【技术实现步骤摘要】
本公开内容总体涉及便携式现场维护工具，具体而言，涉及能够在各种各样的环境和情况中使用的便携式现场维护工具。
技术介绍
1、过程控制系统，如在化学和石油过程中使用的那些过程控制系统，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、数字或组合的模拟/数字通信链路通信地耦合到至少一个主机或操作者工作站以及一个或多个现场设备。
2、通常位于工厂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”)并且使用由这些信号承载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。在一些实例中，控制器可以与由智能现场设备(诸如高速可寻址远程变送器wireless和fieldbus(有时称为“fieldbus”)现场设备)实现的控制例程进行协调。
3、现场设备(其可以是例如阀门、阀门定位器、开关和变送器(例如，包括温度、压力、液位和流速传感器))位于工厂环境内，并且通常执行物理或过程控制功能。例如，阀门可以响应于从控制器接收的控制输出而打开或关闭，或者可以将过程参数的测量值发送到控制器使得控制器可以利用该测量值作为控制输入。智能现场设备(诸如符合fieldbus协议的现场设备)还可以执行控制计算、报警功能以及通常在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与控制器和/或其它现场设备进行通信。例如，工厂可以包括传统的模拟4-20m
4、传统的模拟4-20ma现场设备经由被配置为承载指示测量值或控制命令的模拟4-20ma dc信号的双线通信链路(有时称为“回路”或“电流回路”)与控制器进行通信。例如，液位变送器可以感测罐液位并且经由回路发送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，基于电流信号确定罐液位测量值，并且基于罐液位测量值采取一些措施(例如，打开或关闭入口阀门)。模拟4-20ma现场设备通常有两种：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。
5、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电流回路一次只发送一个过程信号。因此，在运输材料的管道上包括控制阀门和流量变送器的设置可能需要三个单独的电流回路：一个用于承载指示针对阀门的控制命令的4-20ma信号(例如，以使阀门移动至60％打开)；第二个用于承载到控制器的、指示阀门的实际位置的4-20ma信号(例如，因此控制器知道阀门已对控制命令响应的程度)；以及第三个用于承载到控制器的、指示测量到的流量的4-20ma信号(例如，因此控制器知道阀门位置的变化如何影响了流量)。因此，在具有大量现场设备的工厂中的传统4-20ma设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会导致复杂性。
6、最近，过程控制行业已经转向在过程控制环境中实现数字通信。例如，协议使用回路dc幅度发送和接收模拟信号，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。举另一个示例，fieldbus协议在双线总线(有时称为“干线”、“段”或“fieldbus段”)上提供全数字通信。该双线fieldbus段可以耦合到多个现场设备，以(经由该段上可用的dc电压)向多个现场设备提供功率，并且(经由叠加在dc电源电压上的ac数字通信信号)实现现场设备的通信。
7、这些数字通信协议通常使得更多的现场设备能够连接到特定通信链路，支持现场设备与控制器之间的更多和更快的通信，和/或允许现场设备将更多和不同类型的信息(例如与现场设备本身的状态和配置有关的信息)发送到过程控制器。此外，这些标准数字协议使得由不同制造商制造的现场设备能够在同一过程控制网络内一起使用。
8、不管所利用的通信协议如何，现场设备可能需要现场设置、配置、测试和维护。例如，在现场设备可以安装在过程控制工厂的特定位置处之前，现场设备可能需要被编程，然后可能需要在现场设备安装之前和之后进行测试。出于维护的原因，或者例如当检测到故障并且为了维护或修理需要诊断现场设备时，已经安装的现场设备还可能需要被定期检查。一般来说，使用手持式维护工具(例如，便携式测试设备(“ptd”))在本地执行现场设备的配置和测试。由于许多现场设备安装在远程、难以到达的位置，对用户而言使用ptd而不是使用全配置及测试设备来测试安装在这种远程位置中的设备是更方便的，其中全配置及测试设备可能是重的、庞大的且非便携式的，通常需要将已安装的现场设备运送到诊断设备的站点。
9、当诸如维修(service)技术人员之类的用户执行维护测试和/或与现场设备的通信时，ptd通常通信地连接到通信链路(例如，电流回路或fieldbus段)或者(例如，经由现场设备的通信端子)直接连接到现场设备。ptd最初尝试与现场设备进行通信，例如，通过沿着回路或段发送和/或接收数字通信信号。如果电流回路或段处于正确的操作条件，则可以毫无问题地发送和/或接收通信信号。然而，如果回路、段或现场设备包含诸如短路或断路之类的电气故障，则通信可能受阻，并且可能需要诊断回路、段和/或现场设备以识别故障。
10、当识别这种故障时，技术人员可能需要使用各种其它工具来测试现场设备和/或通信链路。作为示例，技术人员可能需要承载多用表来诊断由现场设备发送或接收的实际信号。由于传统的ptd不能准确分析由现场设备发送或接收的信号的电气特性，所以多用表是必需的。作为另一个示例，技术人员可能需要使用便携式电源为隔离的现场设备供电。技术人员可能需要为隔离的现场设备供电，例如，当现场设备由于全厂范围停电或由于本地电源的问题而断电时。作为另一示例，技术人员为了故障排除可能简单地需要使现场设备离线，以便避免负面地影响其它现场设备和过程控制系统的其余部分。技术人员还可能需要承载多用表来测量段或回路上可用的电流等。这些工具中的每一个可以占用相当多的空间，并且对于技术人员来说可能是不方便承载到现场。为了解决承载多个工具这个问题，制造商开发了包括向hart回路提供功率的电源的ptd。不幸的是，这些供电的ptd通常不能向fieldbus现场设备提供功率。此外，典型的便携式电源和供电的ptd通常未能符合本质安全(is)标准，并且因此不能安全地用于危险区域(例如，由于爆炸性气体或粉尘而潜在爆炸的环境或气氛)。
11、如果现场设备位于危险区域中，则技术人员可能需要验证他或她的工具中的每一个以本质安全的方式操作。当在危险区域中时，技术人员的工具可能需要符合is标准以确保安全操作。一般来说，is标准要求工厂人员分析附接到回路或段的所有设备(包括将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种便携式现场维护工具，包括：
2.根据权利要求1所述的便携式现场维护工具，其中，所述通信电路和所述电源均被配置为维持本质安全的能量级。
3.根据权利要求1所述的便携式现场维护工具，其中，所述通信信号是数字幅度调制(AM)信号。
4.根据权利要求3所述的便携式现场维护工具，其中，所述通信信号是现场总线信号。
5.根据权利要求1所述的便携式现场维护工具，其中，所述第一端子集合包括第一端子和第二端子，并且其中，所述第二端子集合包括所述第一端子、所述第二端子和第三端子。
6.根据权利要求1所述的便携式现场维护工具，其中，所述第一端子集合包括第一端子和第二端子，并且其中，所述第二端子集合包括第三端子和第四端子。
7.根据权利要求1所述的便携式现场维护工具，还包括并联电连接到所述通信电路的一个或多个端接器。
8.一种与现场设备进行通信的方法，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其中，发送所述复合信号到所述现场设备包括：
10.根据权利要求8所述的方法，其中：
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