識(shí)別過(guò)程組件的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】RFID收發(fā)機(jī)詢問(wèn)置于過(guò)程組件中的RFID標(biāo)簽，并將存儲(chǔ)在RFID標(biāo)簽中的識(shí)別數(shù)據(jù)提供給與該過(guò)程組件相耦合的過(guò)程測(cè)量設(shè)備?；诮邮盏降淖R(shí)別數(shù)據(jù)，過(guò)程測(cè)量設(shè)備進(jìn)行自配置以解釋該過(guò)程組件提供的數(shù)據(jù)。正確的配置使得過(guò)程測(cè)量設(shè)備可以向控制室提供有用的過(guò)程數(shù)據(jù)。
【專利說(shuō)明】識(shí)別過(guò)程組件的系統(tǒng)和方法
[0001] 本申請(qǐng)是2008年11月19日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?00780018332. 0、發(fā)明名稱為'H只 別過(guò)程組件的系統(tǒng)和方法"的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明設(shè)及工業(yè)過(guò)程控制和監(jiān)控。特別是設(shè)及對(duì)連接到過(guò)程測(cè)量設(shè)備或變送器的 過(guò)程監(jiān)控及控制組件進(jìn)行無(wú)線識(shí)別。

【背景技術(shù)】
[0003] 過(guò)程測(cè)量點(diǎn)（process measurement point)是對(duì)在工業(yè)過(guò)程中使用的諸如壓強(qiáng)、 溫度、流速W及高度等過(guò)程特征進(jìn)行遠(yuǎn)程或本地監(jiān)控的系統(tǒng)。過(guò)程測(cè)量點(diǎn)包括已連接的過(guò) 程測(cè)量設(shè)備或變送器，該過(guò)程測(cè)量設(shè)備或變送器從與過(guò)程測(cè)量設(shè)備相連接的單獨(dú)的過(guò)程組 件接收輸入（電子的或機(jī)械的）。過(guò)程測(cè)量設(shè)備將從單獨(dú)組件接收到的機(jī)械或電子輸入轉(zhuǎn) 換為輸出，該輸出通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的模擬或數(shù)字通信系統(tǒng)（如HART、Fieldbus、Profibus、Modbus、 deviceNet等）傳遞到控制室。
[0004] 為了精確地轉(zhuǎn)換從單獨(dú)的過(guò)程組件接收到的機(jī)械或電子輸入，過(guò)程測(cè)量設(shè)備必須 基于提供輸入的單獨(dú)過(guò)程組件進(jìn)行配置。例如，通過(guò)主元件（primary element)(即一種過(guò) 程組件）接收過(guò)程流體中與流相關(guān)的機(jī)械輸入數(shù)據(jù)（即速度、壓力等）的過(guò)程測(cè)量設(shè)備，需 要基于所使用的主元件的特定類型進(jìn)行配置。
[0005] 一些情況可能導(dǎo)致過(guò)程測(cè)量設(shè)備被錯(cuò)誤的配置。如，當(dāng)過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)初始化配 置時(shí)，就有可能產(chǎn)生錯(cuò)誤。配置過(guò)程測(cè)量設(shè)備通常是通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行，操作員輸入與過(guò)程組件 相關(guān)的識(shí)別細(xì)節(jié)（如過(guò)程組件的類型），該過(guò)程組件與過(guò)程測(cè)量設(shè)備相連接。該是一個(gè)緩慢 而且容易出錯(cuò)的過(guò)程。如果與特定過(guò)程組件相關(guān)的識(shí)別數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤，過(guò)程測(cè)量設(shè)備將不 能正確地解釋過(guò)程組件提供的數(shù)據(jù)。
[0006] 另外一種可能導(dǎo)致對(duì)過(guò)程測(cè)量設(shè)備進(jìn)行錯(cuò)誤配置的情況設(shè)及在更換過(guò)程組件時(shí) 發(fā)生的錯(cuò)誤。在一段時(shí)間后，過(guò)程組件上的型號(hào)和編號(hào)常常會(huì)磨損并難W識(shí)別，該會(huì)導(dǎo)致識(shí) 別被更換的過(guò)程組件時(shí)產(chǎn)生混淆。如果不正確的組件被用作替換件，過(guò)程測(cè)量設(shè)備便可能 提供錯(cuò)誤結(jié)果。
[0007] 因此，提供一種不必使用手動(dòng)配置過(guò)程測(cè)量設(shè)備的過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)能帶來(lái)有益的 效果，提供一種減少更換過(guò)程組件相關(guān)錯(cuò)誤的系統(tǒng)也能帶來(lái)有益的效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明提供了一種配置過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)的系統(tǒng)及方法。在一個(gè)實(shí)施例中，過(guò)程測(cè) 量點(diǎn)系統(tǒng)包括多個(gè)過(guò)程組件，其中多個(gè)過(guò)程組件中的每一個(gè)都包括存儲(chǔ)了與該過(guò)程組件相 關(guān)的識(shí)別信息的射頻標(biāo)識(shí)（radio化equen巧identification,RFID)標(biāo)簽。過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系 統(tǒng)還包括已連接的過(guò)程測(cè)量設(shè)備，該過(guò)程測(cè)量設(shè)備基于從多個(gè)過(guò)程組件中的至少一個(gè)接收 到的機(jī)械或電子輸入向控制室提供過(guò)程測(cè)量數(shù)據(jù)。RFID收發(fā)機(jī)用于詢問(wèn)與多個(gè)過(guò)程組件中 的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的RFID標(biāo)簽。過(guò)程測(cè)量設(shè)備被配置成基于識(shí)別信息來(lái)解釋來(lái)自多個(gè)過(guò)程 組件中的至少一個(gè)的輸入。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1是本發(fā)明中帶有手持收發(fā)機(jī)的過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)的功能模塊圖，該手持收發(fā)機(jī) 用于詢問(wèn)過(guò)程組件中的RFID標(biāo)簽。
[0010] 圖2A和圖2B是本發(fā)明中帶有過(guò)程測(cè)量設(shè)備的過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)的功能模塊圖，該 過(guò)程測(cè)量設(shè)備帶有一個(gè)用于詢問(wèn)過(guò)程組件中的RFID標(biāo)簽的內(nèi)置收發(fā)機(jī)。
[0011] 圖3A是用于闡述本發(fā)明的典型實(shí)施方式的過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)的示意圖。
[001引圖3B是圖3A所示的過(guò)程測(cè)量設(shè)備的剖面圖，包括置于過(guò)程測(cè)量設(shè)備中的電路的 功能圖。
[0013] 圖4是基于從過(guò)程組件的RFID標(biāo)簽接收到的識(shí)別信息配置過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)的流 程圖。 具體實(shí)施例
[0014] 圖1示出了過(guò)程系統(tǒng)10的典型實(shí)施例，包括過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)12、手持射頻識(shí)別 (RFID)收發(fā)機(jī)14 W及控制室15。過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)12包括過(guò)程測(cè)量設(shè)備（或變送器）16、 過(guò)程組件18a和18b，RFID標(biāo)簽20a和20b。RFID標(biāo)簽20a存儲(chǔ)識(shí)別過(guò)程組件18a的數(shù)據(jù)， RFID標(biāo)簽2化存儲(chǔ)識(shí)別過(guò)程組件18b的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，手持RFID收發(fā)機(jī)14 通過(guò)無(wú)線方式分別與RFID標(biāo)簽20a和2化通信，接收與過(guò)程組件18a和18b相關(guān)的識(shí)別信 息。該識(shí)別信息被提供給過(guò)程測(cè)量設(shè)備16,過(guò)程測(cè)量設(shè)備16利用該些識(shí)別信息對(duì)自身進(jìn)行 配置W正確地解釋過(guò)程組件18a和18b提供的數(shù)據(jù)。
[0015] 過(guò)程測(cè)量設(shè)備16被連接W接收來(lái)自過(guò)程組件18a和18b的輸入（機(jī)械或電子的）。 每一個(gè)過(guò)程組件都可W向過(guò)程測(cè)量設(shè)備16提供單獨(dú)或多個(gè)輸入，或幾個(gè)過(guò)程組件也可W 共同向過(guò)程測(cè)量設(shè)備16提供單個(gè)輸入?；趤?lái)自過(guò)程組件18a和18b的輸入，過(guò)程測(cè)量設(shè) 備16解釋與過(guò)程相關(guān)的過(guò)程測(cè)量數(shù)據(jù)，在一些情況下還會(huì)進(jìn)行計(jì)算。過(guò)程測(cè)量設(shè)備通過(guò)標(biāo) 準(zhǔn)的模擬或數(shù)字通信系統(tǒng)（如HART或Fiel化US)將過(guò)程數(shù)據(jù)傳遞到控制室15。
[0016] 為了向控制室15提供有用的數(shù)據(jù)，過(guò)程測(cè)量設(shè)備16必須基于所連接的過(guò)程組件 的類型而進(jìn)行正確的配置。例如，如果過(guò)程組件18a是主元件，過(guò)程測(cè)量設(shè)備16必須基于 主元件的屬性（如，主元件的類型、尺寸、形狀等）進(jìn)行配置，從而過(guò)程測(cè)量設(shè)備16可W正 確地解釋來(lái)自壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)，W計(jì)算流速數(shù)據(jù)。如果過(guò)程測(cè)量設(shè)備16基于錯(cuò)誤的 主元件類型進(jìn)行配置，其提供的過(guò)程數(shù)據(jù)便不能準(zhǔn)確地反映當(dāng)前過(guò)程狀況。舉例來(lái)說(shuō)，主元 件的類型包括孔式流量計(jì)、管嘴式流量計(jì)、文丘里（ven化ri)流量計(jì)、模形流量計(jì)W及錐形 流量計(jì)。
[0017] RFID標(biāo)簽20a和2化分別存儲(chǔ)與過(guò)程組件18a和18b相關(guān)聯(lián)的識(shí)別信息。RFID標(biāo) 簽20a和20b可W是"無(wú)源的"或"有源的"。無(wú)源RFID標(biāo)簽沒(méi)有獨(dú)立的電源，因此必須依 賴手持RFID收發(fā)機(jī)14提供的能量來(lái)傳輸存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。無(wú)源RFID標(biāo)簽通常不能寫(xiě)入數(shù)據(jù)， 操作范圍比較小，與對(duì)等的有源RFID標(biāo)簽相比存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)也少（如，128bit的數(shù)據(jù)）。有 源RFID標(biāo)簽有獨(dú)立的電源，允許有源RFID傳輸數(shù)據(jù)而無(wú)需向手持RFID收發(fā)機(jī)14請(qǐng)求能 量。有源RFID標(biāo)簽可W在更廣的范圍進(jìn)行通信，并可W存儲(chǔ)更大量的數(shù)據(jù)（如1Mbyte)。
[0018] RFID標(biāo)簽20a存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括如過(guò)程組件18a的元件編號(hào)或型號(hào)等識(shí)別信息，也 包括由被識(shí)別的過(guò)程組件的類型所決定的產(chǎn)品規(guī)格數(shù)據(jù)。例如，如果過(guò)程組件18a是主元 件，那么RFID標(biāo)簽20a可W存儲(chǔ)識(shí)別主元件的類型的型號(hào)W及描述該主元件的尺寸和形狀 數(shù)據(jù)。不同的產(chǎn)品規(guī)格數(shù)據(jù)可W根據(jù)被識(shí)別的過(guò)程組件的不同而存儲(chǔ)在RFID標(biāo)簽中。
[0019] 為了配置過(guò)程測(cè)量設(shè)備16,手持RFID收發(fā)機(jī)14詢問(wèn)RFID標(biāo)簽20a和20b，RFID 標(biāo)簽20a和2化分別向手持RFID收發(fā)機(jī)提供與過(guò)程組件18a和18b相關(guān)的識(shí)別信息。手持 RFID收發(fā)機(jī)14通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)模擬或數(shù)字通信系統(tǒng)（如，使用HAT、Fieldbus、Profibus、Modbus、 deviceNet等通信協(xié)議的系統(tǒng)）向過(guò)程測(cè)量設(shè)備16提供該識(shí)別信息。過(guò)程測(cè)量設(shè)備16基 于手持RFID收發(fā)機(jī)14提供的識(shí)別信息自動(dòng)對(duì)自身進(jìn)行配置?；谶B接到過(guò)程測(cè)量設(shè)備16 的過(guò)程組件18a和18b，過(guò)程測(cè)量設(shè)備的自動(dòng)配置可W包括過(guò)程應(yīng)用軟件或過(guò)程硬件組件 的配置。一旦配置完成，過(guò)程測(cè)量設(shè)備16能夠正確地解釋從過(guò)程組件18a和18b接收到的 測(cè)量數(shù)據(jù)。過(guò)程測(cè)量設(shè)備16還能夠使用標(biāo)準(zhǔn)的模擬或數(shù)字通信系統(tǒng)將從RFID收發(fā)機(jī)14 接收到的識(shí)別數(shù)據(jù)傳遞到控制室15。
[0020] 因此，當(dāng)最初配置過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)12時(shí)，裝備有手持收發(fā)機(jī)14的操作員向過(guò)程 測(cè)量設(shè)備16提供識(shí)別數(shù)據(jù)，使得過(guò)程測(cè)量設(shè)備可W對(duì)自身進(jìn)行配置，W正確地解釋過(guò)程組 件18a和18b提供的數(shù)據(jù)。同樣地，負(fù)責(zé)更換磨損的過(guò)程組件的操作員使用手持收發(fā)機(jī)14 詢問(wèn)該磨損組件，使得該操作員可W準(zhǔn)確地識(shí)別該過(guò)程組件并由此用正確的替換件進(jìn)行替 換。
[0021] 在另一個(gè)實(shí)施例中，手持RFID收發(fā)機(jī)14包括數(shù)據(jù)庫(kù)，使得手持收發(fā)機(jī)14可W基 于從RFID標(biāo)簽20a和2化接收到的識(shí)別信息判定怎樣配置過(guò)程測(cè)量設(shè)備16。在該個(gè)實(shí)施 例中，配置過(guò)程測(cè)量設(shè)備16的能力轉(zhuǎn)移到手持RFID收發(fā)機(jī)14。該實(shí)施例可W應(yīng)用在當(dāng)前 過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)中的過(guò)程測(cè)量設(shè)備沒(méi)有自動(dòng)對(duì)自身進(jìn)行配置的能力該一情況下。
[0022] 圖2A和2B分別示出了過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)30和42。圖2A示出了過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng) 30,其包括帶有內(nèi)置RFID收發(fā)機(jī)34 W詢問(wèn)RFID標(biāo)簽的過(guò)程測(cè)量設(shè)備32。過(guò)程測(cè)量設(shè)備 32被連接W接收來(lái)自過(guò)程組件傳感器36a和36b ( -種向過(guò)程測(cè)量設(shè)備32提供電子輸入 的過(guò)程組件）的電子輸入。過(guò)程組件傳感器36a和3化分別配置有RFID標(biāo)簽38a和38b。 圖2B示出了過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)42,其包括帶有內(nèi)置RFID收發(fā)機(jī)44 W與RFID標(biāo)簽進(jìn)行通信 的過(guò)程測(cè)量設(shè)備42。過(guò)程測(cè)量設(shè)備44被連接W接收來(lái)自機(jī)械過(guò)程組件48a和48b的機(jī)械 輸入。過(guò)程組件48a和48b分別配有RFID標(biāo)簽50a和50b。
[0023] 如圖2A所示，過(guò)程測(cè)量設(shè)備32接收來(lái)自過(guò)程組件傳感器36a和3化的電子輸入。 在其他實(shí)施例中，過(guò)程測(cè)量設(shè)備32可W接收來(lái)自任意數(shù)目的傳感器的輸入。為了正確地解 釋過(guò)程組件傳感器36a和3化提供的輸入，過(guò)程測(cè)量設(shè)備32必須基于對(duì)過(guò)程組件傳感器 36a和36b的標(biāo)識(shí)進(jìn)行配置。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，過(guò)程組件傳感器36a可W是電阻性溫 度設(shè)備（resistive temperature device，RTD)。RTD根據(jù)不同溫度提供不同的電阻。過(guò)程 測(cè)量設(shè)備32使用輸入/輸出線40a施加RID兩端上的電壓并測(cè)量因此產(chǎn)生的電流。測(cè)得 的電流與RTD的電阻值相關(guān)，而RTD的電阻值基于感測(cè)到的溫度。根據(jù)RTD的類型不同，不 同的溫度導(dǎo)致不同的電阻值，對(duì)于施加的同一個(gè)電壓會(huì)產(chǎn)生不同的電流值。因此，過(guò)程測(cè)量 設(shè)備32必須基于所使用的RTD的類型進(jìn)行配置。
[0024] 在另一個(gè)實(shí)施例中，過(guò)程組件傳感器36a可W是熱電禪（thermocouple, TC)，該TC 在輸入/輸出線40a之間提供基于感測(cè)到的溫度而變化的電壓。根據(jù)所使用的TC的類型 不同，不同的溫度值可W產(chǎn)生不同的電壓值。進(jìn)而，過(guò)程組件傳感器36a是RID設(shè)備還是TC 設(shè)備將決定用于接收來(lái)自傳感器36a的輸入的硬件配置。例如，如果過(guò)程組件傳感器36a 是RID設(shè)備，則過(guò)程測(cè)量設(shè)備32必須被配置成向傳感器提供電壓并測(cè)量因此產(chǎn)生的電流。 相反，如果過(guò)程組件傳感器36a是TC設(shè)備，則過(guò)程測(cè)量設(shè)備不需要提供電壓，而是測(cè)量輸入 /輸出線40a之間的電壓。因此，向過(guò)程測(cè)量設(shè)備提供過(guò)程組件傳感器36a(RTD，TC或其他 類型）的正確標(biāo)識(shí)是很重要的。
[0025] 同樣地，如圖2B所示，過(guò)程測(cè)量設(shè)備44接收來(lái)自過(guò)程組件48a和a8b的機(jī)械輸入。 為了正確地解釋過(guò)程組件48a和48b提供的輸入，過(guò)程測(cè)量設(shè)備44必須基于過(guò)程組件48a 和48b的標(biāo)識(shí)而配置。例如，如同上面與圖1相關(guān)的描述，如果過(guò)程組件48a是主元件，那 么需要主元件的類型、尺寸和幾何形狀來(lái)配置過(guò)程測(cè)量設(shè)備44。
[0026] 圖2A和2B所示的過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)30和42分別闡述了過(guò)程測(cè)量設(shè)備32和44使 用內(nèi)置的收發(fā)機(jī)34和46對(duì)自身進(jìn)行自動(dòng)配置的能力。該就使得沒(méi)有必要讓操作員手工配 置過(guò)程測(cè)量設(shè)備32。在一個(gè)實(shí)施例中，過(guò)程測(cè)量設(shè)備32可W周期性地輪詢（polling)RFID 標(biāo)簽38a和38b。如果傳感器36a被替換為新的傳感器（攜帶新的相關(guān)的RFID標(biāo)簽），過(guò) 程測(cè)量設(shè)備32確定是否正確型號(hào)的傳感器替換了傳感器36a，如果是，過(guò)程測(cè)量設(shè)備32基 于用于替換傳感器36a的傳感器的新類型對(duì)自身進(jìn)行重新配置。過(guò)程測(cè)量設(shè)備32也通過(guò) 標(biāo)準(zhǔn)模擬或數(shù)字通信系統(tǒng)將RFID收發(fā)機(jī)34所獲取的識(shí)別數(shù)據(jù)傳遞到控制室。該就使得操 作員沒(méi)有必要在物理上移動(dòng)到過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)32去手動(dòng)識(shí)別與過(guò)程測(cè)量設(shè)備相連接的過(guò) 程組件。圖2B中的過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)42可W包括與所討論的圖2A中過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)同樣 的功能。
[0027] 圖3A和3B示出了過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)56,其包括過(guò)程測(cè)量設(shè)備58、RFID收發(fā)機(jī)天線 59、法蘭60a ( W及伴隨的RFID標(biāo)簽60b)、復(fù)式接頭（manifold) 62a ( W及伴隨的RFID標(biāo)簽 6化）、連接管64a和65a ( W及分別伴隨的RFID標(biāo)簽64b和65b)、栓結(jié)的支持框架的主元件 66a ( W及伴隨的RFID標(biāo)簽66b)、流管68a ( W及伴隨的RFID標(biāo)簽68b)、流調(diào)節(jié)器70、流管 72、法蘭74、流管76、熱電偶套管及過(guò)程組件傳感器78 ( W及伴隨的RFID標(biāo)簽78b)，導(dǎo)管 79 (帶有把過(guò)程組件傳感器78a連接到過(guò)程測(cè)量設(shè)備58的輸入/輸出線）。過(guò)程組件傳感 器78a通?？蒞置于熱電偶套管中，因此，一起被稱作熱電偶套管及過(guò)程組件傳感器78a。 圖3B是置于過(guò)程測(cè)量設(shè)備58內(nèi)的電路的功能圖。過(guò)程測(cè)量設(shè)備包括變送器電路80、RFID 收發(fā)機(jī)電路82,接收來(lái)自過(guò)程組件傳感器78a的輸入的傳感器電路84、電容性差壓傳感器 88、W及用于解釋來(lái)自差壓傳感器88的輸入的傳感器電路86。在該個(gè)實(shí)施例中，過(guò)程測(cè)量 設(shè)備58中包括了 RFID收發(fā)機(jī)59和收發(fā)機(jī)電路82,而在其他實(shí)施例中，RFID收發(fā)機(jī)電路可 W位于手持RFID收發(fā)機(jī)中，該RFID收發(fā)機(jī)位于過(guò)程測(cè)量設(shè)備58之外。
[0028] 在圖3A和3B所示的實(shí)施例中，過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)56測(cè)量主元件66a兩側(cè)上的壓 力?；跍y(cè)量到的壓力和所使用的主元件的類型，過(guò)程測(cè)量設(shè)備58能夠判定與流經(jīng)管72、 68a W及76 (統(tǒng)一稱之為管道）的過(guò)程流體相關(guān)聯(lián)的流速。當(dāng)過(guò)程流體通過(guò)管道時(shí)，主元 件6貼起到限制其流動(dòng)的作用。通過(guò)復(fù)式接頭62a和法蘭60a，連接管64a和65a從主元件 66a的任一側(cè)向過(guò)程測(cè)量設(shè)備58提供過(guò)程流體。
[0029] 如圖3B所示，與主元件66a的左側(cè)的過(guò)程流體相關(guān)的壓力PI被提供給壓力傳感 器88的一側(cè)。同時(shí)，與主元件66a的右側(cè)的過(guò)程流體相關(guān)的壓力P2被提供給壓力傳感器 88的相對(duì)一側(cè)。壓力傳感器88帶有隨壓力P1和P2的函數(shù)形式而變化的電容。傳感器電 路86將該電容轉(zhuǎn)換為表征感測(cè)到的過(guò)程差壓（或流速）的電信號(hào)，并將該電信號(hào)提供給變 送器電路80，變送器電路80將差壓或流速過(guò)程數(shù)據(jù)傳遞到控制室?？蒞通過(guò)使用過(guò)程控制 環(huán)路來(lái)完成該個(gè)工作，過(guò)程控制環(huán)路例如可W包括；使用HAK'r飯或是化il化US?協(xié)議的 兩線環(huán)路、無(wú)線控制環(huán)路或其他合適的通信環(huán)路。傳感器電路86所使用的過(guò)程應(yīng)用軟件必 須基于主元件66a的類型進(jìn)行正確的配置，該主元件用于提供有用的數(shù)據(jù)。因此，需要進(jìn)行 正確的識(shí)別并將識(shí)別數(shù)據(jù)傳遞到過(guò)程測(cè)量設(shè)備58。
[0030] 如圖3B所示，過(guò)程測(cè)量設(shè)備58包括用W詢問(wèn)RFID標(biāo)簽的內(nèi)置RFID收發(fā)機(jī)59 W 及對(duì)應(yīng)的收發(fā)機(jī)電路82。該使得過(guò)程測(cè)量設(shè)備58可W基于RFID電路82接收到的與過(guò)程 組件（如主元件66a)相關(guān)的識(shí)別信息而自動(dòng)地對(duì)其自身進(jìn)行配置。因而，RFID收發(fā)機(jī)59 詢問(wèn)RFID標(biāo)簽66b ( W及其他RFID標(biāo)簽）W獲取存儲(chǔ)在RFID標(biāo)簽66中的識(shí)別信息，該識(shí) 別信息與主元件66a的類型、尺寸和幾何形狀相關(guān)。RFID收發(fā)機(jī)59將接收到的識(shí)別信息通 過(guò)收發(fā)機(jī)電路82傳遞到變送器電路80。變送器電路80使用識(shí)別信息來(lái)配置位于傳感器電 路86中的過(guò)程應(yīng)用軟件。
[0031] 除了接收到的與壓力相關(guān)的機(jī)械輸入外，過(guò)程測(cè)量設(shè)備也從置于熱電偶套管78a 中的過(guò)程組件傳感器（在本圖中不可見(jiàn)）接收與過(guò)程流體的溫度相關(guān)的電子輸入?；跍y(cè) 量到的與熱電偶套管接觸的過(guò)程流體的溫度，過(guò)程組件傳感器通過(guò)位于導(dǎo)管79中的標(biāo)準(zhǔn) 模擬或數(shù)字通信線路向傳感器電路84提供電子輸入。RFID標(biāo)簽78b位于熱電偶套管78a 中，并存儲(chǔ)與過(guò)程組件傳感器相關(guān)的識(shí)別信息。RFID收發(fā)機(jī)59詢問(wèn)RFID標(biāo)簽78b W獲取 與傳感器相關(guān)的識(shí)別信息，并將該信息提供（通過(guò)收發(fā)機(jī)電路82)給變送器電路80。變送 器電路80配置與傳感器電路84相關(guān)聯(lián)的硬件或軟件。例如，如果傳感器是RTD設(shè)備，變送 器電路80配置傳感器電路84中的硬件W提供所需的電壓給RTD，并測(cè)量相應(yīng)的通過(guò)RID設(shè) 備的電流。相反，如果傳感器是TC設(shè)備，變送器電路80配置傳感器電路84中的硬件，W測(cè) 量TC設(shè)備兩端上的電壓。
[0032] RFID收發(fā)機(jī)59也詢問(wèn)與過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)56中的其他組件相關(guān)的其他RFID標(biāo)簽， 例如法蘭60a、復(fù)式接頭62a、連接管64a和65a、W及流管68a。根據(jù)應(yīng)用的不同，與某些過(guò) 程組件（如復(fù)式接頭62a)相關(guān)的識(shí)別數(shù)據(jù)不需要用于配置過(guò)程測(cè)量設(shè)備58。然而，進(jìn)行正 確的識(shí)別并向控制室提供識(shí)別數(shù)據(jù)的能力帶來(lái)了一系列的好處，如可W定制替換件而無(wú)需 派出操作員到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中去人工讀取過(guò)程組件的器件編號(hào)。此外還可W提供現(xiàn)場(chǎng)中所有過(guò) 程組件的一份連續(xù)的清單。
[0033] 雖然圖3A和3B闡述了本發(fā)明在測(cè)量管道中的流W及過(guò)程流體的溫度的應(yīng)用，本 發(fā)明還可W在使用過(guò)程組件的其他多個(gè)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)。例如，過(guò)程組件可W用于高度檢測(cè)應(yīng) 用，在該應(yīng)用中，過(guò)程組件測(cè)量容器（tank)中的過(guò)程流體的壓力。過(guò)程測(cè)量設(shè)備連接到過(guò) 程組件并基于過(guò)程組件進(jìn)行正確的配置。該過(guò)程測(cè)量設(shè)備基于所提供的壓力測(cè)量來(lái)判定 容器中流體的高度。使用攜帶與過(guò)程組件相關(guān)的識(shí)別信息的RFID標(biāo)簽，使得過(guò)程測(cè)量設(shè) 備可W基于所連接的過(guò)程組件而進(jìn)行正確的配置?？刹捎帽景l(fā)明的其他應(yīng)用包含導(dǎo)向波 (guided wave)雷達(dá)過(guò)程組件。該過(guò)程組件提供與容器中的過(guò)程流體的高度相關(guān)的數(shù)據(jù)。 從導(dǎo)向波雷達(dá)組件接收輸入的過(guò)程測(cè)量設(shè)備必須基于所連接的導(dǎo)向波雷達(dá)組件的類型進(jìn) 行配置。
[0034] 圖4是闡述本發(fā)明操作的流程圖。在步驟90中，收發(fā)機(jī)詢問(wèn)附著于過(guò)程組件和傳 感器的RFID標(biāo)簽。收發(fā)機(jī)可W是與圖1相關(guān)的討論的手持收發(fā)機(jī)，或者是與圖2A、2B和 3相關(guān)的討論的內(nèi)置收發(fā)機(jī)。根據(jù)應(yīng)用的不同要求，RFID標(biāo)簽可W是無(wú)源的或者有源的。 在步驟92中，收發(fā)機(jī)接收到來(lái)自與每一個(gè)過(guò)程組件和傳感器相關(guān)聯(lián)的RFID標(biāo)簽的識(shí)別信 息。步驟94中，識(shí)別信息或數(shù)據(jù)從RFID收發(fā)機(jī)傳遞到過(guò)程測(cè)量設(shè)備16。如果RFID收發(fā) 機(jī)是手持RFID收發(fā)機(jī)，識(shí)別信息通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)模擬或數(shù)字通信系統(tǒng)（如使用HART、Fiel化US、 Profibus、Modbus、deviceNet等通信協(xié)議的系統(tǒng)）進(jìn)行傳遞。在RFID收發(fā)機(jī)是手持RFID 收發(fā)機(jī)的一個(gè)實(shí)施例中，過(guò)程測(cè)量設(shè)備的配置由手持RFID收發(fā)機(jī)直接執(zhí)行，因而不需要向 過(guò)程測(cè)量設(shè)備提供識(shí)別信息的步驟。
[0035] 在步驟96中，提供給過(guò)程測(cè)量設(shè)備的識(shí)別信息進(jìn)一步被提供給控制室。在一個(gè)實(shí) 施例中，識(shí)別信息應(yīng)請(qǐng)求而被發(fā)送到控制室。在其他實(shí)施例中，識(shí)別信息在過(guò)程測(cè)量設(shè)備的 初始化配置時(shí)發(fā)送給控制室，或者在與過(guò)程測(cè)量設(shè)備連接的過(guò)程組件發(fā)生變化時(shí)發(fā)送給控 制室。
[0036] 在步驟98中，過(guò)程測(cè)量設(shè)備基于收發(fā)機(jī)接收到的識(shí)別信息進(jìn)行配置。如上所述， 在一個(gè)實(shí)施例中，手持收發(fā)機(jī)基于從RFID標(biāo)簽接收到的識(shí)別信息對(duì)過(guò)程測(cè)量設(shè)備進(jìn)行配 置。在其他實(shí)施例中，手持收發(fā)機(jī)向過(guò)程測(cè)量設(shè)備提供識(shí)別信息，過(guò)程測(cè)量設(shè)備基于提供的 識(shí)別信息自動(dòng)對(duì)其自身進(jìn)行配置。在其他實(shí)施例中，過(guò)程測(cè)量設(shè)備包括內(nèi)置收發(fā)機(jī)，該種情 況下，不必使用手持RFID收發(fā)機(jī)向過(guò)程測(cè)量設(shè)備提供識(shí)別信息。
[0037] 通過(guò)配置過(guò)程測(cè)量設(shè)備，過(guò)程測(cè)量設(shè)備中的硬件或軟件被配置W正確解釋由與過(guò) 程測(cè)量設(shè)備相連接的過(guò)程組件提供的機(jī)械或電子數(shù)據(jù)。
[003引在步驟100中，過(guò)程測(cè)量設(shè)備從過(guò)程組件接收機(jī)械和/或電子輸入?；谶^(guò)程組 件接收到的輸入W及收發(fā)機(jī)提供的識(shí)別數(shù)據(jù)，在步驟102中，過(guò)程測(cè)量設(shè)備計(jì)算過(guò)程數(shù)據(jù)。 對(duì)連接到過(guò)程測(cè)量設(shè)備的過(guò)程組件進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別使得過(guò)程測(cè)量設(shè)備正確地解釋從過(guò)程組 件接收到的輸入。在步驟102中，過(guò)程測(cè)量設(shè)備向控制室提供過(guò)程數(shù)據(jù)。
[0039] 由此闡述了提供對(duì)與過(guò)程測(cè)量設(shè)備相連接的過(guò)程組件和傳感器進(jìn)行無(wú)線識(shí)別的 過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)。在與每一個(gè)過(guò)程組件相關(guān)聯(lián)的RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)了與特定過(guò)程組件或傳 感器相關(guān)聯(lián)的識(shí)別信息，如型號(hào)和識(shí)別特征。向過(guò)程測(cè)量設(shè)備提供識(shí)別過(guò)程組件和傳感器 的數(shù)據(jù)，使得過(guò)程測(cè)量設(shè)備可W自動(dòng)對(duì)其自身進(jìn)行配置，W正確地解釋從過(guò)程組件和傳感 器接收到的機(jī)械和電子輸入。該就避免了操作員根據(jù)對(duì)過(guò)程組件進(jìn)行的肉眼檢測(cè)來(lái)配置過(guò) 程測(cè)量設(shè)備，而肉眼檢測(cè)是緩慢且容易出錯(cuò)的過(guò)程。進(jìn)一步地，過(guò)程測(cè)量設(shè)備向控制室提供 接收到的與過(guò)程測(cè)量設(shè)備和傳感器相關(guān)的識(shí)別信息，為控制室提供了在一個(gè)特定過(guò)程測(cè)量 點(diǎn)系統(tǒng)中使用的所有過(guò)程組件和傳感器的清單，使得控制室無(wú)需向過(guò)程組件所在的位置派 遣操作員W檢測(cè)組件的標(biāo)識(shí)便可W定制新的器件。
[0040] 雖然根據(jù)較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了闡述，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員可知，在不背 離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可對(duì)本發(fā)明的形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行改變。
【權(quán)利要求】
1. 一種過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 過(guò)程組件，包含存儲(chǔ)與所述過(guò)程組件相關(guān)的識(shí)別信息的射頻標(biāo)識(shí)（RFID)標(biāo)簽； 過(guò)程測(cè)量設(shè)備，被連接到所述過(guò)程組件以接收來(lái)自所述過(guò)程組件的機(jī)械輸入和電子輸 入，并至少部分地基于從所述過(guò)程組件接收的機(jī)械輸入和電子輸入來(lái)計(jì)算過(guò)程數(shù)據(jù)；以及 RFID收發(fā)機(jī)，用于詢問(wèn)與所述過(guò)程組件相關(guān)聯(lián)的RFID標(biāo)簽，其中從所述RFID標(biāo)簽接收 到的識(shí)別信息被提供給所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備，基于所述識(shí)別信息來(lái)配置過(guò)程測(cè)量設(shè)備，以解 釋從所述過(guò)程組件接收到的機(jī)械輸入和電子輸入， 其中，所述過(guò)程組件包括向所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備提供機(jī)械輸入的過(guò)程組件和向所述過(guò)程 測(cè)量設(shè)備提供電子輸入的過(guò)程組件，所述機(jī)械輸入和所述電子輸入隨著過(guò)程流體的特定參 數(shù)而變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)，其中，所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備自動(dòng)對(duì)其自身進(jìn) 行配置，以基于從手持RFID收發(fā)機(jī)接收到的識(shí)別數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算過(guò)程數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)，其中，所述RFID收發(fā)機(jī)包括存儲(chǔ)配置數(shù)據(jù) 的存儲(chǔ)器，其中所述RFID收發(fā)機(jī)基于從所述RFID標(biāo)簽接收到的識(shí)別信息來(lái)配置所述過(guò)程 測(cè)量設(shè)備。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)，其中，所述RFID收發(fā)機(jī)被包含在所述過(guò)程 測(cè)量設(shè)備中，所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備基于從所述RFID收發(fā)機(jī)接收到的識(shí)別信息而自動(dòng)地對(duì)其 自身進(jìn)行配置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)，其中，所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備包括： 傳感器電路，被連接以接收來(lái)自所述過(guò)程組件的機(jī)械或電子輸入；以及 變送器電路，被連接以從所述傳感器電路接收過(guò)程數(shù)據(jù)，并從所述RFID收發(fā)機(jī)接收識(shí) 別信息，其中，所述變送器電路基于從所述RFID收發(fā)機(jī)接收到的識(shí)別信息對(duì)所述傳感器電 路進(jìn)行配置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)，其中，所述傳感器電路運(yùn)行過(guò)程應(yīng)用軟件， 所述變送器電路基于從所述RFID收發(fā)機(jī)接收到的識(shí)別信息來(lái)配置所述過(guò)程應(yīng)用軟件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)，其中，所述傳感器電路包含硬件，所述變送 器電路基于從所述RFID收發(fā)機(jī)接收到的識(shí)別信息來(lái)配置所述硬件。
8. -種運(yùn)行過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)的方法，所述方法包括： 詢問(wèn)位于過(guò)程組件中的射頻標(biāo)識(shí)（RFID)標(biāo)簽，以獲取與所述過(guò)程組件相關(guān)的識(shí)別信 息；以及 基于所述RFID標(biāo)簽提供的所述識(shí)別信息來(lái)配置與所述過(guò)程組件耦合的過(guò)程測(cè)量設(shè) 備，以解釋所述過(guò)程組件提供的機(jī)械輸入和電子輸入信號(hào)， 其中，所述過(guò)程組件包括向所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備提供機(jī)械輸入的過(guò)程組件和向所述過(guò)程 測(cè)量設(shè)備提供電子輸入的過(guò)程組件，所述機(jī)械輸入和所述電子輸入隨著過(guò)程流體的特定參 數(shù)而變化。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括： 至少部分地基于所述過(guò)程組件提供給所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備的機(jī)械或電子輸入，來(lái)計(jì)算過(guò) 程數(shù)據(jù)；以及 將所述過(guò)程數(shù)據(jù)提供給控制室系統(tǒng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，詢問(wèn)所述RFID標(biāo)簽的步驟包括： 使用手持RFID收發(fā)機(jī)詢問(wèn)位于每一個(gè)過(guò)程組件中的RFID標(biāo)簽。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，配置所述過(guò)程控制設(shè)備的步驟包括： 將所述手持RFID收發(fā)機(jī)連接到所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備，其中所述手持RFID收發(fā)機(jī)基于所 述識(shí)別信息配置所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括： 向所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備提供識(shí)別信息，其中所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備基于所述接收到的識(shí)別信 息對(duì)其自身進(jìn)行配置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中配置所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備的步驟包括： 向所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備提供所述識(shí)別信息。
14. 一種過(guò)程系統(tǒng)，包括： 控制室；以及 多個(gè)過(guò)程測(cè)量點(diǎn)系統(tǒng)，被連接以向所述控制室提供過(guò)程數(shù)據(jù)，其中所述多個(gè)過(guò)程測(cè)量 點(diǎn)系統(tǒng)中的每一個(gè)包括： 多個(gè)過(guò)程組件，其中所述多個(gè)過(guò)程組件中的每一個(gè)包括射頻標(biāo)識(shí)（RFID)標(biāo)簽，所述 RFID標(biāo)簽存儲(chǔ)與所述過(guò)程組件相關(guān)的識(shí)別信息； 過(guò)程測(cè)量設(shè)備，被連接到所述多個(gè)過(guò)程組件以接收來(lái)自所述多個(gè)過(guò)程組件的機(jī)械輸入 和電子輸入，并通過(guò)通信系統(tǒng)，將至少部分地基于從所述多個(gè)過(guò)程組件接收到的機(jī)械輸入 和電子輸入而計(jì)算的所述過(guò)程數(shù)據(jù)傳送至所述控制室；以及 RFID收發(fā)機(jī)，用于詢問(wèn)與所述多個(gè)過(guò)程組件中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的RFID標(biāo)簽，其中，從 所述RFID標(biāo)簽接收到的識(shí)別信息被提供給所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備，用來(lái)配置所述過(guò)程測(cè)量設(shè) 備以基于所述識(shí)別信息解釋從所述多個(gè)過(guò)程組件接收的機(jī)械輸入和電子輸入， 其中，所述多個(gè)過(guò)程組件包括向所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備提供機(jī)械輸入的過(guò)程組件和向所述 過(guò)程測(cè)量設(shè)備提供電子輸入的過(guò)程組件，所述機(jī)械輸入和所述電子輸入隨著過(guò)程流體的特 定參數(shù)而變化。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的過(guò)程系統(tǒng)，其中，所述過(guò)程測(cè)量設(shè)備還向所述控制室傳送 從所述RFID標(biāo)簽接收到的識(shí)別信息。
【文檔編號(hào)】G01D21/00GK104501852SQ201410640287
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2007年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2006年3月30日
【發(fā)明者】納森·史蒂文·納爾遜, 羅斯·查爾斯·拉莫斯 申請(qǐng)人:羅斯蒙德公司