现场装置系统和配置现场装置系统的方法与流程

本发明涉及现场装置系统并且涉及用于在现场装置系统中存储配置信息的方法。特别地，本发明针对包括被配置成存储现场装置系统的各模块的配置信息的多个nfc电路的现场装置系统。

背景技术：

1、工业中通常使用现场装置来测量各种过程变量，例如压力、温度、流量或者产品物位。特别地，雷达物位计系统是可以用于测量诸如过程流体、粒状化合物或其他材料的产品的物位的现场装置的示例产品。

2、例如，雷达物位计(rlg)系统广泛用于确定罐中容纳的产品的填充物位。雷达物位计量通常借助于非接触式测量或者借助于接触式测量(通常被称为导波雷达(gwr))来执行，在非接触式测量下，电磁信号朝向罐中容纳的产品辐射，在接触式测量下，由充当波导的探头产品引导电磁信号朝向产品并且将电磁信号引导至产品中。探头通常被布置成从罐的顶部朝向罐的底部竖向延伸。

3、所发射的电磁信号在产品的表面处被反射，并且所反射的信号由包括在雷达物位计中的接收器或收发器接收。基于所发射的信号和所反射的信号，可以确定到产品的表面的距离。更具体地，通常基于电磁信号的发射与电磁信号在罐中的空气与容纳在其中的产品之间的界面中的反射的接收之间的时间来确定到产品的表面的距离。为了确定产品的实际填充物位，基于以上提及的时间(所谓的飞行时间)和电磁信号的传播速度来确定从参考位置到表面的距离。

4、一般的现场装置并且特别是雷达物位计系统很多时候在危险环境和根据现有工业标准被具体分类为危险区域的区域中使用。在这样的应用中，系统的更换和维护既复杂又危险。例如，石油工业中使用的雷达物位计系统通常需要达到ex等级，这又限制了系统的维修和维护。

5、因此，需要简化雷达物位计系统的安装、维修和维护。

技术实现思路

1、鉴于上面提及的问题，本发明的目的是提供一种对现场装置中的部件的替换进行简化的系统和方法。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种现场装置系统，该现场装置系统被配置成确定过程变量，该现场装置系统包括：壳体，该壳体包括被配置成接收和存储信息的第一nfc电路；传感器模块，该传感器模块包括传感器和被配置成存储传感器的配置信息的第二nfc电路，传感器模块被配置成获取指示过程变量值的感测信号；以及电子模块，该电子模块布置在壳体中并且包括被配置成与传感器模块通信以接收来自传感器模块的感测信号的感测电路系统，电子模块包括被配置成从第二nfc电路读取传感器模块的配置信息以及将传感器模块的配置信息和电子模块的配置信息写入第一nfc电路的第三nfc电路。

3、“现场装置”应当被理解为包括确定过程变量并且将指示该过程变量的测量信号传送至远程位置的任何装置。现场装置的示例包括用于确定诸如填充物位、温度、压力、流体流量等的过程变量的装置。

4、此外，传感器模块应当被视为既包括有源感测装置本身，也包括适用于特定应用的任何需要的壳体或配件。

5、本发明基于以下认识：通过为壳体、传感器模块和电子模块提供用于存储配置信息的相应nfc电路，可以大大简化现场装置系统中的各部件的替换。特别地，壳体通常固定至其中要执行测量的罐、容器、管道等，并且与传感器模块和电子模块相比，壳体被替换或维修的可能性较小。因此，将传感器模块和电子模块的配置信息存储在壳体的nfc电路中是有利的，使得如果要替换传感器模块或电子模块，壳体中已经存储了所需要的且最新的配置，其中配置可以由新模块读取。由此，新电子模块或传感器模块的安装大大简化。

6、借助于所描述的系统，由于新模块可以简单地使用先前模块所使用的最新存储的设置，因此还可以降低使用不正确的配置设置来安装部件的风险。

7、由于相应模块的信息可以预先存储在nfc电路系统中，并且一旦安装了系统，电子模块就可以直接从壳体和传感器模块的nfc电路系统中读取正确的设置，因此所描述的系统对现场装置系统作为整体的新安装也是有利的。

8、此外，电子模块可以例如被配置成在每次成功测量后或者在设置改变时，间歇性地将设置和其他需要的配置信息存储在壳体的第一nfc电路中，从而确保第一nfc电路中存在正确的信息，以在需要替换电子模块或传感器模块的情况下使用。

9、根据本发明的一个实施方式，第一nfc电路是需要无线电力传输以用于存储和发送信息的无源nfc电路。此外，第二nfc电路也可以是需要无线电力传输以用于存储和发送信息的无源nfc电路。这意味着无需为壳体或传感器模块提供永久或单独的电力供应装置，这简化了整个系统，并且这还可以引起减少的功耗。

10、根据本发明的一个实施方式，第三nfc电路是被配置成从外部电力源接收电力以将信息写入第一nfc电路和第二nfc电路以及从第一nfc电路和第二nfc电路读取信息的有源nfc电路。例如，外部电力源可以是连接至电子模块的电池，或者电子模块和/或第三nfc电路可以包括用于提供电力的有线电网连接。由此，第三nfc电路可以充当有源nfc读取器，在该有源nfc读取器中，无线地向第一nfc电路和第二nfc电路供提供电力。以相同的方式，第三nfc电路可以将信息写入第一nfc电路和第二nfc电路。应当注意，也可以提供以下系统：在该系统中，第一nfc电路和第二nfc电路中的一者或二者具有其自己的电力供应装置。

11、根据本发明的一个实施方式，壳体被配置成连接至容器。在壳体连接至容器的应用中，可以假设壳体因其他原因需要被替换或移除的频率低于传感器模块和电子模块，在这种情况下，将传感器模块和电子模块的配置信息存储在壳体的nfc电路中是特别有利的。

12、根据本发明的一个实施方式，现场装置是雷达物位计，并且其中，传感器模块包括雷达物位计的天线。由此，第二nfc电路有利地包括描述天线的特征的预存储信息。

13、根据本发明的第二方面，提供了一种对现场装置系统进行配置的方法，该现场装置系统用于确定过程变量，该系统包括：壳体，该壳体包括被配置成接收和存储信息的第一nfc电路；传感器模块，该传感器模块包括传感器和被配置成存储传感器的配置信息的第二nfc电路，该传感器模块被配置成获取指示过程变量值的感测信号；以及电子模块，该电子模块包括被配置成与传感器模块通信以接收来自传感器模块的感测信号的感测电路系统，该电子模块包括第三nfc电路。该方法包括：由第三nfc电路从第二nfc电路读取传感器模块的配置信息；以及从第一nfc电路读取壳体的配置信息。

14、借助于所描述的方法，电子模块可以直接读取传感器模块的和壳体的配置信息，而无需预先配置。例如，由于无需手动地将所需要的相关联的壳体和传感器模块的配置提供给电子模块，因此在电子模块被替换时或者如果需要重新启动和重置电子模块，这是有利的。

15、根据本发明的一个实施方式，该方法还包括：由第三nfc电路将传感器模块的配置信息写入壳体模块的第一nfc电路；以及将电子模块的配置信息写入壳体模块的第一nfc电路。配置信息由此被存储在现场装置系统的位置处。

16、该方法还可以包括将电子模块的配置信息写入壳体，使得在壳体中用于操作现场装置系统的所有需要的信息是可获得的。

17、根据本发明的一个实施方式，该方法还包括在系统启动过程期间：由第三nfc电路从第一nfc电路读取存储的传感器模块的配置信息和电子模块的配置信息；由电子模块与远程主机通信预定次数；以及在将电子模块的配置信息写入第一nfc电路之前，接收来自主机的电子模块的配置是正确的确认。

18、现场装置对更新的配置进行评估，并且如果信息被确认是有效的，则可以将信息存储到第一nfc电路中。如果所更新的配置是无效的，则可以生成配置警告消息，并且选择恢复到先前存储在第一nfc电路中的配置。

19、本发明还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括程序代码，所述程序代码用于在由处理器装置执行时执行以上提及的实施方式中的任一实施方式的方法；一种控制系统，其包括被配置成执行该方法的一个或更多个控制单元；以及一种非暂态计算机可读存储介质，其包括指令，所述指令在由处理器装置执行时，使处理器装置执行以上提及的实施方式中的任一实施方式的方法。

20、本发明的第二方面的效果和特征在很大程度上类似于以上结合本发明的第一方面所描述的那些效果和特征。

21、当研究所附权利要求和以下描述时，本发明的其他特征和优点将变得明显。技术人员认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以组合本发明的不同特征以创建除了以下描述的实施方式之外的实施方式。