HART通信对应设备的制作方法与工艺

本发明涉及一种HART通信对应设备。

背景技术：
在管理生产过程的现场，将多个设备（例如传感器设备、阀门定位器等装置）配置于工厂内，通过将从这些设备发出的信号载入到系统中来运用·管理生产过程。近年来，作为配置于工厂内的设备，采用的是装载了HART（HighwayAddressableRemoteTransducer）通信功能的设备（以下称为“HART通信对应设备”）。该HART通信对应设备输入输出下面这样的信号：通过在表示测量值、控制值的4～20mA的直流信号上叠加将数字信号的逻辑分配变换成2200Hz和1200Hz的频率信号的交流信号而生成的信号（以下，称为“HART通信信号”）。在下述专利文献1以及专利文献2中揭示了使用HART通信对应设备的系统。一般地，HART通信对应设备被配置于工厂内时，设定了与在该工厂的生产过程相应的各种参数（设定信息），按照该设定内容进行动作。在对HART通信对应设备进行管理的系统中，由设备管理装置对设定于各设备中的设定信息进行统一管理，基于该信息监视各设备。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2003-186503号公告专利文献2：日本专利第4129715号公告

技术实现要素：
发明要解决的课题然而，HART通信对应设备的设定信息能够从设备管理装置侧进行变更，另一方面也能利用通信器等终端，在配置有HART通信对应设备的现场侧进行变更。不过在现场侧变更了设定信息的情况下，虽然能够将发生了变更的情况通知到设备管理装置侧，但是无法通知如何变更了哪个设定信息。这时，如果不对所有的现场侧的设定信息和管理侧的设定信息进行比较的话就无法掌握变更了的所有设定信息。因此，在现场侧变更了设定信息的情况下，在HART通信对应设备的设定信息和由设备管理装置正在进行管理的设定信息之间产生不一致，有设备管理装置无法正常地对HART通信对应设备进行监视的可能性。本发明为了消除由上述现有技术产生的问题点而作出，其目的在于提供能够使现场的作业人员确认由设备管理装置进行统一管理的情况的HART通信对应设备。解决课题的手段本发明涉及的HART通信对应设备，其具有发送接收将第二信号叠加于第一信号而生成的HART通信信号的HART通信功能，该HART通信对应设备的特征在于，具有：信号接收部，其接收所述HART通信信号；信号检测部，其使用由所述信号接收部接收到的所述HART通信信号来对所述第二信号进行检测；和指示部，其在所述信号检测部检测出所述第二信号的期间，对检测出所述第二信号的情况进行显示。通过采用这样的结构，在HART通信对应设备正从设备管理装置接收HART通信信号的期间，能够通过对处于HART通信中的情况进行显示，因此在现场的作业人员能够确认HART通信对应设备处于设备管理装置的监视下。由此，能够提醒作业人员注意，不要现场侧变更HART通信对应设备的设定信息。本发明涉及的HART通信对应设备，进一步具有接收信号判断部，该接收信号判断部判断由所述接收部接收到的所述HART通信信号是否是来自管理装置的请求信号，所述指示部在所述接收信号判断部判断为所述HART通信信号是所述请求信号时，在所述信号检测部检测出所述第二信号的期间，对正接收所述请求信号的情况进行显示。由此，即使存在信号检测部检验出噪声的情况，也能够判断接收信号是否是来自管理装置的请求信号，在是请求信号时，对正接收请求信号的情况进行显示，因此能够使作业人员确认当前接收的信号不是噪声，而是来自设备管理装置的正常信号。关于上述的HART通信对应设备，所述接收信号判断部判断由所述接收部接收到的所述HART通信信号是否是给自身设备的所述请求信号，在所述判断部判断为所述HART通信信号不是给自身设备的所述请求信号时，在所述信号检测部检测出所述第二信号的期间，所述指示部对正接收给其他设备的所述请求信号的情况进行显示。由此，即使在现场侧更换了HART通信对应设备，也能够判断接收信号是否是给自身设备的请求信号，其在不是给自身设备的请求信号时，能够对正接收给其他设备的请求信号的情况进行显示，因此能够使作业人员确认当前的HART通信对应设备在设备管理装置侧未被正确地管理。关于上述的HART通信对应设备，在所述请求信号中包含指令时，在所述信号检测部检测出所述第二信号的期间，所述指示部进一步对与所述指令有关的信息进行显示。由此，在现场侧也能够掌握设备管理装置侧的操作内容（例如设定信息的写入、读取等）。关于上述的HART通信对应设备，进一步具有，信号发送部，其发送所述HART通信信号；和发送信号判断部，其判断由所述信号发送部发送的所述HART通信信号是否是向管理装置的响应信号，在所述发送信号判断部判断为所述HART通信信号是所述响应信号时，在所述信号发送部发送所述HART通信信号的期间，所述指示部对正发送所述响应信号的情况进行显示。发明效果根据本发明，能够提供使现场的作业人员可以确认由设备管理装置进行统一管理的情况的HART通信对应设备。附图说明图1是对包含实施形态的HART通信对应设备的设备管理系统的构成进行举例说明的图。图2是用于说明实施形态的HART通信对应设备的动作的流程图。具体实施方式以下，参照附图对本发明中涉及的实施形态进行说明。但是，在以下进行说明的实施形态始终都是举例说明，并不排除下文没有明确记载的各种的变形或技术的适用。即，本发明可以在不脱离本发明要旨的范围内进行各种变形而实施。图1是对包含本发明的实施形态的HART通信对应设备的设备管理系统的构成进行举例说明的图。如图1所示，设备管理系统100具有HART通信对应设备、具有HART通信功能的输入输出装置（以下称作“HART-IO单元”）2和设备管理装置3。HART通信对应设备1是被配备于工厂内的各种设备。作为HART通信对应设备1，例如是对流量或压力、温度等进行发信的发信器；对流量控制阀或压力控制阀等的阀门的开度进行变更·检测的阀门定位器以及使泵或风扇等动作的致动器。本实施形态的HART通信对应设备1能够设定多种类的参数。HART通信对应设备1的参数能够从设备管理装置3侧进行变更，另一方面也能利用通信器等终端，在具有HART通信对应设备的现场侧进行变更。通信器是具有设定HART通信对应设备1的参数的功能、调整输出的功能、确认数据的功能等的终端。通信器连接于HART-IO单元2和HART通信对应设备1之间的通信线以进行利用。HART通信对应设备1配备HART通信功能，并对HART通信信号进行输入输出。HART通信信号是通过在4～20mA的直流信号（第一信号）上叠加将数字的信号的逻辑分配变换成2200Hz和1200Hz的频率信号的交流信号（第二信号）而生成的信号。上述4～20mA的直流信号是表示针对各个HART通信对应设备1所设定的一个变量值的信号。作为变量值，例如是流量、压力、温度等的测量值或者阀开度等的控制值。所述数字信号例如是与在HART通信对应设备1内能够收集的各种数据相对应的信号。作为各种数据例如是HART通信对应设备1的过程信息、安装于HART通信对应设备1的硬件的诊断信息。HART通信对应设备1例如如以下那样地生成HART通信信号。首先，HART通信对应设备1例如将由0和1所表示的数字信号分别分配为2200Hz的频率信号和1200Hz的频率信号并变换为交流信号。接着，HART通信对应设备1将变换后的交流信号叠加到表示测量值、控制值等的4～20ｍＡ的直流信号上。由此，生成HART通信信号。HART-IO单元2是在与HART通信对应设备1之间对HART通信信号进行收发，且在与设备管理装置3之间对数字信号进行收发的输入输出装置。HART-IO单元2例如如以下那样地从HART通信信号生成4～20mA的直流信号和数字信号。首先，HART-IO单元2将接收到的HART通信信号分离成使2200Hz的频率信号以及1200Hz的频率信号组合的交流信号和4～20ｍＡ的直流信号。接着，HART-IO单元2将分离后的交流信号变换为由0和1所表示的数字信号。设备管理装置3定期地（例如每1秒）通过HART-IO单元2将请求信号发送到各HART通信对应设备1，并接收相对于该请求信号的响应信号。设备管理装置3基于接收到的响应信号，对在HART通信对应设备1的过程的实行情况、安装于HART通信对应设备1的硬件的故障情况、HART通信对应设备1的维护以及修理的需要时期等进行诊断。设备管理装置3将诊断结果等显示于监视器上（未图示）。由此，管理者能够监视HART通信对应设备1的状态。参照图1对HART通信对应设备1的功能构成进行说明。如图1所示，HART通信对应设备1例如具有信号接收部11、信号检测部12、接收信号判断部13、信号发送部14、信号生成部15、发送信号判断部16和指示部17。信号接收部11接收HART通信信号。信号检测部12利用由信号接收部11接收的信号来对在HART通信信号中所包含的交流信号（载波）进行检测。具体来说，信号检测部12通过仅使由信号接收部11接收到的信号中的、频带为1200Hz附近～2200Hz附近为止的交流信号通过，来对在HART通信信号中所包含的交流信号进行检测。信号检测部12在对1200Hz附近～2200Hz附近为止的交流信号进行检测期间，将表示对在HART通信信号中所包含的交流信号进行检测的情况的信号输出到指示部17。接收信号判断部13判断由信号接收部11接收的信号是否是来自设备管理装置3的请求信号。是否是请求信号例如能够如以下那样地进行判断。设备管理装置3发送请求信号的情况下，将表示为请求信号的编码储存到HART通信信号的帧开始分隔符字段的帧类型项目。因此，接收信号判断部13在相当于由信号接收部11接收的信号的帧类型项目的帧区域储存有表示为请求信号的编码时，判断为接收信号是来自设备管理装置3的请求信号。接收信号判断部13判断由信号接收部11接收的信号是否是给设备自身的请求信号。是否是给设备自身的请求信号例如能够如以下那样地进行判断。设备管理装置3发送请求信号时，将成为发送目标的HART通信对应设备1的地址储存于HART通信信号的地址字段的发送目标地址项目。因此，接收信号判断部13在由信号接收部11接收的信号为来自设备管理装置3的请求信号，且在相当于该信号的发送目标地址项目的帧区域储存有自身设备的地址时，判断为接收信号为给自身设备的请求信号。另一方面，接收信号判断部13在由信号接收部11接收的信号为来自设备管理装置3的请求信号，且在相当于该信号的发送目标地址项目的帧区域未储存自身设备的地址时，判断为接收信号为给其他设备的请求信号。信号生成部15生成成为HART通信信号的原信号的交流信号。例如，生成对应于向设备管理装置3的响应信号的交流信号的情况下，信号生成部15通过0和1生成响应信号，通过将由0和1表示的响应信号分别分配成2200Hz的频率信号和1200Hz的频率信号而生成交流信号。信号发送部14将由信号生成部15生成的交流信号叠加于4～20mA的直流信号以生成HART通信信号，且将该HART通信信号发送到设备管理装置3。发送信号判断部16判断由信号发送部14发送的信号是否是向设备管理装置3的响应信号。是否是向设备管理装置3的响应信号例如能够如以下那样地进行判断。信号生成部15生成响应信号的情况下，将表示为响应信号的编码储存于响应信号的帧开始分隔符字段的帧类型项目。因此，发送信号判断部16在由信号发送部14发送的信号的帧类型项目储存有表示为响应信号的编码时，判断为发送信号是向设备管理装置3的响应信号。指示部17在从设备管理装置3接收HART通信信号的期间，以现场的作业人员能够判别的方式显示出HART通信对应设备1和设备管理装置3在HART通信中的状态。是否从设备管理装置3接收到HART通信信号能够根据信号检测部12是否检测出HART通信信号中所包含的交流信号来进行判断。即，在信号检测部12检测出HART通信信号中所包含的交流信号的期间，判断为正从设备管理装置3接收HART通信信号。作为现场的作业人员能够判别的显示方式，例如能够采用以下的（1）～（4）的显示方式。（1）将表示处于HART通信中的状态的信息、图标显示在LCD（液晶指示部分，liquidcrystaldisplay）上。（2）将表示处于HART通信中的状态的特有的显示显示在LCD上。作为特有的显示例如是使文字、图形以沿着LCD的边缘的形态环绕。（3）以表示处于HART通信中的状态的颜色使LCD的背光源点亮或者忽亮忽灭。（4）使表示处于HART通信中的状态的LED（发光二极管）点亮或者忽亮忽灭。像这样，在HART通信对应设备1从设备管理装置3接收HART通信信号期间，通过对处于HART通信中的状态进行显示，作业人员能够确认HART通信对应设备1处于设备管理装置3的监视下。又，指示部17能够根据所发送接收的信号的内容通过适当地组合上述的显示方式而进行变更。作为所发送接收的信号内容例如有以下的（1）～（3）。（1）为请求信号的情况这时，在接收信号判断部13判断接收信号是来自设备管理装置3的请求信号时，在信号检测部12检测出HART通信信号中所包含的交流信号的期间，指示部17对正接收请求信号的情况进行显示。这里，即使信号检测部12检测出HART通信信号中所包含的交流信号，也存在该接收信号是具有1200Hz附近～2200Hz附近的频率的噪声的可能性。因此，通过显示正接收请求信号的情况，能够使作业人员确认当前接收的信号不是噪声，而是来自设备管理装置3的正常信号。又，由于在请求信号中储存有指令，也可以使关于该指令的信息（例如指令的序号、内容）一起被显示。由此，在现场侧也能够掌握设备管理装置3侧的操作内容（例如参数的写入、读取等）。（2）为给其他设备的请求信号的情况这时，在接收信号判断部13判断接收信号不是给自身设备的请求信号时，在信号检测部12检测出HART通信信号中所包含的交流信号的期间，指示部17对正接收给其他设备的请求信号的情况进行显示。作为对给其他设备的请求信号进行接收的情况，例如是在现场侧更换了HART通信对应设备1的情况，或利用多点连接的情况。因此，通过显示正接收给其他设备的请求信号的情况，使作业人员能够确认当前的HART通信对应设备1在设备管理装置3侧未被正确地管理。（3）为响应信号的情况这时，在发送信号判断部16判断发送信号是向设备管理装置3的响应信号时，在信号发送部14发送HART通信信号的期间，指示部17对正发送响应信号的情况进行显示。接着，参照图2，对实施形态中的HART通信对应设备1的动作进行说明。首先，HART通信对应设备1的信号接收部11接收HART通信信号（步骤S101）。接着，HART通信对应设备1的信号检测部12使用在上述步骤S101接收到的信号来检测HART通信信号中所包含的交流信号（步骤S102）。在上述步骤S102中从接收信号检测出HART通信信号中所包含的交流信号的情况下（步骤S102；是），HART通信对应设备1的指示部17在显示部（例如LCD或者LED）上显示处于HART通信中的状态（步骤S103）。而且，将处理转移到上述步骤S101。另一方面，在上述步骤S102中没有从接收信号检测出HART通信信号中所包含的交流信号的情况下（步骤S102；否），HART通信对应设备1的指示部17不显示处于HART通信中的状态（步骤S104）。换言之，在正表示已经处于HART通信中的情况下，中止该显示，在不显示处于HART通信中的状态的情况下，维持不显示的状态。而且，将处理转移到上述步骤S101。如上述那样，根据实施形态的HART通信对应设备1，在HART通信对应设备1从设备管理装置3接收HART通信信号的期间，能够对处于HART通信中的状态进行显示，因此作业人员能够确认HART通信对应设备1处于设备管理装置3的监视下。由此，能够提醒作业人员注意，不要在现场侧变更HART通信对应设备1的设定信息。因此，根据实施形态的HART通信对应设备1，能够使作业人员确认由设备管理装置进行统一管理的状态。符号的说明1…HART通信对应设备2…HART-IO单元3…设备管理装置11…信号接收部12…信号检测部13…接收信号判断部14…信号发送部15…信号生成部16…发送信号判断部17…指示部100…设备管理系统。