CN102272685A - 在现场装置和/或控制中心之间上传和/或下载参数调整方案时用于传递参数数据的方法 - Google Patents

在现场装置和/或控制中心之间上传和/或下载参数调整方案时用于传递参数数据的方法 Download PDF

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CN102272685A CN2009801533176A CN200980153317A CN102272685A CN 102272685 A CN102272685 A CN 102272685A CN 2009801533176 A CN2009801533176 A CN 2009801533176A CN 200980153317 A CN200980153317 A CN 200980153317A CN 102272685 A CN102272685 A CN 102272685A
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Abstract

本发明涉及一种在现场装置和/或控制中心之间上传和/或下载参数调整方案时用于减少所要传递的参数数据的方法，其中，参数数据包括：关于现场装置的运行状态的信息和/或关于利用现场装置检测的过程变量的信息和/或现场装置的识别数据，测定在重置步骤之后或者在所述现场装置起动时存在的数据作为标准-参数数据，其中，给每个参数存储有表示参数是否与标准-参数数据发生偏差的修改信息，其中，仅传递这样的参数数据，对于所述参数数据而言，通过修改信息测定与标准-参数数据的偏差。

Description

在现场装置和/或控制中心之间上传和/或下载参数调整方案时用于传递参数数据的方法
技术领域
本发明涉及一种依据权利要求1的前序部分的、用于在现场装置和/或控制中心之间上传和/或下载参数调整方案时传递参数数据的方法。
背景技术
在自动化技术中当今使用如下的现场装置，所述现场装置用于检测和/或影响过程变量。用于检测过程变量的这样的现场装置的示例有：料位测量装置、质量流量计、压力计、温度计等，这些现场装置检测相应的过程变量—料位、质量流量、压力或温度。用于影响过程变量的现场装置的示例是所谓的执行机构，所述执行机构例如作为阀门来控制管路分段中液体的流量，或者作为泵控制容器中介质的料位。
现场装置通过相应的通信连接件、一般通过数据总线与过程控制中心连接，该过程控制中心控制整个流程，或者实现对各个现场装置的操纵、参数化或配置的直接干预。通过直接干预，可以在现场装置处使调整方案(例如：参数)发生变化，或调用特定的诊断功能。除了通过过程控制中心的干预，也可以实现暂时的干预，例如通过可携带的手动操纵装置(手持件)、可携带的计算机或手机来干预。
为了实现由过程控制中心操纵不同的现场装置，对于过程控制中心而言，现场装置的功能性必须是已知的。现场装置的功能性一般借助装置描述而得到描述。为此，提供特定的标准化的装置描述语言；示例有：CAN-EDS(控制局域网络-电子数据表(Control Aria Network-Electronic Data Sheet))、Hart-DDL(远距离总线寻址传感器-装置描述语言(Hart-Device Description Language))、FF-DDL(现场总线基金会-装置描述语言(Fieidbus Foundation-Device DescriptionLanguage))、Profibus-GSD(过程现场总线-装置主数据(Profibus-
Figure BPA00001392242900021
))、Profibus-EDD(过程现场总线-电子装置描述(Profibus-Electronic Device Description))。由过程控制中心，大多通过图形操纵界面来进行对现场装置的操纵，所述图形操纵界面使得起动、维护、数据备份、问题解决和装置程序设计变得容易。
不同过程变量的测量值在过程控制中心中被加以评估或监测，并且相应的执行机构得到控制。
现场装置与过程控制中心之间的数据传递有线或无线地按照用于现场总线的已知的国际标准(例如：Hart、Foundation Fieldbus、Profibus、CAN等)来进行，或者对于远距离布置的设备部件通过公共的通信网络来进行。
在分散在多个场所和/或包括大量现场装置的、由过程控制中心控制的过程中，要传递的数据量可能导致数据总线系统的过载，或者太长时间要求使用公共网络。
发明内容
因此，本发明的任务在于，给出在分布式过程自动化系统中用于更有效传递参数数据的方法。
该任务依据相关的方法通过权利要求1的特征得以解决。在从属方法权利要求中，示出有利的构造方案和改进方案。
本发明的主要设想在于，将当前的参数数据与所存储的标准-参数数据加以比较，并且在不同时，将所配属的修改信息I设定为“真”。在现场装置与控制中心之间的传递过程中，只传递这样的参数数据，对于这样的参数数据而言，通过修改信息I显示出与标准-参数数据的偏差。过程数据包括关于现场装置运行状态的信息和/或关于利用现场装置检测到的过程变量的信息和/或各现场装置的识别数据。在此，现场装置这一概念也可以理解为用于影响过程变量的执行机构。
在本发明的改进方案中，以如下方式实现对参数数据更有效的传递，其中，在将参数数据从控制中心下载到现场装置之前，通过现场装置的重置步骤，在现场装置中载入标准-参数数据。
对所要传递的过程数据进行附加减少的方案以有利的方式这样进行，即，对在之前的传递过程中所传送的参数数据的状态信息加以检测，并且在所监测的状态信息重新发生变化时，自动地开始传递已变化的参数数据。
在本发明的特别有利的实施方式中，使用者可以影响到对于评估过程数据和/或对于执行传递减少的参数数据的规则。
在本发明的有利的实施方案中，用以触发数据传递的预先规定的条件作为规则，例如包括：确定的时间段和/或预先规定的时间。此外，规则也可以包括确定的事件的出现，例如达到和/或超出预先规定的阙值或警报标准。由此，减少数据传递的量进而还减少数据量。
通过减少要传递的数据量或更有效的传递，特别地降低了使用电话网络(固定电话网络或无线电网络)的成本。
在本方法的有利的改进方案中，所有对于现场装置可行的可由使用者影响的规则，被存储在各个属于现场装置的装置描述数据库里。在此，装置描述数据库描述了所属现场装置的功能性，并且也包括例如关于过程变量的数据，该数据可以利用现场装置测定和/或受到影响，并且作为静态数据另外由现场装置传递到过程控制中心处。借助识别数据，为现场装置配属其各个装置描述数据库。
在现场装置与过程控制中心之间的数据传递通过当地的数据总线和/或远程连接来进行。
在本发明的特别有利的实施方式中，在现场装置与过程控制中心之间应用因特网作为通信平台。
在另一本发明的实施方式中，现场装置与过程控制中心之间的数据传递是单向的，其中，如果数据需要从过程控制中心传递到现场装置处，则实施双向的通信。
所述措施对于如下场所是特别重要的，例如在偏僻的大仓库中，现场装置在此为了节约能源通常是关掉的，并且仅在存在预先规定的条件时被激活，例如经过确定的时间段或到确定的时间被激活。现场装置在激活后测定过程数据，所述过程数据接下来被加以评估、存储，并且被传递到过程控制中心。接下来，现场装置在预先规定的时间段内保持激活，并且在经过该时间段后，被再次关掉。过程控制中心在该时间段内在得到过程数据后检查：是否有新的数据—例如用于数据传递触发的发生过变化的条件必须传递到现场装置处。如果没有这样的新的数据从过程控制中心传递到现场装置处，现场装置在该预先规定的时间段后自行再次关掉。
为了执行依据本发明的方法，设置有调节/评估单元，其中，调节/评估单元读取参数数据的修改信息I，并且在存储单元中存储参数数据的状态，其中，存储单元可以是调节/评估单元的一部分，并且其中，调节/评估单元由修改信息I中的变化而形成要传递的参数数据，并且借助相应的通信装置传递到过程控制中心。为了通过操纵人员输入可预先规定的条件，在有利的实施方式中，设置有相应的例如布置于过程控制中心内的操纵和显示单元。
此外，调节/评估单元也可以是现场装置的集成式组件。
附图说明
本发明的主题的其它细节、特征和优点由利用附图进行的下列说明来给出，其中，示出本发明的优选实施例。为了更好地概览以及为了简化，在其构造和/或功能方面彼此相应的元件，在附图中示出的本发明的实施例中被设有相同的附图标记。其中：
图1示出分布式过程自动化设备的示意图；
图2示出分布式过程自动化设备的示意图。
具体实施方式
在图1中示出依据本发明的过程自动化系统1，该过程自动化系统1由控制中心4和第一过程2的容器及第二过程3的容器中的大量的现场装置5构成。各个现场装置5彼此互相通信，并且通过现场总线15和/或二线制连接线路14与控制中心4通信。在控制中心4中集成有调节及评估单元16，该调节及评估单元16执行对自动化过程的控制、对各个现场装置5的测量值或调整值的评估和/或对现场装置5的信息I和测量值Mx的分析和诊断。过程参量G或步骤参量是仅在状态发生变化时出现并且因此与行程相关的物理参量。测量值和调整值是过程2、3的状态参量的值或过程参量G的值，所述数值由现场装置5的传感器11或执行机构12来测定。
在图1中，在第一过程2中例如装入两个料位测量装置6、极限位置测量装置7和分析测量装置8。在第一过程2与第二过程3的容器之间集成有流量测量装置9，流量测量装置9对过程2、3的两个容器之间的物料的传送情况进行测定。第一过程2的现场装置5通过数字现场总线15(例如Profibus PA或Fieldbus)而彼此互相通信和/或与控制中心4通信。类似于通过数字现场总线15的线路连接的通信，通信也可以按照公知的标准通过相应的无线通信单元(例如ZigBee、WLan、Bluetooth)来进行。但是，这一点在由图1示出的实施例中没有详尽地表达。
在第二过程3中，例如作为现场装置5集成有压力测量装置10、温度测量装置17以及用于控制阀门的调整机构13，这些现场装置5通过二线制连接线路14与控制中心14或彼此互相进行通信。通过二线制连接线路14进行的通信例如按照HART-标准来进行，HART-标准将数字化的高频信号作为另外的信息载体调制到4-20mA的模拟电流信号上。
如由图1中所见，所示的过程自动化系统1分散在带有第一容器2和第二容器3的两个场所。在各个场所处，进行如下子过程，所述子过程是跨场所的过程的一部分，例如仓库监测过程或仓库优化过程或产品监测过程或产品优化过程。这些子过程可以是操纵过程和/或显示过程、和/或控制过程、和/或调节过程、和/或通信过程、和/或存储过程、和/或用于测量的过程、和/或用于测定过程变量的过程、和/或影响过程变量的过程。
在图1中示出了控制中心4，其具有至少一个微处理器、用于数据传递和/或参数传递的现场总线15。
在所示出的实施例中，虽然所有的调节/评估单元16均实施为独立的装置，但是基本上可行的是，调节/评估单元16就是现场装置5的一部分。这一点也适用于与控制中心4数据交换的所示现场总线15。
经常有这样的需要，现场装置5的参数调整方案被备份或者保存在控制中心4(例如电脑、笔记本电脑或PDA)中。一方面，希望在例如由于故障而更换装置时，参数P再次以简单的方式加载到新的现场装置中。另一方面，希望在相同的应用时，将参数数据设置复制到其它的现场装置5。一般来讲，上传和下载需要非常多的时间。原因在于，要将现场装置5的所有参数的值加载到控制中心4或反过来进行加载。该方法没有顾及到当前的参数P是否被过程自动化设备1的操纵人员改变。
一种缩短传递时间的已经应用的可行性方案在于，只传递参数数据P的在DD文件或DTM文件的生成期间所要创建的子集。于是，在上传和下载时只考虑“最重要的”参数。在此，“不重要的”参数P的参数数据P的变化不被顾及到，并且不载入控制中心4或者PC，也不从控制中心4或者PC加载，并且因此遗失。
在这里，构思在于，将上传和下载与事实建立联系，参数状态在现场装置5的重置步骤之后被加以限定。
在现场装置1中，为每个参数P附有作为状态值的修改信息I。该状态值用于使与标准-参数数据Ps相偏差的参数数据P得到识别。如果过程自动化设备的操纵人员改变参数P，设置修改信息I例如设定为“真”。在将参数数据P上传到控制中心4中时，仅传递参数数据Pg。因此，仅与标准-参数数据Ps相偏差的参数数据由现场装置5加载到控制中心4中。
将参数数据P放入控制中心4中的传递时间由此取决于变化后的参数数据Pg的数目。在最佳情况下，没有需要传递的参数数据P，而最糟糕的情况下，所有参数数据P都要传递。通过按需要设定的传递方案的依据本发明的构造方案，丢掉了没有变化的参数数据。在将数据下载到现场装置4时，在现场装置4中首先执行参数P的重置步骤。由此确保未包含在下载的数据参数设置P中的参数P被设定为其正确的初始值。
在重置步骤之后的参数P的状态通过装置软件的程序化而在软件版本寿命内被加以固定，并且于是也可以在现场装置5和/或控制中心4的装置驱动器中执行。因此，在离线参数化之后，仅还须存储发生过离线变化的参数P。
在图2中，示出与控制中心4通过二线制线路14进行通信的现场装置5。为了将右边的料位测量装置6r的参数P复制到左边的料位测量装置6l中，发生过变化的参数数据Pg读入到控制中心4的调节/评估单元16中。该发生过变化的参数数据Pg在右边的料位测量装置6r中以如下方式产生，即，对应于当前的参数数据P，检测修改信息I，并且只传递那些其中包含状态“真”的修改信息I的数据设置。这些修改信息I对应于所有发生过变化的参数Pg包含状态“真”，发生过变化的参数Pg的参数数据与标准-参数数据Ps不一致。因此，只有发生过变化的参数数据Pg从右边的料位测量装置6r传递到控制中心4。当将发生过变化的参数数据Pg发送到左边的料位测量装置6l之前，控制中心4中的调节/评估单元16在左边的料位测量装置6l中产生了重置步骤或者说复位，从而当前的参数P由所存储的标准-参数数据Ps覆盖。在左边的料位测量装置6l被重置到标准-参数数据Ps后，经修改的参数数据被从控制中心4中的调节/评估单元16传递到左边的料位测量装置6l。
附图标记列表
  1   过程自动化系统
  2   第一过程/第一容器
  3   第二过程/第二容器
  4   控制中心
  5   现场装置
  6   料位测量装置
  7   极限位置测量装置
  8   分析测量装置
  9   流量测量装置
  10   压力测量装置
  11   传感器
  12   执行机构
  13   调整机构
  14   二线制连接线路
  15   数字现场总线、现场总线
  16   调节/评估单元
  17   温度测量装置
  P   参数、参数数据
  Pg   发生过变化的参数、发生过变化的参数数据
  Ps   标准-参数数据
  I   修改信息
  G   过程参量
  Z   状态参量

Claims (8)

1.在现场装置(5)和/或控制中心(4)之间上传和/或下载参数调整方案时用于传递参数数据(P)的方法，其中，参数数据(P)包括：关于所述现场装置(5)的运行状态的信息和/或关于利用所述现场装置(P)所检测的过程参量(G)的信息和/或所述现场装置(5)的识别数据，
其中，测定在重置步骤之后或者在所述现场装置(5)起动时存在的参数数据(P)作为标准-参数数据(Ps)，
其中，给每个参数(P)存储有修改信息(I)，该修改信息(I)表示这个参数(P)是否与所述标准-参数数据(Ps)发生偏差，
其中，仅传递这样的参数数据(P)，对于所述参数数据(P)而言，通过所述修改信息(I)测定与所述标准-参数数据(Ps)的偏差。
2.按照权利要求1所述的方法，
其中，在参数(P)发生变化的情况下，参数(P)的修改信息(I)被设定为“真”。
3.按照权利要求1或2所述的方法，
其中，在将参数数据(P)从所述控制中心(4)下载到所述现场装置(5)中之前，通过所述现场装置(5)的重置步骤，在所述现场装置(5)中加载标准-参数数据(Ps)。
4.按照权利要求1或2所述的方法，
其中，在将所述现场装置(5)的参数数据(P)上传到所述控制中心(4)中之前，测定各个参数数据(P)的修改信息(I)，并且仅传递发生过变化的参数数据(Pg)。
5.按照权利要求1或2所述的方法，
其中，标准-参数数据(Ps)存储在装置驱动器中。
6.按照权利要求5所述的方法，
其中，监测在之前的传递中所传输的参数数据(P)的修改信息(I)，并且在这个所监测的修改信息(I)重新发生变化时，自动地开始传递发生过变化的参数数据(Pg)。
7.按照前述权利要求中的至少一项所述的方法，
其中，在测定和/或传递发生过变化的参数数据(Pg)之前，比较所述控制中心(4)和所述现场装置(5)中的标准-参数数据(Ps)。
8.按照权利要求7所述的方法，
其中，通过比较版本识别号来执行对所述标准-参数数据(Ps)的比较。
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C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20111207