[发明专利]模式可选择的现场变送器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于过程控制的现场变送器。具体地，本发明涉及具有可选择运行模式的现场变送器。

背景技术

加工厂，例如化学、石油、燃气和药物加工厂需要对多种过程变量进行精细的控制和监测。过程变量的示例包括压力、温度、流量、传导率和pH。为了监测位于整个加工厂的过程变量，已经发展熟知的例如现场变送器的设备。现场变送器包括变换器，该变换器响应用传感元件测量的过程变量并且将该变量转换成标准的传输信号(例如电或光信号)，该传输信号是测量的过程变量的函数。

依赖于应用目的，需要大量的变送器来监测整个加工厂的过程变量。此外，每个变送器的所需应用或功能依赖于用途而不同。为了符合每一个应用和功能的变量，通常制造者提供不同的独特的变送器，每一个提供不同的功能和性能。

发明内容

一种可选择模式的现场变送器可设定成以具有不同的功能、性能以及功率消耗组合的多种运行模式中的一种运行。可选择模式的现场变送器包括外壳、位于该外壳内的传感器以及用于将由该传感器提供的数据传送给该外壳外部的接收者的变送器电路。变送器电路包括控制器，其响应于从该外壳外部的源接收的模式选择数据，将变送器电路电设定成多种运行模式中的一种。

附图说明

图1是被连接用以提供感测过程数据给控制室的模式可选择的变送器的立体图；

图2是模式可选择的变送器的简化的方块图；

图3是连接到特征板以提供感测的过程数据给控制室的一对模式可选择的变送器的立体图。

具体实施方式

本发明描述一种模式可选择的变送器，其提供不同的可选择的运行模式。每一种模式提供在模式可选择的变送器内的功率或功能的不同分配。例如，该模式可选择的变送器可以具有分配功率以提供良好的整体性能的通用模式。模式可选择的变送器也可以具有快速响应模式，在这种模式中，功率被分配成使得测量过程变量的更新被设置成比通用模式更快的速率(以损失变送器的部分其他功能为代价)。模式可选择的变送器的优点之一在于单个变送器可以被用于适合不同的特定用途。

图1是过程测量系统的示意图，其包括模式可选择的现场变送器10、过程管道12以及控制室14。模式可选择的现场变送器10被耦合用以监测包含在管道12内部的流体或气体的过程变量(例如温度、流量或压力)。在该实施例中，所监测的过程变量通过双绞线16传送到控制室14，并且控制室14通过双绞线16提供电源给模式可选择的现场变送器10。

在其他实施例中，模式可选择的现场变送器10通过数字多点网络(digital multi-drop network)连接到控制室14，该数字多点网络还提供来自控制室14的电源到模式可选择的现场变送器10。用在数字多点网络的数字通信标准的示例包括Foundation Fieldbus和Profibus。在又一实施例中，模式可选择的现场变送器10与控制室14无线联通。在这个实施例中，模式可选择的现场变送器10可以通过电池系统来提供电力。为了说明，模式可选择的现场变送器10用普通实施例进行描述，其中模式可选择的现场变送器10通过双绞线16连接到控制室14，但是模式可选择的变送器10可以采用不同的结构。

在本实施例中，模式可选择的现场变送器10可以使用模拟的或数字的通信方式将监测的过程变量传送到控制室14。模式可选择的现场变送器10通过控制用以反映所监测的过程变量的值的回路电流的量(通常4-20mA)将模拟数据传送到控制室14。预留用以传送感测的过程变量到控制室14的回路电流的4-20mA范围意味着，所有变送器操作必须以小于4mA的电流运行。模式可选择的现场变送器10提供一种装置用以分配限定的电流(也就是限定的功率)以便使模式可选择的现场变送器10的运行适应特定的应用。

图2是一个实施例的简化的方块图，其中示出了模式可选择的变送器10内部的部件。这些部件包括传感器20、模拟数字(A/D)转换器22、A/D偏压电路24、控制器26、时钟28、信号处理器30、本地操作界面(LOI)32、数字通讯电路34、数字模拟(D/A)转换器36、存储器装置38和电流测量电路39。控制器26提供控制信号给连接的部件以改变或更改该部件的操作。通过选择地控制每一个所连接的部件的操作，模式可选择的现场变送器10可以被控制以多个不同的模式运行。