Способ и устройство для подтверждения периферийного устройства в системе управления

Способ и устройство для подтверждения периферийного устройства в системе управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится, в целом, к системам управления и, более конкретно, к способу и устройству для подтверждения работоспособности и возможности использования периферийного устройства в системе управления.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Системы управления, которые содержат системы управления процессом и приборные системы безопасности (SIS), как правило, содержат один или больше регуляторов для управления процессом или системой обеспечения безопасности. Регуляторы в данных системах часто используют периферийные устройства для выполнения разнообразных функций в среде управления. Например, в системе регулирования уровня жидкости периферийные устройства могут использоваться для контроля и/или регулирования количества жидкости в накопительной емкости. Когда уровень жидкости достигает заранее заданного уровня (высокого или низкого), система управления может реагировать путем использования одного из периферийных устройств, таких как клапан, для регулирования потока жидкости, поступающей в накопительную емкость или выходящей из него.

[0003] Соответствующее обслуживание системы управления процессом или SIS технологической установки может включать контроль действия периферийных устройств, испытания периферийных устройств и ремонт или замену периферийных устройств. Важным вопросом управления персоналом, координирующим систему управления, является знание того, являются ли периферийные устройства доступными для использования и работоспособными. В системе регулирования уровня, реализующей приложение обнаружения высокого уровня, периферийное устройство обычно считается действующим в «сухом» состоянии или условиях, поскольку периферийное устройство не выключается или не приводится в действие, пока уровень жидкости не возрастет до достижения планируемой отметки или предела высокого уровня. Периферийное устройство может, таким образом, оказываться бездействующим или неизменным в течение промежутка времени, когда уровень жидкости остается ниже планируемого высокого уровня. Если закрепленная подвижно часть периферийного устройства является неизменной или бездействующей в течение длительного периода времени, существует опасение, что периферийное устройство не будет функционировать или может иным способом удерживаться от надлежащего действия, когда жидкость достигает планируемого высокого уровня. Поэтому управляющий персонал может предпочесть периодически подтверждать, что периферийное устройство обнаружения уровня является работоспособным и доступным для использования.

[0004] Обычно используемые методы подтверждения работоспособности и/или возможности использования периферийного устройства обнаружения уровня, как правило, требуют, чтобы управляющий персонал посещал место расположения системы управления для копирования возрастания или падения уровня жидкости или имитации обнаружения уровня с помощью периферийного устройства. Один известный метод подтверждения включает изменение уровня жидкости для включения или выключения периферийного устройства обнаружения уровня и подтверждения того, что периферийное устройство работоспособно. Однако изменение уровня жидкости может потребовать длительного времени для подъема или опускания жидкости до заданного уровня, чтобы периферийное устройство могло быть выключено. Другой известный способ подтверждения требует, чтобы управляющий персонал вручную управлял периферийным устройством для имитации выключения периферийного устройства. Однако в некоторых регуляторах уровня, таких как электронные устройства, которые не являются механическими по характеру, управление вручную периферийным устройством может оказаться невозможным.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

[0005] В настоящем документе описаны примеры систем и способов для подтверждения возможности использования и/или работоспособности периферийного устройства в станции управления. В соответствии с первым аспектом варианта осуществления системы управления для регулирования процесса система управления содержит периферийное устройство, связанное с процессом и расположенное таким образом, чтобы управлять условиями процесса. Датчик связан с процессом и расположен таким образом, чтобы контролировать процесс на предмет возникновения триггера события, связанного с условиями процесса. Регулятор содержит процессор для управления периферийным устройством, и регулятор функционально связан с периферийным устройством. Запоминающее устройство связано с регулятором, и диагностический модуль сохраняется в запоминающем устройстве и связан с процессором. Диагностический модуль может быть выполнен в процессоре для перемещения периферийного устройства и имитации возникновения триггера события.

[0006] В соответствии со вторым аспектом варианта осуществления система управления, имеющая накопительную емкость для одной или больше жидкостей, содержит поплавок, реагирующий на жидкость в накопительной емкости. Приводной механизм функционально связан с поплавком, а процессор связан с приводным механизмом и способен перемещать поплавок. Датчик содержит вход и выход, причем вход датчика функционально связан с поплавком для приема входного сигнала, представляющего характеристику поплавка или рабочей среды, а выход датчика функционально связан с регулятором для создания выходного сигнала, связанного с входным сигналом. Устройство вывода и запоминающее устройство связаны с процессором. В запоминающем устройстве сохраняется приводящий в действие модуль, который, будучи выполняемым в процессоре, включает приводной механизм, а в запоминающем устройстве сохраняется демонстрирующий модуль, который, будучи выполняемым в процессоре, демонстрирует выходной сигнал датчика на устройстве вывода.

[0007] В соответствии с третьим аспектом варианта осуществления система регулирования уровня содержит подвижный узел, содержащий стержень, имеющий ближний конец и дальний конец. Поплавок прикреплен к дальнему концу стержня, а приводной механизм функционально связан с подвижным узлом. Процессор связан с приводным механизмом и способен перемещать поплавок с помощью подвижного узла. Датчик содержит вход и выход, причем вход датчика функционально связан с подвижным узлом для приема входного сигнала, представляющего одну или больше характеристик поплавка или рабочей среды, а выход датчика функционально связан с процессором для создания выходного сигнала, связанного с входным сигналом. Устройство вывода и запоминающее устройство связаны с процессором. В запоминающем устройстве сохраняется приводящий в действие модуль, который, будучи выполняемым в процессоре, включает приводной механизм, а в запоминающем устройстве сохраняется демонстрирующий модуль, который, будучи выполняемым в процессоре, демонстрирует выходной сигнал датчика на устройстве вывода.

[0008] В соответствии с четвертым аспектом варианта осуществления способ предназначен для подтверждения системы регулирования уровня, снабженной регулятором, связанным с приводным механизмом и подвижным узлом, поплавком, связанным с подвижным узлом, и датчиком для измерения физической величины, представляющей характеристику поплавка или рабочей среды поплавка, который присоединен между подвижным узлом и регулятором. Способ включает в себя приведение в действие приводного механизма для перемещения подвижного узла и приема входного сигнала, представляющего характеристику поплавка или рабочей среды поплавка. Способ включает в себя прием выходного сигнала от датчика, связанного с подвижным узлом, и демонстрацию состояния поплавка.

[0009] В дальнейшем, в соответствии с одним или больше из вышеуказанных первого, второго третьего или четвертого аспектов, система и/или способ управления может дополнительно включать в себя один или больше следующих предпочтительных видов.

[0010] В одном предпочтительном виде выходной сигнал датчика включает в себя дискретную величину, представляющую характеристику поплавка или рабочей среды. Дискретная величина может указывать первое состояние, соответствующее поплавку, установленному ниже заранее заданного уровня, или второе состояние, соответствующее поплавку, установленному на заранее заданном уровне или выше него.

[0011] В другом предпочтительном виде выходной сигнал датчика включает в себя значение (параметра) в непрерывном режиме работы, представляющее характеристику поплавка или рабочей среды.

[0012] В другом предпочтительном виде анализирующий модуль и по меньшей мере один предшествующий выходной сигнал датчика сохраняются в запоминающем устройстве. Анализирующий модуль, который, будучи выполняемым в процессоре, сравнивает выходной сигнал датчика по меньшей мере с одним предшествующим выходным сигналом датчика.

[0013] В другом предпочтительном виде датчик содержит вход и выход, причем вход датчика функционально связан с периферийным устройством для приема входного сигнала, представляющего характеристику периферийного устройства или рабочей среды, а выход датчика функционально связан с регулятором для создания выходного сигнала, связанного с входным сигналом.

[0014] В другом предпочтительном виде система управления содержит подвижный узел, содержащий стержень, поплавок, прикрепленный к дальнему концу стержня, и приводной механизм, связанный с процессором, который способен перемещать поплавок с помощью подвижного узла.

[0015] В другом предпочтительном виде система управления содержит приводящий в действие модуль, сохраненный в запоминающем устройстве, который, будучи выполняемым в процессоре, приводит в действие приводной механизм.

[0016] В другом предпочтительном виде система управления содержит устройство вывода, связанное с регулятором и/или процессором, и сохраненный в запоминающем устройстве демонстрирующий модуль, который будучи выполняемым в процессоре, демонстрирует выходной сигнал на устройстве вывода.

[0017] В еще одном предпочтительном виде характеристика поплавка или рабочей среды включает в себя по меньшей мере, один из следующих параметров: положение уровня поплавка, вес поплавка, массу поплавка, плотность жидкости, выталкивающую силу жидкости и вязкость жидкости.

[0018] В еще одном предпочтительном виде выходной сигнал датчика демонстрируется визуальными и/или звуковыми средствами на устройстве вывода.

[0019] В еще одном предпочтительном виде приводной механизм содержит соленоид.

[0020] В еще одном предпочтительном виде датчик содержит переключатель и/или датчик на эффекте Холла.

[0021] В еще одном предпочтительном виде к ближнему концу стержня прикреплена пружина установки нуля.

[0022] В предпочтительном виде способа демонстрация состояния поплавка включает в себя демонстрацию состояния поплавка визуальными и/или звуковыми средствами.

[0023] В еще одном предпочтительном виде способа этапы могут включать в себя сохранение выходных данных от датчика в запоминающем устройстве.

[0024] В еще одном предпочтительном виде способа этапы могут включать в себя сравнение выходных данных от датчика с предшествующими выходными данными от датчика, сохраненными в запоминающем устройстве и извлеченными из него.

[0025] В еще одном предпочтительном виде способа этапы могут включать в себя отправку сигнала тревоги в ответ на выходные данные, полученные от датчика.

[0026] В еще одном предпочтительном виде способа этапы могут включать в себя отправку сигнала тревоги в ответ на сравнение выходных данных от датчика с предшествующими выходными данными от датчика.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0027] Фиг. 1 - блок-схема примера технологической установки, содержащей систему управления процессом и систему обеспечения безопасности.

[0028] Фиг. 2 - блок-схема одного варианта осуществления изобретения, функционально связанная с примером периферийного устройства.

[0029] Фиг. 3 иллюстрирует пример модуля или схему технологического процесса для подтверждения работоспособности и возможности использования примера периферийного устройства, показанного на фиг. 2.

[0030] Фиг. 4 - блок-схема другого варианта осуществления изобретения, функционально связанная с примером периферийного устройства.

[0031] Фиг. 5 иллюстрирует пример модуля или схему технологического процесса для подтверждения работоспособности и возможности использования примера периферийного устройства, показанного на фиг. 4.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0032] На фиг. 1 показана технологическая установка 10, содержащая узел 12 регулирования процесса / управления безопасностью, который может содержать систему 14 управления процессом, объединенную с системой 16 обеспечения безопасности (изображена пунктирными линиями). Система 16 обеспечения безопасности в целом действует как приборная система безопасности (SIS) и может контролировать действие системы 14 управления процессом для гарантии безопасного действия технологической установки 10. При необходимости система 16 обеспечения безопасности может блокировать команды системы управления процессом 14.

[0033] Технологическая установка 10 также содержит одну или больше главных рабочих станций 17 или вычислительных устройств, которые могут быть, например, любым типом компьютера. Каждая рабочая станция 17 может содержать процессор 18, запоминающее устройство 19 и/или пользовательский интерфейс 20, такой как экранный монитор и/или клавиатура, которая доступна управляющему персоналу. В примере технологической установки 10, показанной на фиг. 1, показаны две рабочие станции 17, связанные с узлом 12 регулирования процесса / управления безопасностью и с внешним запоминающим устройством 21 посредством общей линии или канала 22 связи. Канал 22 связи может быть выполнен, используя любую необходимую аппаратуру с шиной или без шины, структуру связи с кабельной или беспроводной связью, или подходящий протокол связи, такой как протокол Ethernet.

[0034] Технологическая установка 10 содержит как устройства системы управления процессом, так и устройства системы обеспечения безопасности, функционально связанные вместе посредством системы шин, которая может быть выполнена на общей системной плате 24, на которой закреплены различные регуляторы процесса и устройства ввода/вывода данных. Технологическая установка 10, показанная на фиг. 1, содержит по меньшей мере один регулятор 26 процесса, снабженный процессором 28 и одним или больше устройств 30, 32, 34 ввода/вывода (I/O) данных системы управления процессом. Каждое устройство 30, 32, 34 ввода/вывода системы управления процессом соединено коммуникативно с рядом периферийных устройств, связанных с регулированием процесса, показанных на фиг. 1 как периферийные устройства 40, 42 регулятора. Регулятор 26, устройства 30, 32, 34 ввода/вывода и периферийные устройства 40, 42 в целом образуют систему 14 управления процессом узла 12 регулирования процесса / управления безопасностью.

[0035] Регулятор 26 процесса, который может быть, только в качестве примера, контроллером DeltaV™, продаваемым компанией Emerson Process Management, или любым другим необходимым типом регулятора процесса, является программируемым для обеспечения выполнения функций управления процессом, используя устройства 30, 32, 34 ввода/вывода и периферийные устройства 40, 42. В частности, процессор 28 регулятора 26 реализует или контролирует один или больше процессов управления или принципов управления во взаимодействии с периферийными устройствами 40, 42 и рабочими станциями 17 для управления технологической установкой 10 или частью технологической установки в любом нужном режиме. Периферийные устройства 40, 42 могут быть любого необходимого типа, такими как датчики, клапаны, передатчики, устройства позиционирования и др., и могут соответствовать любым необходимым открытым, патентованным или другим протоколам связи или программирования включая, например, протокол HART или протокол 4-20 мА (как показано для периферийного устройства 40), любой протокол (опроса) шины, такой как протокол Foundation® Fieldbus (как показано для периферийных устройств 42), или протоколы CAN, Profibus и AS-Interface, и многие другие. Аналогично, каждое из устройств 30, 32, 34 ввода/вывода может быть известным типом устройства ввода/вывода данных управления процессом, использующим любой подходящий протокол связи.

[0036] Регулятор 26 может быть выполнен с возможностью выполнения процесса управления или принципа управления в любом необходимом режиме. Например, регулятор 26 может осуществлять принцип управления с использованием того, что обычно называют функциональными блоками, где каждый функциональный блок является частью или объектом целой подпрограммы управления и действует в сочетании с другими функциональными блоками (с помощью сообщений, называемых ссылками) для осуществления контуров управления процессом в системе 14 управления процессом. Функциональные блоки, как правило, выполняют одну из функций: функция ввода, такая, которая связана с передатчиком, датчиком или другим устройством измерения параметра процесса; функция управления, такая, которая связана с подпрограммой управления, выполняющей пропорционально-интегрально-дифференциальное регулирование (ПИД), регулирование нечеткой логики и др.; или функция вывода, которая управляет действием некоторых устройств, таких как клапан, для выполнения некоторых физических функций в системе 14 управления процессом. Могут также существовать гибриды данных функциональных блоков, а также другие типы функциональных блоков. В то время как здесь представлено описание системы управления с использованием принципа управления по функциональным блокам, который включает в себя принцип объектно-ориентированного программирования, принцип управления или подпрограммы управления могут также быть реализованы или разработаны с использованием других правил, таких как, например, схемы многоступенчатой логики или схемы секвенциальных функций, или с использованием любых необходимых языков или принципов программирования.

[0037] Для целей настоящего описания термины: принцип управления, подпрограмма управления, модуль управления, функциональный блок управления, модуль обеспечения безопасности, логический модуль обеспечения безопасности и контур управления по существу обозначают программу управления, выполняемую для управления процессом, и эти термины могут здесь использоваться как взаимозаменяемые. Однако для целей следующего описания будет использоваться термин модуль управления. Кроме того, следует отметить, что описанный в настоящем документе модуль управления может иметь части, при потребности реализованные или выполняемые на других регуляторах или других устройствах. Кроме того, описанные в настоящем документе модули управления, реализуемые в системе 14 управления процессом и/или системе 16 обеспечения безопасности, могут принимать любой вид, включая программное обеспечение, встроенное программное обеспечение, аппаратуру и любое их сочетание. Например, модули управления, которые могут быть подпрограммами управления или какой-либо частью программы управления, такими как подпрограмма или части подпрограммы (например, строки команды), могут быть реализованы в любом необходимом формате программного обеспечения, например, с использованием многоступенчатой логики, схем секвенциальных функций, графиков подпрограмм управления, объектно-ориентированного программирования или любого другого языка программирования или принципа разработки программного обеспечения. Аналогично, описанные в настоящем документе модули управления могут быть жестко запрограммированы, например, в одном или больше стираемых программируемых постоянных запоминающих устройств, СППЗУ, электрически стираемых программируемых постоянных запоминающих устройств, ЭСППЗУ, специализированных интегральных схем (ASIC), программируемых логических устройств управления (ПЛК), или любых других элементов аппаратуры или встроенного программного обеспечения. Модули управления могут быть разработаны с использованием любых средств проектирования, в том числе, графических средств проектирования или любых других типов средств программирования или проектирования программного обеспечения / аппаратуры / встроенного программного обеспечения.

[0038] Один или больше модулей 36 управления могут быть сохранены в процессоре 38 в регуляторе 26 и выполнены в процессоре 28 регулятора 26, что является типичным в случае, когда функциональные блоки используются или связаны со стандартными устройствами 4-20 мА и некоторыми типами интеллектуальных периферийных устройств, таких как устройства HART. Модули 36 управления могут также быть сохранены в других ячейках 19, 21 памяти в системе 10 или реализованы с помощью самих периферийных устройств 40, 42, которые могут быть случаем с устройствами Fieldbus.

[0039] Система 16 обеспечения безопасности узла 12 регулирования процесса / управления безопасностью содержит одно или больше логических решающих устройств 50, 52 системы обеспечения безопасности. Каждое из логических решающих устройств 50, 52 представляет собой регулятор обеспечения безопасности (также постоянно называемый устройством ввода/вывода данных), имеющий процессор 54, способный выполнять логические модули 58 обеспечения безопасности. Логические модули 58 обеспечения безопасности, которые могут быть аналогичны модулям 36 управления, могут быть сохранены в ячейке памяти 56 одного или обоих логических решающих устройств 50, 52. Логические решающие устройства 50, 52 соединены коммуникативно для создания управляющих сигналов и/или приема сигналов от периферийных устройств 60, 62 системы обеспечения безопасности. Регуляторы 50, 52 обеспечения безопасности и периферийные устройства 60, 62 системы обеспечения безопасности в целом образуют систему 16 обеспечения безопасности по фиг. 1.

[0040] Периферийные устройства 60, 62 обеспечения безопасности могут быть любым необходимым типом периферийного устройства, соответствующим любому известному или необходимому протоколу связи, такому, как упомянуты выше, или использующим его. В частности, периферийные устройства 60, 62 могут быть связанными с обеспечением безопасности периферийными устройствами типа, который обычно регулируется посредством отдельной, выделенной системы управления, связанной с обеспечением безопасности, такой как детектор уровня жидкости или клапан аварийного выключения (ESD). В технологической установке 10, показанной на фиг. 1, периферийные устройства 60 обеспечения безопасности изображены, как использующие протокол выделенной или прямой связи, такой как протокол HART или 4-20 мА, тогда как периферийные устройства 62 обеспечения безопасности показаны, как использующие протокол связи через шину, такой как протокол Fieldbus. В общем, устройства обеспечения безопасности (как регуляторы 50, 52, так и периферийные устройства 60, 62 системы обеспечения безопасности), используемые как часть системы 16 обеспечения безопасности, должны рассчитываться как устройства обеспечения безопасности, а это обычно означает, что эти устройства должны проходить процедуру оценки, чтобы оцениваться надлежащим органом как устройство обеспечения безопасности.

[0041] Системная плата 24 (показана пунктирной линией через регулятор 26 процесса, устройства 30, 32, 34 ввода/вывода, и регуляторы 50, 52 обеспечения безопасности) используется для соединения регулятора 26 процесса с картами 30, 32, 34 ввода/вывода данных управления процессом, а также с регуляторами 50, 52 обеспечения безопасности. Регулятор 26 процесса также соединен коммуникативно с шиной 22 и действует как схема разрешения конфликтов шины для осуществления возможности связи каждого из устройств 30, 32, 34 ввода/вывода и регуляторов 50, 52 обеспечения безопасности с любой из рабочих станций 17 или запоминающих устройств 21 через шину 22. Системная плата 24 также обеспечивает возможность регуляторам 50, 52 обеспечения безопасности связываться друг с другом и координировать функции безопасности, выполняемые на каждом из этих устройств, передавать данные друг другу или выполнять другие интегрирующие функции.

[0042] Каждая из рабочих станций 17 может содержать процессор 18 и запоминающее устройство 19 рабочей станции. Один или больше модулей 36 управления и/или логических модулей 58 обеспечения безопасности могут быть сохранены в запоминающем устройстве 19 и могут иметь возможность выполнения в любом из процессоров 18, 28, 54 в технологической установке 10. В общем, один или больше из модулей 36, 58 могут быть выполнены с помощью одного из процессоров для управления и/или контроля процесса с помощью одного или больше периферийных устройств 40, 42, 60, 62. Модуль 48 отображения показан в разобранном виде на фиг. 1, как сохраняемый в запоминающем устройстве 19 одной из рабочих станций 17. Однако при необходимости модуль 48 отображения может сохраняться и выполняться в другой рабочей станции 17 или в другом вычислительном устройстве, связанном с технологической установкой 10. Модуль 48 отображения может быть любым типом интерфейса, который, например, дает пользователю возможность манипулировать значениями данных (например, выполнять считывание или запись), посредством этого изменяя действие модулей 36 управления или 58 обеспечения безопасности в любой из двух или обеих системах, системе 12 управления и системе 14 обеспечения безопасности. Таким образом, если указано, что запись должна быть выполнена, например, в модуле 36 управления, связанном с системой 12 управления, или в одном из периферийных устройств 40, 42, модуль 48 отображения обеспечивает, чтобы запись выполнялась. Кроме того, если указано, что запись должна быть выполнена, например, в логическом модуле 58 обеспечения безопасности, связанном с системой 14 обеспечения безопасности, или в одном из периферийных устройств 60, 62, модуль 48 отображения обеспечивает, чтобы запись выполнялась.

[0043] В общем, система управления содержит регулятор, который выполнен для реагирования на заданный или возникающий триггер события, связанный с условиями процесса. Один или больше модулей управления могут быть выполнены с помощью одного или больше процессоров для контроля и/или управления процессом посредством одного или больше периферийных устройств. Данные о процессе или обеспечении безопасности получаются с помощью периферийного устройства и передаются в регулятор, при этом регулятор при необходимости может корректировать процесс. Например, в системе регулирования уровня, регулятор может контролировать процесс на предмет возникновения триггера события, связанного с уровнем жидкости, превышающим верхний пороговый предел в накопительной емкости. Регулятор может использовать датчик для обнаружения положения устройства, такого как буй или поплавок, расположенный в жидкости. Если поплавок превышает верхний пороговый предел, датчик будет срабатывать, и связанные данные могут быть переданы в регулятор. Регулятор может сохранять и/или сообщать данные управляющему персоналу и/или регулировать заданное значение или положение другого периферийного устройства, такого как клапан, для предотвращения поступления жидкости в накопительной емкости.

[0044] В некоторых системах управления может существовать один или больше компонентов, которые требуется перемещать в ходе нормального режима работы, и в тоже время некоторые из этих компонентов могут быть обычно выключенными или бездействующими во время значительной части их работы. Например, подвижные компоненты, связанные с механизмом обнаружения датчика высокого уровня могут быть бездействующими в течение значительного промежутка времени, если уровень жидкости изредка достигает верхнего порогового предела. Однако когда уровень жидкости достигает верхнего порогового предела, существует опасение, что подвижные компоненты датчика могут не функционировать должным образом из-за длительного бездействия. Для подтверждения того, что периферийное устройство доступно и для гарантии его работоспособности, может быть выполнена диагностическая проверка периферийного устройства, при которой регулятор может имитировать возникновение триггера события для отключения части датчика путем перемещения подвижных компонентов периферийного устройства. Периодическое возбуждение подвижных компонентов может защитить от малоподвижного характера периферийного устройства обнаружения высокого уровня и его нормального «сухого» состояния эксплуатации. После возбуждения подвижных компонентов периферийного устройства регулятор может записывать операции и предпринимать необходимые действия в зависимости от наблюдаемого правильного или неправильного результата, такие как запись и/или передача соответствующих данных, связанных с диагностической проверкой и корректировкой других периферийных устройств в системе управления.

[0045] Один вариант осуществления настоящего изобретения для подтверждения возможности использования и работоспособности периферийного устройства 240, используемого в системе 12 управления технологической установкой показан на фиг. 2. В данном варианте осуществления периферийное устройство 240 используется для контроля уровня жидкости в накопительной емкости 90, который показан пунктирными линиями на фиг. 2 и, как правило, содержит вход 92 и выход 94. Однако должно быть понятно, что в систему и способ по настоящему изобретению может быть интегрирован любой другой тип периферийного устройства, имеющего подвижную часть, такую как клапан или переключатель, используемый для любого другого типа соответствующей функции. Периферийное устройство 240 содержит подвижный узел 70, имеющий продолговатый элемент, такой как стержень или штанга 72, функционально связанный с точкой 82 опоры. Поплавок или плавающее устройство 74 соединен с дальним концом стержня 72. Стержень 72 может перемещаться или поворачиваться вокруг точки 82 опоры в ответ на перемещение поплавка 74. Пружина 76 установки нуля может быть прикреплена к ближнему концу стержня 72 и при необходимости может использоваться управляющим персоналом для корректировки периферийного устройства 240 для действия в соответствии с характеристиками поплавка 74 и/или ожидаемыми условиями окружающей среды.

[0046] Поплавок 74 включает одну или больше характеристик, таких как, например, масса, объем и плавучесть, и расположен в жидкости накопительной емкости 90. Поплавок 74 реагирует на окружающую его рабочую среду и, в частности, на одно или больше свойств или характеристик жидкости, таких как, например, уровень, вязкость, плотность и температура. Поплавок 74 по существу плавает в жидкости, содержащейся в накопительной емкости 90, и способен адаптироваться к колеблющемуся уровню жидкости. Положение поплавка 74 в жидкости накопительной емкости 90 контролируется с помощью процессора 228 через линию или шину 222 связи, а связанная информация может быть передана управляющему персоналу на любой из рабочих станций в установке.

[0047] Приводной механизм 78 функционально связан с подвижным узлом 70. В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, приводной механизм 78 присоединен между стержнем 72 и узлом 12 регулирования. Приводной механизм 78 может быть любым типом устройства, способным передавать перемещение к подвижному узлу 70, так, чтобы дублировать перемещение поплавка 74 в результате изменения уровня жидкости. Приводной механизм 78 может быть электрическим, механическим или электромеханическим устройством, таким как, например, соленоид или электромагнит. Процессор 228, который соединен с приводным механизмом 78 через линию или шину 222 связи, способен включать приводной механизм 78 и способствовать перемещению поплавка 74.

[0048] Модули 250 управления, которые могут содержать один или больше диагностических модулей, сохраняются в запоминающем устройстве 219, которое соединено коммуникативно с процессором 228. Будучи выполняемым в процессоре 228, диагностический модуль способен выполнять диагностическую проверку или часть диагностической проверки в периферийном устройстве 240. Например, диагностический модуль может содержать: приводящий в действие модуль 252, который способствует приведению в действие приводного механизма 78, демонстрирующий модуль 254, который способствует демонстрации результата диагностической проверки на устройстве 248 вывода, и анализирующий модуль 256, который может анализировать и сравнивать результаты одной или большего количества диагностических проверок. Диагностический модуль содержит команды или инструкции, которые могут быть отправлены в приводной механизм 78 с помощью процессора 228 для передачи перемещения к поплавку 74. Команды могут инициироваться управляющим персоналом и по отдельности передаваться с помощью процессора 228 по мере необходимости, и/или команды могут быть запрограммированы для периодической передачи или в ответ на триггер события, такой как, например, прохождение периода бездействия для периферийного устройства 240. Управляющий персонал может назначать момент и/или триггер события для выполнения диагностической проверки периферийного устройства 240 регулирования уровня, что может обеспечить увеличенную гибкость в обслуживании периферийного устройства 240. Все формулировки, сравнения и определения, связанные с диагностической проверкой и любыми последующими ответными действиями, могут применяться в рамках взаимодействия с узлом 12 регулирования.

[0049] Датчик 80 механически соединен и/или функционально связан с подвижным узлом 70 в любой необходимой конфигурации, в которой датчик способен измерять величину, которая представляет характеристику периферийного устройства 240 и/или рабочей среды. Характеристика периферийного устройства 240 или рабочей среды может включать в себя, например, уровень жидкости, вязкость жидкости, выталкивающую способность жидкости, плотность жидкости, массу поплавка, вес поплавка или плавучесть поплавка. Датчик 80 способен преобразовывать измеренную величину в сигнал данных, который может быть в виде механического сигнала или электрического сигнала, такого как, например, аналоговое или цифровое напряжение.

[0050] В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, датчик 80 способен измерять и/или обнаруживать перемещение поплавка 74 с помощью стержня 72, который может быть механически соединен или функционально связан с приводным механизмом 78. Перемещение поплавка 74 при содействии приводного механизма 78 может, следовательно, быть обнаружено датчиком 80 с помощью перемещения стержня 72. Перемещение поплавка 74 может быть измерено и преобразовано в данные, передаваемые на выход датчика 80. Данные могут быть в виде электрического сигнала, такого как аналоговое или цифровое напряжение, или, например, положения переключателя, и могут считываться блоком наблюдения или функционально связанным устройством, таким как процессор 228. Процессор 228 может предпринимать следующее действие в ответ на данные, представленные датчиком 80, и/или данные могут отображаться визуальными и/или звуковыми средствами на устройстве 248 вывода данных и/или сохраняться в запоминающем устройстве 219 в узле 12 управления.

[0051] На фиг. 3 изображена блок-схема 300 варианта осуществления способа по изобретению, который может использоваться с конфигурацией, показанной на фиг. 2, где работоспособность и/или возможность использования периферийного устройства 240 может быть подтверждена на дискретной или периодической основе. В частности, периферийное устройство 240 может быть проверено, чтобы гарантировать, что поплавок 74 обладает возможностью перемещения и способен функционировать надлежащим образом. Перемещение поплавка 74 контролируется процессором 228 с помощью датчика 80 (этап 302). Выход датчика 80 может включать в себя одно или больше состояний. Например, первое состояние может быть связано с частью периферийного устройства 240, находящегося в первом положении, таком, когда поплавок 74 находится в положении ниже заранее заданного уровня, тогда как второе состояние может быть связано с поплавком 74 находящимся во втором положении вблизи или выше заранее заданного уровня. Приводной механизм 78 приводится в действие посредством выполнения приводящего в действие модуля 250 процессором 228 (этап 304). Приводящий в действие модуль 250 может сохраняться в одной из ячеек памяти в системе управления. После того как п