[发明专利]在过程设备中升级及提供控制冗余的方法及设备

说明书

技术领域

本公开总体上涉及过程设备，尤其涉及在过程设备中升级及提供控制冗 余的方法及设备。

背景技术

分布式过程控制系统-如那些用于化学、石油及/或其他过程、系统及 /或过程设备的过程控制系统-典型地包括一个或多个过程控制器，过程控 制器通过多种模拟总线、数字总线或模拟/数字混合总线的其中任何一种总 线，与一个或多个现场设备通信连接。在这些系统及/或过程中，现场设备- 例如阀、阀定位器、开关及/或传送器(例如温度传感器、压力传感器、料 位传感器及流率传感器)-在所述过程环境内执行过程控制及/或管理功能， 比如开启或关闭阀、测量过程参数等等。过程控制器也可以位于所述设备环 境，它们接收指示由所述现场设备完成的过程测量的信号及/或其他与所述 现场设备有关的信息。根据(例如)所接收的信号，所述过程控制器执行控 制器应用程序，以实现任何数目及/或类别的控制模块、软件模块、软件子 系统、例程及/或软件线程，从而发动告警、做出过程控制决定、产生控制 信号、及/或与其他控制模块、及/或与其他由现场设备执行的控制模块及/ 或功能块(比如HART及Foundation Fieldbus设备)协作。所述控制器中的 所述控制模块通过所述通信线，向所述现场设备发送所述控制信号，以控制 所述过程设备的操作。

来自所述现场设备及/或所述控制器的信息通常通过数据高速通道或通 信网络传送到一个或多个其他硬件设备，比如操作员工作站、个人计算机、 历史数据库、报告产生器、集中式数据库等等。这些设备典型地位于控制室 及/或位于相对远离苛刻过程环境的其他位置。例如，这些硬件设备运行应 用程序，以使得操作员能够执行与过程设备的过程有关的多种功能中的任何 功能，比如改变操作状态、改变所述控制例程的设置、更改所述控制器及/ 或所述现场设备内的所述控制模块的操作、检视所述过程的目前状态、检视 由所述现场设备及/或过程控制器产生的告警、模拟所述过程的操作以供培 训人员及/或测试所述过程控制软件、维持及/或更新配置数据库等等。

作为一个例子，由费舍—柔斯芒特系统股份有限公司(Fisher Rosemount System，Inc.)—一家艾默生过程控制(Emerson Process Management)公司 出售的DeltaV^TM数字自动化系统支持存储在位于过程设备内的潜在多变化 的位置的不同设备内、及/或由位于过程设备内的潜在多变化的位置的不同 设备执行的多个应用程序。位于一个或多个操作员工作站及/或由一个或多 个操作员工作站执行的配置应用程序，使得用户能够创建及/或更改过程控 制应用程序、及/或通过数据高速通道或通信网络将过程控制应用程序下载 到专用分布式控制器。典型地，这些控制应用程序是由通信连接及/或互连 的控制模块、软件模块、软件子系统、例程、软件线程及/或功能块构成， 功能块根据所接收的输入，在所述控制方案内执行功能(例如过程控制及/ 或告警产生)，及/或提供输出到所述控制方案内的其他功能块。所述配置 应用程序也可以允许配置工程师及/或操作员创建及/或改变操作员界面，这 些操作员界面(例如)由(例如)显示应用程序用于为操作员显示数据及/ 或用于使所述操作员能够在所述过程控制例程中改变设置，比如改变设定点 及/或操作状态。每个专用控制器(及在某些情况下还包括现场设备)存储 及/或执行一个控制器应用程序，以运行被指定执行实际过程控制功能的所 述控制模块。

发明内容

本发明公开在过程设备中升级及提供控制冗余的方法及设备。所公开的 一种用于为过程控制系统的控制设备升级软件的范例方法包括实例化所述 软件的替代组件、将来自现有组件的状态数据复制到所述替代组件、以及在 所述替代组件的第一状态与所述现有组件的第二状态匹配时将所述替代组 件改变为主动模式。

另一种公开的为过程设备控制系统提供控制冗余的范例方法包括提供 控制输入到控制软件子系统的第一实例及控制软件子系统的第二实例，所述 第一及第二实例充分同时地处理所述控制输入，并提供所述第一实例的输出 或是所述第二实例的输出到过程设备现场设备。

附图说明

图1为一原理图，其图解根据本发明的教导来建造的一种范例过程控制 系统。

图2图解实施图1的任何范例控制器或所有范例控制器的一种范例方 法。