[发明专利]便携式维护工具的机群管理系统

说明书

技术领域

概况地，本公开内容一般涉及便携式现场维护工具，并且具体地，涉及用于管理便携式现场维护工具的机群的系统。

背景技术

诸如化学和石油过程中使用的过程控制系统的过程控制系统通常包括一个或多个过程控制器，该一个或多个过程控制器经由模拟、数字或组合的模数/数字通信链路耦合到至少一个主机或操作员工作站并且耦合到一个或多个现场设备。

通常位于工厂或其它工业环境内的过程控制器(有时称为“控制器”)接收指示过程测量值的信号(有时称为“控制输入”)，并使用这些信号所携带的信息来实现控制例程，该控制例程使得控制器基于控制输入和控制例程的内部逻辑来生成控制信号(有时被称为“控制输出”)。控制器通过总线或其它通信链路发送所生成的控制信号，以控制现场设备的操作。在某些情况下，控制器可以与通过智能现场设备(诸如高速公路可寻址远程传送器(HART)、以及现场总线(有时称为“现场总线”)现场设备)所实现的控制例程协调。此外，在许多情况下，可能有诸如振动检测设备、旋转设备、发电设备等的装置或其它工业设备，该装置或其它工业设备在工厂或其它工业设置中操作，以执行不在过程控制器的直接控制之下的某些功能。

通常与控制器(其可以是例如，阀、阀定位器、开关和传送器(例如，包括温度、压力、液位或流动速率传感器)相关联的现场设备位于工厂环境内，并且通常执行物理或过程控制功能。例如，阀可以响应于从控制器接收的控制输出而打开或关闭，或者可以向控制器传送过程参数的测量值，使得该控制器可以将测量值用作控制输入。智能现场设备(诸如遵循现场总线协议的现场设备)也可以执行通常在过程控制器内实现的控制计算、报警功能和其它控制功能。现场设备可以被配置为根据各种通信协议与控制器和/或其它现场设备通信。例如，工厂可以包括传统的模拟4-20mA现场设备、现场设备、现场总线现场设备和/或其它类型的现场设备。

传统的模拟4-20mA现场设备经由被配置为携带指示测量值或控制命令的4-20mA直流信号的双线通信链路(有时称为“回路”或“电流回路”)与控制器通信。例如，液位传送器可以感测罐体液位并经由回路传送对应于该测量值的电流信号(例如，满量程0％的4mA信号，满量程50％的12mA信号，以及满量程100％的20mA信号)。控制器接收该电流信号，基于该电流信号来确定罐体液位测量值，并基于罐体液位测量值来采取一些措施(例如，打开或关闭入口阀)。模拟4-20mA现场设备通常有两种类型，这两种类型包括四线现场设备和两线现场设备。四线现场设备通常依靠第一组导线(即，回路)来通信并且依靠第二组导线来供电。两线现场设备依靠一回路既来通信又来供电。这些两线现场设备可以被称为“回路供电”现场设备。

出于设计的简单性和有效性，过程工厂经常实现传统的4-20mA系统。不幸的是，传统的4-20mA电流回路每次只传送一个过程信号。因此，包括运送物料的管道上的控制阀和流量传送器的装置可能需要三个单独的电流回路：一个用于携带指示阀的控制命令的4-20mA信号(例如，移动阀至60％打开)；第二个用于携带指示阀的实际位置的4-20mA信号(例如，使得控制器知道阀对控制命令响应的程度)；以及第三个用于携带指示测量的流量的4-20mA信号。因此，具有大量现场设备的工厂中的传统的4-20mA装置可能需要大量配线，这可能是昂贵的并且在建立和维护通信系统时可能导致复杂性。

最近，过程控制工业已经转移到在过程控制环境内实现数字通信。例如，协议使用回路直流幅度来发送和接收模拟信号，但也会将交流数字载波信号叠加在直流信号上，以实现与智能现场仪器的双向现场通信。作为另一个示例，现场总线协议在两线总线(有时称为“段”或“现场总线段”)上提供全数字通信。这个两线现场总线段可以耦合到多个现场设备，以向多个现场设备提供电力(经由该段上可用的直流电压)，并且实现现场设备的通信(经由叠加在电源电压上的交流数字通信信号)。一般而言，因为所连接的现场设备使用相同的段进行通信并且并行地连接，所以在任何给定的时间在该段上只有一个现场设备可以传送消息。因此，通过指定为链路活动调度器(LAS)的设备来协调一个段上的通信。该LAS负责在连接到该段的现场设备之间传递令牌。只有具有令牌的设备可以在特定时间通过该段进行通信。