СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЯЗИ С КОНТУРОМ ЦИФРОВОГО УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК G05B15/02 G05B19/42 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение в общем относится к контурам управления и, более конкретно, к способам и устройству для связи посредством интерфейса с контуром цифрового управления.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Системы управления обычно используют для регулирования выходов периферийных устройств (например, нагревателей, электронных управляющих устройств клапанов, датчиков, регуляторов расхода, и т.п.). Такие системы управления обычно содержат электронное управляющее устройство контура (например, пропорциональное интегральное электронное управляющее устройство (ПИД)). Электронное управляющее устройство контура регулирует выход на основании необходимой уставки (например, заданного значения) и уровень тока и/или значение измеренного выхода таким образом, что измеренные значения приближаются к необходимой уставке или достигают необходимой уставки. Хост-устройство (например, компьютер или центральное регулирующее устройство), зачастую размещенное в центральной установке, используют для задания необходимой уставки для электронного управляющего устройства контура, которое обычно расположено на рабочей площадке, относительно отдаленной от центральной установки. Хост-устройство может быть отсоединено от электронного управляющего устройства контура после задания уставки, и с этого момента электронное управляющее устройство контура продолжает работать с использованием необходимой заданной уставки при фактическом отсоединении хост-устройства.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Пример устройства включает электронное управляющее устройство контура для управления контуром управления, датчик для передачи измеренного значения электронному управляющему устройству контура для настройки регулирующего устройства посредством электронного управляющего устройства на основании выхода электронного управляющего устройства контура и интерфейс контура, предназначенный для приема значения уставки и передачи значения уставки электронному управляющему устройству контура, причем интерфейс контура отличается от хост-устройства, связанного с возможностью обмена данными с электронным управляющим устройством контура.

[0004] Пример способа включает передачу результата измерений в электронное управляющее устройство контура в контуре управления, регулирование регулирующего устройства на основании выхода электронного управляющего устройства контура, прием уставки от пользователя в интерфейс контура, соединенный с контуром системы управления, и передачу уставки из интерфейса контура в электронное управляющее устройство контура, причем интерфейс контура отличается от хост-устройства, связанного с возможностью обмена данными с электронным управляющим устройством контура.

[0005] Пример материального читаемого компьютером носителя данных включает команды, при исполнении которых машина передает уставку, принятую от пользователя посредством интерфейса контура, в электронное управляющее устройство контура управления для настройки регулирующего устройства на основании уставки и измеренного значение от датчика, причем интерфейс контура отличается от хост-устройства, выполненного с возможностью обмена данными с электронным управляющим устройством контура.

[0006] Пример устройства включает входной порт, предназначенный для приема значения уставки от пользователя, аналоговый входной блок, который передает значение уставки электронному управляющему устройству контура управления, и отображающее устройство для отображения уставки, причем устройство должно быть расположено рядом с контуром системы управления.

[0007] Пример способа включает этапы, согласно которым принимают значения уставки для контура управления посредством интерфейса контура, определяют, является ли хост-устройство связанным с возможностью обмена данными с контуром системы управления, переопределяют основное соединение между хост-устройством и контуром системы управления, если хост-устройство соединено с контуром системы управления, и регулировкой доводят уставку контура системы управления до значения уставки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] На фиг. 1 показан пример блок-схемы системы с контуром управления, содержащей интерфейс контура, выполненный в соответствии с описаниями настоящего изобретения.

[0009] На фиг. 2 показан пример подробной блок-схемы системы с контуром управления, которая может реализовать систему, показанную на фиг. 1, включая подробную блок-схему интерфейса контура, который может быть использован для реализации интерфейса контура, показанного на фиг. 1.

[0010] На фиг. 3 показан пример блок-схемы способа, который может быть реализован для осуществления интерфейса контура, показанного на фиг. 1 и/или 2.

[0011] На фиг. 4 показан пример среды, в которой может быть использован интерфейс контура, показанный на фиг. 1 и/или 2.

[0012] На фиг. 5 показан пример блок-схемы процессорной платформы, с использованием которой может быть реализован интерфейс контура, показанный на фиг. 1 и/или 2, и/или способ, показанный на фиг. 3.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] Примеры способов и устройства, описанных в настоящей заявке, использованы в качестве интерфейса для контура цифрового управления системой управления технологическим процессом. В примерах, описанных в настоящей заявке, интерфейс контура связан с возможностью обмена данными с контуром цифрового управления для предоставления пользователю возможности наблюдения и/или регулирования уставки цифрового электронного управляющего устройства контура (например, электронного управляющего устройства на основе пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора (ПИД-регулятора)) в контуре цифрового управления. В показанных на чертеже вариантах реализации интерфейс контура расположен внутри контура системы управления на месте эксплуатации технологического элемента, которым управляет контур системы управления. Например, в системе для регулирования давления воды интерфейс контура может быть размещен на резервуаре для воды системы, управляемом электронным управляющим устройством контура.

[0014] Согласно некоторым вариантам реализации интерфейс контура переопределяет хост-устройство, связанное с контуром управления и/или электронным управляющим устройством контура управления. В таких примерах, если хост-устройство обеспечивает (или предварительно обеспечено) электронное управляющее устройство контура уставкой, интерфейс контура может переопределить уставку и обеспечить электронное управляющее устройство контура новой уставкой.

[0015] В показанных на чертеже вариантах реализации интерфейс контура предоставляет пользователю возможность локального управления контуром цифрового управления путем обеспечения возможности отображения и/или настройки одной или большего количества регулировок (например уставок) контура управления без использования хост-устройства.

[0016] На фиг. 1 показана блок-схема системы 100 с контуром цифрового управления, расположенной в центральном объекте 110 на эксплуатационном участке 120. В показанном на чертеже варианте реализации хост-устройство 130 размещено в центральной объекте 110. Контур 140 цифрового управления, интерфейс 150 контура и переносное устройство 160 расположены на эксплуатационном участке 120. Центральный объект 110 может быть головным подразделением (например, штаб-квартирой, офисом, и т.п.), который отслеживает несколько эксплуатационных участков, включая эксплуатационный участок 120. Эксплуатационный участок 120 может быть фабрикой или другим промышленным/коммерческим подразделением, отслеживаемым хост-устройством 130. В показанном на чертеже варианте реализации центральный объект 110 и эксплуатационный участок 120 разделены значительным расстоянием (например, больше 10 метров).

[0017] Хост-устройство 130 может быть компьютером (например, сервером, и т.п.). Контуром 140 управления могут управлять электронное управляющее устройство (ПИД-регулятор) или другое подобное электронное управляющее устройство контура (например, пропорционально-интегральное (ПИ) электронное управляющее устройство, интегральное электронное управляющее устройство, и т.п.) для регулирования уровня текучей среды, температуры, давления, и т.п.устройства в системе 100 управления. Интерфейс 150 контура выполнен в соответствии с описаниями настоящего изобретения. Переносное устройство 160 является диагностическим устройством, которое может быть использовано для поиска неисправностей в контуре 140 управления. Например, переносным устройством 160 может быть полевой коммуникатор Emerson™ 375, Emerson™ 475 или другое подобное устройство. В показанном на чертеже варианте реализации переносное устройство 160 может быть использовано для обеспечения пользовательского ввода (например, значения уставки) в интерфейс 150 контура.

[0018] В показанном на фиг. 1 варианте реализации хост-устройство 130 связывается с контуром 140 управления посредством проводной и/или беспроводной связи. Хост-устройство 130 выполнено с возможностью наблюдения за состоянием контура управления, включая текущие параметры (например, уровни температуры, текучей среды, давления, расхода, положения клапана, и т.п.) и регулировки (например, уставку контура 140 управления). Согласно некоторым вариантам реализации, хост-устройство 130 облегчает запуск контура 140 управления и предоставляет диспетчерскую информацию электронному управляющему устройству в контуре 140 управления. Согласно некоторым вариантам реализации хост-устройство 130 прекращает отслеживание и/или связь с контуром 140 управления, и контур 140 управления продолжает действовать самостоятельно.

[0019] В показанном на чертеже варианте реализации контур 140 управления, как показано на фиг. 1, содержит датчик (например, цифровой регулятор уровня (DLC)), электронное управляющее устройство контура и контроллер устройства (например, цифровой контроллер клапана (DVC)). Однако, в контуре 140 управления могут быть использованы другие электронные управляющие устройства и/или контроллеры.

[0020] Интерфейс 150 контура, показанный на фиг. 1, предоставляет пользователю возможность доступа к функциональному блоку контура 140 управления, например, для задания уставки контура 140 управления. В показанном на чертеже варианте реализации интерфейс 150 контура связан с контуром 140 управления посредством шинного протокола (например, Fieldbus, Profibus, беспроводного протокола HART, и т.п.). В показанном на чертеже варианте реализации пользователь может настроить уставку с использованием интерфейса 150 контура без использования хост-устройства 130 или соединить хост-устройство 130 с контуром 140 управления, если хост-устройство 130 отсоединено. В показанном на чертеже варианте реализации интерфейс 150 контура отображает значение уставки интерфейса 150 контура для контура 140 управления. Согласно некоторым вариантам реализации интерфейс 150 контура извлекает и отображает значения других системных параметров в контуре, такие как значение уставки, переданное контуру 140 управления хост-устройством 130, измеренное значение (например, технологический параметр, такой как температура, уровень жидкости, давление, и т.п.) параметра контура 140 управления, положение регулирующего устройства (например, положение клапана, и т.п.), и т.п. В показанном на чертеже варианте реализации интерфейс 150 контура может переопределить уставку, переданную хост-устройством 130. В показанном на фиг. 1 варианте реализации, интерфейс 150 контура остается соединенным или связанным с возможностью обмена данными с контуром 140 управления во время работы контура 140 управления.

[0021] На фиг. 2 показана подробная блок-схема системы 200 с контуром управления, которая может реализовать систему 100, показанную на фиг. 1, включая подробную блок-схему интерфейса 150 контура, показанного на фиг. 1. В показанном на чертеже варианте реализации шинный протокол (например, Fieldbus, Profibus, беспроводной HART, и т.п.) облегчает обмен данными между контуром 140 управления, интерфейсом 150 контура и/или хост-устройством 130. Хост-устройство 130 и переносное устройство 160 являются дополнительными элементами системы 200, показанной на фиг. 2, и, таким образом, могут быть отсоединены в любое время или могут не использоваться. Контур 140 управления содержит датчик 242, электронное управляющее устройство 244 контура и контроллер 246 устройства. Интерфейс 150 контура содержит электронное управляющее устройство 250 интерфейса, выходной порт 252, входной порт 254 и пользовательский интерфейс 256. Пользовательский интерфейс 256 содержит отображающее устройство 258 и пользовательский ввод 260.

[0022] В показанном на фиг. 2 варианте реализации хост-устройство 130 выполнено с возможностью обмена данными с датчиком 242, электронным управляющим устройством 244 контура и/или контроллером 246 устройства посредством беспроводной и/или проводной связи. Например, хост-устройство 130 может считывать результат измерений из датчика 242, настраивать уставку электронного управляющего устройства 244 контура и/или настраивать регулирующее устройство (например, исполнительно-приводной механизм) контроллера 246 устройства. Согласно некоторым вариантам реализации хост-устройство 130 расположено за пределами эксплуатационного участка в центральном объекте (например, центральном объекте 110, как показано на фиг. 1). Согласно некоторым вариантам реализации хост-устройство 130 отсоединяют от системы, и контур 140 управления продолжает работать, в то время как датчик 242 и/или контроллер 246 устройства представляют собой резервный активный планировщик связей (LAS). Таким образом, использование резервного LAS в контуре 140 управления обеспечивает возможность работы контура 140 управления без хост-устройства 130.

[0023] Как показано на фиг. 2, в контуре 140 управления используется электронное управляющее устройство 244 контура для управления контуром 140, не смотря на то, что могут быть использованы электронные управляющие устройства других типов, такие как пропорционально-интегральное (ПИ) электронное управляющее устройство. В показанном на чертеже варианте реализации датчик 242 обеспечивает технологический параметр, представляющий определенное измеренное значение (например, технологический параметр, такой как температура, давление, расход, и т.п.) управляемого технологического элемента (например, резервуара для текучей среды), посредством аналогового входного блока 272. Электронное управляющее устройство 244 контура сравнивает полученный от датчика 242 технологический параметр с уставкой, поддержанной электронным управляющим устройством 274 уставки. Электронное управляющее устройство 274 уставки принимает значения уставки от интерфейса 150 контура и/или хост-устройства 130. Согласно некоторым вариантам реализации интерфейс 150 контура посредством электронного управляющего устройства 250 интерфейса передает команды электронному управляющему устройству 244 контура для переопределения хост-устройства 130. В таких случаях электронное управляющее устройство 274 уставки определяет, что уставка, принятая от хост-устройства 130, должна быть оставлена без внимания, и электронное управляющее устройство 244 контура должно использовать уставку, принятую от интерфейса 150 контура. Контроллер 246 устройства принимает команды для настройки уставки регулирующего устройства (например, исполнительно-приводного механизма) управляемого технологического процесса от электронного управляющего устройства 244 контура на основании сравнения уставки с принятым от датчика 242 технологическим параметром. В показанном на чертеже варианте реализации контроллер 246 устройства управляет уставкой регулирующего устройства (например, открывает или закрывает клапан) управляемого технологического процесса посредством блока 276 аналогового выхода. В показанном на чертеже варианте реализации датчик 242 и/или контроллер 246 устройства могут быть использованы в качестве резервных активных планировщиков связей, которые осуществляют управление контуром, когда хост-устройство 130 отсоединено от контура. Согласно некоторым вариантам реализации интерфейс 150 контура является резервным активным планировщиком связей.

[0024] Интерфейс 150 контура, показанный на фиг. 2, предоставляет пользователю возможность управления уставкой контура 140 и наблюдения за ней без использования хост-устройства 130 или без необходимости повторного соединения с хост-устройством 130, если оно отсоединено от контура 140 управления. В показанном на фиг. 2 варианте реализации электронное управляющее устройство 250 интерфейса передает команды к электронному управляющему устройству 244 контура, которые переопределяют управление от хост-устройства 130. Такой подход предоставляет пользователю возможность быстрой настройки уставки электронного управляющего устройства 244 контура, в то время как локального (например, в случае аварийных ситуаций) без необходимости использования хост-устройства 130, который может отсутствовать или может быть отсоединено.

[0025] Интерфейс 150 контура в показанном на фиг. 2 варианте реализации принимает одно или большее количество значений уставки от пользователя посредством входного порта 254. Входной порт 254, например, является функциональным блоком преобразователя, который обеспечивает возможность связи интерфейса 150 контура с переносным устройством 160. Таким образом, пользователь может настроить уставку электронного управляющего устройства 244 контура с использованием переносного устройства 160 посредством интерфейса 150 контура. Переносное устройство 160 связывается с интерфейсом 150 контура посредством беспроводного и/или проводного соединения. Согласно другому варианту реализации или в дополнение к данному пользовательский ввод 260 пользовательского интерфейса 256 может быть использован для задания значения уставки электронного управляющего устройства 244 контура. Пользовательский ввод 260 может содержать одно или большее количество клавиатур, клавишных панелей, устройств для управления указателем типа "мышь", шаровых манипуляторов, сенсорных экранов или других подобных кнопочных или дисковых устройств для ввода данных. В показанном на фиг. 2 варианте реализации отображающее устройство 258 показывает значение уставки пользователю. Согласно некоторым вариантам реализации отображающее устройство 258 выполнено с возможностью отображения других значений, принятых от электронного управляющего устройства 250 интерфейса. Согласно некоторым вариантам реализации электронное управляющее устройство 250 интерфейса извлекает измеренное значение (например, значение технологического параметра) принятое от датчика 242, значение уставки, принятое от хост-устройства 130, или другое подобное значение от контура 140 управления. Согласно таким вариантам реализации электронное управляющее устройство 250 интерфейса передает извлеченные значения пользовательскому интерфейсу 256 посредством входного порта 254.

[0026] В показанном на фиг. 2 варианте реализации входной порт 254 направляет уставку к выходному порту 252. Выходной порт 252 является аналоговым входным блоком, выполненным с возможностью обмена данными с электронным управляющим устройством 244 контура. Соответственно, выходной порт 252 передает принятую уставку электронному управляющему устройству 244 контура. Электронное управляющее устройство 244 контура управляет контуром 140 с использованием уставки, принятой из выходного порта 252 интерфейса 150 контура. Согласно некоторым вариантам реализации выходной порт 252 содержит множество аналоговых входных блоков, которые соединены с одним или большим количеством дополнительных контуров управления, для обеспечения возможности управления многочисленными контурами управления.

[0027] Согласно некоторым вариантам реализации может быть предпочтительным ручное управление контроллером 246 устройства. В таких вариантах реализации интерфейс 150 контура может быть косвенно или прямо связан с возможностью обмена данными (например, посредством выходного порта 252) с контроллером 246 устройства для настройки аналогового выхода 276 вручную. Например, электронное управляющее устройство 244 контура может идентифицировать отказ датчика 242. В этом случае пользователь может быть уведомлен посредством интерфейса 150 контура и/или хост-устройства 130. Затем интерфейс 150 контура может предоставить пользователю возможность ручного управления аналоговым выходом 276 контроллера 246 устройства (например, для открывания или закрывания клапана). Согласно некоторым вариантам реализации интерфейс 150 контура может быть использован в ручном режиме для диагностики, экспериментирования, в экстренных ситуациях, и т.п., в которых может потребоваться ручное управление контроллером 246 устройства.

[0028] Несмотря на то что на фиг. 2 показан способ реализации интерфейса 150 контура, показанного на фиг. 1 и/или 2, один или большее количество элементов, способов и/или устройств, показанных на фиг. 2, могут быть объединены, разделены, перестроены, опущены, исключены и/или реализованы любым другим способом. Кроме того, электронное управляющее устройство 250 интерфейса, выходной порт 252, входной порт 254, пользовательский интерфейс 256 и/или в более широком аспекте интерфейс 150 контура, показанный на фиг. 2, могут быть реализованы аппаратными средствами, программным обеспечением, встроенным программным обеспечением и/или любой комбинацией аппаратных средств, программного обеспечения и/или встроенного программного обеспечения. Таким образом, например, любое электронное управляющее устройство 250 интерфейса, выходной порт 252, входной порт 254, пользовательский интерфейс 256 и/или в более широком аспекте интерфейс 150 контура может быть реализован одной или большим количеством схем, программируемых процессоров, прикладных специализированных интегральных схем (ASIC), программируемых логических устройств (PLD) и/или программируемых пользователем логических устройств (FPLD), и т.п. Если любые пункты приложенной формулы настоящей патентной заявки на устройство или систему охватывают исключительно реализацию программного обеспечения и/или встроенного программного обеспечения, по меньшей мере одно из электронного управляющего устройства 250 интерфейса, выходного порта 252, входного порта 254, пользовательского интерфейса 256 настоящим определено недвусмысленным образом как включающее материальный читаемый компьютером носитель данных, такой как запоминающее устройство, цифровой видеодиск, компакт-диск, диск формата Blu-ray, и т.п., на которых сохранено программное обеспечение и/или встроенное программное обеспечение. Кроме того, интерфейс 150 контура, показанный на фиг. 2, может содержать один или большее количество элементов, способов и/или устройств в дополнение к показанному на фиг. 2 или вместо него, и/или может содержать два и большее количество любых из описанных элементов, способов и устройств.

[0029] На фиг. 3 показана блок-схема способа 300 реализации интерфейса 150 контура, показанного на фиг. 1 и/или 2. Согласно данному варианту реализации способ 300 может быть реализован программой, выполняемой процессором, таким как процессор 512, размещенный в процессорной платформе 500, описанной ниже со ссылкой на фиг. 5. Программа может быть осуществлена в форме программного обеспечения, сохраненного на материальном читаемом компьютером носителе данных, таком как диск CD-ROM, гибкий диск, жесткий диск, цифровой универсальный диск (DVD), диск формата Blu-ray, или в запоминающем устройстве, связанном с процессором 512, но вся программа и/или ее части согласно другому варианту реализации могут исполняться устройством помимо процессора 512 и/или могут быть реализованы в форме встроенного программного обеспечения или выделенных аппаратных средствах. Кроме того, не смотря на то, что пример программ описан со ссылкой на блок-схему, показанную на фиг. 3, согласно другому варианту реализации могут быть использованы множество других способов реализации интерфейса 150 контура. Например, порядок выполнения этапов может быть изменен, и/или некоторые из описанных блоков могут быть изменены, исключены или объединены.

[0030] Как указано выше, способ 300, показанный на фиг. 3, может быть осуществлен с использованием кодированных команд (например, читаемых компьютером команд), сохраненных на материальном читаемом компьютером носителе, таком как жесткий диск, флэш-память, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), компакт-диск (CD), цифровой видео диск (DVD), кэш-память, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и/или любые другие носители данных, в которых информация может быть сохранена в течение срока любой длительности (например, расширенные периоды времени, постоянно, краткосрочно, для временной буферизации и/или для кэширования информации). Используемый в настоящей заявке термин "материальный читаемый компьютером носитель данных" недвусмысленным образом определен как включающий читаемое компьютером запоминающее устройство любого типа и/или запоминающий диск и исключающий распространение сигналов. В дополнение к данному или согласно другому варианту реализации этапы способа, показанного на фиг. 3, могут быть осуществлены с использованием кодируемых команд (например, читаемых компьютером команд), сохраненных на энергонезависимом читаемом компьютером носителе данных, таком как жесткий диск, флэш-память, постоянное запоминающее устройство, компакт-диск, цифровой универсальный диск, кэш-память, ОЗУ и/или любой другой носитель данных, в котором информация может быть сохранена в течение периодов времени любой длительности (например, в течение продолжительных периодов времени, постоянно, краткосрочно, для временной буферизации и/или для кэширования информации). Используемый в настоящей заявке термин "энергонезависимый читаемый компьютером носитель данных" однозначно определен как включающий читаемый компьютером запоминающий диск или запоминающее устройство любого типа и исключающий распространяющиеся сигналы. Используемое в настоящей заявке выражение "по меньшей мере" использовано в качестве переходного терма в преамбуле пункта, причем это выражение не ограничено временем точно так же, что и термин "содержащий", который является неограничивающим. Таким образом, пункт, в преамбуле которого выражение "по меньшей мере" использовано в качестве переходного терма, может включать элементы в дополнение к однозначно описанным в пункте приложенной формулы.

[0031] Как подробно показано на фиг. 3, на этапе 310 электронное управляющее устройство 250 интерфейса определяет, принял ли входной порт 254 новое значение уставки от пользователя. Входной порт 254 может принимать новое значение уставки от внешнего переносного устройства 160 или пользовательского интерфейса 256. Если электронное управляющее устройство 250 интерфейса определяет, что новая уставка не принята, управление способом 300 остается на этапе 310. Если электронное управляющее устройство 250 интерфейса определяет, что принята новая уставка, управление способом 300 переходит к этапу 320.

[0032] На этапе 320, как показано на фиг. 3, электронное управляющее устройство 250 интерфейса определяет, соединено ли хост-устройство 130 (например, связано с возможностью обмена данными) с электронным управляющим устройством 244 контура 140 управления. В показанном на чертеже варианте реализации электронное управляющее устройство 250 интерфейса может определить, соединено ли хост-устройство 130 с электронным управляющим устройством 244 контура на основании количества и/или типа активных передач данных к электронному управляющему устройству 244 контура. В показанном на чертеже варианте реализации, если электронное управляющее устройство 250 интерфейса определяет, что хост-устройство 130 соединено с электронным управляющим устройством 244 контура, управление способом 300 переходит к этапу 330. В показанном на чертеже варианте реализации, если электронное управляющее устройство 250 интерфейса определяет, что хост-устройство 130 не соединено с электронным управляющим устройством 244 контура, управление способом 300 переходит к этапу 340.

[0033] На этапе 330, как показано на фиг. 3, электронное управляющее устройство 250 интерфейса переопределяет соединение хост-устройства с электронным управляющим устройством 244 контура. Например, электронное управляющее устройство 250 интерфейса может передавать команды электронному управляющему устройству 244 контура для отмены любых значений уставки, принятых от хост-устройства 130. Согласно другому варианту реализации электронное управляющее устройство 250 интерфейса может временно завершить соединение между хост-устройством 130 и электронным управляющим устройством 244 контура. Также могут быть использованы другие способы. Однако, в конечном счете электронное управляющее устройство 250 интерфейса выполнено с возможностью управления значением уставки с использованием набора переопределяющих команд.

[0034] На этапе 340, как показано на фиг. 3, электронное управляющее устройство 250 интерфейса направляет команду входному порту 254 передавать новое значение уставки выходному порту 252. Выходной порт 252 передает значение уставки в форме аналогового входного сигнала электронному управляющему устройству 244 контура. На этапе 350 отображающее устройство 258 пользовательского интерфейса показывает пользователю новую уставку 350. Согласно некоторым вариантам реализации электронное управляющее устройство 250 интерфейса предоставляет информацию о контуре для отображения наряду с новой уставкой для идентификации контура, связанного с новым значением уставки (например, в случае когда интерфейс 150 контура соединен с множеством контуров и/или управляет множеством контуров). Согласно некоторым вариантам реализации, например, если новое значение уставки принято от пользовательского интерфейса 256, это новое значение уставки может быть отображено между выполнением этапа 310 и этапа 320, как показано на фиг. 3.

[0035] На этапе 360 на фиг. 3 электронное управляющее устройство 250 интерфейса определяет необходимость продолжения отслеживания входного порта 254 и/или электронного управляющего устройства 244 контура для изменений значения уставки. В показанном на чертеже варианте реализации, если электронное управляющее устройство 250 интерфейса определяет, что отслеживание необходимо продолжать, управление способом возвращается к этапу 310. В показанном на чертеже варианте реализации, если электронное управляющее устройство 250 интерфейса определяет, что отслеживание должно быть завершено, например, по причине отсоединения интерфейса контура от контура 140 управления, или прекращения работы контура 140 управления, способ 300 завершается.

[0036] На фиг. 4 показан пример среды 400 (например, эксплуатационный участок 120, показанный на фиг. 1), в которой может быть использован интерфейс 150 контура, показанный на фиг. 1 и/или 2. Среда 400 содержит технологический элемент 410, представленный резервуаром, питающую линию 420, сливную линию 425, хост-соединение 430, блок 440 управления и управляющий интерфейс 450. Дополнительное переносное устройство 460 может быть включено в среду 400 для связи с управляющим интерфейсом 450, который может быть использован для реализации интерфейса 150 контура, как показано на фиг. 1 и/или 2. Технологическая среда 400 может быть частью большой технологической или системной среды. Резервуар 410 может быть использован для регулирования давления, температуры текучей среды, хранения текучей среды, и т.п. В показанном на чертеже варианте реализации резервуар 410 использован в качестве резервуара для водного нивелирования. Блок 440 системы управления содержит контур управления, такой как контур 140 управления, показанный на фиг. 1 и/или 2, для регулирования объема воды в резервуаре 410. Контур управления блока 440 системы управления может регулировать объем воды с использованием датчика (например, датчика 242, показанного на фиг. 2), электронного управляющего устройства контура (например, электронного управляющего устройства 244 контура, показанного на фиг. 2) и/или контроллера устройства (например, контроллера 246 устройства, показанного на фиг. 2). В показанном на чертеже варианте реализации блок 440 системы управления регулирует объем воды путем управления потоком воды, поданной в резервуар 410 посредством питающей линии 420, или слитой из резервуара 410 посредством сливной линии 425 (например, под управлением контроллера 246 устройства).

[0037] В показанном на фиг. 4 варианте реализации хост-устройство (например, хост-устройство 130, показанное на фиг. 1 и/или 2) связывается с блоком 440 управления посредством хост-соединения 430. Хост-устройство не показано на фиг. 4, поскольку оно не расположено в среде 400. Хост-соединение 430 может быть активным или неактивным в любой момент времени, когда контур управления блока 440 управления регулирует объем воды в резервуаре 410. В показанном на чертеже варианте реализации хост-соединение 430 является неактивным, поскольку хост-устройство не соединено с блоком 440 управления.

[0038] В показанном на чертеже варианте реализации пользователь может использовать управляющий интерфейс 450 для изменения уставки контура управления в блоке 440 управления. Управляющий интерфейс 450 содержит кнопки 454 для ввода и отображающее устройство 458 для показа значения уставки пользователю, как описано в настоящей заявке. Соответственно, в показанном на фиг. 4 варианте реализации даже при том, что хост-устройство не соединено с блоком 440 управления для регулирования объема воды в резервуаре 410, пользователь может управлять указанным объемом путем регулировки уставки контура управления в блоке 440 управления с использованием управляющего интерфейса 450.

[0039] Например, управляющий интерфейс 450, показанный на фиг. 4, обеспечивают возможность управлению контуром управления в блоке 440 управления в экстренных ситуациях, если хост-устройство не соединено посредством хост-соединения 430 или в ситуациях, в которых хост-устройство расположено за пределами среды 400. Согласно другим вариантам реализации управляющий интерфейс 450 предоставляет пользователю возможность облегченного изменения уставки контура управления в испытательных целях без необходимости использования хост-устройства или повторного подключения хост-устройства посредством хост-соединения 430. Согласно некоторым вариантам реализации управляющий интерфейс 450 может быть использован для настройки клапана блока 440 управления вручную (например, если контроллер устройства, такой как контроллер 246 устройства, блока 440 управления находится в ручном режиме) для увеличения или уменьшения потока воды, втекающей в примерный резервуар 410 или вытекающей из него. Согласно некоторым вариантам реализации управляющий интерфейс 450 может быть размещен в том же самом корпусе, что и блок 440 управления.

[0040] На фиг. 5 показана блок-схема процессорной платформы 500, выполненной с возможностью исполнения машиночитаемых команд для реализации интерфейса 150 контура, показанного на фиг. 1 и/или 2, способа 300, показанного на фиг. 3, и/или блока 440 управления и управляющего интерфейса 450, показанных на фиг. 4. Согласно некоторым вариантам реализации процессорная платформа 500 выполнена с возможностью исполнения команд для управления интерфейсом 150 контура, датчиком 242, электронным управляющим устройством 244 контура и/или контроллером 246 устройства. Процессорная платформа 500 может быть, например, сервером, персональным компьютером, мобильным телефоном (например, сотовым телефоном), персональным цифровым помощником (PDA) или вычислительным устройством любого другого типа.

[0041] Процессорная платформа 500 согласно данному варианту реализации содержит процессор 512. Например, процессор 512 может быть реализован одним или большим количеством микропроцессоров или электронных управляющих устройств любого подходящего семейства или изготовителя.

[0042] Процессор 512 содержит локальное запоминающее устройство 513 (например, кэш) и связан с основным запоминающим устройством, содержащим энергозависимое запоминающее устройство 514 и энергонезависимое запоминающее устройство 516, посредством шины 518. Энергозависимое запоминающее устройство 514 может быть реализовано синхронным динамическим оперативным запоминающим устройством (SDRAM), динамическим оперативным запоминающим устройством (DRAM), динамическим оперативным запоминающим устройством типа RAMBUS (RDRAM) и/или оперативным запоминающим устройством любого другого типа. Энергонезависимое запоминающее устройство 516 может быть реализовано флэш-памятью и/или запоминающим устройством любого другого подходящего типа. Доступом к основному запоминающему устройству 514, 516 управляет контроллер запоминающего устройства.

[0043] Процессорная платформа 500 также содержит интерфейсную схему 520. Интерфейсная схема 520 может быть реализована стандартом интерфейсов любого типа, таких как интерфейс Ethernet, универсальная последовательная шина (USB) и/или интерфейс типа PCI-экспресс.

[0044] Одно или большее количество устройств 522 для ввода данных соединены с интерфейсной схемой 520. Устройство (устройства) 522 для ввода данных позволяет пользователю вводить данные и команды в процессор 512. Устройство (устройства) для ввода данных может быть реализовано, например, клавиатурой, манипулятором типа "мышь", сенсорным экраном, сенсорной панелью, шаровым указателем, манипулятором типа Isopoint и/или системой распознавания речи. Устройство (устройства) для ввода данных может быть использовано для реализации пользовательского ввода 260, показанного на фиг. 2.

[0045] С интерфейсной схемой 520 также соединены одно или большее количество устройств 524 для вывода. Устройства 524 для вывода могут быть реализованы, например, отображающими устройствами (например, светодиодным отображающим устройством, жидкокристаллическим отображающим устройством, отображающим устройством на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ)). Таким образом, интерфейсная схема 520 обычно содержит карту драйвера графического устройства. Устройства 524 для вывода могут быть использованы для реализации отображающего устройства 258, показанного на фиг. 2.

[0046] Интерфейсная схема 520 также содержит коммуникационное устройство, такое как модем или сетевая интерфейсная плата, для облегчения обмена данными с внешними компьютерами посредством сети 526 (например, соединения Ethernet, цифровой абонентской линия (DSL), телефонной линии, коаксиального кабеля, системы мобильной телефонии, двухпроводной шины, и т.п.).

[0047] Процессорная платформа 500 также содержит одно или большее количество запоминающих устройств 528 большой емкости для сохранения программ и данных. Примеры таких устройств 528 большой емкости включают накопители на гибких магнитных дисках, накопители на жестких дисках, дисководы CD и дисководы цифровых видео дисков (DVD).

[0048] Кодированные команды 532 для реализации способа, показанного на фиг. 3, могут быть сохранены в устройстве 528 большой емкости, в энергозависимом запоминающем устройстве 514, в энергонезависимом запоминающем устройстве 516 и/или на сменном носителе данных, таком как диски CD или DVD.

[0049] Из вышесказанного понятно, что описанные выше способы, устройство и изделия предоставляют пользователю возможность локального управления контуром управления без необходимости использования хост-устройства или соединения хост-устройства с контуром управления.

[0050] Не смотря на то, что в настоящей заявке описаны некоторые конкретные примеры способов, устройства и изделий, объем защиты настоящего изобретения не ограничивается ими. Напротив, настоящий патент охватывает все способы, устройство и изделия, справедливо находящиеся в пределах объема защиты пунктов приложенной формулы.

Устройство для связи посредством интерфейса с контуром цифрового управления содержит электронное управляющее устройство контура для управления контуром управления, датчик для обеспечения измеренного значения электронному управляющему устройству контура, контроллер устройства для настройки регулирующего устройства на основании выхода электронного управляющего устройства контура и интерфейс контура, предназначенный для приема значения уставки и передачи значения уставки электронному управляющему устройству контура и отличающийся от хост-устройства, связанного с возможностью обмена данными с электронным управляющим устройством контура. Хост-устройство выполнено с возможностью считывания результата измерений из датчика и настраивания регулирующего устройства, когда управление от хост-устройства не переопределено электронным управляющим устройством интерфейса. Обеспечивается возможность локального управления контуром управления без необходимости использования хост-устройства. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для связи посредством интерфейса с контуром цифрового управления, содержащее:

электронное управляющее устройство контура для управления контуром управления;

датчик для передачи измеренного значения электронному управляющему устройству контура;

контроллер устройства для настройки регулирующего устройства на основании выхода электронного управляющего устройства контура; и

интерфейс контура, предназначенный для приема значения уставки и передачи значения уставки электронному управляющему устройству контура, причем интерфейс контура отличается от хост-устройства, связанного с возможностью обмена данными с электронным управляющим устройством контура, причем хост-устройство выполнено с возможностью считывания результата измерений из датчика и настраивания регулирующего устройства, когда управление от хост-устройства не переопределено электронным управляющим устройством интерфейса.

2. Устройство по п. 1, в котором интерфейс контура принимает значение уставки от пользователя посредством переносного устройства.

3. Устройство по любому из пп. 1, 2, в котором интерфейс контура дополнительно содержит пользовательский интерфейс, содержащий отображающее устройство для указания значения уставки и пользовательский ввод для настройки уставки.

4. Устройство любому из пп. 1, 2, в котором интерфейс контура идентифицирует изменение значения уставки электронного управляющего устройства контура и отображает указанное изменение на пользовательском интерфейсе интерфейса контура.

5. Устройство по любому из пп. 1, 2, в котором указанное электронное управляющее устройство интерфейса предназначено для переопределения управления от хост-устройства для препятствования настройке значения уставки хост-устройством.

6. Устройство по любому из пп. 1, 2, в котором интерфейс контура и контроллер устройства расположены непосредственно в эксплуатационном участке контура управления, и хост-устройство расположено в центральном объекте.

7. Способ связи посредством интерфейса с контуром цифрового управления, включающий этапы, согласно которым:

передают результат измерений электронному управляющему устройству в контуре управления, причем электронное управляющее устройство содержит датчик,

настраивают регулирующее устройство на основании выхода электронного управляющего устройства контура,

принимают значения уставки в интерфейс контура, соединенный с контуром управления, и

передают значения уставки из интерфейса контура в электронное управляющее устройство контура,

причем интерфейс контура отличается от хост-устройства, связанного с электронным управляющим устройством контура, причем хост-устройство выполнено с возможностью считывания результата измерений из датчика и настраивания регулирующего устройства.

8. Способ по п. 7, согласно которому прием уставки в интерфейс контура включает прием значения уставки от пользователя посредством переносного устройства.

9. Способ по любому из пп. 7, 8, дополнительно включающий этапы, согласно которым идентифицируют изменения значения уставки электронного управляющего устройства контура и отображают указанные изменения на пользовательском интерфейсе интерфейса контура.

10. Способ по любому из пп. 7, 8, дополнительно включающий этапы, согласно которым переопределяют управление от хост-устройства для препятствования настройке значения уставки хост-устройством.

11. Устройство для связи посредством интерфейса с контуром цифрового управления, содержащее:

средства для передачи значения уставки, принятого от пользователя, посредством интерфейса контура электронному управляющему устройству контура управления для настройки регулирующего устройства на основании значения уставки и измеренного значения от датчика, причем интерфейс контура отличается от хост-устройства, выполненного с возможностью обмена данными с электронным управляющим устройством контура, причем хост-устройство выполнено с возможностью считывания результата измерений из датчика и настраивания регулирующего устройства, когда управление от хост-устройства не переопределено электронным управляющим устройством интерфейса.

12. Устройство по п. 11, дополнительно содержащее средства для идентификации изменения значения уставки электронного управляющего устройства контура и отображения указанного изменения на пользовательском интерфейсе интерфейса контура.

13. Устройство по п. 11, дополнительно содержащее средства для переопределения управления от хост-устройства для препятствования настройке значения уставки хост-устройством.

14. Устройство для связи посредством интерфейса с контуром цифрового управления, содержащее:

входной порт, предназначенный для приема значения уставки от пользователя;

аналоговый входной блок, который передает значение уставки электронному управляющему устройству контура управления, причем электронное управляющее устройство содержит датчик;

отображающее устройство для отображения уставки, причем устройство должно быть расположено рядом с контуром управления; и

хост-устройство, выполненное с возможностью считывания результата измерений из датчика и настраивания регулирующего устройства, когда электронное управляющее устройство интерфейса не воспрепятствовало управлению от хост-устройства.

15. Устройство по п. 14, в котором входной порт предназначен для приема значения уставки от пользователя посредством переносного устройства, связанного с приемником.

16. Устройство по любому из пп. 14, 15, в котором указанное электронное управляющее устройство интерфейса предназначено для препятствования настройке значения уставки указанным хост-устройством.

17. Устройство по любому из пп. 14, 15, дополнительно содержащее множество аналоговых входных блоков, которые должны передавать множество значений уставки соответствующему множеству контуров управления, причем отображающее устройство должно показывать множество значений уставки.

18. Способ связи посредством интерфейса с контуром цифрового управления, включающий этапы, согласно которым:

принимают значения уставки для контура управления посредством интерфейса контура,

определяют, связано ли хост-устройство с возможностью обмена данными с контуром управления, причем, когда определено, что хост-устройство связано с возможностью обмена данными с контуром управления, считывают хост-устройством результат измерений из датчика электронного управляющего устройства, и

настраивают с помощью хост-устройства регулирующее устройство в соответствии со значением уставки.

19. Способ по п. 18, согласно которому дополнительно отображают значения уставки на пользовательском интерфейсе интерфейса контура.

20. Способ по пп. 18, 19, согласно которому дополнительно управляют диспетчеризацией контура управления посредством интерфейса контура.