Измерительный преобразователь технологического параметра с диагностикой двухпроводного контура управления процессом



Измерительный преобразователь технологического параметра с диагностикой двухпроводного контура управления процессом
Измерительный преобразователь технологического параметра с диагностикой двухпроводного контура управления процессом
Измерительный преобразователь технологического параметра с диагностикой двухпроводного контура управления процессом
Измерительный преобразователь технологического параметра с диагностикой двухпроводного контура управления процессом
Измерительный преобразователь технологического параметра с диагностикой двухпроводного контура управления процессом
Измерительный преобразователь технологического параметра с диагностикой двухпроводного контура управления процессом
Измерительный преобразователь технологического параметра с диагностикой двухпроводного контура управления процессом
Измерительный преобразователь технологического параметра с диагностикой двухпроводного контура управления процессом

 


Владельцы патента RU 2490596:

РОУЗМАУНТ ИНК. (US)

Изобретение относится к области АСУ ТП. Способ диагностики в двухпроводном измерительном преобразователе технологического параметра производственного процесса, содержащий этапы, на которых измеряют технологический параметр текучей среды процесса производственного процесса; обеспечивают выходной сигнал в двухпроводный контур управления процессом, который зависит от измеряемого технологического параметра; соединяют схему измерения тока контура с двухпроводным контуром управления процессом, причем схема измерения тока контура сконфигурирована для измерения тока контура, протекающего через двухпроводной контур управления процессом; соединяют схему измерения напряжения на клеммах с клеммами двухпроводного измерительного преобразователя технологического параметра, причем схема измерения напряжения на клеммах сконфигурирована для измерения напряжения на клеммах, сконфигурированных для соединения с двухпроводным контуром управления технологическим процессом; принимают ввод диагностической команды от двухпроводного контура управления процессом; выполняют диагностику в двухпроводном контуре управления технологическим процессом с использованием ответа на диагностическую команду, причем диагностика выполняется с использованием схемы измерения тока контура и схемы измерения напряжения на клеммах. Также заявлено устройство, реализующее указанный способ. Технический результат заключается в снижении вероятности передачи ошибок. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к двухпроводным измерительным преобразователям управления технологическим процессом, используемым для мониторинга технологических параметров в производственных процессах. В частности, настоящее изобретение относится к измерительному преобразователю технологических параметров, который приспособлен для выполнения диагностики в двухпроводном контуре управления процессом.

Измерительные преобразователи технологических параметров используются в промышленных процессах для измерения одного или нескольких параметров процесса в удаленном месте, «в поле» и передачи информации, относящейся к технологическим параметрам, обратно на центральный узел, например, на диспетчерский пункт. Примеры технологических параметров включают в себя давление, температуру, скорость потока, уровень и т.д.

В одной конфигурации технологические параметры передаются через двухпроводный контур управления процессом. Двухпроводный контур управления процессом соединяет измерительный преобразователь технологических параметров с местом управления и в дополнение к осуществлению связи также может быть использован для обеспечения питанием измерительного преобразователя технологических параметров. Одним из примеров двухпроводного контура управления технологическим процессом является контур управления процессом 4-20 мА, в котором уровень тока варьируется в пределах от 4 до 20 мА и может управляться для отображения измеренного технологического параметра. Другой пример контура управления процессом работает в соответствии с протоколом сообщений HART®. В контуре управления процессом, использующем метод сообщений HART®, цифровой сигнал накладывается на постоянный ток значительного уровня, протекающий в контуре. Это позволяет контуру управления процессом переносить и аналоговый, и цифровой сигналы. Цифровые сигналы могут быть использованы для передачи дополнительной информации с измерительного преобразователя технологических параметров на диспетчерский пункт или для передачи данных с диспетчерского пункта на измерительный преобразователь технологических параметров. Еще один пример двухпроводного контура управления технологическим процессом работает в соответствии с протоколом сообщений Fieldbus, в котором как правило все данные передаются в цифровом формате.

Если контур управления процессом не работает оптимальным образом, то вероятна передача ошибок измерительным преобразователем технологических параметров, или контур может выдавать недостаточную мощность для работы измерительного преобразователя технологических параметров. Из-за проблем, связанных с двухпроводным контуром управления процессом, могут возникать другие ошибки, в том числе частичный или полный сбой. Поэтому для обеспечения нормальной работы желательно осуществлять диагностику двухпроводного контура управления технологическим процессом. Один из примеров такой диагностики показан и описан в патенте США № 5481200, озаглавленном «Полевой измерительный преобразователь, встроенный в тестовое оборудование», выданном 2 января 1996 г. Воэгле (Voegle) с соавторами и относящимся к Роузмаунт Инк. (Rosemount Inc.)

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Двухпроводный измерительный преобразователь технологического параметра для использования в промышленном процессе, включающий в себя датчик технологического параметра, выполненный с возможностью измерения параметров текучей среды в производственном процессе. Выходная схема, выполненная с возможностью выдачи выходного значения на двухпроводный контур управления процессом, которое зависит от измеряемого технологического параметра. Схема измерения тока контура измеряет ток контура, протекающий через двухпроводный контур управления технологическим процессом, а схема измерения напряжения на клеммах измеряет напряжение, связанное с напряжением на клеммах измерительного преобразователя технологических параметров. Напряжение на клеммах может быть напряжением, измеренным между электрическими контактами двухпроводного измерительного преобразователя технологических параметров в двухпроводном контуре управления процессом. Входная схема, выполненная с возможностью приема диагностической команды от двухпроводного контура управления процессом. Микропроцессор, выполненный с возможностью выполнения диагностики контура в двухпроводном контуре управления процессом на основе измеренного тока контура и напряжения на клеммах в ответ на прием команды диагностики с двухпроводного контура управления процессом.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой упрощенную блок-схему, изображающую систему управления процессами, включающую в себя измерительный преобразователь технологических параметров.

Фиг. 2 представляет собой блок-схему компонентов измерительного преобразователя Фиг.1.

Фиг. 3 представляет собой упрощенную схематическую диаграмму, изображающую диагностическую схему измерительного преобразователя с Фиг. 1.

Фиг. 4 представляет собой вывод изображения с экрана программы диагностики, показывающий, что напряжение питания контактов слишком мало.

Фиг. 5 представляет собой вывод изображения с экрана программы диагностики, показывающий что напряжение питания на контактах слишком велико.

Фиг. 6 представляет собой вывод изображения с экрана, изображающий интерфейс оператора для взаимодействия с диагностическим программным обеспечением в измерительном преобразователе с Фиг. 1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Настоящее изобретение представляет собой измерительный преобразователь в двухпроводном контуре управления технологическим процессом, включающий в себя электронику для измерения сопротивления тока контура и напряжения источника питания, которым питается контур. Электрический ток, протекающий в контуре процесса, будет превышать желаемое значение тока контура процесса, когда ток электроники измерительного преобразователя имеет высокую утечку или ток шунтирования, например, когда влажность или другой электрический проводник контактирует с электрической шиной питания внутренних электронных цепей измерительного преобразователя. Это может привести к ошибке коммуникации или указывать на выход из строя компонентов.

Фиг. 1 представляет собой упрощенную диаграмму управления производственным процессом или систему мониторинга 10. Система 20 включает в себя измерительный преобразователь технологических параметров 12, имеющий датчик технологических параметров, выполненный с возможностью определения технологических параметров технологической текучей среды. В этом примере показана технологическая текучая среда, содержащаяся в технологических трубопроводах. Технологическим параметром может быть любая соответствующая характеристика, относящаяся к технологической текучей среде, такая как расход, температура, давление, рН и т.д. Измерительный преобразователь технологических параметров 12 присоединяется к двухпроводному контуру управления процессом 18, в котором протекает ток контура. В примере реализации измерительный преобразователь расположен в удаленном местоположении «в полях» промышленного процесса и соединяется с диспетчерским пунктом 20 через двухпроводный контур управления процессом 18. В этом примере, контур управления 20 показан в виде резистора датчика 22 и источника напряжения 24.

Вместе с настоящим изобретением обеспечивается функция снятия параметров контура по требованию, которая выполнена с возможностью хранения основных данных энергообеспечения и сопротивления контура. Система может быть использована для определения того, что источник питания, соответствующая электропроводка контура и сопротивление нагрузки функционируют должным образом, так что измерительный преобразователь 12 может выдавать правильное значение тока I на минимальном и максимальном уровнях выходного сигнала, используемых для индикации аварии. Эта способность гарантирует, что измерительный преобразователь в состоянии обеспечить выходное значение в желаемом диапазоне значений тока I.

Фиг. 2 является упрощенной блок схемой, изображающей измерительный преобразователь технологических параметров 12. Измерительный преобразователь технологических параметров 12 включает в себя микропроцессор, который работает в соответствии с командами, хранящимися в памяти. Микропроцессор 30 получает выходной сигнал с датчика технологических параметров 14 через схему измерения 34. Схема измерения 34 может быть использована для включения аналоговых или цифровых компонентов для обработки выходного значения с датчика 14. Кроме того, измерительный преобразователь технологических параметров 12 включает в себя схему ввода-вывода и диагностики 36, которая присоединяется к двухпроводному контуру управления процессом 18. Микропроцессор 30 присоединяется к схеме ввода-вывода и диагностики и выполнен с возможностью связи по двухпроводному контуру управления процессом 18 с использованием схемы 36. Эта связь может быть аналоговой и/или цифровой и опционально может быть двунаправленной. Примеры методов связи включают метод связи 4-20 мА, в котором контур управления процессом 18 проводит сигнал в диапазоне 4-20 мА, чтобы отобразить величину, связанную с выходным значением технологического параметра 14. Уровень тока за пределами этого диапазона может быть использован для обозначения аварии. Вариацией этого протокола сообщений является протокол сообщений HART®, в котором цифровая информация модулируется по уровню аналогового тока, протекающего в двухпроводном контуре управления процессом. Прочие протоколы сообщений включают в себя все цифровые протоколы сообщений, такие как протокол на основе FieldBus.

Фиг. 3 представляет собой более детализированную блок схему ввода/вывода и диагностики. Схема ввода/вывода и диагностики присоединяется к двухпроводному контуру управления процессом через клеммы 40. Это обеспечивает соединение контактов Loop + и Loop - c двухпроводным контуром управления технологическим процессом 18. Микропроцессор 30 (не показанный на Фиг. 3) присоединяется к цифро-аналоговому преобразователю в HART® контроллере 42, который используется для управления током I, протекающим через контур 18. Цифро-аналоговый преобразователь и HART® контроллер 42 выдает аналоговый управляющий сигнал. Измерительное сопротивление обратного считывания 66 также присоединяется последовательно к двухпроводному контуру управления процессом 18. Защитный диод 70 включен параллельно клеммам контура 40. Схема измерения сигнала TERMINAL_VOLTAGE 80 выполнена с возможностью присоединения к клеммам 40 и выдачи выходного сигнала TERMINAL_VOLTAGE, который отображает напряжение на клеммах 40. Схема 80 включает в себя блок резисторных делителей, образованный резисторами 82 и 84. Элементы 86, 88 и 90 присутствуют для безопасности и фильтрации. Усилитель 92 подключается к блоку делителей и цепи обратной связи 96 и 94 масштабируют поделенное напряжение для ввода на 210. Во время работы выходное значение TERMINAL_VOLTAGE дифференциального усилителя 92 отображает напряжение на клеммах 40.

Схема 36 также включает в себя цепь обратного считывания 120, которая выполнена с возможностью выдавать выходной сигнал LOOP_READ_BACK, относящийся к уровню тока I, протекающего через двухпроводный контур управления процессом 18. Схема LOOP_READ_BACK 120 включает в себя дифференциальный усилитель 122, соединенный параллельно измерительному резистору обратного считывания показаний 66. Дифференциальный усилитель 122 выдает выходной сигнал на операционный усилитель 124 через систему фильтров 126, 132 и 136. Операционный усилитель 124 оснащен отрицательной обратной связью через резистор 130 для достижения соответствующих значений для 210.

Схема измерения сигнала SHUNT_CURRENT (тока утечки) 140 обеспечивает измерение сигнала SHUNT_CURRENT, протекающего через резисторы 60 и 62. В конфигурации, показанной на Фиг. 3, операционный усилитель 142 имеет не инвертирующий вход, соединенный с входом SHUNT_DX через резистор 144. Не инвертирующий вход также присоединяется к электрическому заземлению через резистор 146 и конденсатор 148. Отрицательная обратная связь на инвертирующий вход обеспечивается резистором 150, который также присоединяется к электрическому заземлению через резистор 152. Схема измерения сигнала SHUNT_CURRENT (тока шунтирования) 140 выдает выходной сигнал SHUNT_OUTPUT. Также измеряется температура измерительного преобразователя технологических параметров 12 с использованием схемы измерения температуры 160. Схема измерения температуры 160 включает в себя резистивный температурный детекторный элемент 162, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Элемент 162 присоединяется к источнику напряжения VTD через резистор 164. Емкость 166 присоединяется через элемент 162. Падение напряжения на элементе 162 измеряется с помощью операционного усилителя 168. Отрицательная обратная связь обеспечивается с помощью резисторов 170 и 172 и конденсатора 174. Инвертирующий вход операционного усилителя 168 также присоединяется к электрическому заземлению через сопротивление 176. Схема 160 выдает выходной сигнал TEMP, который указывает температуру элемента 162.

Предусматривается мультиплексор 200, входы которого соединяются с выходами схем 92, 120, 140 и 160. Мультиплексор 200 используется для выбора со схем одного из выходных сигналов LOOP_READ_BACK, TERMINAL_VOLTAGE, SHUNT_CURENT или TEMP. Каналы мультиплексора 200 управляются с помощью входов мультиплексора, которые соединены с микропроцессором 30, показанным на Фиг. 2. Выход 202 мультиплексора 200 соединяется с аналогово-цифровым преобразователем 210. Аналогово-цифровой преобразователь конвертирует аналоговый сигнал на выходе 202 в цифровой формат, который подается на микропроцессор 30, показанный на Фиг. 2. Во время работы микропроцессор 30 управляет мультиплексором 200, так что выбираются разные напряжения, которые подключаются на аналогово-цифровой преобразователь 210, которые затем могут быть прочитаны микропроцессором 30.

Во время работы, программное обеспечение запускаемое микропроцессором 30, выполнено с возможностью произвести четыре измерения:

сигнал обратного считывания показаний LOOP_READ_BACK: измерить ток контура.

Сигнал TERMINAL_VC)LTAGE: замерить напряжение между клеммами Loop + и Loop - измерительного преобразователя 12.

Сигнал SHUNT_CURRENT: измерение, используемое для определения установившегося тока, используемого схемами в измерительном преобразователе 12.

Сигнал TEMP: измерение, используемое для температурной компенсации.

В одной конфигурации, микропроцессор измеряет эти величины периодически, например, каждую секунду и использует эти измерения для диагностики контура. Кроме того, диагностика контура может быть выполнена на основе запроса, полученного по двухпроводному контуру управления процессом 18.

Система может выполнять снятие электрических характеристик. Например, при получении запроса через сообщение HART®, происходит снятие характеристик системы путем определения сопротивления контура и напряжения питания контура. Этот процесс может быть начат методом, реализованным с помощью языка описания электронных устройств (EDDL), который представляет собой язык и интерфейс, используемый для связи с периферийными устройствами.

Первоначально процесс снятия характеристик включает в себя получение измерений TERMIN AL_VOLT AGE и LOOP_READ_BACK. Первые предварительные проверки могут быть выполнены с сигналом 4 мА и сигналом 6 мА для определения того, что система способна достигать экстремальных значений, таких как 23 мА и 3,6 мА. Первоначально микропроцессор 30 устанавливает ток контура на 4 мА и ждет, когда уровень тока стабилизируется. Далее, требуются измерения и микропроцессор сохраняет значения LOOP_READ_BACK и TERMINAL_VOLTAGE при 4 мА (Loop_ReadBack_4 и Terminal_Voltage_4) в памяти 32. Затем ток контура устанавливается на 6 мА и система ожидает стабилизации уровня тока. Измеряются значения сигналов Loop_Readback_6 и Terminal_Voltage_6. Предварительная проверка сопротивления контура производится с помощью равенства:

Уравнение 1

Далее, с помощью уравнения 2 находится предварительное значение напряжения питания.

Уравнение 2

Эти предварительные значения сопротивления контура и напряжение питания используются, чтобы убедиться, что система способна функционировать когда выходное значение установлено в крайние минимальное (VTmin) и максимальное (VTmax) значения, например на уровне 3,6 мА и на уровне 23,0 мА, соответственно. Эти значения вычисляются согласно уравнениям 3 и 4:

Уравнение 3

Уравнение 4

Если значение VTmin меньше минимума, определенного значением TERMINAL_VOLTAGE для этой системы, например, 12 вольт или VTmax выше максимума определенного TERMINAL_VOLTAGE для системы, например, 42,4 вольт, микропроцессор может быть выполнен с возможностью выдавать пользователю предупреждение, например, путем передачи данных через двухпроводный технологический контур 18 или путем предоставления визуального выходного сигнала и т.д., который указывает пользователю по мере необходимости регулировать источник питания 24, изображенный на Фиг. 1. Это предупреждение может передаваться через двухпроводный контур управления процессом 18 на портативные устройства обслуживания в полевых условиях или, может быть передано на систему управления активами, находящуюся в диспетчерском пункте 20 и т.д. Передача может осуществляться в соответствии, например, с языком описания электронных устройств (EDDL). Фиг. 4 и 5 иллюстрируют выводы с экрана компьютера, которые указывают соответственно на низкое напряжение питания контура или на высокое напряжение питания контура.

Далее, происходит процесс снятия характеристик с помощью установки выходного значения на уровне 20 мА и сохранения значений LOOP_READ_BACK_20 и TERMIN ALJVOLT AGE_20 после стабилизации контура. После получения этих измерений контур возвращается к нормальной работе. Напряжение питания Vps и значения сопротивления контура пересчитываются во всем диапазоне работы (4 мА и 20 мА). Значение TERMINAL_VOLTAGE может периодически проверяться. Сопротивление контура рассчитывается и сохраняется в соответствии с формулой 5:

Уравнение 5

Сопротивление контура также может быть использовано для проверки выполнения требования к минимальному сопротивлению 250 Ом, необходимому для связи.

Во время нормальной работы, микропроцессор 30 также может следующим образом рассчитывать и сохранять напряжение питания Vps:

Уравнение 6

После того расчета сопротивления контура и напряжения питания контура система может вернуться к выполнению нормального рабочего цикла.

Во время выполнения нормального рабочего цикла, микропроцессор 30 может производить периодическую диагностику, измеряя значения LOOP_READ_BACK, TERMINAL_VOLTAGE и SHUNT_CURRENT. Эти значения могут быть масштабированы путем применения соответствующего коэффициента усиления или напряжения смещения и компенсированы по температуре. Значение тока LOOP_READ_BACK можно сравнить с референсным значением тока выходного сигнала. Если разница между ними больше установленного порога, (например 2% диапазона), то может быть направлено предупреждение по двухпроводному контуру сообщений, например, с помощью протокола сообщений HART ® или по желанию предупреждение может быть сгенерировано локально. Значение TERMINAL_VOLTAGE измеряется и сравнивается с ожидаемым вычисленным значением (вычисленным с использованием исходных данных сопротивления контура и электропитания). Для этого расчета используется текущее значение тока (в мА) в отличие от тестового значения тока. Значение TERMIN AL_VOLTAGE рассчитывается в соответствии с формулой 7:

Уравнение 7

Если измеренное значение TERMINAL_VOLTAGE не согласуется со значением VT_Calculated на более чем выбранную пользователем величину («максимум TERMINAL_VOLTAGE") как показано на Фиг. 5, тогда по двухпроводному контуру управления процессом может быть передано предупреждение и, по желанию, сгенерирован локальный сигнал аварии.

Как правило, двухпроводные измерительные преобразователи присоединяются к контуру управления процессом через распределительную коробку, которая содержит диоды и резисторы. Однако, в настоящей конфигурации применяется измерение температуры, которое может быть использовано для компенсации изменения электрических характеристик диодов и резисторов вследствие изменения температуры. Это может улучшить точность измерения, и в особенности точность измерения сигналов TERMINAL_VOLTAGE и LOOP_READ_BACK.

Установившийся ток определяют как ток, который требуется для работы схемы измерительного преобразователя 12. Установившийся ток может быть использован при выполнении диагностики. Установившийся ток может быть измерен с использованием показания SHUNT_CURRENT и значения синхронизированного тока контура (опорный уровень выходного тока). Установившийся ток рассчитывается как:

Уравнение 8

Установившийся ток = Референсный ток контура - ток шунтирования

Если установившийся ток превышает заранее заданное значение, например, если установившееся значение больше чем 3,4 мА, тогда по двухпроводному контуру управления процессом может быть передан предупредительный сигнал и, если требуется, сгенерирован локальный сигнал аварии. Кроме того, динамическое пороговое значение может сравниваться с установившимся током, чтобы убедиться, что требования связи соблюдаются. Например, значение нижнего сигнала аварии минус установившийся ток должно быть больше 0,5 мА.

Если требуется, измеренная температура может быть использована для компенсации различных компонентов схемы диагностики. Эта компенсация может быть выполнена, например, с помощью методов подгонки полиномиальной кривой. Информация о снятии температурных параметров может храниться в памяти 32. Например, память 32 может включать в себя энергонезависимую память для расширенного хранения таких значений. Снятие температурных характеристик может быть выполнено во время изготовления измерительного преобразователя 12. Во время калибровки выходного сигнала 4-20 мА, микропроцессор одновременно также может выполнять калибровку сигнала LOOP_READ_BACK, и суммарный коэффициент сохраняется в памяти 32. Другие сведения, которые могут быть сохранены в энергонезависимой части памяти 32 включают в себя различные пороговые уровни и другую информацию и могут быть доступны пользователю с помощью метода сообщений HART®.

Фиг.6 представляет собой распечатку с экрана программного обеспечения, выполняющего программу для связи с измерительным преобразователем в соответствии с языком описания электронных устройств (EDDL). Как показано на Фиг. 6, различные параметры могут быть просмотрены и сконфигурированы, в том числе виды оповещений, сообщения диагностики питания и т.д. На экране могут быть просмотрены результаты различных измерений и измерения базовых значений, полученные измерительным преобразователем 12, системе может быть дана команда на инициацию запроса выполнения снятия характеристик контура.

Предпочтительно, чтобы измерения происходили в синхронизации во время измерения различных токов и напряжений. Например, если вычисляется сопротивление с измерением напряжения и силы тока, предпочтительно, чтобы измерения тока и напряжения происходили синхронно. Для того, чтобы улучшить синхронизацию измерений программное обеспечение может быть выполнено с возможностью использования захвата ресурсов в методах синхронного хранения. Кроме того, предпочтительно, чтобы программное обеспечение работало в приоритетном режиме для увеличения его приоритета. В частности, когда выполняется диагностика, аналоговый выходной ресурс может быть блокирован диагностическим программным обеспечением.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалистам в данной области будет понятно, что изменения в форме и деталях могут быть сделаны, не отходя от сути и объема изобретения. В одной конфигурации, после приема диагностической команды, микропроцессор выполняет снятие характеристик контура и определяет исходные значения источника питания контура и сопротивления контура. Во время снятия характеристик микропроцессор также может выполнить проверку того, что напряжение на клеммах полевого устройства находится в пределах 12 вольт и 42,4 вольт.

1. Двухпроводный измерительный преобразователь технологического параметра для использования в производственном процессе, содержащий датчик технологического параметра, сконфигурированный для измерения технологического параметра текучей среды процесса производственного процесса; выходную схему, сконфигурированную для выдачи выходного сигнала на двухпроводный контур управления процессом, который зависит от измеряемого технологического параметра; схему измерения тока контура, сконфигурированную для измерения тока контура, протекающего через двухпроводной контур управления процессом; схему измерения напряжения на клеммах, сконфигурированную для измерения напряжения, зависящего от напряжения на клеммах измерительного преобразователя технологического параметра, причем напряжение на клеммах представляет собой напряжение, измеренное на электрическом соединении двухпроводного измерительного преобразователя технологических параметров с двухпроводным контуром управления процессом; схему ввода, сконфигурированную для приема диагностической команды от двухпроводного контура управления процессом; микропроцессор, сконфигурированный для выполнения диагностики контура в двухпроводном контуре управления процессом на основе измеренного тока контура и напряжения на клеммах, причем микропроцессор реагирует в ответ на прием команды диагностики от двухпроводного контура управления процессом.

2. Двухпроводный измерительный преобразователь технологического параметра по п.1, в котором команда диагностики вызывает исполнение микропроцессором снятия характеристик контура.

3. Двухпроводный измерительный преобразователь технологического параметра по п.1, в котором диагностика включает в себя определение сопротивления двухпроводного контура управления технологическим процессом.

4. Двухпроводный измерительный преобразователь технологического параметра по п.1, в котором диагностика включает в себя определение напряжения питания двухпроводного контура управления процессом.

5. Двухпроводный измерительный преобразователь технологического параметра по п.1, в котором диагностика включает в себя выполнение предварительной диагностической проверки.

6. Двухпроводный измерительный преобразователь технологического параметра по п.1, в котором диагностика включает в себя определение базового диагностического значения.

7. Двухпроводный измерительный преобразователь технологического параметра по п.1, в котором диагностика включает в себя определение значения установившегося тока.

8. Двухпроводный измерительный преобразователь технологического параметра по п.1, включающий в себя датчик температуры и в котором результаты диагностики компенсируются на основе измеренной температуры.

9. Двухпроводный измерительный преобразователь технологического параметра по п.1, в котором измерение тока контура и напряжения на клеммах выполняются синхронно.

10. Двухпроводный измерительный преобразователь технологических параметров по п.1, в котором диагностическая команда соответствует языку описания электронных устройств (EDDL).

11. Способ выполнения диагностики в двухпроводном измерительном преобразователе технологического параметра производственного процесса, содержащий этапы, на которых
измеряют технологический параметр текучей среды процесса производственного процесса; обеспечивают выходной сигнал в двухпроводный контур управления процессом, который зависит от измеряемого технологического параметра; соединяют схему измерения тока контура с двухпроводным контуром управления процессом, причем схема измерения тока контура сконфигурирована для измерения тока контура, протекающего через двухпроводной контур управления процессом; соединяют схему измерения напряжения на клеммах с клеммами двухпроводного измерительного преобразователя технологического параметра, причем схема измерения напряжения на клеммах сконфигурирована для измерения напряжения на клеммах, сконфигурированных для соединения с двухпроводным контуром управления технологическим процессом; принимают ввод диагностической команды от двухпроводного контура управления процессом; выполняют диагностику в двухпроводном контуре управления технологическим процессом с использованием ответа на диагностическую команду, причем диагностика выполняется с использованием схемы измерения тока контура и схемы измерения напряжения на клеммах.

12. Способ по п.11, в котором диагностика включает в себя определение сопротивления двухпроводного контура управления процессом.

13. Способ по п.11, в котором диагностика включает в себя определение напряжение питания двухпроводного контура управления технологическим процессом.

14. Способ по п.11, в котором диагностика включает выполнение предварительной диагностической проверки.

15. Способ по п.11, в котором диагностика включает определение базового диагностического значения.

16. Способ по п.11, в котором диагностика включает в себя определение величины установившегося тока.

17. Способ по п.11, включающий в себя измерение температуры и в котором результаты диагностики компенсированы на основе измеренной температуры.

18. Способ по п.11, в котором измерение тока контура и напряжения на клеммах выполняются синхронно.

19. Способ по п.11, в котором диагностическая команда соответствует языку описания электронных устройств (EDDL).

20. Способ по п.11, в котором снятие параметров включает в себя измерение базовых значений сопротивления контура и напряжения электропитания контура.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области технического обслуживания и ремонта подвижного состава железнодорожного транспорта в соответствии с его техническим состоянием. .

Изобретение относится к области электротехники в частности, к цифровым системам управления и регулирования с аналоговым выходом, и может быть использовано для регулирования и проверки блоков регулирования, управления и защиты систем электропитания в замкнутой схеме (с обратной связью).

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в кабельных схемах для соединения сенсорного модуля с измерительным преобразователем. .

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерению переменных величин в системах, обладающих инерционными свойствами, когда зависимость измеряемой величины от времени является непрерывной функцией.

Изобретение относится к техническим средствам обеспечения безопасности на угольных шахтах и может быть использовано для испытания приборов и элементов систем аэрогазового и пылевого контроля шахтной атмосферы, применяемых в угольной промышленности.

Изобретение относится к области летательных аппаратов и может быть использовано преимущественно для коррекции главной центральной оси инерции баллистического объекта.

Изобретение относится к области ремонта и технического обслуживания сложных технических изделий, например локомотивов, судов, самолетов. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено в устройствах для измерения переменных скалярных величин, распределенных в пространстве.

Изобретение относится к области авиационного приборостроения и может быть использовано для коррекции главной центральной оси инерции баллистического объекта

Заявленная группа изобретений относится к области использования в транспортных средствах, например в автомобилях с электронными системами управления наполнением цилиндров двигателя (EGAS) в блоках управления двигателями должна реализовываться трехуровневая концепция. Заявленная группа изобретений относится к устройству контроля датчика (12) транспортного средства, прежде всего автомобиля на топливных элементах, к датчику транспортного средства с устройством контроля, а также к способу контроля датчика (12), соединенного с первым блоком (16) обработки данных. Заявленное устройство для контроля датчика (12) транспортного средства, прежде всего автомобиля на топливных элементах, включающее в себя: первый модуль (18) контроля, предназначенный для контроля работы датчика (12) на наличие неисправностей, второй модуль (20) контроля, также предназначенный для контроля работы датчика (12) на наличие неисправностей, третий модуль (30) контроля, предназначенный для контроля работы второго модуля (20) контроля датчика, первый блок (16) обработки данных, включающий в себя первый модуль (18) контроля датчика и соединяемый с датчиком (12), второй блок (24) обработки данных, соединенный с первым блоком (16) обработки данных и выполненный с возможностью выдачи сигнала (26) реакции на неисправность при обнаружении неисправной работы датчика (12). Объектом изобретения является также способ контроля датчика, соединенного с первым блоком обработки данных, включающий в себя следующие операции: контроль работы датчика на наличие неисправностей первым блоком обработки данных, резервный контроль работы датчика на наличие неисправностей, контроль выполнения операции резервного контроля на наличие неисправностей и выдачу сигнала реакции на неисправность вторым блоком обработки данных при обнаружении неисправной работы датчика. Технический результат заключается в обеспечении улучшенной, более экономичной и одновременно быстрой возможности надежной выдачи сигнала реакции на неисправность при обнаружении неисправной работы датчика, а также в осуществлении распределенного контроля компонентов и функций в системах с объединенными в сеть датчиками, в возможности передачи запросов реакции на неисправность на другие устройства управления не по сигнальной шине, а по дискретным линиям. Преимущество изобретения состоит в том, что модули контроля, прежде всего вторые и третьи модули контроля датчика, могут размещаться в каждом устройстве управления, соединенном сигнальной шиной с контролируемыми датчиками. Другое преимущество изобретения заключается в том, что запросы реакций на неисправность могут быстрее передаваться по дискретным линиям. Прежде всего в электромобилях, где требуется очень быстрая реакция водителя, такое решение создает большие преимущества. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается системы регистрации параметров движущейся поверхности лайнера в быстропротекающих процессах. Система содержит расположенный перед поверхностью вдоль направления ее движения оптическое средство трансляции информации о динамике состояния поверхности, связанное с регистратором изображения поверхности. Средством трансляции информации о динамике состояния поверхности служит жесткий технический эндоскоп, обеспеченный возможностью подсветки регистрируемой поверхности. Кроме того, эндоскоп может быть оснащен каналом лазерной подсветки, а регистратором может служить цифровая камера. При этом цифровая камера может быть связана с вычислительным центром для обработки результатов регистрации. Технический результат заключается в повышении разрешающей способности системы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ имитационного моделирования аварийно-восстановительных работ предназначен для расчета среднего времени до восстановления работоспособности технических средств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ). Способ включает в себя методику определения среднего времени до восстановления технических средств ЖАТ и программный комплекс. Вводят постоянные данные об участке железных дорог, а также особенности климата представляют в виде элементарных массивов данных, каждый из которых соответствует блок-участку. Также вводят общие вспомогательные данные, включающие в себя время моделирования. После ввода данных начинают моделирование, заключающееся в формировании элементарных случайных событий - интервалов времени, приходящихся на различные операции с учетом законов распределения и постоянных данных об участке, взаимосвязи при реализации процесса технического обслуживания и ремонта технических средств ЖАТ, и последующем суммировании элементарных случайных событий с учетом вероятности повторного возникновения с целью получения многократных реализаций времени до восстановления для каждого блок-участка. В результате получения многократных реализаций времени до восстановления для каждого блок-участка вычисляют среднее арифметическое от всех реализаций времени определяется среднее время до восстановления технических средств ЖАТ на нем. Техническим результатом является получение оптимального значения среднего времени до восстановления технических средств ЖАТ. 1 табл.

Изобретение относится к метрологии. Способ измерения физической величины предполагает использование мобильного электронного устройства и внешнего блока. При этом в мобильном электронном устройстве предварительно устанавливают вспомогательную программу, а при проведении измерения физической величины переводят мобильное электронное устройство на работу по этой вспомогательной программе в течение заданного промежутка времени, после чего для управления внешним блоком вырабатывают заданный звуковой сигнал мобильного электронного устройства, который принимают во внешнем блоке. Затем контролируют соответствие сигнала установленным требованиям, а после установления этого соответствия с помощью входящего в его состав датчика вырабатывают сигнал измерительной информации об измеряемой физической величине. Преобразуют сигнал измерительной информации в выходной сигнал внешнего блока, вырабатываемый в форме звукового сигнала, параметры которого соответствуют измеряемой физической величине, воспринимают в мобильном электронном устройстве выходной сигнал внешнего блока, запоминают результат измерения физической величины и оповещают пользователя о результате измерения физической величины, согласно изобретению частоту заданного звукового сигнала мобильного электронного устройства для управления внешним блоком и частоту выходного сигнала внешнего блока выбирают превышающими предел, воспринимаемый пользователем. Технический результат - расширение номенклатуры измерительных средств. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к переносным полевым инструментам для технического обслуживания. Технический результат - более точное определение местоположения полевого устройства за счет совместного использования GPS и триангуляции. Инструмент (52, 102) включает в себя, среди прочего, модуль (121) протокола беспроводной связи технологического процесса, сконфигурированный с возможностью поддержания связи в соответствии с протоколом беспроводной связи технологического процесса. Инструмент (52, 102) также включает в себя дисплей (120) и устройство (122) ввода. Контроллер (130) соединен с модулем протокола беспроводной связи технологического процесса, дисплеем (120) и устройством (122) ввода. Контроллер (130) сконфигурирован с возможностью выработки карты на дисплее (120), показывающей положение переносного полевого устройства (52, 102) относительно, по меньшей мере, одного объекта, такого как полевое устройство (22, 23, 104). Контроллер (130) дополнительно сконфигурирован с возможностью определения положения переносного полевого устройства (52, 102) для технического обслуживания путем триангуляции с использованием беспроводной связи технологического процесса с рядом известных беспроводных полевых устройств (104) с фиксированным местоположением. 7 н. и 25 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам для измерения переменных величин и может использоваться в железнодорожных депо для контроля износа пластин коллектора. Технический результат, достигаемый изобретением, - повышение точности измерений, оперативности получения данных по износу пластин коллектора тягового электродвигателя локомотива. Указанный технический результат достигается тем, что измерительные датчики одновременно контролируют всю поверхность коллектора. Сущностью изобретения является то, что при визуальном осмотре поверхность коллектора условно делят, начиная от свободного конца, на четыре равные по длине пояса: I, II, III, IV, размещают над поверхностью коллектора N пронумерованных датчиков измерения расстояния, размещенных на одном кронштейне с возможностью горизонтального перемещения по нему, и расположенных над соответствующими поясами, приводят во вращение коллектор и в течение одного оборота с помощью датчиков непрерывно фиксируют расстояние до поверхности пластин коллектора, затем перемещают датчики по кронштейну и снова вращают коллектор, результаты измерений поступают в анализатор, в котором накапливаются данные по каждому поясу, полученные фактические расстояния по поясам II, III, IV сравниваются с расстояниями по I базовому поясу и по разности величин определяют износ пластин коллектора, результаты через блок управления поступают на дисплей компьютера. 1 ил.

Изобретение относится к средствам контроля технологических процессов. Беспроводное полевое устройство (102) для использования при регулировании или мониторинге промышленного процесса (100) включает интерфейс для сопряжения с технологической установкой (110), сконфигурированный для осуществления связи с технологической жидкой средой. Цепь полевого устройства связана с интерфейсом для сопряжения с технологической установкой (110) и сконфигурирована для измерения или управления технологическим параметром. Беспроводная коммуникационная цепь (154) сконфигурирована для обеспечения беспроводной связи, по меньшей мере, для одного терминала электрического доступа, сконфигурированного для обеспечения электрического соединения с электрической цепью полевого устройства. Источник электропитания (160) сконфигурирован для электроснабжения беспроводного полевого устройства. Источник электропитания (160) включает съемный первичный источник электропитания (162) для подачи электроэнергии для полевого устройства (102) в течение продолжительных периодов времени. Вторичный источник электропитания (164) сконфигурирован для подачи электроэнергии для полевого устройства (102), когда первичный источник электропитания (162) удален. Технический результат заключается в расширении функциональности. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области гляциологии и может быть использовано для коррекции результатов реечных снегомерных наблюдений на эффект оседания снежной толщи. Сущность: измеряют длину снегомерной рейки перед установкой ее в снежную толщу. Измеряют превышение рейки над снегом сразу после установки. Вычисляют глубину заглубления рейки. Устанавливают рядом с основной рейкой дополнительную рейку таким образом, чтобы глубина ее основания была как можно меньше. Определяют с помощью точного уровня вертикальное положение реек относительно друг друга. Повторно определяют относительное вертикальное положение реек спустя достаточно большой промежуток времени. Рассчитывают величину поправки на прирост высоты снежной толщи, равную опусканию дополнительной рейки относительно основной рейки. Технический результат: упрощение и повышение точности коррекции. 1 ил.
Наверх