用于在流量計內執行驗證測試的裝置和設備的制造方法
【專利說明】
[00011 本申請是申請日為2013年5月8日、申請號為201320261179.7、發明創造名稱為"流 量計算機"的實用新型申請的分案申請。
技術領域
[0002] 本申請整體涉及數據采集與監視控制系統并且更具體地涉及經由流量計算機啟 動流量計內驗證測試的系統。
【背景技術】
[0003] 在石油和煤氣生產工業中使用的那些數據采集與監視控制（SCADA)系統常常包括 流量計算機作為生產過程系統中（例如在井口生產現場處)的設備的核心部分。流量計算機 用于執行流量計算、控制該系統、優化該系統、創建歷史檔案文件和/或與SCADA網絡通信。 通過將流量計算機與被配置用于執行控制諸如開啟或關閉閥以及測量過程參數之類的功 能的現場設備(例如閥、閥定位器、開關、傳感器、發射器等等)交互，從而實現經由流量計算 機監視和/或控制過程系統。該現場設備經由模擬、數字或組合的模擬/數字總線中的任意 一個，經由任意希望的通信介質（例如硬線、無線等等）和協議（例如現場總線、 Profibus?、HART?、Modbus?等等)與流量計算機交互。
【附圖說明】
[0004] 圖1示出了一個示例性系統，該系統包括一個依照本申請教導實現的流量計算機；
[0005] 圖2示出了用于實現示例性流量計算機和/或圖1中的示例性系統的示例性過程的 流程圖；
[0006] 圖3A和圖3B分別示出了另一個用于實現示例性流量計算機和/或圖1中的示例性 系統的示例性過程的流程圖的第一部分和第二部分；
[0007] 圖4A和圖4B分別示出了另一個用于實現示例性流量計算機和/或圖1中的示例性 系統的示例性過程的流程圖的第一部分和第二部分。 【實用新型內容】
[0008] 許多實施診斷工具的已知流量計的數據通常只能通過專有的與流量計相關的應 用獲取。結果，流量計的診斷結果無法直接被納入整個過程系統，比如SCADA系統，以使得操 作者獲取對該系統有更完整的認識，并通過系統主機應用與流量計遠程交互，并通過系統 主機應用遠程安排和/或開始一個驗證測試，當驗證測試被運行（例如開始和/或終止時）， 為了隨后的分析、回顧、和/或系統中與其他事件和/或的報警有聯系的訓練，在與SCADA系 統相關的審計跟蹤的事件日志中記錄時間和建檔。通過本申請所介紹的流量計算機可以克 服此障礙
[0009] 本申請公開了一種經流量計算機啟動流量計內驗證測試的系統。
[0010] 根據本申請的一個方面，一種用于在流量計內執行驗證測試的裝置，包括：用于通 信地耦合到所述流量計的流量計接口單元，所述流量計接口單元用于啟動所述流量計的驗 證測試并且從所述流量計接收診斷數據;和用于記錄所述驗證測試的結果的驗證測試結果 單元，所述結果基于從所述流量計接收的所述診斷數據。
[0011] 在一種實現中，所述驗證測試結果單元用于在日志中記錄對應于所述驗證測試 的啟動的開始事件。
[0012] 在一種實現中，所述流量計接口單元接收終止所述驗證測試的請求，所述驗證測 試結果單元記錄對應于終止所述驗證測試的所述請求的終止事件。
[0013] 在一種實現中，所述裝置進一步包括:外部接口單元，用于使所述裝置通信耦合到 與所述流量計相關的數據采集與監視控制主系統、所述裝置的操作者顯示器或外部設備中 的至少一個，所述外部接口單元輸出所述驗證測試的結果。
[0014] 在一種實現中，如果所述驗證測試的結果對應于所述流量計未通過所述驗證測 試，則所述外部接口單元輸出與失敗有關的警報、對應于確定失敗時所述驗證測試的進度 或失敗的理由中的至少一個。
[0015] 根據本申請的另一個方面，公開了一種用于在流量計內執行驗證測試的設備，包 括:通信地親合到所述流量計的流量計接口電路，所述流量計接口電路用于啟動所述流量 計的驗證測試并且從所述流量計接收診斷數據;和記錄所述驗證測試的結果的驗證測試結 果電路，所述結果基于從所述流量計接收的所述診斷數據。
[0016] 在一種實現中，所述驗證測試結果電路在日志中記錄對應于所述驗證測試的啟動 的開始事件。
[0017] 在一種實現中，所述流量計接口電路接收終止所述驗證測試的請求，所述驗證測 試結果電路記錄對應于終止所述驗證測試的所述請求的終止事件。
[0018] 在一種實現中，所述設備進一步包括:外部接口電路，使所述設備通信耦合到與所 述流量計相關的數據采集與監視控制主系統、所述設備的操作者顯示器或外部設備中的至 少一個，所述外部接口電路輸出所述驗證測試的結果。
[0019] 在一種實現中，如果所述驗證測試的結果對應于所述流量計未通過所述驗證測 試，則所述外部接口電路輸出與失敗有關的警報、對應于確定失敗時所述驗證測試的進度 或失敗的理由中的至少一個。
【具體實施方式】
[0020] 圖1示出了一個示例性系統100,該系統包括一個依照本申請的教導實施的流量計 算機102。在所示實例中，流量計算機102與流量計104通信。在一些示例中，流量電腦102還 可以與至少一個數據采集與監視控制（SCADA)主系統106, 一個或多個外部設備108(例如， SCADA系統中的其他組件，一臺筆記本電腦，一臺手持現場通信器等），或者一個或多個其他 流量計110通信。
[0021] 圖1所示的流量計104可以是任何合適的，其內部帶有可進行診斷以驗證流量計 10 4的性能和整體可靠性功能的流量計。例如流量計10 4可以是帶有智能儀表驗證(Sma r t Meter Verification)診斷工具的使用科里奧利效應(Coriolis Effect)的流量計，該工具 由艾默生過程控制公司旗下的Mi cro Mot ion所開發。因此，在示例系統100中，流量計104包 括一個或多個診斷應用112以對流量計104運行測試和/或診斷。所示示例中，流量計104包 括一個對于流量計104的元件部分運行驗證測試的診斷應用112。診斷應用112產生與所述 驗證測試相關的診斷數據并儲存在內部存儲器114上。在一些已知的流量計104中，存儲診 斷數據的內部存儲器包括寄存器。所述診斷數據包括該測試運行狀況的指示(例如測試是 否正在運行或未運行），以及該驗證測試的進度和/或完成情況(例如啟動中，測量中，分析 中，完成，和/或完成比率），在該驗證測試過程中測量和/或計算的次級參數值，該驗證測試 的結果(例如流量計104是否成功通過該驗證測試），和/或任何與失敗的驗證測試相關的錯 誤。根據測得的次級參數是否落入在工廠的技術規格所定義的邊界，可以判定流量計104是 否成功通過驗證測試。
[0022] 例如，一個典型的流量計可以被用于測量管道中的液體質量流率。流量計可以與 管道連接，并且其包括一個或多個導管或管子，這些導管或管子形成了管道中的液體可以 流經的進口和出口孔徑。當有物質流經管道的時候，該流量計可以通過振動激勵導管從而 確定流量。管道中流動物質的慣性力可以與振動的導管結合形成科里奧利效應，因此在導 管上不同點的振動存在著相位偏移，諸如在鄰近進口和出口孔徑上的點。利用該流量計和 科里奧利效應，管道中液體的質量流率與時間延遲或者沿著導管分立點上的相位差是成比 例的。如此，將時間延遲乘以一個基于物質特性和導管形狀的校準常數可以確定質量流率， 質量流率還可能與流量計的導管硬度參數有關。因此，在此示例中，次級參數包括導管上分 立點上振動的相位差和由該相位差計算出的硬度。從該次級參數中，通過使流量計執行驗 證測試可以確定利用科里奧利效應的該流量計的完整性和性能，所述驗證測試為：當物質 流經相應管道時經由受控振動激勵導管，測量多點上的導管振動響應，基于所測得的各點 的相位偏移確定沿著導管上各點的硬度參數，并且比較該硬度參數以便在制造時為流量計 預配置限度。超越工廠規格的硬度參數表明該流量計不能精確的測量管道中物質的流率。
[0023] 在流量計104進行了驗證測試之后，操作者可以獲取所得出的診斷數據結果以基 于該結果做出任何合適的反應(例如如果流量計沒有通過驗證測試，則替換流量計104)。然 而，許多實施該診斷工具的已知流量計的數據通常只能通過專有的與流量計相關的應用獲 取。結果，流量計的診斷結果無法直接被納入整個過程系統，比如SCADA系統，以使得操作者 獲取對該系統有更完整的認識，并通過系統主機應用與流量計遠程交互，并通過系統主機 應用遠程安排和/或開始一個驗證測試，當驗證測試被運行（例如開始和/或終止時），為了 隨后的分析、回顧、和/或系統中與其他事件和/或的報警有聯系的訓練，在與SCADA系統相 關的審計跟蹤的事件日志中記錄時間和建檔。
[0024] 通過圖1所示的示例性流量計算機102可以克服此障礙，所述流量計算機根據本 申請的教導與流量計104相交互。所示示例中的示例性流量計算機102包括示例性處理器 116