專利名稱：具有診斷通知的過程裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在工業(yè)過程中使用的類型的過程裝置。更具體地，本發(fā)明涉及診斷信息的通信。
背景技術(shù)：
在過程控制工業(yè)中使用例如過程控制器、監(jiān)視器和變送器的現(xiàn)場(chǎng)裝置以便遙控、監(jiān)視和傳感過程變量。例如，可以由變送器將過程變量發(fā)送到控制室，以便用于控制過程和用于向控制器提供關(guān)于過程操作的信息。例如，與過程流體的壓力有關(guān)的信息可以傳送到控制室并用于例如石油煉制的控制過程。
用于傳送例如過程變量的一種典型的在先技術(shù)包括控制流過過程控制回路的功率值。電流從控制室內(nèi)的電流源供給，且變送器控制來自現(xiàn)場(chǎng)中它的位置的電流。例如，4mA的信號(hào)可以用于表示零讀數(shù)(或稱之為起點(diǎn)讀數(shù))，且20mA信號(hào)可以用于表示滿刻度讀數(shù)。近來，變送器已經(jīng)采用數(shù)字電路，所述數(shù)字電路使用數(shù)字信號(hào)與控制室通信，所述數(shù)字信號(hào)疊加到流過過程控制回路的模擬電流信號(hào)上。這種技術(shù)的一個(gè)示例是由Rosemount公司研發(fā)的HART通信協(xié)議。HART協(xié)議和其它這樣的協(xié)議典型地包括一組命令或指令，所述一組命令或指令可以被發(fā)送到變送器以引起想要的響應(yīng)，例如變送器控制或詢問。
Fieldbus是由Fieldbus Foundation提出的通信協(xié)議，并且用于限定用于在過程控制回路上傳送信息的通信層或通信協(xié)議。在Fieldbus協(xié)議中，流過回路的電流沒有用于傳送模擬信號(hào)。相反，所有的信息通過調(diào)制在過程控制回路中流動(dòng)的電流以數(shù)字傳送。此外，F(xiàn)ieldbus標(biāo)準(zhǔn)，以及已知為Profibus的標(biāo)準(zhǔn)，允許變送器構(gòu)造為多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，在所述多點(diǎn)結(jié)構(gòu)中，多于一個(gè)的變送器連接在相同的過程控制回路上。其它通信協(xié)議包括MODBUS協(xié)議和Ethernet。在一些構(gòu)造中，可以使用兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或任何數(shù)量的電線連接到過程裝置，包括例如RF(射頻)的非物理連接。
一些過程變送器也可以傳送報(bào)警信號(hào)，所述報(bào)警信號(hào)可以提供過程變量測(cè)量值飽和(即，process upset)的指示。一種類型的報(bào)警信號(hào)將通過回路的電流固定在預(yù)定電平或在預(yù)定閾值之外。例如，一種類型的報(bào)警信號(hào)為電流電平，所述電流電平大于21mA或小于3.8mA就可以用于分別發(fā)送“高報(bào)警”和“低報(bào)警”。當(dāng)發(fā)生報(bào)警條件時(shí)報(bào)警信號(hào)可以由變送器發(fā)送。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于連接到兩線過程控制回路的過程裝置，包括診斷電路，所述診斷電路構(gòu)造成診斷過程裝置的操作。連接到兩線過程控制回路的輸出部構(gòu)造成提供回路上與診斷條件相關(guān)的輸出。本發(fā)明也提出了一種方法和接口電路。


圖1是圖示過程控制系統(tǒng)的示意圖，所述過程控制系統(tǒng)包括連接到過程控制回路的過程裝置；圖2是圖示圖1中的過程裝置的內(nèi)部的透視圖；圖3是過程裝置中的電路的簡(jiǎn)化框圖；和圖4是圖示接口電路的簡(jiǎn)化框圖，所述接口電路用于將過程裝置連接到控制室電路。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出了通過使用兩線過程控制在回路上傳送的模擬信號(hào)、通知診斷信息的方法和設(shè)備。典型地，兩線過程控制回路采用用于代表過程變量的4至20毫安培的信號(hào)。然而，在很多例子中，過程裝置也能夠產(chǎn)生診斷信息。本發(fā)明涉及用于通信這些信息的技術(shù)。
存在對(duì)過程裝置中應(yīng)該包括診斷能力的不斷增加的需要。特別地，存在對(duì)提供預(yù)測(cè)診斷的能力的需要，所述預(yù)測(cè)診斷產(chǎn)生對(duì)未來故障的可能性的指示。對(duì)即將發(fā)生的故障的認(rèn)知使得將維護(hù)行為列入時(shí)間表，并在裝置的最終故障出現(xiàn)前實(shí)施。這獲得更高的工廠利用率和增加的效率。
將診斷能力落實(shí)到過程裝置中的一個(gè)障礙是用于通知診斷結(jié)果的方法。新的過程裝置可以提供通信技術(shù)，通過所述通信技術(shù)可以將診斷信息發(fā)送到其它裝置或位置例如到控制室。這些通信技術(shù)的示例包括使用Fieldbus、Profibus、Modbus、Internet、Ethernet、RS-485、無線通信技術(shù)和其它。這些技術(shù)為過程裝置提供了開始消息傳遞和傳送診斷信息的能力。然而，過程控制工業(yè)中的很多繼續(xù)使用老的通信技術(shù)，例如HART通信標(biāo)準(zhǔn)和/或4至20毫安培標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)前，在有些構(gòu)造中，使用在正常的4至20毫安培運(yùn)行電流范圍外的報(bào)警值，以用信號(hào)通知報(bào)警條件。另一技術(shù)是使用HART通信輪詢技術(shù)詢問裝置。過程裝置然后可以使用HART數(shù)字通信協(xié)議用數(shù)字通信診斷結(jié)果。
如果4至20毫安培回路電流用于傳送報(bào)警信號(hào)，那么就不能同時(shí)發(fā)送過程變量，因?yàn)槟M輸出功能從表示過程變量改變到表示診斷信息。此外，因?yàn)閳?bào)警信號(hào)只在報(bào)警條件已經(jīng)出現(xiàn)之后才被發(fā)送，所以這種技術(shù)并不特別適于預(yù)測(cè)診斷。更進(jìn)一步的，報(bào)警不能以連續(xù)的方式且沒有過程變量丟失地進(jìn)行發(fā)送。盡管信息可以根據(jù)HART通信標(biāo)準(zhǔn)從過程裝置進(jìn)行通信，此方法還是限于存在HART主機(jī)、且構(gòu)造成接收診斷信息的裝置。此外，在存在HART主機(jī)的裝置中，與診斷相關(guān)的輪詢相關(guān)聯(lián)的額外通信量可能會(huì)不利地影響系統(tǒng)的帶寬。
本發(fā)明提出了一種方法和設(shè)備，所述方法和設(shè)備用于以在兩線過程控制回路上傳送的模擬電流的形式從過程裝置發(fā)送診斷信息。模擬輸出可以是任何數(shù)量的形式。在一個(gè)示例中，電流電平在過程控制回路上被設(shè)定或控制，表示診斷條件，且電流電平具有多于兩個(gè)的值。特定的電流電平可以映射特定的診斷條件，以便提供診斷信息。相似地，另外的過程裝置可以連接到提供診斷的過程裝置。此另外的過程裝置可以接收診斷條件的數(shù)字表示，且可以將數(shù)字表示轉(zhuǎn)換為4至20毫安培的模擬電流信號(hào)。此4至20毫安培電流信號(hào)可以與現(xiàn)有的控制室裝置一起使用。這種可以將數(shù)字過程變量轉(zhuǎn)換為4至20毫安培模擬信號(hào)的裝置被示出并在1997年7月22日授權(quán)的美國專利No.5650777(所述專利的名稱為CONVERSION CIRCUIT FORPROCESS CONTROL SYSTEM)中得到描述。
當(dāng)用于提供預(yù)測(cè)診斷時(shí)，回路中的電流電平可以被控制為表示診斷結(jié)果中的變化。例如，可以通過沿著預(yù)定輪廓逐漸增加(或降低)模擬值來表示逐漸惡化的成分或其它診斷指示。當(dāng)模擬值超出預(yù)定閾值時(shí)，控制室內(nèi)的設(shè)備可以提供故障即將發(fā)生的指示。相似地，監(jiān)視診斷模擬電流輸出的主系統(tǒng)可以構(gòu)造成基于用戶限定的閾值執(zhí)行例外處理(或異常處理)策略。如果模擬數(shù)值超出閾值，就可以實(shí)施特定的控制配置。這可以用于安全地停止過程操作。在另一示例中，除了模擬過程變量輸出之外，過程裝置提供了第二模擬輸出。通過遙控輸入/輸出裝置(例如裝置集線器或相似的裝置)也可以產(chǎn)生模擬輸出。在另一示例中，過程裝置不是提供單個(gè)預(yù)估電流電平來表示診斷條件，而是可以提供特定模式的電流電平以代表特定的過程條件。
此構(gòu)造允許現(xiàn)有的控制室設(shè)備利用過程裝置中的診斷能力。現(xiàn)有的控制室設(shè)備可被容易地編程以監(jiān)視模擬電流電平和采取想要的步驟，例如在超出閾值的情況下發(fā)出報(bào)警信號(hào)。本發(fā)明可以構(gòu)造成允許同時(shí)獲取到測(cè)量的過程變量以及診斷結(jié)果。此外，可呈現(xiàn)多值的模擬輸出可以用于提供在診斷結(jié)果(例如代表裝置或構(gòu)件運(yùn)轉(zhuǎn)正常的診斷結(jié)果)的連續(xù)區(qū)域上的指示，。與簡(jiǎn)單提供預(yù)估報(bào)警值相比，這為控制室提供了更多的信息。此外，此構(gòu)造不需要裝置的額外輪詢或其它復(fù)雜的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
圖1是過程控制系統(tǒng)10的示意圖，所述過程控制圖10包括連接到過程管道16的變送器12。變速器12連接到兩線過程控制回路18，所述兩線過程控制回路18根據(jù)想要的協(xié)議例如HART標(biāo)準(zhǔn)或4至20毫安培模擬標(biāo)準(zhǔn)操作。然而，本發(fā)明不限于這些標(biāo)準(zhǔn)或兩線構(gòu)造。兩線過程控制回路18在變送器12與控制室20之間延伸。在其中回路18根據(jù)HART協(xié)議運(yùn)行的一個(gè)實(shí)施例中，回路18可以傳送代表傳感的過程變量的電流I。例如，傳感器21可以傳感用于在回路18上傳送的過程變量。另外，HART協(xié)議允許數(shù)字信號(hào)疊加在通過回路18的電流上，從而數(shù)字信息可以被發(fā)送到變送器12或從變送器12接收。在一個(gè)實(shí)施例中，回路18中輸送的電流I不是代表過程變量，而是代表診斷條件。例如，電流I可以在4毫安培與20毫安培之間，且代表由過程裝置12中的電路確定的特定的診斷條件。在另一示例中，電流I可以被設(shè)定成任何數(shù)量的值(包括在連續(xù)范圍內(nèi)的任何數(shù)值)，所述任何數(shù)量的值代表診斷確定(diagnostic determination)。例如，4毫安培電流可以代表特定診斷條件，而5毫安培可以代表另一診斷條件等。如果使用連續(xù)的值，電流I可以在兩個(gè)端點(diǎn)之間值域內(nèi)，且電流I值可以代表連續(xù)變化的診斷條件。在另一示例中，電流I可以被設(shè)定為代表診斷條件的三個(gè)或更多不同的電流電平。在控制室20內(nèi)的電路可以監(jiān)視回路18中的輸送的電流電平I。例如，傳統(tǒng)的控制室構(gòu)件可以監(jiān)視電流電平、并在電流電平I超出或達(dá)到特定閾值的情況下發(fā)出報(bào)警或提供其它輸出。
圖1也圖示了任選的第二過程控制回路26。在采用過程控制回路26的實(shí)施例中，過程控制回路18可以傳送標(biāo)準(zhǔn)的過程變量，例如使用過程變量傳感器21測(cè)量的一個(gè)過程變量。第二過程變量控制回路26可以與上述討論的方式相似的方式輸送代表診斷信息的電流ID。然而，也可以使用其它輸送技術(shù)。這種構(gòu)造允許過程控制回路18可以連續(xù)地輸送主要過程變量，同時(shí)在第二過程控制回路26上提供診斷信息。在一個(gè)構(gòu)造中，第二過程控制回路26運(yùn)送與診斷條件相關(guān)的數(shù)字信息。
圖2是變送器12的透視圖，所述變送器12顯示了在其內(nèi)攜帶的電路塊的一個(gè)示范性構(gòu)造。在此示范性實(shí)施例中，變送器12包括連接到傳感模塊42的特征模塊40。所述傳感模塊42通過集管過程連接件44連接到過程管道16(圖1中示出)。
特征模塊40包括特征模塊電子電路50，所述特征模塊電子電路50連接到攜帶在傳感模塊42內(nèi)的傳感模塊電子電路52。典型地，傳感模塊電子電路52連接到過程變量傳感器，例如圖1中示出的傳感器21，所述傳感器21用于傳感與過程操作相關(guān)的過程變量。特征模塊電子電路50包括輸出電路60、過程變量電路62、和診斷電路64。電路60、62和64可以硬件、軟件或硬件和軟件的組合進(jìn)行實(shí)施，且可以位于變送器12內(nèi)的任何位置。此外，各種電路60、62和64可以共用構(gòu)件。
在操作中，輸出電路60控制流過回路18的電流I的值，以代表例如測(cè)量的過程變量或診斷條件。這可以用于監(jiān)視或控制工業(yè)過程操作。在一些應(yīng)用中，輸出電路60也用于向變送器12內(nèi)的電路提供電力，所述電力使用通過回路18和/或回路26接收的電力產(chǎn)生。如果使用第二回路26，輸出電路60就也構(gòu)造成控制電流電平。輸出電路60可以由單個(gè)輸出電路或多個(gè)輸出電路組成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，診斷電路64執(zhí)行用于檢測(cè)或預(yù)測(cè)變送器12和/或其它過程裝置或構(gòu)件的故障模式的任何類型的診斷。診斷電路64啟動(dòng)輸出電路60，且輸出電路60將診斷電流電平放置在回路18或26上。例如，輸出電路60可以將回路電流設(shè)定到預(yù)定值。在4至20毫安培電流回路中，在一個(gè)示例中，電流I可以通過輸出電路60設(shè)定到小于3.8mA或大約21mA的值，從而在回路18或26上發(fā)送報(bào)警。這些電流電平被分別稱之為“低報(bào)警”和“高報(bào)警”。然而，電流電平需要時(shí)可以設(shè)定到任何電平。例如，如上所討論的，電流可以設(shè)定成不止三個(gè)的不同電平，所述不同電平中的每一個(gè)表示診斷條件。在另一示例中，電流電平可以設(shè)定到4毫安培與20毫安培之間的值，以便代表診斷條件。電流電平的連續(xù)值也可以用于提供表示連續(xù)的診斷條件的輸出。此外，電流電平可以預(yù)定模式隨時(shí)間改變，以便表示特定的診斷條件。
圖3是變送器12的簡(jiǎn)化框圖。如圖3中所示，變送器12包括測(cè)量電路62，所述測(cè)量電路62連接到過程變量傳感器21。測(cè)量電路62可以包括在圖2中示出的傳感器模塊電路電子裝置52上。電路60連接到測(cè)量電路62，且構(gòu)造成用于在過程控制回路18和任選回路26上發(fā)送(和在一些實(shí)施例中，接收)信息。輸出電路60包括第一回路輸出電路60A和任選的第二回路輸出電路60B。然而，電路60A和60B可以根據(jù)其它實(shí)施例構(gòu)造。測(cè)量電路62構(gòu)造成提供對(duì)由傳感器21傳感的過程變量的初始處理。測(cè)量電路62的執(zhí)行經(jīng)常包括微處理器。所述微處理器也可以用于執(zhí)行在裝置中示出的其它電路功能。
在正常操作中，由傳感器21傳感的過程變量被轉(zhuǎn)換成模擬電流電平或數(shù)字信號(hào)，以便使用輸出電路60在過程控制回路18上輸送。然而，當(dāng)診斷條件由診斷電路64傳感時(shí)，輸出電路60構(gòu)造成以例如高于或低于閾值電平的預(yù)定電流電平提供回路18或26上的電流電平輸出。輸出電路60A、60B可以與其它電路串聯(lián)連接或并聯(lián)連接。也可以使用其它構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，第二輸出電路60B構(gòu)造成在沒有使用、不活動(dòng)或功率降低時(shí)，切斷或另外斷開或斷電。
圖4是過程控制系統(tǒng)100的簡(jiǎn)化框圖，所述過程控制系統(tǒng)100包括過程裝置102、接口電路104和控制室電路106。過程裝置102顯示為連接到單個(gè)過程控制回路110上。此過程控制回路構(gòu)造成承載多于一種類型的信息。例如，主要過程變量可以由在回路110上運(yùn)送的電流I代表，且其它信息可以被數(shù)字調(diào)制到回路110上。在另一示例中，所有的信息數(shù)字調(diào)制到控制回路110上。
控制回路110連接到接口電路104，所述接口電路104通過第一過程控制回路112和第二過程回路114連接到控制室電路106。接口電路104通過回路100從過程裝置102接收多于一種類型的信息。由接口電路104接收的至少一種類型的信息與診斷相關(guān)。接口電路104構(gòu)造成在回路114上提供電流電平ID，所述電流電平ID與接收的診斷信息相關(guān)。電流電平由控制室電路106接收，從而控制室電路106接收診斷信息。接口電路104可以連接到其它過程控制回路例如圖示為運(yùn)送IPV的回路112。例如，回路112中的電流電平可以代表從過程裝置102接收的過程變量。在一些構(gòu)造中，接口電路104只向控制室電路106提供診斷信息。在這種構(gòu)造中，例如通過例如回路110的獨(dú)立的回路之上可以提供過程變量信息。
盡管單個(gè)過程裝置102顯示為連接到回路110，且單個(gè)回路110顯示作為輸入連接到接口電路104，但是任何數(shù)量的過程裝置和/或過程控制回路可以連接到接口電路104。相似地，接口電路104可以控制電流或數(shù)字信號(hào)，所述電流或數(shù)字信號(hào)在任何數(shù)量的過程控制回路中運(yùn)送。此外，例如使用從回路接收的輸入數(shù)據(jù)，通過與接口電路104關(guān)聯(lián)的電路可以執(zhí)行診斷。
使用圖4中示出的構(gòu)造，控制室電路106可以根據(jù)傳統(tǒng)的技術(shù)運(yùn)行。例如，控制室電路106可以簡(jiǎn)單地監(jiān)視在回路114內(nèi)運(yùn)送的電流電平ID，且如果電流電平超過預(yù)定閾值就發(fā)出報(bào)警或其它輸出。接口電路104允許通過控制電路106以傳統(tǒng)形式獲取到來自過程裝置的信息，這與根據(jù)新近的標(biāo)準(zhǔn)需要電路106被升級(jí)相反。接口電路基于特定的診斷條件可以將診斷信息映射到特定的電流電平。接口電路可以提供作為連續(xù)或半連續(xù)的值的電流電平，或可以提供電流電平輸出的模式以指示診斷條件。接口電路可以在物理上位于系統(tǒng)100內(nèi)任何合適的位置，例如在控制室內(nèi)部、控制室外部沒有危險(xiǎn)的區(qū)域、或在其中電路必須滿足固有的安全標(biāo)準(zhǔn)的危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)?；芈方涌陔娐?04可以完全從連接到電路104的一個(gè)或更多過程控制回路供電。然而，在這種構(gòu)造中，接口電路會(huì)需要足夠的電力以給過程控制回路110和(在一些構(gòu)造中)過程裝置102供電。可選地，單獨(dú)的電源可以用于給接口電路104供電。
如在此所使用的，任何過程裝置可以產(chǎn)生包括連接到過程控制回路的控制器、定位器、過程變量測(cè)量裝置、接口電路或其它裝置的診斷信息。診斷信息可以在本地產(chǎn)生和/或基于從其它源(例如在過程控制回路之上)接收的數(shù)據(jù)產(chǎn)生。診斷信息可以是任何類型的診斷信息，包括與即時(shí)事件的出現(xiàn)有關(guān)的診斷信息、或與出現(xiàn)未來事件的可能性相關(guān)的預(yù)測(cè)信息。任何想要的診斷技術(shù)可以與本發(fā)明一起使用。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例得到描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，在沒有偏離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下可以做出形式和細(xì)節(jié)上的變化。上述描述以一個(gè)示例構(gòu)造說明了本發(fā)明，但是可以使用任何適當(dāng)?shù)倪^程控制回路，例如4至20mA，2、3或4線回路，多點(diǎn)回路和根據(jù)Fieldbus、Profibus、HART或其它通信協(xié)議(所述通信協(xié)議通過控制過程控制回路中的電流傳送與過程有關(guān)的信息)運(yùn)行的回路。本發(fā)明在安全儀表系統(tǒng)(SIS)構(gòu)造中特別有用，所述安全儀表系統(tǒng)構(gòu)造為過程控制回路提供附加的安全層(safety layer)。通過提供附加的診斷通知能力，本發(fā)明可以提供改進(jìn)過程裝置的安全整體性水平(SIL)等級(jí)的技術(shù)。在一個(gè)示例中，報(bào)警電平(或報(bào)警級(jí)；alarm levels)是診斷條件的通知。
權(quán)利要求
1.一種用于連接到兩線過程控制回路上的過程裝置，包括診斷電路，所述診斷電路構(gòu)造成診斷過程裝置或過程的操作；輸出部，所述輸出部構(gòu)造成連接到兩線過程控制回路，所述兩線過程控制回路構(gòu)造成在回路上提供模擬電流輸出，所述模擬電流輸出指示多于兩個(gè)的診斷條件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述回路模擬電流輸出在4mA至20mA之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述回路模擬電流輸出指示預(yù)測(cè)的診斷信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述過程裝置包括過程變量變送器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述過程裝置包括過程控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述過程裝置構(gòu)造成使用在安全儀表系統(tǒng)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述過程裝置完全由通過過程控制回路接收的電力供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述過程控制回路根據(jù)HART協(xié)議操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述診斷條件與標(biāo)準(zhǔn)化的診斷條件有關(guān)，所述標(biāo)準(zhǔn)化的診斷條件被映射到特定的電流電平。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括第二過程控制回路，所述第二過程控制回路包括第二輸出部，所述第二輸出部構(gòu)造成連接到第二兩線過程控制回路，第二輸出部與傳感的過程變量有關(guān)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述過程裝置的電路完全由通過第二過程控制回路接收的電力供電。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中與輸出部與第二輸出部中的至少一個(gè)相關(guān)的電路構(gòu)造成在不活動(dòng)期間斷電。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述診斷電路在特征模塊中執(zhí)行，所述特征模塊連接到過程裝置的傳感器模塊。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述模擬電流輸出以指示診斷條件的預(yù)定模式隨時(shí)間改變。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述模擬電流電平包括半連續(xù)值。
16.一種用于連接到兩線過程控制回路上的過程裝置，包括診斷電路，所述診斷電路構(gòu)造成診斷過程裝置或過程的操作；輸出部，所述輸出部構(gòu)造成連接到兩線過程控制回路，所述兩線過程控制回路構(gòu)造成在回路上提供模擬電流輸出，所述模擬電流輸出表示診斷條件并具有在4毫安培與20毫安培之間的值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述回路模擬電流輸出指示多于兩個(gè)的診斷條件。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述回路模擬電流輸出指示預(yù)測(cè)的診斷信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述過程裝置包括過程變量變送器。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述過程裝置包括過程控制器。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述過程裝置構(gòu)造成使用在安全儀表系統(tǒng)中。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述過程裝置完全由通過過程控制回路接收的電力供電。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述過程控制回路根據(jù)HART協(xié)議操作。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述診斷條件與標(biāo)準(zhǔn)診斷條件有關(guān)，所述標(biāo)準(zhǔn)診斷條件映射為特定的電流電平。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括第二過程控制回路，所述第二過程控制回路包括第二輸出部，所述第二輸出部構(gòu)造成連接到第二兩線過程控制回路，第二輸出部與傳感的過程變量有關(guān)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述過程裝置的電路完全由通過第二過程控制回路接收的電力供電。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中與輸出部和第二輸出部中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的電路構(gòu)造成在不活動(dòng)期間斷電。
28.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述診斷電路在特征模塊中執(zhí)行，所述特征模塊連接到過程裝置的傳感器模塊。
29.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述模擬電流輸出以指示診斷條件的預(yù)定模式隨時(shí)間改變。
30.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述模擬電流電平包括半連續(xù)值。
31.一種用于連接到兩線過程控制回路的過程裝置，包括診斷電路，所述診斷電路構(gòu)造成診斷過程裝置或過程的操作；輸出部，所述輸出部構(gòu)造成連接到兩線過程控制回路，所述兩線過程控制回路構(gòu)造成在回路上提供模擬電流輸出，所述模擬電流輸出指示預(yù)測(cè)的診斷信息。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述回路模擬電流輸出在4mA至20mA之間。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述過程裝置是過程變量變送器。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述過程裝置是過程控制器。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述過程裝置構(gòu)造成使用在安全儀表系統(tǒng)中。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述過程裝置完全由通過過程控制回路接收的電力供電。
37.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述過程控制回路根據(jù)HART協(xié)議運(yùn)行。
38.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述診斷條件與標(biāo)準(zhǔn)診斷條件有關(guān)，所述標(biāo)準(zhǔn)診斷條件被映射為特定的電流電平。
39.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括第二過程控制回路，所述第二過程控制回路包括第二輸出部，所述第二輸出部構(gòu)造成連接到第二兩線過程控制回路，第二輸出部與傳感的過程變量有關(guān)。
40.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述過程裝置的電路完全由通過第二過程控制回路接收的電力供電。
41.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中與輸出部與第二輸出部中的至少一個(gè)相關(guān)的電路構(gòu)造成在不活動(dòng)期間斷電。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的設(shè)備，其中所述過程裝置的電路完全由從兩線過程控制回路接收的電力供電。
43.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述診斷電路在特征模塊中執(zhí)行，所述特征模塊連接到過程裝置的傳感器模塊。
44.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述模擬電流輸出以指示診斷條件的預(yù)定模式隨時(shí)間改變。
45.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述模擬電流電平包括半連續(xù)值。
46.一種用于使用在工業(yè)過程的診斷中的接口電路，包括第一回路連接件，所述第一回路連接件構(gòu)造成連接到第一兩線過程控制回路，所述第一兩線過程控制回路連接到過程裝置，所述第一兩線過程控制回路構(gòu)造成承載與診斷條件和過程變量有關(guān)的信息；第二回路連接件，所述第二回路連接件構(gòu)造成連接到第二過程控制回路，其中所述接口電路控制第二過程控制回路中的、作為過程變量的函數(shù)的電流電平；和第三回路連接件，所述第三回路連接件構(gòu)造成連接到第三過程控制回路，其中所述接口電路控制第三過程控制回路中的、作為診斷條件的函數(shù)的電流電平。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中所述接口電路安置在控制室內(nèi)。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中所述接口電路安置在非危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)。
49.根據(jù)權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中所述接口電路安置在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)、并滿足固有安全標(biāo)準(zhǔn)。
50.根據(jù)權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中所述接口電路將各種診斷條件映射到在第三過程控制回路中承載的電流電平。
51.根據(jù)權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中第三過程控制回路中的電流電平包括指示診斷條件的半連續(xù)值。
52.根據(jù)權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中第三過程控制回路中的電流電平根據(jù)指示診斷條件的模式得到控制。
53.根據(jù)權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中第三過程控制回路中的電流電平指示預(yù)測(cè)的診斷信息。
54.根據(jù)權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中所述接口電路執(zhí)行診斷。
55.根據(jù)權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中所述接口電路包括第四回路連接件以連接到第二過程裝置。
56.一種通知與過程裝置或過程相關(guān)的診斷信息的方法，所述過程裝置或過程連接到兩線過程控制回路，所述方法包括以下步驟診斷過程裝置或過程的運(yùn)行；在兩線過程控制回路上輸出模擬電流電平，所述模擬電流電平指示多于兩個(gè)的診斷信息。
57.一種通知與過程裝置或過程相關(guān)的診斷信息的方法，所述過程裝置或過程連接到兩線過程控制回路，所述方法包括以下步驟診斷過程裝置或過程的運(yùn)行；在兩線過程控制回路上輸出模擬電流電平，所述模擬電流電平指示診斷條件并具有在4毫安培與20毫安培之間的值。
58.一種通知與過程裝置或過程相關(guān)的診斷信息的方法，所述過程裝置或過程連接到兩線過程控制回路，所述方法包括以下步驟診斷過程裝置或過程的運(yùn)行；在兩線過程控制回路上輸出模擬電流電平，所述模擬電流電平指示預(yù)測(cè)診斷信息。
全文摘要
一種用于連接到兩線過程控制回路(18)上的過程裝置(12)，包括診斷電路(64)，所述診斷電路構(gòu)造成識(shí)別故障或性能水平的降低、或提供對(duì)未來故障或性能水平的降低的預(yù)測(cè)。連接到兩線過程控制回路(18)的輸出部構(gòu)造成在回路(18)上提供與來自診斷電路(64)的輸出有關(guān)的模擬輸出。本發(fā)明也提供了一種方法。
文檔編號(hào)G05B23/02GK101031852SQ200580033368
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者蘭迪·J·朗斯道夫, 戴爾·S·達(dá)衛(wèi)斯 申請(qǐng)人:羅斯蒙德公司