用于確定和/或監(jiān)測自動化技術(shù)中的化學或物理過程變量的設(shè)備制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于確定和/或監(jiān)測自動化技術(shù)中的化學或物理過程變量的設(shè)備，該設(shè)備包括：上級控制單元（1）；傳輸器電子器件（2），該傳輸器電子器件（2）具有第一接口（3）、第二接口（4）、第三接口（6）和映射邏輯（M）；以及多個數(shù)據(jù)源組件（F1、F2、…、Fn）。其中傳輸器電子器件（2）經(jīng)由總線協(xié)議借助于第一接口（3）與上級控制單元（1）通信；其中傳輸器電子器件（2）可以經(jīng)由第二接口（4）與服務(wù)單元（5）相連接；其中傳輸器電子器件（2）可經(jīng)由第三接口（6）與數(shù)據(jù)源組件（F1、F2、…、Fn）中的至少一個相連接；其中映射邏輯（M）經(jīng)由對應(yīng)的映射規(guī)范（6a、6b、…、6n）把對應(yīng)的數(shù)據(jù)通道（11a、11b、…、11n）與已連接的數(shù)據(jù)源組件（F1、F2、…、Fn）相連接，并且其中作為已連接的數(shù)據(jù)源組件（F1、F2、…、Fn）的函數(shù)的各個映射規(guī)范（6a、6b、…、6n）是經(jīng)由服務(wù)單元（5）可尋址的和可設(shè)定的，使得選自數(shù)據(jù)（C1、C2、…Cn，具有D1、D2、…Dx）的用于已連接的數(shù)據(jù)源組件（F1、F2、F3、…Fn）的數(shù)據(jù)可以在至少一個電報中被同時傳輸?shù)缴霞壙刂茊卧?）。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種用于在自動化技術(shù)中確定和/或監(jiān)測化學或物理過程變量的設(shè)備。
技術(shù)介紹
在自動化技術(shù)中，尤其是在過程自動化技術(shù)中，常常應(yīng)用現(xiàn)場裝置來記錄和/或影響過程變量。為了記錄過程變量，集成在例如灌裝高度測量裝置、流量測量裝置、壓力和溫度測量裝置、PH和氧化還原電位測量裝置、電導率測量裝置等中的傳感器被用來記錄對應(yīng)的過程變量灌裝高度、流量、壓力、溫度、PH值或電導率。執(zhí)行器被用來影響過程變量；這樣的執(zhí)行器例如可以是閥或泵，經(jīng)由閥或泵可以改變管線段中液體的流量或容器中的灌裝高度。原則上，靠近這種過程和遞送或者過程、過程相關(guān)信息而應(yīng)用的所有裝置被稱為現(xiàn)場裝置。結(jié)合本專利技術(shù)，遠程I/O、無線適配器，或更一般地，布置在現(xiàn)場級的電子組件，被看做是現(xiàn)場裝置。可以從恩德萊斯和豪瑟爾集團公司(Endress+Hauser group of firms)獲得許多這樣的現(xiàn)場裝置。在現(xiàn)代工業(yè)工廠中，在至少一個上級控制單元和現(xiàn)場裝置之間的通信通常經(jīng)由HART技術(shù)或總線系統(tǒng)發(fā)生，所述總線系統(tǒng)例如是Proflbus' PA、Foundation Fieldbus*等。可以將總線系統(tǒng)實現(xiàn)為有線的以及無線的。上級控制單元被用于過程控制、過程可視化、過程監(jiān)控、過程存檔，以及被用于起動和操作現(xiàn)場裝置，并且還被稱為配置/管理系統(tǒng)。從恩德萊斯和豪瑟爾集團公司(Endress+Hauser group of firms)下的商標FieldCare可獲得在上級單元上獨立運行的操作工具。通常使用電子裝置描述(description)來把現(xiàn)場裝置集成到上級控制單元中。電子裝置描述使得上級控制單元可以檢測并解釋由現(xiàn)場裝置傳送的數(shù)據(jù)。為了可以把現(xiàn)場裝置集成到不同的現(xiàn)場總線系統(tǒng)中，必須為不同的現(xiàn)場總線系統(tǒng)建立裝置描述。除電子裝置描述之外，在越來越多的測量當中，還應(yīng)用了根據(jù)FDT標準的裝置驅(qū)動器或裝置類型管理器(DTM)，這需要框架應(yīng)用一尤其是FDT框架一作為運行時環(huán)境。裝置驅(qū)動器被用于與現(xiàn)場裝置的可理解交互。可從受讓人的商標Liquiline CM42下獲得測量傳輸器。通常，單個現(xiàn)場裝置在現(xiàn)場級或過程級被連接到測量傳輸器。在特定實施例中，還可以用兩個已連接的現(xiàn)場裝置來操作CM42傳輸器。在系統(tǒng)級，把CM42傳輸器與上級控制單元相連接。在已知的解決方案中，在起動現(xiàn)場裝置之后，可在控制單元和傳輸器電子器件之間進行交換的數(shù)據(jù)由與現(xiàn)場裝置相關(guān)聯(lián)的裝置固件和存儲在上級控制單元中的對應(yīng)的電子裝置描述或?qū)?yīng)的裝置驅(qū)動器(DTM :裝置類型管理器)事先規(guī)定。僅當修改固件以及對應(yīng)的電子裝置描述或?qū)?yīng)的裝置驅(qū)動器時，可在以后改變這種默認情況。改變是相對勞動密集的并且消耗大量時間，并且通常僅可以由裝置制造商執(zhí)行。無法在以后由用戶進行靈活的適應(yīng)性調(diào)節(jié)。本專利技術(shù)的一個目的是提供一種設(shè)備，該設(shè)備使得用戶可以靈活地使傳輸器電子器件和上級控制單元之間交流的數(shù)據(jù)適應(yīng)于當前的應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
該目的通過以下設(shè)備實現(xiàn)，該設(shè)備包括上級控制單元；傳輸器電子器件，該傳輸器電子器件具有第一接口、第二接口和第三接口 ；以及多個數(shù)據(jù)源組件，這多個數(shù)據(jù)源組件經(jīng)由第一總線系統(tǒng)與傳輸器電子器件交換數(shù)據(jù)。經(jīng)由總線系統(tǒng)的通信優(yōu)選地使用自動化技術(shù)的常規(guī)總線協(xié)議之一來進行。當然，數(shù)據(jù)交換還可以使用專有總線協(xié)議進行。數(shù)據(jù)源組件可以是硬件組件和/或軟件組件。典型的硬件組件是現(xiàn)場裝置，尤其是傳感器或執(zhí)行器，以及繼電器、電流輸入端/電流輸出端等。同樣地，還可以將在說明書中命名的組件歸入術(shù)語“現(xiàn)場裝置”。軟件組件尤其是數(shù)學關(guān)系模型。例如，數(shù)學關(guān)系模型是由兩個PH傳感器提供的pH值之間的差。傳輸器電子器件使用第二總線協(xié)議經(jīng)由第一接口與上級控制單元通信。當然，第 一總線協(xié)議和第二總線協(xié)議可以完全相同。如果情況不是這樣的，則設(shè)置網(wǎng)關(guān)來執(zhí)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。經(jīng)由第二接口，傳輸器電子器件連接到或者可以連接到服務(wù)單元。服務(wù)單元可以是例如PC、膝上型計算機或其它服務(wù)工具，可以經(jīng)由USB接口或?qū)Ｓ蟹?wù)接口(例如，設(shè)置在Endress+Hauser現(xiàn)場裝置上的所謂的⑶I接口、相應(yīng)地服務(wù)接口)連接到傳輸器電子器件。當然，還可以經(jīng)由諸如例如SD卡(安全數(shù)字存儲卡)的數(shù)據(jù)載體進行被交流的數(shù)據(jù)的選擇。用于對應(yīng)的數(shù)據(jù)源組件的多個數(shù)據(jù)通道與第三接口相關(guān)聯(lián)，其中取決于已連接的數(shù)據(jù)源組件，各個數(shù)據(jù)通道經(jīng)由服務(wù)單元和映射邏輯是可尋址的且可調(diào)的。而且，來自于已連接的數(shù)據(jù)源組件的數(shù)據(jù)在每種情況下在至少一個電報中被同時傳輸?shù)缴霞壙刂茊卧Ｔ瓌t上，本專利技術(shù)的設(shè)備包括一組任何期望復雜度的硬件組件和軟件組件。數(shù)據(jù)可以是例如測量值、操縱變量、狀態(tài)信息、診斷數(shù)據(jù)、校正/參數(shù)數(shù)據(jù)等。在自動化技術(shù)中，例如一個傳感器提供大量數(shù)據(jù)時也并不少見。取決于傳感器的類型，數(shù)據(jù)的量可以大于1000。然而，這些廣泛的數(shù)據(jù)并不總是在每種應(yīng)用情況下與用戶有關(guān)。相反，常常是，僅少量數(shù)據(jù)就完全滿足用戶的需要。而且，如果將多個傳感器連接到傳輸器電子器件，如在本專利技術(shù)的設(shè)備的情況下，則由硬件組件和軟件組件提供的數(shù)據(jù)的量相應(yīng)地成倍增加。本專利技術(shù)的解決方案提供一種用于如何以簡單的方式從大量數(shù)據(jù)中對于應(yīng)用特定選擇可管理數(shù)量的數(shù)據(jù)的方法。在傳輸器電子器件中經(jīng)由映射邏輯對該選定數(shù)量的數(shù)據(jù)尋址，使得可以針對所應(yīng)用的總線協(xié)議一優(yōu)選地在一個電報或少量電報中一把數(shù)據(jù)連貫地且有效地傳輸?shù)缴霞壙刂茊卧１緦＠夹g(shù)設(shè)備的傳送靈活性相當好。如果例如在以后的時間點用另一類型的現(xiàn)場裝置取代現(xiàn)場裝置中的至少一個，則用戶可以現(xiàn)場選擇將被通信的數(shù)據(jù)。關(guān)于本專利技術(shù)，被視為有利的是，使用菜單驅(qū)動選擇能夠直接在傳輸器電子器件上進行參數(shù)化。不需要對上級控制單元的軟件進行改變。僅需把用于新裝置的裝置描述或DTM提供給上級控制單元。本專利技術(shù)的設(shè)備的有利的實施例提供了 傳輸?shù)缴霞壙刂茊卧闹辽僖粋€電報被配置成使得各個數(shù)據(jù)源組件的選定的主變量和輔助變量在電報中被同時傳輸?shù)缴霞壙刂茊卧Ｔ谶@樣的情況下，主變量和輔助變量選自通過數(shù)據(jù)源組件傳送的各種數(shù)據(jù)。如先前所陳述的，選擇經(jīng)由服務(wù)單元來進行。服務(wù)單元是例如可以連接到傳輸器電子器件的PC、膝上型計算機或任何手持服務(wù)工具。如上所述，在自動化技術(shù)中使用的常規(guī)總線協(xié)議中的一個，諸如HART、ProfibusPA或Fieldbus Foundation協(xié)議,優(yōu)選地充當傳輸器電子器件和上級控制單元之間的通信協(xié)議。當應(yīng)用ModBus協(xié)議作為協(xié)議時，結(jié)合本專利技術(shù)被認為是尤其有利的。而且，當然，還可以將任何基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議結(jié)合本專利技術(shù)使用。在下文中，對作為傳輸器電子器件和上級控制單元之間的傳輸協(xié)議的ModBus作出特別參考。ModBus協(xié)議是基于主/從，或客戶機/服務(wù)器架構(gòu)的通信協(xié)議。就ModBus協(xié)議應(yīng)用的目前情況而論，上級控制單元充當ModBus客戶機，而與傳輸器電子器件相關(guān)聯(lián)的是ModBus服務(wù)器，該ModBus服務(wù)器對來自ModBus客戶機的查詢作出應(yīng)答。當然，在應(yīng)用諸如HART、Profibus PA或Fieldbus Foundation的其它協(xié)議的情況·下，過程是類似的。優(yōu)選地，把ModBus協(xié)議實現(xiàn)為使得它在線性地址空間即ModBus寄存器中，對各個數(shù)據(jù)源組件的由ModBus服務(wù)器提供的主變量和輔助變量尋址。此外，其中以結(jié)構(gòu)化方式存儲來本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于確定和/或監(jiān)測自動化技術(shù)中的化學或物理過程變量的設(shè)備，所述設(shè)備包括：上級控制單元（1）；傳輸器電子器件（2），所述傳輸器電子器件（2）具有第一接口（3）、第二接口（4）、第三接口（6）和映射邏輯（M）；以及多個數(shù)據(jù)源組件（F1、F2、…、Fn）；其中所述傳輸器電子器件（2）經(jīng)由總線協(xié)議借助于所述第一接口（3）與所述上級控制單元（1）通信；其中所述傳輸器電子器件（2）能夠經(jīng)由所述第二接口（4）與服務(wù)單元（5）相連接；其中所述傳輸器電子器件（2）可經(jīng)由所述第三接口（6）與所述數(shù)據(jù)源組件（F1、F2、…、Fn）中的至少一個相連接；其中所述映射邏輯（M）經(jīng)由對應(yīng)的映射規(guī)范（6a、6b、…、6n）把對應(yīng)的數(shù)據(jù)通道（11a、11b、…、11n）與已連接的數(shù)據(jù)源組件（F1、F2、…、Fn）相連接，并且其中作為所述已連接的數(shù)據(jù)源組件（F1、F2、…Fn）的函數(shù)的各個映射規(guī)范（6a、6b、…、6n）是經(jīng)由所述服務(wù)單元（5）可尋址的和可設(shè)定的，使得選自數(shù)據(jù)（C1、C2、…Cn，具有D1、D2、…Dx）的用于相應(yīng)地已連接的數(shù)據(jù)源組件（F1、F2、…Fn）的數(shù)據(jù)能夠在至少一個電報中被同時傳輸?shù)剿錾霞?span style='display:none'>控制單元（1）。...

【技術(shù)特征摘要】
2011.07.26 DE 102011079853.61.一種用于確定和/或監(jiān)測自動化技術(shù)中的化學或物理過程變量的設(shè)備，所述設(shè)備包括上級控制單元(I);傳輸器電子器件(2)，所述傳輸器電子器件(2)具有第一接口(3)、第二接口(4)、第三接口(6)和映射邏輯(M);以及多個數(shù)據(jù)源組件(F1、F2、…、Fn)； 其中所述傳輸器電子器件(2)經(jīng)由總線協(xié)議借助于所述第一接口(3)與所述上級控制單元(I)通信； 其中所述傳輸器電子器件(2 )能夠經(jīng)由所述第二接口( 4 )與服務(wù)單元(5 )相連接； 其中所述傳輸器電子器件(2)可經(jīng)由所述第三接口(6)與所述數(shù)據(jù)源組件(F1、F2、…、Fn)中的至少一個相連接； 其中所述映射邏輯(M)經(jīng)由對應(yīng)的映射規(guī)范(6a、6b、…、6n )把對應(yīng)的數(shù)據(jù)通道(11a、lib、…、lln)與已連接的數(shù)據(jù)源組件(F1、F2、…、Fn)相連接，并且 其中作為所述已連接的數(shù)據(jù)源組件(F1、F2、…Fn)的函數(shù)的各個映射規(guī)范(6a、6b、…、6n)是經(jīng)由所述服務(wù)單元(5)可尋址的和可設(shè)定的，使得選自數(shù)據(jù)(C1、C2、…Cn，具有D1、D2、《Dx)的用于相應(yīng)地已連接的數(shù)據(jù)源組件(F1、F2、…Fn)的數(shù)據(jù)能夠在至少一個電報中被同時傳輸?shù)剿錾霞壙刂茊卧?I)。2.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備， 其中所述數(shù)據(jù)源組件(F1、F2、…Fn)是硬件組件和/或軟件組件。3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備， 其中所述硬件組件是現(xiàn)場裝置(F1、F2、…、Fn)，尤其是傳感器、執(zhí)行器、繼電器或電流輸入端/電流輸出端。4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備， 其中所述軟件組件優(yōu)選地是數(shù)學關(guān)系模型。5.如權(quán)利要求1-4中一項或多項所述的設(shè)備， 其中電報被配置成使得各個數(shù)據(jù)源組件^^2、《、？11)的主變量和/或輔助變量在所述電報中被同時傳輸?shù)剿錾霞壙刂茊卧?1)，其中所述主變量和輔助變量是從多個數(shù)據(jù)(CI、C2…Cn )選擇中選擇的，所述多個數(shù)據(jù)(CI、C2…...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：霍爾格·埃伯哈德，
申請(專利權(quán))人：恩德萊斯和豪瑟爾測量及調(diào)節(jié)技術(shù)分析儀表兩合公司，
類型：發(fā)明
國別省市：