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1、用于替换过程控制系统中的现场设备的方法、装置和制品的制作方法专利名称：用于替换过程控制系统中的现场设备的方法、装置和制品的制作方法技术领域：本发明一般地涉及过程控制系统，并且更具体地涉及用于替换过程控制系统中的现场设备的方法、装置和制品。背景技术：在过程控制系统的生命周期中，部署的现场设备可能需要被替换。常规现场设备的替换过程要求控制室内的配置工程师与现场维护人员协作以使物理现场设备与过程控制系统中被配置的逻辑设备相一致。维护人员替换物理现场设备，而配置工程师分别在现场设备被替换前与被替换后解除使用并重新启用相同的逻辑设备。发明内容公开了用于替换过程控制系统中的现场设备的示例性方法、装置和制品
2、。一种公开的示例性方法包含在过程控制系统的第一过程控制器处，记录由所述过程控制系统的配置子系统发送到第一现场设备以启用所述第一现场设备的配置数据；在所述过程控制系统的第二过程控制器处，检测以第二现场设备对所述第一现场设备的替换；以及当启用所述第二现场设备的替换被检测出时，将所述所记录的配置数据从所述第二过程控制器发送到所述第二现场设备。一种公开的过程控制系统的示例性过程控制器，包含记录器，用以记录由所述过程控制系统的配置子系统发送到第一现场设备以启用所述第一现场设备的配置数据；逻辑设备，用以检测以第二现场设备对所述第一现场设备的替换；以及替换管理器，用以当启用所述第二现场设备的替换被检测出时，
3、将所记录的配置数据发送到所述第二现场设备。还公开了一种存储机器可读指令的示例性有形制品，所述指令被执行时，使得过程控制系统的过程控制器记录由过程控制系统的配置子系统发送到第一现场设备以启用所述第一现场设备的配置数据；检测以第二现场设备对所述第一现场设备的替换；以及当启用所述第二现场设备的替换被检测出时，将所记录的配置数据发送到所述第二现场设备。图1示出了根据本公开教导构建的示例性过程控制系统的示意图；图2示出了实现图1中的示例性控制器的任意一个或全部的示例方式；图3示出了可被用于实现图2的示例性替换记录数据库的示例性数据结构；图4，5和6示出了表示可被实现为机器可访问指令的并被例如一个或多个处
4、理器执行的以替换图1和2中的过程控制系统中的现场设备和/或实现图1和2中的示例性设备替换器中的任意一个或全部的示例性过程的流程图；图7示出了可被用于和/或编程以执行图4，5和/或6的示例性机器可访问指令来替换过程控制系统中的现场设备的示例性处理器平台的示意图。具体实施例方式常规的用于替换过程控制系统中现场设备的过程是用户密集的，易于出错，并且依赖于过程控制系统配置能力的可用性。一般地，这里描述的示例性装置、方法和制品可以被用于自动配置和/或启用现场设备而不需要用户干涉或依赖于配置系统的可用性。具体地，由配置子系统(或第三方组件)发送到现场设备的配置命令，数据和/或信息，以及在现场设备启用过程中
5、接收的来自现场设备的响应信息被记录。所记录的配置和响应信息被保存到设备替换记录中，其代表用于配置对现场设备的替换和用于验证对替换现场设备配置的所需信息。过程控制器可以在其从一个或多个配置子系统接收配置信息时记录配置信息，并记录从现场设备返回到一个或多个配置子系统的响应信息。设备替换记录可被存储在过程控制器中。因为不同现场设备可使用不同配置和/或响应数据结构，设备替换记录可被不透明地以其本来形式存储。换言之，配置信息可被保存而不用调整、转换和/或解释，因此，避免了任何需要过程控制器理解和/或能够解释配置信息的需求。当替换现场设备被连接到过程控制器和/或被过程控制器检测到时，替换现场设备的自动配置
6、可以开始而不需要咨询一个或多个配置子系统。过程控制器可定位并撷取相应设备替换记录，并重放记录配置信息以启用、配置和/或以其他方式安装替换现场设备。所记录的响应信息可被用于验证替换现场设备的配置是否成功。用户随后可被通知替换设备是否成功配置或是否有配置错误和/或问题出现。在某些示例中，第一过程控制器可存储初始配置和响应信息，而第二过程控制器可检测并启用替换现场设备。在这些示例中，当所记录的信息不在第二过程控制器本地可用时，第二过程控制器查询第一过程控制器所记录的替换现场设备的配置和响应信息。图1示出了示例性过程控制系统100的示意图。为了简洁和清晰，参考图1的示例性过程控制系统100将贯穿在后续
7、说明中。但是，这里描述的用于替换过程控制系统的现场设备的方法、装置和制品可被应用于其他过程控制系统中。图1的示例性过程控制系统100包含一个或多个过程控制器(其中的两个被指定为参考数字110和111)、一个或多个操作员站(其中的一个被指定为参考数字115)、和一个或多个工作站(其中的一个被指定为参考数字120)。示例性过程控制器110和111、示例性操作员站115和工作站120通过总线和/或局域网(LAN) 125通信地耦合，其中，局域网(LAN) 125通常被称为应用控制网 (ACN)。图1的示例性操作员站115允许过程工厂操作员检查和/或操作一个或多个操作员显示屏幕和/或应用，其使得过程工
8、厂操作员能够浏览过程工厂变量，浏览过程工厂状态，浏览过程工厂条件，浏览过程工厂报警和/或改变过程工厂设定(例如，设定点和/或操作状态，清除报警，静音报警等)。像这样的屏幕和/或应用通常由过程配置工程师设计和/或实现。图1的示例性工作站120可以被配置为应用站以运行一个或多个信息技术应用、 用户互动应用和/或通信应用。例如，工作站120可以被配置为主要地运行过程控制相关的应用，同时另外一个应用站(未示出)可被配置为主要地运行过程通信应用以使得过程控制系统100能够使用任何需要的通信介质(例如，无线、硬件等)和协议(例如HTTP、S0AP 等)与其他设备或系统通信。图1的示例性操作员站115和示例
9、性工作站120可使用一个或多个工作站和/或任何其他合适的计算机系统和/或处理系统被实现。操作员站115和 /或工作站120可以，例如，使用单处理器个人计算机、单个或多个处理器工作站等被实现。图1的示例性LAN 125可使用任何需要的通信介质和协议被实现。例如，LAN 125 可基于有线和/或无线以太网通信模式。但是，本领域技术人员都可以认识到的是，任何其他合适的一个或多个通信介质和/或一个或多个协议也可以被使用。进一步地，尽管图1 中表示的是单个LAN 125，但是多于一个LAN和/或其他可替换的通信硬件的块可被用于在图1的示例性系统100中提供冗余通信路径。图1的示例性控制器110通过数字数
10、据总线135和输入/输出(I/O)网关140被耦合于多个智能现场设备130、131和132。智能现场设备130-132可以是Fieldbus兼容的阀、致动器、传感器等，其中，智能现场设备130-132可通过数字数据总线135使用熟知的基金会现场总线(Foundation Fieldbus)协议进行通信。当然，也可以替代地使用其他类型的智能现场设备和通信协议。例如，智能现场设备130-132可以替换为使用熟知的ftOfibus 和/或HART通信协议的、通过数据总线135通信的、与ftOfibus和/或HART兼容的设备。 附加的I/O设备，其可以不同于，类似于和/或等同于I/O网关140，可以
11、被耦合于控制器 110以实现附加的智能现场设备组，其可以是基金会现场总线设备、HART设备等，以与控制器110通信。除了示例性的智能现场设备130-132之外，一个或多个非智能现场设备133 和134可被通信地耦合于示例性控制器110。图1的示例性非智能现场设备133和134可以是，例如，通过各自的链接与控制器110和111通信的常规4-20毫安(mA)或0_10伏直流(VDC)设备。尽管未在图1中示出，示例控制器111也可被耦合于类似的和/或不同的现场设备和/或I/O网关。图 1 的控制器 110 和 111 可以是，例如，由 Fisher-Rosemount Systems Inc.，Em
12、erson Process Management 公司所售的 DeltaV 控制器和 / 或 DeltaV Characterization Module(Charms) 1/0卡。但是，任何其他的一个或多个控制器也可以被使用。进一步地，尽管图1中示出了两个控制器110和111，任何需要的类型和/或类型组合的附加控制器也可以被耦合于LAN 125。在任何情况下，示例性控制器110和111运行、 执行和/或实现与过程控制系统100相关的一个或多个过程控制例程，其被系统工程师和 /或其他系统操作员使用操作员站115生成并可被下载到和/或安装到控制器110和111 中。为了配置示例性过程控制系统10
13、0的控制组件(例如示例控制器110和111、示例性操作员站115和工作站120、示例1/0网关140和/或示例现场设备130-134)，图1的示例性过程控制系统100包含过程控制系统配置子系统150。图1的示例性配置子系统150 基于操作数据库巧5装载、配置、启用和/或编程过程控制系统100的实际(S卩，物理)过程控制组件。图1的示例性配置子系统150和示例性操作数据库155是由Fisher-Rosemount Systems Inc. ,Emerson Process Management 公司所售的 DeltaV 过程控制系统的一部分。 使用DeltaV过程控制系统的其他工具和/或接口(未
14、示出)生成、定义、具体化和/或增加图1的示例性操作数据库155。为了对示例性现场设备130-134中的任何一个或全部进行自动地配置替换，图1 的示例性控制器110和111每个都包含设备替换器160。尽管图1的示例控制器110和111 每个都包含设备替换器160，但并非过程控制系统的所有控制器都需要包含和/或实现设备替换器160。将联系图2在下文描述实现图1的设备替换器160的示例性方式。图1的示例性设备替换器160记录在现场设备启用过程中由配置子系统150发送到现场设备130-134的配置信息。示例性配置信息包含，但不限于，自动启用数据、校准数据、配置数据、和/或物理到逻辑设备映射占位符。示例
15、性设备替换器160还记录由现场设备130-134返回到配置子系统150的响应信息。设备替换器160进一步记录在所记录的信息之间的耗用时间的量。替换地，设备替换器160可记录相应于信息被记录时间的时间戳。 设备替换器160将所记录的配置、响应和时间信息作为设备替换记录保存到替换记录数据库205中(图幻。每个设备替换记录代表用以配置相关现场设备的替换和验证替换现场设备的配置所需的信息和通信时间。因为不同现场设备可使用不同配置和/或响应数据结构，设备替换记录可被不透明地以其本来形式存储。在某些实施例中，示例配置子系统150 发送第一命令到控制器110、111以开始记录来自设备替换器160的配置、响应
16、和时间信息并发送第二命令以结束记录配置、响应和时间信息。当替换现场设备被连接到一个或多个过程控制器110和111和/或被一个或多个过程控制器110和111检测到时，与过程控制器110、111相关的设备替换器160可自动配置和/或启用替换现场设备而不需要咨询一个或多个配置子系统150和/或过程控制系统 100的用户。设备替换器160定位并撷取相关联的设备替换记录，并重放记录配置信息以启用、配置和/或以其他方式安装替换现场设备。设备替换器160使用在设备替换记录中存储的所记录的响应信息以验证替换现场设备的配置是否成功。如果替换现场设备的配置正确地完成，则设备替换器160通知过程控制系统100的合适的一个或多个子系统最新配置的替换现场设备。如果设备替换记录没有找到或自动配置未如预期完成，则设备替换器 160通知合适的一个或多个子系统所检测的替换现场设备和自动配置没有成功完成。附加地或替换地，这样的通知可被存储在和/或添加到时间日志中。进一步地，在某些示例中， 在替换现场设备被自动配置前，操作员站115和/或工作站120的用户被通知现场设备替换。用户可获知
