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CN103291998B - 加上时间戳的用于过程控制设备的排放数据集 - Google Patents

加上时间戳的用于过程控制设备的排放数据集 Download PDF

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CN103291998B
CN103291998B CN201310063860.5A CN201310063860A CN103291998B CN 103291998 B CN103291998 B CN 103291998B CN 201310063860 A CN201310063860 A CN 201310063860A CN 103291998 B CN103291998 B CN 103291998B
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Abstract

过程控制设备监控系统中的方法和过程控制阀组件。要求保护的方法和系统提供了过程控制设备监控系统和带有过程控制设备监控系统的过程控制阀组件，以测量过程控制设备的一个或多个操作状态。该过程控制设备监控系统还响应于触发，将时间戳与该过程控制设备的一个或多个测量的操作状态相关联，该触发是基于该一个或多个测量的操作状态而被生成的。该过程控制设备监控系统还可以将该时间戳与该一个或多个操作状态的指示发送给监控设备。

Description

加上时间戳的用于过程控制设备的排放数据集
本申请要求2012年2月29日提交的、申请号为61/605,131、标题为“加上时间戳的用于过程控制设备的排放数据集”的美国临时专利申请的优先权，并且将它的整体内容明确地并入本申请作为参考。
技术领域
本公开涉及用于监控过程控制设备的方法和装置，并且更加具体地涉及为过程控制设备收集的、加上时间戳的监控数据。
背景技术
过程控制阀通常地用在流体处理系统和流体输送系统中，以操作流体的流动。大体说，通过选择性地允许流体抵达目的地或抑制流体不达到目的地，过程控制阀可以调节流动。与该系统相关的流体压强常常影响阀的操作。例如，阀可以被打开或关闭以操作过程不同点或阶段处的压强。在其他示例中，阀的操作可以依赖于系统中的定义点处的压强值。
在涉及气体试剂的过程控制系统中，过程控制阀可以包括减压阀，它被设计用于在某些过压状况下将气体泄放到大气中。在一些情况下，该过程控制可能故障并使得气体被泄放到大气中。
由于确切的阀位置或阀状态(例如，该阀是打开、关闭，还是在排放模式)对于操作员来说并不总是明确的，因此阀可能在释放气体而操作员并不知晓。这些所谓的逸散性排放能够对处理效率造成负面影响。这些逸散性排放也可能导致公众健康和安全风险，特别是对那些位于过程控制系统附近的人来说。由于公众健康风险，政府监管实体，例如美国环保局(EPA)可以规范这种气体的排放。由于这个原因，过程控制系统操作员可能由于释放气体而被监管实体处罚，该处罚典型地是基于被泄放到大气中的逸散性排放的量。因此，尽管在很多处理应用中逸散性排放是很常见的，但它们确实向过程控制系统操作员提出了很独特的问题。
为了助于解决逸散性排放，操作员典型地使用人工方法(例如，对阀的人工检查)来控制或监控阀门操作。但是，这种检查的有效性依赖于操作员检查的频率和阀被检查的准确性。任何错误可以导致可观的逸散性排放而操作员并不知晓，这进一步导致了实质性的处罚。
过程控制系统操作员典型地是基于所计算的、泄放到大气中的气体量而被处罚。计算逸散性排放的实际量是困难的；并且因此监管机构会对该计算应用最差的场景假设，即假定在检查之间的整个时间期间上排放是最大流速，直至该排放已被示为已停止。
这种最差的场景计算对于操作员来说是极度昂贵的，这是因为在实践中，逸散性排放的释放常常是短时的，在检查周期之间发生。但是，在不知晓排放流速、阀位置以及阀释放时间的情况下，准确地计算逸散性排放数据以对抗监管实体的决定并不是可行的。因此，在本领域中需要一种技术来帮助操作员检测逸散性排放并且更加准确地量化排放的量。
发明内容
虽然过程控制设备典型地包括用于监控设备性能的系统，但是在此之前，为被监控的数据分配时间值被证明是具有挑战性的。一个问题是，在将该数据发送给主机系统之前，传统的监控系统并不对所测量的数据加上时间戳。一些监控系统将测量数据发送到中间数据传输部件(例如复用器或网关)，它们不仅不对数据加上时间戳，还事实上在该数据实际被主机系统接收之前引入了额外的延时。由于主机系统记录数据达到的时间，而不是数据被发送或被测量的时间，所以任何时间戳都是不准确的。
作为回应，这里描述的是用于在现场设备(例如过程控制阀)处记录时间戳、并且将该时间戳与测量数据相关联的系统和方法。因此，当该测量数据被发送给接收系统时，该数据包括了指示该数据何时被捕捉到的时间戳。
该新方法在现场设备处对测量的过程控制系统数据加上时间戳，导致了更高准确性的计算，这能够提供很多优点，包括允许了逸散性排放的更加准确的计算。
例如，使用本技术的操作员能够向监管局呈上加上了时间戳的数据，该数据指示了实际的过程控制阀性能数据。该数据能够包括该阀何时被激活以释放流体、在激活周期内的不同点处该阀的位置、应该位于完全关闭位置时该阀的位置，以及该阀是否有泄漏、该阀的总移位，以及该阀未完全完毕的时间量。本技术可以确定从该阀释放的逸散性排放的实际量。
从所收集的、加上时间戳的数据中的任何数据，过程控制系统操作员将能够使用这个更加准确的、加上时间戳的数据来协助操作员调整过程操作，以及基于该实际的加上时间戳的数据来确认和/或校正逸散性排放数。
依照一个示例，在过程控制设备监控系统中的方法包括，在该过程控制设备监控系统中，测量过程控制设备的一个或多个操作状态；在该过程控制设备监控系统中，将时间戳与该过程控制设备的该一个或多个测量的操作状态相关联，其中，将该时间戳与该一个或多个操作状态相关联是响应于触发，该触发是基于该一个或多个测量的操作状态而被生成的；以及，将该时间戳与该一个或多个操作状态的指示发送给监控设备。
依照一个示例，一种过程控制阀组件包括：阀，以控制过程；位置传感器，以测量该阀的一部分的位置；阀监控系统，以接收来自该位置传感器的数据，其中，该阀监控系统被配置为响应于触发而将时间戳与来自于该位置传感器的数据相关联，其中，该阀监控系统包括处理器和非易失性计算机可读介质，该介质上带有由该阀监控系统所执行的指令；以及，通信接口，发送来自该阀监控系统的数据。
附图说明
本公开参照附图能够被更好地理解，附图中：
图1是过程工厂的图，它被配置为接收和协调该厂中多个功能区域之间的数据传输；
图2是示例的过程控制设备监控系统的框图，用于被动地监控图1的系统中的过程控制设备；
图3是示例的过程控制设备控制和监控系统的框图，用于控制和监控图1的系统中的过程控制设备；
图4是示例模块的框图，该模块可以被包括在集成的过程控制设备监控系统中；以及
图5是示例的数据表，示出了可以发送自该过程控制设备监控系统的、示例的数据字段。
具体实施方式
虽然下文提出了多种不同实施方式的详细描述，但是应该理解，本申请的法律范围是由本申请的权利要求书所限定。具体实施方式应被理解仅作为示例，而并没有描述每一种可能的实施方式，这是因为，描述每一种可能的实施方式即使并非不可能，也是不切实际的。使用现有的技术以及本专利申请日之后研发出的技术都能够实现多种替代的实施方式，它们都仍然落入权利要求的范围。
过程控制系统广泛地被用在制造厂和/或工厂中，在该厂中，产品被制造或者过程被控制(例如化学制造，发电厂控制)。过程控制系统也被用在开采自然资源，例如石油与天然气的钻探和处理过程，等等。事实上，任何制造过程、资源开采过程等都能通过应用一个或多个过程控制系统而被自动化，包括用于捕捉和存储事件历史的系统(即数据归档系统)。
在这些年间，过程控制系统被实现的方式已经发展。较早世代的过程控制系统典型地使用专用的、集中式的硬件和有线连接来实现。但是，现代的过程控制系统典型地使用高度分布式的网络而实现，该网络是工作站、智能控制器、智能现场设备以及类似物的网络，其中的一些或所有都执行整个过程控制策略或方案的一部分。特别地，大多数现代过程控制系统包括智能现场设备或其他过程控制组件，它们通过一个或多个数字数据总线而通信地耦接于彼此和/或耦接于一个或多个过程控制器。
在典型的工业或过程工厂中，分布式的过程控制系统被用于控制在该工厂进行的很多工业过程。该工厂可以具有含有计算机系统的集中控制室，该计算机系统带有用户输入/输出(I/O)，碟I/O，以及计算机领域的其他已知外设，并带有通信地连接到该集中控制室的一个或多个过程控制器和过程I/O子系统。此外，一个或多个现场设备典型地连接到该I/O子系统，并且连接到该过程控制器，以实现工厂之中的控制和测量活动。该过程I/O子系统可以包括多个I/O端口连接到整个工厂之中的各种现场设备，而该些现场设备可以包括各种类型的分析设备、压强传感器、温度探测器、热耦合器、压力计、限制开关、通断开关、流动变送器、压强变送器、容量等级开关、计重秤、变换器、阀定位器、阀控制器、致动器、螺线管、指示灯或任何其他在过程工厂中典型地被使用的设备。现场设备可以包括例如输入设备(例如，如传感器等提供指示了过程控制参数的状态信号的设备，该参数例如温度、压强、流速、阀位置)，也包括控制操作器或致动器，它响应于接收的来自控制器和/或其他现场设备的命令而执行动作。
现在参照图1，过程工厂10包括多个商业和其他计算机系统，它们通过一个或多个通信网络而与多个控制和维护系统互连。该过程工厂10包括一个或多个过程控制系统12和14。该过程控制系统12可以是传统的过程控制系统，例如PROVOX，RS3，或OvationTM专家控制系统，或任何其他分布式控制系统，它包括操作员接口12A，该接口耦接到控制器12B和输入/输出(I/O)卡12C，该卡转而耦接到各种现场设备，例如模拟的、高速路可寻址远程发射机(HART)现场设备15。该过程控制系统14可以是分布式过程控制系统，包括一个或多个操作员接口14A，它们通过例如以太网总线等总线耦接到一个或多个分布式的控制器14B。该控制器14B可以例如是DeltaVTM或费希尔远程操作控制器(ROC)系统，它由德克萨斯州奥斯丁的费希尔-罗斯蒙特系统公司所销售，或者是任何其他所需类型的控制器。该控制器14B被通过I/O设备连接到一个或多个现场设备16，例如HART或Fieldbus现场设备，或任何其他智能或非智能现场设备，包括例如使用这些协议中任意协议的设备： Device-AS-Interface和CAN协议。如已知的，现场设备16可以向控制器14B提供模拟的或数字的、与过程变量以及其他设备信息相关的信息。操作员接口14A可以存储并且执行对过程控制操作员可用的工具，以用于控制该过程的操作，该些工具包括控制优化器、诊断专家、神经网络、调节器等等。
该计算机30以及图1中的其他计算机系统(例如35，36，37，38，40)通信地连接到该过程控制系统12并连接到与该过程控制系统12相关联的接口18。这些系统通过总线32连接，该总线可以是任何所需或合适的局域网(LAN)或广域网(WAN)协议，以提供通信。
虽然总线32可以是有线的，但是在一些实施方式中，总线32可以是无线的，或者包括总线32的无线部分。例如，厂域的LAN37可以包括至计算机30或至集团WAN40的无线连接。总线32的该有线或无线部分可以还包括使用互联网或内联网通信协议(例如TCP/IP，UDP/IP，PPP)。该无线部分也可以包括使用WirelessHART(无线HART)通信协议。
本公开的实施方式的该系统和方法可以包括产生消息，该消息遵从于以上描述的通信协议，其中该消息包括与该过程控制设备相关的数据，例如，该设备的阀的位置。
本公开的方法和设备协作，以监控来自于打开的过程控制设备(例如阀)的逸散性排放。如上所述，控制或使用气体或其他流体的流动的过程控制系统可以包括一个或多个减压阀，它被设计用于在过压状况或其他状况下将一些过程气体释放到大气中。在一些情况下，这些气体释放是在系统操作员的控制之下。例如，系统操作员可以注意到过程控制系统中的压强正在接近一个危险级别。系统操作员不会允许故障保护压强释放系统激活，而是可以使得过程控制系统释放一些过程气体，以使得系统压强处于控制之下。这种释放是通过操作员的控制而进行，因此该操作员可以估计被释放到大气中的过程气体的量。但是，在其他情况下，气体被释放而操作员不知晓。
本公开的方法和设备允许过程控制操作员准确地量化从过程控制阀释放的各逸散性气体的量。在本公开的一个实施方式中，该方法和设备包括，监控并传输当该过程控制阀改变位置时的、与该过程控制阀并未完全或连续关闭的时间长度相关的、加上时间戳的数据，以及传输当该过程控制阀改变位置时所达到的位置。过程控制阀监控系统或其他系统继而能够使用该数据，以计算离开该过程控制阀的逸散性排放的量。
本领域已知的过程控制阀设备对准确地检测逸散性排放提出了挑战。对已知设备可知的一个问题涉及该设备如何发送阀数据给接收系统，以及接收系统被如何配置以接收并使用该数据。很多过程控制阀设备直接地向接收系统(例如主机)发送数据，并且该接收系统基于数据达到的时间进行记录，而不是记录该数据被过程控制阀设备所发送或测量的时间。在很多情况下，这种记录数据的方法是足够的。但是，具有过程控制设备的先进报告功能的设备能够捕捉数据并在之后的时间发送数据，该发送延迟可以是在微秒的数量级，但也可以长得多(例如，数小时，数天)。由于数据的分析是在接收系统中进行，基于接收数据的计算(例如，排放和能量使用或损失的计算)能够被数据传输的该延迟所显著地影响。该延迟在这种情况下变得更加显著：设备发送数据经过中间数据传输组件(例如，复用器或网关)，该组件接收数据并将该数据重发送至主机系统进行处理。
本公开的实施方式包括过程控制阀监控系统，该系统捕捉与过程控制控制阀相关的数据，把它加上时间戳，并发送给主机系统或其他系统。本公开的加上时间戳的数据提供了更加准确的、阀位置的改变被检测到的时间。在本公开的实施方式中，阀监控系统位于在过程控制阀中或位于该阀的紧邻的附近。该阀监控系统然后直接地监控该阀并且测量该阀的一个或多个操作参数(例如，阀位置，阀状态)。
转到图2，本公开的实施方式的阀组件200可以包括阀208以控制过程210。阀监控系统204使用一个或多个位置传感器206与一个或多个过程变量传感器212，来监控阀208和过程210的状态。该阀监控系统204接着使用来自位置传感器206和过程变量传感器212中的至少一个的数据，来测量或计算该阀208的一个或多个操作特性(例如，流速，压强值)。该阀监控系统204可以接下来使用通信接口202，来将该一个或多个计算的操作特性发送给主机系统或其他系统，该系统被配置为接收该一个或多个操作特性。
转到图3，除了监控过程控制阀310之外，该阀组件300可以被配置为控制过程控制阀310。在本公开的该实施方式的阀组件300中，除了图2中阀组件200的部件外，该阀组件300可以进一步包括过程控制接口314、过程控制器316、阀位置控制器306、阀致动器308。
该阀监控系统204、304还可以被配置为捕捉和发送原始测量数据给主机系统或其他系统。该原始测量数据可以包括，例如，直接测量的阀位置，阀入口压强，阀出口压强，以及通过该阀208，310的流体流动速率。该接收系统可以被配置为接收该原始数据并计算该阀208，310的一个或多个操作特性。
在另一个实施方式中，阀监控系统204，304可以将最小处理的阀数据发送给一个或多个主机系统。最小处理的阀数据可以包括，例如，经受低通滤波器的原始传感器数据，以去除任何虚假的数据读取。
在另一个实施方式中，该阀监控系统可以响应于触发而记录数据或报告测量数据，该触发例如过程控制阀208，310的杠杆位置的变化，与过程控制阀208，310相关联的压强的变化，或测量数据的最大值或最小值。
在另一个实施方式中，用于阀监控系统204，304的记录间隔可以被调节为过程特定的规定。虽然在一些实施方式中，系统操作员可以希望接收逸散性排放的即时通知，但是该系统操作员可能面对其他系统约束，该约束限制了阀监控系统204，304能够发送数据的速率。例如，在包括许多阀监控系统204，304以及其他网络相连设备(参见例如图1)的通信网络中，通信带宽的约束可能要求阀监控系统204，304以低于理想的速率发送数据。在其他实施方式中，该系统约束可能限制其他系统能够接收数据的速率。
在其他实施方式中，阀监控系统204，304可以被配置为以一个速率记录和分析阀特性和操作参数，该速率显著地高于阀监控系统204，304被配置发送这些数据的速率。例如，该阀监控系统204，304可以被配置为以1Hz的速率来采样传感器数据，而该阀监控系统204，304被配置为每小时仅发送一次传感器数据。这可以允许该阀监控系统204，304更加准确地追踪控制阀208，310的事件，该事件将在之后被发送给主机系统或其他系统。
转到图4，阀监控系统400可以包括多个功能模块402-414。该阀监控系统400可以包括计时器模块404，用于提供与阀监控系统400的事件相关的时间戳。该计时器模块404可以提供以绝对时间(例如，特定日的特定小时、分钟、秒等)的时间戳，或者该计时器模块404可以提供以相对时间(例如，相对于系统运行时间的时间)的时间戳。在一个实施方式中，该计时器模块404可以与该阀监控系统400相分离。
通信接口模块406可以被配置为接口至一个或多个通信链路。例如，对于在基于以太网的通信链路上的通信，该通信接口模块406可以被配置为使用互联网协议(IP)来创建和发送传输控制协议(TCP)包。该组合通常被称为TCP/IP。在另一个实施方式中，用户报文协议(UDP)可以被使用来替代TCP。该组合通常被称为UDP/IP。在其他实施方式中，该通信接口模块406可以被配置为接口至HART，Fieldbus，Device-AS-Interface，或CAN协议。
该阀监控系统400还可以包括模块以接口至过程控制阀传感器。例如，该阀监控系统400可以包括位置传感器接口模块408，用于接口至与过程控制阀相关联的位置传感器，例如位置传感器206，318。该阀监控系统400还可以包括过程变量传感器接口模块410，用于接口于与过程控制阀或受控过程相关联的过程变量传感器。过程变量传感器可以包括流速传感器、压强传感器和温度传感器。该位置传感器接口模块408与该过程变量传感器接口模块410可以被配置为接收并处理模拟传感器数据或数字传感器数据。
该阀监控系统400还可以包括用于分析和存储传感器数据和其他数据的模块。例如，该阀监控系统可以包括数据分析模块414，用于处理来自位置传感器接口模块408或过程变量传感器接口模块410的数据。该数据分析模块可以被配置为对传感器数据进行统计分析，以产生概要统计(例如，最大、最小或平均值)，以发送至主机系统或其他系统。该数据分析模块414还可以被配置为从该传感器数据计算过程控制阀的操作特性。例如，该数据分析模块414可以使用来自位置传感器接口模块408的位置传感器数据，计算通过过程控制阀的体积流速。该数据分析模块414还可以使用来自位置传感器接口模块408、过程变量传感器接口模块410、以及计时器模块404的数据的结合，来计算累积的逸散性排放的量。
数据存储模块412可以被用于存储来自位置传感器接口模块408和过程变量传感器接口模块410的数据。该数据存储模块412可以进一步存储来自数据分析模块414的计算或其他数据。该数据存储模块412中的数据可以被存储在持久存储(例如硬盘，闪存，静态RAM)之中，或该数据可以被存储在非持久存储(例如系统RAM)之中。
该阀监控系统400可以包括处理器模块402，该模块交互于或者包含阀监控系统400的以上描述的功能模块。例如，该处理器模块402可以被配置为接收来自位置传感器接口模块408和过程变量传感器接口模块410的数据，并使得数据分析模块414分析该数据。该处理器模块402还可以被配置为接收来自数据分析模块414的数据，并使得该数据被通过通信接口模块406而发送。在本公开的一个实施方式中，这些模块中的一些可以被配置为自动地彼此接口，而不依赖于处理器模块402。例如，该位置传感器接口模块408可以被配置为自动地请求来自计时器模块404的时间戳数据，以将时间戳与位置传感器数据相关联。该位置传感器接口模块408还可以被配置为将该加上时间戳的数据发送给数据分析模块414用于处理。该过程变量传感器接口模块410可以被配置为以类似的方式操作。
在一些实施方式中，以上描述的模块中的一个或多个可以位于主机系统或其他系统中。例如，该数据分析模块414可以位于主机系统中，该系统具有处理能力来进行复杂的数据分析。因此，该阀监控系统400可以被配置为通过通信接口模块406来发送原始传感器数据，该传感器数据由位置传感器接口模块408和过程变量传感器接口模块410所读取。位于主机系统或其他系统中的数据分析模块414可以接下来分析该传感器数据。
阀监控系统204，304可以使用已知的通信方法与主机系统或其他系统通信。该通信方法可以包括，该阀监控系统204，304使用预定义的消息数据单元格式、通过通信接口202，302发送消息。例如，该阀监控系统204，304使用如图5所示的消息数据单元格式500，该格式包括数据单元头部502，该头部包括消息路由信息(例如目的地址和源地址)。该消息数据单元500还可以包括序号数据字段504，用于接收该数据的系统来确定例如该接收系统是否没有接收到来自阀控制系统204，304的所有数据单元500。
本公开的其他实施方式中，包括在数据单元500中的数据可以使用其他数据格式(例如，XML，JSON)而被格式化并被发送。
该数据单元500还可以包括时间戳数据字段506，其中该时间戳数据字段506包括数据单元500中的数据被捕捉的时间的指示。替代地，该时间戳数据字段506可以包括数据单元500从该阀监控系统被发送至主机系统或其他系统的时间的指示。
该数据单元500还可以包括数据字段，该字段包括由该阀监控系统204，304所测量或计算的数据。例如，该数据单元500可以包括阀位置数据字段508，用于发送测量的或计算的、阀208、310的位置。该数据单元500还可以包括阀体积流速数据字段510，用于发送测量的或计算的、通过阀208，310的至少一部分的体积流速。
在本公开的一个实施方式中，数据单元500还可以包括离开该阀的逸散性排放的即时或累积量的指示。该另一个实施方式中，该数据单元500包括原始的或最小处理的传感器数据，以允许该主机或其他系统计算离开该阀的逸散性排放的即时或累积量。
数据单元500还可以包括与过程控制阀208，310的操作有关的其他数据。一个其他阀数据字段512可以包括例如，与该过程控制阀的激活状态、该过程控制阀中的泄漏状态、该过程控制阀的总移位，以及该过程控制阀没有完全关闭的时间量相关的数据中的一个或多个。
如以上讨论地，包括减压阀在内的一些过程控制阀208，310能够经受这样的状况：该过程控制阀208，310没有保持完全关闭，而是在关闭位置和打开位置之间振荡。这种所谓的前泄(simmering)状况可以导致在阀内件和阀座上的过度的磨损和撕裂。该磨损和撕裂久而久之会导致阀208，310不能保持紧密的关闭，进一步增加了逸散性气体释放。因此，向过程控制操作员提供前泄数据可以允许该过程控制系统操作员获知该操作员应该在哪些阀上更加频繁地安排维护，以避免逸散性排放。因此，阀前泄数据字段514可以被包含于数据单元500之中，以发送过程控制阀208，310的前泄数据。
前泄数据还可以有用于通知过程控制系统操作员：过程控制系统何时正在接近它的最大容量。这对于某些过程控制系统操作员来说是重要的，因为在一些情况下，使得过程控制系统接近前泄点但不使过程控制阀(例如减压阀)泄放(所知的“举升”(lift)状态)，这被视为某些过程控制系统的最优操作点。因此，前泄数据能够有用于协助过程控制系统操作员来决定：何时增加或减少过程控制系统的操作压强以允许系统达到最优操作级别。例如，当过程控制系统操作员在测试新的操作过程时，前泄数据可以通知操作员：该操作员需要在过程控制循环中的什么位置减少操作压强。
随着无线、电池供电的过程控制设备的出现，节能变得越来越重要，这是因为电源使用影响了过程控制设备的电源模块或电池需要被替换之间的时间。除了其他方式之外，通过在周期性报告时机到来之前限制过程变量采样的数量和存储过程变量采样，能够实现电池供电设备的操作时间的增加。周期性报告时机之间的间隔能够基于很多因素，例如无线网络连接的类型和质量。
这里描述的示例方法的各种操作可以至少部分地由一个或多个处理器所进行，该处理器(例如由软件)暂时地被配置或永久地被配置为进行相关的操作。不论是暂时地还是永久地被配置，这种处理器可以包括处理器实现的模块，该模块进行操作来进行一个或多个操作或功能。这里所称的模块在一些实施方式中可以包括处理器实现的模块。
类似地，这里描述的方法或例程可以部分地是处理器实现的。例如，方法中的至少一些操作可以由处理器或处理器实现的硬件模块来进行。某些操作的进行可以被分布于一个或多个处理器中，它们不仅位于单台机器内，而且被部署在多台机器上。在某些示例的实施方式中，该个或该些处理器可以位于单个地点(例如，家庭环境，办公室环境或作为服务器群)，而在其他实施方式中，该处理器可以分布于多个地点。
还进一步地，附图仅处于阐释的目的来描绘实施方式。本领域的技术人员将容易从以下论述中意识到，图中所绘的结构和方法的替代实施方式可以被使用，而不离开这里描述的原理。
在阅读以上公开后，本领域的技术人员通过这里公开原理将理解用于系统和方法的、其他额外的替代的结构性和功能性的设计，该系统和方法是用于为过程控制设备所收集的监控数据加上时间戳。因此，虽然这里描述和说明了特定的实施方式和应用，但是，应该理解，所公开的实施方式并不被限制于这里公开的精确的构造和部件。对这里公开的方法和设备的布置、操作和细节可以做出对于本领域技术人员来说很明显的各种修改、改变和变换，而不离开所附权利要求中所定义的精神和范围。

Claims (24)

1.一种在过程控制设备监控系统中的方法，包括：
-在该过程控制设备监控系统中，测量过程控制设备的一个或多个操作状态；
-在该过程控制设备监控系统中，在当至周围大气的逸散性排放开始发生时的时间点，将时间戳与该过程控制设备的该一个或多个测量的操作状态相关联，其中，将该时间戳与该一个或多个操作状态相关联是响应于触发，该触发是基于该一个或多个测量的操作状态而被生成的，其中，触发指示所述逸散性排放已经发生；
-将该时间戳与该一个或多个操作状态的指示发送给监控设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该过程控制设备是过程控制阀。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，该一个或多个操作状态包括组中的一项，该组由以下构成：该过程控制阀的激活状态，该过程控制阀的位置状态，该过程控制阀的泄漏状态，该过程控制阀的总移位，该过程控制阀没有完全关闭的时间量，以及过程控制阀前泄的指示。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，该位置状态包括该过程控制阀在激活状态中不同时间时的位置。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，该位置状态包括该过程控制阀离开完全关闭位置的偏置位置。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，该位置状态包括该过程控制阀离开完全打开位置的偏置位置。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，该时间戳是开始时间、结束时间，或持续时间。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，该时间戳是绝对时间或相对时间。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括，将时间戳与该一个或多个测量的操作状态中各个相应状态进行关联。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，该触发是该一个或多个测量的操作状态的改变、该一个或多个测量的操作状态的最小值，或该一个或多个测量的操作状态的最大值。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，将该时间戳与该一个或多个操作状态的该指示发送给该监控设备包括，形成具有头部字段和载荷字段的数据单元，该头部字段具有数据单元路由信息，该载荷字段包括以下一个或多个：序号、时间戳、阀位置、阀体积流速、阀前泄数据以及检验和或CRC。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法是响应于来自外部设备的请求而被执行。
13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，接收对操作状态数据的请求，其中，将该时间戳与该一个或多个操作状态的该指示发送给该监控设备是响应于该对操作状态数据的请求。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，该时间戳与该一个或多个操作状态的该指示是以周期性的速率被发送给该监控设备。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，将该时间戳与该一个或多个操作状态的该指示发送给该监控设备包括根据协议发送该时间戳与该一个或多个操作状态的该指示，该协议包括以下中的一项：TCP/IP，UDP/IP，HART，Fieldbus，PROFIBUS，WORLDFIP，Device-Net，AS-Interface，以及CAN。
16.一种过程控制阀组件，其特征在于，包括：
-阀，以控制过程；
-位置传感器，以测量该阀的一部分的位置；
-阀监控系统，以接收来自该位置传感器的数据，其中，该阀监控系统被配置为在当至周围大气的逸散性排放开始发生时的时间点，响应于触发而将时间戳与来自于该位置传感器的数据相关联，其中，所述触发指示所述逸散性排放已经发生，并且其中，该阀监控系统包括处理器和非易失性计算机可读介质，该介质上带有由该阀监控系统所执行的指令；
-通信接口，发送来自该阀监控系统的数据。
17.根据权利要求16所述的过程控制阀组件，其特征在于，该时间戳是开始时间、结束时间，或持续时间。
18.根据权利要求16所述的过程控制阀组件，其特征在于，该时间戳是绝对时间或相对时间。
19.根据权利要求16所述的过程控制阀组件，其特征在于，该触发是来自该位置传感器的该数据的改变、来自该位置传感器的该数据的最小值，或来自该位置传感器的该数据的最大值。
20.根据权利要求16所述的过程控制阀组件，其特征在于，还包括过程变量传感器以测量该过程，其中，该阀监控系统被配置为接收来自该过程变量传感器的数据，并且响应于触发将时间戳与来自该过程变量传感器的该数据相关联。
21.根据权利要求20所述的过程控制阀组件，其特征在于，该触发是来自该过程变量传感器或该位置传感器的该数据的改变、来自该过程变量传感器或该位置传感器的该数据的最小值，或来自该过程变量传感器或该位置传感器的该数据的最大值。
22.根据权利要求16所述的过程控制阀组件，其特征在于，发送自该阀监控系统的该数据包括组中的一项，该组由以下构成：该阀的激活、在该阀激活周期内不同点处的该阀的一部分的位置、当该阀应位于完全关闭位置时该阀的位置、该阀中泄漏的指示，该阀的一部分的总移位的指示、该阀没有完全关闭的时间量的指示，以及阀前泄的指示。
23.根据权利要求16所述的过程控制阀组件，其特征在于，该通信接口被配置为根据协议发送数据，该协议包括以下中的一项：TCP/IP，UDP/IP，HART，Fieldbus，PROFIBUS，WORLDFIP，Device-Net，AS-Interface，以及CAN。
24.根据权利要求16所述的阀组件，其特征在于，还包括：
-阀致动器，以改变与该阀相关的位置；
-阀位置控制器，以控制该阀致动器；以及
-过程控制器，以接收命令以使得该阀位置控制器响应于该命令去控制该阀致动器。
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