[发明专利]使用I/O抽象的现场设备配置的过程工厂中的配置

说明书

针对尚未被指派或分配的现场设备定义I/O抽象的配置以经由工厂内的特定I/O设备或I/O网络进行通信，并且此配置被储存在工厂的后端环境中的设备占位符对象中。此后，可以使用设备占位符对象设计、构建、配置、和测试将在工厂的后端环境中执行以在工厂的在线操作期间与现场设备通信的其它对象、模块、应用、用户接口等，而不需要与现场设备的任何实际通信，并且不需要将设备占位符对象指派给特定的I/O通道或I/O网络。可以在工厂的后端环境内的数据库中创建和储存一个或多个设备占位符对象的调试系统包括执行引擎以及通信接口，执行引擎执行一个或多个其它后端环境对象以进行调试和测试，通信接口根据设备占位符对象来判断现场设备是否处于I/O未分配的设备状态。如果这样，则通信接口使用储存在设备占位符对象中的配置数据来验证被测对象的形式、格式、和配置是正确的，以便与现场设备正确通信。此外，仿真引擎可以生成仿真设备信号，使得能够进一步测试对象。

相关申请的交叉引用

本申请请求于2015年10月12日提交的题为“Smart Commissioning of ProcessControl Plants”的美国申请No.62/240,084的优先权和权益，其全部公开内容通过引用方式并入本文。

本申请涉及于2015年1月26日提交的题为“Commissioning Field Devices in aProcess Control System Supported by Big Data”的美国申请No.14/605,304以及与此同时提交并且题为“Method and System for Commissioning Process ControlHardware”(代理案卷号06005-593481)的美国专利申请No.15/291,200，它们的全部公开内容通过引用在此并入本文。

技术领域

本公开内容总体上涉及过程工厂和过程控制系统，并且更具体地，涉及过程工厂和过程控制系统的现场设备的回路的智慧或智能调试。

背景技术

分布式过程控制系统(如在化学、石油、工业或其它过程工厂中使用以制造、精炼、转换、生成或生产物理材料或产品的分布式过程控制系统)通常包括一个或多个过程控制器，其经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线、或经由无线通信链路或网络通信地耦合到一个或多个现场设备。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、液位和流速传感器)位于过程环境内并且通常执行物理或过程控制功能(诸如打开或关闭阀)、测量过程和/或环境参数(诸如温度或压力等)，以控制在过程工厂或系统内执行的一个或多个过程。诸如符合众所周知的现场总线协议的现场设备之类的智能现场设备也可以执行控制计算、报警功能、以及控制器内通常实现的其它控制功能。通常也位于工厂环境内的过程控制器接收指示现场设备获得的过程测量结果的信号和/或与现场设备有关的其它信息，并且执行运行例如不同的控制模块的控制器应用，该不同的控制模块作出过程控制决策、基于接收到的信息生成控制信号、并且与现场设备(诸如和Fieldbus现场设备)中执行的控制模块或块进行协调。控制器中的控制模块通过通信线路或链路将控制信号发送到现场设备，从而控制过程工厂或系统的至少一部分的操作，例如控制在工厂或系统内运行或执行的一个或多个工业过程的至少一部分。例如，控制器和现场设备控制由过程工厂或系统控制的过程的至少一部分。通常位于工厂环境内的I/O设备通常被设置在控制器与一个或多个现场设备之间，并且能够例如通过将电信号转换成数字值(反之亦然)来在它们之间通信。如本文所使用的，现场设备、控制器和I/O设备通常被称为“过程控制设备”，并且通常位于、设置、或安装在过程控制系统或工厂的现场环境中。