流信號(hào)。該接口例如是到電流回路的入口(Zugang)。

在根據(jù)本發(fā)明的方法中，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的至少一個(gè)參數(shù)值或備選地現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的多個(gè)參數(shù)值轉(zhuǎn)化成控制值或者編碼成（verschluesseln）控制值。該控制值(有可能連同其他數(shù)據(jù)或值等等)傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的輸出信號(hào)中并且作為電流信號(hào)輸出。相反地，因此，電流信號(hào)(例如其幅度或其頻率等等)承載控制值，使得能夠從所測(cè)量電流信號(hào)中推導(dǎo)出該控制值。這開(kāi)辟了這樣的可能性：經(jīng)由電流輸出端更安全地向外傳遞這些參數(shù)值。在此，如下尤其是優(yōu)點(diǎn)：用于量取(Abgriff)信號(hào)的電流測(cè)量設(shè)備是足夠的。

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是測(cè)量設(shè)備的情況，擴(kuò)展方案中規(guī)定，取決于測(cè)量值產(chǎn)生至少一個(gè)控制值和/或至少一個(gè)輸出信號(hào)。在此，在擴(kuò)展方案中，該測(cè)量值是當(dāng)前測(cè)量值，在備選擴(kuò)展方案中是參數(shù)化之前測(cè)量的值并且在另外的擴(kuò)展方案中是模擬測(cè)量值。在此，尤其使用這樣的測(cè)量值：其在輸出信號(hào)的接收器側(cè)也是已知的，或者測(cè)量值根據(jù)在接收器側(cè)已知的規(guī)則來(lái)選擇。

在擴(kuò)展方案中，基于至少一個(gè)控制值產(chǎn)生至少兩個(gè)輸出信號(hào)，所述至少兩個(gè)輸出信號(hào)優(yōu)選彼此不相同。在此，這些輸出信號(hào)可以分別與相同控制值相關(guān)或與控制值的相同組相關(guān)。在此，為了產(chǎn)生輸出信號(hào)，使用可預(yù)定的變體方案，通過(guò)該變體方案在接收側(cè)推斷控制值。在此，至少兩個(gè)輸出信號(hào)作為電流信號(hào)輸出。在這個(gè)擴(kuò)展方案中，通過(guò)實(shí)現(xiàn)多重輸出來(lái)提高輸出安全性和接收正確數(shù)據(jù)的安全性。