专利名称：远程维护被调过程的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及判断和过程调节领域。本发明尤其涉及通过使用被调装置来远程维护这些调节过程的方法和系统。
背景技术：
在基于微处理器的过程控制期间，微处理器的动作主要受到过程本身控制的限制，使用微处理器的能力来计算输入信号值、内部算法以及关于自动控制算法的输出结果。但是，通常不知道由用户访问的关于一过程和/或被调装置在被调过程方面控制中的重要信息。但是，关于一被调过程的重要过程信息包括调节一控制过程的情况或状态的有用数据。
为了确保用户准确地知道通常影响一被调过程的基于微处理器的被调装置过去和现在的操作状态，用户应该能够快速且容易地访问来自本地或远程的实时的和存储的数据。操作状态通常会包括用于控制过程的直接和间接变量的情况或状态，如输入信号的情况或一过程中延时动作的数量。状态也可能包括内部派生的关于过程计算结果的状态，如确定一炉子用来控制炉内碳百分比的积碳情况的持续时间。因此，用户必须能够监测直接信号、内部计算结果、控制状态以及其它关于过程控制的有用的用户配置数据。
当目前某些判断系统被用于商业应用中时，它们通常被局限于本地(如，通过与一被调装置直接连接的设备/硬件)监测一被调过程的特殊方面。它们通常也不知道自被调装置提供实时和存储数据。因此，这些系统倾向于给一用户提供关于一过程和被调装置在一过程控制中的有限信息。当一用户通过此有限信息有时可以判断出被调装置的操作状态时，在一部件用坏或超过必要的过程容许值之前，当前的系统通常不知道允许用户直接通过(这些)被调装置介入一过程或定期维护中。当前的判断系统通常也不知道允许用户编程专用控制器(如，直接连接被调装置转换器的微处理器)以定期完成目前每次需要用户手动完成的一必要任务。
显然需要这样的系统和方法，它们通过提供多处理的广泛信息并允许用户编程微处理器、定期维护及介入一过程以胜过微处理器被调过程的简单本地监测。通过系统的先行介入会有助于过程管理员避免由于生产成本而会产生高成本的故障时间的紧急维修。在被调过程控制时远程访问系统(如被调装置)也会提供可以方便访问关于用于验证目的的一被调过程操作的有关检查判断信息的调节代理。目前，不知道这种调节代理可以实时及/或远程访问被请求的信息并且通常必须请求一记录打印输出或其它延时输出。
发明内容
以下的发明内容提供了便于理解本发明独特的并且没有详尽描述的新颖特征。通过结合说明书、权利要求、附图及摘要可以整体地理解本发明各方面。
本发明的一方面，提供了一种用户通过网络来维护至少一个被调装置的可编程系统。该系统可以包括一服务器，把它链接到一网络并对它进行编程以监测被调装置的操作以及最终的被调过程的操作。该服务器可以编程以选择地改变被调装置的参数。也可与服务器连接的一微处理器可以起到服务器与被调装置之间一接口的作用。
本发明的另一方面，该系统可以包括一操作地连接到微处理器并且被集成到被调装置中的转换器。该转换器可以把来自被调装置的数据转换到一微处理器，该微处理器可以依次将其传送到服务器。另外，该系统可以包括与网络链接的一远程用户控制的装置。
本发明的另一方面，用户可以监测被调装置的操作并且可以通过网络来对一服务器进行编程以改变被调装置的参数。服务器可以与数据库相连以允许来自被调装置的数据的存储。除了访问存储的数据以外，用户可以监测从网络服务器传输到被调装置的实时数据。
本发明的另一方面，提供了一种用户通过网络来监测及/或维护被调装置操作的方法。用户可以首先用远程用户控制的装置登录到一网络上并且通过网络获得到对服务器进行访问。然后，用户可以检查从被调装置传输到服务器的数据并且可以通过网络把指令发送到服务器。随后，服务器可以根据传输的指令通过微处理器来选择地改变至少一个被调装置的参数。另外，服务器可以与本地用户控制的装置相连，以允许用户在现场位置来维护被调装置。也可以对服务器进行编程以根据协议来通知一用户是否已经或者应改变一被调装置的参数，或请求预防性维护。
本领域技术人员依据下面本发明的详细描述或通过本发明的实施可以显而易见或认识到本发明的新颖特征。但是，应该了解，当描述本发明的某些实施例时，为了图解说明的目的，只提供了本发明的详细描述及所示的特定实例，但本领域的技术人员根据本发明的详细描述和权利要求会显而易见地发现本发明范围内的各种改变及变型。
这些附图连同本发明的详细描述进一步示出了本发明并且与本发明的说明书一起用来解释本发明的原理，所有独立视图中的相同的附图标记涉及相同或功能类似的部件。
图1示出了一被调装置的一维护系统的示意图；图2示出了涉及维护一被调装置时一服务器和一用户采取的普通步骤步骤实例的流程图；图3示出了涉及管理一被调装置时一维护系统采取的实例步骤的流程图；图4示出了涉及维护一被调装置时一用户采取的实例步骤的流程图。
具体实施例方式
这些没有限制的实例中讨论的特殊值和配置可以被改变并且只被引用来示出本发明的一实施例并且没有被预定用来限制本发明的范围。
在本发明一实施例的下面实例中，图1示出了管理一被调过程装置2操作的一维护系统100。一转换器4被集成到被调过程2的转换结点6处。转换器4可以被设计用来测量各种类型的数据如热、光、运动、声音、振动、各种电信号等。一微处理器8通过一未加工数据线10可操作地与转换器4相连并依次通过一不必为一物理连接的数据处理线14与一服务器12相连。一转换器7也与被调过程2集成在一起并且可操作地与一微处理器11相连。显示出微处理器11靠近转换器7并且也与服务器12相连。一附加转换器9与被调过程2集成在一起并且可操作地与一微处理器13相连。微处理器13也与服务器12相连并且显示出靠近服务器12。一数据库链路18把服务器12连接到一数据库16。当一网络通信链路26把服务器12连接到一网络24时，一网络操作系统链路30把服务器12连接到一网络操作系统28。网络24可以是公用网(如英特网、公共电话网等)或专用网(如局域网)，以及有线或无线网(如，基于红外[IR]或无线电频率[RF]的网络)。网络通信链路26可以包括英特网链路、使用ASCII或MODBUS通信协议的RS485通信链路或任何其它类型的链路。一远程通信链路22可以连接一远程用户控制的装置20和网络24。远程通信链路22可以是有线或无线的。远程用户控制的装置20可以是任何类型的装置如计算机终端、个人数字助理或移动电话。服务器12也可以通过一本地通信链路34而与一本地用户控制的装置32相连，从而提供本地设备内的远程控制。本地用户控制的装置32可以是各种类型的装置之一，如计算机终端、移动电话、英特网电话(如WAP电话、网络电话)、自动移动终端或个人数字助理。
被调装置通常包括微处理器和如图1所示的转换器的组合。参考图2，显示了可以包括一被调装置200的模块的一工作平台的更详细的图解说明。显示出一微处理器8与至少一个转换器4相连。该图也示出了许多转换器可以把报告传送给唯一的微处理器。这些转换器可以如图所示地被公共连接，或可以分别连接到该微处理器以便给该微处理器提供单独及/或不同的数据。
微处理器8示出了它可以控制的数据类型(如转换器调节、算法计算、过程控制、报警、定时和趋势)。该微处理器8与一服务器12相连，其中自该微处理器接收的数据被分析并被用于图1所示整个过程控制系统100的进一步使用以控制和管理(这些)微处理器。微处理器可以接收来自不止一个被调装置(这些微处理器及/或转换器)的由附图标记3表示的复数输入处的输入。
如图3所示，一流程图300示出了可以被服务器12和一用户采取的用来在维护系统100中管理被调过程2的普通步骤。在步骤36中，服务器12通过等待来自微处理器8的数据来监测被调过程2。在步骤38中，服务器12接收来自微处理器8的数据并在步骤40中处理数据。在步骤42中，服务器12根据已知的被调过程2的信息以及由用户预置的参数来判断被调过程2的操作状态。随后，服务器12确定判断是否需要采取动作来保持预置的参数。如果服务器12确定被调过程2的操作状态落在预置参数范围内，则服务器12如步骤44所示地把决定记录在数据库16中，并且如步骤36地恢复监测。在步骤42中，如果服务器42确定被调过程2的操作状态落在用户预置的参数范围外，则在步骤46中，服务器12发出信号以通知出现问题并如步骤44地记录信号传输。根据步骤46中发出问题信号的发现时，在步骤48中，用户决定问题是否需要动作。如果用户决定步骤46中发出的问题信号不需要动作，则服务器12如步骤44地记录决定并如步骤36地恢复监测。如果用户决定步骤46中发出的问题信号需要动作，则在步骤50中用户向服务器12发出需要动作的信号。服务器12如步骤44地依次记录决定，执行决定，并如步骤36地恢复监测。
如图4所示，一流程图400示出了维护系统100在管理被调过程2中采取的更特殊步骤的一实例。在步骤52中，转换器4收集来自被调过程2的数据。然后在步骤54中，转换器4把数据发送到微处理器8。在步骤56中，微处理器8接收由转换器4发送的数据并且根据用户定义的协议来处理数据。在步骤58中，微处理器8把数据发送到服务器12。在步骤60中，服务器12则根据用户预置的协议来判断被调过程2的操作状态。协议可以包括把接收来自微处理器8的数据与已知的被调过程2的信息或数据库16中存储的数据进行比较。被调过程2的信息可以包括装置规范、过程容许值、特殊部件的生存期、授权信息等。这种关于被调过程2及/或部件的‘内部’数据与来自过程的操作数据的比较可以被用来把过程或其关于部件的操作状态通知一用户或进行记录。访问存储数据也会允许一用户分析运行性能随时间变化的趋势。在步骤62中，服务器12确定该操作状态是否落在用户定义的范围内。例如，一用户可以定义被调过程2中一特殊区域温度的安全运行范围。在步骤62中，如果服务器12决定被调过程2的操作状态不需要采取特殊动作，如区域温度在安全范围内，则在步骤64中，服务器12把决定记录在数据库16中。然后在步骤66中，服务器12恢复监测。在步骤62中，如果服务器12决定被调过程2的操作状态需要采取特殊动作，如响应区域温度，则在步骤68中，服务器12根据用户预置的协议决定采取的特殊动作。在步骤70中，服务器12可以决定通过发送一邮件或寻呼信号、电话呼叫或显示或声音报警来通知一用户出现问题。作为选择方案，服务器12可以如步骤72地根据协议启动、撤销或改变一过程，如提高马达的转速或同时转变方向。服务器12可能采取的其它选择可以是如步骤74所示的定期维护，以便保持被调过程2的最佳性能或防止损坏。在步骤68中进行了任何这种决定之后，服务器12可以如步骤64地把决定记录在数据库16中，可以根据(这些)适当的协议执行决定，并且可以如步骤66地恢复监测。
微处理器8可以遵守的使用自转换器4接收的数据的一协议的一实例为确定一用户指定事件的持续时间。一定时继电器提供了确定事件持续时间的装置，一用户可以从菜单项目列表中选择事件。时间可以显示为小时和分、天和小时等。配置的菜单项目列表可以包括操作用户指定时间间隔的一过程、在手动控制中确定一过程的持续时间、确定计算保证的浸透区(一给定编程特征)的持续时间、确定超过计算限定值(如用于燃烧控制的一积碳限制)的持续时间或确定用户指定的数字输入为有效的持续时间。有关的定时继电器能够根据有关定时情况来给出一告警或其它数字输出。此特征可能涉及一给定值并且会提供物理继电器输出，所以开/关状态的定时可以控制关于自动过程的功能，如指定持续时间每30天地探查污染物的蒸发。
微处理器8可以遵守的一协议的另一实例为计算一用户指定事件的发生数量。一计数继电器提供了计算事件发生数量的装置，一用户类似地从一菜单选项列表中选择该事件。配置的菜单项目列表可以包括计算传输到手动控制的数量，计算关于多次给定告警事件的传输，计算关于生命期数据的某些数字输入的传输，计算超出保证浸透区的传输，计算动力循环的数量，计算超过一指定范围(如一PV范围)的次数，计算传输到故障保险控制的被调过程2的次数，或计算改变任何控制协调参数的次数。有关的计数继电器及类似的定时继电器能够根据一给定值给出一告警或其它数字输出。此特征提供了可以被用来通知一用户即将发生状态的物理继电器输出，如输出继电器传输超过一用户指定的给定值的数量。所述告警会通过提示需要预防性维护来代替继电器而提供有害情况的预先通知，所述继电器可以接近其额定生命期的结束。在这方面，微处理器8不仅可以监测被调过程2的操作状态，而且还可以监测自身的状态。
如图5所示，一流程图500示出了一用户可能用维护系统100在管理被调过程2中采用的更特殊步骤的一实例。在步骤73中，用户接收被调过程2操作状态的问题通知。如先前所声明的，通知可以是许多告警，如一电话呼叫、邮件或看到或听到的告警。在步骤74中，用户通过网络24登录到服务器12上，并且在步骤76中，通过提供特有的用户标识和密码来获得到服务器12的访问。然后在步骤78中，用户监测来自被调过程2的实时数据或存储在数据库16中的数据。作为选择方案，一用户可以使用本地用户控制的装置32绕过网络24而在本地访问服务器12，并且如步骤78地监测数据。在步骤80中，用户决定状态是否需要随后的动作。如果不需要，则用户指示服务器12如步骤82所示地恢复监测，然后必要时在步骤84中退出。在步骤80中，如果用户决定状态需要特殊动作，则在步骤81中，用户决定采取的特殊动作。在步骤86中，用户可以决定编程该服务器或在步骤88中启动、撤销或改变一过程。作为选择方案，在步骤90中，用户可以决定定期维护，或在步骤92中复位定时或计数继电器，或在步骤94中封锁未授权的重新配置或复位。然后在步骤82中，用户可以恢复监测数据，并且必要时，可以在完成时在步骤84中退出。
在此说明的实施例和例子是要最佳地解释本发明及其实际应用并由此使本领域技术人员能够实现和利用本发明。但是，本领域技术人员要认识到，以上描述和例子只是为图解说明和举例而提供的。本发明的其它变型方案和修改方案对本领域技术人员来说是显而易见的，并且后续的权利要求书的目的是要涵盖这样的变型方案和修改方案。上述描述不是穷尽的并且不是要限制本发明的范围。在不脱离以下权利要求的精神和范围的前提下，可以根据以上教导做出许多修改和改进。本发明的应用据信可能牵涉到具有不同特征的部件。本发明的范围要通过后附的权利要求书来限定，这样的权利要求书能让人们充分认识到在所有方面的等同物。
权利要求
1.一种用于由用户远程维护被调装置的系统，其包括至少一个微处理器，其可操作地与至少一个被集成到被调装置中的转换器相连，以用来测量来自该被调装置的数据，所述至少一个微处理器用来管理来自转换器接收的数据；服务器，其与所述至少一个微处理器相连，以用来处理由所述至少一个微处理器接收的数据；并且所述服务器与一网络相连，以用来把来自所述服务器的处理数据传输到远程用户控制的装置，该装置通过该网络访问所述服务器并且通过该网络接收来自远程用户控制的装置的指令，其中，用户可以通过该网络监测被调装置的性能并且可选择地介入以提供被调装置的控制。
2.如权利要求1所述的系统，其还包括与数据库相连的所述服务器。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述服务器与一网络操作系统相连。
4.如权利要求1所述的系统，其还包括直接与一本地用户控制的装置相连的所述服务器。
5.如权利要求1所述的系统，其还包括直接与一无线用户控制的装置相连的所述服务器。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述网络是专用网。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述网络是公用网。
8.一种用于被调装置的维护的系统，其包括用来监测至少一个被调装置的操作的服务器，其中所述服务器可以进行编程以改变至少一个被调装置的参数；至少一个与所述服务器相连的微处理器控制器，其中所述至少一个微处理器控制器起到所述服务器与至少一个被调装置之间一控制接口的功能；一转换器，其可操作地与所述至少一个微处理器控制器相连并且被集成到至少一个被调装置中，以用来把测量数据从至少一个被调装置提供给所述至少一个微处理器；并且所述服务器还包括对一远程用户控制的装置的访问，其中，用户可以监测这些被调装置的操作并且可以通过远程用户控制的装置来对所述服务器进行编程以改变这些被调装置的参数。
9.如权利要求8所述的系统，其还包括与一网络相连的所述服务器，其中用户可以通过该网络访问这些被调装置。
10.如权利要求8所述的系统，其还包括与一无线用户控制的装置相连的所述服务器，其中用户可以通过该无线用户控制的装置来访问这些被调装置。
11.如权利要求8所述的系统，其还包括向用户提供来自这些被调装置的实时数据的所述服务器。
12.如权利要求8所述的系统，其中，所述服务器向用户提供来自这些被调装置的存储数据，其中所述数据被存储在一与所述服务器相连的数据库中。
13.如权利要求8所述的系统，其中，所述至少一个微处理器用一计数继电器来累计来自这些被调装置的数据。
14.如权利要求8所述的系统，其中，所述至少一个微处理器用一定时继电器来累计来自这些被调装置的数据。
15.如权利要求8所述的系统，其中，所述服务器根据一协议通知用户是否已经或者应改变这些被调装置的参数。
16.一种把来自被调装置的实时数据提供给用户的网络维护系统，其包括与一网络链接到的服务器，以用来把实时数据发送到一远程用户控制的装置并且从该装置接收指令；至少一个与所述服务器相连的微处理器，以用来执行来自一用户使用一远程用户控制的装置发出的指令，以改变至少一个被调装置的参数；以及一转换器，它可操作地与所述至少一个微处理器相连并且被集成到至少一个被调装置中，以用来把来自至少一个被调装置的数据转换给所述至少一个微处理器，其中，用户操作一远程用户控制的装置可使用通过网络从所述服务器被传输到该远程用户控制的装置的实时数据来监测这些被调装置的性能。
17.如权利要求16所述的系统，其中，所述至少一个微处理器是可编程的。
18.如权利要求16所述的系统，其中，所述服务器把来自这些被调装置的存储数据提供给用户，其中所述数据被存储在与所述服务器相连的一数据库中。
19.如权利要求16所述的系统，其中，所述至少一个微处理器用一计数继电器来累计来自这些被调装置的数据。
20.如权利要求16所述的系统，其中，所述至少一个微处理器用一定时继电器来累计来自这些被调装置的数据。
21.如权利要求16所述的系统，其中，所述服务器根据一协议通知用户是否已经或者应改变这些被调装置的参数。
22.一种用户通过网络来监测和维护至少一个被调装置的方法，包括以下步骤通过一远程用户控制的装置登录到一网络上；通过该网络获得到对服务器的访问；检查由用于至少一个被调装置的所述服务器管理的数据；以及通过该网络把指令发送到所述服务器，其中所述指令使得所述服务器改变所述至少一个被调装置的参数。
23.如权利要求22所述的方法，其还包括用户通过一本地用户控制的装置来监测和维护所述至少一个被调装置的步骤。
24.如权利要求22所述的方法，其中，所述服务器把至少一个被调装置的操作状态通知用户。
全文摘要
公开了通过用户来远程维护被调装置的方法和系统。系统的实施例包括被集成到被调装置中并且测量来自该被调装置的数据的转换器。微处理器可操作地与转换器相连并且处理该转换器接收的数据。该系统也可包括服务器，它与该微处理器相连并且处理该微处理器接收的数据。该服务器可以链接到网络上，该网络可以在该服务器与同样可以被链接到该网络的一远程用户控制的装置之间传输数据。操作时，用户通过该服务器可以监测被调装置的性能并且可以选择地介入以控制被调装置。尤其是，用户使用一远程用户控制的装置可以分析一过程的操作状态，并且必要时，使用同一装置给该服务器发送指令可以改变该过程的这些参数。随后，该服务器通过一控制该过程的微处理器可以执行指令以便保持被调过程的性能。
文档编号G05B19/042GK1505775SQ01817604
公开日2004年6月16日 申请日期2001年8月9日 优先权日2000年8月18日
发明者F·J·克罗维, V·L·沃莱尔塔斯, R·D·于伦科, F J 克罗维, 于伦科, 沃莱尔塔斯 申请人:霍尼韦尔国际公司