本发明涉及一种用于维护过程自动化的设施中的测量点的方法和系统，其包括位于保管区中的至少一个的多个现场设备、数据库和计算单元。
背景技术：
现有技术中已知用在工业工厂中的现场设备。现场设备通常应用在自动化技术，尤其是过程自动化和制造自动化技术中。原则上讲，应用于过程附近并且提供或处理过程相关信息的所有设备均被称为现场设备。由此，现场设备被用来记录和/或影响过程变量。用于记录过程变量的是测量设备，例如，传感器。它们被用于例如压力和温度测量、电导率测量、ph测量、流量测量、料位测量等，并且记录相应的过程变量、压力、温度、电导率、ph值、料位、流量等。致动器被用于影响过程变量。它们是例如泵或阀门，其可以影响管道中的液体的流动或容器中的料位。除了上述提及的测量设备和致动器之外，远程i/o、无线电适配器，并且一般而言设置在现场级的设备均被称为现场设备。
endress+hauser集团公司生产和销售大量的这种现场设备。
用于更换设施中测量点处的过期或有缺陷的现场设备的替代现场设备必须特别适用于特定的应用。然而，现场设备的大量变种是可能的。即使在现场设备的产品类型中，例如prolinepromagp200、endress+hauser集团的磁感应流量测量设备，大量变种也是可能的，例如关于法兰尺寸、防爆、被测介质、现场总线协议等。
如果设施的现场设备发生故障，则必须立即确保更换，使得根据现场设备的应用以避免可能的过程中断。通常，客户将大量现场设备保留在保管区中。对于客户而言，在给定情况下，难以从保管区中可用的设备中选择合适的替代设备。而且，由于现场设备的许多变种，客户不太可能在保管区中具有恰好适用于特定应用的现场设备。
技术实现要素：
因此，本发明的目的是提供一种允许以简单的方式，选择用于设施的合适的替代现场设备的方法和系统。
通过一种用于维护过程自动化的设施中的测量点的方法来实现该目的，所述方法包括以下步骤：
-记录多个现场设备中的每一个的产品类型，其中，所述现场设备位于保管区中，并且将所述产品类型存储在数据库中；
-收集所述多个现场设备的设备特征，其中，所述设备特征包括所述多个现场设备的每一个的性能特性的离散表示，并且将所述设备特征与所述数据库中存储的其产品类型相关联；
-收集所述测量点处待被更换的现场设备的产品类型和设备特征；
-把待被更换的所述现场设备的产品类型和设备特征与所述数据库中存储的产品类型和相关联的设备特征比较；
-基于用于所述多个现场设备中的每一个的置换矩阵来计算适合性评分，其中，所述适合性评分表示所述设备特征的符合度，以及其中，所述置换矩阵表示用于各设备特征的相互置换的规则；以及
-对客户发布适合性评分，其中，所述客户基于适合性评分，从所述多个现场设备中选择替代现场设备，其中，较高的适合性评分表示所述设备特征的较高符合度。
本发明的方法的优点在于显著地简化了客户从保管区选择适合于测量点的替代现场设备。即使当现场设备的设备特征不同时，置换矩阵的逻辑提供了选择具有与待被替换的现场设备的设备特征不同的设备特征的替代现场设备的机会。在这种情况下，置换矩阵表示逻辑算法。
为了能够选择具有与待被替换的现场设备的设备特征不同的设备特征的替代现场设备，替代现场设备的设备特征必须能够替换待被替换的现场设备的设备特征。例如，一种选择是利用具有“经认证”设备特征的替代现场设备替换具有“未经认证”设备特征的待替换的现场设备。然而，在相反的方向中是不可能的，。
因此，通过立即更换现场设备的快速维护是可能的。为了加速替代现场设备的启动，可以将先前的现场设备的最后存储的参数集存储在替代现场设备中。但是对此的附带条件是替代现场设备与先前现场设备的数据集兼容性。
在本发明的方法的有利的进一步发展中，除了所述适合性评分，还显示所述待替换的现场设备的设备特征与位于所述保管区中的现场设备的设备特征相比的差异。以这种方式，由于例如当对多个不同的潜在替代现场设备的适合性评分计算了类似的值时，使得适合性评分变得透明，因此客户对交换设备的更明智的决定是可能的。而且，由此可以减少可能的错误决定的风险。
根据本发明的方法的尤其优选的改型，在所述多个现场设备中没有一个与所述测量点处的待替换的所述现场设备具有相同的产品类型的情况下，还执行如下步骤：
-编制所述设施的所述测量点的测量点规范，其中，所述测量点规范是技术属性的规范或性能特性的规范或许可操作范围的描述；
-把所述设施的所述测量点的测量点规范转换为所需设备特征；
-把所需设备特征与所述数据库中存储的相关联的设备特征比较并且为所述多个现场设备的每一个计算适合性评分；以及
-由所述客户选择所述多个现场设备中具有所述设备特征的最高符合度形式的最高适应性评分的现场设备。
本发明的方法的这种改型的优点在于，当在保管区中不存在具有适合产品类型的替代现场设备时，可以找到潜在的替代现场设备。例如，一种选择是通过其他类型的流量测量设备更换磁感应流量测量设备，只要设备特征的符合度足够高。
同样可能的是，由这些改型所选择的替代现场设备与先前应用的待交换的现场设备相比，对测量点的要求表现出更好的协调，这是因为关于测量点的规范的工作的优化源自这些改型以及将测量点规范转换成设备特征。
在本发明的方法的尤其有利的进一步发展中，并行执行权利要求1所述的方法步骤和权利要求3所述的方法步骤。本发明的方法的这种改型的优点在于增加了保管区中可能的替代现场设备的数量。
此外，通过一种维护过程自动化的设施的系统来实现本发明的目的，该系统适合于执行本发明的方法，包括
-位于保管区中的多个现场设备；
-数据库，用于存储所述多个现场设备中的每一个的产品类型和所述多个现场设备的订购码；
-计算单元，在计算单元中实现置换矩阵并且计算单元可以访问数据库并且由此读出、存储和/或关联数据以及为所述多个现场设备中的每一个计算适合性评分。
本发明的系统的优选实施例在于可通过云计算web服务访问所述数据库。术语云计算在这种情况下是指数据被存储在远程计算中心，这种情况下是指远程数据库。优点在于数据集中化发生，因为每个现场设备将其数据以设备类型和诊断报告的形式存储在该数据库中。
附图说明
现在基于附图，将更详细地说明本发明，仅一幅图表示如下：
图1是用于维护过程自动化的设施中的测量点的本发明的方法的实施例。
具体实施方式
图1示出用于维护过程自动化的设施中的测量点的本发明的方法的实施例。现场设备2位于客户4的过程自动化的设施的测量点m处，该现场设备2因为缺陷或老化而待被更换。
多个现场设备f1,f2,f3位于该客户的保管区1中。为了在多个现场设备f1,f2,f3的每一个的情况下检查作为替代现场设备的适合性，记录多个现场设备f1,f2,f3中每一个的产品类型p1,p2和设备特征gm1,gm2,gm3,gm4。记录可以手动进行，在这种情况下，客户4将产品类型p1,p2和设备特征f1,f2,f3输入到计算单元r中。由于个别现场设备可以具有约60-80个不同的设备特征gm1,gm2,gm3,gm4，这种记录过程复杂且冗长。因此，替选地，可以提供现场设备f1,f2,f3的订购码，其被自动地转换为设备特征gm1,gm2,gm3,gm4。
下文给出多个现场设备f1,f2,f3中的一个，更确切地说压力差测量设备的订购码“profibuspa”，以及由此转换的设备特征gm1,gm2,gm3,gm4的示例：
在这种情况下，“profibuspa”是用于通信的订购码。位于保管区中的其他现场设备f1,f2,f3在给定情况下可以具有用于通信的其他订购码，例如根据现场总线协议、hart、基金会现场总线等，因此具有不同的设备特征。
多个现场设备f1,f2,f3的记录的产品类型p1,p2和记录/转换的设备特征gm1,gm2,gm3,gm4彼此关联并且被存储在数据库db中。数据库(db)可通过云计算web服务访问。
此外，记录待被替换的现场设备的产品类型px及其设备特征gmx。
然后，利用搜索方法s，开始搜索多个现场设备f1,f2,f3中的替代现场设备。为此，首先，把待被替换的现场设备2的产品类型px与多个现场设备f1,f2,f3的产品类型p1,p2比较。然后，把设备特征gmx与多个现场设备f1,f2,f3的设备特征gm1,gm2,gm3,gm4比较。置换矩阵形式的逻辑算法为多个现场设备f1,f2,f3的每一个创建适合性评分。适合性评分表示待被替换的现场设备2与多个现场设备f1,f2,f3中的潜在替代现场设备之间的设备特征的符合度。设备特征gm1,gm2,gm3,gm4,gmx的符合度越大，则适合性评分越高。
为了能够选择较之待被替换的现场设备2的设备特征gm1,gm2,gm3,gm4在设备特征gmx上不同的替代现场设备f1,f2,f3，替代现场设备f1,f2,f3的设备特征gmx必须能够替换该待替换的现场设备2的设备特征。例如，一种选择是利用具有“经认证”的设备特征gm1,gm2,gm3,gm4的替代现场设备来替换具有“未经认证的”设备特征gm1,gm2,gm3,gm4的待被替换的现场设备2。另一方面，在相反方向是不可能的。在上述的压差设备的示例中，例如，设备特征gm2“电连接”的替换是可能的，而设备特征gm4“协议类型”的替换是不可能的。置换矩阵始终具有必要的信息，使得能够提供关于设备特征gm1,gm2,gm3,gm4的替代可能性的唯一性陈述。例如，置换矩阵可以使用具有可能置换的数据库。优选地，通过最新信息定期地更新该数据库。
在为多个现场设备f1,f2,f3中的每一个计算适合性评分之后，这些适合性评分被提供给客户，其中，向客户4建议选择现场设备f1,f2,f3中具有最高适合性评分的一个。此外，向客户显示待被更换的现场设备2的设备特征gmx与位于保管区1中的现场设备f1,f2,f3的设备特征gm1,gm2,gm3,gm4之间的差异，由此客户可以对替代现场设备f1,f2,f3做出更明智的决定。在实施例的该示例中，替代现场设备是现场设备f2。
在多个现场设备f1,f2,f3中没有一个属于测量点m处待被替换的现场设备2的相同的产品类型p1,p2的情况下，则编制该设施的测量点m的测量点规范3，其中，测量点规范3是技术属性的规范或性能特性的规范或许可操作范围的描述。然后将设施的测量点m的测量点规范3转换为所需设备特征gmy。因此，如上所述，对来自多个现场设备f1,f2,f3的替代现场设备开始搜索方法s。为此，还对多个现场设备f1,f2,f3中的每一个创建适合性评分，其中，向客户4建议选择现场设备f1,f2,f3中具有最高适应性评分的一个。在实施例的该示例中，其为现场设备f2。
本发明方法的该改型的优点在于，当多个现场设备f1,f2,f3中没有具有合适产品类型的替代现场设备存在于该保管区中时，可以从多个现场设备f1,f2,f3中找到潜在替代现场设备。例如，一种选择是当设备特征gm1,gm2,gm3,gm4,gmy的符合度足够高时，利用一些其他类型的流量测量设备代替磁感应流量测量设备。
在另外的改型中，客户4可以用并行模式pl执行两种所述方法，由此，客户从多个现场设备f1,f2,f3获得用于替代现场设备的实质上较高的选择可能性。
参考标记列表
db数据库
gm1,gm2,gm3,gm4保管区的现场设备的设备特征
gmx待被更换的现场设备的设备特征
gmy测量点规范的设备特征
p1,p2保管区的现场设备的产品类型
px待被更换的现场设备的产品类型
pl并行方法执行
r计算单元
s搜索方法
f1,f2,f3多个现场设备
1保管区
2待被更换的现场设备
3测量点规范
4客户