本质安全的现场维护工具制造技术

提供了一种改进的本质安全的现场维护工具２２。工具２２根据多个过程工业标准协议，可与过程通信环１８进行操作。本发明专利技术的方案包括以下硬件特征：例如，红外线端口４２、可拆卸存储模块４４、以及扩展存储模块４８。本发明专利技术的另外的方案包括：可利用改进的本质安全的现场维护工具２２执行的协议专用诊断方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Intrinsically safe field maintenance tool

An improved intrinsically safe field maintenance tool 22 is provided. The tool 22 may operate with the process communication ring 18 according to a plurality of process industry standard protocols. The scheme of the invention comprises the following hardware features: for example, an infrared port 42, a removable storage module 44, and an extended storage module 48. Additional schemes of the present invention include protocol specific diagnostic methods that can be implemented using improved intrinsically safe field maintenance tools 22.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种本质安全的现场维护工具。
技术介绍
本质安全的现场维护工具是已知的。这样的工具在过程控制和测量工业中特别有用，以使操作人员方便地与给定过程安装中的现场设备通信和/或询问给定过程安装中的现场设备。这样的过程安装的实例包括石油、药品、化学品、纸浆和其他过程安装。在这样的安装中，过程控制和测量网络可以包括几十个或者甚至几百个各种现场设备，这些现场设备周期性地需要维护，以确保这样的设备适当地操作和/或对这些设备进行校准。而且，当检测到过程控制和测量安装中的一个或多个故障时，使用本质安全的手持式现场维护工具使得技术人员能够快速地诊断出现场中的这种故障。根据从Eden Prairie，Minnesota的费希尔-罗斯蒙德系统公司可得到的商业指定模型275 HART通信装置，售出了一种这样的设备。HART是HARTCommunication Foundation的注册商标。模型275提供了许多重要的功能和能力，并且通常允许高效率的现场维护。但是，模型275当前并不支持与非HART(高速可寻址远程转换器)设备的通信。HART协议具有由叠加在标准4-20mA模拟信号上的数字通信信号构成的混合物理层。数据传输速率大约是1.2Kbits/SEC.HART通信是过程工业中的主要通信协议。另一种主要过程工业通信协议是FOUNDATIONTM现场总线通信协议。此协议是基于ISA标准(ISA-S50.01-1992，由美国仪表学会在1992年公布)的。由现场总线基金会(FF)规定了具体的实现。FOUNDATIONTM现场总线是传输速率约为31.25Kbits/SEC的全数字通信协议。已知的本质安全的现场维护工具不能够利用多于一个的过程工业标准协议来有效地交互。提供具有利用多于一个的过程工业标准协议操作的能力的设备、以及有效地提供协议专用校准和配置选项将在本领域中展现出显著的进步。
技术实现思路
提供了一种改进的本质安全的现场维护工具。该工具可根据多个过程工业标准协议利用过程通信环进行操作。本专利技术的方案包括以下硬件特征例如，红外线端口、可拆卸存储模块和扩展存储模块。本专利技术的附加方案包括可利用改进的本质安全的现场维护工具执行的协议专用诊断方法。附图说明图1示出了多点接线结构。图2A和2B示出了其中本质安全的现场维护工具可以与过程设备相连的方式。图3是根据本专利技术实施例的现场维护工具的示意图。图4是根据本专利技术的第一FOUNDATIONTM现场总线专用诊断方法的流程图。图5是根据本专利技术的第一FOUNDATIONTM现场总线专用诊断方法的流程图。图6是根据本专利技术的实施例的屏幕布局的示意图。具体实施例方式根据本专利技术实施例的改进的本质安全的现场维护工具能够利用至少两种工业标准设备描述进行操作。在一个特定实施例中，改进的本质安全的现场维护工具实现了HART和现场总线设备描述语言(DDL)。改进的现场维护工具用于使用这些协议同时维护两线和四线(即外部电源)现场设备。优选地，通过DDL技术来支持配置和校准。DDL技术是已知的，并且在授予Sharp Jr.等人的美国专利5,960,214中可以找到与设备描述语言有关的另外的阅读材料。改进的本质安全的现场维护工具还有利于来自各个现场设备的诊断信息(即，状态位)的方便显示，以及提供了先进的协议专用网络故障查找特征。在阅读以下的描述之后，将清楚根据本专利技术实施例的改进的本质安全的现场维护工具的其他细节和好处。图1示出了其中本专利技术的实施例非常有用的典型系统。系统10包括控制器12、I/O和控制子系统14、本质安全(IS)阻挡器16、过程通信环18和现场设备20。控制器12通过链接21与I/O和控制子系统14相连，所述链接21可以是诸如局域网(LAN)等根据以太网信号控制协议或其他任何适当的协议进行操作的任何适当的链接。I/O和控制子系统14与本质安全阻挡器16相连，并依次与过程通信环18相连，以便按照限制通过其中的能量的方式来实现环18与I/O和控制子系统14之间的数据通信。在该图示中，过程通信或过程控制环18是FOUNDATIONTM现场总线过程通信环，并与现场设备20相连，所示现场设备20按照多点结构的方式布置。可选的过程通信环(未示出)是HART过程通信环。图1示出了与如星型拓扑等其他拓扑相比极大地简化了系统接线的多点接线结构。多点HART结构支持最大15个设备，而多点FOUNDATIONTM现场总线结构支持最大32个设备。如图1所示，本质安全的现场维护工具22与通信环18相连。当如图所示与过程控制环相连时，工具22可以执行大量的通信和诊断功能。工具22可以按照与当前可得到的模型275 HART通信装置所能够的方式极其相同的方式与HART过程通信环相连，并与HART过程通信环进行交互。图2A示出了通过端子24与HART兼容设备20相连的工具22。可选地，如图2B所示，工具22可以通过通信环自身与过程装置通信环上的HART兼容设备例如设备24相连。图3是依照本专利技术实施例的现场维护数据22的示意图。如图所示，优选地，工具22包括三个通信端子26、28和30，有利于根据至少两个过程工业标准协议，将工具22与过程通信环和/或设备相连。例如，当工具22要与第一过程工业标准协议的通信环相连时，利用端子26和公共端子28来实现这样的连接。因此，然后，通过介质接入单元32进行连接，所述的介质接入单元32配置用于根据第一工业标准协议在过程通信环上进行交互。此外，当工具22要与根据第二工业标准协议操作的过程和控制测量环相连时，通过公共端子28和端子30进行这样的连接。因此，通过第二介质接入单元34来实现这样的连接，所述第二介质接入单元34配置用于根据第二工业标准协议在过程通信环上进行交互。介质接入单元32和34都与处理器36相连，所述处理器36从介质接入单元之一中接收数据，并且对该数据进行相应的转换。处理器36还与小键盘模块38和显示模块40相连。小键盘模块38与工具22的箱体上的键盘相连，以便接收来自用户的多种键盘输入。显示模块40与显示器相连，以提供数据和/或用户界面。依照本专利技术的多种实施例，工具22包括有利于增加现有技术中通常可提供的功能性的额外的硬件增强。在一个实施例中，工具22包括红外数据接入端口42，其与处理器36相连，允许工具22使用红外无线通信向和从分立的设备传送信息。使用端口42的一个优点是用于传送和/或更新存储在工具22的一个或多个存储器中的设备描述。设备描述(DD)是用于以计算机可读的格式描述现场设备中的参数的软件技术。其包括了在处理器36上运行的软件应用程序检索和使用参数数据所需的所有信息。如计算机12等分立的设备可以从软盘、CD ROM或因特网获得新的设备描述，并将新的设备描述无线地传送给工具22。可拆卸存储器模块44通过端口/接口46与处理器36可拆卸地相连。可拆卸存储器模块44适用于存储能够代替主应用程序在处理器36上执行的软件应用程序。例如，模块44可以包含使用HART或FOUNDATIONTM现场总线通信端口的应用程序，以便提供对给定过程阀的综合诊断。此外，模块44可以存储有助于特定设备的校准或配置的软件应用程序。模块44还可以存储新的或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种本质安全的现场维护工具，包括：端子，可选择地与具有过程工业标准通信协议的过程通信环相连；第一和第二介质接入单元，与所述端子相连，其中，第一介质接入单元适合于根据第一过程工业标准通信协议进行通信，而第二介质接入单元适合于根 据第二过程工业标准通信协议进行通信；处理器，与第一和第二介质接入单元相连；小键盘，与处理器相连以接收用户输入；显示器，与处理器相连以显示数据；以及红外线端口，与处理器相连以无线地与外部设备进行通信。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马丁杰林斯基，丹尼尔范德武斯，杨昆，阿兰R杜威，奥尔登C罗素Ⅲ，
申请(专利权)人：费希尔罗斯蒙德系统公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]