EA004553B1

EA004553B1 - Способ предоставления результатов измерений для конечных потребителей

Info

Publication number: EA004553B1
Application number: EA200300386A
Authority: EA
Inventors: Герхард Диттрих
Original assignee: Эндресс + Хаузер Гмбх + Ко. Кг
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2001-08-04
Publication date: 2004-06-24
Also published as: CA2422920C; US7689511B2; CA2422920A1; US20020040348A1; AU2001293722A1; CN1492991A; JP2004522214A; EA200300386A1; EP1319171B1; EP1189036A1; WO2002025221A1; EP1319171A1; CN1253700C; ZA200301838B

Abstract

В способе предоставления результатов измерений для конечных потребителей результат измерения переменного параметра процесса регистрируют с помощью датчика и передают в систему управления процессом. Подсчитывают число процессов передачи и вычисляют стоимость для конечного потребителя в зависимости от числа процессов передачи. Существенное преимущество изобретения состоит в том, что конечный потребитель больше не платит за сам датчик, а только за то, что действительно ему необходимо - за величину измерения.

Description

Изобретение относится к способу предоставления результатов измерений для конечных потребителей.

При автоматизации процессов применяют различные полевые приборы, которые регулируют или управляют ходом процессов в промышленных установках. Примерами полевых приборов являются измерители уровня, которые определяют уровень заполнения в резервуарах для жидкости, измерители давления, которые определяют давление жидкости или газа, например, в трубопроводе, измерители потока массы, которые определяют поток массы жидкости на участке трубопровода, или клапаны, которые регулируют поток на участке трубопровода. Полевые приборы можно, по существу, разделить на две группы, а именно датчики, которые определяют переменные параметры процесса, такие как уровень заполнения, давление, поток массы или температура, и исполнительные механизмы, которые оказывают влияние на переменные параметры процесса, такие как расход на участке трубопровода. Примером исполнительных механизмов являются клапаны.

Как правило, полевые приборы соединены через линию передачи данных с системой управления процессом, которая управляет всем ходом выполнения процесса в промышленной установке.

Передача данных в этой линии осуществляется в соответствии с известными стандартами, как, например, НаП, РтойЬик или Пс1бЬн5.

Через линии передачи данных передаются данные измерений, выдаваемые датчиками, в систему управления процессом, где они обрабатываются. Команды управления из системы управления процессом также передаются через линию передачи данных в соответствующие исполнительные механизмы, которые реагируют соответствующим образом, например открывают или закрывают клапан.

Полевые приборы продаются конечному потребителю, который использует их в желаемой составляющей процесса.

Составляющие процесса частично не объединены пространственно в одной промышленной установке, а распределены так, что прямое соединение полевых приборов с системой управления процессом, например, через систему шин передачи данных было бы слишком дорогостоящим. Примерами таких составляющих процесса являются распределенные резервуары для хранения топлива или горючего, резервуары для извести, применяемой для устранения повреждений, вызываемых кислотным дождем, которые устанавливаются в лесных массивах на больших расстояниях друг от друга.

В этих случаях передача данных в систему управления процессом осуществляется по радио.

Для конечного потребителя интерес представляет только результат измерения, который выдает датчик. Ему необходим в его системе управления процессом только этот результат измерения для обеспечения возможности управления промышленной установкой.

Как получают результат измерений, для конечного потребителя не важно. Для конечного потребителя важно, чтобы ему поставлялись надежные результаты измерений.

Неисправный датчик не поставляет результатов измерений, и поэтому он не приносит пользы конечному потребителю. За датчик, который не поставляет результатов измерений, конечный потребитель не хотел бы и платить.

Некоторым конечным потребителям результаты измерений необходимы через относительно короткие промежутки времени, другим конечным потребителям результаты измерений необходимы относительно редко. Однако оба конечных потребителя платят за датчик одинаковую сумму, хотя они используют его по-разному.

Задачей данного изобретения является создание способа предоставления результатов измерений для конечных потребителей, который не имеет указанных выше недостатков и который обеспечивает особенно экономичное предоставление результатов измерений для конечных потребителей.

Эта задача решена с помощью способа, содержащего следующие стадии.

1. Регистрация результата измерения переменного параметра процесса с помощью датчика.

2. Передача результата измерения в систему управления процессом.

3. Подсчет числа процессов передачи.

4. Вычисление стоимости для конечного потребителя в зависимости от числа процессов передачи.

Существенное преимущество изобретения состоит в том, что конечный потребитель больше не платит за сам датчик, а только за то, что ему действительно необходимо, а именно за величину измерения.

Предпочтительные модификации изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.

Передача данных между датчиком и системой управления процессом может осуществляться по проводам, например, через связанную с ними систему шин передачи данных или по радио.

Запоминание числа процессов передачи осуществляется в датчике или в системе управления процессом.

В предпочтительной модификации изобретения результаты измерений передаются через Интернет к изготовителю полевых приборов и накапливаются в банке данных. Конечный потребитель также через Интернет входит в этот банк данных, когда ему необходим результат измерения. В этой модификации подсчитывают число входов в банк данных.

В альтернативном варианте выполнения изобретения результаты измерений передают по радио, например через С8М, провайдеру, который соединен с изготовителем полевых прибо ров. При этом данные измерений также сохраняют в банке данных изготовителя полевых приборов и могут предоставляться конечному потребителю по соответствующему запросу.

Ниже приводится подробное описание изобретения со ссылками на чертежи, на которых представлен предпочтительный пример выполнения:

фиг. 1 - система шин передачи данных с несколькими датчиками, которые соединены с системой управления процессом через шину передачи данных;

фиг. 2 - блок-схема датчика.

Представленная на фиг. 1 система ИВ 8 шин передачи данных содержит несколько участников шин данных, а именно систему РЬ8 управления процессом, несколько датчиков 8 и несколько исполнительных механизмов А, а также блок МА отображения данных измерений, которые соединены друг с другом через линию ИВЬ шины данных. Система РЬ8 управления процессом расположена, как правило, в центре управления, из которого осуществляют управление всем процессом. Датчики 8 и исполнительные механизмы А расположены «в поле» у отдельных составляющих процесса (бак, устройство заполнения, трубопровод и т.д.) и поэтому называются полевыми приборами. Датчики 81, 82 и 83 измеряют, например, переменные параметры процесса, такие как температура Т, давление Ό и расход Р, в заданной составляющей процесса. Исполнительные механизмы А1 и А2 являются, например, средствами управления клапанами, которые регулируют поток жидкости или газа через трубопровод.

Обмен данными между системой РЬ8 управления процессом, датчиками 8 и исполнительными механизмами А осуществляют известным образом в соответствии с международными стандартными технологиями передачи данных (например, К.8 485 или 1ЕС 1158) с помощью специальных протоколов (например, РгойЬик или Роиибайои Р|с1бЬн5).

Ниже приводится описание принципа действия обмена данными на примере датчика 81 (см. фиг. 2). С помощью датчика 81 измеряют переменный параметр процесса, например температуру Т жидкости (не представлено), с помощью чувствительного элемента ΜΨΑ, и измеренный сигнал переводится в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя Α/Ω в качестве результата измерения. Чувствительный элемент ΜΨΑ и аналого-цифровой преобразователь Α/Ω соединены друг с другом через линию ΌΕ5' передачи данных. Результат измерения из аналогоцифрового преобразователя Α/Ω через линию ΌΕ4' передачи данных передается в вычислительный блок КЕ и сохраняется в нем.

Вычислительный блок КЕ циклически или по требованию передает через систему РЬ8 управления процессом результат измерения через линию ИЬЗ' передачи данных в блок КЕ связи, который преобразует результат измере ния в телеграмму, которая через линию ΌΕ2' передачи данных и интерфейс РВ82 полевых шин передается в линию ИВЬ шин данных.

Интерфейс РВ82 полевых шин поддерживает все функции передачи и приема в соответствии с используемой технологией передачи. Телеграмма содержит, среди прочего, наряду с цифровой величиной измерения, информацию о передатчике и приемнике в виде адресов ΌΑ шины данных, которые однозначно обозначают каждого участника шины данных. В данном случае телеграмма содержит адрес шины данных датчика 81 температуры и адрес шины данных желаемого приемника.

Если результат измерения необходимо передать от датчика 81 в систему РЬ8 управления процессом, то необходимо в качестве адреса приемника выбрать адрес шины данных системы РЬ8 управления процессом. Если система РЬ8 управления процессом передает телеграмму в датчик 81 температуры, то адрес шины данных датчика 81 температуры является адресом получателя, а адрес шины данных системы РЬ8 управления процессом - адресом отправителя.

Система ΌΒ8 шин передачи данных может работать, например, по принципу ведущийведомый. То есть система РЬ8 управления процессом запрашивает с помощью телеграммы вызова определенный датчик, например, датчик 81, о передаче результата измерения в линию ИВЬ шин данных. Датчик 81 отвечает соответствующей ответной телеграммой, в которой содержится величина измерения. Такие запросы выполняются в большинстве случаев циклически с определенными интервалами времени. В работающей по другому принципу системе шин передачи данных датчики 8 выдают свои величины измерения самостоятельно с определенными интервалами времени (циклично) в линию ИВЬ шин данных.

В вычислительном блоке КЕ считают число ΑΖ передач величин измерения и сохраняют в памяти, интегрированной в вычислительном блоке. Однако в любом случае должна быть исключена возможность манипулирования числом ΑΖ передач величин измерения.

Ниже приводится более подробное описание способа согласно изобретению.

В первой стадии способа регистрируют результат измерения переменного параметра процесса, например температуру, давление или расход, с помощью датчика 8, например 81, 82 или 83.

Во второй стадии способа передают результат измерения в систему РЬ8 управления процессом. Датчик 8 выполняет передачу на основе запроса из системы РЬ8 управления процессом или циклически.

В третьей стадии способа подсчитывают число ΑΖ процессов передачи. В четвертой стадии способа вычисляют стоимость для конечного потребителя в зависимости от числа ΑΖ процессов передачи.

С помощью этого способа можно простым образом выставлять счет за использование датчика 8. Конечный потребитель больше не платит за датчик 8, а платит за число ΑΖ процессов передачи результатов измерений, которые он получает от датчика 8. Изготовитель полевых приборов предоставляет экономически выгодным образом результаты измерений конечному потребителю.

Способ согласно изобретению не ограничивается проводными системами передачи данных, и его можно применять также для передачи данных по радио. При этом датчик соединен по радио с системой управления процессом. В этом случае результаты измерений передают в систему управления процессом по радио. Передача по радио является предпочтительной при далеко распределенных составляющих процесса, для которых проводное соединение с системой управления процессом является слишком дорогостоящим.

Примерами таких составляющих процесса являются резервуары для хранения топлива или горючего или резервуары для извести, применяемые для борьбы с повреждениями леса от кислотных дождей. При передаче по радио считают число ΑΖ процессов передач по радио результатов измерений в систему управления процессом.

В последнее время данные измерений передают от датчиков в систему управления процессом у конечных потребителей также через Интернет. В этом случае можно простым образом выполнить защищенный от манипулирования подсчет процессов передачи. При этом результаты измерений передают не непосредственно от датчика в систему управления процессом конечного потребителя, а через изготовителя полевых приборов. Для этого изготовитель полевых приборов предоставляет банк данных, в который имеет доступ конечный потребитель. Датчик передает сначала результат измерения через Интернет изготовителю полевых приборов, где она сохраняется в банке данных. Когда потребителю необходима величина измерения, то он вызывает ее из банка данных также через Интернет.

В альтернативном варианте выполнения изобретения данные измерений передают по радио, например через О8М, изготовителю полевых приборов. При этом данные измерений также накапливаются в банке данных изготовителя полевых приборов и могут предоставляться

ОВЗ /

Фиг. 1 конечному потребителю по соответствующему запросу, например, через Интернет.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ предоставления результатов измерений для конечных потребителей, отличающийся тем, что регистрируют результат измерения переменного параметра процесса с помощью датчика 81, 82, 83;

передают результат измерения в систему управления процессом;

подсчитывают число ΑΖ процессов передачи;

вычисляют стоимость для конечного потребителя в зависимости от числа ΑΖ процессов передачи.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что передачу данных между датчиками 81, 82, 83 и системой управления процессом осуществляют по проводам, например, через связанную с ними систему ΌΒ8 шин передачи данных.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что передачу данных между датчиками 81, 82, 83 и системой управления процессом осуществляют по радио.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что число ΑΖ процессов передачи накапливают в датчике 81, 82, 83.
5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что число ΑΖ процессов передачи накапливают в системе управления процессом.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что результаты измерений передают через Интернет от датчика 81, 82, 83 в банк данных изготовителя полевых приборов, в который имеет также доступ через Интернет конечный потребитель, и подсчитывают число входов конечного потребителя в этот банк данных.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что результаты измерений передают по радио (например, О8М) от датчика 81, 82, 83 в банк данных изготовителя полевых приборов, в который имеет также доступ через Интернет конечный потребитель, и подсчитывают число входов конечного потребителя в этот банк данных.