[发明专利]用于便携式工业设备的帮助系统

说明书

技术领域

概括地说，本公开内容涉及用于在工业工厂的现场设备上工作的便携式工业设备，具体地说，涉及用于在一个或多个便携式工业设备上提供帮助信息的系统。

背景技术

过程控制系统，如化学和石油过程中使用的过程控制系统，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。在一些情况下，控制器可以与由智能现场设备(诸如高速通道可寻址远程变送器(HART)、以及Fieldbus(有时称为“Fieldbus(现场总线)”)现场设备)实现的控制例程进行协调。此外，在许多情况下，可能存在诸如振动检测设备、旋转设备、发电设备等的工厂或其它工业设备，该工厂或其它工业设备以工厂或其它工业设置进行操作，以执行不在过程控制器的直接控制之下的某些功能。

通常与控制器相关联的现场设备(其可以是例如，阀、阀定位器、开关和变送器(例如，包括温度、压力、液位或流速传感器))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)还可以执行控制计算、报警功能和通常在过程控制器内实现的其它控制功能。现场设备可以被配置为根据各种通信协议来与控制器和/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 DC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，液位变送器可以感测罐液位并经由回路传输对应于该测量值的电流信号(例如，针对0％满的4mA信号，针对50％满的12mA信号，以及针对100％满的20mA信号)。控制器接收电流信号，基于该电流信号来确定罐液位测量值，并基于罐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双线现场设备。四线现场设备通常依赖于第一组导线(即，回路)用于通信和第二组导线用于供电。双线现场设备依赖于回路既用于通信又用于供电。这些双线现场设备可以被称为“回路供电的”现场设备。

由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电流回路每次只发送一个过程信号。因此，在运送物料的管道上包括控制阀和流量变送器的设置可能需要三个单独的电流回路：一个用于携带指示针对阀的控制命令的4-20mA信号(例如，使阀移动至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到的流量的4-20mA信号。因此，在具有大量现场设备的工厂中的传统的4-20mA装置可能需要广泛布线，这可能是昂贵的并且在设置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DC幅度来发送和接收模拟信号，但还将AC数字载波信号叠加在DC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，现场总线协议在双线总线(有时称为“段”或“现场总线段”)上提供全数字通信。该双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功率(经由该段上可用的DC电压)，并且实现现场设备的通信(经由叠加在DC电源电压上的AC数字通信信号)。一般而言，因为连接的现场设备使用相同的段进行通信并且并联连接，所以在任何给定的时间在该段上只有一个现场设备可以发送消息。因此，由指定为链路活动调度器(LAS)的设备来协调段上的通信。LAS负责在连接到该段的现场设备之间传递令牌。在特定时间只有具有令牌的设备可以通过该段进行通信。