CN203324713U - 通过过程控制设备显示信息的装置 - Google Patents
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Abstract
本文中公开了通过过程控制设备显示信息的装置。本文所公开的示例装置包括第一传感器,其用于获取与工业过程相关的第一信息;处理器,其与控制器相通信,所述处理器将所述第一信息通信给所述控制器并且从所述控制器中接收第二信息,所述第二信息包括基于所述第一信息计算的过程参数的值;以及显示器,其用来显示所述第二信息。
Description
技术领域
本实用新型通常涉及过程控制设备并且,更特别地,涉及通过过程控制设备来显示信息的装置。
背景技术
通常,过程控制系统中的输出设备(例如温度计、压力表、浓度计、液位计、流量计、蒸汽感应器、阀门定位器等)被用于监控和/或控制工业过程。输出设备通常包括一个或多个传感器,以便获取与过程相关的信息。该信息典型地被传输至控制器。可以通过控制器分析由输出设备所获取的信息并且用于控制输入设备(例如阀门、泵、风扇、加热器、冷却器、搅拌机等)来控制过程。
实用新型内容
本文所公开的示例装置的目的是使输出设备能够显示与多个过程控制设备、过程条件、工业过程的部分等相关的信息。
在此所公开的一种示例装置包括用来获取与工业过程相关的第一信息的第一传感器。示例装置也包括与控制器通信的处理器。该处理器将第一信息通信给控制器并且从控制器中接收第二信息。第二信息包括基于第一信息计算的过程参数值。该示例装置也包括用于显示第二信息的显示器。
在一个实施例中,所述示例装置还包括第一端口,所述处理器通过所述第一端口与控制器通信。
在一个实施例中,所述示例装置还包括第二端口,所述处理器通过所述第二端口与便携式现场设备通信,其中,所述显示器用于显示第三信息,所述第三信息由所述处理器从所述便携式现场设备接收。
在一个实施例中,所述显示器邻近所述第二信息地显示所述第一信息。
在一个实施例中,控制器、控制设备、和/或便携式现场设备发送命令给数据管理器,以便显示通过传感器获得的信息诸如,例如,液体压力差、液体静态压力、和/或液体温度。结果,通过显示器显示压力差、静态压力、和温度,因此,使得处于或靠近示例输出设备的操作者能可视地监测过程。
附图说明
图1示出了可用于实现本文所公的开示例方法的示例过程控制环境。
图2示出了本文所公开的示例输出设备的方块图。
图3是表示本文所公开的示例方法的流程图。
图4是表示本文所公开的另一示例方法的流程图。
图5是可用于执行本文所公开的示例方法和装置的示例处理器平台的方块图。
具体实施方式
本文所公开的示例装置和方法包括输出设备,该输出设备包括传感器和显示器。输出设备可以通信地耦接至控制器和/或便携式现场设备。在一些示例中,控制器通过网络(例如因特网)通信地耦接至控制设备。输出设备通过传感器获取第一信息。第一信息与工业过程相关。例如,第一信息可以包括液体的压力差、液体的静态压力、液体的温度等。示例输出设备将第一信息传输到控制器、控制设备和/或便携式现场设备。在一些示例中,输出设备从控制器、控制设备、和/或便携式现场设备接收第二信息,并且通过显示器显示第一信息和/或第二信息。在一些示例中,第二信息包括基于第一信息来计算的值。在一些示例中,第二信息包括通过另一输出设备获取的信息和/或基于其它设备所获取的信息来计算的值。因此,本文所公开的示例装置和方法使输出设备能够显示与多个过程控制设备、过程条件、工业过程的部分等相关的信息。
图1示出了可用于实施本文所公开的示例装置和方法的示例过程控制系统100。该示例过程控制系统100包括过程控制环境102,其包括任意数量的过程控制设备诸如,例如输入设备104和106和/或输出设备108、110和112。在一些示例中,输入设备104和106包括阀门、泵,风扇,加热器,冷却器,搅拌机,和/或其他设备,以及输出设备108、110和112包括温度计,压力表,浓度计,液位计,流量计,蒸汽感应器,阀门定位器,和/或获取、生成、存储、分析、处理、和/或传输信息的其它任意适合设备。在图示示例中,输出设备108、110和112包括传感器114、116和118来获取与工业过程相关的信息(例如,测量过程信息、环境信息、和/或输入设备信息等)。
示例输入设备104和106以及示例输出设备108、110和112通过数据总线(例如,标准异步/同步协议(BSAP),高速可寻址远程传感器协议等)或局域网络(LAN)而通信地耦接至控制器120(例如,DeltaVTM控制器、流量计算机,主机,和/或任何其他控制器)。在一些示例中,输入设备104、106和/或输出设备108、110和112可以无线地通信地耦接至控制器120。
在图示示例中,控制设备122(例如,计算机,主机,手持无线设备,监控系统,和/或任何其它适合的控制设备)通过控制器120通信地耦接至输出设备108、110和112。在图示示例中,控制器120通过网络124(例如,因特网)通信地耦接至控制设备122。在一些示例中,控制设备122直接通信地耦接示例输出设备108、110和112。在一些示例中,控制器120和/或控制设备122生成通知、警报消息,和/或其它信息。
示例控制器120和/或示例控制设备122传输指令到该输入设备104和106以控制过程。在图示示例中,控制器120和/或控制设备122传输指令、命令和/或信息给输出设备108、110和112,和/或接收由输出设备108、110和112所传输的信息。在一些示例中,由控制器120和/或控制设备122所传输给输出设备108、110和112的信息可以包括信息诸如,例如,输入设备信息(例如,泵特性,阀门特性,等),输出设备信息(例如,传感器特性,输出设备位置,输出设备类型,输出设备名称(例如,序列号),衰减信息,过滤信息等)、周围环境信息(例如,温度等),过程流体信息,流路参数和/或特性,过程控制环境位置,过程设施名称和/或位置,通知,报警信息,和/或任何其他信息。.
在一些示例中,控制器120和/或控制设备122分析从输出设备108、110和112接收到的信息。在图示示例中,输出设备108、110和112中的一个或多个输出设备获取信息例如,压力差、静态压力、过程流体温度、和/或其他任意信息。基于该信息,示例控制器120和/或示例控制设备122确定(例如,计算)以下值,诸如流体密度,流体速度,流体粘度,β值,气体膨胀系数,流量系数,行进流速,雷诺数,质量流量,体积流量,能量流量,累计流量等。在其他示例中,输出设备108、110和112获取其他信息和/或控制器120和/或控制设备122确定其它值。
尽管在附图1中示例性地示出一个控制器120和一个控制设备122,但是在不脱离本公开教导的情况下,在示例过程控制系统100中也可以包括一个或多个附加的控制器和/或控制设备。在图示示例中,控制器120位于过程控制环境102中(例如,工作站,控制室,和/或在过程控制环境102的任何其他适合的位置),并且控制设备122位于过程控制环境102之外(例如,另一个过程控制设备,远程工作者的人,在异地设施等)。但是,该控制器120和/或控制设备122可以位于示例过程控制环境102的内部或者外部。
在图示的示例中,一个示例输出设备108通信地耦接便携式现场设备126(例如现场通讯器,笔记本电脑,智能手机等)。在图示示例中,输出设备108通过任意合适的协议(BSAP, 等)而通信地耦接到便携式现场设备126。在一些示例中,便携式现场设备126用于校准示例输出设备108和/或传输信息(输入设备信息(例如,泵特性,阀门特性,等),输出设备信息(例如,传感器特性,输出设备位置,输出设备类型,输出设备名称(例如,序列号),衰减信息,过滤信息等),周围环境信息(例如,温度等),过程流体信息,流路参数和/或特性,过程控制环境位置,过程设施名称和/或位置,通知,报警信息,和/或任何其他信息)给示例输出设备108。在一些示例中,便携式现场设备126接收和存储(例如,通过非易失性存储器)示例输出设备108所传输的信息。
示例输出设备108、110和112获取工业过程的相关信息并且将该信息传输到示例控制器120、示例控制设备122、和/或示例便携式现场设备126。在一些示例中,输出设备108、110和112获取相同过程条件和/或参数的相关信息。在其它示例中,输出设备108、110和112获取不同过程条件和/或参数的相关信息。示例输出设备108、110和112可以位于示例过程控制环境102中的不同位置。
在图示示例中,某些示例输出设备108和110包括显示器128和130而某些输出设备112不包括显示器。如下将更详细描述的,在输出设备108和110的一个或多个示例显示器128和130上显示输出设备108、110和112所获取的信息、来自便携式现场设备126的信息、来自控制器120的信息、来自控制设备122的信息、控制器120和/或控制设备122所确定的值、和/或其它任意适合的信息。
图2是图1示例输出设备108的方块图。在图示示例中,输出设备108包括第一端口202、第二端口204、数据管理器206、数据库208、传感器114以及显示器128,传感器114包括第一传感器210、第二传感器212和第三传感器214。
示例输出设备108通过第一端口202通信地耦接到控制器120和/或控制设备122,并且示例输出设备108通过第二端口204通信地耦接至便携式现场设备126。在一些示例中,操作者手动地将便携式现场设备126通信地耦接至输出设备108(例如,通过连接器)。在其它示例中,便携式现场设备126无线通信地耦接至输出设备108。
示例传感器114、210、212和214获取工业过程相关信息。在一些示例中,传感器114、210、212和214是压力计、温度传感器、电阻温度探测器、和/或其它任意适合传感器。在某些该示例中,传感器114、210、212和214获取信息,诸如流体压力差、流体静态压力、和/或流体温度。
图2的示例数据管理器206分析、处理、组织和/或存储信息。在图示示例中,数据管理器206分析、处理、组织和/或存储通过传感器114、210、212和214所获取的信息和/或从控制器120、控制设备122、和/或便携式现场设备126接收的信息。在一些示例中,基于通过一个或多个示例传感器114、210、212和214所获取的信息,数据管理器206确定传感器114、210、212和214是否正确地工作。如果传感器114、210、212和214没有正确地工作,那么数据管理器206生成通知、警报和/或警告。示例数据管理器206响应其它事件生成其它通知、警报、和/或警告。
在一些示例中,数据管理器206转换从控制器120接收和/或通过传感器114、210、212和214获取的值的单位。在一些示例中,数据管理器206通过在数据库208中产生一个或多个表格、使用其它信息替代数据库208中所存储的信息、标记信息(例如、采用标识符、时间、位置等)、和/或执行其它任意期望动作来组织信息。
示例数据管理器206响应来自便携式现场设备126、控制器120、和/或控制设备122的请求、指令、和/或命令。在一些示例中,便携式现场设备126、控制器120、和/或控制设备122发送命令给数据管理器206,以便传输通过一个或多个传感器114、210、212和214获得的信息。根据命令,数据管理器206传输信息给便携式现场设备126、控制器120、和/或控制设备122。在一些示例中,数据管理器206传输信息给控制器120和/或控制设备122而不需要从本地控制器120和/或控制设备122接收命令(即,自动地)。
示例数据库208可用于存储通过传感器114、210、212和214获得的信息;从便携式现场设备126、控制器120、和/或控制设备122接收的信息;由数据管理器206分析的信息;由数据管理器206产生的信息;和/或任意其它信息。在一些示例中,数据库208从另一部分信息(例如,静态信息诸如,例如,流体特性,输出装置位置,输出装置过滤信息,输出装置衰减信息,传感器的材料信息等)中分离出一部分信息(例如,动态信息诸如,例如,通过传感器114,210,212和214所获得的信息,周围环境条件,基于通过传感器114,210,212和214所获得信息而计算出的值,等)。
通过显示器128可以显示信息,所述信息通为过传感器114、210、212和214获得的信息;从便携式现场设备126、控制器120、和/或控制设备122接收的信息;由数据管理器206处理和/或产生的信息;和/或存储在数据库208中的信息。在一些示例中,显示器128是液晶显示器(LCD)。数据管理器206、控制器120、控制设备122、和/或便携式现场设备126确定何种信息将通过显示器128显示。在图示示例中,控制器120、控制设备122、和/或便携式现场设备126发送命令给数据管理器206,以便显示通过传感器114、210、212和214获得的信息诸如,例如,液体压力差、液体静态压力、和/或液体温度。结果,通过显示器128显示压力差、静态压力、和温度,因此,使得处于或靠近示例输出设备108的操作者能可视地监测过程。在其它示例中,控制器120、控制设备122、和/或便携式现场设备126发送其它命令以显示其它信息。在其它示例中,数据管理器206促使通过传感器114、210、212和214获得的信息被显示,而不需要从控制器120、控制设备122、和/或便携式现场设备126接收命令。
在一些示例中,通过显示器128显示从控制器120、控制设备122、和/或便携式现场设备126接收到的信息。在图示示例中,显示基于从传感器114、210、212和214获得的信息而通过控制器120和/或控制设备122计算的值。在一些示例中,所计算的值显示在从传感器114、210、212和214获得的信息的旁边。因此,输出设备108处或附近的操作者、控制器120处的操作者(例如,处于控制室)、和/或控制设备122处的操作者(例如,位于其它过程控制设备中)可以监测从传感器114、210、212和214获得的信息和/或基于从传感器114、210、212和214获得的信息而通过控制器120和/或控制设备122计算的值。
在一些示例中,通过图2的示例输出设备108的显示器128来显示来自其他输出设备110和112的信息。在图示示例中,输出设备108、110和112所获得的信息被传输到控制器120和/或控制设备122。在某些示例中,控制器120和/或控制设备122通过例如计算过程流体的流速,而分析来自输出设备108、110和112的信息。在一些示例中,控制器120和/或控制设备122传输流速给图2的示例输出设备108,以及输出设备108通过显示器128显示流速。因此,示例输出设备108显示从多个108、110和112中获取和/或衍生出的信息。结果,位于图2的示例输出设备108处或附近的操作者可以通过示例输出设备108的显示器128来监测和/或比较过程控制环境(例如图1的示例过程控制环境102)中多个位置处的过程条件。在一些示例中,输出设备108显示从不包括显示器的输出设备诸如图1中的示例输出设备112中获取的信息。
尽管图2中已经示出了示例输出设备108,但是图2中所图示的一个或多个元件、过程和/或设备可以组合、分割、重组、省略、消除和/或其它任意方式实现。此外示例第一端口202、第二端口204、数据管理器206、包括第一传感器210,第二传感器212和第三传感器214的传感器114、数据库208、现场设备128、和/或更一般地,图2的示例输出显示设备108也可以由硬件,软件,固件和/或硬件,软件和/或固件的任意组合实施。因此,举例来说,示例的第一端口202、第二端口204、数据管理器206、包括第一传感器210、第二传感器212和第三传感器214的传感器114、数据库208、现场设备128、和/或,更一般地,图2的示例输出装置108可以由一个或多个电路、可编程处理器、ASIC、PLD和/或FPLD等来实施。当该专利的任意装置或系统权利要求被认为是覆盖纯软件和/或固件实施方式时,至少一个示例第一端口202、第二端口204、数据管理器206、包括第一传感器210,第二传感器212和第三传感器214的传感器114、数据库208、现场设备128、和/或示例输出装置108在此明确定义以包括有形的计算机可读介质,诸如存储器,CD,DVD,蓝光等存储的软件和/或固件。再者,图2的示例输出设备108可包括一个或多个元件、过程和/或设备,以增加或者代替图2中所示的那些,和/或可包括任何或所有的所示元件,过程和设备中的一个以上。
图3和4中示出了可以通过示例第一端口202、第二端口204、数据管理器206、包括第一传感器210,第二传感器212和第三传感器214的传感器114、数据库208、现场设备128、和/或,更一般地,图2的示例输出装置108而实现的示例过程或方法的流程表示。在这些示例中,示例方法可以包括用于处理器执行的程序,该处理器诸如在如下结合附图5所讨论的示例过程平台500。程序可以具体为存储在有形计算机可读存储介质中的软件,该有形计算机可读存储介质诸如光盘只读存储器(“CD-ROM”),软盘,硬盘驱动器,DVD,蓝光光盘,或者与处理器512相关联的存储器,但是整个程序和/或部分程序可以替代地由处理器512之外的设备执行和/或具体化为固件或专用硬件。而且,尽管示例程序参照图3和4中所示流程进行描述,但是也可以替代使用实现示例输出设备108的其很多它方式。例如,块的执行顺序可以变化、和/或某些块可以改变、消除、或组合。
如上文所述,图3和/或4的示例性方法或操作使用存储在有形的计算机可读存储介质中的编码指令(例如,计算机可读指令)来实现,该有形的计算机可读存储介质诸如硬盘驱动器,闪速存储器,只读存储器(“ROM”),CD,DVD,高速缓存,随机存取存储器(“RAM”)和/或其它任意存储媒介,其中,信息存储任意持续时间(例如,用于更长时间,永久,简要情况,用于暂时缓冲,和/或用于信息的高速缓存)。如本文中所使用的,明确定义术语有形的计算机可读介质以包括任意类型计算机可读存储并排除传播信号。附加的或替代的,图3和/或4的示例过程可以使用存储在非瞬时性计算机可读存储介质中的编码指令(例如,计算机可读指令)来实现,非瞬时性计算机可读存储介质诸如硬盘驱动器,闪速存储器,只读存储器,光盘,数字通用盘,高速缓存,随机存取存储器和/或其它任意存储媒介,其中,信息存储任意持续时间(例如,用于更长时间,永久,简要情况,用于暂时缓冲,和/或用于信息的高速缓存)。如本文中所使用的,明确定义术语非瞬时计算机可读介质可以包括任意类型计算机可读存储并排除传播信号。
图3的示例方法300通过输出设备108的传感器获取工业过程相关的第一信息而在块302中开始。在图示示例中,传感器114、210、212和214确定压力差、静态压力、和/或流过流体流路的流体温度。在块304中,输出设备108的数据管理器206发送第一信息给控制器120。输出设备108和控制器120可以通过任意适合的协议诸如BSAP,等而通信地耦接。
在块306中,数据管理器206从控制器120接收第二信息。在某些示例中,第二信息是基于第一信息而计算的过程参数值。在图示示例中,基于第一信息,控制器120确定(例如计算)诸如流体密度、流体速度、流体粘度、β值、气体膨胀系数、流量系数、行进流速、雷诺数、质量流率、体积流率、能量流率、累计流量等的值。在一些示例中,第二信息是通过其它输出设备110和112而发给控制器120的信息和/或基于通过其它输出设备110和112所获取的信息而计算的值。
在一些实施例中,第二信息包括诸如,例如,输入设备信息(例如,泵特性,阀门特性,等),输出设备信息(例如,传感器特性,输出设备位置,输出设备类型,输出设备名称(例如,序列号),衰减信息,输出设备过滤信息等),周围环境信息(例如,温度等),过程流体信息,流路参数和/或特性,过程控制环境位置,过程设施名称和/或位置,通知,报警信息,和/或任何其他信息。
在块308中,输出设备108的显示器128显示第一信息和第二信息。在一些示例中,第一信息显示在第二信息的旁边。在一些示例中,邻近第一信息和/或第二信息显示的标签用来标注和/或标识第一信息和/或第二信息。在一些示例中,标签包括第三信息,诸如,例如,过程参数名称,过程参数单位,输出设备名称,输出设备位置,和/或任何其它适合的信息和/或标识符。在某些示例中,在数据库208中存储和/或从控制器120中接收标签。
尽管结合示例控制器120讨论了图3的示例指令,但是也可以结合控制器120、控制设备122、和/或便携式现场设备126来实现其它示例指令。
图4示出了本文所公开的另一个示例方法400。图4的示例方法400开始在方框402中,由控制器120接收来自一个或多个输出设备108,110和112的第一信息。在一些示例中,第一信息通过输出设备108,110和112的传感器114,116和118而获得,并包括工业过程相关信息诸如,例如,静态压力,压力差和/或流体温度。
在块404中,第二信息被传输到一个输出设备108。在一些实施例中,第二信息包括诸如,例如,输入设备信息(例如,泵特性,阀门特性,等),输出设备信息(例如,传感器特性,输出设备位置,输出设备类型,输出设备名称(例如,序列号),衰减信息,输出设备过滤信息等),周围环境信息(例如,温度等),过程流体信息,流路参数和/或特性,过程控制环境位置,过程设施名称和/或位置,通知,报警信息,和/或任何其他信息。
在一些示例中,第二信息指令包括通过其它输出设备110和112传输给控制器120的信息。在一些示例中,第二信息包括基于从输出设备108、110和112中的一个或多个所接收到的信息而计算的过程参数值(例如,流体流速)。在一些示例中,基于第一信息,控制器120确定(例如,计算)值诸如流体密度、流体速度、流体粘度、β值、气体膨胀系数、流量系数、行进流速、雷诺数、质量流量、体积流量、能量流量、累计流量等。在其他示例中,控制器120确定其它值。
在块406中,控制器120指示输出设备108的数据管理器206显示第一信息和第二信息。在一些示例中,控制器120指示数据管理器206在第二信息旁显示第一信息。
尽管结合示例控制器120讨论了图4的示例指令,但是也可以结合控制器120、控制设备122、和/或便携式现场设备126来实现其它示例指令。
图5是示例处理器平台500的方块图,其能够执行图3和/或4的方法来实现示例控制器120、控制装置122、便携式现场设备126、和/或第一端口202、第二端口204、数据管理器206、传感器208、传感器210、传感器212、数据库208、现场设备128、和/或,更一般地,图2的示例性输出设备108。处理器平台500可以是计算机、服务器或其他任意类型的计算设备。
当前示例的处理器平台500包括处理器512。例如,通过来自从任何所需的家庭或制造商的一个或多个微处理器或控制器来实现处理器512。处理器512包括本地存储器513(例如,高速缓存),并通过总线518而与包括易失性存储器514和非易失性存储器516的主存储器进行通信。易失性存储器514可以通过同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)和/或任何其它类型的随机存取存储器装置来实现。非易失性存储器516可以通过闪存和/或任何其他所需类型的存储设备来实现。存储器控制器516控制对主存储器514的访问。
处理器平台500还包括接口电路520。该接口电路520可以由任何类型的接口标准实现,例如以太网接口,通用串行总线(USB),协议端口接口,和/或高速PCI接口。
一个或多个输入设备522连接到接口电路520。输入设备(s)522允许用户将数据和命令输入到处理器512。输入设备(s)可以通过例如,键盘,鼠标,触摸屏,跟踪垫,跟踪球,等距点和/或语音识别系统来实现。
一个或多个输出设备524也被连接到接口电路520。输出装置524可以例如,由显示装置(例如,液晶显示器,阴极射线管显示器(CRT),等)来实现。该接口电路520,从而,典型地包括图形驱动卡。
该接口电路520还包括通信设备,诸如调制解调器或网络接口卡,以便与外部计算机通过网络124(例如,以太网连接,数字用户线(DSL),电话线,同轴电缆,蜂窝式电话系统等)进行数据交换。
处理器平台500还包括一个或多个大容量存储设备528,用于存储软件和数据。这样的大容量存储设备528的示例包括软盘驱动器,硬盘驱动器的磁盘,光盘驱动器和数字多功能盘(DVD)驱动器。大容量存储设备528可以实现本地存储设备。
用于执行图3和/或4方法的编码指令532可以存储在大容量存储设备528、本地存储器513、易失性存储器514、非易失性存储器516、和/或可移动存储介质如CD或DVD上。
尽管本文已经公开了特定的示例方法、装置和制造物,但是本专利的保护范围并不限于此。相反,本专利覆盖了落入本专利的权利要求的范围内的所有方法,装置和制造物。
Claims (4)
1.一种通过过程控制设备显示信息的装置,其特征在于,包括:
第一传感器,其用于获取与工业过程相关的第一信息;
处理器,其与控制器相通信,所述处理器将所述第一信息通信给所述控制器并且从所述控制器中接收第二信息,所述第二信息包括基于所述第一信息计算的过程参数的值;以及
显示器,其用来显示所述第二信息。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括第一端口,所述处理器通过所述第一端口与控制器通信。
3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,还包括第二端口,所述处理器通过所述第二端口与便携式现场设备通信,其中,所述显示器用于显示第三信息,所述第三信息由所述处理器从所述便携式现场设备接收。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述显示器邻近所述第二信息地显示所述第一信息。
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