用于在流量计内执行验证测试的装置和设备的制造方法
【专利说明】
[00011 本申请是申请日为2013年5月8日、申请号为201320261179.7、发明创造名称为"流 量计算机"的实用新型申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本申请整体涉及数据采集与监视控制系统并且更具体地涉及经由流量计算机启 动流量计内验证测试的系统。
【背景技术】
[0003] 在石油和煤气生产工业中使用的那些数据采集与监视控制（SCADA)系统常常包括 流量计算机作为生产过程系统中（例如在井口生产现场处)的设备的核心部分。流量计算机 用于执行流量计算、控制该系统、优化该系统、创建历史档案文件和/或与SCADA网络通信。 通过将流量计算机与被配置用于执行控制诸如开启或关闭阀以及测量过程参数之类的功 能的现场设备(例如阀、阀定位器、开关、传感器、发射器等等)交互，从而实现经由流量计算 机监视和/或控制过程系统。该现场设备经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线中的任意 一个，经由任意希望的通信介质（例如硬线、无线等等）和协议（例如现场总线、 Profibus?、HART?、Modbus?等等)与流量计算机交互。
【附图说明】
[0004] 图1示出了一个示例性系统，该系统包括一个依照本申请教导实现的流量计算机；
[0005] 图2示出了用于实现示例性流量计算机和/或图1中的示例性系统的示例性过程的 流程图；
[0006] 图3A和图3B分别示出了另一个用于实现示例性流量计算机和/或图1中的示例性 系统的示例性过程的流程图的第一部分和第二部分；
[0007] 图4A和图4B分别示出了另一个用于实现示例性流量计算机和/或图1中的示例性 系统的示例性过程的流程图的第一部分和第二部分。 【实用新型内容】
[0008] 许多实施诊断工具的已知流量计的数据通常只能通过专有的与流量计相关的应 用获取。结果，流量计的诊断结果无法直接被纳入整个过程系统，比如SCADA系统，以使得操 作者获取对该系统有更完整的认识，并通过系统主机应用与流量计远程交互，并通过系统 主机应用远程安排和/或开始一个验证测试，当验证测试被运行（例如开始和/或终止时）， 为了随后的分析、回顾、和/或系统中与其他事件和/或的报警有联系的训练，在与SCADA系 统相关的审计跟踪的事件日志中记录时间和建档。通过本申请所介绍的流量计算机可以克 服此障碍
[0009] 本申请公开了一种经流量计算机启动流量计内验证测试的系统。
[0010] 根据本申请的一个方面，一种用于在流量计内执行验证测试的装置，包括：用于通 信地耦合到所述流量计的流量计接口单元，所述流量计接口单元用于启动所述流量计的验 证测试并且从所述流量计接收诊断数据;和用于记录所述验证测试的结果的验证测试结果 单元，所述结果基于从所述流量计接收的所述诊断数据。
[0011] 在一种实现中，所述验证测试结果单元用于在日志中记录对应于所述验证测试 的启动的开始事件。
[0012] 在一种实现中，所述流量计接口单元接收终止所述验证测试的请求，所述验证测 试结果单元记录对应于终止所述验证测试的所述请求的终止事件。
[0013] 在一种实现中，所述装置进一步包括:外部接口单元，用于使所述装置通信耦合到 与所述流量计相关的数据采集与监视控制主系统、所述装置的操作者显示器或外部设备中 的至少一个，所述外部接口单元输出所述验证测试的结果。
[0014] 在一种实现中，如果所述验证测试的结果对应于所述流量计未通过所述验证测 试，则所述外部接口单元输出与失败有关的警报、对应于确定失败时所述验证测试的进度 或失败的理由中的至少一个。
[0015] 根据本申请的另一个方面，公开了一种用于在流量计内执行验证测试的设备，包 括:通信地親合到所述流量计的流量计接口电路，所述流量计接口电路用于启动所述流量 计的验证测试并且从所述流量计接收诊断数据;和记录所述验证测试的结果的验证测试结 果电路，所述结果基于从所述流量计接收的所述诊断数据。
[0016] 在一种实现中，所述验证测试结果电路在日志中记录对应于所述验证测试的启动 的开始事件。
[0017] 在一种实现中，所述流量计接口电路接收终止所述验证测试的请求，所述验证测 试结果电路记录对应于终止所述验证测试的所述请求的终止事件。
[0018] 在一种实现中，所述设备进一步包括:外部接口电路，使所述设备通信耦合到与所 述流量计相关的数据采集与监视控制主系统、所述设备的操作者显示器或外部设备中的至 少一个，所述外部接口电路输出所述验证测试的结果。
[0019] 在一种实现中，如果所述验证测试的结果对应于所述流量计未通过所述验证测 试，则所述外部接口电路输出与失败有关的警报、对应于确定失败时所述验证测试的进度 或失败的理由中的至少一个。
【具体实施方式】
[0020] 图1示出了一个示例性系统100,该系统包括一个依照本申请的教导实施的流量计 算机102。在所示实例中，流量计算机102与流量计104通信。在一些示例中，流量电脑102还 可以与至少一个数据采集与监视控制（SCADA)主系统106, 一个或多个外部设备108(例如， SCADA系统中的其他组件，一台笔记本电脑，一台手持现场通信器等），或者一个或多个其他 流量计110通信。
[0021] 图1所示的流量计104可以是任何合适的，其内部带有可进行诊断以验证流量计 10 4的性能和整体可靠性功能的流量计。例如流量计10 4可以是带有智能仪表验证(Sma r t Meter Verification)诊断工具的使用科里奥利效应(Coriolis Effect)的流量计，该工具 由艾默生过程控制公司旗下的Mi cro Mot ion所开发。因此，在示例系统100中，流量计104包 括一个或多个诊断应用112以对流量计104运行测试和/或诊断。所示示例中，流量计104包 括一个对于流量计104的元件部分运行验证测试的诊断应用112。诊断应用112产生与所述 验证测试相关的诊断数据并储存在内部存储器114上。在一些已知的流量计104中，存储诊 断数据的内部存储器包括寄存器。所述诊断数据包括该测试运行状况的指示(例如测试是 否正在运行或未运行），以及该验证测试的进度和/或完成情况(例如启动中，测量中，分析 中，完成，和/或完成比率），在该验证测试过程中测量和/或计算的次级参数值，该验证测试 的结果(例如流量计104是否成功通过该验证测试），和/或任何与失败的验证测试相关的错 误。根据测得的次级参数是否落入在工厂的技术规格所定义的边界，可以判定流量计104是 否成功通过验证测试。
[0022] 例如，一个典型的流量计可以被用于测量管道中的液体质量流率。流量计可以与 管道连接，并且其包括一个或多个导管或管子，这些导管或管子形成了管道中的液体可以 流经的进口和出口孔径。当有物质流经管道的时候，该流量计可以通过振动激励导管从而 确定流量。管道中流动物质的惯性力可以与振动的导管结合形成科里奥利效应，因此在导 管上不同点的振动存在着相位偏移，诸如在邻近进口和出口孔径上的点。利用该流量计和 科里奥利效应，管道中液体的质量流率与时间延迟或者沿着导管分立点上的相位差是成比 例的。如此，将时间延迟乘以一个基于物质特性和导管形状的校准常数可以确定质量流率， 质量流率还可能与流量计的导管硬度参数有关。因此，在此示例中，次级参数包括导管上分 立点上振动的相位差和由该相位差计算出的硬度。从该次级参数中，通过使流量计执行验 证测试可以确定利用科里奥利效应的该流量计的完整性和性能，所述验证测试为：当物质 流经相应管道时经由受控振动激励导管，测量多点上的导管振动响应，基于所测得的各点 的相位偏移确定沿着导管上各点的硬度参数，并且比较该硬度参数以便在制造时为流量计 预配置限度。超越工厂规格的硬度参数表明该流量计不能精确的测量管道中物质的流率。
[0023] 在流量计104进行了验证测试之后，操作者可以获取所得出的诊断数据结果以基 于该结果做出任何合适的反应(例如如果流量计没有通过验证测试，则替换流量计104)。然 而，许多实施该诊断工具的已知流量计的数据通常只能通过专有的与流量计相关的应用获 取。结果，流量计的诊断结果无法直接被纳入整个过程系统，比如SCADA系统，以使得操作者 获取对该系统有更完整的认识，并通过系统主机应用与流量计远程交互，并通过系统主机 应用远程安排和/或开始一个验证测试，当验证测试被运行（例如开始和/或终止时），为了 随后的分析、回顾、和/或系统中与其他事件和/或的报警有联系的训练，在与SCADA系统相 关的审计跟踪的事件日志中记录时间和建档。
[0024] 通过图1所示的示例性流量计算机102可以克服此障碍，所述流量计算机根据本 申请的教导与流量计104相交互。所示示例中的示例性流量计算机102包括示例性处理器 116