[发明专利]用于过程仪表化的现场设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于过程仪表化的现场设备，该现场设备对保持在给定区域内的运行特征值进行监控，并且当偏离该区域时，可读取的存储元件的状态不断改变，用于记录所发生事件。

背景技术

从WO 01/61362 A1已知了这类现场设备。

为了控制过程会在过程技术系统内应用各种各样的用于过程仪表化的现场设备。测量变换器获取过程变量，例如介质的温度、压力、通流量、液位、密度或气体浓度。通过调节环节，可以联系相应于由上级控制装置，例如可编程逻辑控制器或控制站给定的策略所获取的过程变量来影响流程进程。举例来说，调节环节已知是控制阀、加热装置或泵。现场设备与上级控制器之间通过自动化网络彼此相连接以用于通讯。举例来说，对于在自动化网络中具有HART通讯的现场设备而言，通过将电源电压施加在相同的双线传输线上来实现给现场设备供给其运行所需能量的能量，该双线传输线也用于数据传输。

当在具有爆炸隐患的区域中、例如在可燃物质和氧气形成易爆的混合物的区域中使用该现场设备时，为了人身安全及安全、无干扰的生产过程必须采取一定的爆炸保护措施。一种措施是通过在本质安全的电路中使用现场设备而避免点火源。当这样限制电流和电压，即，使火花或热效应不会将具有爆炸隐患的气氛点燃时，该电路是本质安全的。为了将火花的能量维持在周围气体所需的最低点火能量之下，一方面要对电压进行限制。另一方面通过限制电流可以避免热效应，或者说过热的表面。这也适用于连接在所述本质安全的电路上的现场设备。

依据相应的应用，由系统的操作者确定各个爆炸保护所需的相关证书，其必须满足设置用于应用在具有爆炸隐患区域中的现场设备。因此在规划系统时只应用如下的现场设备，即现场设备基于其认证而满足所有爆炸保护需求。在此以不利的方式会出现的是，以充足的方式认证的现场设备在先前的应用中以某种方式和方法运行，由此致使现场设备在这期间失去了所期待的应用资格。例如在西门子公司出售的具有HART通讯的压力测量变换器SITRANS P500中，当现场设备已经在非本质安全的电路运行过或者当未注意到运行特征值的说明时，具有点火保护类型本质安全“Exi”的现场设备失去其安全性，其中该运行特征值是指在具有爆炸隐患的区域进行“特殊”运行时的特殊限定。在具有爆炸隐患区域以外的“常规”运行中，测量变换器的端电压允许为10.6V至44V。相反地，当应用在具有爆炸隐患的区域内时，端电压的运行特征值被限定为10.6V至30V的区域内。当在先前的应用中端电压有一次大于30V并因此使具有点火保护类型本质安全“Ex i”的现场设备失去其安全性时，则不允许将该现场设备用于具有爆炸隐患的区域。虽然根据所给出的证书显现出安全性，这因此可以基于现场设备先前的运行方式而受到限制。

发明内容

本发明的目的在于，实现一种用于过程仪表化的现场设备，通过该现场设备使得安全规范得到可靠的维持。

为了实现所述目的，开头所述类型的新现场设备应具有权利要求1的特征部分所给出的特征。从属权利要求中说明了有利的改进设计，在权利要求4中描述了一种用于运行过程仪表化的现场设备的方法，在权利要求5中描述了一种计算机程序模块，并且在权利要求6中描述了一种执行所述方法的计算机程序产品。

当将现场设备用在与安全相关的区域、例如具有爆炸隐患的区域中时，会存在某些限定的运行特征值，例如连接在电源输入端的端电压。对于现场设备的常规运行、对于所涉及的与安全相关的区域之外的运行而言，预先给定运行特征值的允许值范围，其大于在为与安全相关的区域限制的规格，而在与安全相关的区域内所限定的技术指标必须被遵守。在常规运行中当所述运行特征值偏离所限制的规格的所预先给定的区域时，如上述以端电压作为运行特征值为例所阐述的那样，可能会导致现场设备立刻并且永久地失去胜任特殊运行、例如将现场设备应用在具有爆炸隐患的区域中的资格。现在这种失效可以以一种有利的方式由可读取的存储元件显示出来，当事件发生时存储元件的状态会不断改变。可读取的存储元件例如可以通过应用在现场设备中的状态字节中的一个特殊比特位来实现，该状态字节用于标识现场设备。通过存储元件状态的不断改变使得过程技术系统的操作者始终能辨识出，现场设备的特殊运行不再被允许，即，例如现场设备不能再应用在具有爆炸隐患的区域中。因此可以降低不合理地应用在与安全相关的区域内的风险，并且最后在将现场设备应用在具有爆炸隐患的区域中时可以进一步提高安全性。