[发明专利]使用无线通信进行自动接收、检查、库存管理和报告

说明书

技术领域

本专利申请涉及管理过程工厂环境中的过程控制设备的库存。更具体地，本专利申请涉及一种系统和方法，其用于在过程工厂中接收过程控制设备或其它装置、无线地检查收到的过程控制设备或其它装置、调和接收到的设备或其它装置与限定收到的设备或其它装置的装置规格之间的差异、以及在其他方面管理过程控制设备和其它与过程相关的装置的库存。

背景技术

过程控制系统，例如用于化学、石油或者其他过程的过程控制系统，通常包括一个或者多个集中的过程控制器，其通过模拟、数字或者结合的模拟/数字总线可通信地耦接到至少一个主机或者操作员工作站和一个或者多个现场设备。所述现场设备，其可以是，例如，阀、阀定位器、开关和变送器(例如，温度、压力和流速传感器)，在过程中执行功能例如打开或者关闭阀、测量过程参数。所述过程控制器接收指示由所述现场设备完成的过程测量和/或其他关于所述现场设备的信息的信号，使用该信息实现控制例程，并随后产生控制信号，该控制信号被通过总线发送到现场设备，从而控制过程的操作。来自现场设备和控制器的信息通常对一个或多个由操作员工作站执行的应用是可用的，从而使得操作员能够施行任意所需的关于过程的功能，例如查看过程的当前状态、修正过程控制的运行等。

在过去，惯常的现场设备被用于经由模拟总线或是模拟线来发送模拟(例如4-20毫安的)信号到过程控制器或是从过程控制器接收模拟(例如4-20毫安的)信号。该些4至20毫安的信号本身是受限的，因为它们指示由设备完成的测量或是指示控制设备的运行所需的由控制器产生的控制信号。但是，在过去十年左右，包括微处理器和存储器的智能现场设备在过程控制工业中变得普遍起来。除了运行过程中的主要功能之外，智能现场设备存储关于设备的数据，通过数字格式或数字和模拟结合的格式与控制器和/或其它设备通信，并实施诸如自校准、识别、诊断等的辅助任务。多种标准的和开放的智能设备通信协议，诸如HART.RTM.、PROFIBUS.RTM.、WORLDFIP.RTM.、Device-Net.RTM.和CAN协议，已经发展成使由不同制造商制造出的智能现场设备能在相同的过程控制网络中一起使用。最近，智能现场设备已经装备了无线收发器，以允许该智能现场设备与在过程工厂环境中的各种操作者工作站上执行的应用和过程控制器无线通信。各种无线通信协议，诸如HART无线通信协议，被用于能够无线通信的过程控制设备或其它过程控制设备与过程控制器、操作者工作站等等之间的无线通信。

一旦安装，过程控制设备易遭受操作性损耗，随着时间流逝，可能会发生故障。为了最小化因不可预知的设备故障而引发的过程停工，希望能维持备用过程控制现场设备的库存，以在发生故障时，备用部件立即可用。管理这种库存可能存在许多挑战。每个现场设备必须单独识别，且必须符合某些规格，以确保其能够执行所要的特定的过程控制功能。即使是中等规模的过程工厂的装置部门也可能包括3000至6000个现场设备。保持对这种环境下的所有现场设备的追踪、监测备用部件的库存、定制替换现场设备、以及接收和检查收到的现场设备可能是巨大的任务。

特别繁琐的是检查收到的现场设备和其它装置以确保收到的设备符合特定要求的任务。在过去，这需要在收到时将各个单独的过程控制现场设备拆包，并物理地检查该现场设备，以确保与特定要求相符。这可能非常费时，并且如果检查该收到的现场设备的工作人员恰巧漏掉了实际接收到的设备与指定设备间的差异，则可能容易出现错误。

智能过程控制现场设备的出现一定程度地缓解了这个问题。智能过程控制现场设备可以搭载有存储在智能过程控制现场设备的内部存储器中的规格数据。存储在设备中的规格数据描述该设备以及如何配置该设备。存储在设备存储器中的规格数据可包括例如设备标签和各种操作参数值，其中，所述设备标签标识该设备，所述操作参数值描述在供应商处装送时与该设备相关的运行范围、容量、尺寸、构造材料、和传感器的类型。实际上，存储在该设备存储器中的数据可包括定购该设备所使用的所有规格。