本公開涉及過程變量變送器(transmitter)。具體地，本公開涉及具有無線收發(fā)機(jī)的過程變量變送器。

背景技術(shù)：

在加工工廠(plant)中，通過各種導(dǎo)管和箱體路由氣體和液體。為了控制工廠的操作，必須監(jiān)測(cè)工廠的各種部分中液體和氣體的當(dāng)前狀態(tài)，以及受控設(shè)備(例如，閥和燃燒器)的狀態(tài)。為了確定這些狀態(tài)而被監(jiān)控的變量通常被稱為過程變量，并且可以包括：流速、壓力、壓差、溫度，箱體液位、閥位置等。由被稱為過程變量變送器的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備將這些過程變量提供給控制室。每個(gè)過程變量變送器包括變送器外殼，變送器外殼包裝用于確定過程變量值的至少一個(gè)電路模塊。電路模塊基于它從測(cè)量過程流體或受控設(shè)備的狀態(tài)的一個(gè)或更多個(gè)過程變量傳感器接收到的一個(gè)或更多個(gè)傳感器信號(hào)來確定過程變量的值。電路模塊還使用無線通信或有線通信將過程變量的值發(fā)送給控制室。在一些情況下，電路模塊使用雙線過程控制環(huán)路來發(fā)送過程變量，雙線過程控制環(huán)路還用于為過程變量變送器供電。

過去已經(jīng)使用的一種類型的無線通信系統(tǒng)是專用無線通信標(biāo)準(zhǔn)，其被設(shè)計(jì)為允許過程變送器與不在過程控制工業(yè)以外使用的專用網(wǎng)關(guān)或?qū)Ｓ檬殖衷O(shè)備進(jìn)行通信。這些系統(tǒng)使功耗最小，以使得無線通信模塊可以由電池或其他本地源供電或從雙線過程控制環(huán)路供電，而并不影響與過程控制環(huán)路相連的過程變量變送器的性能。這種無線通信模塊的示例包括：使用通信標(biāo)準(zhǔn)、并且能夠被安裝到變送器外殼內(nèi)或能夠被安裝在外殼上的端口中的模塊。在美國(guó)專利No.20 10/0145476中顯示了另一示例系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種過程變量變送器，包括用于根據(jù)使用過程傳感器產(chǎn)生的傳感器信號(hào)來確定過程變量的變送器電路。變送器電路具有至少一個(gè)操作參數(shù)。變量變送器還包括被配置為由雙線過程控制環(huán)路供電的無線通信模塊。無線通信模塊，能夠使用通用無線通信標(biāo)準(zhǔn)與通用移動(dòng)設(shè)備無線地進(jìn)行通信，以使得所述無線通信模塊能夠基于從所述通用移動(dòng)設(shè)備接收的無線消息來指示所述變送器電路改變所述至少一個(gè)操作參數(shù)的值。

一種工業(yè)過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括：電路，由雙線過程控制環(huán)路供電，使用通信協(xié)議沿所述雙線過程控制環(huán)路通信。所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備還包括：無線通信電路，由所述雙線過程控制環(huán)路供電，并在使用所述通信協(xié)議時(shí)根據(jù)通用無線通信標(biāo)準(zhǔn)無線地通信。

一種方法包括：在通用移動(dòng)設(shè)備上提供用戶界面，所述用戶界面標(biāo)識(shí)已經(jīng)與所述移動(dòng)設(shè)備建立了通信鏈路的多個(gè)過程變量變送器。由所述移動(dòng)設(shè)備上接收輸入，以廣播用于在多個(gè)過程變量變送器上存儲(chǔ)的指令。作為響應(yīng)，移動(dòng)設(shè)備同時(shí)向所述多個(gè)過程變量變送器廣播指令。

附圖說明

圖1是過程控制環(huán)境的平面圖。

圖2是過程變量變送器的截面圖。

圖3是根據(jù)第一實(shí)施例的過程變量變送器的框圖。

圖4是根據(jù)第二實(shí)施例的過程變量變送器的框圖。

圖5提供了用于選擇可用過程變量變送器的通用移動(dòng)設(shè)備上的用戶界面的示例。

圖6提供了用于設(shè)置操作參數(shù)的通用移動(dòng)設(shè)備上的用戶界面的示例。

圖7提供了用于向過程變量變送器發(fā)送軟件更新的通用移動(dòng)設(shè)備上的用戶界面的示例。

圖8提供了用于讀取過程變量值的通用移動(dòng)設(shè)備上的用戶界面的示例。

圖9是方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

在以下說明中，在通用設(shè)備與專用設(shè)備之間做出區(qū)分。通用設(shè)備是具有過程控制工業(yè)以外的大量用途、并且事實(shí)上并非考慮過程控制工業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)備。專用設(shè)備是特別地設(shè)計(jì)并制造以在過程控制工業(yè)中使用的設(shè)備。類似地，專用通信標(biāo)準(zhǔn)是專門為過程控制工業(yè)開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，而通用通信標(biāo)準(zhǔn)是具有過程控制工業(yè)之外的大量用途的標(biāo)準(zhǔn)。

通常，通信標(biāo)準(zhǔn)包括被實(shí)現(xiàn)為允許兩個(gè)或更多個(gè)設(shè)備通信的物理要求和程序要求的集合。物理要求可以包括：例如，信號(hào)頻率、可用信道數(shù)、是否使用跳頻或信道跳變、通信的有效范圍、可以支持的同時(shí)連接的數(shù)量以及編碼方式。程序要求包括以下執(zhí)行用于以下目的步驟：例如，檢測(cè)可以用于連接的設(shè)備、在兩個(gè)設(shè)備之間建立連接、在設(shè)備之間傳遞數(shù)據(jù)、標(biāo)識(shí)設(shè)備提供的服務(wù)、請(qǐng)求設(shè)備提供的服務(wù)，以及結(jié)束設(shè)備之間的連接。此外，一些通信標(biāo)準(zhǔn)包括一個(gè)或更多個(gè)協(xié)議層，其中每個(gè)協(xié)議層描述設(shè)備之間發(fā)送的消息的大小和內(nèi)容。一層處的協(xié)議可以嵌入到另一層的協(xié)議內(nèi)。

當(dāng)過程變量變送器置于現(xiàn)場(chǎng)中時(shí)，作為調(diào)試過程的一部分來配置并校準(zhǔn)變送器是很常見的?？梢酝ㄟ^沿雙線過程控制環(huán)路或通過專用無線通信系統(tǒng)傳遞指令來從控制室遠(yuǎn)程地實(shí)現(xiàn)變送器的配置和校準(zhǔn)。備選地，可以使用在變送器本身上提供的本地操作界面(LOI)對(duì)變送器進(jìn)行配置和/或校準(zhǔn)。一個(gè)示例LOI是變送器內(nèi)的模塊，其包括LCD屏幕并接收來自通常由變送器外殼上的金屬標(biāo)簽覆蓋的兩個(gè)按鈕的輸入。

過程變量變送器通常具有它們可用的少量電力。具體地，針對(duì)由雙線過程控制環(huán)路供電的過程變量變送器，過程變量變送器可以汲取的電流量有限，原因在于雙線過程控制環(huán)路僅提供4-20mA的電流。因?yàn)長(zhǎng)OI是變送器的一部分，所以LOI可用的電力也是有限的，導(dǎo)致LOI的有限量的功能。此外，由于LOI和變送器本質(zhì)上競(jìng)爭(zhēng)可用電力，所以新LOI功能需要對(duì)其他變送器在傳感器測(cè)量電路、微控制器、軟件算法、通信電路以及其他領(lǐng)域中改進(jìn)進(jìn)行折衷。通常，新LOI功能與其他變送器改進(jìn)相比具有較低的優(yōu)先級(jí)，并因此不將新的LOI功能添加至變送器。

以下描述的實(shí)施例通過例如允許界面在諸如智能電話和PDA的通用移動(dòng)設(shè)備上運(yùn)行，提供了針對(duì)本地操作員的改進(jìn)的用途和更廣泛的功能。移動(dòng)設(shè)備上運(yùn)行的LOI應(yīng)用能夠執(zhí)行變送器專用命令，以配置、監(jiān)測(cè)或校準(zhǔn)變送器，或執(zhí)行變送器允許的任意其他功能。因此，在具有過程控制工業(yè)以外的大量用途的通用移動(dòng)設(shè)備內(nèi)執(zhí)行LOI應(yīng)用。通用移動(dòng)設(shè)備和過程變量變送器使用例如在藍(lán)牙無線通信協(xié)議版本4.1中定義的藍(lán)牙低功耗(BLE)的通用無線通信標(biāo)準(zhǔn)來通信。然而，本發(fā)明不限于BLE，并且可以使用任意通用或?qū)Ｓ媚康臒o線通信協(xié)議來實(shí)現(xiàn)。

以下實(shí)施例的過程變量變送器與為過程變量變送器供電的雙線過程控制環(huán)路以及實(shí)現(xiàn)例如藍(lán)牙低功耗通信標(biāo)準(zhǔn)的通用通信標(biāo)準(zhǔn)的通用無線通信電路相連。根據(jù)一些實(shí)施例，將用于確定過程變量值的通用通信電路和變送器電子器件組合到過程變量變送器內(nèi)的同一板上。在附加實(shí)施例中，通用通信電路在物理層面上實(shí)施通用無線通信標(biāo)準(zhǔn)，而在應(yīng)用層面上使用例如Foundation Fieldbus、Profibus和無線的過程控制協(xié)議。這允許通用無線電路對(duì)工業(yè)協(xié)議進(jìn)行仿真，并用作過程變量變送器的次級(jí)主機(jī)(secondary master)。

在附加實(shí)施例中，通用無線通信電路是由雙線過程控制環(huán)路供電并串聯(lián)在雙線過程控制環(huán)路與過程變量變送器模塊之間的單機(jī)模塊。通用通信電路對(duì)通過與變送器電子器件集成的電流技術(shù)汲取的有源電流進(jìn)行管理，并且在一些實(shí)施例中提供儲(chǔ)能裝置，該儲(chǔ)能裝置在通用通信電路未激活時(shí)充電并在通用無線通信電路激活時(shí)放電。

圖1提供了過程控制環(huán)境100的平面圖，包括過程變量變送器102、104、106以及例如控制室108的另一位置。盡管示出了單個(gè)控制室108，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是控制室108可以被劃分為分離的控制室。過程變量變送器102、104和106分別確定與流經(jīng)各導(dǎo)管或箱體110、112和114或在導(dǎo)管或箱體110、112和114中存儲(chǔ)的過程流體相關(guān)的一個(gè)或更多個(gè)過程變量。過程變量變送器102、104和106由分別與控制室108連接的雙線過程控制環(huán)路118、120和122供電并通過它們進(jìn)行通信。根據(jù)一些實(shí)施例，雙線過程控制環(huán)路118、120和122是4-20mA過程控制環(huán)路，并且過程變量變送器使用諸如Foundation Fieldbuss和Profibus的一個(gè)或更多個(gè)協(xié)議來跨環(huán)路通信。每個(gè)過程變量變送器102、104和106包括無線通信電路和天線，以使用例如藍(lán)牙低功耗的通用無線通信標(biāo)準(zhǔn)與通用移動(dòng)設(shè)備116無線通信。通過通用移動(dòng)設(shè)備116上的用戶界面，能夠同時(shí)與一個(gè)或更多個(gè)過程變量變送器交互，以設(shè)置過程變量變送器的一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)(例如，配置參數(shù)和校準(zhǔn)參數(shù))。此外，通用移動(dòng)設(shè)備116上的用戶界面可以用于同時(shí)向一個(gè)或更多個(gè)過程變量變送器廣播軟件更新，以改變過程變量變送器所使用的指令。此外，通用移動(dòng)設(shè)備116可以用于監(jiān)測(cè)由一個(gè)或更多個(gè)過程變量變送產(chǎn)生的過程變量的值。

圖2提供了通過從雙線過程控制環(huán)路202接收電力并通過與控制室204相連的雙線過程控制環(huán)路202進(jìn)行通信的示例過程變量變送器200的截面圖。過程變量變送器200包括傳感器電子器件或傳感器電路206、變送器電子器件或變送器電路208、通用無線通信電路210和儲(chǔ)能組件212。傳感器電路206過程變量傳感器207相連，過程變量傳感器207可能位于傳感器外殼214的腔217內(nèi)或被插入導(dǎo)管內(nèi)的元件內(nèi)。傳感器電路206位于傳感器腔217內(nèi)，其與變送器外殼216的變送器腔218密封隔離，以減小過程流體將進(jìn)入變送器腔218的可能性。變送器電路208和通用無線通信電路210位于變送器腔218內(nèi)，并根據(jù)一個(gè)實(shí)施例安裝在同一印刷電路板221上。在該示例中，變送器電路208通過柔性電纜222與傳感器電路206連接，柔性電纜222承載去往傳感器電路206的電力，并提供來自傳感器電路206的感測(cè)值。

變送器外殼216還包括端腔220，端腔220包括端塊223，端塊223具有用于與雙線過程控制環(huán)路202連接的兩個(gè)端連接。此外，在端腔220內(nèi)安裝有可選儲(chǔ)能組件212。密封帽224將端腔220與變送器腔218密封隔離，以再次減小過程流體進(jìn)入端腔220的可能性。雙線過程控制環(huán)路202上的信號(hào)沿延伸穿過密封帽224的管腳226和228傳送給變送器電路208。在該實(shí)施例中，同樣延伸穿過密封帽224的管腳230和232將儲(chǔ)能組件212與通用無線通信電路210連接。在未激活時(shí)段期間，當(dāng)通用無線通信電路201未激活時(shí)，沿管腳226和228傳遞的來自過程控制環(huán)路202的電力的一部分通過管腳230和232路由回到儲(chǔ)能組件212。在一種配置中，當(dāng)通用無線通信電路210激活時(shí)，儲(chǔ)能組件212中存儲(chǔ)的電力通過管腳230和232流至通用無線通信電路210。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，圖3提供了過程變送器變量200的元件的框圖。如圖3中所示，傳感器電路206包括傳感器存儲(chǔ)器300和傳感器處理組件302。傳感器處理組件302和傳感器存儲(chǔ)器300沿形成柔性電纜222的部分的電力導(dǎo)線304和306從變送器電路208接收電力。傳感器處理組件302包括一個(gè)或更多個(gè)電路組件，該一個(gè)或更多個(gè)電路組件共同生成表示由傳感器207提供的傳感器輸出的數(shù)字值。例如，傳感器207的電阻或電容中的變化被傳感器處理組件302感測(cè)，并被轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。感測(cè)值可以存儲(chǔ)在傳感器存儲(chǔ)器300中，和/或可以提供給變送器電路208和/或通用無線通信電路210。類似地，可以將傳感器存儲(chǔ)器300中的傳感器值提供給變送器電路208和/或通用無線通信電路210。

變送器電路208包括變送器處理組件310和變送器存儲(chǔ)器312。變送器存儲(chǔ)器312包括指令314，指令314可以由變送器處理組件310執(zhí)行，以根據(jù)傳感器處理組件302和/或傳感器存儲(chǔ)器300提供的感測(cè)值來確定過程變量。此外，指令314可以包括用于中繼并改變也存儲(chǔ)在變送器存儲(chǔ)器312中的一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)(例如校準(zhǔn)參數(shù)316和配置參數(shù)318)的指令。為了確定過程變量值，變送器處理組件310使用一個(gè)或更多個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)316和/或一個(gè)或更多個(gè)配置參數(shù)318。校準(zhǔn)參數(shù)316的示例包括零值和跨度值(span value)，零值指示應(yīng)當(dāng)與最小過程變量值相關(guān)聯(lián)的過程變量傳感器輸出的值，跨度值指示針對(duì)過程變量變送器輸出的改變的過程變量值的改變。變送器處理組件310沿雙線過程控制環(huán)路202將過程變量的值提供為模擬值或數(shù)字值。變送器處理組件310可以備選地或附加地沿?cái)?shù)據(jù)總線320向通用無線通信電路210提供過程變量值。

根據(jù)該實(shí)施例，通用無線通信電路210實(shí)現(xiàn)例如藍(lán)牙低功耗的通用無線通信標(biāo)準(zhǔn)。通用無線通信電路210部分地由雙線過程控制環(huán)路202供電。由于變送器處理組件310使用雙線過程控制環(huán)路202與控制單元204通信，通用無線通信電路210可以從雙線過程控制環(huán)路202汲取出的電流量有限。在許多實(shí)施例中，與在雙線過程控制環(huán)路202上可用相比，需要實(shí)現(xiàn)通用無線通信電路的電子組件在激活時(shí)汲取電流的更多。為對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償，通用無線通信電路210在通用無線通信電路210“未激活”時(shí)從雙線過程控制環(huán)路202拾荒電力(scavenge power)，并使用管腳230和232在儲(chǔ)能組件212中存儲(chǔ)拾荒電力。當(dāng)通用無線通信電路210“激活”時(shí)，由通用無線通信電路210汲取儲(chǔ)能組件212中已經(jīng)存儲(chǔ)的電力。通用無線通信電路210在醒來、預(yù)處理、預(yù)接收、接收、轉(zhuǎn)換、發(fā)送、后處理和預(yù)睡眠時(shí)被認(rèn)為是“激活的”，并且在所有其他時(shí)間被認(rèn)為是“未激活的”或正在睡眠。

在該實(shí)施例中，通用無線通信電路210使用天線322發(fā)送和接收消息，天線322可以與通用無線通信電路210和變送器電路208印刷在同一電路板221上。備選地，天線322可以置于延伸到變送器外殼216以外的天線罩中，其中天線罩可以相對(duì)于變送器外殼216旋轉(zhuǎn)。通用無線通信電路210從變送器電路208接收過程變量值，并從傳感器存儲(chǔ)器300和/或傳感器處理組件302接收傳感器值。此外，通用無線通信電路210可以請(qǐng)求變送器處理組件310提供變送器存儲(chǔ)器312中所存儲(chǔ)的校準(zhǔn)參數(shù)316和配置參數(shù)318。此外，通用無線通信電路210可以指示變送器處理組件310用通用無線通信電路210提供的新指令來覆寫變送器存儲(chǔ)器312中存儲(chǔ)的指令314。可以使用通用無線通信標(biāo)準(zhǔn)通過天線322接收這些新指令。

通用無線通信電路210可以用請(qǐng)求-響應(yīng)信息交換序列操作，其中，根據(jù)通用無線通信標(biāo)準(zhǔn)接收來自通用移動(dòng)設(shè)備的請(qǐng)求和命令。通用無線通信電路210對(duì)接收到的請(qǐng)求/命令進(jìn)行解譯，并向通用移動(dòng)設(shè)備提供合適的響應(yīng)。當(dāng)該請(qǐng)求是針對(duì)校準(zhǔn)參數(shù)316或配置參數(shù)318的當(dāng)前值的請(qǐng)求時(shí)，通用無線通信電路210請(qǐng)求變送器電路208提供具體校準(zhǔn)參數(shù)或配置參數(shù)。當(dāng)該請(qǐng)求是針對(duì)過程控制變量值的請(qǐng)求時(shí)，通用無線通信電路210提供變送器電路208產(chǎn)生的過程變量值。當(dāng)該請(qǐng)求是針對(duì)感測(cè)值的請(qǐng)求時(shí)，通用無線通信電路210提供傳感器電路206產(chǎn)生的一個(gè)或更多個(gè)感測(cè)值。當(dāng)該命令是用來覆寫存儲(chǔ)器312中的變送器存儲(chǔ)器312中的指令時(shí)，通用無線通信電路210向變送器處理組件310發(fā)送指令，以使用通用無線通信電路210提供的新指令覆寫指令314。當(dāng)命令是用來改變配置參數(shù)值或校準(zhǔn)參數(shù)值的指令時(shí)，通用無線通信電路210向變送器處理組件310發(fā)送指令，以改變變送器存儲(chǔ)器312中的相應(yīng)值。

通用無線通信電路210還可以被配置為：周期性地向通用無線設(shè)備發(fā)送過程變量值。通用無線通信電路210還可以被配置為：當(dāng)過程變量值超過某一報(bào)警條件時(shí)，向通用無線設(shè)備發(fā)送報(bào)警信號(hào)。

通用無線通信電路210可以通過周期性地發(fā)送唯一標(biāo)識(shí)過程控制環(huán)境中的過程變量變送器的標(biāo)識(shí)符或地址來主動(dòng)通知過程變量變送器的存在。備選地，通用無線通信電路210可以周期性地掃描在嘗試建立通信鏈路時(shí)通知標(biāo)識(shí)符的通用移動(dòng)設(shè)備。當(dāng)通用移動(dòng)設(shè)備希望建立與過程變量變送器200的鏈路時(shí)，通用無線通信電路210執(zhí)行用于建立這種鏈路的指令。這些指令可以包括驗(yàn)證允許通用移動(dòng)設(shè)備鏈接至過程變量變送器的指令。這種鏈路層安全指令可以需要移動(dòng)設(shè)備的簡(jiǎn)單標(biāo)識(shí)以及將該標(biāo)識(shí)與已經(jīng)被視為可信并因此被允許形成與過程變量變送器200的鏈路的移動(dòng)設(shè)備列表進(jìn)行比較。備選地，通用無線通信電路210可能需要來自移動(dòng)設(shè)備的加密密鑰，以在允許移動(dòng)設(shè)備鏈接至通用無線通信電路210之前對(duì)移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證。

還可以將通用無線通信電路210提供的服務(wù)指派給是三個(gè)不同的安全等級(jí)，包括：需要認(rèn)證和授權(quán)的服務(wù)、僅需要認(rèn)證的服務(wù)以及對(duì)于所有設(shè)備開放的服務(wù)。例如，對(duì)當(dāng)前過程變量值的訪問可以對(duì)全部設(shè)備開放，而對(duì)過程變量變送器200的配置參數(shù)和校準(zhǔn)參數(shù)的訪問可以需要設(shè)備的認(rèn)證。此外，改變變送器電路使用的配置參數(shù)、校準(zhǔn)參數(shù)或指令可能需要對(duì)設(shè)備認(rèn)證并且對(duì)設(shè)備授權(quán)，以對(duì)該特定過程變量變送器做出這種改變。

在通用無線通信電路210使用藍(lán)牙低功耗通信標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施例中，使用提供消息規(guī)則的通用屬性配置文件(GATT)，使得通用無線通信電路210發(fā)送的消息對(duì)現(xiàn)有通信工業(yè)控制協(xié)議(例如RS232、SPI、Foundation Fieldbus、Profibus等)進(jìn)行仿真。使用GATT配置文件，將工業(yè)協(xié)議嵌入藍(lán)牙低功耗通信標(biāo)準(zhǔn)中，使得可以根據(jù)工業(yè)協(xié)議向過程變量變送器200發(fā)送消息，并從過程變量變送器200接收消息。這允許變送器電路208使用與變送器電路208用于在雙線過程控制環(huán)路202上與控制單元204通信的協(xié)議相同的協(xié)議來通過通用無線通信電路210與通用移動(dòng)設(shè)備通信。

如圖3中所示，通用無線通信電路210沿雙線過程控制環(huán)路202與變送器電路208并聯(lián)。在圖4中，提供給了備選連接方案，其中，通用無線通信電路210與變送器電路208串聯(lián)，使得無線通信電路210位于雙線過程控制環(huán)路202和變送器電路208之間，并在變送器電路208與通用無線通信電路210之間提供次級(jí)雙線過程控制環(huán)路400。圖4中，通用無線通信電路210可被提供為在雙線過程控制環(huán)路202與變送器電路208之間插入的單獨(dú)模塊。

在圖4的配置中，控制室204與變送器電路208之間的消息沿雙線過程控制環(huán)路202和次級(jí)雙線過程控制環(huán)路400二者傳遞。通用無線通信電路210在雙線過程控制環(huán)路202與雙線過程控制環(huán)路400之間傳送信號(hào)。理想地，通用無線通信電路210當(dāng)在雙線過程控制環(huán)路之間傳送這些值時(shí)不修改這些值。

在圖4的配置中，通用移動(dòng)設(shè)備還通過通用無線通信電路210與變送器電路208通信。具體地，通用移動(dòng)設(shè)備使用通用無線通信標(biāo)準(zhǔn)與通用無線通信電路210通信，而通用無線通信電路210使用例如Foundation Fieldbus或Profibus的工業(yè)過程控制協(xié)議沿雙線過程控制環(huán)路400與變送器電路208通信。在圖4的配置中，變送器電路208不知道消息源自通用移動(dòng)設(shè)備還是控制單元204。這樣，控制單元204充當(dāng)變送器電路208的初級(jí)主機(jī)，并且通用無線通信電路210充當(dāng)變送器電路208的次級(jí)主機(jī)。圖4的其余組件與圖3的組件相同，不再結(jié)合圖4單獨(dú)描述。

通用移動(dòng)設(shè)備116包括存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器包含可以選擇以由用戶執(zhí)行的一個(gè)或更多個(gè)移動(dòng)應(yīng)用。根據(jù)一些實(shí)施例，通用移動(dòng)設(shè)備116上存儲(chǔ)的一個(gè)或更多個(gè)移動(dòng)應(yīng)用允許用戶與一個(gè)或更多個(gè)過程變量變送器交互。可以使用通用移動(dòng)設(shè)備116與一個(gè)或更多個(gè)服務(wù)器之間的無線或有線連接來下載這些移動(dòng)應(yīng)用。可以自動(dòng)地或根據(jù)來自用戶的需求更新移動(dòng)應(yīng)用，使得當(dāng)創(chuàng)建新的過程變量變送器時(shí)，向過程變量變送器添加新功能、或針對(duì)過程變量變送器采用新通信標(biāo)準(zhǔn)，移動(dòng)應(yīng)用將繼續(xù)能夠與過程變量變送器通信，并利用過程變量變送器提供的任意新功能。根據(jù)一些實(shí)施例，移動(dòng)應(yīng)用提供與由過程變量變送器上的本地操作界面(LOI)提供的至少相同功能。在附加實(shí)施例中，移動(dòng)應(yīng)用允許用戶執(zhí)行用于配置、監(jiān)測(cè)、校準(zhǔn)的命令或變送器允許的任意其他功能。在一些實(shí)施例中，單個(gè)移動(dòng)應(yīng)用提供針對(duì)多種不同類型變送器的公共用戶界面。

通用移動(dòng)設(shè)備116包括提供可以由移動(dòng)應(yīng)用使用的可視化工具的操作系統(tǒng)，例如安卓或iOS系統(tǒng)。

圖5提供了由通用移動(dòng)設(shè)備116上的移動(dòng)應(yīng)用提供的用戶界面500的示例。在用戶界面500中，提供可選圖標(biāo)502、504、506、508、510和512的集合。每個(gè)圖標(biāo)代表已經(jīng)使用通用無線通信標(biāo)準(zhǔn)與通用移動(dòng)設(shè)備116建立通信鏈路的單獨(dú)過程變量變送器。在用戶界面500中，可以同時(shí)選擇一個(gè)或更多個(gè)可選擇的圖標(biāo)。

圖6提供了通用移動(dòng)設(shè)備116上的移動(dòng)應(yīng)用提供的用戶界面600的示例，其可以用于設(shè)置用于圖5的用戶界面中所選擇的變送器的配置或校準(zhǔn)參數(shù)的值。

在圖6中，字段602指示已經(jīng)選擇了哪個(gè)過程變量變送器，并且字段604提供參數(shù)以及它們的關(guān)聯(lián)值(例如參數(shù)606、608和610和它們的相應(yīng)值值612、614和616)的列表。如果所有變送器中的值相同，則值612、614和616初始地反映所選擇的變送器中的那些參數(shù)的值。如果該值在所有變送器中不同，則將該值留空。值612、614和616是可編輯的，并且用戶可以通過選擇相應(yīng)值字段并打字輸入新值或說出新值來輸入新值。當(dāng)用戶對(duì)針對(duì)每個(gè)參數(shù)設(shè)置的值滿意時(shí)，可以使用廣播改變按鈕618向所選擇的變送器廣播新配置或校準(zhǔn)值。注意到，如果在字段602中選擇了多于一個(gè)變送器，則通用移動(dòng)設(shè)備116將同時(shí)向全部所選擇的過程變量變送器廣播配置或校準(zhǔn)參數(shù)。所廣播的值與指示應(yīng)當(dāng)在變送器存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)配置和校準(zhǔn)參數(shù)替代現(xiàn)有配置/校準(zhǔn)參數(shù)的命令一起發(fā)送。在接收該命令時(shí)，通用無線通信電路210指示變送器處理組件310在變送器存儲(chǔ)器312中存儲(chǔ)新校準(zhǔn)/配置參數(shù)。

圖7提供了可以用于向一個(gè)或更多個(gè)過程變量變送器廣播軟件更新的通用移動(dòng)設(shè)備116上的移動(dòng)應(yīng)用提供的用戶界面700的示例。在圖7中，所選擇的變送器字段702包括在圖5的用戶界面500中選擇的過程變量變送器的列表。軟件更新字段704包括針對(duì)所選擇的過程變量變送器可用軟件更新的列表。例如，在圖7中，兩個(gè)更新706和708可用。復(fù)選框710和712允許用戶選擇向所選擇的過程變量變送器廣播哪個(gè)軟件更新。當(dāng)用戶選擇廣播更新按鈕714時(shí)，通用移動(dòng)設(shè)備116發(fā)送軟件更新，首先發(fā)送最早的更新，并最后發(fā)送最晚的更新。與指示通用無線通信電路210向變送器電路208發(fā)送軟件更新、以及指示變送器處理組件310在變送器存儲(chǔ)器312中存儲(chǔ)現(xiàn)有指令314更新的命令一起，發(fā)送軟件更新。當(dāng)選擇了廣播更新按鈕714時(shí)，通用移動(dòng)設(shè)備116同時(shí)向字段702中的每個(gè)所選擇的變送器廣播軟件更新，由此允許多個(gè)過程變量變送器用來自通用移動(dòng)設(shè)備116的單個(gè)廣播進(jìn)行更新。

圖8提供了顯示所選擇的變送器確定的一個(gè)或更多個(gè)過程變量的值的由通用計(jì)算設(shè)備116上的移動(dòng)應(yīng)用提供的用戶界面800的示例。在圖8中，所選擇的變送器字段802指示圖5的用戶界面中所選擇的過程變量變送器的標(biāo)識(shí)符。過程變量字段804包括例如由所選擇的過程變量變送器最后確定的過程變量806及它的相關(guān)聯(lián)值808的一個(gè)或更多個(gè)過程變量。用戶界面800可以是動(dòng)態(tài)的，以使得值808基于通用無線通信電路210發(fā)送的新值而變化。因此，通過用戶界面800，通用移動(dòng)設(shè)備116可被用于監(jiān)測(cè)過程變量變送器。

圖9提供同時(shí)向多個(gè)過程變量變送器廣播軟件更新的方法。在步驟900，通用移動(dòng)設(shè)備搜索位于移動(dòng)設(shè)備范圍內(nèi)的過程變量變送器。該搜索可以涉及監(jiān)聽過程變量變送器，所述過程變量變送器廣播廣告它們的唯一標(biāo)識(shí)符，或通過發(fā)送針對(duì)過程變量變送器的請(qǐng)求來標(biāo)識(shí)它們自身并監(jiān)聽對(duì)該請(qǐng)求的響應(yīng)。

在步驟902，通用移動(dòng)設(shè)備與它已經(jīng)使用通用無線通信標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)到的每個(gè)過程變量變送器建立通信鏈路。在步驟904，移動(dòng)設(shè)備116提供標(biāo)識(shí)全部可用過程變量變送器的用戶界面，例如圖5的用戶界面500。

在步驟906，移動(dòng)設(shè)備116接收選擇一個(gè)或更多個(gè)過程變量變送器的輸入，并且在步驟908，移動(dòng)設(shè)備116顯示提供可用軟件更新的可選列表的用戶界面，例如圖7的用戶界面700。在步驟910，移動(dòng)設(shè)備116接收選擇一個(gè)或更多個(gè)軟件更新的輸入，并且在步驟912，移動(dòng)設(shè)備116同時(shí)向全部所選擇的過程變量變送器廣播所選擇的軟件更新。因此，全部所選擇的過程變量變送器同時(shí)接收包含軟件更新的相同信號(hào)。

盡管已經(jīng)結(jié)合手持移動(dòng)設(shè)備描述了以上實(shí)施例，設(shè)想其他設(shè)備可以被用于使用通用無線通信標(biāo)準(zhǔn)與過程變量變送器通信。這些其他設(shè)備包括用戶穿戴的設(shè)備，例如手表和具有內(nèi)置顯示器的眼鏡。此外，可以替代于移動(dòng)設(shè)備使用固定計(jì)算設(shè)備來使用通用無線通信標(biāo)準(zhǔn)與過程變量變送器通信。

在附加實(shí)施例中，每個(gè)過程變量變送器可以將它的安裝位置坐標(biāo)存儲(chǔ)到變送器存儲(chǔ)器312中，并且可以將過程變量變送器的位置和狀態(tài)發(fā)送給通用移動(dòng)設(shè)備并通過一個(gè)或更多個(gè)用戶界面向用戶顯示。

在上述實(shí)施例中，已經(jīng)描述了星型網(wǎng)絡(luò)，通用移動(dòng)設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)中的中心節(jié)點(diǎn)。在附加實(shí)施例中，網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)是通過以下方式形成的：使用通用無線通信標(biāo)準(zhǔn)、使用彼此通信的多個(gè)通用移動(dòng)或固定設(shè)備和過程變量變送器來形成多個(gè)星型網(wǎng)絡(luò)。

在上述實(shí)施例中，已經(jīng)討論了過程變量變送器。然而，這些實(shí)施例可以在例如閥控制的其他工業(yè)過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，使得通用移動(dòng)設(shè)備可以被用于通過使用通用與無線通信標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的通用無線通信電路通信，來控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)。

雖然已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以實(shí)現(xiàn)形式和細(xì)節(jié)上的修改。