CN112987679B 调试控制系统中现场装置的方法、系统和计算机程序产品 （横河电机株式会社）

本发明通过实施以下步骤能调试控制系统中的现场装置：(i)检测包括现场装置和与服务器可通信耦接的I/O端口通过接口连接的连接事件；(ii)从与I/O端口接口连接的现场装置的存储器中提取与现场装置对应的第一现场装置标识符；(iii)从与服务器可通信耦接的非暂时性内存数据库中提取与I/O端口关联的现场装置配的第一现场装置标识符和转换后的第二现场装置标识符之一；(v)比较转换后的第一现场装置(vii)可选地，基于连接检查输出决定引发连接2检测连接事件，所述连接事件包括现场装置和与所述服务器可通信耦接的I/O端口通从与所述I/O端口通过接口连接的所述现场装置的存储器中提取与所述现场装置相对从与所述服务器可通信耦接的非暂时性内存数据库中提取与所述I/O端口关联的现场所述第二现场装置标识符的至少一段与所述第一现场装置标识符的相应一基于预定义转换数据，产生转换后的第一现场装置标识符和转响应于确定(i)所述转换后的第一现场装置标识符与所述第二现场装置标识符不匹(iii)所述转换后的第一现场装置标识符与所述转换后的第二现场装置标识符不匹配，引更新或修改在与所述I/O端口通过接口连接的所述现场装置的本地存储器中的第一现在与所述I/O端口通过接口连接的所述现场装置的位置，在该述I/O端口通过接口连接的指定的现场装置相对应的现场装置5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连接产生所述转换后的第一现场装置标识符包括步骤：基于所述转换产生所述转换后的第二现场装置标识符包括步骤：基于所述转换3所述预定义转换数据包括转换表，该转换表将字母、数字或字母数字串转换表中识别能够将所述第一现场装置标识符或所述第二现场装置标识符的至少一段从所述预定义转换数据包括转换表，该转换表将包括通配符的一个或多于基于所述第二现场装置标识符来产生转换后的第12.一种用于调试控制系统中的现场装置的系统，所述控制系统包括至少一个服务器和与所述服务器可通信耦接的多个输入输出(I/O)端口，所述用于调试现场装置的系统包检测连接事件，所述连接事件包括现场装置和与所述服务器可通信耦接的I/O端口通从与所述I/O端口通过接口连接的所述现场装置的存储器中提取与所述现场装置相对从与所述服务器可通信耦接的非暂时性内存数据库中提取与所述I/O端口关联的现场所述第二现场装置标识符的至少一段与所述第一现场装置标识符的相应一基于预定义转换数据来产生转换后的第一现场装置标识符和转换后的第二现场装置响应于确定(i)所述转换后的第一现场装置标识符与所述第二现场装置标识符不匹(iii)所述转换后的第一现场装置标识符与所述转换后的第二现场装置标识符不匹配，引413.根据权利要求12所述的系统，其被配置为响应于确定所述转换后的第一现场装置更新或修改与所述I/O端口通过接口连接的所述现场装置的本地存储器中的第一现场在已与所述I/O端口通过接口连接的所述现场装置的位置，在该场装置，所述另一现场装置具有与所述第二现场装置标识符相匹配的第一现场装置标识14.根据权利要求12所述的系统，其被配置为使得所述现场装置配置数据是与所述控述I/O端口通过接口连接的指定的现场装置相对应的现场装置17.根据权利要求12所述的系统，其被配置为使得所述预定义转换数据包括转换表或产生所述转换后的第一现场装置标识符包括步骤：基于所述转换产生所述转换后的第二现场装置标识符包括步骤：基于所述转换该转换规则用于将由第一表达表示的物理装置标签或系统所述预定义转换数据包括转换表，该转换表将字母、数字或字母数字串置标识符中与识别出的映射记录中识别出的第一字母、数字或字母数字串相匹配的一段，替换为映射至所述识别出的映射记录中的所述第一字母、数字或字母数字串的第二字母、所述预定义转换数据包括转换表，该转换表将包括通配符的一个或多于5基于所述第二现场装置标识符来产生转换后的第其中，转换所述第一现场装置标识符和所述第二现场装置标识符中的每一者，包括：(i)在所述转换表中，识别能够使所述第一现场装置标识符或所述第二现场装置标识符的23.一种用于调试控制系统中的现场装置的计算机程序产品，所述控制系统包括至少一个服务器和与所述服务器可通信耦接的多个输入输出(I/O)端口，所述计算机程序产品码包括用于在基于处理器的计算系统中实施以检测连接事件，所述连接事件包括现场装置和与所述服务器可通信耦接的I/O端口通从与所述I/O端口通过接口连接的所述现场装置的存储器中提取与所述现场装置相对从与所述服务器可通信耦接的非暂时性内存数据库中提取与所述I/O端口关联的现场所述第二现场装置标识符的至少一段与所述第一现场装置标识符的相应一基于预定义转换数据，产生转换后的第一现场装置标识符和转响应于确定(i)所述转换后的第一现场装置标识符与所述第二现场装置标识符不匹(iii)所述转换后的第一现场装置标识符与所述转换后的第二现场装置标识符不匹配，引6布式工艺控制系统)。控制系统通常包括连接至一个或多个现场装置的一个或多个工艺控力传感器、液位传感器和流量传感器)，并且被配置为用于物理控制功能或者工艺控制功中，接收到的信号传递对应于现场装置测量的过程参数的信息和/或涉及现场装置的状态一个或多个通信协议发送和接收这种信号，输入输出(I/O)装置能够在工艺控制器与现场装置之间进行数据传递和控制指令传递，其中所述输入输出(I/O)装置被布置为工艺控制[0004]加工工厂中的控制系统可包括一个或多个工艺控制器，并且每个控制器经I/O卡工厂设备的数据，这些资产和设备包括，但不限于，现场装置、旋转设备(rotatingFoundationFieldbuscommunicationprotocol之类的数字通7[0008]操作员终端102包括以可通信的方式与控制系统104耦接的任何处理器实施的终端装置或客户端装置。操作员终端102可以被配置为使得操作员能够将指令传送至控制系[0009]控制系统104包括控制系统服务器104a、控制系统数据库104b和控制系统网关接口104c。控制系统服务器104a可包括至少一个处理器以及一个或多个暂时性存储器和/或对应的装置文档。控制系统网关接口104c可包括被配置为能够通过控制系统104发送和接[0011]图2的步骤202包括实施用于工厂构造的前端工程设计(frontendengineering的技术要求。步骤204包括针对新的或升级的分布式控制系统需要采购的现场装置的型号否可以在控制系统中检测到已连接至控制系统I/O端口[0016]检查已连接至控制系统I/O端口的现场装置的步骤通常是EPC顾问/承包商执行的8块连接，所述相应的软件功能块或软件控制模块与I/O端口关联并且在控制系统中的一个个I/O端口的软件功能块或软件控制模块被配置为基于一个或多个定义的“现场装置特定现场装置和/或控制系统的合适功能，前提是它们应用于特定现场装置类型的任何现场装证以可通信的方式耦接至控制系统中的I/O端口的现场装置实际上是被具体识别为适于连接至这种I/O端口的特定现场装置。这确保了连接的现场装置是已针对其配置或编写了与该I/O端口对应的软件功能块或软件控制模块的相同装置，并且确保了按照可预测和预期置或者通过I/O端口或者通过对应于I/O端口的I/O卡产生的或发送的信号，响应于现场装所述方法不能验证是否是正确的现场装置已耦接至I/O端口，以及不能验证现场装置是否因此正确地与被配置为正确控制所述装置的软件功能块或软件控制模块耦接或连接。因端口的软件功能块或软件控制模块来正确地监测或者控制所[0026]在这种情况下，即使完全实施用于连接检查的现有技术的(结合图3描述的类型的)方法，控制系统或者控制系统操作员无法确定不正确的现场装置是否已连接至特定的9过控制系统对这种不正确连接的现场装置进行监测和控制往往会导致不想要或不期望的制系统包括至少一个服务器和与服务器可通信耦接的多个输入输出(I/O)端口。所述方法口连接，(ii)从与I/O端口通过接口连接的现场装置的存储器中提取与现场装置相对应的关联的现场装置配置数据，其中(a)现场装置属性(b)第二现场装置标识符的至少一段与第一现场装置标识符的相应的一段不同，(置的本地存储器中的第一现场装置标识符，(ii)可以将现场装置与I/O端口解耦接，或[0031]在方法实施例中，现场装置配置数据可包括与工艺控制系统相对应的工程数据、[0032]在另一方法实施例中，现场装置配置数据识别与已被识别用于与I/O端口通过接将由第一表达表示的物理装置标签或系统标签转一现场装置标识符或第二现场装置标识符的至少一段从第一表达转换为第二表达的映射识符来产生转换后的第一现场装置标识符，以及(iii)基于第二现场装置标识符来产生转每一者包括：(i)在转换表中识别能够使所述第一现场装置标识符或所述第二现场装置标[0040]本发明还提供了一种用于调试控制系统中的现场装置的系统，所述控制系统包通过接口连接的现场装置的存储器中提取与现场装置相对应的第一现场装置标识符，(iii)从与服务器可通信耦接的非暂时性内存数据库中提取与I/O端口关联的现场装置配识符的至少一段与第一现场装置标识符的相应一段不同，(iii)基于预定义转换数据来产二现场装置标识符与第一现场装置标识符不匹配，或者(e)转换后的第一现场装置标识符[0041]系统可以被配置为响应于确定转换后的第一现场装置标识符与第二现场装置标识符不匹配，或者响应于确定转换后的第二现场装置标识符与第一现场装置标识符不匹一现场装置具有与第二现场装置标识符相匹配的[0043]在系统的实施例中，现场装置配置数据识别与已被识别为与I/O端口通过接口连表或转换规则应用于所述第一现场装置标识符来变换所述第换表或转换规则应用于所述第二现场装置标识符来变换所述第二够使第一现场装置标识符或第二现场装置标识符的至少一段从第一表达转换为第二表达于第一现场装置标识符来产生转换后的第一现场装置标识符，以及(iii)基于第二现场装制系统包括至少一个服务器和与服务器可通信耦接的多个输入输出(I/O)端口。计算机程接口连接的现场装置的存储器提取与现场装置相对应的第一现场装置标识符，(iii)从与服务器可通信耦接的非暂时性内存数据库中提取与I/O端口关联的现场装置配置数据，其的第一现场装置标识符和转换后的第二现场装置标识符之一或二者，以及(v)响应于确定置标识符与第一现场装置标识符不匹配，或者(e)转换后的第一现场装置标识符与转换后[0055]图4是示出通过本发明的教导能够实施对连接至控制系统的现场装置的检查的方[0058]图7示出了显示根据图4的方法步骤产生的示例性转换数据的显示界面的第一实[0059]图8示出了显示根据图4的方法步骤产生的示例性转换数据的显示界面的第二实[0061]图9B示出了用于实施根据图9A的方法步骤的实施例的连接检查的步骤的示例性[0062]图10示出了用于将与特定I/O端口相对应的物理装置标签和系统装置标签进行比系统中的现场装置的调试期间能够进行现场装置连接检查的方法、系统和计算机程序产储器，并且对应于所述现场装置的物理装置标签以可提取的方式被存储在本地存储器中。或软件控制模块唯一关联的名称或标识符，所述软件功能块或软件控制模块被配置为控装置或与现场装置通过接口连接的软件控制模块的每个软件功能块都设有唯一系统标签。[0072]·获得装置信息并执行标签比较——控制系统评估从基于其已配置了控制系统的工程数据导入的现场装置信息是否与从实际连接至控制系统的现场装置提取到的现场视觉验证现场装置是否正显示由控制系统触发的检[0075]οSQUAWK测试——已连接的现场装置由控制系统通过使用HART命令72触发，这导致现场装置在与其集成的LCD或其它显示单元上视觉指示其[0076]ο断开测试——在有问题的现场装置不能支持LCD测试和SQUAWK测试二者的情况控制系统的工程数据导入的现场装置信息是否与从实际已连接至控制系统的现场装置提场装置实际上是根据控制系统的工程数据或设计应当连接至I/O端口或I/O卡的正确的现[0080]因此，虽然用于对现场装置进行温度感测的示例性物理装置标签可包括标识符[0081]本发明的另一目的是，响应于确定与I/O端口关联的系统标签信息和与实际地连[0083]步骤402包括从控制系统数据存储库导入工程数据。工程数据包括定义工业工厂工程设计阶段期间定义工程数据，并且提供对工业工厂和/或工业工厂中的控制系统进行括工程化I/O列表，该列表包括被配置为控制一个或多个现场装置的软件功能块或软件控的软件功能块或软件控制模块启用I/O功能而标识的I/O卡和/或I/O端口的信息。图5是可[0085]在步骤404提取的系统标签数据包括与控制系统中的一个或多个软件功能块或软[0086]在步骤404提取的I/O卡数据和/或I/O端口数据包括用于识别I/O卡和/或I/O端口功能块或软件控制模块相关联，并且I/O卡和/或I/O端口启用对应的功能块或软件控制模[0087]在步骤404提取的用于识别各个系统标签与相应I/O端口或I/O卡之间的关联的数据可包括能够将以下两方面进行关联的任何数据或数据记录，所述两方面是指(i)识别出卡来产生现场装置配置数据。与I/O端口或I/O卡关联的所产生的现场装置配置数据包括：联或连接的软件功能块或软件控制模块相对应的系统标签的系统标签数据，以及(iii)用[0089]图6示出了显示根据图4的方法步骤406产生的示例性现场装置配置数据的显示界现场装置配置数据可包括将以下数据栏中的两个或多个映射到一起的数据记录：(i)装置称(即，和与I/O端口或I/O卡关联或连接的软件功能块或软件控制模块相对应的系统标签)，(iii)连接类型数据(即，指明相关现场装置和/或相应功能块的连接类型的数据)，[0090]步骤408包括产生被配置为使物理装置标签能够与在步骤404提取的系统标签映现场装置相对应的物理装置标签(即，通过装置制造商或者通过任何其它个人/企业(例如中的物理装置标签)可以不同于已分配给软件功能块或软件控制模块的系统标签，该软件功能块或软件控制模块已被指定经由与该软件功能块或软件控制模块可通信耦接或连接[0091]用于旨在与I/O端口或I/O卡耦接的现场装置的物理装置标签与分配给与该I/O端口或I/O卡可通信耦接或连接的软件功能块或软件控制模块的相应系统标签之间的差异可或I/O卡耦接的现场装置的物理装置标签的至少一段不同于与I/O端口或I/O卡可通信耦接装置标签的至少另一段与所述系统标签的相应一段相同。示例性表1包括物理装置标签和[0094]如以上示例1所示，对应于物理装置标签12EJX910的系统标签12EJX910PVI1包括标签RM803PV1与其相应的物理装置标签RMA803进行比较时，可以观察到(i)物理装置标签定连接至I/O端口或I/O卡的现场装置是否对应于已分配给与I/O端口或I/O卡可通信耦接[0100]接着，在本撰写的说明书中提供关于在步骤408产生的转换数据的更详细的解释及(iii)实施基于物理装置标签和系统标签的比较，以确定物理装置标签是否是需要连接的比较的不匹配确定证实了正确的现场装置未耦接至I/定现场装置的连接检查(在步骤410执行)的输出来选择所发起的连接检查输出事件。在方至关注的I/O端口或I/O卡)，连接检查输出事件包括在显示器或操作员终端上呈现连接检应于步骤410的连接检查是不匹配判定(即，确定正确的现场装置未耦接至关注的I/O端口连接检查输出事件包括关于未正确或未合适地耦接至关注的I/O端口或I/O卡的现场装置端口或I/O卡的现场装置的本地存储器中的第一现场装置标识符，(ii)将未正确或未合适第一现场装置标识符的现场装置的位置，在I/O端口处耦接具有与第二现场装置标识符相[0104]图11示出了可以作为步骤412的连接检查输出事件的一部分生成的一种示例性连置标签或系统标签的映射记录(即，能够将物理装置标签或系统标签的至少一段从第一表达转换为第二表达)，以及(ii)将所述物理装置标签或系统标签中与识别出的映射记录中表将来自物理装置标签的子串与来自系统标签的相应的子串进行映射，以使得(i)可以通物理装置标签中将识别出的第一子串替换为识别出的第二子串来产生转换后的物理装置及(iii)通过在系统标签中将识别出的第一子串替换为识别出的第二子串来产生转换后的的第二子串来产生转换后的物理装置标签，即，产生转换后的物理装置标签“1234-PI-以及(iii)通过在系统标签中将识别出的第一子串替换为识别出的第二子串来产生转换后表来转换物理装置标签或系统标签涉及：(i)在映射表中识别适用于转换物理装置标签或子串和非通配符子串的组合并且表示装置标签格式的广义表达，(ii)为混合第二串表达，其包括通配符子串和非通配符子串的组合并且表示系统串表达表示所有这样的串，该串包括按次序的第串表达(“UNFIC”)与图8的映射表中的识别出的混合第一串表达(“UNT-别非通配符子串的第一集合中的每个非通配符子串的位置属性。针对该示例，这将导致识 通配符子串的第二集合中的每个非通配符子串与非通配符子串的第一集合(非通配符子串的第三集合中的每个子串(在长度和位置属性方面)与非通配符子串的第一集合(非通配符理装置标签的左侧数起的第六字符之后开始的括的)每个子串，以及将物理装置标签中的各个被去除的子串替换为非通配符子串的第二置属性，所述非通配符子串是(a)在非通配符子串的第一集合(非通配符子串的第一集合包二串表达(“UNT-FI-”)与图8的映射表中的识别的混合第一串表达(“UN非通配符子串的第二集合中的每个非通配符子串与非通配符子串的第一集合(非通配符子其包括(a)第一非通配符子串“UNT”，其具有证实刚好在混合第二串表达(“UNT-中的每个子串(在长度和位置属性方面)与非通配符子串的第一集合(非通配符子串的第一系统标签中的各个被去除的子串替换为非通配符子串的第二集合(非通配符子串的第二集并且下面结合表2至表4提供合适的基于通配符的映射的其可以通过下面表2中的映射表达实现用于实现必要转换的UNT-FI-现用于实现必要转换的合适的转换数据。UNT-FI-[0140]如果物理装置标签是UNT-LAB-200-FI-101，并且存在相应的系统标签UN200FIC101，则可以通过下面表4中的映射表达实现用于实现必要转换的合适的转换数UNT-LAB--FI-[0144]步骤902包括检测连接事件，所述连接事件包括现场装置和与控制系统可通信耦过控制系统处理器或控制系统服务器从I/O端口或I/O卡(其与I/O端口连接)接收电信号或[0145]步骤904包括从与I/O端口通过接口连接的现场装置的本地存储器中提取对应于[0146]步骤906包括从与控制系统处理器或控制系统服务器可通信耦接的非暂时性内存卡)关联的现场装置配置数据。在步骤904提取的现场装置配置数据可包括上面结合图4的或链接的软件功能块或软件控制模块相对应的系统标签的系统标签数据；以及(iii)用于监测I/O端口或与I/O端口通过接口连接的软件功能块或软件控制模块唯一关联的系统标[0147]步骤908包括基于预定义转换数据来产生转换后的第一现场装置标识符和转换后的第二现场装置标识符之一或二者。用于在步骤908产生转换后的标识符的转换数据可包标识符的转换数据包括定义用于转换物理装置标签或系统标签的各步骤的一个或多个转换规则，步骤908可包括基于转换规则来产生转换后的第一现场装置标识符和转换后的第第二集合进行映射，步骤908可包括基于映射表来产生转换后的第一现场装置标识符和转第二集合进行映射，步骤908包括基于映射表来产生转换后的第一现场装置标识符和转换且通过利用预定义转换数据来转换物理装置标签以产生转换后的第一现场装置标识符，和/或(ii)产生转换后的第二现场装置标识符，第二现场装置标识符可包括与控制I/O端标签，并且通过利用预定义转换数据来转换系统标签以产生转换后的第二现场装置标识[0148]步骤910包括(i)将转换后的第一现场装置标识符与第二现场装置标识符进行比将转换后的第一现场装置标识符与转换后的第二现场装置标字或字母数字串的第一集合与字母、数字或字母数字串的第二集合进行映射的映射表)仅产生转换后的第一现场装置标识符，步骤910包括将转换后的第一现场装置标识符与第二子集的字母、数字或字母数字串的第二集合进行映射)产生转换后的第一现场装置标识符和转换后的第二现场装置标识符二者，步骤910包括将转换后的第一现场装置标识符与转串的第二集合进行映射的映射表来转换原始系统标签)促使产生转换后的系统标签的情况串的第二集合进行映射的映射表来转换两种标签)促使产生转换后的物理装置标签和转换后的系统标签二者的情况下，步骤910包括将转换后的物理装置标签与转换后的系统标签比较的情况下)确定转换后的第一现场装置标识符与第二现场装置标识符匹配，或者如果(在利用转换数据转换第二现场装置标识符，并且将转换后的第二现场装置标识符与第一现场装置标识符进行比较的情况下)发现第一现场装置标识符与转换后的第二现场装置标识符匹配，或者如果(在利用转换数据转换第一现场装置标识符和第二现场装置标识符二下)确定转换后的第一现场装置标识符与转换后的第二现场装置标识符匹配，则连接检查[0152]图9B示出了根据图9A的方法步骤的实施例的用于实施连接检查的步骤的示例用场装置已连接至I/O端口。I/O端口具有被分配给与该I/O端口关联的软件功能块或软件控[0153]图10示出了根据图4和/或图9的方法步骤的用于比较与特定I/O端口相对应的物1000中的对应形式的字段下输入对于已连接至I/O端口的现场装置的物