Способ и устройство для условного управления электронным регулятором давления

Способ и устройство для условного управления электронным регулятором давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к системам управления технологическими процессами и, в частности, к полевым устройствам, таким как регуляторы давления и вспомогательные загрузочные механизмы для регуляторов давления, используемых в системах управления технологическими процессами.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Системы управления технологическими процессами, такие как распределенные или расширяемые системы управления технологическими процессами, подобные тем, которые используются в химических, нефтеперерабатывающих и других технологических процессах, обычно содержат один или большее количество контроллеров технологического процесса, соединенных с возможностью осуществления связи по меньшей мере с одной главной рабочей станцией или пользовательской рабочей станцией и с одним или большим количеством полевых устройств через аналоговые, цифровые или комбинированные аналоговые/цифровые шины. Полевые устройства, которые могут содержать, например, регулирующие клапаны, позиционеры клапанов, переключатели и передатчики (например, датчики температуры, давления и скорости потока), выполняют такие функции в технологическом процессе, как открытие или закрытие клапанов и измерение параметров технологического процесса. Контроллер технологического процесса принимает сигналы, показывающие измерения технологического процесса, выполненные полевыми устройствами, и/или другую информацию, относящуюся к полевым устройствам, и использует эту информацию, чтобы реализовать управляющую программу для генерации управляющих сигналов, которые отправляют по шинам на полевые устройства для управления работой этого технологического процесса. Информация от каждого из полевых устройств и контроллера обычно доступна для одного или большего количества приложений, выполняемых пользовательской рабочей станцией для обеспечения оператору возможности выполнения любой требуемой функции, относящейся к технологическому процессу, такую как просмотр текущего состояния технологического процесса, изменение работы технологического процесса и т.д. В случае, когда полевое устройство выходит из строя, может быть поставлено под угрозу рабочее состояние всей системы управления технологическим процессом.

[0003] В некоторых случаях полевые устройства на производственном предприятии содержат регуляторы давления. Сами по себе регуляторы давления могут быть использованы для регулировки давления газа, или они в комбинации с пневмоприводами могут быть использованы для приведения в действие клапана. Электронные регуляторы давления могут управляться посредством внешних программируемых логических контроллеров или при помощи внутрисхемного программирования.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Электронный регулятор давления содержит корпус регулятора, имеющий впускное отверстие, соединенное с источником нагнетающего давления, выпускное отверстие для выпуска управляемого давления и выходное отверстие. Впускной клапан соединен на своем входе с нагнетающим давлением, а на своем выходе с выпускным отверстием. Выпускной клапан соединен на своем входе с выпускным отверстием, а на своем выходе с выходным отверстием. Контроллер, расположенный внутри корпуса регулятора, выполнен с возможностью приведения в действие впускного клапана и выпускного клапана с целью регулировки управляемого давления, поданного на выпускное отверстие. Контроллер содержит процессор, запрограммированный на прием и выполнение многоэтапной последовательности команд, включающей в себя условный оператор, вызывающий выполнение процессором первой команды, если условный оператор оценивается как истинный, и второй команды, если условный оператор оценивается как ложный.

[0005] Способ управления электронным регулятором давления содержит принятие процессором, содержащимся внутри корпуса регулятора, через электронное соединение многоэтапной последовательности команд, программирующей процессор на выполнение многоэтапной последовательности команд, и исполнение многоэтапной последовательности команд. Многоэтапная последовательность команд содержит условный оператор, вызывающий выполнение процессором первой команды, если условный оператор оценивается как истинный, и второй команды, если условный оператор оценивается как ложный.

[0006] Реализуемый с помощью компьютера способ программирования электронного регулятора давления содержит принятие выбора множества команд, отбираемых из набора доступных команд. Множество команд выбирают для формирования многоэтапной последовательности команд. Для каждого из множеств выбираемых команд способ содержит принятие по меньшей мере одного значения в пользовательском определении и связывание принятых значений в пользовательском определении с соответствующими выбранными командами. Способ содержит принятие выбора условного оператора в качестве одной из множества команд, принятие выбора параметра и значения параметра для условного оператора и связывание принятого параметра и принятого значения параметра с условным оператором. Способ дополнительно содержит принятие выбора в качестве одной из множества команд первой команды, назначаемой к выполнению, при оценке условного оператора как истинного, и принятие выбора в качестве одной из множества команд второй команды, назначаемой к выполнению, при оценке условного оператора как ложного. Более того, способ содержит программирование электронного регулятора давления на выполнение многоэтапной последовательности команд.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0007] Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение системы управления технологическим процессом, которая содержит одно или большее количество интеллектуальных узлов регулятора, выполненных в соответствии с принципами настоящего изобретения.

[0008] Фиг. 2 представляет собой вид сбоку поперечного сечения одного варианта интеллектуального узла регулятора, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения.

[0009] На фиг. 3 приведен пример скриншота дисплея при выполнении одной или большего количества операций интерфейса с помощью интеллектуального регулятора.

[0010] Фиг. 4 представляет собой детализованный вид части профиля, включая панель компоновщика профиля, для примера скриншота, показанного на фиг. 3.

[0011] На фиг. 5 изображен сегмент Step, выбранный в панели компоновщика профиля, показанной на фиг.4.

[0012] На фиг. 6 изображен сегмент Ramp, выбранный в панели компоновщика профиля, показанной на фиг. 4.

[0013] На фиг. 7 изображен сегмент Dwell, выбранный в панели компоновщика профиля, показанной на фиг. 4.

[0014] На фиг. 8 изображен сегмент Loop, выбранный в панели компоновщика профиля, показанной на фиг. 4.

[0015] На фиг. 9 изображен сегмент Delta, выбранный в панели компоновщика профиля, показанной на фиг. 4.

[0016] На фиг. 10 изображен сегмент Change Variable, выбранный в панели компоновщика профиля, показанной на фиг. 4.

[0017] На фиг. 11 изображен сегмент Soak, выбранный в панели компоновщика профиля, показанной на фиг. 4.

[0018] На фиг. 12 изображен сегмент Digital Output, выбранный в панели компоновщика профиля, показанной на фиг. 4.

[0019] На фиг. 13 изображен сегмент Digital Input, выбранный в панели компоновщика профиля, показанной на фиг. 4.

[0020] На фиг. 14-16 изображены примеры, относящиеся к выбору сегмента If в панели компоновщика профиля, показанной на фиг.4.

[0021] На фиг. 17 изображен сегмент Goto, выбранный в панели компоновщика профиля, показанной на фиг. 4.

[0022] На фиг. 18 изображен первый пример профиля, построенного с помощью панели компоновщика профиля.

[0023] На фиг. 19 изображен второй пример профиля, построенного с помощью панели компоновщика профиля.

[0024] На фиг. 20 приведена логическая блок-схема, отображающая пример способа управления электронным регулятором давления в соответствии с настоящим изобретением.

[0025] На фиг. 21 приведена логическая блок-схема, отображающая пример способа программирования электронного регулятора давления в соответствии с настоящим изобретением.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0026] Настоящее изобретение относится к интеллектуальному вспомогательному загрузочному механизму для полевого устройства системы управления технологическими процессами - такого, как регулятор давления (к примеру) - и, в частности, к способам осуществления управления устройством и программирования устройства. В частности, соответствующее раскрываемому здесь изобретению устройство выполнено с возможностью выполнения профиля, созданного пользователем на компьютере, соединенном с устройством. Профиль представляет собой многоэтапную последовательность команд. Профиль включает в себя по меньшей мере один условный оператор и/или по меньшей мере один оператор ветвления. Другими словами, профиль включает в себя по меньшей мере один оператор, который вызывает выполнение устройством первой команды или второй команды в зависимости от того, является ли условный оператор истинным (true) или ложным (false), соответственно. Возможно также наличие в профиле оператора (например, оператора "goto"), вызывающего пропуск устройством одной или большего количества команд в профиле.

[0027] На фиг.1 показана система 10 управления технологическим процессом, выполненная в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения и содержащая одно или большее количество полевых устройств 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 и 71, выполненных с обеспечением связи с контроллером 11 технологического процесса, который, в свою очередь, выполнен с обеспечением связи с архивом 12 данных и с одной или большим количеством пользовательских рабочих станций 13, каждая из которых имеет отображающий экран 14. Сконфигурированный таким образом контроллер 11 передает сигналы полевым устройствам 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 и 71 и рабочим станциям 13 и принимает сигналы от них для управления системой управления технологическим процессом.

[0028] Говоря более подробно, контроллер 11 технологического процесса системы 10 управления технологическим процессом варианта, изображенной на фиг. 1, соединен аппаратно-реализованными соединениями связи с полевыми устройствами 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 и 22 посредством карт 26 и 28 ввода/вывода (I/O). Архивом 12 данных 12 может быть блок сбора данных любого требуемого типа, имеющий любой требуемый тип памяти и любое требуемое или известное программное, аппаратное или программно-аппаратное обеспечение для хранения данных. Кроме того, хотя архив 12 данных показан в виде отдельного устройства на фиг. 1, вместо этого или в дополнение к этому он может быть частью одной из рабочих станций 13 или другого компьютерного устройства, такого как сервер. Контроллер 11, который может быть, например, контроллером DeltaV™, продаваемым компанией Emerson Process Management, соединен с возможностью осуществления связи с рабочими станциями 13 и архивом 12 данных через сеть 29 связи, которая может быть, например, соединением Ethernet.

[0029] Как уже упоминалось, контроллер 11 соединен с возможностью осуществления связи с полевыми устройствами 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 и 22 с использованием схемы аппаратно-реализованной связи, которая может включать использование любого требуемого аппаратного, программного и/или программно-аппаратного обеспечения для реализации аппаратно-реализованной связи, включая, например, стандартную 4-20 мА связь и/или любую связь с любым интеллектуальным протоколом связи, таким как протокол связи FOUNDATION^® Fieldbus, протокол связи HART^® и т.д. Полевые устройства 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 и 22 могут быть любыми типами устройств, такими как датчики, регуляторы давления, узлы регулирующих клапанов, передатчики, позиционеры и т.д., в то время как карты 26 и 28 ввода/вывода могут быть любыми типами устройств ввода/вывода, которые соответствуют любому требуемому протоколу связи или контроллера. В соответствии с вариантом осуществления изобретения, показанном на фиг. 1, полевые устройства 15, 16, 17, 18 являются стандартными 4-20 мА устройствами, которые осуществляют связь по аналоговым линиям с картой 26 ввода/вывода, в то время как цифровые полевые устройства 19, 20, 21, 22 могут быть интеллектуальными устройствами, такими как устройства связи HART^® и полевые устройства Fieldbus, которые осуществляют связь по цифровой шине с картой 28 ввода/вывода с использованием протокола связи Fieldbus. Разумеется, полевые устройства 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 и 22 могут соответствовать любому другому требуемому стандарту (стандартам) или протоколам, включая любые стандарты или протоколы, которые будут разработаны в будущем.

[0030] Кроме того, система 10 управления технологическим процессом, показанная на фиг. 1, содержит несколько беспроводных полевых устройств 60, 61, 62, 63, 64 и 71, расположенных на предприятии, подлежащим управлению. Полевые устройства 60, 61, 62, 63, 64 показаны, как передатчики (например, датчики переменных технологического процесса), в то время как полевое устройство 71 показано, как узел регулирующего клапана, содержащий, например, регулирующий клапан и привод. Между контроллером 11 и полевыми устройствами 60, 61, 62, 63, 64 и 71 может быть установлена беспроводная связь с использованием любого требуемого оборудования беспроводной связи, в том числе аппаратное, программное, программно-аппаратное обеспечение или любую их комбинацию, которая известна в настоящем или которая будет разработана позже. В варианте, показанном на фиг. 1, антенна 65 соединена с передатчиком 60 и предназначена для осуществления беспроводной связи для него, в то время как беспроводной маршрутизатор или другой модуль 66, имеющий антенну 67, соединен с передатчиками 61, 62, 63 и 64 для осуществления беспроводной связи для всех них. Аналогично, антенна 72 соединена с узлом 71 регулирующего клапана для осуществления беспроводной связи для узла 71 регулирующего клапана. Полевые устройства или связанное аппаратное обеспечение 60, 61, 62, 63, 64, 66 и 71 могут реализовывать операции стека протоколов, которые используются соответствующим протоколом беспроводной связи, чтобы принимать, декодировать, маршрутизировать, кодировать и передавать беспроводные сигналы через антенны 65, 67 и 72 для осуществления беспроводной связи между контроллером 11 технологического процесса и передатчиками 60, 61, 62, 63, 64 и узлом 71 регулирующего клапана.

[0031] При необходимости передатчики 60, 61, 62, 63, 64 могут составлять единственную связь между различными датчиками технологического процесса (передатчиками) и контроллером 11 технологического процесса и, как таковые, предполагают отправку точных сигналов на контроллер 11, чтобы гарантировать протекание процесса без нарушений. Следовательно, передатчики 60, 61, 62, 63, 64, часто называемые передатчиками переменных процесса (PVT, process variable transmitter), могут играть важную роль в управлении всем процессом управления. Кроме того, узел 71 регулирующего клапана может обеспечивать измерения, выполненные с помощью датчиков в узле 71 регулирующего клапана, или может обеспечивать другие данные, сгенерированные или вычисленные посредством узла 71 регулирующего клапана, для контроллера 11, как часть своей работы. Конечно, как известно, узел 71 регулирующего клапана также может принимать управляющие сигналы от контроллера 11для воздействия на физические параметры, например, на поток, внутри всего процесса.

[0032] Контроллер 11 технологического процесса соединен с одним или большим количеством устройств 73 и 74 ввода/вывода, каждое из которых соединено с соответствующей антенной 75 и 76, и эти устройства ввода/вывода и антенны 73, 74, 75, 76 действуют как передатчики/приемники для осуществления беспроводной связи с беспроводными полевыми устройствами 61, 62, 63, 64 и 71 через одну или большее количество сетей беспроводной связи. Беспроводная связь между полевыми устройствами (например, передатчиками 60, 61, 62, 63, 64 и узлом 71 регулирующего клапана) может осуществляться с использованием одного или большего количества известных протоколов беспроводной связи, таких как протокол WirelessHART^®, протокол Ember, протокол Wi-Fi, стандарт беспроводной связи IEEE и т.д. Более того, устройства 73 и 74 ввода/вывода могут реализовывать операции стека протоколов, используемых этими протоколами связи для приема, декодирования, маршрутизации, кодирования и передачи беспроводных сигналов через антенны 75 и 76, чтобы осуществлять беспроводную связь между контроллером 11 и передатчиками 60, 61, 62, 63, 64 и узлом 71 регулирующего клапана.

[0033] Как показано на фиг. 1, контроллер 11 обычно содержит процессор 77, который реализует или отслеживает одну или большее количество программ управления технологическим процессом (или любой модуль, блок или их подпрограмму), хранящиеся в запоминающем устройстве 78. Программы управления технологическим процессом, хранящиеся в запоминающем устройстве 78, могут содержать контуры управления, которые реализованы в этом производственном предприятии, или быть связаны с ними. Вообще говоря и как известно, контроллер 11 технологического процесса выполняет одну или больше количество управляющих программ и осуществляет связь с полевыми устройствами 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 60, 61, 62, 63, 64 и 71, пользовательскими рабочими станциями 13 и архивом 12 данных для управления технологическим процессом любым требуемым способом (способами). Кроме того, любое одно из полевых устройств 18, 22 и 71, показанных на фиг. 1, каждое из которых изображено, как узел регулирующего клапана, может содержать привод интеллектуального регулирующего клапана, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, для осуществления связи с контроллером процесса 11 для облегчения отслеживания исправности и целостности привода.

[0034] На фиг. 2 полевое устройство 71, изображенное на фиг. 1, показано как узел 100 интеллектуального регулятора, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения. На фиг. 2 узел 100 интеллектуального регулятора содержит регулятор 102, вспомогательное устройство 104 и датчик давления 106 с обратной связью. Кроме того, на фиг. 2 изображено необязательное персональное вычислительное устройство 108, соединенное с возможностью осуществления связи с вспомогательным устройством 104 для обеспечения пользователю возможности взаимодействия с вспомогательным устройством 104, как будет описано ниже.

[0035] Регулятор 102 содержит корпус 110 клапана 110 и управляющий узел 112. Корпус 110 клапана задает впуск 114, выпуск 116 и галерею 118, задающую посадочную поверхность 120. Управляющий узел 112 выполнен в корпусе 110 клапана и содержит управляющий элемент 122, функционально соединенный с узлом 124 диафрагмы. Управляющий элемент 122 выполнен с возможностью перемещения между закрытым положением в герметичном взаимодействии с посадочной поверхностью 120 и открытым положением на расстоянии от посадочной поверхности 120 в ответ на изменения давления на узле 124 диафрагмы. Как показано, узел 124 диафрагмы содержит диафрагму 126, расположенную внутри полости 128 диафрагмы корпуса 110 клапана регулятора 102. Нижняя поверхность 130 диафрагмы 126 сообщается по текучей среде с выпуском 116 корпуса 110 клапана, а верхняя поверхность 132 диафрагмы 126 сообщается по текучей среде с вспомогательным устройством 104 через вспомогательное отверстие 150 в корпусе 110 клапана.

[0036] Вспомогательное устройство 104 содержит корпус 134 клапана, впускной клапан 136, выхлопной клапан 138, датчик 140 давления и выпускной переходник 142. Корпус 134 клапана задает впускное отверстие 144, выходное отверстие 146 и выпускное отверстие 148. Впускное отверстие 144 выполнено с возможностью соединения с источником подачи газа для загрузки колпака 152 регулятора 102, как будет описано ниже. Как показано, впускной клапан 136 расположен рядом с впускным отверстием 144, выхлопной клапан 138 расположен рядом с выходным отверстием 146, а выпускной переходник 142 проходит от выпускного отверстия 148 до вспомогательного отверстия 150 в корпусе 110 клапана. Таким образом, выпускной переходник 142 обеспечивает сообщение по текучей среде между вспомогательным устройством 104 и регулятором 102. Датчик 140 давления 134 расположен в корпусе клапана вспомогательного устройства 140 на месте между впускным и выпускным клапанами 136, 138. Таким образом, датчик давления 104 выполнен с возможностью восприятия давления между впускным и выпускным клапанами 136, 138, а также в выпускном отверстии 148, выпускном переходнике 142 и в полости 128 диафрагмы, примыкающей к верхней поверхности 132 диафрагмы 126. Эта часть полости 128 диафрагмы может упоминаться как колпак 152 регулятора 102. В соответствии с одним вариантом вспомогательного устройства 104, впускной и выхлопной клапаны 136, 138 могут представлять собой электромагнитные клапаны, такие как электромагнитные клапаны с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), а датчик давления 140 может представлять собой преобразователь давления. Кроме того, впускной и выхлопной клапаны 136, 138 и датчик 140 давления могут быть соединены с возможностью осуществления связи со встроенным контроллером 154, который может хранить логику и/или направлять часть или все функциональные возможности вспомогательного устройства 104, как будет описано ниже.

[0037] Продолжаем ссылаться на фиг .2, датчик 106 давления с обратной связью узла 100 содержит преобразователь давления, выполненный с возможностью обнаружения давления на выпуске 116 регулятора 102 и передачи сигналов на вспомогательное устройство 104 и, в частности, на встроенный контроллер 154 вспомогательного устройства 104. На основании сигналов, принимаемых встроенным контроллером 154 от датчика 106 давления с обратной связью, вспомогательное устройство 104 открывает и/или закрывает впускной и выхлопной клапаны 136, 138 для управления давлением в колпаке 152 регулятора 102, который, в свою очередь, управляет положением управляющего элемента 122 и, в конечном итоге, давлением на выпуске 116 регулятора 102.

[0038] В особенности, при эксплуатации в нормальных условиях, давлением на выпуске 116 регулятора 102 управляют и поддерживают, как требуется, посредством регулировки давления в колпаке 152 регулятора 102. Это достигается посредством работы вспомогательного устройства 104 и датчика 106 давления с обратной связью. Например, в соответствии с одним вариантом изобретения датчик 106 давления с обратной связью обнаруживает давление на выпуске 116 каждые 25 миллисекунд и передает сигнал на встроенный контроллер 154 вспомогательного устройства 104. Встроенный контроллер 154 сравнивает этот сигнал, указывающий на давление на выпуске 116, с требуемым заданным значением давления и определяет, является ли давление на выпуске меньшим, равным или большим, чем заданное значение давления. На основе этого определения вспомогательное устройство 104 управляет одним или обоими впускным и выхлопным клапанами 136, 138 для регулировки давления в колпаке 152. Другими словами, если обнаруженное выпускное давление ниже требуемого заданного значения давления, то встроенный контроллер 154 приводит в действие впускной клапан 136 (например, дает впускному клапану 136 команду на открытие, а выхлопному клапану 138 дает команду на закрытие). В этой конфигурации газ входит во впускное отверстие 144 вспомогательного устройства 104 и увеличивает давление в колпаке 152, в результате чего узел 124 диафрагмы поджимает управляющий элемент 122 вниз относительно ориентации на фиг. 2, что открывает регулятор 102 и увеличивает поток и, в конце концов, давление на выпуске 116. Напротив, если определяют, что давление, обнаруженное на выпуске 116 с помощью датчика 106 давления с обратной связью, будет выше требуемого заданного значения давления, то встроенный контроллер 154 приводит в действие выхлопной клапан 138 (например, даст команду выхлопному клапану 138 на открытие, а впускному клапану 136 даст команду на закрытие). В этой конфигурации газ в колпаке 152 выпускается через выходное отверстие 146 вспомогательного устройства 104 для снижения давление на верхней поверхности 132 диафрагмы 126. Это позволяет выпускному давлению поджимать узел 124 диафрагмы и управляющий элемент 122 вверх относительно ориентации на фиг. 2, что закрывает регулятор 102 и уменьшает поток и, в конце концов, давление на выпуске 116.

[0039] На основании приведенного выше описания следует понимать, что вспомогательное устройство 104 и датчик 106 давления с обратной связью работают в комбинации друг с другом для периодического, но частого отслеживания давления на выпуске 116 регулятора 102 и регулировки давления в колпаке 152 до тех пор, пока давление на выпуске 116 не станет равным заданному значению давления.

[0040] В соответствии с вариантами осуществления изобретения персональное вычислительное устройство 108, описанное со ссылкой на фиг.2, содержит одну или большее количество программ, внедренных в машиночитаемые инструкции, хранящиеся на запоминающем устройстве (например, энергонезависимых или энергозависимых запоминающих устройствах, таких как флэш-память, ОЗУ, магнитный носитель и т.д.) или другой некратковременный машиночитаемый носитель (например, оптические диски и т.д.). Указанные одна или большее количество программ могут облегчать пользователю персонального вычислительного устройства 108 взаимодействие с интеллектуальным регулятором 100. Персональное вычислительное устройство 108 (взаимозаменяемым образом называемое компьютером) может быть соединено с возможностью осуществления связи с интеллектуальным регулятором 100 любым известным способом, включая в качестве примера универсальную последовательную шину (USB), RS-232, RS-485, WiFi, Bluetooth или любое другое подходящее соединение связи. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения соединение между компьютером 108 и регулятором 100 является временным. Например, компьютер 108 соединяют с регулятором 100 для программирования регулятора 100, выгрузки информации от регулятора 100, загрузки информации на регулятор 100, выполнения диагностики на регуляторе 100 и т.д. В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения соединение между компьютером 108 и регулятором является постоянным или полупостоянным. Например, регулятор может быть связан с рабочей станцией 14 через контроллер 11.

[0041] Компьютер 108 и, в частности, процессор компьютера 108 может выполнять указанные одну или большее количество программ для побуждения процессора выполнять действия, относящиеся к конфигурации, управлению, техническому обслуживанию, диагностике и/или работе регулятора 100. Например, одна из указанных программ может выполнять процедуру автоматической настройки регулятора 100. Одна из указанных программ может облегчать ручную настройку регулятора 100. Программа может побуждать процессор отображать отклик регулятора на один или большее количество входных сигналов и, в соответствии с вариантами осуществления изобретения, отображенный отклик может быть графическим по характеру (например, может быть графическим экраном). Программа может обеспечивать пользователю возможность программирования заданного значения регулятора 100. Стандартные программы могут предоставлять пользователю возможность корректировки пропорциональной, дифференциальной и/или интегральной постоянных и/или интегральных пределов и/или параметров мертвой зоны. Стандартные программы могут обеспечивать пользователю возможность побуждения регулятора 100 получать и хранить данные, а также возможность извлечения пользователем сохраненных данных из регулятора 100. Еще одна программа может обеспечивать пользователю возможность установки пусковых событий для сбора данных в определенных обстоятельствах (например, когда отдельное давление, ошибка или входной сигнал достигают порогового значения). Другие стандартные программы могут обеспечивать пользователю возможность установки управляющих режимов, выполнения калибровки, установки управляющих пределов, установки значений защиты диафрагмы, запуска диагностических процедур (например, испытание на герметичность соленоида) и тому подобное. Кроме того, одна или большее количество программ может облегчать использование профилей на регуляторе 100.

[0042] На фиг. 3 в виде примера изображения 200 представлен экран, сгенерированный при помощи указанных одной или большего количества программ, работающих на компьютере 108. Изображение 200 содержит графический экран 202, набор управляющих элементов 204 переменных графического экрана, область 206 функциональной вкладки и область 208 нижнего колонтитула. Графический экран 202 предоставляет пользователю чередующееся по моментам точное визуальное отображение взаимодействия между настройками заданных значений регулятора 100 и откликом регулятора 100 на заданное значение. В то же время, управляющие элементы 204 переменных графического экрана облегчают выбор и управление переменными, отображаемыми на графическом экране 202. Управляющие элементы 204 переменных графического экрана могут обеспечивать пользователю возможность выбора входных источников для регулятора 100, которые этот пользователь желает прослеживать и/или вычерчивать. В экране 200 управляющие элементы 204 переменных графического экрана указывают, что данные, относящиеся к заданному значению и к обратной связи, вычерчиваются по умолчанию, и позволяют пользователю выбирать отслеживание до двух дополнительных переменных.

[0043] Область 206 функциональной вкладки облегчает реализацию взаимодействия с различными программами, описанными выше. Например, активация вкладки 210а (т.е. перенос на передний план информации на вкладке 210а) отобразит управляющие элементы, относящиеся к настройке параметров регулятора 100; активация вкладки 210b (как изображено в экране 200 на фиг. 3) отобразит управляющие элементы, относящиеся к использованию профилей с регулятором 100; активация вкладки 210с отобразит управляющие элементы, относящиеся к прослеживанию, записи, выгрузке и выполнению других действий, относящихся к данным регулятора 100; активация вкладки 210d отобразит управляющие элементы, относящиеся к конфигурированию регулятора 100; и активация вкладки 210e отобразит управляющие элементы, относящиеся к выполнению диагностических программ на регуляторе 100.

[0044] В области 208 нижнего колонтитула отображается информацию о регуляторе 100, который связан в режиме коммуникационного обмена с компьютером 108 и на котором в настоящее время работают указанные программы. Информация в области 208 нижнего колонтитула может содержать, например, данные о модели, данные о серийном номере, данные об адресе узла, данные о номере детали, о блоке в состоянии текущего коммуникационного обмена с программами (например, при соединении множества регуляторов по типу гирляндной цепи) и т.п.

[0045] Как описано выше, в состав работающих на компьютере 108 стандартных программ может входить программа, облегчающая использование профилей на регуляторе 100. Профиль представляет собой многоэтапную последовательность команд, которая может быть сохранена и/или выполнена посредством встроенного контроллера 154 регулятора 100. В различных вариантах осуществления изобретения встроенный контроллер 154 содержит универсальный процессор, выполненный с возможностью выполнения машиночитаемых инструкций, хранящихся в запоминающем устройстве встроенного контроллера 154. В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения контроллер 154 содержит программируемое логическое устройство, такое как FPGA (Field Programmable Gate Array, программируемая вентильная матрица), DSP (Digital Signal Processor, цифровой сигнальный процессор), ASIC (Application Specific Integrated Circuit, специализированная интегральная микросхема) или тому подобное. В любом случае, профиль позволяет регулятору 100 осуществлять саморегулировку в таких ситуациях, как операции пуска/останова, изменения заданных значений и др. Профили могут быть такими простыми, как одна команда, или такими сложными, как сотни команд.

[0046] На фиг. 4 представлено детализованное изображение 220 области 206 функциональной вкладки с выбранной вкладкой 210b профиля. Профиль 210b вкладки содержит три панели: панель 222 профиля, панель 224 компоновщика профиля и панель 226 блока комментариев к профилю. Панель 222 профиля отображает профиль, загруженный на текущий момент, в окне 228 профиля. Когда загружается профиль - при выборке из памяти в компьютере 108 или из памяти в регуляторе 100 - в окне 228 профиля отображается последовательность команд 230, связанная с профилем. В вариантах реализации изобретения каждую команду в многоэтапной последовательности нумеруют или идентифицируют другим способом.

[0047] Панель 222 профиля в вариантах реализации изобретения содержит элементы управления 232 для выполнения различных действий, относящихся к профилю. В изображении 220 на фиг. 4 панель 222 профиля содержит элемент 232а управления распечаткой, принуждающий процессор к выводу на подсоединенный принтер (не показан) содержимого окна 228 профиля (т.е., к распечатке последовательности команд 230). Панель профиля содержит также элемент 232b управления выгрузкой и элемент 232 с управления загрузкой, принуждающие процессор компьютера 108 к пересылке профиля из встроенного контроллера 154 в окно 228 профиля или к пересылке содержимого окна 228 профиля во встроенный контроллер 154, соответственно. Элемент 232d управления открыванием и элемент 232е управления сохранением принуждают процессор компьютера к открыванию (т.е., к выборке из запоминающего устройства) предварительно сохраненного профиля (и к отображению профиля в окне 228 профиля) или к записи на сохранение содержимого окна 228 профиля в запоминающее устройство, соответственно.

[0048] На фиг. 4 показана также панель 226 блока комментариев к профилю, позволяющая оператору вводить комментарии к открытому профилю. Комментарии могут быть полезны другим пользователям (или самому пользователю панели) для последующих обращений и содержать описания функции профиля, вариантов использования для профиля и др.

[0049] Панель 224 компоновщика профиля облегчает создание и/или редактирование профилей, по одной команде в единицу времени. В вариантах реализации изобретения каждая команда именуется сегментом и обозначается номером строки или другим аналогичным маркером. Многообразие типов сегментов способно облегчить создание профиля, выполняющего ряд различных действий. Панель 224 компоновщика профиля, показанная на виде 220, содержит три элемента 234 управления с быстрым доступом и элемент 236 управления выбором сегмента. Каждый элементу 234 с быстрым доступом может быть соотнесен с типом сегмента профиля общего пользования и в вариантах реализации изобретения может служить для автоматического выбора требуемого сегмента соответствующего типа в элементе 236 управления выбором сегмента. Например, элементы 234 управления с быстрым доступом включают в себя элемент 234а управления линейным изменением (Ramp), элемент 234b управления выдержкой времени (Dwell) и элемент 234 с управления шаговым приращением (Step). Путем активизации элемента 234а управления линейным изменением (Ramp) можно настроить элемент 236 управления выбором сегмента на сегмент Ramp, позволяющий пользователю вводить значение рабочей точки и длительность линейного изменения, как описано ниже. Аналогично, путем активизации элемента 234b управления выдержкой времени (Dwell) можно настроить элемент 236 управления выбором сегмента на Dwell, а путем активизации элемента 234 с управления шаговым приращением (Step) можно настроить элемент 234 управления выбором сегмента на сегмент Step. Как будет описано ниже, выбор типа сегмента в элементе 236 управления выбором сегмента вызывает отображение любых параметров, которые необходимо вводить для выбранного типа сегмента.

[0050] Панель 224 компоновщика профиля содержит также элементы 238 управления редактором сегмента. Элементы 238. управления редактором сегмента вызывают добавление, изменение или удаление выбранного сегмента. Например, пользователь может выбрать команду в последовательности команд 230 и далее выбрать тип сегмента с помощью элемента 236 управления выбором сегмента. После ввода любых параметров, связанных с выбранным типом сегмента, пользователь может активизировать элемент 238а управления вставкой, вызывая добавление выбранного сегмента и соответствующих параметров к последовательности команд 230 на позицию перед выбранной командой (или позади нее в зависимости от варианта реализации). Аналогично, выбор команды в последовательности команд, изменение значений параметров, связанных с выбранной командой, и последующая активизация элемента 238b управления изменением вызывает модификацию команды в последовательно