專利名稱：具有預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及現(xiàn)場(chǎng)控制裝置，并且，更具體地來說，涉及具有預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備。
背景技術(shù)：
過程控制系統(tǒng)使用各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備來控制和/或監(jiān)控過程參數(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(諸如閥)通常具有相關(guān)的儀器(諸如閥位置控制器和/或位置發(fā)送機(jī))，其控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的位置和/或發(fā)送關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信息以在過程工廠中實(shí)施一個(gè)或多個(gè)所需的過程和/或操作。示例性閥組件包括隔膜型氣動(dòng)促動(dòng)器，其由電-氣閥位置控制器控制。閥位置控制器例如接收來自控制單元或系統(tǒng)(例如，控制室系統(tǒng))的控制信號(hào)和將該控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)或多個(gè)氣動(dòng)壓力，其被提供給氣動(dòng)促動(dòng)器，從而打開、關(guān)閉或保持對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或閥的位置。然而，在一些例子中，過程系統(tǒng)可能會(huì)經(jīng)歷錯(cuò)誤或失敗情況，其可能影響閥的準(zhǔn)確性及可靠性。例如，控制器和控制系統(tǒng)間的通信可能中斷或延誤。在這樣的例子中，控制器不能接收到來自控制系統(tǒng)的信號(hào)，因此導(dǎo)致流動(dòng)控制設(shè)備停留在其最后位置或情況。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出了一種現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備。不同于已知的控制器裝置，在此描述的示例性現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備能夠當(dāng)過程控制系統(tǒng)和/或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操作參數(shù)和/或情況偏離無錯(cuò)誤情況時(shí)使用本地控制過程和/或邏輯電路來提供預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令或命令。在此描述的示例性現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備包括用于控制過程流體的流體流動(dòng)的流體控制設(shè)備以及裝配到所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的控制器。所述控制器操作地耦接到所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備并且被配置成用于接收來自遠(yuǎn)離所述控制器設(shè)置的系統(tǒng)的命令來控制所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的位置。所述控制器具有本地控制系統(tǒng)，以便當(dāng)錯(cuò)誤情況被檢測(cè)出時(shí)，基于存儲(chǔ)于所述本地控制系統(tǒng)的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定，命令所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述錯(cuò)誤情況包括:所述控制器和所述本地控制系統(tǒng)間的網(wǎng)絡(luò)通信中斷。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述錯(cuò)誤情況包括:檢測(cè)到所述控制器的周圍環(huán)境溫度高于閾值。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述錯(cuò)誤情況包括:由所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的位置傳感器提供的流體控制設(shè)備的測(cè)量的位置值與所述控制系統(tǒng)或所述控制器提供的命令位置值不相對(duì)應(yīng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備還包括用戶接口以使用戶能夠選擇或配置所述預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述用戶接口包括用于呈現(xiàn)請(qǐng)求所述預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定的提示的顯示器和用于接收所述預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定的輸入設(shè)備。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備包括流體控制閥，以及其中所述預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定包括至少一個(gè)閥節(jié)流位置。

圖1示出了具有在此描述的示例性控制器裝置的過程控制系統(tǒng)。圖2是圖1的示例性控制器裝置的示意圖。圖3是代表可與圖1和2的示例性控制器裝置一起實(shí)施的示例性方法的流程圖。圖4是代表可用于操作圖1和2的示例性控制器裝置的示例性過程的流程圖。圖5是代表用于檢測(cè)錯(cuò)誤情況的圖4的示例性過程的流程圖。圖6是可用于實(shí)施在此描述的示例性方法和裝置的示例性處理器系統(tǒng)的框圖。圖7是代表圖1中所述的用于安裝控制器裝置的示例性方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
在此描述的示例性裝置和相關(guān)方法使得現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(例如，閥、泵、通風(fēng)孔、散熱孔、末控元件等)或，更普遍地，末控元件能夠當(dāng)操作情況和/或參數(shù)偏離無錯(cuò)誤情況或非失敗情況(例如，正常操作情況)時(shí)基于預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定進(jìn)行操作。偏離無錯(cuò)誤情況可能影響現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功能和/或可能影響控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的能力。因此，如果錯(cuò)誤情況出現(xiàn)，只要至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制流體(例如，空氣、液壓油等)處于非失敗情況下，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可能保持在其最后當(dāng)前的位置。例如，一個(gè)已知的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(例如，閥)可能耦接至具有通信接口以接收來自遠(yuǎn)離控制器設(shè)置的控制系統(tǒng)的過程控制信號(hào)的控制器(例如，閥定位器，收發(fā)器，變送器等)。在一些例子中，例如，當(dāng)控制系統(tǒng)的電源中斷，控制系統(tǒng)和控制器的通信接口之間的通信可能丟失。沒有了至控制器的通信，控制器不能接收信號(hào)或指令以控制所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。因而，當(dāng)所述控制器檢測(cè)到錯(cuò)誤情況時(shí)(例如，控制器和控制系統(tǒng)間通信中斷時(shí))，已知的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通常不會(huì)移動(dòng)至錯(cuò)誤-安全情況。不同于已知的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，在此描述的示例性裝置和相關(guān)方法能夠當(dāng)操作情況或參數(shù)(例如，網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài))偏離無錯(cuò)誤情況時(shí)控制末控元件或現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備(例如，流體控制組件)。示例性現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、末控元件和/或流體控制裝置例如可包括流體或流動(dòng)控制閥、泵、通風(fēng)孔、散熱孔、諸如氣動(dòng)促動(dòng)器、液壓促動(dòng)器的促動(dòng)器和/或任何其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和/或末控元件。當(dāng)過程控制系統(tǒng)和/或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操作參數(shù)和/或情況偏離無錯(cuò)誤情況時(shí)，不同于已知的控制器裝置，在此描述的示例性控制器裝置和相關(guān)方法使用本地控制過程和/或邏輯電路來提供預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令或命令。例如，在此描述的示例性控制器裝置可以在錯(cuò)誤情況被檢測(cè)出時(shí)促使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備移動(dòng)至預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況。所述預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況和/或指令或設(shè)定可以是例如經(jīng)由在此描述的示例性控制器裝置的輸入接口而由用戶選擇的、用戶定義的和/或可編程的。在一些例子中，在此描述的示例性控制器裝置可以提示用戶從例如表格或清單中選擇或激活一個(gè)或多個(gè)預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況或設(shè)定。因此，即使控制系統(tǒng)和/或過程控制系統(tǒng)的其它控制裝置不能夠與在此描述的示例性控制器裝置通信，在此描述的控制器裝置也能夠響應(yīng)錯(cuò)誤情況。用戶定義的或預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況可以對(duì)應(yīng)于檢測(cè)出遠(yuǎn)離控制器設(shè)置的控制系統(tǒng)(例如，控制室或系統(tǒng))和在此描述的控制器裝置間的通信中斷。因此，在此描述的示例性控制器裝置的本地控制系統(tǒng)或邏輯電路可以基于存儲(chǔ)或配置在示例性控制裝置內(nèi)的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定或指令來控制或操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或流動(dòng)控制組件。例如，在此描述的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定或指令可以包括當(dāng)例如通信中斷被檢測(cè)出時(shí)移動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備至打開位置、關(guān)閉位置、節(jié)流位置、任何處于完全打開或完全關(guān)閉間的位置。在此描述的用戶定義的錯(cuò)誤情況可包括檢測(cè)出在此描述的示例性控制器裝置周圍環(huán)境溫度大于溫度閾值。在一些例子中，當(dāng)控制器裝置和/或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的校準(zhǔn)值偏離預(yù)先設(shè)定的校準(zhǔn)范圍時(shí)，在此描述的錯(cuò)誤情況可能出現(xiàn)。在另外一些例子中，當(dāng)所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的測(cè)量位置值與由過程系統(tǒng)的控制系統(tǒng)提供給示例性控制器裝置的命令位置值不對(duì)應(yīng)時(shí)，在此描述的錯(cuò)誤情況可能出現(xiàn)。在一些例子中，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定或指令可以包括將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(例如，閥)定位至第一或完全打開位置(例如，100%行程)和第二或完全關(guān)閉位置(例如，0%行程)間的位置。附加地或作為替代，在一些例子中，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定或指令可包括在檢測(cè)到錯(cuò)誤情況后將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備定位至第一位置并持續(xù)第一時(shí)段或時(shí)間量，以及如果在第一時(shí)段終止后錯(cuò)誤情況仍持續(xù)，在第一時(shí)段終止后將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備定位至第二位置并持續(xù)第二時(shí)段或時(shí)間量。所述第一位置可能與第二位置不同。附加地或作為替代，在一些例子中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作可以取決于過程控制系統(tǒng)(例如，聯(lián)鎖過程，級(jí)聯(lián)過程等)中的另一現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操作和/或位置。在這些例子中，當(dāng)該另一現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在控制器裝置接收控制信號(hào)時(shí)未被適當(dāng)?shù)囟ㄎ粫r(shí)，在此描述的示例性控制器裝置可以延遲、忽略和/或覆寫由控制系統(tǒng)提供的控制信號(hào)(例如，協(xié)調(diào)信號(hào))。附加地或作為替代，控制器裝置可以向控制系統(tǒng)廣播警告或維護(hù)信號(hào)，以警示控制室作業(yè)員該另一現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備未被適當(dāng)?shù)囟ㄎ弧８郊拥鼗蜃鳛樘娲?，例如?dāng)閥未移動(dòng)至預(yù)期位置、在某個(gè)位置停留太長、維護(hù)未按預(yù)期執(zhí)行等時(shí)，在此描述的示例性控制器裝置可以用作檢測(cè)或提供診斷信息和警示(例如，維護(hù)警示)。在一些例子中，在此描述的控制器裝置能夠基于用戶定義時(shí)間表(例如，定期地操作閥以防止閥的流動(dòng)控制元件被卡)等發(fā)起自動(dòng)維護(hù)例程(例如，輪轉(zhuǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備)。圖1示出了示例性過程控制系統(tǒng)100，其包括在此描述的示例性控制器裝置或設(shè)備102，其具有一個(gè)或多個(gè)預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況或指令。如圖1示出，示例性過程控制系統(tǒng)100通過通信網(wǎng)絡(luò)106通信地耦接至控制系統(tǒng)104 (例如，控制室系統(tǒng))。通常地，使控制器裝置102能夠在過程控制系統(tǒng)100內(nèi)運(yùn)行的通信信道、鏈接和路徑一般總稱為通信網(wǎng)絡(luò)106。在圖1所示例子中，所述通信網(wǎng)絡(luò)106包括無線通信網(wǎng)絡(luò)。雖然未示出，在其它例子中，所述通信網(wǎng)絡(luò)106可以是硬連線的通信系統(tǒng)。圖1的示例性過程控制系統(tǒng)100包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或傳感器108 (例如，無線發(fā)送機(jī)或傳感器)以監(jiān)視或感知在流體容積裝置或罐110內(nèi)的過程流體(例如液體、氣體等)的過程參數(shù)(例如，壓力、流體水平等)。為控制來自罐110的流體流動(dòng)，過程控制系統(tǒng)100使用流體地耦接至罐110的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112。如圖1示出，圖1的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112包括流動(dòng)控制裝置或控制閥114，其具有示例性控制器裝置102以控制流動(dòng)控制裝置114的操作，如將在下面詳述的。如圖1示出，過程控制系統(tǒng)100可包括另一個(gè)或第二現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備116以控制流入罐110的流體的流動(dòng)。第二現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備116可包括流動(dòng)控制裝置或控制閥118和另一個(gè)或第二在此描述的示例性控制器裝置120以控制流動(dòng)控制裝置118的操作。圖1的示例性通信網(wǎng)絡(luò)106通過至少一個(gè)無線接口 124 (例如，網(wǎng)關(guān))通信地耦接至所述無線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108、112和116和控制系統(tǒng)122 (例如，主系統(tǒng)、控制器、報(bào)警系統(tǒng)或其它系統(tǒng))。例如，控制系統(tǒng)122可位于遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108、112、116設(shè)置的控制室中。通過連接126，諸如，例如，以太網(wǎng)連接、Modbus總線以太網(wǎng)連接、R485串行連接和/或任何其它適合的連接，無線接口 124通信地耦接至控制系統(tǒng)122。無線接口 124還可支持或利用通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，諸如，例如，本地接口、串行modbus總線、遠(yuǎn)程接口、Modbus總線TCP/IP、HART或任何其它適合通信標(biāo)準(zhǔn)和/或協(xié)議。附加地，無線接口 124可充當(dāng)通信集線器。在一些例子中，無線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112可被啟用以執(zhí)行與其它被啟用的無線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(諸如所述無線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108或116和/或一個(gè)或多個(gè)無線接口諸如無線接口 124)的無線通信。特別地，無線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108、112和116中的每一個(gè)可以被配置成通過一個(gè)或多個(gè)無線通信信道、路徑或鏈接128a、128b和128c進(jìn)行通信。因此，無線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108、112和116中的每一個(gè)可通過多個(gè)或冗余通信路徑128a-f與無線接口 124通信。附加地，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108、112和/或116可位于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(例如，全部或部分網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))處并且因此可同時(shí)與所述過程控制系統(tǒng)100內(nèi)的其它被啟用的無線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和/或無線接口(例如，其它網(wǎng)關(guān)、路由或中繼器)通信。在一些例子中，無線通信網(wǎng)絡(luò)106 (包括硬件和與此相關(guān)的軟件)提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或直接通信路徑，其在安裝期間被選擇并在系統(tǒng)的后續(xù)操作中被固定。圖1中的示例性流動(dòng)控制裝置114包括所130、氣動(dòng)促動(dòng)器132(例如，隔膜或活塞促動(dòng)器)和位置傳感器134。位置傳感器134可以是但不局限于非接觸式傳感器，諸如例如線性陣列的霍爾效應(yīng)傳感器，其針對(duì)耦接至閥130的閥桿和/或促動(dòng)器132的行程指示符的不同位置而輸出具有不同值的模擬信號(hào)(例如，電壓或電流)。其它示例性位置傳感器可包括限位開關(guān)、接頭、和基于電位器的位置傳感器。圖1的示例性閥130提供孔口(例如，由閥座所限定的)和在入口 136和出口 138間的流體流動(dòng)通路。圖1所述示例性促動(dòng)器132通過閥桿142操作地耦接至流動(dòng)控制元件140，基于通過控制流體(例如，空氣)在促動(dòng)器132的感應(yīng)元件上提供的壓力差，該閥桿將流動(dòng)控制元件140向第一方向(例如，遠(yuǎn)離孔口)移動(dòng)以允許在入口 136和出口 138間更大流體流量和向第二方向(例如，朝向孔口)以限制或阻止在入口 136和出口 138間的流體流動(dòng)。流動(dòng)控制裝置114使用位置傳感器134以檢測(cè)或感知流動(dòng)控制元件140相對(duì)于孔口的位置。位置傳感器134可被配置成生成代表閥130的位置的信號(hào)。在其它例子中，控制器裝置102可被用以控制其它類型的促動(dòng)器，諸如例如電氣、液壓促動(dòng)器等。例如，當(dāng)操作地耦接至液壓促動(dòng)器時(shí)，控制器裝置102可提供電氣控制信號(hào)至電氣促動(dòng)器和/或可提供代表將被提供至液壓促動(dòng)器的液壓控制流體壓力的信號(hào)。在操作中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或傳感器108監(jiān)控在罐110內(nèi)的流體水平并且生成代表罐110內(nèi)的流體水平的信號(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108的發(fā)送機(jī)通過通信網(wǎng)絡(luò)106向控制系統(tǒng)122和/或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112和116廣播或通信該信號(hào)。附加地，所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112和116可被配置成通過通信網(wǎng)絡(luò)106向控制系統(tǒng)122廣播或傳遞由控制器裝置102和120所生成的對(duì)應(yīng)于各自的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112和116的位置的信號(hào)，和/或還可被配置為用以通過通信網(wǎng)絡(luò)106接收來自控制系統(tǒng)122的命令信號(hào)。例如，控制器裝置102可以接收來自控制系統(tǒng)122的控制信號(hào)以移動(dòng)閥130至關(guān)閉位置以阻止來自罐110的流體流動(dòng)。當(dāng)控制系統(tǒng)122接收來自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108的、對(duì)應(yīng)于罐110的大于所期望的水平的流體水平的信號(hào)，控制系統(tǒng)122發(fā)出控制信號(hào)至控制器裝置102以移動(dòng)閥130至打開位置以允許流體從罐110流出。例如，控制器裝置102接收到來自控制系統(tǒng)122的控制信號(hào)(例如，4-20毫安計(jì)(mA)控制信號(hào)，0-10直流電壓(VDC)控制信號(hào)，數(shù)字控制信號(hào)等)，并且控制器裝置102將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成氣動(dòng)或液壓壓力，其被通過通道144a和/或144b提供至促動(dòng)器132以移動(dòng)所述閥130至打開位置。作為替代，在其它例子中，控制器裝置102可以被配置成用于轉(zhuǎn)換和/或發(fā)送一個(gè)或多個(gè)電氣信號(hào)至電氣促動(dòng)器以移動(dòng)閥至打開位置。例如，如果所述控制系統(tǒng)122的過程控制例程確定閥130允許過程流體的更大的流量和/或流速，提供到與閥相關(guān)聯(lián)的控制器的控制信號(hào)的幅度可從4mA增加至8mA，假設(shè)使用控制信號(hào)的目前類型。然而，在操作中，過程控制系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)能偏離無錯(cuò)誤情況(例如，正常操作情況)。偏離無錯(cuò)誤情況可影響流動(dòng)控制組件的功能和/或可影響控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的能力。因此，例如，當(dāng)錯(cuò)誤情況出現(xiàn)時(shí)，閥130(例如，流動(dòng)控制元件相對(duì)于孔口的位置)可保持在其最后當(dāng)前位置(假設(shè)至流動(dòng)控制組件的控制流體處于非失敗情況)。例如，當(dāng)控制系統(tǒng)122和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108、112和/或116之間的通信中斷或延遲時(shí)，偏離無錯(cuò)誤情況可能出現(xiàn)。例如，控制系統(tǒng)122的電力可能失敗或控制信號(hào)(例如，由點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信路徑提供的)可能被阻斷或惡化并且由此可能不能夠與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108、112和/或116有效地通信，從而降低過程控制系統(tǒng)100的準(zhǔn)確性和可靠性。在一些例子中，控制器裝置102的周圍環(huán)境溫度可能上升至高于建議操作溫度的溫度。在一些例子中，控制器裝置102和/或位置傳感器134的校準(zhǔn)范圍或值可能偏離預(yù)先設(shè)定的校準(zhǔn)范圍或值。如將在下面較詳細(xì)描述的，控制器裝置102包括預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況或指令，其使控制器裝置102能夠在一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)偏離無錯(cuò)誤情況時(shí)控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112 (例如，所述閥130)。例如，控制器裝置102可以包括預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令(例如，命令)，其使控制器裝置102能夠在控制系統(tǒng)122和控制器裝置102間的通信中斷的情況下基于所述預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令而將閥130的流動(dòng)控制元件140移動(dòng)至預(yù)定義位置。在一些例子中，當(dāng)錯(cuò)誤狀態(tài)情況被檢測(cè)出，控制器裝置102可以覆寫由控制系統(tǒng)122提供的控制信號(hào)并且替代地基于預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令來操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112直至錯(cuò)誤情況被解決。附加地或作為替代，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的操作動(dòng)作可取決于過程系統(tǒng)100的另一現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(諸如圖1的第二現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備116)的位置。更具體地，在此描述的示例性控制器裝置102可被配置為接收來自所述第二現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備116的控制器裝置120的狀態(tài)信號(hào)，第二現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備116的操作先于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的操作。在這種情況下，只有當(dāng)?shù)诙F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備116處于適當(dāng)位置時(shí)，控制器裝置102才操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112。在一些例子中，如果第二現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備116未處于適當(dāng)位置，控制器裝置102可覆寫接收到的來自控制系統(tǒng)122的命令信號(hào)(例如，協(xié)調(diào)信號(hào))。例如，參照?qǐng)D1所述例子，當(dāng)在所述罐110內(nèi)流體水平處于期望的水平時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108可以廣播信號(hào)至控制系統(tǒng)122和/或控制器裝置102和120?？刂葡到y(tǒng)122的過程控制例程可以確定將閥130和118以協(xié)調(diào)方式移動(dòng)至關(guān)閉位置，并且控制系統(tǒng)122基于該確定來配置協(xié)調(diào)控制信號(hào)，并且將該信號(hào)傳遞至控制器裝置102和120以將閥130和118的中每一個(gè)移動(dòng)至它們的關(guān)閉位置。然而，如果所述控制器裝置120廣播了代表閥118位于除關(guān)閉位置以處的位置的信號(hào)，則預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可以促使控制器裝置102延遲移動(dòng)閥130至關(guān)閉位置。以這方式，如果控制器裝置102接收來自控制器裝置120的、指示閥118的位置未處于關(guān)閉位置的信號(hào)，則不論由控制系統(tǒng)122傳遞的控制信號(hào)是什么，控制器裝置102可不移動(dòng)閥130至關(guān)閉位置，因?yàn)槿绻@樣做可能造成罐110內(nèi)的流體水平升聞。在其它例子中，當(dāng)錯(cuò)誤情況出現(xiàn)時(shí)，控制器裝置102可被配置成促使閥130移動(dòng)至特定的沖程位置或中間位置。例如，該特定沖程位置可能在0%沖程和100%沖程之間。例如，控制器裝置102可以促使閥130移動(dòng)至10%的沖程位置(例如，10%打開)。在其它例子中，當(dāng)錯(cuò)誤情況被檢測(cè)出時(shí)，控制器裝置102可配置成閥130移動(dòng)至第一位置并持續(xù)第一時(shí)間段或時(shí)間量以及移動(dòng)至第二位置并持續(xù)第二時(shí)間段或時(shí)間量。例如，控制器裝置102可在錯(cuò)誤情況被檢測(cè)出或出現(xiàn)后促使閥130移動(dòng)至85%打開位置并持續(xù)第一小時(shí)，并且可隨后在自該錯(cuò)誤情況被檢測(cè)出或出現(xiàn)的第一小時(shí)后促使閥130移動(dòng)至15%打開位置。在其它例子中，當(dāng)錯(cuò)誤情況被檢測(cè)出，錯(cuò)誤狀態(tài)指令可命令控制器裝置102在自檢測(cè)出該錯(cuò)誤情況起的預(yù)先設(shè)定時(shí)間段(例如，自檢測(cè)出錯(cuò)誤情況起的一小時(shí))過去后延遲操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 112。雖然圖1的例子示出現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112為閥130，在此描述的預(yù)定義的失敗狀態(tài)設(shè)定的示例性裝置和方法可用于其它設(shè)備，包括但不局限于末控元件、流動(dòng)控制設(shè)備泵、通風(fēng)孔、散熱孔或其它設(shè)備。附加地或作為替代，雖然圖1的示例性促動(dòng)器132為雙作用隔膜或活塞促動(dòng)器，但是作為替代也可使用諸如例如旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器、單作用彈簧復(fù)位隔膜或活塞促動(dòng)器、電氣促動(dòng)器、液壓促動(dòng)器等的任何其它類型促動(dòng)器。圖2為圖1的示例性控制器裝置102的框圖。在示出的例子中，控制器裝置102是無線電-氣動(dòng)閥位置控制器102，其被裝配或作為替代被設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(諸如，例如，圖1的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112)附近。在此描述的示例性閥位置控制器102可操作地耦接至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112以提供現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的無線閥位置監(jiān)控和氣動(dòng)控制。然而，在其它例子中，控制器裝置102可以是位置發(fā)送機(jī)、收發(fā)器、變送器和/或其它控制器以用于控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，諸如，例如，末控元件、電氣促動(dòng)器、液壓促動(dòng)器、泵、通風(fēng)孔、散熱孔等。參照?qǐng)D1和圖2，控制器裝置102包括容納處理器204的殼體202、通信接口 206、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊和/或流體設(shè)備控制模塊208、位置接口 210、錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212、預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214、存儲(chǔ)器216、輸入接口 218和電源220。電源220可以接收交流電、直流電或也可以是回路供電。附加地或作為替代，電源220可以包括自備電源模塊(例如，電池組)。因此，所述控制器裝置102可以是自備電源的控制器。為與控制系統(tǒng)或另一現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(諸如圖1的控制系統(tǒng)122和/或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108和116)通信(例如，發(fā)出/接收信息)，示例性控制器裝置102包括通信接口 206。例如，在此描述的示例性控制器裝置102可以將信息(例如，從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的位置傳感器134接收的位置信息)傳達(dá)至控制系統(tǒng)(例如，圖1的控制系統(tǒng)122)以用于處理。控制系統(tǒng)122然后可以處理該位置信息(例如，確定是否應(yīng)該打開/關(guān)閉閥)和通過通信接口 206返回恰當(dāng)?shù)拿钪撂幚砥?04。通信接口 206通過路徑或鏈接222向處理器204提供指令。因此，示例性控制器裝置102有能力通過通信接口 206收集和中繼信息并且從控制系統(tǒng)122或其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108和116接收信息和/或命令，以便直接地控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112。處理器204處理從通信接口 206接收的控制信號(hào)并且通過路徑或鏈接224將該信號(hào)傳遞至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊208，其控制由控制流體226 (例如，氣動(dòng)控制流體)供給至促動(dòng)器132的室的氣動(dòng)壓力。例如，處理器204和/或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊208可以轉(zhuǎn)換(例如，通過Ι/P轉(zhuǎn)換器)由通信接口 206接收的電子命令或信號(hào)(例如，電壓、電流等)以生成氣動(dòng)信號(hào)(例如，比例壓力信號(hào))，該信號(hào)可以用于根據(jù)通信接口 206所接收的命令(例如，控制系統(tǒng)122發(fā)出的指令)來控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112?；谔幚砥?04提供的壓力控制值，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊208確定是否增加或減少有待通過流體通道144a和144b提供至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的氣動(dòng)壓力。例如，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊208可以包括閥或流動(dòng)控制裝置以控制流向所述通道144a和144b的控制流體226的量。在一些例子中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊208可包括氣動(dòng)放大器用以放大供給流體信號(hào)。在其它例子中，如上所述，控制器裝置102可配置成控制電氣促動(dòng)器或其它末控元件。在這些例子中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊208可將電子信號(hào)或其它指令或命令提供至泵設(shè)備來操作泵，提供至電氣促動(dòng)器以移動(dòng)耦接至電氣促動(dòng)器的閥，和/或提供至任何其它末控元件和/或流動(dòng)控制設(shè)備。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112(例如，所述促動(dòng)器132)操作時(shí)，位置接口 210監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的位置。例如，位置接口 210接收來自位置傳感器134的反饋信號(hào)228，該信號(hào)對(duì)應(yīng)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112 (例如，圖1的流動(dòng)控制元件140)的位置并基于通過現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊208提供至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的促動(dòng)器132的壓力差。位置接口 210通過鏈接或路徑230將該位置信息傳遞至處理器204。依次，處理器204處理該位置信息以及通信接口 206將該位置信息廣播或傳遞至通信網(wǎng)絡(luò)(例如，圖1的通信網(wǎng)絡(luò)106)。因此，當(dāng)圖1的過程控制系統(tǒng)100處于非失敗狀態(tài)或無錯(cuò)誤情況，處理器204處理由通信接口 206接收的指令以控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112和/或通過通信接口 206傳遞現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的狀態(tài)信息。為了檢測(cè)錯(cuò)誤情況是否出現(xiàn)，示例性控制器裝置102使用錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112、控制器裝置102的預(yù)定義的過程參數(shù)和/或圖1的過程控制系統(tǒng)100的其它參數(shù)或情況偏離無錯(cuò)誤情況時(shí)，錯(cuò)誤情況被檢測(cè)出。例如，當(dāng)錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212檢測(cè)到錯(cuò)誤情況已經(jīng)出現(xiàn)，錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212通過路徑或鏈接232將該檢測(cè)出的錯(cuò)誤情況傳遞至處理器204。在這些例子中，處理器204可不接收或處理由通信接口 206提供的指令。處理器204處理和/或接收由替代的信源提供的指令來控制或操作所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112，而不是接收或處理從通信接口 206接收的指令。在示出的例子中，替代的信源由預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214提供。例如，當(dāng)錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212檢測(cè)出錯(cuò)誤情況時(shí)，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214通過鏈接234提供控制指令至處理器204。附加地或作為替代，在一些例子中，處理器204可接收或處理來自通信接口 206的部分指令和來自預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214的部分指令來控制或操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112。在一些例子中，處理器204可接收基于被檢測(cè)出的第一錯(cuò)誤情況的第一預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令或命令和基于被檢測(cè)出的第二錯(cuò)誤情況的第二預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令或命令。對(duì)應(yīng)于錯(cuò)誤情況的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令或命令可由用戶編程或配置。例如，用戶可定義過程參數(shù)值或界限以及錯(cuò)誤情況檢測(cè)器在過程參數(shù)值或界限超出或偏離所分配、選擇和/或配置的無錯(cuò)誤情況時(shí)檢測(cè)錯(cuò)誤情況是否出現(xiàn)。[0051]如圖2示出，示例性錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212包括通信檢測(cè)器236、溫度檢測(cè)器238、位置檢測(cè)器240、校準(zhǔn)檢測(cè)器242和從屬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢測(cè)器244。通信檢測(cè)器236檢測(cè)與通信網(wǎng)絡(luò)106、控制系統(tǒng)122和/或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108和/或116的通信錯(cuò)誤。例如，如果通信檢測(cè)器236檢測(cè)出通信接口 206和處理器204之間的鏈接或路徑222上的通信中斷，則通信檢測(cè)器236向處理器204發(fā)出信號(hào)以接收來自預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214a的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令。依次，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214提供與通信錯(cuò)誤檢測(cè)對(duì)應(yīng)的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令或命令。例如，當(dāng)錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212檢測(cè)出通信錯(cuò)誤時(shí)，該預(yù)定義情況或指令可命令處理器204操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112至例如打開位置、關(guān)閉位置、節(jié)流位置或任何在打開和關(guān)閉位置間的其它位置。在一些例子中，另一預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可指示處理器204將操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112延遲第一時(shí)間段(例如，在錯(cuò)誤情況檢測(cè)后I小時(shí)后開始操作)。在一些例子中，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可促使處理器204來控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112至一個(gè)位置(例如，打開位置)以允許在一個(gè)特定的時(shí)間量內(nèi)對(duì)罐110進(jìn)行排出而不監(jiān)控罐110中的實(shí)際流體水平。溫度檢測(cè)器238檢測(cè)控制器裝置102的周圍環(huán)境溫度。例如，溫度檢測(cè)器238可以接收來自控制器裝置102和/或過程控制系統(tǒng)100的溫度傳感器的測(cè)量溫度值。溫度檢測(cè)器238例如通過比較器比較溫度傳感器所提供的測(cè)量溫度值和例如存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器216中的溫度閾值。如上所述，溫度閾值可以是預(yù)定義的或是用戶通過輸入接口 218可選擇的。當(dāng)測(cè)量溫度值大于溫度閾值時(shí)，溫度檢測(cè)器238發(fā)出信號(hào)至處理器204。依次，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214向處理器204提供與溫度高于閾值檢測(cè)相關(guān)聯(lián)的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令或命令。例如，預(yù)定義錯(cuò)誤指令可命令處理器204斷電。在一些例子中，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可在斷電之前促使處理器204將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備移動(dòng)至打開位置或關(guān)閉位置。位置檢測(cè)器240確定由通信接口 206和/或預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214提供至處理器204的位置命令信號(hào)是否與由位置傳感器134提供至位置接口 210的測(cè)量位置值(例如，位置信號(hào)228)相關(guān)。例如，位置檢測(cè)器240例如可以通過比較器比較位置命令信號(hào)和測(cè)量的位置值來確定現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112是否處于適當(dāng)位置。如果位置檢測(cè)器240確定所述測(cè)量的位置值不與位置命令信號(hào)相關(guān)，則預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214向處理器204提供與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112處于非適當(dāng)位置的檢測(cè)相關(guān)聯(lián)的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令或命令。例如，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214可通過通信接口 206發(fā)出或廣播警報(bào)或維護(hù)信號(hào)至通信網(wǎng)絡(luò)106。附加地或作為替代，示例性預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可以促使處理器204發(fā)起維護(hù)例程以定期地或快速地輪轉(zhuǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112來確定非適當(dāng)位置是否歸因于被卡的閥。校準(zhǔn)檢測(cè)器242可用來確定在控制器裝置102和位置傳感器134間的校準(zhǔn)是否偏離預(yù)先設(shè)定校準(zhǔn)范圍或值。如果校準(zhǔn)檢測(cè)器242檢測(cè)出偏離預(yù)先設(shè)定校準(zhǔn)范圍或值，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214向處理器204提供與偏離預(yù)先設(shè)定校準(zhǔn)設(shè)定或范圍的檢測(cè)相關(guān)聯(lián)的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令或命令。例如，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214可以促使處理器204發(fā)起自動(dòng)校準(zhǔn)例程行程和/或發(fā)起維護(hù)警報(bào)。從屬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢測(cè)器244檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的操作是否取決于過程控制系統(tǒng)100中的另一現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(例如，圖1的第二現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備116)的操作或動(dòng)作。例如，在一些例子中，第二現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備116的操作可能需要先于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的操作和/或需要與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的操作相協(xié)調(diào)。如果從屬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢測(cè)器244確定現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的操作取決于在前(或者同時(shí))出現(xiàn)的第二現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備116的操作，則錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212向處理器204和/或預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214發(fā)出信號(hào)。依次，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214向處理器204提供與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的操作取決于第二現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備116的操作的檢測(cè)相關(guān)聯(lián)的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令或命令。例如，在維護(hù)過程中，控制系統(tǒng)122可以向控制器裝置102和120廣播或傳遞信號(hào)來移動(dòng)各自的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112和116至關(guān)閉位置(例如，同時(shí)地)。然而，如果第二現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備116的控制器裝置120廣播指示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備116不在關(guān)閉位置的信號(hào)，則示例性從屬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢測(cè)器244發(fā)送信號(hào)至處理器204以及從屬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢測(cè)器244確定錯(cuò)誤情況出現(xiàn)。依次，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可指示處理器204延遲、忽略或覆寫控制系統(tǒng)122的命令信號(hào)直至從屬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢測(cè)器244確定第二現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備116處于適當(dāng)位置。如上所述，在示出的例子中，錯(cuò)誤情況和/或預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令或命令可以是用戶可配置或可編程的。一些示例性預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令或命令可以促使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(諸如，例如，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112)移動(dòng)至完全打開位置、完全關(guān)閉位置、節(jié)流位置、和/或在完全打開位置和完全關(guān)閉位置間的任何其它位置，諸如，例如，10%打開位置，80%打開位置等。在一些例子中，所述預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可以指示處理器204在一個(gè)時(shí)間段(例如，15分鐘，5小時(shí)等)期間更改或移動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的輸出或位置(例如，從關(guān)閉位置到打開位置)，并且然后回到之前的輸出狀態(tài)或位置(例如，關(guān)閉位置)。在其它例子中，當(dāng)錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212檢測(cè)出錯(cuò)誤情況時(shí)，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可以指示處理器204維持現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112處于最后當(dāng)前位置(例如，失敗-最后位置)。在這些例子中，可提供這樣失敗-最后位置而無需氣動(dòng)輸出。例如，處理器204可以指示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊208將控制流體維持在促動(dòng)器132的室內(nèi)，從而現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊208并不通過排出裝置246排出促動(dòng)器132內(nèi)的控制流體。在一些例子中，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可以命令所述處理器204移動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112至任何預(yù)先選擇位置(例如，失敗-設(shè)定位置)而需要或無需氣動(dòng)輸出或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊208的使用和/或控制流體226。例如，對(duì)于無氣動(dòng)輸出地定位現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112，處理器204可以指示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊208通過排出裝置246從促動(dòng)器132的至少一個(gè)室排出壓力，以便移動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112至失敗-設(shè)定位置。例如，如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括單作用、受載彈簧促動(dòng)器，將控制流體從促動(dòng)器的控制室排出會(huì)促使彈簧移動(dòng)閥的流動(dòng)控制元件至完全打開位置或完全關(guān)閉位置而無需使用所述控制流體226。附加地或作為替代，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可以指示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112在錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212檢測(cè)到錯(cuò)誤情況后移動(dòng)至第一位置并持續(xù)第一時(shí)間段，并且如果錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212檢測(cè)出錯(cuò)誤情況未被解決，則當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間段結(jié)束時(shí)可以指示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112移動(dòng)至第二位置并持續(xù)第一時(shí)間段后的第二時(shí)間段。錯(cuò)誤情況和/或預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可以是通過輸入接口 218可編程的。輸入接口 218可包括具有輸入模塊(例如，小鍵盤、按鈕等)的顯示器(例如，LCD顯示器、觸屏顯示器等)以接收輸入信息，例如，來自用戶或操作員。附加地，輸入接口 218可以包括覆寫選項(xiàng)(例如，按鈕)，以使得用戶或操作員可以覆寫由通信接口 206和/或預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214提供的命令或指令。在這些例子中，處理器204可以通過輸入接口 218接收指令或命令。示出的例子的控制器裝置102還包括存儲(chǔ)器216，用于存儲(chǔ)預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)命令或指令。例如，當(dāng)錯(cuò)誤情況被錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212檢測(cè)出時(shí)，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214可能從存儲(chǔ)器216獲取一個(gè)或多個(gè)預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令，其與檢測(cè)出的錯(cuò)誤情況相關(guān)。附加地或作為替代，控制器裝置102可包括維護(hù)和/或診斷例程。維護(hù)/診斷發(fā)起器250發(fā)起例程，其包括例如發(fā)起警告或警報(bào)、提示。在一些例子中，當(dāng)維護(hù)/診斷發(fā)起器250檢測(cè)出現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112未按命令移動(dòng)、停留在某個(gè)位置相對(duì)長的時(shí)間段、維護(hù)時(shí)間表丟失或延遲等時(shí)，維護(hù)/診斷發(fā)起器250向處理器204發(fā)起通信(例如，指令或命令)。在一些例子中，為防止現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112由于不活動(dòng)而卡住，示例性維護(hù)/診斷發(fā)起器250可以定期地發(fā)起現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的操作(例如，指示輪轉(zhuǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112)。維護(hù)/診斷例程可被編程為在任何期望的日期、時(shí)間、事件發(fā)生(例如，事件再次發(fā)生)等時(shí)自動(dòng)發(fā)起。例如，自動(dòng)維護(hù)時(shí)間表可以通過用戶輸入接口 218而存儲(chǔ)于所述控制器裝置102。盡管在圖2中示出了實(shí)施圖1和2中的控制器裝置102的示例性方式，圖2中所示的一個(gè)或多個(gè)元件、過程和/或設(shè)備可以以任何其它方式被結(jié)合、分割、重新安排、忽略、消除和/或?qū)嵤８徊降?，示例性預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214、示例性錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212和/或更一般地說圖1和圖2中的示例性控制器裝置102可以由硬件、軟件、固件和/或任何硬件、軟件和/或固件的組合實(shí)施。因此，例如，任何示例性預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214、錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212和/或更一般地說圖1和圖2中示例性控制器裝置120可以由一個(gè)或多個(gè)電路、可編程的處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯設(shè)備(PLD)和/或現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯設(shè)設(shè)備(FPLD)等實(shí)施。附加于或者替代圖2中所示出的那些，示例性控制器裝置102可以包括一個(gè)或多個(gè)元件、處理器和/或設(shè)備，和/或可以包括多于一個(gè)的任何或所有示出的元件、處理器和設(shè)備。圖3-5是代表可以用于控制、操作和/或?qū)嵤﹫D1和圖2的示例性控制器裝置102的示例性方法的流程圖。盡管圖3-5示出了示例性方法300、400和500，然而圖3_5中所示的一個(gè)或多個(gè)操作可以以任何其他方式被結(jié)合、分割、重新安排、忽略、消除和/或?qū)嵤?。更進(jìn)一步地，附加于或者替代圖3-5中示出的那些，圖3-5中的示例性方法可以包括一個(gè)或多個(gè)操作，和/或可以包括多于一個(gè)的任何或所有示出的操作。更一步地，雖然示例性方法是參照?qǐng)D3-5中流程圖來描述的，但是用于檢測(cè)過程控制系統(tǒng)的錯(cuò)誤情況的許多其它方法可以被作為替代地使用。圖3是代表可以用于實(shí)施圖1、2中的示例性控制裝置102的示例性方法的流程圖。參照?qǐng)D3，控制器裝置102具有預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令，其對(duì)應(yīng)于檢測(cè)出的錯(cuò)誤情況(塊302)。例如，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令和/或?qū)?yīng)的錯(cuò)誤情況可以是可編程的。例如，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可被預(yù)先安裝(例如，在工廠內(nèi))在控制器裝置102內(nèi)和/或可以在將控制器裝置102安裝至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112(例如，在現(xiàn)場(chǎng)內(nèi))后被提供至控制器裝置102。在一些例子中，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令和/或?qū)?yīng)的錯(cuò)誤情況可以是用戶編程的指令或命令，其可以通過以上所描述的輸入接口 218被輸入至控制器裝置102。在操作中，控制器裝置102基于從控制系統(tǒng)(塊304)接收的命令信號(hào)來操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。例如，如果控制器裝置102未檢測(cè)到錯(cuò)誤情況的出現(xiàn)，處理器204基于由控制系統(tǒng)122通過通信接口 206提供的控制信號(hào)或指令來操作所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112。[0070]還有，在操作中，控制器裝置102和/或錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212檢測(cè)錯(cuò)誤情況是否出現(xiàn)(塊306)。例如，錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212監(jiān)控與存儲(chǔ)于控制器裝置102中的錯(cuò)誤情況有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)過程控制系統(tǒng)參數(shù)或設(shè)定。例如，錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212通過通信檢測(cè)器236監(jiān)控通信，通過溫度檢測(cè)器238監(jiān)控溫度，通過位置檢測(cè)器240監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備位置，通過校準(zhǔn)檢測(cè)器242監(jiān)控校準(zhǔn)，和/或通過從屬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢測(cè)器244監(jiān)控聯(lián)鎖過程或級(jí)聯(lián)過程。如果錯(cuò)誤情況由例如錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212檢測(cè)出，則控制器裝置102獲得或獲取對(duì)應(yīng)于被檢測(cè)出的錯(cuò)誤情況的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令(塊308)。例如，處理器204可以從預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214獲取或獲得預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令。控制器裝置102基于預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令而操作或控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112 (塊310)。例如，一旦檢測(cè)到由通信檢測(cè)器236提供的通信錯(cuò)誤情況，處理器204可以接收預(yù)先確定的錯(cuò)誤狀態(tài)指令以移動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112至關(guān)閉位置。處理器204可以命令現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊208提供控制流體至促動(dòng)器132的上部室，以便將流動(dòng)控制元件140向孔移動(dòng)以限制或阻止流體流動(dòng)通過閥130的通道。在其它例子中，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可以命令或操作末控元件，諸如，例如，電制動(dòng)閥、泵、通風(fēng)孔和/或任何適合的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或末控元件。在一些例子中，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可以是用于液壓制動(dòng)閥或末控元件的高壓信號(hào)。圖4是代表控制圖1和2中的示例性的控制器裝置102的示例性過程的流程圖。為了檢測(cè)錯(cuò)誤情況，示例性處理器204和/或錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212確定錯(cuò)誤情況和/或錯(cuò)誤狀態(tài)指令是否存儲(chǔ)于或配置于控制器裝置102內(nèi)(塊402)。例如，處理器204和/或錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212確定預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況是否存儲(chǔ)于控制器裝置102的存儲(chǔ)器216中。如果預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況未被提供或定義，則過程400結(jié)束。如果在塊402處理器204和/或錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212確定預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況被提供，則處理器204和/或錯(cuò)誤控制檢測(cè)器212監(jiān)控對(duì)應(yīng)于配置在控制器裝置102內(nèi)的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況的、圖1中的過程控制系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)情況和/或參數(shù)(塊404)。如上所述，可以配置的示例性系統(tǒng)情況和/或參數(shù)包括但不局限于網(wǎng)絡(luò)通信、溫度值、校準(zhǔn)設(shè)定、位置值、多種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的協(xié)調(diào)操作、和/或任何其它可被監(jiān)控的過程控制系統(tǒng)情況和/或參數(shù)。隨后，處理器204和/或錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212運(yùn)行或執(zhí)行錯(cuò)誤情況檢測(cè)過程來檢測(cè)錯(cuò)誤情況(塊406)。例如，處理器204和/或錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212可以基于在塊404接收的被監(jiān)控的系統(tǒng)情況和/或參數(shù)信息來檢測(cè)錯(cuò)誤情況。將結(jié)合圖5描述可用于實(shí)施塊406的示例性錯(cuò)誤情況檢測(cè)過程500。如果在塊406處理器204和/或錯(cuò)誤情況檢測(cè)器確定錯(cuò)誤情況沒有出現(xiàn)，則過程400返回到塊404 (塊408)。例如，如果在塊406錯(cuò)誤情況未被檢測(cè)到，則處理器204繼續(xù)基于通過通信接口 206接收的指令來控制或操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112。如果錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212檢測(cè)出錯(cuò)誤情況，則錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212提供指示錯(cuò)誤情況已經(jīng)出現(xiàn)的信號(hào)至處理器204 (塊408)。處理器204和/或錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212取得、獲得或接收對(duì)應(yīng)于被檢測(cè)出的錯(cuò)誤情況的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令(塊410)。例如，預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)情況模塊214可以從存儲(chǔ)器216獲取對(duì)應(yīng)于在塊406檢測(cè)到的特定錯(cuò)誤情況的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令，和/或可以向處理器204發(fā)送或提供預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令。處理器204隨后根據(jù)與在塊404上檢測(cè)出的錯(cuò)誤情況相關(guān)聯(lián)的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令來操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112 (塊412)。處理器204隨后確定被檢測(cè)出的錯(cuò)誤情況是否被解決(塊414)。如果在塊414被檢測(cè)出的錯(cuò)誤情況未被解決，則處理器204繼續(xù)根據(jù)在塊412上獲得的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令來操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112。如果被檢測(cè)出的錯(cuò)誤情況已解決，則控制器裝置102返回?zé)o錯(cuò)誤情況設(shè)定(塊416)。當(dāng)控制器裝置102返回?zé)o錯(cuò)誤情況時(shí)，處理器204通過由通信接口206接收的指令(例如，由控制系統(tǒng)122提供的指令)來控制所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112。圖5是代表可以實(shí)施圖4中的塊406的示例性錯(cuò)誤情況檢測(cè)過程的流程圖。為了確定錯(cuò)誤情況，錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212分析或處理在圖4中的塊404(塊502)獲取的、被監(jiān)控的系統(tǒng)情況和/或參數(shù)。例如，錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212可以針對(duì)在控制器裝置102中配置的預(yù)定義的錯(cuò)誤情況中的每一個(gè)來分析、測(cè)量和/或處理被監(jiān)控的系統(tǒng)情況和/或參數(shù)。錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212隨后確定被監(jiān)控的系統(tǒng)情況和/或參數(shù)是否偏離無錯(cuò)誤情況(塊504)。如果被監(jiān)控的系統(tǒng)情況或參數(shù)在塊504未偏離無錯(cuò)誤情況，則錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212確定錯(cuò)誤情況未被檢測(cè)出(塊506)。過程500隨后返回至圖4中的塊406。如果在塊504上被監(jiān)控的系統(tǒng)情況或參數(shù)偏離無錯(cuò)誤情況，則錯(cuò)誤情況檢測(cè)器212確定錯(cuò)誤情況被檢測(cè)出(塊508)。過程500隨后返回圖4中的塊406。圖6是用于實(shí)施在此描述的示例性方法和裝置的示例性處理器系統(tǒng)的框圖。圖6中的處理器系統(tǒng)610包括耦接至互連總線614的處理器612。處理器612可以是任何合適的處理器、處理單元、或微處理器(例如，來自奔騰 家族、安騰 家族或XScale 家族的一個(gè)或多個(gè)英特爾⑧微處理器、德州儀器 嵌入式處理器、和/或來自其它家族的其它處理器)。系統(tǒng)610可以是多處理器系統(tǒng)并且因此可以包括一個(gè)或多個(gè)額外的處理器，其與過程器612相同或相似并且通信地耦接至互連總線614。圖6中的處理器612耦接至芯片集618，其包括存儲(chǔ)器控制器620和輸入/輸出(I/o)控制器622。芯片集提供I/O和存儲(chǔ)器管理功能以及可由耦接至芯片集618的一個(gè)或多個(gè)處理器存取或使用的多個(gè)通用目的和/或?qū)Ｓ媚康募拇嫫鳌⒂?jì)時(shí)器等。存儲(chǔ)器控制器620執(zhí)行這樣的功能，其使處理器612能夠存取系統(tǒng)存儲(chǔ)器624和大容量存儲(chǔ)器625和/或數(shù)字通用光盤(DVD) 640。一般來說，系統(tǒng)存儲(chǔ)器624可包括任何期望類型的易失和/或非易失存儲(chǔ)器(NVM)，諸如，例如，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、快閃式存儲(chǔ)器(FRAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)等。大容量存儲(chǔ)器625可以包括任何期望類型的大容量存儲(chǔ)器設(shè)備，包括硬盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶存儲(chǔ)器等。圖4和5中的機(jī)器可讀指令可以存儲(chǔ)于系統(tǒng)存儲(chǔ)器624、大容量存儲(chǔ)器625，和/或DVD 640內(nèi)。I/O控制器622執(zhí)行這樣的功能，即使處理器612能夠通過I/O總線632與外圍輸入/輸出(I/o)設(shè)備626和628和網(wǎng)絡(luò)接口 630通信。I/O設(shè)備626和628可以是任何期望類型的I/O設(shè)備，諸如，例如，鍵盤、按鈕、視屏或其它本地用戶接口顯示器或監(jiān)控器、鼠標(biāo)等。網(wǎng)絡(luò)接口 630可以是例如以太網(wǎng)設(shè)備、異步傳輸模式(ATM)設(shè)備、802.11設(shè)備、DSL調(diào)制解調(diào)器、電纜調(diào)制解調(diào)器、蜂窩式調(diào)制解調(diào)器、HART通信過程控制系統(tǒng)、與Foundation現(xiàn)場(chǎng)總線和過程現(xiàn)場(chǎng)總線(Profibus)等相似的任何現(xiàn)場(chǎng)總線通信系統(tǒng)，其能夠使處理器系統(tǒng)610能夠與另一處理器系統(tǒng)通信。圖6的示例性網(wǎng)絡(luò)接口 630還通信地耦接至網(wǎng)絡(luò)634，諸如內(nèi)部網(wǎng)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、因特網(wǎng)等。盡管圖6中存儲(chǔ)器控制器620和I/O控制器622被描述為芯片集618內(nèi)的分離的功能塊，但是由這些塊執(zhí)行的功能可以被集成于一個(gè)單一的半導(dǎo)體電路或可以使用二個(gè)或更多的分離的集成電路來實(shí)施。圖7是代表用于安裝圖1中的控制器裝置102的示例性方法的流程圖。為安裝控制器裝置102，控制器裝置被裝配至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(例如，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112的促動(dòng)器132)和/或可以通過裝配或裝托架耦接至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備附近(塊702)?？刂破餮b置102隨后操作地耦接至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備112 (塊704)。例如，通道144a和144b被耦接至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制模塊208和促動(dòng)器132。附加地，控制器裝置102被操作地耦接至和/或被配置為通過通信網(wǎng)絡(luò)106與控制系統(tǒng)122和/或其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(例如，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備108和118)通信(塊706)。在一些例子中，控制器裝置可以提示進(jìn)行預(yù)定義錯(cuò)誤情況的選擇(塊708)。例如，可以從通過輸入接口而呈現(xiàn)給用戶或技術(shù)人員的下拉菜單中選擇預(yù)定義錯(cuò)誤情況，和/或例如通過電腦在控制器裝置102內(nèi)對(duì)預(yù)定義錯(cuò)誤情況進(jìn)行編程。預(yù)定義錯(cuò)誤情況隨后被提供或配置(塊710)。在一些例子中，預(yù)定義錯(cuò)誤情況可以是工廠安裝的和/或在現(xiàn)場(chǎng)配置的。一旦錯(cuò)誤情況被提供或被配置，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)被選擇或被定義的預(yù)先確定的錯(cuò)誤情況的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令將被提供或被配置(塊712)。如上所述，這些預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)指令可以是可編程的、用戶定義的和/或根據(jù)用戶要求定制的。盡管在此描述了某些示例性裝置，但本實(shí)用新型的覆蓋范圍并不局限于此。恰恰相反，本實(shí)用新型覆蓋或者在字面上或者在等同原則下落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有裝置。
權(quán)利要求1.一種具有預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，包括: 控制過程流體的流體流動(dòng)的控制設(shè)備；以及 裝配至所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的控制器，所述控制器操作地耦接到所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，并被配置為接收來自遠(yuǎn)離所述控制器設(shè)置的系統(tǒng)的命令，以控制所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的位置，所述控制器具有本地控制系統(tǒng)，當(dāng)錯(cuò)誤情況被檢測(cè)到時(shí)，基于存儲(chǔ)于所述本地控制系統(tǒng)中的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定，命令所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，其中所述錯(cuò)誤情況包括:所述控制器和所述本地控制系統(tǒng)間的網(wǎng)絡(luò)通信中斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，其中所述錯(cuò)誤情況包括:檢測(cè)到所述控制器的周圍環(huán)境溫度高于閾值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，其中所述錯(cuò)誤情況包括:由所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的位置傳感器提供的流體控制設(shè)備的測(cè)量的位置值與所述控制系統(tǒng)或所述控制器提供的命令位置值不相對(duì)應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，還包括用戶接口以使用戶能夠選擇或配置所述預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，其中所述用戶接口包括用于呈現(xiàn)請(qǐng)求所述預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定的提示的顯示器和用于接收所述預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定的輸入設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，其中所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備包括流體控制閥，以及其中所述預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定包括至少一個(gè)閥節(jié)流位置。
專利摘要描述了具有預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，其包括控制過程流體的流體流動(dòng)的控制設(shè)備；以及裝配至所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的控制器，所述控制器操作地耦接到所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，并被配置為接收來自遠(yuǎn)離所述控制器設(shè)置的系統(tǒng)的命令，以控制所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的位置，所述控制器具有本地控制系統(tǒng)，當(dāng)錯(cuò)誤情況被檢測(cè)到時(shí)，基于存儲(chǔ)于所述本地控制系統(tǒng)中的預(yù)定義的錯(cuò)誤狀態(tài)設(shè)定，命令所述現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備。
文檔編號(hào)F16K31/00GK202995305SQ20122053091
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者K·K·詹森 申請(qǐng)人:費(fèi)希爾控制國際公司