[发明专利]用于将无线设备与分布式控制系统进行集成的设备、系统和方法

说明书

技术领域

本公开大体上涉及分布式控制系统，并且更具体地涉及用于将无线 感测和控制设备与分布式控制系统进行集成的设备、系统和方法。

背景技术

加工厂通常是复杂多层面的实体，例如针对经济和其他通常是行业 特定的标准而运行的物理单元的结构化组织。加工厂通常具有多个不同 的股东，他们都会影响其运行和/或受其运行所影响。对当今许多加工厂 的运行至关重要的是过程控制系统，其确保测量适当参数、采取适当的 措施、保持通知工厂员工、识别和解决异常情况以及整合业务过程。在 多种场合下采用了自动化与控制系统，例如精炼和石化厂、石油和天然 气供应链、纸浆和纸张制造、发电、化工生产、食品生产、污水处理、 分立性产品制造、电缆敷设船、隧道通风控制和采矿作业。

过程控制系统通常包括与现场设备(例如过程传感器、过程执行器 (actuator)和用户接口)进行通信的过程控制器。过程控制器可以从过 程传感器接收过程变量的测量值，并且可以控制过程执行器的位置以便 将过程变量保持在期望范围内。已经开发了过程控制器与其节点之间的 各种通信技术。随着新通信机制的开发，过程控制器可以被升级以支持 这些新的通信机制。

然而，由于升级过程控制器以支持新通信机制的费用的缘故，通常 不把利用新通信机制的现场设备添加到现有过程控制系统。此外，升级 过程控制器可能需要在进行升级时停止整个加工厂的运行。

概述

本公开提供了用于在不需要对该DCS的硬件或软件进行修改的情 况下将无线设备与分布式控制系统进行集成的设备、系统和方法。

在第一实施例中，一种设备包括能够从第一无线设备接收第一消息 的网络接口。所述设备还包括能够根据第一消息生成第二消息的控制 器。此外，所述设备还包括能够传送第二消息的现场设备协议接口。

在特定实施例中，以模拟电流信号或移频键控信号的形式传送第二 消息。在其他特定实施例中，所述设备包括第二现场设备协议接口，其 能够接收第三消息。控制器还能够根据第三消息生成第四消息，并且网 络接口还能够将第四消息传送至第二无线设备。在另外其他特定实施例 中，第三消息是以模拟电流信号或移频键控信号的形式接收的。

在第二实施例中，一种系统包括第一无线设备、过程控制器和无线 编组板(marshalling panel)，所述无线编组板包括第一现场设备协议通 信链路。无线编组板能够从第一无线设备接收第一消息并经由第一现场 设备协议通信链路将相应的第二消息传送至过程控制器。

在第三实施例中，一种方法包括从无线设备接收第一消息。所述方 法还包括经由第一现场设备协议通信链路将相应的第二消息传送至过 程控制器。

根据以下附图、描述和权利要求，对于本领域内的技术人员而言， 其他技术特征是很明显的。

附图简述

为了对本公开有更为完整的理解，现结合附图参考以下描述，其中：

图1图示出用于分布式过程控制的示例性系统；

图2图示出用于分布式过程控制的另一示例性系统；

图3A图示出根据本公开一个实施例的用于分布式过程控制的示例 性系统；

图3B图示出根据本公开一个实施例的用于分布式过程控制的另一 示例性系统；

图4图示出根据本公开一个实施例的示例性无线编组板。

图5A和5B图示出根据本公开一个实施例的用于在无线设备和过程 控制器之间进行通信的示例性方法。

详细描述

图1图示出用于过程控制的示例性系统100。过程控制器102可以 与诸如过程发射机104A-104C和过程接收机106之类的现场设备进行通 信。过程发射机104A可以测量输入114A上的模拟电压，所述模拟电压 与过程变量成比例，例如由压力传感器感测的压力。所测量的过程变量 值可以被称为主过程变量。过程发射机104A可以在线对(wire pair)110A 上产生与输入114A上的电压成比例的信号。线对110A可以被电连接至 端子板(terminal block)108中的第一端子。连接至端子板108的还可 以是多导线电缆(multi-conductor cable)112，其将信号从端子板108 中的多个端子运送到过程控制器102，每个信号都在电缆112内的其自 身的线对上运送。