[发明专利]物位计量系统

说明书

技术领域

本发明涉及物位计量系统，并且具体地涉及具有多个协议支持的物位计量系统。

背景技术

被布置成向远程系统提供测量数据的现场装置如雷达物位计通常在安装时被配置成使用预定义通信协议来传送数字数据。一旦被安装，则仅能够使用该预定义协议。所选择的协议将根据实现而变化。

对于连接至双线控制回路并且适用于传送模拟测量数据的现场装置而言，数字数据通常使用高速可定址远程传感器(HART)而被叠加。

对于连接至双线控制回路但适用于传送数字测量数据的现场装置而言，预定义协议通常是基金会现场总线(FF)。

文献US 8,804,750公开了一种连接至双线控制回路的现场装置，其包括用于通过控制回路来选择性地传送模拟测量数据或数字测量数据的电路。当使用模拟通信时，也能够进行数字HART通信。该电路检测何时接收到现场总线令牌，并且随后激活现场总线通信电路。

另一种现场装置不连接至双线回路，而是被配置成在专用数字接口上进行通信。在这样的现场装置中，协议通常是MODBUS。

特定类型的通信涉及使用便携式配置工具来对雷达物位计进行配置。该配置可以例如涉及在计量处理中由雷达物位计使用的罐特定参数。数字HART协议通常用于这样的配置。在其中雷达物位计被配置成使用不同的数字协议例如MODBUS进行通信的情况下，雷达物位计将无法连接至便携式配置工具。

现有技术(例如US 8,804,750)被限制于在双线控制回路上进行通信并且不提供对配置工具的通用连接。

发明内容

本发明的目的是消除或至少缓解上述问题，并且能够将配置工具通用且灵活地连接至现场装置。

该目的以及其它目的通过一种计量系统来实现，该计量系统包括：雷达物位计，用于确定罐中的物品的填充物位；主系统，其能够连接至雷达物位计以接收来自雷达物位计的测量数据；以及便携式配置工具，其处于雷达物位计的外部并且能够连接至雷达物位计以对罐特定参数进行配置。雷达物位计包括：收发器电路，其被配置成发送电磁发送信号并且接收从物品的表面所反射的电磁返回信号；信号传播装置，其被布置成将发送信号向该表面引导并且将返回信号引导至收发器电路；以及处理电路，其被配置成基于电磁发送信号与电磁返回信号之间的关系来确定填充物位。另进一步，雷达物位计包括物理通信接口，该物理通信接口允许对根据第一数字通信协议或第二数字通信协议所构造的数据进行双向传送；第一通信电路，用于在通信接口连接至主系统时使用第一数字通信协议来传送来自雷达物位计的测量数据；第二通信电路，其允许在通信接口传导性地连接至配置工具时使用第二数字通信协议对现场装置进行配置；协议识别电路，其连接至通信接口以截取由通信接口所接收的数据，并且该协议识别电路被配置成对所截取的数据进行解析，以确定所截取的数据是根据第一数字通信协议来构造的还是根据第二数字通信协议来构造的；以及控制电路，用于以下操作：当所截取的数据是根据第一数字通信协议来构造的时将所截取的数据引导至第一通信电路，而当所截取的数据是根据第二数字通信协议来构造的时将所截取的数据引导至第二通信电路。

根据本发明，雷达物位计因此将具有用于使用不同协议的两种不同类型的数字通信的通信电路。一种在正常操作期间使用以传送测量数据，而另一种在配置期间使用以与配置工具进行通信。协议识别电路将检测通过通信接口所接收的任何数据所使用的协议，并且控制电路将该数据引导至合适的通信电路。

许多现有的RLG具有利用若干个协议例如MODBUS和HART二者进行通信所需的所有硬件，但是现有的RLG被配置成仅使用它们中之一。根据本发明，RLG被提供有软件或者软件和硬件的组合以实现协议识别电路和控制电路，从而允许RLG根据情形来利用两种协议进行通信。

作为示例，第一协议可以为基金会现场总线或MODBUS。作为示例，第二协议可以为HART。

物理通信接口优选地被配置成专用于数字通信。换言之，该物理通信接口并非在传统现场安装中常见的类型的双线控制回路，其中，在该双线控制回路上还传送模拟数据。作为替代，该物理通信接口可以为数字数据总线，例如串行总线。

根据一个实施方式，物理通信接口能够选择性地仅连接至主系统和配置工具中之一。则本发明使得用户能够自由地选择连接至主系统以例如收集测量数据或者连接配置工具。根据本发明的该实施方式的现场装置将自动地使通信适应于由主系统或者配置工具使用的协议。