具有靜態電流診斷的過程設備的製作方法

2023-08-07 16:59:46 2

專利名稱：具有靜態電流診斷的過程設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及工業過程用類型的過程設備。尤其是，本發明涉及這種過程設備的診斷。
背景技術：
如過程控制器、監視器和發送器的現場設備用於過程控制工業中，以便遠程控制或感測過程變量。例如，可以通過發送器將過程變量發送到控制室，以供控制過程之用、或用於向控制器提供過程操作有關信息。例如，可以把與過程流體壓力相關的信息發送到控制室，並用來控制諸如煉油的過程。
發送信息的一種典型現有技術涉及控制流過過程控制環的功率量。控制室中的電流源供給電流，並且發送器從其現場位置控制電流。例如，4mA信號可以用於指示0讀數，而20mA信號可以用於指示滿刻度讀數。最近，發送器使用了數字電路，該數字電路利用被疊加到流過過程控制環的模擬電流信號上的數位訊號，來與控制室進行通信。這種技術的一個例子是Rosemount公司所提出的HART通信協議。HART協議和其它這種協議典型地包括一組命令或指令，這組命令或指令可以被發送給發送器，以引出期望的響應，如發送器控制或詢問。
Fieldbus(現場總線)是由現場總線基金會(Fieldbus Foundation)提出的一種通信協議，它旨在定義一種用於在過程控制環上發送信息的通信層或協議。在Fieldbus協議中，流過環的電流不用於發送模擬信號。而是數字地發送所有信息。進一步，Fieldbus標準和被稱為Profibus的標準，允許以多個發送器耦合到同一過程控制環上的多分支結構來配置發送器。其它通信協議包括MODBUS協議和乙太網。在某些結構中，兩條、三條、四條或任何數量的導線可用於耦合到過程設備，包括非物理耦合如射頻(RF)。
常常希望監測過程設備的操作。在題為「嵌入測試設備中的現場發送器(FIELD TRANSMITTER BUILT-IN TEST EQUIPMENT)」的美國專利No.5,481,200中，示出了一種提供嵌入式測試設備的設備。
當過程設備發生故障時，常常需要關掉整個過程，使得能夠修理或替代發生故障的設備。典型地，不可能在故障發生之前預測過程設備即將發生的故障。因而，當過程設備確實發生故障時，它是出乎意料地發生，並且可能需要意外地關掉整個過程。雖然已經進行了各種嘗試來在故障發生之前預測即將發生的故障，但是現在仍然需要這種技術。預先預測即將發生的故障允許在設備發生最終故障之前，按照意願代替故障設備。

發明內容
一種供工業過程控制系統之用的過程設備包括被配置成耦合到過程控制環的連接。該過程設備的靜態電流吸取被監測。診斷電路確定或預測過程發送器的隨靜態電流而變的診斷條件。


圖1示出了包括根據本發明的發送器的過程控制系統。
圖2是圖1所示發送器的透視圖。
圖3和圖4是示出靜態電流吸取測量和診斷中所使用的圖1發送器中的部件的簡化電路框圖。
具體實施例方式
本發明提供一種在故障發生之前預測過程設備故障的診斷技術。利用本發明，監測靜態電流吸取(quiescent current draw)。靜態電流吸取的變化被檢測，並用於預測過程設備即將發生的故障。
圖1示出了包括連接到過程管道16的發送器12的過程控制系統10。如以下所討論的，發送器12是一種過程設備類型，並且本發明可應用於任何過程設備。發送器12耦合到按照Fieldbus(現場總線)、Profibus或HART標準操作的雙線過程控制環。然而，本發明不限於這些標準或雙線配置。雙線過程控制環18在發送器12和控制室20之間運行。在環18按照HART協議操作的實施例中，環18能夠傳送代表所感測的過程變量的電流I。另外，HART協議允許將數位訊號疊加在流過環18的電流上，以至可以將數字信息發送給發送器12或者從發送器12接收數字信息。當按照Fieldbus標準操作時，環18傳送數位訊號，並且可以耦合到多個現場設備如其它發送器。
圖2是發送器12的透視圖，它示出了發送器12中裝有的內部電路塊的一種範例配置。發送器12包括耦合到感測模塊42的特徵模塊40。感測模塊42通過歧管過程耦合(manifold process coupling)44而耦合到過程管道16(圖2中未示出)。
特徵模塊40包括特徵模塊電子電路50，該特徵模塊電子電路50耦合到感測模塊42中裝有的感測模塊電子電路52。典型地，感測模塊電子電路52耦合到用於感測與過程操作相關的過程變量的過程變量傳感器。特徵模塊電子電路50包括耦合到靜態電流傳感器62的診斷模塊60。診斷模塊60可以用硬體、軟體或硬體和軟體混合組合來實現。靜態電流傳感器62可以被配置成，監測發送器12所吸取的總靜態電流、特徵模塊電子電路50所吸取的靜態電流和/或感測模塊電子電路52所吸取的靜態電流。
在過程控制工業中，預測性診斷可以提供重大的好處。預測性診斷提供即將發生的故障的在先知識。圖1中一般性地顯示了傳感器21，該傳感器21耦合到發送器12。圖1也顯示了耦合到諸如閥的控制元件24的過程控制器22。還示出了過程監視器26耦合到環18。過程監視器26被顯示為手持設備，然而，監視器26也可以是現場裝配設備。過程監視器向被建議維修的診斷預測提供可見性(訪問)。這給操作者在設備最終故障之前進行維修的機會。這允許按期望的進度進行維修，並且不需要在不適當的時間關掉過程。這導致工廠利用率的提高，以及效率的提高。本發明提供一種通過檢測靜態電流變化，來監測現場設備中的電子部件可用狀態的方法和設備。如果存在電子部件的退化或其它造成電流消耗增加的故障，則這種變化用於預測以及警告操作者。
本發明監測靜態電流的變化，例如靜態電流的逐漸增大，以檢測發送器電子電路故障的開始。例如，可以根據靜態電流變化來檢測由於靜電放電(ESD)損害引起的潛在故障、由於閃電或瞬變事件引起的部件損壞、半導體(如齊納二極體)的洩漏、濾波器元件(如電容器)的洩漏、或者由於枝晶(dendrite)生長或腐蝕引起的洩漏。
在雙線過程控制環上被供電的過程控制設備中，靜態工作電流是關鍵性參數。和雙線過程控制環一起使用的標準的例子包括HART標準和Fieldbus標準。發送器控制流過過程控制環的電流，以提供與所感測的過程變量相關的指示。這種設備的基本前提是，它們不能將環電流調節到比設備所需靜態電流小的值。過程設備操作期間的各種活動都可能改變所吸取的電流，例如將數位訊號調製到電流環上，或者在諸如寫到非易失性存儲器(如電可擦除只讀存儲器(EEPROM))上的高功率操作期間，吸取附加的電流。發送器也可以把電流調節到固定值，以便指示特殊條件的發生。例如，某些發送器提供低電流輸出，如3.6毫安，以指示報警條件。報警條件可以是由預先被配置成引起報警條件輸出的發送器所檢測的任何事件。
在一個例子中，當這種發送器正在測量儲罐的液位、並且儲罐標稱為半滿時，提供12毫安的輸出電流。發送器的靜態電流吸取是3.0毫安。利用這種配置，設備將能夠實現3.6毫安的低報警設置。進一步，按照HART協議的通信也能夠發生。
然而，當發送器中的電路損壞，例如由於雷擊或其它事件而損壞，並且發送器所需的靜態電流上升到3.5毫安時，發送器將不能夠在不影響任何HART數字通信的情況下發送3.6毫安低報警信號。HART通信將沒有足夠的超出靜態電流吸取的峰值儲備(head room)來進行傳輸(HART協議需要±0.5mA調製進行通信)。例如，HART傳輸中所使用的數位訊號將被「剪切」，以至它具有不等於0的平均值。這將向模擬電流電平引入誤差。進一步，發送給發送器的查詢(典型地以數字格式)可能不成功。
如果靜態電流吸取繼續上升並達到3.9毫安，則發送器將甚至不能發送3.6毫安低報警信號，因為這將造成總電流吸取在新靜態電流值之下。繼續嘗試HART通信也將不成功。
如果發送器靜態電流上升到4毫安以上，則這種情形可能會進一步加劇。在這種情況下，如果發送器試圖發送3.6毫安低報警信號或任何小於靜態電流值的電流，則實際發送的電流近似靜態值。當4至20mA之間的電流用於指示過程變量的預期範圍、並且該情況下發送的電流超過4mA時，提供正常操作的不適當指示。
在這些情況的每一種情況下，操作者都將不太可能認識到發送器的退化，因為在儲罐為半滿的標稱條件期間，發送器將提供12毫安的適當輸出。只有在需要通知3.6毫安低報警值的故障條件期間、或者當需要任何低於靜態電流電平的值時，才能識別靜態電流問題。
利用本發明，監測發送器所吸取的靜態電流，並且如果希望的話，觀測電流吸取的趨勢。在以上故障情況下，當發送器檢測到故障或即將發生的故障時，發送器可以將環中的電流設置為高報警值，而不是低報警值。高報警值可以用於指示所確定的、關於發送器發生故障了或被預測要發生故障的靜態電流診斷。作為選擇，可以發送數位訊號來指示這種故障。當靜態電流增大時可以檢測到的其它範例故障包括部件退化、枝晶(dendrite)生長或類似故障，由此對即將發生的故障提供早期警告。
在一種範例診斷技術中，對靜態電流吸取與基線(base line)可接受電流吸取進行比較。可用於比較的其它值包括移動平均或窗口平均、標稱值或趨勢。例如，可以使啟用或製造發送器期間的溫度範圍成為基線的特徵，並將其存儲在存儲器中作為參考。可以使用專家系統或其它技術，包括神經網絡或模糊邏輯，來識別這種趨勢。
在具有模塊化設計的發送器中，如圖2所示的發送器12，可以分別產生各個模塊的基線。例如，可以分別配置感測模塊42和特徵模塊40的基線靜態電流吸取。在另一範例實施例中，一旦模塊被裝配，特徵模塊電子電路50就可用於測量感測模塊電子電路52的靜態電流吸取。這允許特徵模塊電子電路50在投入使用期間把所測量的靜態電流讀數校準到基線數據。另一種替換方案包括把特徵模塊電子電路50和感測模塊電子電路52校準到標準的溫度效應標定，例如來源於測試數據的標準溫度效應標定。
可以利用任何適當的技術來測量靜態電流。在一個範例實施例中，發送器通過監測電流感測電阻器的電壓降來測量電流吸取。也可以從多個測量量如多個部件的電壓降或電流吸取，來推斷電流吸取。這種電流傳感器可以存在於用於向各個模塊供電的電路中，或者可以被添加為附加部件。也可以通過測量電流傳感器電阻器的電壓降，或者通過測量發送器12的總靜態電流吸取、並減去所測量的感測模塊電子電路52的靜態電流吸取，來確定特徵模塊電子電路50的靜態電流吸取。
本發明的靜態電流診斷技術也可用於預測通信困難或即將發生的通信故障。例如，當靜態電流吸取增大時，由於雙線過程控制環18上傳送的電流峰值儲備不足，而造成通信信號發生失真。例如，FoundationFieldbus需要最小±8mA調製來進行通信。在這種錯誤產生之前，發送器可以提供一種指示即將發生的故障的診斷輸出。在以數字格式獨佔通信的設備中，這種配置尤其有利。在這種設備上，如果靜態電流吸取阻止了數位訊號的傳輸，則設備沒有其它手段來發送診斷信息。因此，利用這種配置，過程設備可以在最終故障之前發送關於即將發生的故障的指示。在另一個例子中，設備可以激活電路使它自己和過程控制環的通信斷開。例如，如果設備的靜態電流吸取達到了或者正傾向於過程環將停止運行的方向，則設備可以發送關於即將發生的故障的警告，並且/或者使它自己從環斷開，以至環能夠繼續操作。
可以利用任何適當的技術，如測量電流傳感器的電阻器電壓降的模數轉換器，來實現靜態測量電路。可以將模數轉換器的輸出提供給實現診斷功能的微處理器。例如，可以將所測量的靜態電流與存儲的值進行比較，並根據溫度或其它因素對所測量的靜態電流進行補償。在某些實施例中，微處理器可以控制發送器內的電子電路，以補償增大的靜態電流吸取。例如，可以從某些電子部件中除去電源，以至儘管部件發生了故障，發送器也能繼續運行。這將允許操作者有額外的時間來更換故障設備。
圖3是示出發送器12中的電路的簡化框圖。在圖3中，特徵模塊電子電路50被顯示為，通過串聯調節器電阻器62C、並聯調節器100、電阻器102和環讀回(readback)電阻器104耦合到雙線過程控制環18。感測模塊功率調節器110通過感測模塊電流調節器電阻器62B耦合到感測模塊電子電路52。感測模塊電子電路52也被顯示為通過過程變量傳感器112耦合到過程環。還提供了任選的輸出顯示器114。
診斷電路被實現為微控制器60，微控制器60耦合到特徵模塊功率調節器120、數模轉換器122以及模數轉換器62A。模數轉換器62A耦合到電阻器62B和62C，並且被配置成通過連接到電阻器130和132來測量環電流。
在操作中，微控制器60被配置成，利用數模轉換器122和並聯調節器100來控制流過環18的電流I，以及被調製到該電流I上的任何數字數據。模數轉換器62A提供一種指示流過環18的電流I的輸出。進一步，模數轉換器62A可以向微控制器60提供與電阻器62C的電壓降有關的輸出。該電壓降與所有電路和發送器12的靜態電流吸取有關。類似，模數轉換器62A可以提供與指示感測模塊電子電路52靜態吸取的電阻器62B電壓降有關的輸出。微控制器60包括存儲器140，該存儲器140包含關於各部件的靜態電流吸取的基線數據。通過周期地比較所測量的靜態電流吸取和存儲器140中存儲的靜態電流吸取，微控制器能夠確定靜態電流吸取是否超過了規範。如以上所討論的，根據根據發送器溫度或其它測量量來特徵化所存儲的靜態電流吸取。
一旦檢測到靜態電流吸取失常，微控制器就可以在過程控制環18上發送警告，或者在顯示器114或其它某種類型的可視輸出上顯示輸出。輸出可以是數位訊號，或者可以將環18上的電流I設置為固定電流電平。
如以上所討論的，本發明適用於過程控制環境中所使用的任何過程設備。一般，過程控制設備如圖1中所示的發送器12，用於監測或控制過程變量。
過程變量典型地是在過程中正在被控制的主要變量。如此處所使用的，過程變量表示描述過程條件的任何變量，如壓力、流量、溫度、產品等級、pH、混濁度、振動、位置、電動機電流、過程的其它特徵等。控制信號表示用於控制過程的任何信號(不同於過程變量)。例如，控制信號表示通過控制器來調節的、或用於控制過程的期望過程變量值(即設定值)，如期望的溫度、壓力、流量、產品等級、pH或混濁度等。另外，控制信號表示校準值、報警、報警條件、被提供給控制元件的信號，如提供給閥執行器(actuator)的閥位置信號、提供給加熱元件的能級、螺線管開/關信號等，或者與過程控制有關的其它任何信號。如此處所使用的診斷信號包括與過程控制環中的設備和元件的操作有關的信息，但是不包括過程變量或控制信號。例如，診斷信號包括閥杆位置，所施加的扭矩或力，執行器壓力，用於起動閥的增壓氣體的壓力、電壓、電流、功率、電阻、電容、電感、設備溫度、靜摩擦、摩擦力、全開和全關位置、行程、頻率、幅度、譜及譜分量、硬度、電場或磁場強度、持續時間、強度、運動、電動機反電動勢、電動機電流、環相關參數(如控制環電阻、電壓或電流)、或在系統中可以檢測或測量的其它任何參數。此外，過程信號表示與過程或過程中的元件有關的任何信號，如過程變量、控制信號或診斷信號。過程設備包括形成過程控制環一部分或耦合到過程控制環、並用於控制或監測過程的任何設備。
如以上所討論的，圖1示出了包括傳送過程流體的過程管道16和傳送環電流I的雙線過程控制環18的過程控制系統10的例子。發送器12，耦合到環中最終控制元件如執行器、閥、泵、電動機或螺線管的控制器22，以及控制室20，是過程控制環18的所有部件。應該理解，用一種配置顯示了環18，並且可以使用任何適當的過程控制環，如4-20mA環，2、3或4線環，多分支環，以及按照HART、Fieldbus或其它數字或模擬通信協議進行操作的環。在操作中，發送器12利用傳感器21來感測過程變量如流量，並通過環18發送所感測的過程變量。過程變量可以被控制器/閥執行器22、通信器26和/或控制室設備20所接收。控制器22被顯示為耦合到閥24，並且能夠通過調節閥24、由此改變管道16中的流量，來控制過程。控制器22通過環18從例如控制室20、發送器12或通信器26接收控制輸入，並響應此來調節閥24。在另一實施例中，控制器根據通過環18收到的過程信號來在內部產生控制信號。通信器26可以是圖1所示的可攜式通信器，或者可以是監測過程並執行計算的永久安裝過程單元。過程設備包括，例如圖1所示的發送器12(如可以從Rosemount公司得到的3095發送器)、控制器22、通信器26和控制室20。另一種類型過程設備是利用適當的輸入/輸出(I/O)電路耦合到環，以允許在環上監測、管理和/或發送的個人計算機(PC)、可編程邏輯單元(PLC)或其它計算機。
圖1所示的過程設備12、22、26或20中的任一設備都可以包括根據本發明的診斷能力。
圖4是形成環18一部分的過程設備240的框圖。一般性地顯示了設備240，它可以包括圖1所示的任何過程設備，如發送器12、控制器22、通信器26或控制室設備20。控制室設備20可以包括例如用PLC實現的DCS(分布式控制系統)系統，並且控制器22也可以包括「智能」電動機或泵。過程設備240包括在端子244處耦合到環18的I/O電路242。I/O電路具有本領域所公知的預選輸入和輸出阻抗，以方便來自或去往設備240的適當通信。設備240包括耦合到I/O電路242的微處理器246，耦合到微處理器246的存儲器248，以及耦合到微處理器246的時鐘250。微處理器246接收過程信號輸入252。方框的輸入用於預示任何過程信號的輸入，並且如以上所說明的，過程信號輸入可以是過程變量或控制信號，並且可以利用I/O電路242從環18接收、或者可以在現場設備240中內部地產生。現場設備240被顯示為具有傳感器輸入通道254和控制通道256。典型地，發送器如發送器12將獨佔地包括傳感器輸入通道254，而控制器如控制器22將獨佔地包括控制通道256。環18上的其它設備如通信器26和控制室設備20不得包括通道254和256。應該理解，設備240可以包含多個通道，來監測多個過程變量和/或適當地控制多個控制元件。
傳感器輸入通道254包括用於感測過程變量，並向放大器258提供傳感器輸出的傳感器21，其中放大器258具有被模數轉換器260數位化的輸出。通道254典型地用於發送器如發送器12中。補償電路262補償數位化信號，並向微處理器246提供數位化過程變量。在一個實施例中，通道254包括接收診斷信號的診斷通道。
例如，當過程設備240操作為如控制器22的控制器時，設備240包括具有控制元件24如閥的控制通道256。控制元件24通過數模轉換器264、放大器266和執行器268耦合到微處理器246。數模轉換器264對來自微處理器246的命令輸出進行數位化，然後放大器266放大該數位化命令輸出。執行器268根據放大器266的輸出來控制控制元件24。在一個實施例中，執行器268直接耦合到環18，並響應流過環18的電流I，來控制增壓氣體源(未示出)定位控制元件。在一個實施例中，控制器22包括用於控制控制元件的控制通道256，並且也包括用於提供診斷信號如閥杆位置、力、扭矩、執行器壓力、增壓氣體源壓力等的傳感器輸入通道254。
在一個實施例中，在一個實施例中，I/O電路242利用從環18接收的功率，來提供用於完全向過程設備240中的其它電路供電的功率輸出。典型地，如發送器12或控制器22的現場設備從環18供電，而通信器26或控制室20具有單獨的電源。如上所述，過程信號輸入252向微處理器246提供過程信號。過程信號可以是來自傳感器21的過程變量，提供給控制元件24的控制輸出，由傳感器21所感測的診斷信號，或通過環18接收的控制信號、過程變量或診斷信號，或通過其它某種裝置如另一I/O通道接收或產生的過程信號。
用戶I/O電路276也連接到微處理器246，並在設備240和用戶之間提供通信。典型地，用戶I/O電路276包括用於輸出的顯示器和音頻以及用於輸入的鍵盤。典型地，通信器26和控制室20包括I/O電路276，該I/O電路276允許用戶監測和輸入過程信號，如過程變量、控制信號(設定值、校準值、報警、報警條件等)。用戶也可以在通信器26或控制室20中使用電路276，來通過環18向發送器12和控制器22發送這種過程信號、或者從發送器12和控制器22接收這種過程信號。進一步，這種電路可以直接在發送器12、控制器22或其它任何過程設備240中實現。
圖4也示出了靜態電路感測電路278。靜態電流感測電路可以是單獨的電流傳感器，或者它可以由多傳感器或從中推斷電流吸取的多傳感器形成。感測電路278耦合到微處理器246。微處理器246可以監測靜態電流輸出電路278，並提供故障或即將發生的故障的指示。例如，微處理器可以對靜態電流和基線值或標稱值進行比較。該信息可以存儲在存儲器248中。基線和標稱值可以隨過程設備240的操作方式或其它因素而變。進一步，微處理器246所執行的診斷可以基於靜態電流的趨勢。例如，靜態電流吸取隨時間過去的逐漸或突然增大、或周期尖峰或其它異常，可以是即將發生的故障的指示。類似，如果靜態電流突然達到峰值，則微處理器246可以提供一種指示過程設備240臨時發生故障的診斷輸出。這些值、趨勢或訓練簡表(training profile)也可以存儲在存儲器248中。診斷可以基於簡單比較，或更複雜的數學技術如觀測平均或滾動測量平均、模糊邏輯技術、神經網絡技術、或基於一系列規則和/或閾值比較的專家系統技術。本發明提供預測性診斷的能力是有利的，這是因為它在過程設備240最終發生故障之前向維修人員提供維修過程設備240的時間。進一步，當某些類型的過程設備最終發生故障時，可以只是使它們離線。這種設備不提供指示它處於故障模式的輸出，因此操作者現在要警惕故障發生了。
本發明也可以在用於過程控制系統中的無線設備中實現。在這種設備中，必須通過內部電源來供電。這種設備可能尤其對功率敏感。利用本發明，例如可以關掉測量電路或設備中的其它電路，以至無線設備具有足夠的功率來進行通信，以及提供指示部件已經發生故障或處於故障發生過程中的輸出。
本發明的診斷輸出可以用於提供輸出信號，向操作者提供可視指示，提供通信信號以便發送給控制室，操作以斷開對靜態電流吸取增大負責的電路、或設備的其它電路，從過程控制環斷開過程設備，或採取其它行動。
雖然參考優選實施例描述了本發明，但是本領域工作人員將認識到，在不脫離本發明精神和範圍的情況下，可以在形式和細節上進行改變。診斷電路可以監測發送器中所有電路或僅僅發送器中分支電路的靜態電流吸取。如此處所使用的，靜態電流包括正常電流吸取，連同由於洩漏、故障或故障部件等造成的任何不希望電流吸取。以上描述用一種範例配置說明了本發明，並且可以使用任何適當的過程控制環，如4-20mA、2、3或4線環，多分支環，以及按照HART、Fieldbus或其它數字或模擬通信協議進行操作的環。
權利要求
1.一種供工業過程控制系統之用的過程設備，包括電連接，該電連接被配置成耦合到過程控制環；輸出電路，該輸出電路被配置成在過程控制環上發送數據；靜態電流傳感器，該靜態電流傳感器被配置成感測過程設備的靜態電流吸取；以及診斷電路，該診斷電路被配置成確定過程設備的、隨所感測的靜態電流而變的診斷條件。
2.根據權利要求1所述的設備，包括包含標稱靜態電流值的存儲器。
3.根據權利要求1所述的設備，包括包含基線值的存儲器。
4.根據權利要求1所述的設備，其中診斷條件是溫度的函數。
5.根據權利要求2所述的設備，其中存儲器中所存儲的標稱靜態電流是溫度的函數。
6.根據權利要求3所述的設備，其中存儲器中所存儲的基線值是溫度的函數。
7.根據權利要求1所述的設備，其中靜態電流傳感器被配置成感測過程設備內的分支電路的靜態電流吸取。
8.根據權利要求1所述的設備，其中靜態電流傳感器包括感測電阻器。
9.根據權利要求1所述的設備，其中靜態電流傳感器包括模數轉換器。
10.根據權利要求1所述的設備，其中過程設備被配置成在過程控制環上提供輸出信號。
11.根據權利要求10所述的設備，其中輸出信號包括模擬信號。
12.根據權利要求10所述的設備，其中輸出信號包括數位訊號。
13.根據權利要求10所述的設備，其中診斷電路監測靜態電流吸取的趨勢。
14.根據權利要求1所述的設備，包括特徵模塊電子電路，其中靜態電流傳感器被配置成感測特徵模塊電子電路的靜態電流吸取。
15.根據權利要求1所述的設備，包括感測模塊電子電路，其中靜態電流傳感器被配置成感測感測模塊電子電路的靜態電流吸取。
16.根據權利要求1所述的設備，其中輸出電路根據由診斷電路所確定的診斷條件，來在過程控制環上提供輸出。
17.根據權利要求16所述的設備，其中輸出包括報警信號。
18.根據權利要求1所述的設備，其中診斷條件指示過程設備中電子電路即將發生的故障。
19.根據權利要求1所述的設備，其中過程控制環包括雙線過程控制環。
20.根據權利要求1所述的設備，其中診斷電路響應所感測的過程設備靜態電流吸取，來控制發送器中電子電路的操作。
21.根據權利要求1所述的設備，包括可視輸出，其中診斷電路響應診斷條件來在可視輸出上提供輸出。
22.根據權利要求1所述的設備，其中診斷電路包括數字處理器。
23.根據權利要求1所述的設備，其中完全用通過過程控制環接收的功率來向過程設備供電。
24.根據權利要求1所述的設備，其中過程控制環按照HART、Fieldbus或profibus進行操作。
25.根據權利要求1所述的設備，包括過程變量輸入，該過程變量輸入耦合到用於感測工業過程的過程變量的傳感器。
26.根據權利要求1所述的設備，包括控制輸出，該控制輸出耦合到用於控制過程控制系統的過程變量的控制元件。
27.根據權利要求1所述的設備，其中過程控制環是從包括雙線環、三線環和四線環及無線環的過程控制環組中選取的。
28.一種確定工業過程控制系統用類型的過程設備的診斷條件的方法，包括把過程設備耦合到過程控制環；在過程控制環上輸出數據；監測過程設備電氣部件的靜態電流吸取；以及根據所監測的靜態電流來診斷過程設備電氣部件的條件。
29.根據權利要求28所述的方法，包括比較所測量的靜態電流吸取和標稱靜態電流值。
30.根據權利要求28所述的方法，包括包含基線值的存儲器。
31.根據權利要求30所述的方法，其中存儲器中所存儲的基線值是溫度的函數。
32.根據權利要求28所述的方法，其中診斷條件是溫度的函數。
33.根據權利要求29所述的方法，其中標稱靜態電流吸取是溫度的函數。
34.根據權利要求28所述的方法，其中所監測的靜態電流吸取是發送器內分支電路的靜態電流吸取。
35.根據權利要求28所述的方法，包括監測靜態電流吸取的趨勢。
36.根據權利要求28所述的方法，其中診斷條件指示發送器中電子電路即將發生的故障。
37.根據權利要求28所述的方法，包括響應所感測的發送器靜態電流吸取，來控制過程設備中電子電路的操作。
38.根據權利要求28所述的方法，包括完全利用從雙線過程控制環接收的功率向發送器供電。
39.根據權利要求28所述的方法，其中過程控制環包括雙線過程控制環。
40.根據權利要求28所述的方法，包括感測工業過程的過程變量。
41.根據權利要求28所述的方法，包括向控制元件提供控制輸出，以控制工業過程的操作。
42.根據權利要求28所述的方法，其中過程控制環是從包括雙線環、三線環和四線環及無線環的過程控制環組中選取的。
全文摘要
一種供工業過程控制系統之用的過程設備(240)，包括被配置成感測過程設備(240)的靜態電流吸取的靜態電流傳感器(278)。診斷電路(246)確定過程設備(240)的隨被感測靜態電流而變的診斷條件。
文檔編號H01T13/60GK1864071SQ200480029516
公開日2006年11月15日 申請日期2004年8月5日 優先權日2003年8月7日
發明者卡麗·D·休伊森加, 蘭迪·J·朗斯多夫 申請人:羅斯蒙德公司