MXPA00013027A - Aparato de bloque de funciones para ver datos en un sistema de control de proceso - Google Patents
Aparato de bloque de funciones para ver datos en un sistema de control de procesoInfo
- Publication number
- MXPA00013027A MXPA00013027A MXPA/A/2000/013027A MXPA00013027A MXPA00013027A MX PA00013027 A MXPA00013027 A MX PA00013027A MX PA00013027 A MXPA00013027 A MX PA00013027A MX PA00013027 A MXPA00013027 A MX PA00013027A
- Authority
- MX
- Mexico
- Prior art keywords
- parameters
- display
- values
- busbar
- devices
- Prior art date
Links
- 238000004886 process control Methods 0.000 title claims abstract description 137
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 519
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 101
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 51
- 230000000737 periodic Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 113
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 25
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 230000000977 initiatory Effects 0.000 claims 3
- 150000002678 macrocyclic compounds Chemical class 0.000 description 17
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 description 16
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229930007889 2-methylisoborneol Natural products 0.000 description 3
- 238000010965 in-process control Methods 0.000 description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002716 delivery method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001340 slower Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 1
Abstract
La presente invención se refiere a un método dispositivo para monitorear, desde una localización central las condiciones operativas actuales (tales como valores de parámetros del proceso) en una red de control de que tiene funciones de control distribuido, En una modalidad, el método y dispositivo de la presente invención utilizan comunicaciones periódicas programadas para enviar señales que contienen, por ejemplo, valores medidos de los parámetros del proceso desarrollados por los servicios de campo, hacía un dispositivo de visión centralizado. El dispositivo de visión recibe las señales y almacena cuando menos un valor de los parámetros del proceso, y tal vez más valores si son necesarios para monitorear y controlar el proceso. Para recuperar los parámetros del proceso almacenados para ver, el dispositivo de visión procesa los mensajes desde los dispositivos de interfase humana que piden los valores almacenados de uno o más de los parámetros almacenados, y luego transmite mensajes de que contienen los valores almacenados. El dispositivo de interfase humana puede ser el mismo dispositivo que el dispositivo de visión, o puede ser un dispositivo separado que se comunique con el dispositivo de visión utilizando ya sea el mismo o un protocolo de comunicación diferente del por los dispositivos de campo para comunicarse con el dispositivo de visión. Adicionalmente, se pueden enviar mensajes de petición y respuesta entre los dispositivos utilizando comunicaciones enfiladas no programadas.
Description
APARATO DE BLOQUE DE FUNCIONES PARA VER DATOS EN UN SISTEMA DE CONTROL DE PROCESO
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención generalmente se relaciona con las redes de control de un proceso y, más específicamente, con un método de y un aparato para visualizar los datos en una red de control de un proceso que tiene funciones de control distribuidas.
DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA Los grandes procesos tales como químicos, petroleros, y otros procesos de refinación y fabricación incluyen numerosos dispositivos de campo dispuestos en diversas ubicaciones para medir y controlar los parámetros de los procesos para que de esta manera se ejerza el control del proceso. Estos dispositivos de campo pueden ser, por ejemplo, los detectores de temperatura, presión, y los detectores de velocidad del flujo, así como controlar elementos tales como las válvulas y los interruptores . Históricamente, la industria de control del proceso usaban operaciones manuales como la lectura manual de los manómetros de nivel y presión. Girar las ruedas de las válvulas, etcétera, para operar la medición y los dispositivos de campo de control dentro de un proceso. Al inicio del siglo XX, la industria de control de procesos empezó a usar el control neumático local, en el que los controladores neumáticos locales, transmisores, y posiciona-dores de válvula se colocaron en diversas ubicaciones dentro de una planta de proceso para ejercer control de cierta^s ubicaciones de la planta. Con el surgimiento de los sistemas de control distribuidores basados en microprocesadores (DCS, por sus siglas en inglés) en los años de 1970, se generalizó el control del proceso electrónico distribuido en la industria de control del proceso. Como se sabe, un DCS incluye una computadora análoga o digital, tal como un controlador lógico programable, conectado a numerosos dispositivos de monitoreo electrónico y control, tales como detectores electrónicos, transmisores, transductores de corriente-a-presión, posicionadores de válvulas, etcétera, localizados a través de un proceso. La computadora DCS almacena e implementa un esquema de control centralizado y, frecuentemente, complejo para, ejercer mediciones y control de los dispositivos dentro del proceso para controlar de esta manera los parámetros del procesos de conformidad con algunos esquemas de control general. Generalmente, sin embargo, el esquema de control implementado por un DCS es el concesionario del fabricantes del controlador DCS el cual, a su vez, hace difícil y costosa la expansión, actualización, reprogramación, y servicio del DCS porque el proveedor del DCS se debe involucrar de manera integral para desempeñar cualesquiera de estas actividades-. Además, el equipo que se puede usar por o conectado dentro de cualquier DCS en particular puede estar limitado debido a la naturaleza de concesionario del controlador DCS y el hecho de que el proveedor del controlador DCS pudiera no respaldar ciertos dispositivos o funciones de dispositivos fabricados por otros distribuidores. Para superar algunos de los problemas inherentes en el uso de DCS concesionados, la industria de control del proceso ha desarrollado un número de protocolos de comunicación abiertos, estándar que incluyan, por ejemplo, los protocolos de HART®, PROFIBUS®, WORLDFIP®, LONWORKS®, Device-Net®, -y CAN, los cuales permiten que los dispositivos de campo hechos por diferentes fabricantes se usen juntos dentro de la misma red de control del proceso. De hecho, se puede usar cualquier dispositivo de campo que se conforme a uno de estos protocolos dentro de un proceso para comunicarse con y para ser controlado por un controlador DCS u otro controlador que apoye el protocolo, aun si ese dispositivo de campo ha sido hecho por un fabricante diferente del fabricante del controlador del DCS. Por otra parte, existe actualmente un movimiento dentro de la industria de control del proceso para descentralizar él control del proceso y, de esta manera, simplificar os controladores DCS o eliminar a un extenso grado la necesidad de los controladores DCS. El control descentralizados se obtiene por medio de contar con los dispositivos de control del proceso, tales como posicionadores de válvulas, transmisores, etcétera, para realizar una o más funciones de control del proceso y entonces por medio de comunicar los datos a través de una estructura de barra colectora para ser usada por otros dispositivos de control del proceso en la realización de otras funciones de control. Para implementar estas funciones de control, cada dispositivo de control del proceso incluye un microprocesador capaz de realizar una o más funciones de control así como entablar comunicación con otros dispositivos de control del proceso que usan un protocolo de comunicación estándar y abierto. De esta manera, los dispositivos de campo hechos por diferentes fabricantes se pueden interconectar dentro de una red de control del proceso para comunicarse entre sí y para realizar una o más funciones de control del proceso que forman un circuito de control sin la intervención de un controlador DCS. El protocolo de barra colectora de dos alambres, toda digital que actualmente está siendo promulgada por la Fieldbus
Foundation, conocida como el protocolo FOUNDATION"R Fieldbus
(denominada 'Fieldbus" de aquí en adelante) es un protocolo de comunicación abierta que permite que los dispositivos hechos por diferentes fabricantes interoperen y se comuniquen uno con otro a través de una barra colectora estándar para realizar un control descentralizados dentro de un proceso. Como se nota anteriormente, la descentralización de las funciones de control del proceso simplifica, y en algunos casos, elimina la necesidad de la concesión de un controlador DCS el cual, a su vez, reduce la necesidad de que un operador del proceso dependa del fabricante del controlador DCS para cambiar o actualizar un esquema de control implementado por el controlador DCS. Sin embargo, el control descentralizado también hace más difícil recopilar y ver los valores de tiempo real de los parámetros del proceso en una ubicación central para los dispositivos de campo. De este modo, aun cuando se reducen o se simplifican las funciones de control del proceso del operador del proceso en este esquema de control descentralizado, aun es deseable monitorear las condiciones de operación actuales en la red de control del proceso en una ubicación central o en una sola ubicación. En un medio ambiente de DCS estándar y en muchos medio ambientes de control distribuido, la información de tiempo real está siendo acumulada por medio de un dispositivo anfitrión por medio de hacer solicitudes de información a los dispositivos de campo. Cuando el operador del proceso quiere ver el valor actual de uno o más parámetros del proceso, el dispositivo anfitrión crea los mensajes de solicitud para los dispositivos de campo que almacenan los parámetros seleccionados por el operador. Los mensajes de solicitud se transmiten desde el dispositivo anfitrión en la barra colectora a los dispositivos de campo. Al recibir los mensajes de solicitud, los dispositivos de campo crean los mensajes de respuesta que se transmiten de regreso al dispositivo anfitrión en la barra colectora. De conformidad con lo anterior, cada transferencia de parámetros de un proceso desde un dispositivo de campo a un dispositivo de campo envuelve dos transacciones: un mensaje de solicitud de información y un mensaje de respuesta.. En muchos casos, los parámetros de control del proceso solicitados de los dispositivos de campo por medio del anfitrión son parámetros que de otra manera serían trans-mitidos desde un dispositivo de campo a otro dispositivo de campo usando una transacción de barra colectora por separado. En cada uno de estos casos, se transmiten tres transacciones separadas de barra colectora relacionadas con la misma información a lo largo de la barra colectora. Adicionalmente, el anfitrión monitorea la información de muchos dispositivos de campo de tal manera que se genera un gran volumen de tráfico de barra colectora por medio de la operación que s~e monitorea. La gran cantidad de tráfico de barra colectora que resulta de la operación de monitoreo puede reducir el rendimiento de la comunicación de otras importantes •«? operaciones de comunicación, que posiblemente reduzcan le sensibilidad general de la red de control del proceso. Un monitor de la barra colectora es un • tipo de dispositivo conocida que acumula datos sin la necesidad de 5 tráfico de barra colectora adicional en un medio ambiente de DCS. Los monitores de barra colectora no tienen la capacidad de hablar o emitir solicitudes en la barra colectora, pero están escuchando constante a la barra colectora y capturan todas las transacciones de la barra colectora que se generan
en el segmento de la barra colectora a la cual están adheridos. Los monitores de barra colectora que se conocen actualmente están diseñados para monitorear el trafico de la barra colectora y para evaluar el desempeño del protocolo de comunicación y la red de la barra colectora. No se pretende
que los monitores de la barra colectora se usen para monitorear los datos del proceso y, por lo tanto, únicamente tienen capacidades limitadas para filtrar, clasificar y almacenar los datos del proceso. Por ejemplo, se puede configurar un monitor de la barra colectora para filtrar y
almacenar todos los mensajes de un tipo de mensaje de protocolo en particular, tales como todos los mensajes de solicitud o todos los mensajes de respuestas, pero el monitor no puede extraer, almacenar o manipular los datos del proces'o contenidos dentro de los mensajes filtrados. A fin de. ver los
datos de un proceso en particular, se requiere un dispositivo por separado para extraer, clasificar y manipular la información almacenada en el monitor de la barra colectora. Por lo tanto, actualmente los monitores de la barra colectora como se implementan en medio ambientes DCS no fácilmente suministran acceso a las condiciones de operación en curso en la red de control del proceso.
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a un método de y un dispositivo para monitorear, desde una ubicación central, las condiciones de operación en curso (tales como valores de los parámetros del proceso) en una red de control del proceso que tiene funciones de control distribuidas. En una modalidad, el método y el dispositivo de la presente invención usan comunicaciones periódicas programadas para enviar señales que contienen, por ejemplo, valores medidos de los parámetros del proceso desarrollados por medio de los dispositivos de campo a un dispositivo visor centralizado. El dispositivo visor recibe las señales y almacena cuando menos uno de los valores de los parámetros del proceso, y quizás más valores, de ser necesario, para monitorear y controlar el proceso. Para recuperar los parámetros almacenados del proceso de visualización, el dispositivo visor procesa los mensajes desde los dispositivos de la interfase humana que solicita los valores almacenados de uno o más de los parámetros -O*. ¡ almacenados y entonces transmite los mensajes de respuesta que contienen los valores almacenados. El dispositivo de la interfase humana puede ser el mismo dispositivo que el dispositivo visor, o puede ser un dispositivo por separado
• 5 que se comunica con el dispositivo visor que usa ya sea el mismo o un protocolo de comunicación diferente como el que usaron los dispositivos de campo para comunicarse con el dispositivo visor. Adicionalmente, los mensajes de solicitud y respuesta se pueden enviar entre los dispositivos por medio 10 de usar las comunicaciones en lista lineal no programadas. B> Por medio de usar las comunicaciones periódicas programadas para acumular los valores de tiempo real de los parámetros del proceso, el método y el dispositivo de la presente invención son capaces de almacenar los valores de 15 tiempo real de los parámetros del proceso sin la necesidad de enviar mensajes de solicitud y respuesta por separado entre el dispositivo visor y los dispositivos de campo, que de esta manera reduce el tráfico de comunicaciones en la red. Los ff parámetros del proceso que típicamente se transmiten entre 20 los dispositivos en la barra colectora pueden ser monitoreados sin crear ningún tráfico adicional de la barra colectora por medio de definir el dispositivo visor como un recipiente adicional de un mensaje que contiene un parámetro monitoreado del proceso. Por otra parte, todos los dispositivos de campo 25 transmiten información al dispositivo visor en la misma mane- ra, que de esta manera simplifica el proceso de acumular los valores de tiempo real de los parámetros del proceso. En una modalidad alternativa, el método y el dispositivo de la presente invención usan un dispositivo visor 5 centralizado para capturar todas las transacciones en la barra colectora, para identificar los mensajes que contienen los datos del proceso, y para acumular los valores de los parámetros del proceso monitoreados desarrollados por los dispositivos de campo. El dispositivo visor recibe las
1.0 transacciones transmitidas en la barra colectora y filtran
^ los datos del proceso que sean necesarios para monitorear y controlar el proceso, particularmente uno o más parámetros del proceso que el dispositivo visor está configurado para monitorear. Para recuperar los parámetros almacenados del
proceso para que sean revisados, el dispositivo visor incluye una interfase humana que le permite a un usuario a solicitar los valores almacenados de uno o más de los parámetros almacenados para desplegar visualmente en la interfase j humana. Por medio de capturar la información que ya ha sido
transmitida en la barra colectora, el método y el dispositivo de la presente invención son capaces de almacenar los valores de tiempo real de los parámetros del proceso sin tener necesidad de enviar mensajes de solicitud y respuesta entre el dispositivo visor y los dispositivos de campo, lo que
reduce de esta manera el tráfico de comunicación en la red.
De conformidad con un aspecto de la presente invención, un método para ver la información de tiempo real del proceso está implementado en una red de control de proceso que tiene una pluralidad de dispositivos enlazados comunicativamente en
• 5 una barra colectora. Cuandp menos uno de los dispositivos incluye un módulo de la función del proceso de visualización que está configurado para almacenar y recuperar los valores de los parámetros del proceso, pero no usa los valores para realizar el control del proceso. Se recuperan los valores del
módulo de función del proceso de visualización en respuesta a wF una solicitud generada por la selección de un usuario de uno o más parámetros del proceso desde una pluralidad selecciona- ble de parámetros del proceso. El método incluye los pasos para configurar el módulo de función del proceso de visuali- 15 zación para almacenar uno o más valores de uno o más parámetros del proceso, salidas del proceso enlazadas comunicativamente de los módulos de función del proceso asociados con los parámetros del proceso a una entrada dei módulo de función del proceso de visualización, que transmite los valores
de los parámetros del proceso desde los módulos de función del proceso al módulo de función del proceso de visualización que usa las comunicaciones periódicas programadas, y para almacenar los valores transmitidos de los parámetros del proceso en el módulo de función del proceso de visualización.
El módulo de función del proceso de visualización puede ser uno de una pluralidad de módulos de función del proceso a los cuales se les transmiten los valores de los parámetros del proceso por medio del segundo módulo de función del proceso. Adicionalmente, el módulo de función del proceso de
• 5 visualización puede ser un bloque de función de visualización en el protocolo del Fieldbus. Por otra parte, la red de control del proceso puede incluir una interfase humana para recuperar y desplegar visualmente los valores almacenados en el módulo de función 10 del proceso de visualización. En este caso, el método incluye fjjp conectar un dispositivo de despliegue visual que tiene un módulo de función de proceso de salida con una interfase humana a la barra colectora, y que enlaza comunicativamente el módulo de función del proceso de salida al módulo de fun- 15 ción del proceso de visualización. El método además incluye las transmisiones de solicitudes de uno o más valores de uno o más parámetros del proceso desde los módulos de función del proceso de salida al módulo de función del proceso de visua- lización, que transmite las respuestas con los valores 20 requeridos de los parámetros del proceso desde el módulo de función del proceso de visualización al módulo de función del proceso de salida, y que despliega visualmente los valores solicitados en la interfase humana. El dispositivo de despliegue visual y el dispositivo con el módulo de función del 25 proceso de visualización se pueden conectar a una segunda barra colectora de una segunda red de control del proceso, que de esta manera permite al usuario de la segunda red a ver la información del proceso de tiempo real de la primera red. De conformidad con otro aspecto de la presente
• 5 invención, se proporciona un sistema de visualización de información para usar al examinar los valores de tiempo rea-l de los parámetros del proceso en una red de control del proceso que tiene una pluralidad de dispositivos enlazados comunicativamente a través de una barra colectora, en donde
cada uno de los dispositivos es capaz de realizar una función fB del proceso y de comunicarse en la barra colectora por medio de usar las comunicaciones periódicas programadas. El sistema de visualización de información incluye un generador de una primera señal que genera señales de entrada que incluyen
valores de los parámetros del procesos asociados con el primer dispositivo, un primer comunicador que está acoplado a un generador de señales y está configurado para entregar 1^5 señales de entrada a una entrada de un segundo dispositivo
^P que usa las comunicaciones periódicas programadas, una unidad
de captura de datos dispuesta en el segundo dispositivo que recibe las señales de entrada, y una unidad de almacenamiento dispuesta en el segundo dispositivo que está enlazado comunicativamente a la unidad de captura de datos. La unidad de almacenamiento está adaptada para almacenar uno o más
valores de uno o más parámetros del proceso.
El sistema de visualización de información incluye un segundo generador de señales dispuesto en uno de los dispositivos que genera las señales de solicitud para cuando menos uno de los valores almacenados de uno o más parámetros
• 5 del proceso, y un segundo comunicador acoplado al segundo generador de señales que está configurado para entregar las señales de solicitud a una entrada del segundo dispositivo que usa las comunicaciones en lista lineal no programadas, con las señales de solicitud que recibe la unidad de captura
de datos. Adicionalmente, el sistema de visualización de información incluye una unidad de transferencia de datos dispuesta en el segundo dispositiva que genera las señales de respuesta con los valores solicitados de los parámetros del proceso desde la unidad de almacenamiento, y un tercer
comunicador acoplado a la unidad de transferencia de datos que está configurada para entregar las señales de respuesta a una entrada del tercer dispositivo que usa las comunicaciones en lista lineal no programadas. Por otra parte, el sistema de
• visualización de información incluye un segundo receptor de
señales que recibe las señales de respuesta, y un dispositivo de despliegue visual dispuesto en uno de los dispositivos que despliega visualmente los valores de los parámetros del proceso a una interfase humana. La unidad de transferencia de datos del sistema de
visualización de información se puede adaptar para recibir los valores de los parámetros del proceso, para ocasionar que la unidad de almacenamiento para sobreescribir o añadir valores almacenados de los parámetros del proceso con el valor de la señal de entrada, y para configurar la unidad de almacenamiento para almacenar uno o más parámetros del proceso e información asociada con los parámetros del proceso. El sistema de visualización de información también puede ser configurado de tal manera que una pluralidad de señales de entrada sean generadas por medio de una pluralidad de dispo-sitivos, con la unida de captura de datos, la unidad de transferencia de datos, y la unidad de almacenamiento configurada para recibir y procesar cada señale de entrada. De conformidad con aun un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona un módulo de función de proceso de visualización, que puede ser un bloque de función en un protocolo Fieldbus, que es capaz de ser implementado en un dispositivo de control del proceso en una red de control del proceso que tiene una pluralidad de dispositivos que están acoplados comunicativamente a una barra colectora y capaz de entablar comunicación en la barra colectora por medio de usar comunicaciones periódicas programadas. E~l módulo de función del proceso de visualización incluye una unidad de captura de datos que recibe las señales de entrada desde uno o más módulos de función del proceso que contienen valores de los parámetros del proceso asociados con los módulos de función del proceso. El módulo de función del proceso de visualización incluye además una unidad de almacenamiento configurada para almacenar cuando menos uno de los valores de uno o más parámetros del proceso, y una unidad de transferencia de datos que sobreescribe o añade los valores de los parámetros del proceso en una unidad de almacenamiento con los valores de los parámetros del procesO desde las señales de entrada. Por otra parte, el módulo de función del proceso de visualización puede incluir una interfase anfitriona de salida que recibe las señales de solicitud generadas por un usuario que solicita los valores de uno o más parámetros del proceso desde una pluralidad de parámetros seleccionables del proceso. Las solicitudes se transmiten por medio de usar las comunicaciones en lista lineal no programadas y la interfase del anfitrión de salida transfiere las solicitudes a la unidad de transferencia de datos. La unidad de transferencia de datos recupera los valores solicitados de los parámetros del proceso desde la unidad de almacenamiento y la interfase del anfitrión de salida genera una respuesta con los valores solicitados que se transmite al dispositivo que solicita. De conformidad con aun otro aspecto de la presente invención, se implementa un método para ver la información del proceso de tiempos reales en una red de control del proceso que tiene una pluralidad de dispositivos enlazados comunica-tivamente en una barra colectora. Uno de los dispositivos es un monitor de barra colectora de visualización que está configurada para almacenar y recuperar los valores de los parámetros del proceso. El monitor de barra colectora de visualización obtiene los. valores por medio de filtrar los datos del proceso fuera de las transacciones en • la barra colectora. Los valores almacenados en el monitor de barra colectora de visualización se recuperan en respuesta a las solicitudes generadas por medio de un usuario que selecciona uno o más parámetros del proceso desde una pluralidad de parámetros seleccionables del proceso. El método incluye los pasos de configurar el monitor de visualización de barra colector para almacenar uno o más valores de uno o más parámetros del proceso, que transmite los mensajes de datos del proceso que contienen los valores de los parámetros del proceso en la barra colectora, que captura las transacciones en la barra colectora en el monitor de visualizacíón de la barra colectora, que identifica los mensajes» de los datos del proceso que contienen valores de los parámetros del proceso almacenados por medio del monitor de visualización de la barra colectora, y almacenar los valores de los parámetros del proceso en la unidad de almacenamiento. Por otra parte, el monitor de visualización de la barra colectora puede además incluir una interfase humana interna o externa. Cuando se suministra una interfase humana, el método puede además incluir los pasos para introducir una solicitud por uno o más valores almacenados de los parámetros del proceso en la interfase humana, que recupera los valores solicitados desde la unidad de almacenamiento, y que despliega visualmente los parámetros del procesos solicitados en la interfase humana. De conformidad con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de visualización de información para usar en el examen de los valores de tiempo real de los parámetros del proceso en una red de control del proceso que tiene una pluralidad de dispositivos enlazados comunicativamente sobre una barra colectora, en donde cada uno de los dispositivos es capaz de realizar una función del proceso y de entablar comunicación en la barra colectora. El sistema de visualización de información incluye un generador de señales que genera los mensajes de datos del proceso que incluye los valores de uno o más parámetros del proceso, un primer comunicador acoplado al generador de señales y configurado para transmitir los mensajes de los datos del proceso en la barra colectora, una unidad de captura de datos dispuesta en un monitor de visualización de la barra colectora que recibe los mensajes de datos del proceso, y una unidad de almacenamiento dispuesta en el monitor de visualización de la barra colectora y enlazado comunicativamente a la unidad de captura de datos. El monitor 1
de visualización de la barra colectora está adaptado para capturar todas las transacciones en la barra colectora y la unidad de captura de datos está adaptada para identificar los mensajes de los datos del proceso. La unidad de
• 5 almacenamiento está configurada para almacenar uno o más valores de uno o más parámetros del proceso. El sistema de visualización de información puede incluir una unidad de transferencia de datos adaptada para recibir los valores de los parámetros del proceso, para ocasionar que
la unidad de almacenamiento sobreescriba o añada los valores almacenados de los parámetros del proceso con los valores de los mensajes de los datos del proceso, y para configurar la unidad de almacenamiento para almacenar uno o más parámetros del proceso y la información asociada con los parámetros del
proceso. El sistema de visualización de información también se puede configurar de tal manera que una pluralidad de mensajes de los datos del proceso sean generados por una pluralidad de dispositivos, con la unidad de captura de datos, la
• unidad de transferencia de datos, y la unidad de almacena- 20 miento configuradas para recibir y procesar cada uno de lo's mensajes de datos del proceso. Por otra parte, el sistema de visualización de información incluye una interfase humana que genera solicitudes por uno o más valores almacenados de los parámetros del proceso y despliega visualmente los valores
almacenados del (los) parámetro (s) del proceso.
De conformidad con aun otro aspecto adicional de la presente invención, un monitor de visualización de la barra colectora capaz de ser implementada en una red de control del proceso que tiene una pluralidad de dispositivos acoplados
• 5 comunicativamente a una barra colectora incluye una unidad de captura de datos que capturan las transacciones de la barra colectora e identifica los mensajes de datos del proceso que contienen los valores de los parámetros del proceso, una unidad de almacenamiento que almacena cuando menos uno de los
valores de cuando menos uno de los parámetros del proceso, y
• una unidad de transferencia de datos que sobreescribe o añade los valores almacenados de los parámetros del proceso en la unidad de almacenamiento con el valor de los parámetros del proceso del mensaje de datos del proceso. El un monitor de
visualización de la barra colectora puede ser capaz de recibir una pluralidad de mensajes de datos del proceso, cada uno de los cuales es generado por medio de un dispositivo de campo y transmitido a través de la barra colectora, y contiene valores de una pluralidad de parámetros del proceso.
El monitor de visualización de la barra colectora también es capaz de almacenar uno o más valores de cada uno de una pluralidad de parámetros del proceso en la unidad de almacenamiento . Las características y ventajas de la invención serán
evidentes a aquellos con experiencia ordinaria en la técnica en vista de la descripción detallada de la modalidad preferida, la cual se hace con referencia a los dibujos, de los cuales se proporciona una breve descripción *a continuación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de bloque esquemático de una red de control del proceso que usa el protocolo Fieldbus. La Figura 2 es un diagrama de bloque esquemático de un dispositivo Fieldbus que tiene un conjunto de tres bloques de función en el mismo. La Figura 3 es un diagrama de bloque esquemático que ilustra los bloques de función dentro de algunos de los dispositivos de la red de control del proceso de la Figura 1*: La Figura 4 es un circuito de control esquemático para un circuito de control de proceso típico dentro de la red de control del proceso de la Figura 1. La Figura 5 es una gráfica de tiempo para un macrociclo de un segmento de la barra colectora de la red de control del proceso de la Figura 1. La Figura 6 es un diagrama de bloque esquemático de una red de control del proceso que incorpora un bloque de función de visualización y un monitor de barra colectora de visualización de conformidad con la presente invención. La Figura 7 es un diagrama de bloque funcional esquemático del bloque de función de visualización de la Figura 6. La Figura 8 es un diagrama de bloque funcional esquemático del monitor de barra colectora de visualización de la Figura 6.
DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Mientras que los dispositivos de visualización de la presente invención se describen en detalle junto con la red de control del proceso que implementa las funciones de control del proceso de una manera descentralizada o distribuida por medio de usar un conjunto de dispositivos Fieldbus, se debe notar que los dispositivos de visualización de la presente invención se pueden usar con redes de control del proceso que realizan funciones de control distribuidas que usan otros tipos de dispositivos de campo y protocolos de comunicación, que incluyen protocolos que se respaldan en otras barras colectoras que no son de dos alambres y protocolos que apoyan únicamente las comunicaciones análogas o ambas análogas y digitales. Por lo tanto, por ejemplo, los dispositivos de visualización de la presente invención se pueden usar en cualquier red de control del proceso que realizan funciones de control distribuidas aun si la red de control del proceso usan protocolos de comunicación HART, PROFIBUS, etcétera, o cualesquier protocolos de comunicación que actualmente existen o que se pueden desarrollar en el futuro. Adicionalmente, los dispositivos de visualización de la presente invención también se pueden usar con redes de control del proceso estándar que no realizan las funciones de control distribuidas, tales como las redes de HART, etcétera, y se pueden usar con cualquier dispositivo de control del proceso que se desee, incluyendo válvulas, posicionadores, transmisores, etcétera. Antes de comentar los detalles de los dispositivos fe visualización de la presente invención, se proporcionará una descripción general del protocolo Fieldbus, los dispositivos de campo configurados de conformidad con este protocolo, y la manera en la que ocurre la comunicación en una red de control del proceso que usa el protocolo Fieldbus. Sin embargo, se debe entender que, mientras que el protocolo Fieldbus es relativamente nuevo el protocolo de comunicación todo digital desarrollado para usar en las redes de control del proceso, este protocolo es conocido en la técnica y se describe en detalle en numerosos artículos, folletos y especificaciones publicadas, distribuidas, y disponibles de, entro otras, la Fieldbus Foundation, una organización no lucrativa con sede en Austin, Texas. En particular, el protocolo Fieldbus, y la manera de comunicación con y almacenamiento de datos en dispositivos que usan el protocolo Fieldbus, se describen en detalle en los manuales titulados Communications Technical Specification y User Layer Technical Specification de la Fieldbus Foundation, los cuales se incorporan expresamente en la presente como referencia en esta en su totalidad. El protocolo Fieldbus es un protocolo de comunicación todo digital, en serie, de doble sentido que proporciona una interfase física estandarizada a un circuito de dos alambre's o un equipo de *campo" interconector de barra colectora tales como detectores, actuadores, controladores, válvulas, etcétera localizados en una instrumentación o medio ambiente de control del proceso de, por ejemplo, una fábrica o una planta. El protocolo Fieldbus proporciona, en efecto, una red de área local para instrumentos de campo (dispositivos de campo) dentro de una instalación de proceso, lo que les permite a estos dispositivos de campo a realizar funciones de control en ubicaciones distribuidas a través de un proceso y para entablar comunicación uno con otro antes y después de realizar estas funciones de control para implementar una estrategia de control general. Puesto que el protocolo Fieldbus hace posible que las funciones de control sean distribuidas a través de una red de control del proceso, éste reduce la complejidad de, o totalmente elimina la necesidad del controlador del proceso centralizado típicamente asociado con un DCS . Con referencia a la Figura 1, una red de control del proceso 10 que usa el protocolo Fieldbus puede incluir un anfitrión 12 conectado a un número de otros dispositivos tales como un controlador lógico de programa (PLC) 13, un número de controladores 14, otro dispositivo anfitrión 15 "y un conjunto de dispositivos de campo 16, 18, 20, 22, .24, 26, 28, 30, y 32 por medio de un circuito Fieldbus de dos alambres o barra colectora 34. La red 10 puede además incluir otros dispositivos, tal como un monitor de barra colectora 35, que constantemente escucha a la barra colectora 34 y acumula comunicaciones e información de diagnósticos que se usan para evaluar el funcionamiento de la red 10. La barra colectora 34 incluye secciones diferentes o segmentos, 34a, 34b, y 34c los cuales están separados por los dispositivos puente 30 y 32. Cada una de las secciones 34a, 34b, y 34c interconectan un subconjunto de loa dispositivos adheridos "a la barra colectora 34 para permitir las comunicaciones entre los dispositivos de una manera que se describe más adelante en la presente. Desde luego, la red de la Figura 1 es únicamente ilustrativa, puesto que existen muchas otras maneras en las que se puede configurar una red de control del proceso usando el protocolo Fieldbus. Típicamente, un configurador se localiza en uno de los dispositivos, tal como el anfitrión 12, y es responsable de arreglar o configurar cada dispositivo (que son dispositivos 'inteligentes" puesto que cada uno incluye un microprocesador capaz de realizar funciones de comunicación y, en algunos casos, de control) así como reconocer cuando se conectan dispositivos de campo nuevos a la barra colectora 34, cuando los dispositivos de campo se remueven de la barra colectora 34, recibir algunos de los datos generados por los dispositivos de campo 16-32, e interconectar con una o más terminales de usuarios, que pueden estar localizadas en el anfitrión 12 o en cualquier otro dispositivo que de cualquier manera esté conectado al anfitrión 12. La barra colectora 34 apoya o permite la comunicación puramente digital, de doble sentido y también puede proporcionar una señal de poder a cualquiera o a todos los dispo'-sitivos conectados a la misma, tales como los dispositivos de campo 16-32. Alternativamente, cualquier o todos los dispositivos 12-32 pueden tener su propia fuente de poder o pueden estar conectados a fuentes de poder externas por medio de alambres por separado (que no se muestra) . Mientras que los dispositivos 12-32 están ilustrados en la Figura 1 como que están conectados a la barra colectora 34 en una conexión tipo barra colectora estándar, en la que dispositivos múltiples están conectados al mismo par de cables que constituyen los segmentos de la barra colectora 34a,a34b, y 34c, el protocolo Fieldbus permite a otros dispositivos/topologías de alambre que incluyen las conexiones de punta-a-punta, en los que cada dispositivo está conectado a un controlador o anfitrión por medio de un par de alambres dobles por separado (similar a los sistemas DCS análogos típicos 4-20 A) , y conexiones de árbol o de "ramal" en las que cada dispositivo está conectado a un punto común en una barra colectora de dos alambres que puede ser, por ejemplo, una caja de empalme o un área de terminación en uno de los dispositivos de campo dentro de una red de control del proceso. Los datos se pueden enviar a través de los diferentes segmentos de la barra colectora 34a, 34b, y 34c a la misma > diferentes frecuencias o velocidades de comunicación en baudios de conformidad con el protocolo Fieldbus. Por ejemplo, el protocolo Fieldbus proporciona una frecuencia de comunicación de 31.25 Kbit/s (Hl), ilustrada como que es usada por los segmentos 34b y 34c de la barra colectora de la Figura 1 y de 1.0 Mbit/s y/o una frecuencia de comunicación de 2.5 Mbit/s (H2) , que será la que típicamente se use para el control avanzado del proceso, entrada/salida a control remoto, y aplicaciones de automatización de fábrica de alta velocidad y que estén ilustradas como que la usa el segmento 34a de la barra colectora de la Figura 1. De la misma manera> los datos se pueden enviar a través de los segmentos de la barra colectora 34a, 34b, y 34c de conformidad con el protocolo Fieldbus que usa la señalización del modo de voltaje o la señalización de modo de corriente. Desde luego, el largo máximo de cada segmento de la barra colectora 34 no está estrictamente limitada pero está, en lugar de eso, determinada por la frecuencia de comunicación, tipo de cable, tamaño del alambre, opción de la energía de la barra colectora, etcétera de esa sección. El protocolo Fieldbus clasifica los dispositivos que se pueden conectar a la barra colectora 34 en tres categorías, a saber, dispositivos básicos, dispositivos maestros de enlace, y dispositivos puente. Los dispositivos básicos (tales como los dispositivos 18, 20, 24 y 28 de la Figura 1) se pueden comunicar, esto es, enviar y recibir señales de comunicación en o desde la barra colectora 34, pero no son capaces de controlar el orden o el tiempo de comunicación que ocurre en la barra colectora 34. Los dispositivos maestros de enlace (tales como los dispositivos 16, 22, y 26 así como el anfitrión 12 de la Figura 1) son dispositivos que se comunican a través de la barra colectora 34 y son capaces de controlar el flujo y el tiempo de las señales de comunicación en la barra colectora 34. Los dispositivos puente (tales como los dispositivos 30 y 32 de la Figura 1) son dispositivos configurados para comunicarse en y para interconectar segmentos o ramas individuales de una barra colectora Fieldbus para crear redes de control de procesos más grandes. De así desearlo, los dispositivos puente pueden convertir entre diferentes velocidades de datos y/o diferentes formatos de señalización de datos usados en los diferentes segmentos de la barra colectora 34, pueden amplificar las señales que viajan entre los segmentos de la barra colectora 34, pueden filtrar las señales que fluyen entre los diferentes segmentos **> de la barra colectora 34 y pasas únicamente aquellas señales que han sido destinadas para ser recibidas por un dispositivo en uno de los segmentos de la barra colectora al cual está acoplado el puente y/o puede tomar otras acciones que sean necesarias para enlazar diferentes segmentos de la barra colectora 34. Los dispositivos puente que conectan los segmentos de la barra colectora que operan a velocidades diferentes deben tener capacidades maestros de enlace en el lado del puente del segmento de baja velocidad. Los anfitriones 12 y 15, el PLC 13, y los controladores 14 pueden ser cualquier tipo de dispositivo Fieldbus pero, típicamente, serán dispositivos maestros de enlace. Cada uno de los dispositivos 12-32 es capaz de comunicarse a través de la barra colectora 34 y, más importante, es capaz de realizar independientemente una o más funciones de control de procesos que «usan los datos adquiridos por medio del dispositivo, desde el proceso, o desde un dispositivo diferente a través de señales de comunicación en la barra colectora 34. Por lo tanto, los dispositivos Fieldbus son capaces de implementar directamente porciones de una estrategia de control general la que, en el pasado, fue realizada por un controlador digital centralizado de un DCS. Para realizar funciones de control, cada uno de los dispositivos Fieldbus incluye uno o más "bloques" estandarizados que son implementados en un microprocesador dentro del dispositivo. En particular, cada dispositivo Fieldbus incluye un bloque de recursos y puede incluir cero o más bloques de función, y cero o más bloques transductores. Se hace referencia a estos bloques como bloques de objetos. Un bloque de recursos almacena y comunica datos específicos del dispositivo que pertenecen a algunas de las características de un dispositivo Fieldbus que incluye, por ejemplo, y tipo de dispositivo, una indicación de revisión de dispositivo, e indicaciones de dónde se puede obtener otr>a información específica del dispositivo dentro de una memoria del dispositivo. En tanto que los fabricantes de diferentes dispositivos pueden almacenar diferentes tipos de datos en el bloque de recursos de un dispositivo de campo, cada dispositivo de cambio que se conforma al protocolo Fieldbus incluye un bloque de recursos que almacena algunos datos. Un bloque de función define e implementa una función de entrada, una función de salida, o una función de control asociada con el dispositivo de campo y, por lo tanto, generalmente se refieren a los bloques de función como bloques de función de entrada, de salida, y de control. Sin embargo, pueden existir otras categorías de bloques de función tal como bloques de función híbridos ? pueden desarrollarse en el futuro. Cada bloque de función de entrada o salida produce cuando menos una entrada de control de proceso (tal como la variable de un proceso desde un dispositivo de medición del proceso) o salida de control de proceso (tal como una posición de la válvula enviada a un dispositivo de actuación) en tanto que cada bloque de función de control usa un algoritmo (que puede ser propietario en naturaleza) para producir una o más salidas de proceso desde una o más entradas de proceso y entradas de control. Los ejemplos de los bloques de función estándar incluyen bloques de función de entrada análoga (Al), salida análoga (AO) , polarización (B) , selector de control (CS) , entrada discreta
(DI), salida discreta (DO), cargador manual (ML) , proporcional/derivativo (PD) , proporcional/integral/derivativo
(PID) , proporción (RA) , y selector de señal (SS) . Sin embargo, existen otros tipos de bloques de función y los nuevos tipos de bloques de función se pueden definir o crear para operar en el medio ambiente del Fieldbus. Un bloque transductor acopla las entradas y salidas de un bloque de función a los dispositivos de hardware local, tales como detectores y actuadores de dispositivos, para que los bloques de función puedan leer las salidas de los detectores locales y para ordenar a los dispositivos locales que realicen una o más funciones tal como mover un miembro de una válvula. Los bloques transductores típicamente contienen información que es necesaria para interpretar las señales enviadas por un dispositivo local y para controlar apropiadamente los dispositivos de hardware locales que incluye, por ejemplo, la información que identifica el tipo de un dispositivo local, la información de calibración asociada con un dispositivo local, etcétera. Un solo bloque transductor está típicamente asociado con un bloque de función de entrada o de salida. La mayoría de los bloques de función son capaces de generar alarma o indicaciones de eventos basados en criterios determinados previamente y son capaces de operar de manera diferente en modos diferentes. Generalmente hablando, los bloques de función pueden operar en un modo automático, en el que, por ejemplo, el algoritmo de un bloque de función opera automáticamente; un modo de operador en el que la entrada o la salida de, por ejemplo, un bloque de función, está controlada manualmente; un modo de fuera-de-servicio en él que el bloque no opera; un modo de cascada en la que la operación del bloque está afectada del (determinado por) la salida de un bloque diferente; y uno o más modos a control remoto en los que una computadora a control remoto determina el modo del bloque. Sin embargo, existen otros modos de operación en el protocolo Fieldbus. De manera importante, cada bloque es capaz de entablar comunicación con otros bloques en el mismo o diferente dispositivo de campo en la barra colectora Fieldbus 34 que usa formatos de mensaje estándar definidos por el protocolo Fieldbus. Como resultado, las combinaciones de los bloques de función (en el mismo o dispositivos diferentes) se pueden comunicar uno con otro para producir uno o más circuitos de control descentralizados. Por lo tanto, por ejemplo, el bloque de función PID en un dispositivo de campo se puede conectar a través de la barra colectora 34 para recibir una salida de un bloque de función Al en un segundo dispositivo de campo, para entregar datos a un bloque de función AO en un tercer dispositivo de campo, y para recibir una salida de un bloque de función AO como retroalimentación para crear un circuito de control de proceso por separado y aparte de cualquier controlador DCS. De esta manera, las combinaciones de bloques de función mueven las funciones de control fuera del medio ambiente DCS centralizado, lo que permite a los controladores de funciones múltiples DCS a realizar funciones de supervisión o coordinación o a que todas estas sean eliminados. Adicionalmente, los bloques de función proporcionan una estructura orientada al bloque, gráfica para la configuración fácil de un proceso y para permitir la distribución de funciones entre los dispositivos de campo desde diferentes proveedores porque estos bloques usan un protocolo de comunicación consistente. En tanto que se hace referencia a los bloques de objetos comentados en ésta como 'bloques de función" en el contexto del protocolo Fieldbus, será evidente para aquellos con experiencia ordinaria en la técnica que las redes de control de procesos que usan otros protocolos de comunicación incluirán los módulos de función de procesos análogos a los bloques de función descritos. Por lo tanto, a pesar de que los ejemplos en la siguiente descripción se enfocan en el protocolo Fieldbus, la presente invención tiene aplicación en redes que usan otros protocolos de comunicación y no está limitado a redes de control de procesos que usan el protocolo Fieldbus. Además de contener e implementar objetos de bloque, cada dispositivo de campo incluye uno o más de otros objetos que incluye objetos de enlace, objetos de tendencia, objetos de alerta, y objetos de vista. Los objetos de enlace definen los enlaces entre las entradas y las salidas de bloques (tales como bloques de función) ambos internos al dispositivo de campo y a través de la barra colectora Fieldbus 34. Los objetos de tendencia permiten la tendencia local de los parámetros del bloque de función para tener acceso por medio de otros dispositivos tal como el anfitrión 12 o los controladores 14 de la Figura 1. Los objetos de tendencia retienen datos históricos de corto plazo que pertenecen a algunos, por ejemplo, el parámetro del bloque de función y reportar estos datos a otros dispositivos o bloques de función a través de la barra colectora 34 de una manera asincrónica. Los objetos de alerta reportan alarmas y eventos a través de la barra colectora 34. Estas alarmas o eventos pueden relacionarse con cualquier evento que ocurra dentro de un dispositivo o uno de los bloques de un dispositivo. Los objetos de vista son grupos definidos previamente de parámetros de bloque usados en la interconexión humana/máquina estándar y puede ser enviada a otros dispositivos para que sea vista de tiempo en tiempo. Ahora con referencia a la Figura 2, un dispositivo Fieldbus, que puede ser, por ejemplo, cualesquiera de los dispositivos de campo 16-28 de la Figura 1, está ilustrado como que incluye tres bloques de recursos 48, tres bloques de función 50, 51, y 52 y dos bloques transductores 53 y 54. Uno de los bloques de función (que puede ser un bloque de función de entrada) está acoplado a través del bloque transductor 53 a un detector 55, que puede ser, por ejemplo, un detector de temperatura, un detector de indicación de punto de ajuste, etcétera. El segundo bloque de función 51 (que puede ser un bloque de función de salida) está acoplado a través de un bloque transductor 54 a un dispositivo de salida tal como una válvula 56. El tercer bloque de función (que puede ser un bloque de función de control) tiene un objeto de tendencia 57 asociado con la presente para la tendencia del parámetro de entrada del bloque de función 52. Los objetos de enlace 58 definen los parámetros del bloque de cada uno de los bloques asociados y los objetos de alerta 59 proporcionan notificaciones de alarmas o eventos para cada uno de los bloques asociados. Los objetos de vista 60 están asociados con cada uno de los bloques de función 50, 51, y 52 e incluyen o agrupan listas de datos para los bloques de función con los que están asociados. Estas listas contienen la información necesaria para cada uno de los conjuntos de las diferentes vistas definidas. Desde luego, la Figura 2 es meramente un ejemplo y se pueden proporcionar otros números y tipos de objetos de bloque, objetos de enlace, objetos de alerta, objetos de tendencias, y objetos de vista en cualquier dispositivo de campo. Ahora con referencia a la Figura 3, un diagrama de bloque de la red de control del proceso 10 que describe los dispositivos 16, 18, y 24 como dispositivos posicionadores/ válvula y los dispositivos 20, 22, 26,, y 28 como transmisores también ilustran los bloques de función asociados con el posicionador/válvula 16, el transmisor 20, y el puente 30. Como se ilustra en la Figura 3, el posicionador /válvula 16 incluye un bloque de recursos 16 (RSC), un bloque transductor
(XDR) 62, y un número de bloques de función que incluye un bloque de función de salida análoga (AO) 63, dos bloques de función PID 64 y 65, y un bloque de función de selección de señal (SS) 69. El transmisor 20 incluye un bloque de recursos 61, dos bloques transductores 62, y dos bloques de función de entrada análoga (AI) 66 y 67. Asimismo, el puente 30 incluye un bloque de recursos 61 y un bloque de función PID 68. Como se podrá entender, los bloques de . función diferentes de la Figura 3 pueden operar juntos (por medio de
• 5 comunicarse a través de la barra colectora 34) en un número de circuitos de control y los circuitos de control en los que los bloques de función del posicionador/válvula 16, el transmisor 20, y el puente 30 están localizados e identificados en la Figura 3 por medio de un bloque de
identificación de circuito conectado a cada uno de estos
• bloques de función. Por lo tanto, como se ilustra en la Figura 3, el bloque de función AO 63 y el bloque de función PID 64 del posicionador/válvula 16 y el bloque de función AI 66 del transmisor 20 están conectadas dentro de un circuito
de control indicado como LOOP1, mientras que el bloque de función SS 69 del posicionador/válvula 16, el bloque de función AI 67 del transmisor 20, y el bloque de función PID 68 del puente 30 están conectados a un circuito de control indicado como L00P2. El otro bloque de función PID 65 del
posicionador/válvula 16 está conectado dentro de un circuito de control indicado como LOOP3. Los bloques de función interconectados que conforman el circuito de control indicado como LOOP1 en la Figura 3 se ilustran con más detalles en el esquema de este circuito de
control representado en la Figura 4. Como se puede ver en la Figura 4, el circuito de control LOOP1 esta completamente formado por medio de enlaces de comunicación entre el bloque de función AO 63 y el bloque de función PID 64 del posicionador/válvula 16 y el bloque de función Al 66 del
• 5 transmisor 20 (Figura 3) . El diagrama del circuito de control de la Figura 4 ilustra las interconexiones de comunicación entre estos bloques de función que usan líneas que adhieren las entradas y salidas del proceso y del control de estos bloques de funciones. Por lo tanto, la salida del bloque de
función Al 66, que puede comprender una medida del proceso "o
• una señal del parámetro del proceso, está acoplado comunicativamente a través del segmento de la barra colectora 34b a la entrada del bloque de función PID 64 que tiene una salida que comprende una señal de control acoplada
comunicativamente a una entrada del bloque de función AO 63. Una salida del bloque de función AO 63, que comprende una señal de retroalimentación que indica, por ejemplo, la posición de la válvula 16, está conectada a la entrada de control del bloque de función PID 64. El bloque de función
PID 64 usa esta señal de retroalimentación junto con la señal de la medida del proceso del bloque de función Al 66 para implementar un control apropiado del bloque de función AO 63. Desde luego que las conexiones indicados por las líneas en el diagrama del circuito de control de la Figura 4 se pueden
realizar internamente dentro de un dispositivo de campo cuando, como fue el caso de los bloques de función AO y PID 63 y 64, los bloques de función están dentro del mismo dispositivo de campo (por ejemplo, el posicionador/válvula 16) , o se pueden implementar estas conexiones sobre la barra colectora 34 de comunicación de dos alambres que usa las comunicaciones sincrónicas Fieldbus estándar. Desde luego, que se implementan otros circuitos de control por medio de otros bloques de función que están interconectados comunicativamente en otras configuraciones. Para implementar y realizar actividades de comunicación y control, el protocolo Fieldbus usa tres categorías generales de tecnología identificadas como una capa física, una 'pila" de comunicación, y una capa de usuario. La capa de usuario incluye las funciones de control y configuración que se proporcionan en forma de bloques (tales como los bloques de función) y objetos dentro de cualquier dispositivo de control del proceso en particular o dispositivo de campo. La capa de usuario está diseñada típicamente de una manera patentada por medio del fabricante del dispositivo pero debe ser capaz de recibir y enviar mensajes de conformidad con el formato de mensaje estándar definido por el protocolo Fieldbus y de ser configurada por un usuario de maneras estándar. La capa física y la pila de comunicación son necesarias para efectuar la comunicación entre los diferentes bloques de los diferentes dispositivos de campo de una manera estandarizada usando la barra colectora 34 de dos alambres y puede ser modelada por medio del bien conocido Open Systems Interconnect, modelo de comunicación de capas (OSI) . La capa física, que corresponde a la capa OSI 1, esta
• 5 incrustada en cada dispositivo de campo y la barra colectora 34 y opera para convertir las señales electromagnéticas recibidas del medio de transmisión Fieldbus (la barra colectora 34 de dos alambres) en mensajes que sean capaces de ser usados por la pila de comunicación del dispositivo de
campo. Se puede considerar la capa física como la barra
• colectora 34 y las señales electromagnéticas presentes en la barra colectora 34 en las entradas y salidas de los dispositivos de campo. La pila de comunicación, que está presente en cada
dispositivo Fieldbus, incluye una capa de enlace de datos", que corresponde a la capa OSI 2, una subcapa de acceso Fieldbus, y una capa de especificación de mensaje 'Fieldbus, que corresponde a la capa OSI 6. No existe una estructura que sea correspondiente para las capas OSI 3-5 en el protocolo
Fieldbus. Sin embargo, las aplicaciones de un dispositivo Fieldbus comprende una capa 7 mientras que una capa de usuario es una capa 8, no definida en el protocolo OSI. Cada capa en la pila de comunicación es responsable de codificar o descodificar una porción del mensaje o señal que se transmita
en la barra colectora Fieldbus 34. Como resultado, cada capa de la pila de comunicación agrega o remueve ciertas porciones de la señal Fieldbus tales como preámbulos, delimitadores de inicio, y delimitadores finales y, en algunos casos, descodifica las porciones despojadas de la señal Fieldbus para identificar a dónde se debe enviar el resto de la señal o del mensaje o si la señal se debe descartar porque, por ejemplo, éste contiene un mensaje o datos para los bloques de función que no están dentro del- dispositivo de campo que recibe. La capa de enlace de datos controla la transmisión de mensajes en la barra colectora 34 y administra el acceso a la barra colectora 34 de conformidad con un programador de barra colectora centralizada determinista llamado un programador activo de enlace, que se describe con más detalle a continuación. La capa de enlace de datos remueve un preámbulo de las señales en el medio de transmisión y puede usar el preámbulo recibido para sincronizar el reloj interno del dispositivo de campo con la señal Fieldbus de entrada. De la misma manera, la capa de enlace de "datos convierte los mensajes en la pila de comunicación a señales Fieldbus físicas y codifica estas señales con información de reloj para producir una señal 'sincronizada en serie" que tiene un preámbulo apropiado para la transmisión en la barra colectora 34 de dos alambres. Durante el proceso de descodificación, la capa de enlace 4e datos reconoce códigos especiales dentro del preámbulo, tale como delimitadores de inicio y delimitadores finales, para identificar el principio y el final de un mensaje Fieldbus en particular y puede realizar una suma de control para verificar la integridad de la señal o mensaje recibido de la barra colectora 34. De la misma manera, la capa de enlace de datos transmite señales Fieldbus en la barra colectora 34 por medio de sumar los delimitadores de inicio y finales a mensajes en la pila de comunicación y colocar estas señales en el medio de transmisión al tiempo apropiado. La capa de especificación de mensaje Fieldbus permite -a la capa de usuario (por ejemplo los bloques de función, objetos, etcétera de un dispositivo de campo) que se comunica a través de la barra colectora 34 por medio de usar un conjunto estándar de formatos de mensaje y describe los servicios de comunicación, formatos de mensaje, y comportamiento de protocolo requerido para construir mensajes que se colocan sobre la pila de comunicación y que sea proporcionado a la capa de usuario. Puesto que la capa de especificación de mensaje Fieldbus suministra comunicaciones estandarizadas para la capa de usuario, se definan los servicios de comunicación de especificación de mensaj-e Fieldbus para cada tipo de objeto descrito anteriormente. Por ejemplo, la capa de especificación de mensaje • Fieldbus incluye los servicios de diccionario de objetos lo que le permite al usuario a leer un diccionario de objetos de un dispositivo. El diccionario de objetos almacena las descripciones de objetos que describen o identifican cada uno de los objetos (tales como objetos de bloque) de un dispositivo. La capa de especificación de mensaje Fieldbus también proporciona servicios administrativos del contexto lo que le permite al usuario a leer y cambiar las relaciones de comunicación, conocidas como relaciones de comunicación virtual (VCRs) descritas en la presente a continuación, asociadas con uno o más objetos de un dispositivo. Aun más, la capa de especificación de mensaje Fieldbus proporciona servicios de acceso variable, servicios de eventos, servicios de carga y descarga, y servicios de invocación de programas, todos los cuales son bien conocidos en el protocolo Fieldbus y, por lo tanto, no se describirán con más detalles en ésta. La subcapa de acceso Fieldbus mapea la capa de especificación de mensaje Fieldbus adentro de la capa de enlace de datos. Para permitir o habilitar la operación de estas capas, cada uno de los dispositivos Fieldbus incluye una base de información administrativo (MIB) , que es una base de datos que almacena VCRs, variables dinámicas, estadísticas, hora-rios de tiempo de programador activo de enlace, horarios de tiempo de ejecución de bloques de función, y etiquetas de dispositivo e información de dirección. Desde luego, se puede tener acceso a o se puede cambiar la información dentro del MIB en cualquier momento usando mensajes o comandos Fieldbus estándar. Adicionalmente, generalmente se proporciona una descripción del dispositivo con cada dispositivo para dar al usuario o al anfitrión una vista extendida de la información en el VDF. Una descripción del dispositivo, la cual típicamente se debe caracterizar para que un anfitrión la use, al- • 5 acena la información necesaria para que el anfitrión entienda el significado de los datos en los VFDs de un dispositivo. Como se podrá entender, para implementar cualquier estrategia de control por medio de usar bloques de función distribuidos a través de una red de control del proceso, la
ejecución de los bloques de función debe ser programada con toda precisión con respecto a la ejecución de otros bloques de función en un circuito de control en particular. De la misma manera, se debe programar con toda precisión la comunicación entre los diferentes bloques de función en la barra
colectora 34 para proporcionar los datos apropiados a cada bloque de función antes de que ese bloque proceda a ejecutar. Ahora se describirá la manera en que se comunican los diferentes dispositivos de campo (y diferentes bloques dentro de los dispositivos de campo) sobre el medio de transmisión
Fieldbus con respecto a la Figura 1. Para que ocurra la comunicación, uno de los dispositivos maestros de enlace en cada segmento de la barra colectora 34 (por ejemplo, dispositivos 12, 16, y 26) opera como un programador activo de enlace (LAS) que activamente programa y controla la
comunicación en el segmento asociado de la barra colectora 34. El LAS para cada segmento de la barra colectora 34 almacena y actualiza un horario de comunicación (un programa activo de enlace) que contiene los tiempos en que cada bloque de función de cada dispositivo está programado para iniciar la actividad de comunicación periódica en la barra colectora 34 y el lapso de tiempo en el que ocurra esta actividad de comunicación. En tanto que esté solamente un dispositivo LAS activo en cada segmento de la barra colectora 34, otros dispositivos maestros de enlace (tal como el dispositivo 22 en el segmento 34b) pueden servir como respaldo LASs y hacerse activos cuando, por ejemplo, falle el LAS actual. Los dispositivos básicos no tienen la capacidad para convertirse en LAS en ningún momento . Generalmente hablando, las actividades de comunicación sobre la barra colectora 34 están divididas en macrociclos de repetición, cada uno de los cuales incluye una comunicación sincrónica para cada bloque de función activo en cualquier segmento particular de la barra colectora 34 y una o más comunicaciones sincrónicas para uno o más bloque de función o dispositivos activos en un segmento de la barra colectora 34. Un dispositivo puede estar activo, es decir, enviar datos a y recibir datos de cualquier segmento de la barra colectora 3 aun si está conectado físicamente a un segmento diferente de la barra colectora 34, por medio de una operación coordinada de los puentes y los LASs en la barra colectora 34.
Durante cada macrociclo, cada uno de los bloques de función activos en un segmento particular de la barra colectora 34 ejecuta, generalmente en un tiempo diferente, pero programada precisamente a tiempo (sincrónico) y, en otro
• 5 tiempo programado de manera precisa, describe sus datos de salida en ese segmento de la barra colectora 34 en respuesta a' un comando de datos impuesto generado por los LAS apropiados. Preferiblemente, cada bloque de función está programado para describir sus datos de salida poco después
del final del período de ejecución del bloque de función. Además, los tiempos de publicación de datos de los diferentes bloques de función están programados en serie de tal forma que los dos bloques de función en un segmento en particular de la barra colectora 34 publique los datos al mismo tiempo.
A su vez, durante el tiempo en que no ocurre una comunicación sincrónica, se le permite a cada dispositivo de campo transmitir datos de alarma, datos de vista, etcétera de una manera sincrónica usando comunicaciones impulsadas caracterizadas. Los tiempos de ejecución y la cantidad de
tiempo necesarios para completar la ejecución de cada bloque de función están almacenados en la base de información administrativa (MIB) del dispositivo en el que reside el bloque de función mientras, como se hizo notar anteriormente, los tiempos para enviar los comandos de datos impuestos de
comandos a cada uno de los dispositivos en un segmento de la barra colectora 34 están almacenados en el MIG del dispositivo LAS para ese segmento. Estos tiempos están típicamente almacenados como tiempos compensados porque ellos identifican los tiempos en los que un bloque de función va a
• 5 ejecutar o a enviar los datos como una compensación desde el principio de un 'tiempo de inicio de programa de enlace absoluto", el cual es conocido por todos los dispositivos conectados a la barra colectora 34. Para efectuar las comunicaciones durante cada macro- 10 ciclo, el LAS, por ejemplo, el LAS 16 del segmento de la barra colectora 34b, envía un comando de datos impuestos a cada uno de los dispositivos en el segmento 34b de la barra colectora de conformidad con la lista de tiempos de transmisión almacenados en el horario activo de enlace. Al recibir
un comando de datos impuestos, un bloque de función de un dispositivo describe sus datos de salida en la barra co- lectora 34 durante una cantidad de tiempo específico. Puesto que cada uno de los bloques de función está típicamente programado para ejecutar de tal forma que la ejecución de ese
bloque se complete poco antes de que el bloque esté programado para recibir un comando de datos impuestos, los datos descritos en respuesta a un comando de datos impuestos deben ser los más recientes datos de salida del bloque de función. Sin embargo, si un bloque de función está ejecutando
lentamente y no ha puesto el cerrojo en nuevas salidas cuando reciba el comando de datos impuestos, el bloque de función describe los datos de salida generados durante la última operación del bloque de función e indica que los datos descritos son datos antiguos que usan un sello fechador. Después de que el LAS ha enviado un comando de datos impuestos a cada uno de los bloques de función sobre un segmento de la barra colectora 34 en particular y durante los tiempos en que esos bloques de función están ejecutando, el LAS puede ocasionar que ocurran actividades de comunicación asincrónica. Para efectuar la comunicación asincrónica, el LAS envía un mensaje caracterizado por contraseña a un dispositivo de campo en particular. Cuando el dispositivo de campo recibe un mensaje asignado con contraseña, ese dispositivo de campo tiene acceso total a la barra colectora 34 (o a un segmento de la misma) y puede enviar mensajes asincrónicos, tales como mensajes de alarma, datos de tendencias, cambios de punto fijo del operador, etcétera hasta que los mensajes estén completos o hasta que expire el 'tiempo de sustento nominal" máximo asignado. Subsecuentemente el dispositivo de campo libera la barra colectora 34 (o cualquier segmento en particular de la misma) y el LAS envía un mensaje asignado con contraseña a otro dispositivo. Este proceso se repite hasta el final del macrociclo o hasta que el LAS esté programado para enviar un comando de datos impuestos para efectuar la comunicación sincrónica. Desde luego, depende de la cantidad de tráfico de mensajes y el número de dispositivos y bloques acoplados a cualquier segmento en particular de la barra colectora 34, no todos los dispositivos pueden recibir un mensaje asignado con contraseña durante cada macrociclo. La Figura 5 ilustra un esquema de tiempo que representa los tiempos en los que los bloques de función en el segmento de la barra colectora 34 de la Figura 1 realizan la ejecución durante cada macrociclo del segmento 34b de la barra colectora y los tiempos en los cuales ocurren las comunicaciones sincrónicas durante cada macrociclo asociado con el segmento 34b de la barra colectora. En el horario de tiempo de la Figura 5, se indica el tiempo en el eje horizontal y las actividades asociadas con los diferentes bloques de función del posicionador/válvula 16 y el transmisor 20 (de la Figura 3) ilustrados en el eje vertical. El circuito de control en el que cada uno de los bloques de función operan se identifica en la Figura 5 como una designación suscrita. Por lo tanto AlL0OP? se refiere al bloque de función Al 66 del transmisor 20, PIDLOOPI se refiere al bloque de función PID 64 del posicionador/válvula 16, etcétera. El período de ejecución del bloque de cada uno de los bloques de función ilustrados se presenta por medio de una caja sombreada transversalmente mientras que cada comunicación sincrónica programada se identifica por medio de una barra vertical en la Figura 5. Por lo tanto, de conformidad con el horario de tiempo de la Figura 5, durante cualquier macrociclo particular del segmento 34b (Figura 1), el bloque de función el A1L00PI ejecuta primero por el período especificado por la caja 70. Entonces, durante el período de tiempo indicado por la barra vertical 72, la salida del bloque de función AlL00P? se describe en el segmento 34b de la barra colectora en respuesta a un comando de datos impuestos del LAS para el segmento 34b de la barra colectora. De la misma manera, las cajas 74, 76, 78, 80, y 81 indican los tiempos de ejecución de los bloques de función PIDL00PI, A1LOOP2, AOLOOPI/ SSLOOP2, y PIDL00P3, respectivamente (los cuales son diferentes para cada uno de los diferentes bloques) , mientras que las barras verticales 82, 84, 86, 88, y 89 indican los tiempos que los bloques de función PIDLOOPI, AlL00p2, AOL8PI/ SSL00p2/ y PIDL8P3 respectivamente, describen los datos en el segmento 34b de la barra colectora. Como será evidente, el esquema de tiempos de la Figura 5 también ilustra los tiempos disponibles para las actividades de comunicación asincrónicas, que pueden ocurrir durante los tiempos de ejecución de cualquiera de los bloques de función y durante el tiempo al final del macrociclo durante el cual ningún bloque de función está ejecutando y cuando no se está realizando ninguna comunicación sincrónica en el segmento 34b de la barra colectora. Desde luego, si así se desea, se pueden programar intencionalmente diferentes bloques de función para ejecutar al mismo tiempo y no todos los bloques de función deben describir los datos en la barra colectora si, por ejemplo, ningún otro dispositivo suscribe los datos producidos por el bloque de función. Los dispositivos de campo son capaces de describir o transmitir los datos y mensajes a través de la barra colectora 34 usando una de las tres relaciones de comunicación virtual (VCRs) definidas en la subcapa de acceso Fieldbus de la pila de cada dispositivo de campo. Un cliente/ servidor VCR se usa para las comunicaciones en lista lineal, no programadas, iniciadas por el usuario, uno a uno, entre los dispositivos en la barra colectora 34. Tales mensajes en lista lineal se envían y se reciben en el orden en que se presentaron para su transmisión, de conformidad con su prioridad, sin sobreescribir en mensajes previos. De esta manera, un dispositivo de campo puede usar un cliente/ servidor VCR cuando éste recibe un mensaje caracterizado por contraseña de un LAS para enviar un mensaje de solicitud a otro dispositivo en la barra colectora 34. Al solicitante se le llama 'cliente" y al dispositivo que recibe la solicitud se le llama el 'servidor". El servidor envía una respuesta cuando éste recibe un mensaje caracterizado por contraseña del LAS. Se usa el VCR cliente/servidor, por ejemplo, para efectuar las solicitudes iniciadas tales como cambio de punto fijo, que sintoniza el acceso y los cambios de parámetro^ acuses de la alarma, y cargas y descargas de los dispositivos . Un reporte de distribución VCR se usa para una a muchas comunicaciones en lista lineal, no programadas, iniciadas por el usuario. Por ejemplo, cuando un dispositivo de campo con un reporte de evento o una tendencia recibe una señal de pase de un LAS, ese dispositivo de campo envía su mensaje a una 'dirección de grupo" definida en la subcapa de acceso Fieldbus de la pila de comunicación de ese dispositivo. Los dispositivos que están configurados para escuchar en ese VCR recibirán el reporte. Los dispositivos Fieldbus usan típica--mente el tipo VCR de distribución de reporte para enviar notificaciones de alarma a las consolas de los operadores. Un tipo de publicador/subscriptor VCR se usa para una a muchas comunicaciones en zona de memoria intermedia. Las comunicaciones en zona de memoria intermedia son las que almacenan y envían únicamente la última versión de los datos y, por lo tanto, los datos nuevos completamente sobreescriben los datos previos. Las salidas de los bloques de función, por ejemplo, comprenden datos en zona de memoria intermedia. Un dispositivo de campo 'publicador" publica o transmite un mensaje por medio de usar el tipo VCR de publicador/suscripr-tor a todos los dispositivos de campo 'subscriptor" en la barra colectora 34 cuando el dispositivo publicador recibe un mensaje de datos impuestos del LAS o del dispositivo suscriptor. Las relaciones publicador/ subscriptor están definidas y almacenadas dentro de la subcapa de acceso Fieldbus de la pila de comunicación de cada dispositivo de campo. Para garantizar las actividades de comunicación apropiadas sobre la barra colectora 34, cada LAS envía periódicamente un mensaje de distribución de tiempo a todos los dispositivos de campo conectados al segmento de la barra colectora 34, lo cual habilita a los dispositivos receptores a que ajusten su tiempo local de aplicación para estar en sincronización uno con otro. Entre estos mensajes de sincronización, el tiempo del reloj se mantiene independientemente en cada dispositivo con base en su proprio reloj interno. La sincronización del reloj permite a los dispositivos de campo que sellen el tiempo de los datos a través de la red Fieldbus para indicar, por ejemplo, cuando se han generado los datos. Adicionalmente, cada LAS (y otro dispositivo maestro de enlace) en cada segmento de la barra colectora almacena una 'lista en directo", que es una lista de todos los dispositivos que están conectados a ese segmento de la barra colectora 34, es decir, todos los dispositivos que están respondiendo apropiadamente al mensaje de señal de pase. El LAS reconoce continuamente los nuevos dispositivos que se agregan a un segmento de la barra colectora por medio de enviar periódicamente mensajes de nodo de sondeo a las direcciones que no están en la lista en directo. De hecho, se requiere que cada LAS sondee cuando menos una dirección después de que éste a completado un ciclo de enviar mensajes con señal de pase a todos los dispositivos de campo en la lista en directo. Si un dispositivo de campo está presente en la dirección que ha sido sondeada y recibe el mensaje de nodo de sondeo y recibe el mensaje de nodo de sondeo, el dispositivo inmediatamente regresa un mensaje de respuesta de sondeo. Al recibir un mensaje de respuesta de sondeo, el LAS agrega el dispositivo a la lista en directo y confirma por medio de enviar un mensaje de activación de nodo al dispositivo de campo sondeado. Un dispositivo de campo permanece en la lista en directo mientras que ese dispositivo de campo responda apropiadamente a los mensajes de señal de pase. Sin embargo, un LAS remueve un dispositivo de campo de la lista en directo si el dispositivo de campo no, después de tres intentos sucesivos, ya sea usar la señal o inmediatamente regresar la señal al LAS. Cuando un dispositivo de campo se agrega a o se remueve de la lista en directo, las transmisiones de LAS cambian en la lista en director a todos los otros dispositivos maestros de enlace en el segmento apropiado de la barra colectora 34 para permitir que cada dispositivo maestro de enlace mantenga una copia actualizada de la lista en directo. Como se nota por lo anterior, las interconexiones de comunicación entre los dispositivos de campo y los bloques de función de los mismos son determinados por medio de un ingeniero del proceso y se implementan dentro de la red efe control del proceso 10 que usa una configuración de aplicación localizada en, por ejemplo, el anfitrión 12. Sin embargo, después de ser configurada, la red de control del proceso 10 opera sin ninguna consideración por recopilar los valores de tiempo real de los parámetros del proceso para verlos en un dispositivo de despliegue visual. Puesto que el proceso está descentralizado en la red de control del proceso 10, ni un solo dispositivo recibe los valores de tiempo real para todos los parámetros del procesos y la red de control del proceso 10. Cuando un usuario quiere acumular y ver +• información de tiempo real, el usuario actualmente tiene diversas alternativas para obtener la información, cada una de las cuales aumenta" la complejidad y el tráfico de la barra colectora de la red. En una alternativa, se configura un dispositivo de control del proceso, tal como el controlador 14 o el anfitrión 15 de la Figura 3 con la interfase de usuario que le permite al usuario a solicitar información del tiempo real de uno o más de los dispositivos de campo en la red de control del proceso 10. Al recibir la solicitud de la 6
interfase del usuario, el dispositivo de control del proceso pone en lista lineal los mensajes de solicitud para cada dispositivo de campo (típicamente por medio de usar las comunicaciones asincrónicas) . Cuando el dispositivo de control del proceso recibe un mensaje de señal de pase desde su LAS asociado, el dispositivo envía los mensajes de solicitud a los dispositivos de campo por medio de usar los VCRs cliente/servidor. Los dispositivos de campo reciben las solicitudes, formatean los mensajes de respuesta con los valores actuales de los parámetros del procesos solicitados, y transmiten los mensajes de respuesta cuando se reciben los mensajes de señal de pase de sus LASs asociados. En esta alternativa, se genera una cantidad significativa de tráfico de barra colectora para recuperar la información de tiempo real. Dos transacciones adicionales, una solicitud y una respuesta, se generan para cada dispositivo de campo que almacena un parámetro del procesos solicitado. Adicionalmente, puesto que esta alternativa usa transacciones asincrónicas, pueden pasar diversos macrociclos antes de enviar todos los mensajes de solicitud y de recibir las respuestas correspondientes, lo que de esta manera hace más lento el tiempo de respuesta para que el dispositivo de control del proceso despliegue visualmente el valor actual de la información solicitada. Por otra parte, los dispositivos de campo son dispositivos de baja energía sin la disponibilidad de ciclos extra del CPU para proporcionar los parámetros del proceso para que sean visualizados. En otra alternativa, los objetos de tendencia dentro de los dispositivos de campo almacenan un cierto número de mensajes que contienen los datos del proceso en zonas de memoria intermedia y subsecuentemente transmiten paquetes de los mensajes puestos en zona de memoria intermedia en la barra colectora y en otros dispositivos. Los objetos de tendencia almacenan los valores de uno o más parámetros ya sea generados por medio de bloques de función dentro del dispositivo de campo o generados por medio de bloques de función en otros dispositivos de campo y transmitidos en la barra colectora. Una vez que la zona de memoria intermedia del objeto está llena, los datos puestos en la zona de memoria intermedia se transmite por medio de usar las comunicaciones asincrónicas ya sea en respuesta a la recepción de un mensaje de solicitud por los datos de tendencia o automáticamente al recibir un mensaje de contraseña de pase para el dispositivo de campo. Para los parámetros del proceso transferidos a lo largo de la barra colectora desde un dispositivo de campo al objeto de tendencia en otro dispositivo de campo, se requieren una o dos transacciones adicionales cada vez que se transmite un paquete de mensajes puestos en la zona de memoria intermedia desde el objeto de tendencia a otro dispositivo de campo.
Para los parámetros del proceso transferidos desde un bloque de función a un objeto de tendencia dentro del mismo dispositivo de campo, los datos de tendencia son menos eficientes y requieren más ciclos del CPU que publicar los mensajes inmediatamente. En cualesquiera de estas situaciones, la operación de tendencia reduce la eficiencia de la red de la barra colectora. Para superar estos problemas en, por ejemplo, una red de control del proceso Fieldbus, se proporciona un nuevo tipo de bloque de función de conformidad con la presente invención para obtener y distribuir los valores de tiempo real para una multiplicidad de parámetros del proceso para su despliegue visual en una interfase visualizadora. El bloque de función de visualización, o el bloque de función de acceso a la información, de la presente invención está configurado para entablar comunicación con los bloques de función de otros dispositivos sobre la barra colectora 34 que usa comunicaciones periódicas sincrónicas (por ejemplo, el VCR publicador/suscriptor del protocolo Fieldbus) para obtener los valores de tiempo real para una porción significante o un subconjunto relevantes de los parámetros del proceso, para almacenar uno o más valores de los parámetros del proceso, y para entablar comunicación con los bloques de función de los dispositivos de control del proceso sobre la barra colectora 34 que usa las comunicaciones asincrónicas (por ejemplo, el VCR cliente/servidor del protocolo Fieldbus o una relación de comunicación equivalente en un protocolo diferente) para distribuir la información almacenada cuando sea solicitada por un usuario a través de una interfase. Los valores almacenados también se pueden comunicar a dispositivos externos conectados a y que se comunican con el dispositivo de campo que contiene el bloque de función de visualización por medio de algún otro protocolo de comunicación o algún otro medio, tal como Ethernet. De esta manera, el bloque de función de visualización es capaz de adquirir valores de tiempo real para los parámetros del proceso sin transmitir los mensajes solicitados a cada dispositivo de campo individual. Adicionalmente, el usuario puede recuperar los valores actuales de todos los parámetros del proceso que sean de interés por medio de emitir un solo mensaje de solicitud del dispositivo de despliegue visual al bloque de función de visualización. Refiriéndonos ahora a la Figura 6, se ilustra un bloque de función de visualización 100 como que está localizado dentro del anfitrión 12 de la Figura 3. El bloque de función de visualización 100 esté típicamente localizado dentro de un dispositivo anfitrión u otro dispositivo de interfase humana. La pila de comunicación del anfitrión 12 enlaza comunicativamente el bloque de función de visualización 100 a la barra colectora 34 de tal manera que el bloque de función de visualización 100 se puede comunicar con todos los otros dispositivos en la red de control del proceso 10. Por ejemplo, podría ser que los usuarios de la red de control del proceso 10 quieran tener acceso al valor de tiempo real para la posición del vastago de la válvula del posicionador/válvula 16, que puede ser almacenada en un bloque de función AO 63. A fin de transferir el valor medido más recientemente de la posición del vastago de la válvula, se arregla un VCR publicador/suscriptor entre el bloque de función AO 63 y el bloque de función de visualización 100. El bloque de función AO 63 se define como un dispositivo de campo 'publicador" dentro de la subcapa de acceso Fieldbus de la pila de comunicación del posicionador/válvula 16. De manera correspondiente, se define el bloque de fµnción de visualización 100 como un dispositivo de campo 'suscriptor" dentro de la subcapa de acceso Fieldbus de la pila de comunicación del anfitrión 12. El bloque de función de visualización puede ser uno de muchos suscriptores para cada mensaje del publicador. Idealmente, el bloque de función de visualización 100 es un suscriptor a mensajes publicados que ya han sido transmitidos en el segmento 34a de la barra colectora. Por ejemplo, un bloque de función PID en la válvula 24 en el segmento 34c de la barra colectora puede requerir el valor de un parámetro del proceso del bloque de función PID 64 para controlar la operación de la válvula 24. A fin de transferir el valor del parámetro del proceso, se arregla un VCR publicador/suscriptor entre el bloque de función PID 64 y el bloque de función PID dentro de la válvula 24. Durante cada macrociclo, el bloque de función PID 64 publica un mensaje con el valor del parámetro del proceso en la barra colectora 34 en respuesta a un comando de datos impuestos generado por su LAS asociado. El mensaje viaja desde el segmento 34b al segmento 34a y al segmento 34c en donde la pila de comunicación detecta el mensaje de la válvula 24. El bloque de función de visualización 100 se arregla como un suscriptor adicional al mensaje del bloque de función PID 64.
Configurada de esta manera, la pila de comunicación del anfitrión 12 detecta el mensaje en el segmento 34a y transfiere el mensaje al bloque de función de visualización 100. El bloque de función de visualización 100 puede reemplazar o sobreescribir el valor previo para el parámetro del proceso almacenado en el mismo con el valor del mensaje publicado. El nuevo valor para el parámetro se almacena en el bloque de función de visualización 100 hasta que el bloque d,e función PID 64 publica el siguiente mensaje. Alternativamente, el bloque de función de visualización 100 puede almacenar valores múltiples del parámetro y adherir el nuevo valor a los valores almacenados que ya existen. En esta situación, el parámetro del proceso se monitorea por medio del bloque de función de visualización 100 sin crear ningún tráfico adicional en la barra colectora. En algunas situación, el bloque de función de visualización 100 no tiene acceso a los mensajes que no han sido transmitidos en su segmento 34 a asociado de la barra colectora. Por ejemplo, se transmiten los mensajes que se pasaron entre el bloque de función AO 63 del posicionador/ válvula 16 y un bloque de función en el transmisor 20 únicamente en el segmento 34b de la barra colectora. De manera similar, en ninguno de los segmentos de la barra colectora se transmiten los mensajes pasados entre dos bloques de función dentro del mismo dispositivo de campo, tal como el bloque de función PID 64 y el bloque de función AO 63 en el posicionador/válvula 16. Para obtener el valor de un parámetro del proceso intercambiado en estas situaciones, se arregla el bloque de función de visualización 100 como un suscriptor adicional al mensaje publicado por medio del bloque de función PID 64. Configurado de esta manera, se transmite el mensaje en el segmento 34b al segmento 34a en donde la pila de comunicación del anfitrión 12 detecta el mensaje y transfiere el mensaje al bloque de función de visualización 100. Este arreglo resulta en un aumento en el tráfico de la barra colectora pero no requiere que el dispositivo de campo use ciclos del CPU adicionales para transmitir los mensajes adicionales y, por lo tanto, no aumenta la carga de trabajo del dispositivo de campo puesto que el dispositivo ya está publicando internamente desde el bloque de función PID 64 al bloque de función AO 63 o externamente al bloque de función en el transmisor 20. En la situación más rara, se configura el bloque de función de visualización 100 para monitorear el valor de un parámetro del proceso que de otra manera no es transmitido entre los bloques de función. Por ejemplo, el bloque de función AO 63 puede almacenar un parámetro del proceso para el posicionador/válvula que no se usa en ninguno de los otros bloques de función en la red de control del proceso 10, pero que está monitoreada por el bloque de función de visualización 100. En esta situación, se arregla un VCR publicador/suscriptor entre el bloque de función AO 63 y el bloque de función de visualización 100. En respuesta a un comando de datos impuesto, el bloque de función AO 63 publica un mensaje con el valor del parámetro del proceso que la pila de comunicación del anfitrión 12 detectó y transfirió al bloque de función de visualización 100. En estas situaciones raras, aumenta ligeramente el tráfico de la barra colectora y la carga de trabajo del dispositivo de campo por medio de transmitir el mensaje adicional. El bloque de función de visualización 100 está configurado para satisfacer las necesidades de los usuarios de la red de control del proceso 10. El bloque de función de visualización 100 puede ser configurado para recibir y almacenar simultáneamente los datos de una multiplicidad de bloques de función de la red de control del proceso 10. Esto puede incluir los datos de todos los bloques de función, de 5 una porción importante de los bloques de control, o de un subconjunto relevante de los bloques de función. Adicionalmente, se puede configurar el bloque de función de visualización 100 para recibir y almacenar una multiplicidad de parámetros del proceso desde cualquiera de los bloque de
función. Por otra parte, la red de control del proceso 10 ^P puede incluir una pluralidad de bloques de función efe visualización que recibe y almacena un subconjunto relevante de los parámetros del proceso de la red. La información almacenada en el bloque de función de
visualización 100 puede ser recuperada por el usuario por medio de solicitar los valores de uno o más parámetros del proceso en un dispositivo de interfase humana, tal como uno de los anfitriones 12, 15, un dispositivo de despliegue
^r visual 102 que también está conectado a la barra colectora
34, o un dispositivo de despliegue visual externo 103 conectado y en comunicación con el anfitrión 12 a través de Ethernet o algún otro protocolo de comunicación. Por ejemplo, un usuario en el dispositivo de despliegue visual 102 usa una interfase humana o una interfase gráfica del usuario para
seleccionar uno o más parámetros del proceso para su visualización, uno de los cuales puede ser la posición de vastago de la válvula del posicionador/válvula 16. El dispositivo de despliegue visual 12, que incluye una pila de comunicación, formatea un mensaje de solicitud por el bloque de función de visualización 100 y pone el mensaje en lista lineal para una comunicación asincrónica. Cuando el dispositivo de despliegue visual 102 recibe una señal de pas~e del LAS asociado, el dispositivo de despliegue visual 102 transmite el mensaje en la barra colectora 34. El anfitrión 12 recibe el mensaje de solicitud y lo pasa al bloque de función de visualización 100. El bloque de función de visualización 100 recupera la información solicitada, por ejemplo, la posición de vastago de la válvula, almacenado en el mismo y formatea y pone en lista lineal un mensaje de respuesta. Cuando el anfitrión 12 recibe un mensaje de señal de pase para el bloque de función de visualización 100 desde el LAS asociado, el anfitrión 12 transmite el mensaje en la barra colectora 34. El dispositivo de despliegue visual ld"2 recibe el mensaje de respuesta y despliega visualmente los parámetros del proceso, que incluye la posición de vastago de la válvula, y la interfase del usuario. El bloque de función de visualización 100, ilustrado con más detalles en la Figura 7, incluye una unidad de transferencia de datos 112 que recibe y descodifica los parámetros del proceso publicados de una multiplicidad de dispositivos de campo, almacena los valores publicados de los parámetros del proceso en una unidad de almacenamiento 114, hace volver y transmite los parámetros del procesos solicitados de la unidad de almacenamiento 114 a los dispositivos de visualización que los solicitan, y generalmente controlan la operación del bloque de función de visualización 100, La unidad de transferencia de datos 112 capacita a una unidad de captura de datos 116 a recolectar y transferir los parámetros del proceso que han sido publicados por otros bloques de función dentro de la red de control del proceso 10 y que se envían a un bloque de función de visualización 100 usando las comunicaciones periódicas programadas. Como se podrá entender, se puede entrega a la unidad de captura de datos 116 cualquier número de parámetros del proceso que depende de la manera en la que esté configurado el bloque de función de visualización 100. La unidad de almacenamiento 114 es una memoria para almacenar los parámetros del proceso que se publican por medio de los dispositivos de campo. La unidad de almacenamiento 114 tiene una capacidad que es adecuada para monitorear una multiplicidad de parámetros del proceso y su tamaño depende del número de parámetros del proceso que tienen que ser monitoreados, el número de los valores de los parámetros monitoreados que se almacenen, la cantidad de información asociada con los parámetros monitoreados que esta almacenada con los parámetros monitoreados, la resolución o la velocidad del muestreo de los datos almacenados y similares. Los bloques de función actualizan los valores y publican los mensajes para sus respectivos parámetros del proceso durante cada macrociclo. En algunos casos, el bloque de función de visualización 100 monitorea un parámetro del proceso a una alta resolución con la unidad de transferencia de datos 112 frecuentemente actualizado el valor de los parámetros en la unidad de almacenamiento 114. La actualización puede ocurrir tan frecuentemente como una vez por macrociclo de tal manera que cada valor publicado se almacena en la unidad de almacenamiento 114. En otros casos, el bloque de función de visualización 100 monitorea un parámetro del proceso a una baja resolución con la unidad de transferencia de datos 112 actualizando el valor de loe parámetros en la unidad de almacenamiento 114 menos frecuentemente que cada macrociclo de tal manera que de todos los valores de parámetros publicados se almacenan menos en la unidad de almacenamiento 114. En cualquier caso, un sello fechador que indica la hora en el que se midió un valor puede también ser almacenado en la unidad de almacenamiento 114 junto con el valor de un parámetro del proceso. Por otra parte, la unidad de almacenamiento 114 puede almacenar un algoritmo de almacenamiento que está asociado con un parámetro del proceso monitoreado. El algoritmo de almacenamiento puede operar en el parámetro monitoreado para realizar funciones tales como filtrado, eliminación de señal espúrea, compresión de datos y similares. Como se describe anteriormente, la unidad de transferencia de datos 112 administra el espacio de almacenamiento en la unidad de almacenamiento 114. Para cualquier parámetros del proceso, la unidad de transferencia de datos 112 asigna suficiente espacio en la unidad de almacenamiento 114 para almacenar uno o más valores del parámetro del proceso. Cuando la unidad de transferencia de datos 112 recibe el valor del parámetro del proceso desde un dispositivo de campo asociado a través de la unidad de captura de datos 116, la unidad de transferencia de datos 112 sobreescribe el valor almacenado del parámetro del proceso en la unidad de almacenamiento 114 con el valor del mensaje publicado o adhiere el valor del mensaje a los valores que ya están almacenados en el mismo. La unidad de transferencia de datos 112 también puede manipular el parámetro del proceso por medio de ejecutar un algoritmo de almacenamiento asociado con el parámetro y almacenado en la unidad de almacenamiento 114. Cuando la unidad de transferencia de datos 112 recibe una solicitud por el parámetro del proceso desde un dispositivo visualizador, se recupera el valor o valores almacenados del parámetro de la unidad de almacenamiento 114 por medio de la unidad de transferencia de datos 112 y se envían al dispositivo visualizador en un mensaje de respuesta. Si así se desea, también se puede almacenar un sello fechador o cualquier otra información asociada con los parámetros del proceso almacenados en la unidad de almacenamiento 114 y se recupera por medio de la unidad de transferencia de datos 112. Una interfase de anfitrión de entrada 118 dentro de-1 bloque de función de visualización 100 recibe la información de configuración introducida por el usuario en una interfase humana del anfitrión 12. La información de configuración puede incluir información de identificación del parámetro del proceso a almacenar, el dispositivo de campo y/o los bloques de función asociados con el parámetro del proceso, las unidades para el parámetro, la cantidad de almacenamiento requerido para el parámetro y puede incluir cualesquiera otros datos asociados, e instrucciones o algoritmos de almacenamiento para cualquier manipulación de datos del parámetro del proceso que se le pueda requerir a la unidad de transferencia de datos que realice. La interfase de anfitrión de entrada 118 transfiere la información de configuración a la unidad de transferencia de datos 112, la cual a su vez asigna el espacio en la unidad de almacenamiento 114 para el parámetro del proceso y la información asociada. La información de configuración también puede incluir revisiones para procesar los parámetros actualmente almacenados por medio del bloque de función de visualización 100 si, por ejemplo, un dispositivo de campo, tal como si se reemplaza un posicionador/válvula 16, por un posicionador/válvula mejorado o una válvula de un distribuidor diferente. Adicionalmente,
• 5 la información de configuración puede incluir una instrucción que deje de almacenar un parámetro del proceso y que reasigne el espacio en la unidad de almacenamiento 114 si, por ejemplo, se remueve del todo un dispositivo de campo de la red de control del proceso 10. 10 El bloque de función de visualización 100 incluye además una interfase anfitrión de salida 120 para procesar los mensajes de solicitud de los dispositivos visualizadores. Los mensajes de solicitud recibidos por el anfitrión 12 pueden incluir solicitudes por uno o más parámetros del proceso,
solicitudes para convertir las unidades de los parámetros del proceso, y/o instrucciones para formatear los parámetros del proceso recuperados. La interfase de anfitrión de salida 120 recibe las solicitudes del anfitrión 12 y transfiere, a la
• unida de transferencia de datos 112, las porciones de las
solicitudes que serán procesadas por la unidad de transferencia de datos 112. Por ejemplo, la unidad de transferencia de datos 112 puede manejar únicamente lo que se recupera de los valores de parámetros del proceso de la unidad de almacenamiento 114 con la interfase del anfitrión
de salida 120 que maneja todas las funciones de conversión y formateo. En este caso, la interfase del anfitrión de salida 120 pasaría la solicitud del parámetro del proceso a la unidad de transferencia de datos 112 y, al recibir el valor del parámetro del proceso de la unidad de transferencia de
• 5 datos 112, la interfase del anfitrión de salida 120 realizaría las conversiones y el formateado que fueran necesarios. Alternativamente, la unidad de transferencia de datos puede recuperar los valores de los parámetros del proceso desde la unidad de almacenamiento 114 y también
realizar las conversiones y el formateo. En este caso, la interfase del anfitrión de salida 120 pasa el mensaje de solicitud completo a la unidad de transferencia de datos 112 y, después de que la unidad de transferencia de datos 112 procesa la solicitud, produce el mensaje de respuesta a la
pila de comunicación del anfitrión 12 para su transmisión al dispositivo visualizador en la barra colectora 34. En este punto se debe notar que la Figura 7 representa un diagrama de bloque funcional como una base para describir
• la funcionalidad del bloque de función de visualización 100.
La funcionalidad que se describe en la presente se puede asignar de manera diferente entre los elementos del bloque de función de visualización 100. Por ejemplo, se podrían incorporar en su totalidad las funciones realizados por la unidad de captura de datos 116 dentro de la funcionalidad efe
la unidad de transferencia de datos 112. La funcionalidad de ambas, la interfase del anfitrión de entrada 118 y la interfase del anfitrión de salida 120 se podrían combinar en una sola unidad de interfase del anfitrión para manejar ambos mensajes de entrada y de salida. Adicionalmente, las porciones de la funcionalidad descrita en ésta puede ser reasignada entre el bloque de función de visualización 100 y otros dispositivos en la red de control del proceso 10. Por ejemplo, el bloque de función de visualización 100 podría funcionar únicamente como un depósito para los valores actuales de los parámetros del proceso mientras que los dispositivos de campo realizan cualesquiera conversación que se requiera y los dispositivos visualizadores realizar todas las funciones de formateado de despliegue visual. Por otra parte, el dispositivo visualizador que solicita los parámetros del proceso pueden incluir una pantalla formateada previamente y, por lo tanto, requerir únicamente el bloque de función de visualización 100 para proporcionar los valores almacenados de los parámetros del proceso sin ninguna manipulación adicional de los datos solicitados. Otras asignaciones y distribuciones funcionales serán evidentes a aquellos de experiencia ordinaria en la técnica y han sido contempladas por los inventores como que tiene uso. con el bloque de función de visualización de conformidad con la presente invención. Aun cuando el bloque de función de visualización 100 ha sido descrito en la presente como el almacenador y transmisor de una posición de vastago de válvula proporcionada por un bloque de función PID 64 de un posicionador/válvula 16, el bloque de función de visualización 100 de la presente invención puede ser usado junto con otros bloques de función y otros dispositivos de campo como se desee y pueden ser implementados en redes de control del proceso que tie?e configuraciones diferentes a la que se ilustra en la Figura 6. De esta manera, por ejemplo, se puede configurar el bloque de función de visualización 100 para almacenar los parámetros del proceso de algunos o de todos los bloques de función en una red de control del proceso, y para transmitir alguno o todos los parámetros del proceso almacenados a cada uno de una pluralidad de dispositivos visualizadores. Por otra parte, mientras que el bloque de función de visualización que se describe en ésta ha sido implementado en forma de un 'bloque de función" Fieldbus, se nota que la funcionalidad de visualización de la presente invención se puede implementar por medio de usar otros tipos de bloques, programas, hardware, microprogramación, etcétera, . asociada con otros tipos de sistemas de control y/o protocolos de comunicación. De hecho, mientras que el protocolo Fieldbus usa el término 'bloque de función" para describir un tipo particular de una entidad capaz de realizar una función de control del proceso, se toma nota que el término bloque de función como se usa en la presente no está limitado e incluye cualquier clase de dispositivo, programa, rutina, u otra entidad capaz de realizar una función de control del proceso de cualquier manera en ubicaciones distribuidas dentro de una
• 5 red de control del proceso. Por lo tanto, el bloque de función de visualización descrito y reivindicado en la presente puede ser implementado en otras redes de control del proceso o usar otros protocolos de comunicación de control del proceso, o esquemas (que pueden ahora existir o que se
puedan desarrollar en el futuro) que no usan lo que el protocolo Fieldbus identifica estrictamente como un 'bloque de función" en tanto que estas redes o protocolos proporcionen o permitan las funciones de control para que sean realizadas en ubicaciones distribuidas dentro de un
proceso. Aun más, en tanto que los bloques de función de visualización han sido descritos en la presente como que se usan para almacenar y transmitir parámetros del proceso para dispositivos posicionadores/válvulas, se toma nota que estos
bloques de función pueden ser usados para almacenar y transmitir los parámetros del proceso para otros tipos de dispositivos, tales como reguladores de tiro, ventiladores, detectores, dispositivos anfitriones, controladores, dispositivos de puente, interfases, o cualquier otro
dispositivo que pudiera ser un componente de la red de control del proceso. Por otra parte, aun cuando la funcionalidad de la visualización - descrita en la presente se implementa preferiblemente en el software almacenado en un dispositivo de control del proceso, ésta puede alternativamente o adicionalmente ser implementada en el hardware, la microprogramación, etcétera, según se desee. Si se implementa en el software el bloque de función de visualización de la presente invención puede ser almacenado en cualquier memora de lectura de computadora tal como en un disco magnético, un disco láser, u otro medio de almacenamiento, en una RAM o ROM de una computadora, etcétera. De la misma manera, este software se puede entregar al usuario o a un dispositivo por medio de cualquier método conocido o deseado de entrega que incluye, por ejemplo, a través de un canal de comunicación tal como una línea telefónica, la Internet, etcétera. En otra modalidad de la presente invención, se proporciona un nuevo tipo de monitor de barra colectora para obtener y desplegar visualmente los valores de tiempo real para una multiplicidad de parámetros del proceso. En vista de que los monitores de barra colectora conocidos previamente recolectaban comunicaciones e información de diagnósticos para la evaluación del desempeño de la red de barr^ colectora, el monitor de barra colectora de visualización de la presente invención está adaptado para recopilar, .almacenar y desplegar visualmente los datos del proceso que se transmiten en la barra colectora para la evaluación de su desempeño de la red de control del proceso. Los datos del proceso se definen como los parámetros singulares
• 5 relacionados con la operación y control del proceso y para mantener el equipo directamente asociado con el proceso. Los datos del proceso incluyen, pero no están limitados a, datos tales como puntos fijos, variables del proceso, alarmas, información de tendencia y similares, o cualquier otr~a
información que esté directamente relacionada con la acción o la detección en el proceso o los dispositivos conectados directamente con el proceso. De conformidad con la presente invención el monitor de barra colectora de visualización está configurado para
capturar todos los datos transmitidos por la barra colectora 34 y para filtrar los datos capturados para obtener los datos del proceso en la red y para descartar la comunicación y la información de diagnósticos. Los datos del proceso así obtenidos se pueden filtrar aun más para redituar los valores
de tiempo real por una porción importante o un subconjunto relevante de parámetros del proceso. El monitor de barra colectora de visualización almacena uno o más valores de los parámetros del proceso, y despliega visualmente la información almacenada cuando es solicitada por un usuario a
través de una interfase humana. De esta manera, el monitor de barra colectora de visualización es capaz de adquirir los valores de tiempo real para los parámetros del proceso sin transmitir mensajes de solicitud a cada dispositivo de campo individual. Adicionalmente, el usuario puede recuperar los valores actuales de todos los parámetros del proceso que sean de interés por medio de solicitar la información en le interfase humana del monitor de barra colectora de visualización. Refiriéndonos ahora a la Figura 6, el monitor de barra colectora de visualización 130 está ilustrado como que está conectado a la barra colectora 34 en el segmento 34b. El monitor de barra colectora de visualización 130 escucha constantemente al tráfico de la barra colectora en el segmento 34b y captura todas las transacciones que se transmiten en el segmento 34b. El monitor de barra colectora de visualización 130 descarta la comunicación y los mensajes de diagnósticos en el tráfico de la barra colectora y remueve encabezamientos, arrastre de datos y similares de los mensajes que contienen los datos del proceso. El remanente de los datos del proceso se filtra o se clasifica por medio del monitor de barra colectora de visualización 130 para obtener los valores de tiempo real para una parámetro del proceso, una porción importante de los parámetros del proceso, o un subconjunto relevante de los parámetros del proceso que el monitor de barra colectora de visualización está configurado para monitorear. El monitor de barra colectora de visualización 130 está enlazado comunicativamente a la barra colectora 34 de tal manera que el monitor de barra colectora de visualización 130 puede capturar los mensajes transmitidos en la barra colectora 34 por medio de todos los otros dispositivos en la red de control del proceso 10. Por ejemplo, los usuarios de la red de control del proceso 10 pudieran querer tener acceso al valor de tiempo real para la posición de vastago de la válvula del posicionador/válvula 16, que puede estar almacenado en el bloque de función AO 63 y transmitido al bloque de función dentro del posicionador/ válvula 24. A fin de capturar el valor medido más recientemente de la posición del vastago de la válvula, el monitor de barra colectora de visualización 130 está configurado para identificar el mensaje que contiene la posición del vastago de la válvula que se transmitió del bloque de función AO 63 al posicionador/válvula 24. Cuando el bloque de función AO 63 transmitió el mensaje, el monitor de barra colectora de visualización 130 captura el mensaje, distingue el mensaje de otras comunicaciones, diagnostica y procesa los mensajes de datos, y almacena el valor de la posición del vastago de la válvula que estaba contenido en la misma . El monitor de barra colectora de visualización 130 está configurado para satisfacer las necesidades de los usuarios de la red de control del proceso 10. El monitor de barra colectora de visualización 130 puede ser configurado para simultáneamente recibir y almacenar los datos de una multiplicidad de bloques de función de la red de control del proceso 10. Esto puede incluir los datos de todos los bloques de función, desde una porción importante de los bloques de función, o desde un subconjunto relevante de los bloques de función. Adicionalmente, el monitor de barra colectora de visualización 130 puede ser configurado para recibir y almacenar una multiplicidad de parámetros del proceso desde un solo bloque de función. Por otra parte, la red de control del proceso 10 puede incluir una pluralidad de monitores de barra colectora de visualización, con cada uno de los monitores de barra colectora de visualización que reciben y almacenan un subconjunto relevante de los parámetros del proceso de la red. El usuario puede recuperar la información almacenada en el monitor de barra colectora de visualización 130 por medio de solicitar los valores de uno o más parámetros del proceso en una interfase humana en el monitor de barra colectora de visualización 130. Por ejemplo, un usuario en el monitor de barra colectora de visualización 130 usa una interfase humana o una interfase de usuario gráfica para seleccionar uno o más parámetros del proceso para su visualización, uno de los cuales pudiera ser la posición del vastago de la válvula del posicionador/válvula 16. Los valores almacenados de los parámetros del proceso seleccionados se recuperan del almacenamiento dentro del monitor de barra colectora de visualización 130 y se despliegan visualmente en la interfase del usuario. El monitor de barra colectora de visualización 130, ilustrado con más detalles en la Figura 8, incluye una unidad de transferencia de datos 132 que generalmente controla 1* * operación del monitor de barra colectora de visualización 130. La unidad de transferencia de datos 132 habilita a una unidad de captura de datos 134 a capturar los mensajes en el tráfico de la barra colectora en la barra colectora 34 y a descartar las comunicaciones y los mensajes de diagnósticos y transfiere a la unida de transferencia de datos 132 únicamente los mensajes de los datos del proceso que están publicados por medio de los bloques de función dentro de la red de control del proceso 10. La unidad de transferencia de datos 132 recibe los mensajes de los datos del proceso de la unidad de captura de datos y descarta los componentes de los mensajes de los datos del proceso, tales como encabezamientos, arrastre de datos, información de' tiempo y similares. La unidad de transferencia de datos 132 filtra los valores de los parámetros del proceso que el monitor de barra colectora de visualización 130 está configurado para monitorear y almacena los valores publicados de los parámetros del proceso en una unidad de almacenamiento 136. A la solicitud de una interfase humana 138 o 140, la unidad de transferencia de datos 132 hace volver y transmite los parámetros del procesos solicitados de la unidad de almacenamiento 136 a la interfase humana 138 o 140 solicitante para su despliegue visual. La unidad de almacenamiento 136 es una memora para almacenar los parámetros del proceso que han sido extraídos de los mensajes de los datos del proceso. La unidad de almacenamiento 136 tiene una capacidad que es adecuada para monitorear una multiplicidad de parámetros del proceso y su tamaño depende del número de parámetros del proceso que se van a monitorear, el número de los valores de los parámetros monitoreados que se van a almacenar, la cantidad de información asociada con los parámetros monitoreados que están almacenados con los parámetros monitoreados, la resolución o la velocidad del muestreo de los datos almacenados y similares. Los bloques de función actualizan los valores y publican los mensajes para sus respectivos parámetros del proceso durante cada macrociclo. En algunos casos, el monitor de barra colectora de visualización 130 monitorea un parámetro del proceso a una alta resolución con la unidad de transferencia de datos 132 frecuentemente actualizando el valor del parámetro en la unidad de almacenamiento 134. La actualización puede ocurrir tan 8
frecuentemente como una vez por macrociclo de tal forma que cada valor publicado es almacenado en la unidad de almacenamiento 134. En otros casos el monitor de barra colectora de visualización 130 monitorea un parámetro del proceso a una baja resolución con la unidad de transferencia de datos 132 que actualiza el valor del parámetro en la unidad de almacenamiento 134 menos frecuentemente que cada macrociclo de tal manera que se almacenan menos que todos los valores publicados de los parámetros en la unidad de almacenamiento 134. En cualquier caso, un sello fechador que indica la hora en el que se midió un valor puede también ser almacenado en la unidad de almacenamiento 136 junto con el valor de un parámetro del proceso. Por otra parte, la unidad de almacenamiento 136 puede almacenar un algoritmo de almacenamiento que está asociado con un parámetro del proceso monitoreado. El algoritmo de almacenamiento puede operar en el parámetro monitoreado para realizar funciones tales como filtrado, eliminación de señal espúrea, compresión de datos y similares . Como se describe anteriormente, la unidad de transferencia de datos 132 administra el espacio de almacenamiento en la unidad de almacenamiento 136. Para cualquier parámetro del proceso, la unidad de transferencia de datos 132 asigna suficiente espacio en la unidad de almacenamiento 136 para almacenar uno o más valores del parámetro del proceso. Cuando la unidad de transferencia de datos 132 extrae el valor del parámetro del proceso desde un mensaje de datos del proceso transferido de la unidad de captura de datos 134, la unidad de transferencia de datos 132 sobreescribe el valor almacenado del parámetro del proceso en la unidad de almacenamiento 136 con el valor del mensaje publicado o adhiere el valor del mensaje a los valores que ya están almacenados en el mismo. La unidad de transferencia de datos 132 también puede manipular el parámetro del proceso por medio de ejecutar un algoritmo de almacenamiento asociado con el parámetro y almacenado en la unidad de almacenamiento 136. Cuando la unidad de transferencia de datos 132 recibe una solicitud por el parámetro del proceso desde una de las interfases humanas 138, 140, se recupera (n) el valor o valores almacenados del parámetro del proceso de la unidad de almacenamiento 136 por medio de la unidad de transferencia de datos 132 y se envían a las interfases humanas solicitantes 138 o 140 para su despliegue visual. Si así se desea, también se puede almacenar un sello fechador o cualquier otra información asociada con los parámetros del proceso almacenados en la unidad de almacenamiento 136 y se recupera por medio de la unidad de transferencia de datos 132. La interfase humana 138 dentro del monitor de barra colectora de visualización 130 está adaptada para permitirle al usuario que introduzca la información de configuración para el monitor de barra colectora de visualización 130. La información de configuración puede incluir información de identificación del parámetro del proceso que se va a almacenar, el dispositivo de campo y/o el bloque de función asociado con el parámetro del proceso, las unidades para el parámetro, la cantidad de almacenamiento requerido para el parámetro y cualesquier otros datos asociados, *e instrucciones o algoritmos de almacenamiento para cualquier manipulación de datos del parámetro del proceso que pudiera requerir la unidad de transferencia de datos 132 para funcionar. La interfase humana 138 transfiere la información de configuración a la unidad de transferencia de datos 132, la cual a su vez asigna espacio en la unidad de almacenamiento 136 para el parámetro del proceso y la información asociada. La información de configuración también puede incluir revisiones a los parámetros del proceso que actualmente están almacenados en el monitor de barra colectora de visualización 130 si, por ejemplo, un dispositivo de campo, tal como el posicionador/válvula 16, se reemplaza con un posicionador/válvula mejorado o una válvula de un distribuidor diferente. Adicionalmente, la información de configuración puede incluir una instrucción para dejar de almacenar un parámetro del proceso y reasignar el espacio en la unidad de almacenamiento 136 si, por ejemplo, del todo se remueve un dispositivo de campo de la red de control del proceso 10. La interfase humana 138 también permite que el usuario introduzca solicitudes para desplegar visualmente la información almacenada dentro del monitor de barra colectora de visualización 130. Los mensajes de solicitud pueden incluir solicitudes por uno o más parámetros del. proceso, solicitudes para convertir las unidades de los parámetros del proceso, y/o instrucciones para formatear los parámetros del proceso recuperados. La interfase humana 138 transfiere a la unidad de transferencia de datos 132 las porciones de las solicitudes que serán procesadas por medio de la unidad de transferencia de datos 132. Por ejemplo, la unidad de transferencia de datos 132 puede manejar únicamente lo recuperado de los valores de parámetros del procesos de la unidad de almacenamiento 136 con la interfase humana 138 qu maneja todas las funciones de conversiones y formateo. En este caso, la interfase humana 138 pasaría la solicitud del parámetro del proceso" a la unidad de transferencia de datos 132 y, al recibir el valor del parámetro del proceso de la unidad de transferencia de datos 132, la interfase humana 138 realizaría las conversiones y el formateo necesarios. Alternativamente, la unida de transferencia de datos 132 puede recuperar los valores de los parámetros del proceso de la unidad de almacenamiento 136 y también realizaría las conversiones y el formateo. En este caso, la interfase humana 138 pasa todo el mensaje de solicitud a la unidad de transferencia de datos 132 y, después de que la unidad de transferencia de datos 132 procesa la solicitud, despliega visualmente la información convertida y formateada en el despliegue visual del monitor de barra colectora de visualización 130. Se puede proporcionar la interfase humana externa 140 para permitir que un usuario introduzca información de configuración, solicitudes de información, o ambos, desde una ubicación remota del monitor de barra colectora de visualización 130. La interfase humana externa 140 opera en la misma forma que la interfase humana interna 138 como s-e describe anteriormente. La interfase humana 140 puede estar conectada al monitor de barra colectora de visualización 130 por cualquier medio conocido, y se comunica con la unidad de transferencia de datos 132 para transferir los datos por medio de usar cualquier protocolo de transferencia de datos conocido, tal como el TCPIP, la grabación y lectura en continuo, Ethernet o similares. Adicionalmente, el monitor de barra colectora de visualización 130 puede incluir ambos la interfase humana interna 138 y la interfase humana externa 140 como se muestra en la Figura 8, o puede tener únicamente una sola interfase humana 138 o 140, que dependerá de IOS requerimientos para una aplicación en particular. Se debe notar en este punto que la Figura 8 iepresenta un diagrama de bloque funcional como una base para describir la funcionalidad del monitor de barra colectora de visualización 130. La funcionalidad descrita en la presente se puede asignada de manera diferente entre los elementos del monitor de barra colectora de visualización 130. Por ejemplo, se podrían incorporar en su totalidad las funciones realizadas por la unidad de captura de datos 134 dentro de la funcionalidad de la unidad de transferencia de datos 132. Adicionalmente, las funciones realizadas por la unidad de captura de datos 134 y la interfase humana 138 se podrían asignar en las maneras que se describen anteriormente o en otras configuraciones alternas. Otras asignaciones y distribuciones funcionales serán evidentes a aquellos con experiencia ordinaria en la técnica y están contempladas por los inventores como que tienen uso con el bloque de función de visualización de conformidad con la presente invención. Aun cuando el monitor de barra colectora de visualización 130 ha sido descrito en la presente como un almacenador y despliegue visual de la posición de un vastago de válvula por medio del bloque de función PID 64 de un posicionador/válvula 16, el monitor de barra colectora de visualización 130 de la presente invención se puede usar' en conjunto con otros bloques de función y otros dispositivos de campo como se desee y puede ser implementado en las redes de control del proceso que tiene otras configuraciones que no son las que se ilustran en la Figura 6. Por lo tanto, por ejemplo, el monitor de barra colectora de visualización 130 podría estar configurado para almacenar los parámetros del proceso de algunos o todos los bloques de función en una red de control del proceso, y desplegar visualmente algunos otros los parámetros del proceso almacenados en las interfases humanas 138, 140. Por otra parte, en tanto que el monitor de barra colectora de visualización descrito en la presente ha sido implementado en una red de control del proceso que opera bajo un protocolo Fieldbus, se hace notar que la funcionalidad de la visualización de la presente invención se puede implementar por medio de usar otros tipos de programas, hardware, microprogramación, etcétera, asociados con otros tipos de sistemas de control y/o protocolos de comunicación. De hecho, en tanto que el protocolo Fieldbus usa el término 'bloque de función" para describir un tipo particular de entidad capaz de realizar una función de control del proceso, se hace notar que el término bloque de función como se usa en la presente no está tan limitada e incluye cualquier clase de dispositivo, programa, rutina, u otra entidad capaz de realizar una función de control del proceso en cualquier manera en ubicaciones distribuidas dentro de una red de control del proceso. Por lo tanto, se puede implementar el monitor de barra colectora de visualización descrito y reivindicado en la presente en redes de control del proceso que usan otros protocolos o esquemas de comunicación de control del proceso (que ahora pueden existir o que se pueden ^^ desarrollar en el futuro) mientras estas redes o protocolos 5 proporcionen o permitan que se realicen funciones de control en ubicaciones distribuidas dentro de un proceso. Aun más, en tanto que los monitores de barra colectora de visualización han sido descritos en la presente como que se usan en el almacenamiento y transmisión de los parámetros
del proceso para los dispositivos del posicionador/válvula,
• se nota que estos monitores de barra colectora se pueden usar para almacenar y transmitir parámetros del proceso para otros tipos de dispositivos, tales como reguladores de tiro, ventiladores, detectores, dispositivos anfitriones,
controladores, dispositivos de puente, interfases, 'o cualquier otro dispositivo que pudiera ser un componente de la red de control del proceso. Por lo tanto, en tanto que la presente invención ha sido descrita con referencia a ejemplos específicos, los cuales se
pretende que sean ilustrativos únicamente y no limitantes de la invención, será evidente para aquellos con experiencia ordinaria en la técnica que se pueden hacer los cambios, adiciones o supresiones a las modalidades descritas sin alejarse del espíritu y alcance de la invención.
Claims (44)
- REIVINDICACIONES 1. Un método para ver información del proceso de tiempo real en una red de control del proceso que tiene una pluralidad de dispositivos enlazados comunicativamente en una barra colectora, en donde cada uno de los dispositivos incluye cuando menos un módulo de función del proceso capaz de realizar una función de control del proceso dentro de la red de control del proceso que usa los parámetros del proceso y es capaz de comunicarse en la barra colectora por medio de usar comunicaciones periódicas programadas, y en donde cuando menos uno de los dispositivos incluye una función del procesos de visualización capaz de almacenar los valores de los parámetros del proceso sin usar los valores para realizar el control del proceso, de estar configurado por un usuario para almacenar cuando menos uno de los parámetros del proceso, y para recuperar los valores de los parámetros del proceso en respuesta a una solicitud generado por un usuario que selecciona cuando menos uno de los parámetros del proceso de una pluralidad de parámetros del proceso seleccionables, el cual método comprende los pasos de: configurar el módulo de función del proceso de visualización para almacenar cuando menos uno de los valores de cada uno de cuando menos uno de los parámetros derl proceso, cada uno de cuando menos uno de los parámetros del proceso que está asociado con uno de los módulos de función del proceso; enlazar comunicativamente una salida de cada módulo de función del proceso asociado con cada uno de cuando menos uno de los parámetros del proceso a una entrada del módulo de función del procesos de visualización que usa comunicaciones periódicas programadas; transmitir un valor de cuando menos uno de los parámetros del proceso del módulo de función del proceso asociado al módulo de función del proceso de visualización que usa las comunicaciones periódicas programadas; y almacenar el valor transmitido de cuando menos uno de los parámetros del proceso en el módulo de función del procesos de visualización.
- 2. Un método para ver información del proceso de tiempo real en una red de control del proceso de conformidad con la reivindicación 1, en donde cuando menos uno de los parámetros del proceso es una pluralidad de los parámetros del proceso.
- 3. Un método para ver información del proceso de tiempo real en una red de control del proceso de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende los pasos de: configurar el módulo de función del procesos de visualización para almacenar la información asociada con cuando menos uno de los parámetros del procesos; y transmitir la información asociada con cuando menos uno de los parámetros del proceso al módulo de función del proceso de visualización concurrentemente con el valor de cuando menos uno de los parámetros del proceso. ^^
- 4. Un método para ver información del proceso de 5 tiempo real en una red de control del proceso de conformidad con la reivindicación 1, en donde el paso de transmisión además comprende el paso de transmitir un valor de cuando menos uno de los parámetros del proceso del módulo de función del proceso asociado a una pluralidad de módulos de función 10 del proceso que usan las comunicaciones periódicas ^ programadas.
- 5. Un método para ver información del proceso de tiempo real en una red de control del proceso de conformidad con la reivindicación 1, en donde el módulo de función del 15 proceso visualizador es un bloque de función de visualización en un protocolo Fieldbus.
- 6. Un método para ver información del proceso de tiempo real en una red de control del proceso de conformidad ^ con la reivindicación 1, que además comprende los pasos de: 20 conectar cuando menos uno de los dispositivos que incluya un módulo de función del proceso de salida que tiene una interfase humana a la barra colectora; enlazar comunicativamente una salida de cuando menos uno de los módulos de función del proceso de salida al módulo de 25 función del proceso de visualización por medio de usar las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas; transmitir las solicitudes para cuando menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de los parámetros del proceso de cuando menos uno de los módulos de función del proceso de salida al módulo de función del proceso de visualización por medio de usar las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas; enlazar comunicativamente el módulo de función del proceso de visualización a una entrada de cuando menos uno de los módulos de función del proceso de salida por medio de usar las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas; transmitir una respuesta que contiene cuando menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de los parámetros del proceso del módulo de función del proceso de visualización a cuando menos uno de los módulos de función del proceso de función de salida que usa las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas; y desplegar visualmente cuando menos uno de los valores almacenados del parámetro del proceso en la interfase humana de cuando menos uno de los módulos de función del proceso de salida.
- 7. Un método para ver información del proceso de tiempo real en una red de control del proceso de conformidad con la reivindicación 6, en donde cuando menos uno de los dispositivos de despliegue visual comprende una pluralidad de dispositivos de despliegue visual, cada dispositivo de despliegue visual que incluye un módulo de función del proceso de salida que tiene una interfase humana. • 5
- 8. Un método para ver información del proceso de tiempo real en una red de control del proceso de conformidad con la reivindicación 6, en donde cuando menos uno de los dispositivos de despliegue visual es cuando menos uno de los dispositivos que incluye el módulo de función del proceso de 10 visualización.
- 9. Un método para ver información del proceso de tiempo real en una red de control del proceso de conformidad con la reivindicación 1, el cual método además comprende los pasos de: 15 conectar cuando menos uno de los dispositivos a una segunda barra colectora de una segunda red de control del proceso, en donde cada uno de los dispositivos conectados a la segunda barra colectora es capaz de entablar comunicación • en la segunda barra colectora usando las comunicaciones 20 puestas en lista lineal no programadas; conectar un dispositivo de despliegue visual que incluye un módulo de función del proceso de salida que tiene una interfase humana a la segunda barra colectora de la red de control del proceso; 25 enlazar comunicativamente una salida del módulo de función del proceso de salida al módulo de función del proceso de visualización que usa las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas; transmitir una solicitud para cuando menos uno de los • 5 valores almacenado de cuando menos uno de los parámetros del proceso del módulo de función del proceso de salida al módulo de función del proceso de visualización que usa las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas; enlazar comunicativamente una salida del modulo de 10 función del proceso de visualización a una entrada del módulo de función del proceso de salida usando las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas; transmitir una respuesta que contiene cuando menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de los 15 parámetros del proceso del módulo de función del proceso de visualización que usa las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas; y desplegar visualmente cuando menos uno de los valores • almacenados de cuando menos uno de los parámetros del proceso 20 en la interfase humana.
- 10. Un sistema de visualización de información para ver los valores de tiempo real de los parámetros del proceso en una red de control del proceso que tiene una pluralidad de dispositivos enlazados comunicativamente en una barra 25 colectora, en donde cada dispositivo es capaz de realizar una función del proceso y de entablar comunicación en la barra colectora usando las comunicaciones periódicas programadas y no programadas, el cual sistema de visualización de información comprende: un primer generador de señales dispuesto en un primer dispositivo que genera las señales de entrada que incluye los valores de cuando menos uno de los parámetros del proceso asociado con el primer dispositivo; un primer comunicador acoplado al primer generador de señales y configurado para entregar las señales de entrada a una entrada de un segundo dispositivo que usa las comunicaciones periódicas programadas; una unidad de captura de datos dispuesta en un segundo dispositivo que recibe las señales de entrada; una unidad de almacenamiento dispuesta en el segundo dispositivo y enlazada comunicativamente a la unidad de captura de datos, la unidad de almacenamiento adaptada para almacenar cuando menos uno de los valores de cuando menos uno de los parámetros del proceso sin usar el cuando menos un valor para realizar el control del proceso; un segundo generador de señales dispuesto en uno de los primeros dispositivos, el segundo dispositivo, y un tercer dispositivo que generan las señales que solicitan cuando menos uno de los valores de uno o más de cuando menos uno de los parámetros del proceso almacenado en la unidad de almacenamiento en donde se generan las señales de solicitud en respuesta a un usuario que selecciona los parámetros del proceso de una pluralidad de parámetros del proceso seleccionables; un segundo comunicador acoplado al segundo generador de señales y configurado para entregar las señales de solicitud a una entrada en el segundo dispositivo que usa las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas, las señales de solicitud que son recibidas por la unidad de captura de datos; una unidad de transferencia de datos dispuesta en el segundo dispositivo que genera las señales de respuesta que incluye los valores que solicitan cuando menos uno de los valores de uno o más de cuando menos uno de los parámetros del proceso almacenado en la unidad de almacenamiento en donde se generan las señales de solicitud en respuesta a un usuario que selecciona los parámetros del proceso de una pluralidad de parámetros del proceso seleccionables; un segundo comunicador acoplado al segundo generador de señales y configurado para entregar las señales de solicitud a una entrada del segundo dispositivo que usa las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas, las señales de solicitud que son recibidas por la unidad de captura de datos; una unida de transferencia de datos dispuesta en el segundo dispositivo que genera las señales de respuesta que incluye los valores solicitados de uno o más de cuando menos uno de los parámetros del proceso de la unidad de almacenamiento; un tercer comunicador acoplado a la unidad de transferencia de datos y configurado para entregar las señales de respuesta a una entrada de uno del primer dispositivo, el segundo dispositivo y el tercer dispositivo que usan las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas; un recibidor de señales que recibe las señales de respuesta generadas por la unidad de transferencia de datos; y un dispositivo de despliegue visual en uno de del primer dispositivo, el segundo dispositivo y el tercer dispositivo que despliega visualmente los valores solicitados de uno o más de cuando menos uno de los parámetros del proceso en una interfase humana.
- 11. Un sistema de visualización de información de conformidad con la reivindicación 10, en donde la unidad de transferencia de datos está enlazada comunicativamente a la unidad de captura de datos y la unidad de almacenamiento y está adaptada para recibir los valores de cuando menos uno de los parámetros del proceso de la unidad de captura de datos y para ocasionar que la unidad de almacenamiento sobreescriba el valor almacenado de cuando menos uno de los parámetros del proceso con los valores recibidos .
- 12. Un sistema de visualización de información de conformidad con la reivindicación 11, en donde la unidad de transferencia de datos está adaptada para configurar la unidad de almacenamiento para almacenar cuando menos uno de los valores de cuando menos uno de los parámetros del proceso, y que además comprende una interfase de anfitrión de entrada dispuesta en el segundo dispositivo y que está enlazada comunicativamente a la unidad de transferencia de datos, la interfase de anfitrión de entrada adaptada para transferir las instrucciones de configuración del parámetro del proceso a la unidad de transferencia de datos, por medio de la cual las instrucciones de configuración del parámetro del proceso ocasional que la unidad de transferencia de datos configure la unidad de almacenamiento para almacenar cuando menos uno de los valores de cuando menos uno de los parámetros del proceso.
- 13. Un sistema de visualización de información de conformidad con la reivindicación 10, en donde cuando menos uno de los parámetros del proceso es una pluralidad de parámetros del proceso y el sistema de visualización de información además comprende una pluralidad de primeros dispositivos cada uno que tiene un primer generador de señales dispuesto en el mismo que genera señales de entrada que incluyen los valores de los parámetros del proceso asociados con el primer dispositivo, en donde la unidad de captura de datos recibe cada una de las señales de entrada y la unidad de almacenamiento uno de sobreescribir y adherir un 5 valor almacenado de un parámetro del proceso con un valor del parámetro del proceso transmitido en la señal de entrada correspondiente por medio del primer dispositivo asociado.
- 14. Un sistema de visualización de información de conformidad con la reivindicación 10, en donde la señal de 10 entrada incluye la información asociada con cuando menos uno flp de los parámetros del proceso y la unidad de almacenamiento una sobreescribe y adhiere el valor almacenado de la información asociada almacenada en la misma con el valor de la información asociada en la señal de entrada. 15
- 15. Un sistema de visualización de información de conformidad con la reivindicación 10, en donde el primer comunicador está configurado para entregar la señal' de entrada a una pluralidad de dispositivos que usan las flp comunicaciones periódicas programadas. 20
- 16. Un sistema de visualización de información de conformidad con la reivindicación 10, que además comprende una pluralidad de terceros dispositivos cada uno que tiene' un segundo generado de señales dispuesto en esos que generan señales de solicitud que solicitan los valores de uno o más 25 de cuando menos uno de los parámetros del proceso contenido en la unidad de almacenamiento.
- 17. Un sistema de visualización de información de conformidad con la reivindicación 10, en donde el tercer dispositivo está conectado al segundo dispositivo por medio de una segunda barra colectora de una segunda red de control del proceso en donde cada uno de los dispositivos es capaz de entablar comunicación en la segunda barra colectora por medio de usar las comunicaciones periódicas no programadas.
- 18. Un módulo de función del proceso de visualización capaz de ser implementado en un dispositivo de control del proceso y de ser usado en una red de control del proceso que tiene una pluralidad de dispositivos acoplados comunicativamente a una barra colectora, en donde cada uno de los dispositivos incluye cuando menos un módulo de función del proceso capaz de realizar una función de entrada, una función de salida, o una función de control dentro de la red de control del proceso y que es capaz de entablar comunicación en la barra colectora por medio de usar las comunicaciones periódicas programadas y no programadas, el cual módulo de función del proceso de visualización que comprende: una unidad de captura de datos que recibe las señales de entrada, en donde cada señal de entrada es generada por uno de los módulos de función del proceso, contiene un valor de un parámetro del proceso asociado con el módulo de función del proceso, y se transmite por medio de usar las comunicaciones periódicas programadas; una unidad de almacenamiento que almacena cuando menos uno de los valores de cuando menos uno de los parámetros del proceso sin usar cuando menos uno de los valores para realizar el control del procese- una unidad de transferencia de datos que ocasiona que se almacenen los valores de los parámetros del proceso en las señales de entrada en la unidad de almacenamiento; una interfase de anfitrión de salida que recibe las señales de solicitud que contienen las solicitudes de cuando menos uno de los valores almacenados de uno o más de cuando menos uno de los parámetros del proceso solicitado por un usuario de una pluralidad de parámetros del proceso seleccionables, las señales de la solicitud generadas por cuando menos uno de los dispositivos y transmitida por medio de usar las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas, en donde la interfase de anfitrión de salida transfiere la señal de solicitud a la unidad de transferencia de datos; en donde la unidad de transferencia de datos recupera cuando menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de los parámetros del proceso de la unidad de almacenamiento y transfiere cuando menos uno de los valores almacenados a la interfase de anfitrión de salida en respuesta a cada señal de solicitud; y en donde la interfase de anfitrión de salida genera una señal de respuesta que contiene el cuando menos uno de los valores almacenados de uno o más de cuando menos uno de los parámetros del proceso y transmite la señal de respuesta al segundo de los dispositivos por medio de usar las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas en respuesta a cada señal de solicitud.
- 19. Un módulo de función del proceso de visualización de conformidad con la reivindicación 18, en donde la unidad de captura de datos recibe una pluralidad de señales de entrada que contienen los valores de una pluralidad de parámetros del proceso, generados por una pluralidad de dispositivos y transmitidos por medio de usar las comunicaciones periódicas programadas, en donde la unida de almacenamiento almacena cuando menos uno de los valores de cada uno de la pluralidad de los parámetros del proceso, y en donde las señales de solicitud solicitan cuando menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de la pluralidad de los parámetros del "proceso.
- 20. Un módulo de función del proceso de visualización de conformidad con la reivindicación 18, en donde se envían las señales de entrada generadas por el primero de los dispositivos a una pluralidad de dispositivos que usan las comunicaciones periódicas programadas.
- 21. Un módulo de función del proceso de visualización de conformidad con la reivindicación 18, en donde la unidad de almacenamiento almacena información asociada con cuando menos uno de los parámetros del proceso.
- 22. Un módulo de función del proceso de visualización de conformidad con la reivindicación 18, en donde el módulo de función del proceso de visualización es un bloque de función de visualización en un protocolo Fieldbus.
- 23. Un módulo de función del proceso de visualización de conformidad con la reivindicación 18, en donde el segundo de los dispositivos es el dispositivo de control del proceso en el que se implementa el módulo de control del proceso de visualización.
- 24. Un módulo de función del proceso de visualizacióh capaz de ser implementado en un dispositivo de control del proceso y de ser usado en una red de control del proceso que tiene una pluralidad de dispositivos acoplados comunicativamente a una barra colectora, en donde cada uno de los dispositivos incluye uno o más módulos de función del proceso capaces de realizar una función de entrada, una función de salida, o una función de control dentro de la red de control del proceso y capaz de entablar comunicación en la barra colectora por medio de usar las comunicaciones periódicas programadas, el cual módulo de función del proceso de visualización que comprende: una unidad de captura de datos que recibe una pluralidad de señales de entrada que contiene valores de cuando menos uno de los parámetros del proceso, las cuales señales de entrada se generan por medio de una pluralidad de módulos de función del proceso en uno o más dispositivos y se transmiten por medio de usar las comunicaciones periódicas programadas; una unidad de almacenamiento que almacena cuando menos uno de los valores de cuando menos uno de los parámetros del proceso sin usar cuando menos uno de los valores para realizar el control del proceso; y una unidad de transferencia de datos de sobreescritura y que adhiere los valores almacenados de cuando menos uno de los parámetros del proceso en la unidad de almacenamiento con los valores de cuando menos uno de los parámetros del proceso de las señales de entrada.
- 25. Un módulo de función del proceso de visualización de conformidad con la reivindicación 24, en donde las señales de entrada generadas por el primero de los dispositivos se envían a una pluralidad de dispositivos por medio de usar las comunicaciones periódicas programadas.
- 26. Un módulo de función del proceso de visualización de conformidad con la reivindicación 24, en donde la unidad de almacenamiento almacena la información asociada con cuando menos uno de los parámetros del proceso.
- 27. Un módulo de función del proceso de visualización de conformidad con la reivindicación 24, en donde el módulo de función del proceso de visualización es un bloque de función de visualización en un protocolo Fieldbus.
- 28. Un módulo de función del proceso de visualización de conformidad con la reivindicación 24, en donde cada uno de los dispositivos es capaz de entablar comunicación en la • 5 barra colectora por medio de usar las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas, el cual módulo de función del proceso de visualización que comprende: una interfase de anfitrión de salida que recibe las señales de solicitud que contienen las solicitudes por cuando 10 menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de f los parámetros del proceso solicitado por un usuario de una pluralidad de parámetros del proceso seleccionables, las señales de solicitud generadas por cuando menos uno de los dispositivos y enviados por medio de usar las comunicaciones 15 puestas en lista lineal no programadas, y que transfiere las señales de solicitud a la unidad de transferencia de datos; en donde la unidad de transferencia de datos recupera cuando menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de los parámetros del proceso de la unidad de 20 almacenamiento y transfiere cuando menos uno de los valores almacenados a la interfase del anfitrión de salida; y en donde la interfase de anfitrión de salida genera una señal de respuesta que contiene el cuando menos uno de los valores almacenados de uno o más de cuando menos uno de los 25 parámetros del proceso y transmite la señal de respuesta a los dispositivos solicitantes por medio de usar las comunicaciones puestas en lista lineal no programadas.
- 29. Un método para ver la información del proceso de tiempo real en una red de control del proceso que tiene una • 5 pluralidad de dispositivos enlazados comunicativamente en una barra colectora, en donde cada uno de los dispositivos incluye cuando menos un módulo de función del proceso capaz de realizar una función de control del proceso dentro de la red de control del proceso que usa parámetros del proceso y 10 que es capaz de entablar comunicación en la barra colectora, • y un monitor de barra colectora de visualización enlazado comunicativamente en la barra colectora capaz de filtrar los datos del proceso fuera de las transmisiones en la barra colectora, de almacenar los valores de los parámetros del 15 proceso, de ser configurado por medio de un usuario para almacenar cuando menos uno de los parámetros del proceso, y de recuperar los valores de los parámetros del proceso en respuesta a una solicitud generada por un usuario que selecciona los parámetros del proceso de una pluralidad de 20 parámetros del proceso seleccionables, el cual método que comprende los pasos de: configurar el monitor de barra colectora de visualización para almacenar cuando menos uno de los valores de cuando menos uno de los parámetros del proceso, cada uno 25 de cuando menos uno de los parámetros del proceso que está asociado con uno de los módulos de función del proceso; transmitir un mensaje de datos del proceso que contiene un valor de cuando menos un parámetro del proceso en la barra colectora; • 5 capturar las transacciones en la barra colectora en el monitor de barra colectora de visualización; identificar el mensaje de datos del proceso que contiene el valor de cuando menos uno de los parámetros del proceso en el monitor de barra colectora de visualización; y 10 almacenar el valor de cuando menos uno de los parámetros • del proceso en el monitor de barra colectora de visualización.
- 30. Un método para ver la información del proceso de tiempo real en una red de control del proceso de conformidad 15 con la reivindicación 29, en donde cuando menos uno de los parámetros del proceso es una pluralidad de los parámetros del proceso.
- 31. Un método para ver la información del proceso de tiempo real en una red de control del proceso de conformidad 20 con la reivindicación 29, que además comprende los pasos de: configurar el monitor de barra colectora de visualización para almacenar la información asociada COJI cuando menos uno de los parámetros del proceso; y transmitir la información asociada en el mensaje de 25 datos del proceso con el valor de cuando menos uno de los parámetros del proceso.
- 32. Un método para ver la información del proceso de tiempo real en una red de control del proceso de conformidad con la reivindicación 29, en donde el monitor de barra colectora incluye una interfase humana y el cual método que además comprende los pasos de: introducir una solicitud por cuando menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de los parámetros del proceso en la interfase humana; recuperar cuando menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de los parámetros del proceso del monitor de barra colectora de visualización; y desplegar visualmente cuando menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de los parámetros del proceso del monitor de barra colectora de visualización.
- 33. Un método para ver la información del proceso de tiempo real en una red de control del proceso de conformidad con la reivindicación 29, que además comprende los pasos de: conectar una interfase humana al primer dispositivo; introducir una solicitud por cuando menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de los parámetros del proceso en la interfase humana; recuperar cuando menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de los parámetros del proceso de la unidad de almacenamiento; y desplegar visualmente cuando menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de los parámetros de la unidad de almacenamiento en la interfase humana.
- 34. Un sistema de visualización de información para ver los valores de tiempo real de los parámetros del proceso en una red de control de un proceso que tiene una pluralidad de dispositivos enlazados comunicativamente sobre una barra colectora, en donde cada uno de los dispositivos es capaz de realizar una función del procesos y de entablar comunicación en la barra colectora, el cual sistema de visualización de información que comprende: un primer generador de señales dispuesto en un primer dispositivo que genera los mensajes de los datos del proceso que incluye los valores de cuando menos uno de los parámetros del proceso; un primer comunicador acoplado al primer generador de señales y configurado para transmitir los mensajes de los datos del proceso en la barra colectora; una unidad de captura de datos dispuesta en un monitor de barra colectora de visualización que identifica los mensajes de los datos del proceso, en donde el monitor de barra colectora de visualización es capaz de capturar todas las transacciones en la barra colectora; una unidad de almacenamiento dispuesta en el monitor de barra colectora de visualización y enlazada comunicativamente a la unidad de captura de datos, la unidad de almacenamiento que está adaptada para almacenar cuando menos uno de los valores d cuando menos uno de los parámetros del proceso sin usar el valor para realizar el control del proceso; una interfase humana que genera las solicitudes de cuando menos uno de los valores de cuando menos uno de los parámetros del proceso contenidos en la unidad de almacenamiento, en donde las solicitudes son generadas por un usuario que selecciona cuando menos uno de los parámetros del proceso de una pluralidad de parámetros del proceso seleccionables; en donde cuando menos uno de los valores de cuando menos uno de los parámetros es recuperado de la unidad de almacena-miento y desplegado visualmente en la interfase humana.
- 35. Un sistema de visualización de - información de conformidad con la reivindicación 34, que además comprende una unidad de transferencia de datos en el monitor de barra colectora de visualización y que está enlazado comunicativamente a la unidad de captura de datos y la unidad de almacenamiento, en donde la unidad de transferencia de datos está adaptada para recibir el valor de cuando menos uno de los parámetros del proceso de la unidad de captura de datos y para provocar a la unidad de almacenamiento a una de sobreescritura y adhesión del valor almacenado de cuando menos uno de los parámetros del proceso con el valor de cuando menos uno de los parámetros del proceso transmitido en el mensaje de datos del proceso que corresponde.
- 36. Un sistema de visualización de información de conformidad con la reivindicación 35, en donde la unidad de • 5 transferencia de datos está adaptada para configurar la unidad de almacenamiento para almacenar un valor de cuando menos uno de los parámetros del proceso, y la interfase humana está enlazada comunicativamente a la unidad de transferencia de datos y adaptada para transferir una instrucción 10 de configuración de un parámetro del proceso a la unidad de transferencia de datos, según el cual la instrucción efe configuración del parámetro del proceso ocasiona que la unidad de transferencia de datos configure la unidad de almacenamiento para almacenar cuando menos uno de los valores 15 de cuando menos uno de los parámetros del proceso.
- 37. Un sistema de visualización de información de conformidad con la reivindicación 34, en donde la interfase humana está dispuesta dentro del monitor de barra colectora de visualización. 20
- 38. Un sistema de visualización de información de conformidad con la reivindicación 34, en donde cuando menos uno de los parámetros del proceso es una pluralidad de los parámetros del proceso y el sistema de visualización de información además comprende una pluralidad de primeros 25 dispositivos cada uno que tiene un primer generador de señales dispuesto en el mismo que genera los mensajes de datos del proceso que incluyen los valores de un parámetro del proceso asociado con el primer dispositivo, en donde la unida de captura de datos captura cada uno de los mensajes • 5 de datos del proceso y la unidad de almacenamiento uno de sobreescritura adhiere un valor almacenado de un parámetro del proceso con el valor del parámetro del proceso transmitido en el mensaje de datos del proceso que corresponde por medio del primer dispositivo asociado. 10
- 39. Un sistema de visualización de información de ^ conformidad con la reivindicación 34, en donde el mensaje de los datos del proceso incluye información asociada con el parámetro del proceso y la unidad de almacenamiento sobreescribe un valor almacenado de la información asociada 15 almacenada en la misma con el valor de la información asociada en el mensaje de datos del proceso.
- 40. Un monitor de barra colectora de visualización **• capaz de ser usado en una red de control del proceso que (P tiene una pluralidad de dispositivos acoplados • 20 comunicativamente a una barra colectora, en donde cada uno de los dispositivos incluye cuando menos un módulo de función del proceso capaz de realizar una función de entrada, una función de salida, o una función de control dentro de la red de control del proceso y capaz de entablar comunicación en la 25 barra colectora, y en donde una interfase humana está enlazada comunicativamente al monitor de barra colectora de visualización, el monitor de barra colectora de visualización que comprende : una unidad de captura de datos adaptada para capturar 5 todas las transacciones en la barra colectora e identificar los mensajes de los datos del proceso que contienen valores de los parámetros del proceso que el monitor de barra colectora de visualización tiene que monitorear, los mensajes de los datos del proceso generados por medio de 10 cuando menos uno de los dispositivos y transmitidos en la ^P barra colectora; una unidad de almacenamiento configurada para almacenar cuando menos uno de los parámetros del proceso sin usar cuando menos uno de los valores para realizar el control del 15 proceso; una unidad de transferencia de datos que ocasiona que los valores de cuando menos uno de los parámetros del proceso sea almacenado en la unidad de almacenamiento; ^P en donde la unidad de transferencia de datos recibe las 20 solicitudes para cuando menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de los parámetros del proceso de la interfase humana; y en donde la unidad de transferencia de datos recupera de la unidad de almacenamiento y transfiere cuando menos uno de 25 los valores almacenados a la interfase humana para despliegue visual en respuesta a la solicitud.
- 41. Un monitor de barra colectora de visualización de conformidad con la reivindicación 40, en donde la unidad de captura de datos recibe una pluralidad de los mensajes de 5 datos del proceso que contienen valores de una pluralidad de parámetros del proceso generados por una pluralidad de dispositivos y transmitidos en la barra colectora, en donde la unidad de almacenamiento almacena cuando menos uno de los valores de cada uno de la pluralidad de parámetros del 10 proceso, y en donde cada solicitud puede contener una solicitud para cuando menos uno de los valores almacenados de cuando menos uno de la pluralidad de parámetros del proceso.'
- 42. Un monitor de barra colectora de visualización de conformidad con la reivindicación 40, en donde la unidad de 15 almacenamiento almacena información asociada con cuando menos uno de los parámetros del proceso.
- 43. Un monitor de barra colectora de visualización de conformidad con la reivindicación 40, en donde la interfase F humana está dispuesta dentro del monitor de barra colectora 20 de visualización.
- 44. Un monitor de barra colectora de visualización de conformidad con la reivindicación 40, en donde cuando menos uno de los parámetros del proceso es una pluralidad de lo's parámetros del proceso.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09105333 | 1998-06-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
MXPA00013027A true MXPA00013027A (es) | 2002-05-09 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6285966B1 (en) | Function block apparatus for viewing data in a process control system | |
US6014612A (en) | Remote diagnostics in a process control network having distributed control functions | |
CA2267502C (en) | A network accessible interface for a process control network | |
JP4944869B2 (ja) | 分散制御機能を有するプロセス制御ネットワークで用いられる図式ジェネレータ | |
US6738388B1 (en) | Shadow function block interface for use in a process control network | |
CA2267528C (en) | Maintenance interface device for use in a process control network | |
JP2001524226A (ja) | 分散型制御機能を有するプロセス制御ネットワークに於けるローカルデバイスおよびプロセス診断 | |
MXPA00013027A (es) | Aparato de bloque de funciones para ver datos en un sistema de control de proceso | |
MXPA00003216A (es) | Diagnostico remoto en una red de control de proceso que tiene funciones de control distribuidas | |
MXPA99003084A (es) | Una interfase accesible por red para una red de control de proceso | |
MXPA99003076A (es) | Metodo y aparato para depurar y afinar una red de control de procesos que tiene funciones de control distribuidas |