MXPA99003075A - Diagnosticos de dispositivo local y de proceso enuna red de control de proceso que tiene funcionesde control distribuidas. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de campo para usarse en una red de control de proceso, que tiene una pluralidad de dispositivos acoplados de manera comunicativa mediante una barra colectora de comunicacion de dos alambre, completamente digital, incluye un conector que conecta el dispositivo de campo a la barra colectora de dos alambres, completamente digital para habilitar comunicacion completamente digital a traves de la barra colectora, una memoria que almacena una rutina de prueba de diagnostico que tiene una serie de instrucciones de prueba de diagnostico de dispositivo o proceso, y un controlador que realiza las instrucciones de prueba de diagnostico de dispositivo o proceso almacenadas en la memoria, para implementar una prueba de diagnostico de dispositivo o proceso usando el dispositivo de campo. Una unidad de recopilacionm de datos adentro del dispositivo de campo recopila los datos de diagnostico generados durante la prueba de diagnostico, y una unidad de comunicacion comunica los datos de diagnostico recopilados, a traves de la barra colectora a un dispositivo anfitrion para procesamiento. El controlador puede incluir un interprete de lenguaje de programa, adaptado para interpretar las instrucciones de la prueba de diagnostico que se podrian proporcionar al dispositivo de campo desde otro de los dispositivos mediante la barra colectora.

Description

DIAGNOSTICOS DE DISPOSITIVO LOCAL Y DE PROCESO EN UNA RED DE CONTROL DE PROCESO QUE TIENE FUNCIONES DE CONTROL DISTRIBUIDAS SOLICITUD RELACIONADA Esta es una continuación en parte de la Solicitud de Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número de Serie 08/726,262 presentada el 4 de octubre de 1996.

CAMPO DE LA INVENCION La présente invención se relaciona generalmente con redes de control de procesos y, de manera más específica, con un método de, y un aparato para realizar diagnósticos de dispositivo local y de proceso en una red de control de proceso que tiene funciones de control distribuidas.

DESCRIPCION DE LA TECNICA RELACIONADA Los procesos grandes, tales como el químico, de petróleo y otros procesos de fabricación y de refinamiento, incluyen diferentes dispositivos de campo colocados en diferentes lugares para medir y controlar los parámetros del proceso para efectuar el control mediante los mismos del proceso. Estos dispositivos de campo pueden ser, por ejemplo, detectores tales como detectores de temperatura, de presión y de velocidad del flujo, así como elementos de control tales como válvulas e interruptores .

Históricamente, la industria del control de proceso usaba operaciones manuales como la lectura manual del nivel e indicadores de presión, ruedas de válvula de viraje, etcétera, para operar los dispositivos de campo de medición y de control dentro de un proceso. A principios del siglo 20, la industria del control de proceso empezó usando el control neumático local, en el cual se colocaban los controladores neumáticos locales, los transmisores, y los posicionadores de válvula en diferentes lugares dentro de una planta de proceso para efectuar el control de ciertos lugares de la planta. Con el surgimiento del sistema de control distribuido (DCS, por sus siglas en inglés) basado en microprocesador en los años 70, se hizo frecuente el control de proceso electrónico distribuido en la industria del control de proceso. Como se sabe, un sistema de control distribuido incluye una computadora analógica o digital, tal como un controlador lógico programable , que se conecta a numerosos dispositivos electrónicos de verificación y de control, tales como detectores electrónicos, transmisores, transductores de corriente-a-presión, posicionadores de válvula, etcétera, que se localizan a través de todo un proceso. La computadora del sistema de control distribuido almacena e implementa un esquema de control centralizado y, frecuentemente, complejo para efectuar la medición y el control de los dispositivos dentro del proceso para controlar mediante los mismos los parámetros del proceso de conformidad con algún esquema de control general. Usualmente, sin embargo, el esquema de control que implementa un sistema de control distribuido es propiedad del fabricante del controlador del sistema de control distribuido el cual, a su vez, hace el sistema de control distribuido difícil y caro para expandirlo, mejorarlo, volverlo a programar, y darle servicio ya que el proveedor del sistema de control distribuido se debe involucrar de manera integral para realizar cualquiera de estas actividades. Además, el equipo que se puede usar mediante, o conectado dentro de cualquier sistema de control distribuido particular, puede estar limitado debido a la naturaleza de patentado del controlador del sistema de control distribuido y al hecho de que el proveedor de un controlador del sistema de control distribuido pudiera no apoyar ciertos dispositivos o funciones de dispositivos que fabriquen otros vendedores . Para superar algunos de los problemas inherentes en el uso de los sistemas de control distribuidos patentados, la industria del control de proceso ha desarrollado un número de protocolos de comunicación estándar, abiertos que incluyen, por ejemplo, los protocolos HART®, PROFIBUS®, WORLDFIP®,. LO WORKS®, Device-Net®, y CAN, los cuales facilitan que se usen juntos los dispositivos de campo fabricados por diferentes fabricantes dentro de la misma red de control de proceso. De hecho, se puede usar cualquier dispositivo de campo que se conforme a uno de estos protocolos, dentro de un proceso, para comunicarse con y para que lo controle un controlador de sistema de control distribuido u otro controlador que apoye el protocolo, aún si el dispositivo de campo lo hizo un fabricante diferente al fabricante del controlador del sistema de control" distribuido. Por otra parte, existe ahora un movimiento dentro de la industria del control de proceso para descentralizar el control de proceso, y, mediante lo mismo, simplificar los controladores del sistema de control distribuido o eliminar la necesidad por los controladores del sistema de control distribuido a un grado extenso. Se obtiene el control descentralizado al hacer que los dispositivos de control de proceso, tales como los posicionadores de válvula, los transmisores, etcétera, realicen una o más funciones de control de proceso y mediante entonces comunicar los datos a través de la estructura de la barra colectora para que los usen otros dispositivos de control de proceso al realizar otras funciones de control. Para implementar estas funciones de control, cada dispositivo de control de proceso incluye un microprocesador que puede realizar una o más funciones de control, así como comunicarse con otros dispositivos de control de proceso usando un protocolo de comunicación estándar y abierto. De esta manera, se pueden interconectar los dispositivos de campo hechos por diferentes fabricantes dentro de una red de control de proceso para comunicarse uno con el otro y para realizar una o más funciones de control de proceso, formando un ciclo de control sin la intervención de un controlador de sistema de control distribuido. El protocolo de barra colectora toda digital, de dos alambres que promulga actualmente la Fieldbus Foundation, conocida como el protocolo Fieldbus FOUNDATION^ (de aquí en adelante "Fieldbus"), es un protocolo de comunicación abierto que permite que se interoperen los dispositivos hechos por diferentes fabricantes y que se comuniquen unos con otros mediante una barra colectora estándar para efectuar el control descentralizado dentro de un proceso. Como se notó anteriormente, la descentralización de las funciones de control de proceso simplifica y, en algunos casos, elimina la necesidad de un controlador del sistema de control distribuido patentado el cual, a su vez, reduce la necesidad de un operador del proceso para confiar en que el fabricante del controlador del sistema de control distribuido cambie o mejore un esquema de control que implemento el controlador del sistema de control distribuido. Sin embargo, el control descentralizado también dificulta la realización de diagnósticos, tal como los diagnósticos de procesos, los cuales realiza típicamente el controlador del sistema de control distribuido. La realización de los diagnósticos regulares, tales como los diagnósticos de dispositivo y de proceso, es muy importante, sin embargo, cuando se usan dispositivos de campo tales como las válvulas de control de fluido en ambientes ásperos en los cuales, por ejemplo, los rangos de temperatura y de presión son ampliamente variables. En estos ambientes, es necesario el mantenimiento sustancial, incluyendo el mantenimiento preventivo periódico, el mantenimiento debido al rompimiento de la válvula, y pruebas para verificar que las válvulas estén funcionando de manera apropiada. En un ambiente de sistema de control distribuido estándar, se acopla una computadora (tal como una computadora personal) a la red y realiza diagnósticos de dispositivo sobre, por ejemplo, una válvula o una combinación de posicionador/válvula, por medio de enviar una señal de control de diagnóstico al posicionador, el cual después fuerza la válvula a través de un golpe de prueba o ciclo de prueba asociado con la señal de control de diagnóstico. Durante este tiempo, la computadora mide las salidas del posicionador y/o de la válvula, tales como los cambios en la posición de la válvula, que ocurren en respuesta a la señal de control de diagnóstico y, después de lo mismo, realizar el análisis sobre las salidas que se midieron, para determinar la condición de operación de la válvula o del dispositivo del. posicionador/ válvula. En un sistema de diagnóstico conocido para las válvulas de control de fluidos, tales como las válvulas activadas de manera neumática, se proporciona un detector de presión para detectar la presión variante en la entrada de una válvula y se proporciona un detector de posición para detectar el movimiento del obturador de una válvula. Se opera la válvula a través de un ciclo de operación de prueba por medio de suministrar una presión neumática variable controlada a la terminal de entrada de una válvula neumática. Durante, por ejemplo, el ciclo de operación de prueba de una exploración dinámica, se mueve el obturador de la válvula a través de un rango deseado, normalmente desde una posición completamente abierta hasta una posición completamente cerrada y se regresa desde la posición completamente cerrada hasta la posición completamente abierta. De manera alternativa, las pruebas de escalón pueden mover el obturador de la válvula en una serie de escalones individuales para probar ciertos parámetros de válvula . Durante el ciclo de operación de prueba, el detector de presión proporciona una señal de salida que corresponde con la presión variable en la entrada de la válvula, y el detector de posición proporciona una señal de entrada que corresponde con el movimiento del obturador de la válvula. Después se procesan las señales de entrada o de salida respectivas de la presión de aire en el actuador y el obturador de la válvula o la posición del vástago de la válvula, para derivar los datos que representan la variación en la presión en la entrada de la válvula como una función de movimiento del obturador de la válvula durante el ciclo de operación de prueba. Se deriva la t 8 carga del vástago de la válvula por medio de multiplicar la presión del aire por el área efectiva del diafragma del' actuador. El sistema de diagnóstico recibe los comandos de diagnóstico y comunica la información del diagnóstico que se obtuvo desde los detectores mediante una línea de comunicación hacia una consola de control' externa o el procesador/ computadora. La consola de control externa o el procesador/ computadora pide una sola prueba de diagnóstico y espera un resultado mientras que, el sistema de diagnóstico realiza la prueba. Cuando la prueba está completa, el sistema de diagnóstico envía el resultado de la prueba hacia la consola de control externa. Se realizan muchas pruebas de diagnóstico diferentes para cada válvula y un sistema de control incluye generalmente muchas válvulas, de manera que el tiempo de la prueba de diagnóstico puede ser prolongado. Como también se sabe, en un ambiente de sistema de control distribuido estándar, una computadora tal como un controlador de sistema de control distribuido, realiza los diagnósticos de proceso usando, por ejemplo, una válvula o una combinación de posicionador/válvula, por medio de enviar una señal de control de diagnóstico al posicionador, el cual después fuerza la válvula a través de una secuencia de prueba. En un ambiente de sistema de control distribuido estándar, se pueden realizar diagnósticos de dispositivo o de proceso sin volver a alambrar o volver a configurar el sistema a un grado significativo, porque el controlador del sistema de control distribuido o la computadora externa ya está configurada para controlar los puntos determinados (u otras entradas) de los diferentes dispositivos dentro del proceso y para medir las salidas del dispositivo u otros parámetro del proceso para implementar una estrategia de control asociada con la operación normal del proceso.' Como un resultado, la realización de diagnósticos en un ambiente de sistema de control distribuido estándar es realmente un asunto de usar el controlador del sistema de control distribuido u otra computadora externa de una manera ligeramente diferente para controlar uno o más dispositivos dentro del proceso, y usar el controlador del sistema de control distribuido u otra computadora externa para medir los parámetros del proceso o del dispositivo. De esta manera, en los ambientes del sistema de control distribuido estándar, un controlador de sistema de control distribuido centralizado u otra computadora externa centralizada, puede almacenar y usar las rutinas de diagnóstico para realizar casi cualquier diagnóstico de dispositivo o de proceso y se pueden usar estas rutinas de diagnóstico sin volver a configurar la red de control de proceso de ninguna manera significativa. Desafortunadamente, debido a la naturaleza centralizada de estas rutinas de diagnósticos, éstas no proporcionan información muy detallada sobre los dispositivos de campo. Sin embargo, en una red de control de proceso que tiene funciones de control distribuidas, no se configura ún controlador de sistema centralizado, hasta el grado que exista, para controlar de manera individual todos los dispositivos de campo dentro de un proceso y no se configura para recibir los datos que corresponden a todos los parámetros apropiados de dispositivo o de proceso necesarios para realizar los diagnósticos de dispositivo y de proceso. En lugar de esto, se implementan diferentes ciclos de control de - proceso de la estrategia de control, mediante un número de dispositivos enlazados de manera comunicativa que se localizan en lugares distribuidos dentro de la red del control de proceso. Típicamente, se configuran estos dispositivos para usar comunicaciones periódicas programadas para comunicar los datos necesarios para la implementación de las funciones de control específicas asociadas con un ciclo de control de proceso y para comunicar otros datos (tales como cambios de ' punto establecidos) , usando las comunicaciones aperiódicas o asincrónicas. Como un resultado, ten una red de control de proceso que tiene funciones de control distribuidas que se implementan usando las comunicaciones periódicas programadas, un dispositivo huésped no puede enviar una señal de control de diagnóstico estrictamente determinista a un dispositivo de control de proceso mientras se configura el sistema para implementar la estrategia de control normal, porque el dispositivo huésped debe usar las comunicaciones asincrónicas para enviar la señal de control de diagnostico y, por lo tanto, no tiene manera de controlar el momento preciso en el que llega la señal de control de diagnóstico (o las diferentes porciones de la misma) al dispositivo que se está probando. De hecho, cuando usa las comunicaciones asincrónicas, un dispositivo huésped no tiene manera de saber cuándo llega la señal de control de diagnóstico (o una parte particular de la misma) a la entrada del dispositivo que se está controlando. Como un resultado, para que un dispositivo huésped envíe una señal de control de diagnóstico determinista a un dispositivo en una red de control de proceso que tenga funciones de control distribuidas, se debe volver a configurar la configuración de control de la red, lo cual requiere que se saque el proceso fuera de línea. Además, los dispositivos de control de proceso que pueden realizar auto diagnósticos se limitan típicamente para realizar solamente los diagnósticos codificados internamente dentro del dispositivo por el fabricante del dispositivo y, por lo tanto, no pueden realizar las rutinas o las pruebas de diagnóstico que genera un huésped o un usuario (el cual puede incluir las rutinas que desarrollaron los diferentes fabricantes de los dispositivos) . Esta situación evita que un usuario pueda correr la misma prueba en todos los tipos I 12 diferentes de dispositivos dentro de una planta. Todavía de manera adicional, los dispositivos de control de proceso que realizan auto diagnósticos generalmente no pueden realizar los diagnósticos de proceso. Por lo tanto, se debe establecer un dispositivo huésped para que realice los diagnósticos del proceso aún en un sistema que tenga dispositivos de campo que puedan realizar algunos auto diagnósticos (es decir, diagnósticos de dispositivo) . Como se notó anteriormente, sin embargo, es difícil para un dispositivo huésped realizar los diagnósticos de proceso en un sistema de control de proceso que tenga funciones distribuidas, porque se debe volver a configurar la configuración de control para permitir que el huésped controle un dispositivo de manera sincrónica. Además, el uso de los diferentes esquemas de control durante los diagnósticos de proceso pude producir resultados que son erróneos o inexactos con respecto al esquema de control que se corre durante la operación normal del proceso. También, los dispositivos de campo con capacidades de diagnóstico no han podido diagnosticar otros dispositivos de campo sin las capacidades de diagnóstico locales.

COMPENDIO DE LA INVENCION La presente invención se dirige a un método de un dispositivo para realizar diagnósticos de dispositivo y de proceso sobre y desde un dispositivo de control de proceso particular dentro de una red de control de proceso y, de preferencia, dentro de una red de control de proceso que tiene funciones de control distribuidas. De conformidad non la presente invención, un dispositivo de control de proceso almacena e implementa una rutina de la prueba de diagnóstico (la cual puede ser una rutina de la prueba de diagnóstico de dispositivo o de proceso) para realizar diagnósticos en ese dispositivo de control de proceso sin la necesidad de volver a configurar el esquema de control asociado con la red de control de proceso. Como un resultado, se puede implementar la rutina de la prueba de diagnóstico de conformidad con la presente invención, mientras se está controlando un proceso bajo esencialmente la misma estrategia de control que la que se implemento durante la operación normal del proceso. Además, un usuario puede generar la rutina de la prueba de diagnóstico de dispositivo o de proceso que implemento el dispositivo de control de proceso de conformidad con la presente invención, en un dispositivo huésped y enviarla al dispositivo de control de proceso antes de que se corra la rutina de la prueba de diagnóstico, lo cual facilita que el dispositivo de control de proceso implemente cualquier rutina de la prueba de di gnóstico deseada, incluyendo las rutinas que suministren otros fabricantes del dispositivo. De conformidad con un aspecto de la presente invención, un dispositivo de campo, que puede usarse en un sistema de control de proceso que tiene una pluralidad de dispositivos de campo acoplados mutuamente mediante una barra colectora energizada, de dos alambres, digital, incluye .una válvula de control de fluido operada de manera neumática, un posicionador acoplado mediante una línea de presión neumática a la válvula de control de fluido, para generar una presión neumática que provoca que la válvula de control de fluido se mueva a una posición que fluctúa desde una posición abierta hasta una posición cerrada y un detector de posición acoplado al posicionador y a la válvula de control de fluido, para detectar la posición de la válvula de control de fluido. Se acopla un detector de presión a la línea de presión neumática para detectar la presión neumática que se aplica a la válvula de control de fluido y se acopla un transductor eléctrico a neumático al posicionador mediante la línea de presión neumática, para controlar la presión neumática en la línea de presión neumática como una función de una señal eléctrica. Se acopla un controlador electrónico al transductor eléctrico a neumático, al detector de presión, y al detector de posición, e incluye el lógico de control que determina la señal eléctrica que se basa en las señales de retroalimentación que indican una presión que detectó el detector de presión y una posición que detectó el detector de posición y que se basa en la señal de control del dispositivo de campo. Además, se acopla una interfase digital a la barra colectora energizada, de dos alambres, digital y al controlador electrónico e incluye un circuito para suministrar la energía que se deriva desde la barra colectora energizada hasta el dispositivo de campo y un circuito de comunicación de dos sentidos que recibe las señales, incluyendo la señal de control del dispositivo de campo desde la barra colectora y que transmite las señales que indican · un estado del dispositivo de campo hacia la barra colectora . De conformidad con otro aspecto de la presente invención, un dispositivo de campo para usarse en una red de control de proceso que tiene una pluralidad de dispositivos acoplados de manera comunicativa mediante una barra colectora de comunicación de dos alambres, toda digital, incluye un conector que se conecta a la barra colectora de dos alambres, toda digital para facilitar la comunicación toda digital sobre la barra colectora, una memoria que almacena una rutina de la prueba de diagnóstico que tiene una serie de instrucciones de prueba de diagnóstico, y un controlador que realiza las instrucciones de la prueba de diagnóstico almacenadas en la memoria, para implementar una prueba de diagnóstico usando el dispositivo de campo. El dispositivo de campo también incluye una unidad de recolección de datos que recolecta los datos de diagnóstico que se generaron durante la prueba de diagnóstico sobre la barra colectora en un formato todo digital. De preferencia, el controlador incluye un intérprete de lenguaje de programa que se adapta para interpretar un lenguaje de programa y se almacenan las instrucciones de la prueba de diagnóstico en el lenguaje del programa y se envían al controlador del dispositivo de campo desde el segundo de una pluralidad de dispositivos mediante la barra colectora. De igual manera, las instrucciones de prueba de diagnóstico pueden realizar un diagnóstico de dispositivo y/o de proceso, según se desee. Si las instrucciones de la prueba de diagnóstico especifican un diagnóstico de proceso, se adapta la unidad de recolección de datos para recibir los datos que generaron otros dispositivos durante la prueba de diagnóstico. De conformidad con todavía otro aspecto de la presente invención, un dispositivo de campo para usarse en una red de control de proceso que tiene una pluralidad de dispositivos acoplados de manera comunicativa mediante una barra colectora, incluye, una memoria que almacena una rutina de prueba de diagnóstico que tiene una serie de instrucciones de prueba de diagnóstico, un controlador de dispositivo que realiza las instrucciones de la prueba de diagnóstico almacenadas en la memoria, para implementar una. prueba de diagnóstico, una unidad de recolección de datos que recolecta los datos de diagnóstico que se generaron durante la prueba de diagnóstico y una unidad de comunicación que recibe las instrucciones de la prueba de diagnóstico desde el segundo de la pluralidad de dispositivos mediante la barra colectora, que almacena las instrucciones de la prueba de diagnóstico que se reciben en la memoria y que comunica los datos de diagnóstico recolectados sobre la barra colectora. De conformidad con todavía otro aspecto de la presente invención, para usarse en la realización de una prueba • de diagnóstico de proceso en una red de control de proceso que tiene una pluralidad de dispositivos que se acoplan de manera comunicativa mediante una barra colectora, incluye una memoria que almacena un rutina de prueba de diagnóstico de proceso que tiene una serie de instrucciones de prueba de diagnóstico que se deberán implementar mediante el dispositivo de campo y un controlador del dispositivo que realiza las instrucciones de la prueba de diagnóstico del proceso almacenadas en la memoria, para implementar una prueba de diagnóstico de proceso. El dispositivo de campo también incluye una unidad de recolección de datos que recolecta los datos de diagnóstico que generó el dispositivo de campo durante la prueba de diagnóstico de proceso y que recibe datos de diagnostico de proceso adicionales desde el segundo de la pluralidad de dispositivos mediante la barra colectora. Una unidad de comunicación dentro del dispositivo de campo comunica los datos de diagnóstico recolectados y los datos de diagnóstico de proceso adicionales sobre la barra colectora después que se completa la prueba de diagnóstico de proceso.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de bloques esquemático de una red de control de proceso que usa el protocolo Fieldbus; La Figura 2 es un diagrama de bloques esquemático de un dispositivo Fieldbus que tiene un conjunto de tres bloques de función en el mismo; La Figura 3 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra los bloques de función dentro de algunos de los dispositivos de la red de control de proceso de la Figura 1; La Figura 4 es una gráfica del ciclo de control para un ciclo de control de proceso típico dentro de la red de control de proceso de la Figura 1 ; La Figura 5 es una gráfica de cronometraje para un macrociclo de un segmento de la barra colectora de la red de control de proceso de la Figura 1; La Figura 6 es un diagrama de bloques esquemático que muestra un dispositivo de campo digital que tiene un posicionador de dos alambres, ' energizado por ciclo, que se comunica de manera digital de dos sentidos; La Figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra un controlador del dispositivo de campo adecuado para usarse en el control del dispositivo de campo digital de la Figura 6; La Figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra una técnica para realizar las pruebas de diagnóstico; La Figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra un protocolo de prueba de diagnóstico para probar el dispositivo de campo digital de la Figura 6 ; Las Figuras 10A, 10B, y 10C son representaciones gráficas que describen diferentes señales de prueba de diagnóstico que se usan para realizar diagnósticos de dispositivo, de conformidad con la presente invención; Las Figuras 11A y 11B son gráficas del ciclo de control que incluyen un bloque de función de recolección de datos de diagnóstico, de conformidad con la presente invención; y La Figura 12 es un diagrama de flujo que ilustra un protocolo de prueba de diagnóstico para realizar una prueba de diagnóstico de proceso que usa el bloque de función de recolección de datos de diagnóstico de la Figura 11.

DESCRIPCION DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Aunque se describen en detalle los diagnósticos de dispositivo y de proceso de la presente invención, en conjunción con una red de control de proceso que implementa las funciones de control del proceso de una manera descentralizada o distribuida usando un conjunto de dispositivos Fieldbus, se deberá notar que se pueden usar los diagnósticos de la presente invención con redes de control de proceso que realizan funciones de control distribuidas, usando otros tipos de dispositivos de campo y protocolos de comunicación, incluyendo los protocolos que se basan en otras barras colectoras de dos alambres y los protocolos que soportan comunicaciones solamente analógicas o tanto analógicas como digitales. De esta manera, por ejemplo, se pueden usar los diagnósticos de dispositivo o de proceso de la presente invención en cualquier red de control de proceso que realice funciones de control distribuidas, aún si esta red de control de proceso usa los protocolos de comunicación HART, PROFIBUS, etcétera o cualesquier otros protocolos de comunicación que existan actualmente o que se puedan desarrollar en el futuro. Además, también se pueden usar los diagnósticos de la presente invención con redes de control de proceso estándares que no realicen funciones de control distribuidas, tales como redes HART, etcétera, y se pueden usar dentro de cualquier dispositivo de control de proceso deseado, incluyendo válvulas, posicionadores , transmisores, etcétera. Antes de discutir los detalles de los diagnósticos de la presente invención, se proporcionará una descripción general del protocolo Fieldbus, de los dispositivos de campo configurados de conformidad con este protocolo, y de la manera en la cual ocurre la comunicación en una red de control de proceso que usa el protocolo Fieldbus. Sin embargo, se deberá entender que, aunque el protocolo Fieldbus es un protocolo de comunicación todo digital relativamente nuevo que se desarrolló para usarse en las redes de control de proceso, este protocolo es conocido en la técnica y se describe en detalle en numerosos artículos, folletos y especificaciones que se publican, se distribuyen, y están disponibles con, entre otros, la Fieldbus Foundation, una organización no lucrativa con oficinas generales en Austin, Texas. En particular, se describe en detalle el protocolo Fieldbus, y la manera de comunicarse con, y de almacenar datos en los dispositivos que usan el protocolo Fieldbus, en los manuales que se titulan Communications Technical Specification y User Layer Technical Specification de la Fieldbus Foundation, los cuales se incorporan expresamente en la presente como referencia en su totalidad. El protocolo Fieldbus es un protocolo de comunicación todo digital, en serie, de dos sentidos que proporciona una interfase física estandarizada a un ciclo de dos alambres o barra colectora que interconecta el equipo de "campo" tal como detectores, actuadores, controladores, válvulas, etcétera, localizados en un ambiente de control de instrumentación o de proceso de, por ejemplo, una fábrica o una planta. El protocolo Fieldbus proporciona, en efecto, una red de área local para los instrumentos de campo (dispositivos de campo) dentro de una instalación del proceso, lo cual facilita que estos dispositivos de campo realicen las funciones de control en ubicaciones distribuidas a través de todo un proceso y que se comuniquen uno con el otro antes y después de la realización de estas funciones de control, para implementar una estrategia de control total. Debido a que el protocolo Fieldbus permite que se distribuyan las funciones de control a través de todo una red de control de proceso, reduce la complejidad de, o elimina por completo la necesidad del controlador de proceso centralizado asociado típicamente con un sistema de control distribuido. Con referencia a la Figura 1, una red de control de proceso 10 que usa el protocolo Fieldbus puede incluir un huésped 12 conectado a un número de otros dispositivos, tal como un controlador lógico de programa (PLC, por sus siglas en inglés) 13, un número de controladores 14, otro dispositivo huésped 15 y un conjunto de dispositivos de campo 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, y 32 mediante un ciclo o barra 34 colectora Fieldbus de dos alambres. La barra 34 colectora incluye secciones o segmentos diferentes, 34a, 34b, y 34c, las cuales se separan mediante los dispositivos de puente 30 y 32. Cada una de las secciones 34a, 34b, y 34c interconecta un subconjunto de los dispositivos unidos a la barra 34 colectora para facilitar las comunicaciones entre los dispositivos de una manera que se describe en la presente. Desde luego, la red de la Figura 1 es solamente ilustrativa, habiendo muchas otras maneras en las cuales se puede configurar una red de control de proceso usando el protocolo Fieldbus. Típicamente, se localiza un configurador en uno de los dispositivos, tal como el. huésped 12, y es responsable por el establecimiento o la configuración de cada uno de los dispositivos (los cuales son dispositivos "listos" por cuanto cada uno incluye un microprocesador que puede realizar la comunicación y, en algunos casos, las funciones de control) así como el reconocimiento cuando se conectan dispositivos de campo nuevos a la barra 34 colectora, cuando se quitan los dispositivos de campo de la barra 34 colectora, que reciben algunos de los datos que generan los dispositivos de campo 16-32, y que hacen interfase con una o más terminales del usuario, las cuales se pueden localizar en el huésped 12 o en cualquier otro dispositivo que se conecte al huésped 12 de cualquier manera. La barra 34 colectora apoya o permite la comuni ación de dos sentidos, puramente digital y también puede proporcionar una señal de energía a cualesquiera de los dispositivos que se conectan a la misma, tales como los dispositivos de campo 16-32. De manera alternativa, cualesquiera de todos los dispositivos 12-32 pueden tener sus propios suministros de energía o se pueden conectar a los suministros de energía externos mediante cables separados (no se muestran) . Aunque en la Figura 1 se ilustran los dispositivos 12-32 como estando conectados a la barra 34 colectora en una conexión de tipo barra colectora estándar, en la cual se conectan múltiples dispositivos al mismo par de cables que forman los segmentos 34a, 34b y 34c de la barra colectora, el protocolo Fieldbus permite otras topologías de dispositivo/cable que incluyen las conexiones de punto-a-punto, en las cuales cada dispositivo se conecta a un controlador o a un huésped mediante un par de dos alambres separado (similar a los sistemas de control distribuido analógico 4-20 mA típicos) , y conexiones de árbol o de "espuela" en las cuales cada dispositivo se conecta a un punto común en una barra colectora de dos alambres las cuales pueden ser, por ejemplo, una caja de empalmes o un área de terminación en uno de los dispositivos de campo dentro de una red de control de proceso. Se pueden enviar los datos sobre los diferentes segmentos 34a, 34b, y 34c de la barra colectora a las mismas o diferentes velocidades de impulsación por segundo de comunicación, de conformidad con el protocolo Fieldbus. Por ejemplo, el protocolo Fieldbus proporciona una velocidad de comunicación (Hl) de 31.25 Kbit/segundo, que se ilustra como siendo usada por los segmentos 34b y 34c de la barra colectora de la Figura 1, y una velocidad de comunicación de 1.0 Mbit/segundo y/o de 2.5 Mbit/segundo (H2) , la cual se usará típicamente para las aplicaciones de control de proceso avanzado, de entrada/salida remota, y de automatización de fábrica de alta velocidad y se ilustra como siendo usada por el segmento 34a de la barra colectora de la Figura 1. De igual manera, se pueden enviar los datos sobre los segmentos 34a, 34b, y 34c de la barra colectora de conformidad con el protocolo Fieldbus, usando la señalización de modo de voltaje o la señalización de modo de corriente. Por supuesto, no se limita estrictamente la longitud máxima de cada segmento de la barra 34 colectora sino que,' en lugar de esto, se determina mediante la velocidad de la comunicación, el tipo de cable, el tamaño del alambre, la opción de energía de la barra colectora, etcétera, de cada sección. El protocolo Fieldbus clasifica los dispositivos que se pueden conectar a la barra 34 colectora en tres categorías, a saber, dispositivos básicos, dispositivos maestros de enlace, y dispositivos de puente. Los dispositivos básicos (tales como los dispositivos 18, 20, 24, y 28 de la Figura 1) se pueden comunicar, esto es, enviar y recibir las señales de comunicación sobre o desde la barra 34 colectora, pero no pueden controlar ni el orden ni la regulación de la comunicación que ocurre en la barra 34 colectora. Los dispositivos maestros de enlace (tales como os dispositivos 16, 22, y 26, así como el huésped 12 de la Figura 1) son dispositivos que se comunican sobre la barra 34 colectora y que pueden controlar el flujo y la regulación de las señales de comunicación en la barra 34 colectora. Los dispositivos de puente (tales como los dispositivos 30 y 32 de la Figura 1) son dispositivos que se configuran para comunicarse sobre, y para interconectar segmentos individuales o ramificaciones de una barra colectora Fieldbus, para crear redes de control de proceso más grandes. Si se desea, se pueden convertir los dispositivos de puente entre diferentes velocidades de datos y/o diferentes formatos de señalización de datos que se usan en los diferentes segmentos de la barra 34 colectora, pueden amplificar las señales que viajan entre los segmentos de la barra 34 colectora y pasar solamente aquellas señales destinadas a ser recibidas por un dispositivo en uno de los segmentos de la barra colectora al cual se acopla el puente y/o puede tomar otras acciones necesarias para enlazar segmentos diferentes de la barra 34 colectora. Los dispositivos de puente que conectan los segmentos de la barra colectora que opera a diferentes velocidades, deben tener capacidades maestras de enlace en el lado del segmento de velocidad más baja del puente. Los huéspedes 12 y 15, el controlador lógico de programa 13 , y los controladores 14 pueden ser de cualquier tipo de dispositivo Fieldbus pero, típicamente, serán dispositivos maestros de enlace. Cada uno de los dispositivos 12-32 se puede comunicar sobre la barra 34 colectora y, de manera importante, puede realizar de manera independiente uno o más funciones de control de proceso usando los datos que adquirió mediante el dispositivo, desde el proceso, o desde un dispositivo diferente mediante las de comunicación en la barra 34 colectora. Los dispositivos Fieldbus pueden, por lo tanto, implementar porciones de manera directa de una estrategia de control total lo cual, en el pasado, se realizaba mediante un controlador digital centralizado de un sistema de control distribuido. Para realizar las funciones de control, cada dispositivo Fieldbus incluye uno o más "bloques" estandarizados, los cuales se implementan en un microprocesador dentro del dispositivo. En particular, cada dispositivo Fieldbus incluye un bloque de recurso y puede incluir cero o más bloques de función, y cero o más bloques de transductor. Se hace referencia a estos bloques como objetos de bloque. Un bloque de recurso almacena y comunica los datos específicos del dispositivo que corresponde a algunas de las características de u dispositivo Fieldbus incluyendo, por ejemplo, un tipo de dispositivo, una indicación de revisión de dispositivo, e indicaciones de dónde se puede obtener otra información específica de dispositivo dentro de una memoria del dispositivo. Aunque diferentes fabricantes de dispositivos pueden almacenar tipos diferentes de datos en el bloque de un dispositivo de campo, cada dispositivo.de campo que se conforme al protocolo Fieldbus, incluye un bloque de recurso que almacena algunos datos . Un bloque de función define e implementa una función de entrada, una función de salida, o una función de control asociada con el dispositivo de campo y, de esta manera, se hace referencia a los bloques de función como entrada, salida, y bloques de función de control. Sin embargo, pueden existir o se pueden desarrollar en el futuro otras categorías de bloques de función, tales como bloques de función híbridos. Cada bloque de función de entrada o de salida produce cuando menos una entrada de control de proceso (tal como un proceso variable a partir de un dispositivo de medición de proceso) o salida de control de proceso (tal como una posición de válvula que se envía a un dispositivo de accionamiento) , mientras que cada bloque de función de control usa un algoritmo (el cual puede ser patentado en naturaleza) para producir una o más salidas de proceso desde una o más entradas de proceso y entradas de control. Los ejemplos de los bloques de función estándares incluyen bloques de función de entrada analógica (AI) , de salida analógica (AO) , de voltaje (B) , de selector de control (CS) , de entrada discreta (DI) ; de salida discreta (DO) , de cargador manual . (ML) , proporcional/derivativo (PD) , proporcional/integral/derivativo (PID) , de radio (RA) , y de selector de señal (SS) . Sin embargo, existen otros tipos de bloques de función y se pueden definir o crear tipos nuevos de bloques de función para operar en el ambiente Fieldbus. Un bloque transductor acopla las entradas y las salidas de un bloque de función a dispositivos de hardware locales, tales como detectores y actuadores de dispositivos, para facilitar que los' bloques de función lean las salidas de los detectores locales y para ordenar a los dispositivos locales que realicen una o más funciones tal como mover un. miembro de válvula. El bloque transductor típicamente contienen información que es necesaria para interpretar las señales que envía un dispositivo local y para controlar de manera apropiada los dispositivos de hardware locales incluyendo, por ejemplo, la información que identifica el tipo de un dispositivo local, la información de calibración asociada con un dispositivo local, etcétera. Un solo bloque transductor se asocia típicamente con cada bloque de función de entrada o de salida. La mayoría de los bloques de función pueden generar indicaciones de alarma o de evento basados en criterios determinados previamente y pueden operar de manera diferente en modos diferentes. Hablando en general, los bloques de función pueden operar en un modo automático, en el cual, por ejemplo, el algoritmo de un bloque de función opera de manera automática; un modo de operador en el cual la entrada o la salida, por ejemplo, un bloque de función, se controla de manera manual;' un modo de fuera-de-servicio en el cual el bloque no opera; un modo de cascada en el cual la operación del bloque se afecta desde (se determina por) la salida de un bloque diferente. Sin embargo, existen otros modos de operación en el protocolo Fieldbus . De manera importante, cada bloque puede comunicarse con otros bloques en los mismos o en diferentes dispositivos de campo sobre la barra 34 colectora Fieldbus, usando formatos de mensaje estándares que define el protocolo Fieldbus. Como un resultado, las combinaciones de los bloques de función (en los mismos o diferentes dispositivos) se pueden comunicar entre ellos para producir uno o más ciclos de control descentralizados. De esta manera, por ejemplo, se puede conectar un bloque de función proporcional/integral/derivativo en un dispositivo de campo mediante la barra 34 colectora para recibir una salida de un bloque de función de entrada analógica en un segundo dispositivo de campo, para enviar los datos a un bloque de función de salida analógica en un tercer dispositivo de campo, y para recibir una salida de un bloque de función de salida analógica como retroalimentación para crear un ciclo de control de proceso separado y aparte del sontrolador del sistema de control distribuido. De esta manera, las combinaciones de los bloques de función mueven las funciones de control fuera de un ambiente d'e sistema de control distribuido centralizado, lo cual permite que los controladores de múltiples funciones del sistema de control distribuido realicen funciones de supervisión o de coordinación o que se eliminen por completo. Además, los bloques de función proporcionan una estructura gráfica, orientada por bloque para la configuración sencilla de un proceso, y permite la distribución de las funciones entre los dispositivos de campo a partir de diferentes proveedores debido a que estos bloques usan un protocolo de comunicación consistente. Además de contener e implementar los objetos de bloque, cada dispositivo de campo incluye uno o más objetos que incluyen objetos de enlace, objetos de dirección, objetos de alerta, y objetos de vista. Los objetos e enlace definen los enlaces entre las entradas y las salidas de los bloques (tales como los bloques de función) , tanto al interior del dispositivo de campo, como a través de la barra 34 colectora Fieldbus. Los objetos de dirección permiten la dirección local de los parámetros del bloque de función para el acceso mediante otros dispositivos, tales como el huésped 12 o los controladores 14 de la Figura 1. Los objetos de dirección retienen los datos históricos de corto plazo que corresponden con algún, por ejemplo, parámetro de bloque y reportan estos datos a otros dispositivos o bloques de función mediante la barra 34 colectora de una manera asincrónica. Los objetos de alarma reportan las alarmas y los eventos sobre la barra 34 colectora. Esta alarmas de eventos se pueden relacionar con cualquier evento que ocurra dentro de un dispositivo o uno de los bloques de un dispositivo. Los objetos de vista son agrupamientos definidos previamente de parámetros de bloque que se usan en la interfase estándar de humano/máquina y se pueden enviar a otros dispositivos para verse de vez en cuando. Con referencia a la Figura 2, se ilustra un dispositivo Fieldbus, el cual puede ser, por ejemplo, cualesquiera de los dispositivos de campo 16-28 de la Figura 1, como incluyendo tres bloques de recurso 48, tres bloques de función 50, 51, y 52 y dos bloques transductores 53 y 54. Se acopla uno de los bloques de función 50 (el cual puede ser un bloque de función de entrada) a través del bloque transductor 53 hacia un detector 55, el cual puede ser, por ejemplo, un detector de temperatura, un detector de indicación de punto establecido, etcétera. Se acopla el segundo bloque de función 51 (el cual puede ser un bloque de función de salida) a través del bloque transductor 54 hacia el dispositivo de salida ,tal como una válvula 56. El tercer bloque de función 52 (el cual puede ser una función de bloque de control) tiene un objeto de dirección 57 asociado con el mismo para dirigir el parámetro de entrada del bloque de función 52. Los objetos de enlace 58 definen los parámetros de bloque de cada uno de los bloques asociados y los objetos de alerta 59 proporcionan notificaciones de alarmas o de evento para cada uno de los bloques asociados. Los objetos de vista 60 están asociados con cada uno de los bloques de función 50, 51, y 52 e incluyen o agrupan las listas de datos para los bloques de función con los cuales se asocian. Estas listas contienen la información necesaria para cada conjunto de diferentes vistas definidas. Desde luego, la Figura 2 es meramente ejemplar y se pueden proporcionar otros números de, y tipos de objetos de bloque, objetos de enlace, objetos de alerta, objetos de dirección, y objetos de vista, en cualquier dispositivo de campo . Refiriéndonos ahora a la Figura 3, un diagrama de bloque de la red de control de proceso 10 que describe los dispositivos 16, 18, y 24 como dispositivos de posicionador/válvula y los dispositivos 20, 22, 26, y 28 como transmisores, también ilustra los bloques de función asociados con el posicionador/válvula 16, el transmisor 20, y el puente 30. Como se ilustra en la Figura 3, el posicionador/válvula 16 incluye un bloque de recurso (RSC) 61, un bloque transductor (XDR) 62, y un número de bloques de función que incluyen un bloque de función 63 de salida analógica (AO) , dos bloques de función proporcional/integral/derivativo 64 y 65, y un bloque de función 69 de selector de señal (SS) . El transmisor 20 incluye un bloque de recurso 61, dos bloques transductores 62, y dos bloques de función 66 y 67 de entrada analógica (AI) . También, el puente 30 incluye un bloque de recurso 61 y un bloque de función proporcional/integral/derivativo 68. Como se entenderá, los diferentes bloques de función de la Figura 3 pueden operar juntos (por medio de .comunicarse sobre la barra 34 colectora) en un número de ciclos de control y en la Figura 3 se identifican los ciclos de control en los cuales se localizan los bloques de función del posicionador/válvula 16, el transmisor 20 y el puente 30, mediante un bloque de identificación de ciclo que se conecta a cada uno de los bloques de función. De esta manera, como se ilustra en la Figura 3, se conectan el bloque de función de salida analógica 63 y el bloque de función proporcional/ integral/derivativo 64 del posicionador/válvula 16 y el bloque de función de entrada analógica 66 del transmisor 20, dentro de un ciclo de control que se indica como LOOP1, mientras que se conectan el bloque de función de selector de señal 69. del posicionador/válvula 16, el bloque de función de entrada analógica 67 del transmisor 20, y el bloque de función i proporcional/integral/derivativo 68 del puente 30, en un ciclo de control que se indica como L00P2. El otro bloque de función proporcional/integral/derivativo 65 del posicionador/válvula 16 se conecta dentro de un ciclo de control que se indica como L00P3. Se ilustran con más detalle los bloques de función interconectadas que forman el ciclo de control que se indica como LOOP1 en la Figura 3 en el diagrama de este ciclo de control que se describe en la Figura 4. Como se puede ver a partir de la Figura 4, el ciclo de control LOOP1 se forma completamente mediante los enlaces de comunicación entre el bloque de función de salida analógica 63 y el bloque de función proporcional/integral/derivativo 64 del posicionador/válvula 16 y el bloque de función de entrada analógica 66 del transmisor 20 (Figura 3) . El diagrama del ciclo de control de la Figura 4 ilustra las interconexiones de comunicación entre estos bloques de función usando las líneas que unen el proceso y las entradas y las salidas de control de estos bloques de funciones. De esta manera, se acopla de manera comunicativa la salida del bloque de función de entrada analógica 66, el cual puede comprender una medida del proceso o señal de parámetro de proceso, mediante el segmento 34b de la barra colectora a la entrada del bloque de función proporcional/integral/derivativo 64, el cual tiene una salida que comprende una señal de control acoplada d manera comunicativa a una entrada del bloque de función de salida analógica 63. Se conecta una salida del bloque de función de salida analógica 63, el cual comprende una señal de retroalimentación que indica, por ejemplo, la posición de la válvula 16, a una entrada de control del bloque de función proporcional/integral/derivativo 64. El bloque de función proporcional/integral/derivativo 64 usa esta señal de retroalimentación junto con la señal de medición de proceso a partir del bloque de función de entrada analógica 66 para implementar el control apropiado del bloque de función A 63. Desde luego,, se pueden realizar de manera interna las conexiones que se indican mediante las líneas en el diagrama del ciclo de control de la Figura 4, dentro de un dispositivo de campo, como, en el caso de los bloques de función de salida analógica y proporcional/integral/derivativo 63 y 64, los bloques de función están dentro del mismo dispositivo de campo (por ejemplo, el posicionador/válvula 16), o se pueden implementar estas conexiones sobre la barra 34 colectora de comunicación de dos alambres, usando las comunicaciones sincrónicas Fieldbus estándares. Por supuesto, se implementan otros ciclos de control mediante otros bloques de función que se interconectan de manera comunicativa en otras configuraciones . Para implementar y realizar las actividades de comunicación y de control, el protocolo Fieldbus usa tres categorías generales de tecnología que se identifican como una capa física, un "grupo" de comunicación, y una capa del usuario. La capa del usuario incluye las funciones de control y de configuración que se proporcionan en la forma de bloques (tales como los bloques de función) y los objetos dentro de un dispositivo de control de proceso particular del dispositivo de campo. La capa del usuario se designa típicamente de una manera patentada por el fabricante del dispositivo, pero debe poder recibir y enviar mensajes de conformidad con el formaco de mensaje estándar que define el protocolo Fieldbus y poderse configurar por el usuario de maneras estándares. La capa física y el grupo de comunicación son necesarias para efectuar la comunicación entre los diferentes bloques de los diferentes dispositivos de campo de una manera estandarizada, usando la barra.34 colectora de dos alambres y se puede moldear mediante el bien conocido modelo de comunicación en capas Open System Inerconnect (OSI) . La capa física, la cual corresponde a la capa 1 del Open System Inerconnect, está fija en cada dispositivo de campo de la barra 34 colectora y opera para convertir las señales electromagnéticas que recibe el medio de transmisión Fieldbus (la barra 34 colectora de dos alambres) dentro de mensajes que se pueden usar mediante el grupo de comunicación del dispositivo de campo. Se puede pensar en la capa física como la barra 34 colectora y las señales electromagnéticas presentes en la barra 34 colectora en las entradas y las salidas de los dispositivos de campo. El grupo de comunicación, el cual está presente en cada dispositivo Fieldbus, incluye una capa de enlace de datos, el cual corresponde a la capa 2 del Open System Inerconnect, una subcapa de acceso Fieldbus, y una capa de especificación de mensaje Fieldbus, el cual corresponde a la capa 6 del Open System Inerconnect . No existe ninguna estructura correspondiente para las capas 3-5 del Open System Inerconnect en el protocolo Fieldbus. Sin embargo, las aplicaciones de un dispositivo de campo Fieldbus comprende una capa 7, mientras que una capa del usuario es una capa 8, que no se define en el protocolo del Open System Inerconnect . Cada capa en el grupo de comunicación es responsable de codificar o de decodificar una porción del mensaje o la señal que se transmite en la barra 34 colectora Fieldbus. Como un resultado, cada capa del grupo de comunicación agrega o retira ciertas porciones de la señal Fieldbus tales como los preámbulos, los delimitadores de inicio, y los delimitadores de final y, en algunos casos, decodifica las porciones no aisladas de la señal Fieldbus, para identificar a dónde se debe enviar el resto de la señal o del mensaje, o si se debe desechar la señal debido a que, por ejemplo, contiene un mensaje o datos que no están dentro del dispositivo de campo receptor. La capa de enlace dé datos controla la transmisión de mensajes sobre la barra 34 colectora y consigue el acceso hacia la barra 34 colectora de conformidad con un programador de barra colectora centralizada determinista que se llama un programador activo de enlace, que se describirá con más detalle posteriormente . La capa de enlace de datos remueve un preámbulo de las señales en el medio de transmisión y puede usar el preámbulo que se recibió para sincronizar el reloj interno del dispositivo de campo con la señal Fieldbus que está entrando. De manera similar, la capa de enlace de datos convierte los mensajes en el grupo de comunicación en señales Fieldbus físicas y codifica estas señales con la información del reloj para producir una señal de "serie sincrónica" que tiene un preámbulo apropiado para la transmisión de la barra 34 colectora de dos alambres. Durante el proceso de decodificación, la capa de enlace de datos reconoce los códigos especiales dentro del preámbulo, tales como los delimitadores de inicio y los delimitadores de final, para identificar el inicio y el final de un mensaje Fieldbus particular y puede realizar una suma de verificación pare verificar la integridad de la señal o del mensaje que se recibió desde la barra 34 colectora, De manera similar, la capa de enlace de datos transmite las señales Fieldbus en la barra 34 colectora por medio de agregar delimitadores de inicio y de final a los mensajes en el grupo de comunicación y colocando estas señales en el medio de transmisión en él momento apropiado. La capa de especificación del mensaje Fieldbus permite que la capa del usuario (es decir, los bloques de función, los objetos, etcétera, de un dispositivo de campo) se comunique a través de la barra 34 colectora usando un conjunto estándar de formatos de mensajes y describe los servicios de la comunicación, los formatos del mensaje, y los comportamientos del protocolo que se requieren para construir mensajes que se colocarán sobre el grupo de comunicación y que se proporcionarán a la capa del usuario. Debido a que la capa de especificación del mensaje Fieldbus suministra las comunicaciones estandarizadas para la capa del usuario, se definen los servicios de comunicación de especificación de mensaje Fieldbus para cada tipo de objeto que se describió anteriormente. Por ejemplo, la capa de especificación de mensaje Fieldbus incluye servicios de diccionario de objeto, el cual permite que el usuario lea un diccionario de objeto de un dispositivo. El diccionario de objeto almacena las descripciones del objeto que describen o identifican cada uno de los objetos (tales como los objetos de bloque) de un dispositivo. La capa de especificación de mensaje Fieldbus también proporciona los servicios de manejo de contexto, los cuales le permiten al usuario leer y cambiar las relaciones de comunicación, que se conocen como relaciones de comunicación virtual (VCRs, por sus siglas en inglés) que se describen más adelante en la presente, asociadas con uno o más objetos del dispositivo. Todavía de manera adicional, la capa de especificación de mensaje Fieldbus proporciona los servicios de acceso variable, los servicios de evento, los servicios de carga y de descarga, y los servicios de invocación de programa, todos los cuales se conocen en el protocolo Fieldbus y, por lo tanto, no se describirán con más detalle en la presente. La subcapa de acceso del Fieldbus mapea la capa de especificación de mensaje del Fieldbus dentro de la capa de enlace de datos. Para permitir o facilitar la operación de estas capas, cada dispositivo del Fieldbus incluye una base de información de manejo (MIB, por sus siglas en inglés) , la cual es una base de datos que almacena relaciones de comunicación virtuales, variables dinámicas, estadísticas, horarios de cronometraje del programador activo de enlace, horarios de cronometraje de ejecución del bloque de función y etiquetas de dispositivo e información de dirección. Desde luego, se puede accesar o cambiar la información dentro de la base de información de manejo en cualquier momento, usando los mensajes o comandos del Fieldbus estándar. Además, usualmente se proporciona una descripción del dispositivo con cada dispositivo para dar al usuario o al huésped una vista extendida de la información en el VFD. Una descripción del dispositivo, la cual se debe indicar típicamente paia usarse como un huésped, almacena la información necesaria para que el huésped entienda el significado de los datos en los VFDs de un dispositivo. Como se entenderá, para implementar cualquier estrategia de control usando los bloques defunción distribuidos a través de toda una red de control de proceso, se debe programar de manera precisa la ejecución de los bloques de función, con respecto a la ejecución de otros bloques de función en un ciclo de control particular. De igual manera, se debe programar de manera precisa la comunicación entre los diferentes bloques de función en la barra 34 colectora, de manera que se proporcionen los datos apropiados a cada bloque de función antes de que se ejecute el bloque. Ahora se describirá la manera en la cual se comunican los diferentes dispositivos de campo (y los diferentes 'bloques dentro de los dispositivos de campo) sobre el medio de transmisión del Fieldbus, con respecto a la Figura 1. Para que ocurra la comunicación, uno de- los dispositivos maestros de enlace en cada segmento de la barra 34 colectora (por ejemplo, los dispositivos 12, 16, y 26) opera como un programador activo de enlace (LAS, por sus siglas en inglés) , el cual programa y controla de manera activa la comunicación en el segmento asociado de la barra 34 colectora. El programador activo de enlace para, cada segmento de la barra 34 colectora, almacena y actualiza un horario de comunicación (un horario activo de enlace) que contiene los períodos en los se programa a cada bloque de función de cada dispositivo para iniciar la actividad de comunicación periódica en la barra 34 colectora y la duración de tiempo durante la cual deberá ocurrir esta actividad de comunicación. Aunque puede haber uno y solamente un dispositivo programador activo de enlace activo en cada segmento de la barra 34 colectora, otros dispositivos maestros de enlace (tal como el dispositivo 22 en el segmento 34b) , pueden servir como programadores activos de enlace de respaldo y llegar a ser activos cuando, por ejemplo, el programador activo de enlace actual falla. Los dispositivos básicos no tienen la capacidad de llegar a ser un programador activo de enlace en ningún momento. Hablando en general, se dividen las actividades de comunicación sobre la barra 34 colectora en macrociclos de repetición, cada uno de os cuales incluye una comunicación sincrónica para cada bloque de función activo en cualquier segmento particular de la barra 34 colectora y uno o más comunicaciones asincrónicas para uno o más e los bloques de funciones o dispositivos activos en un segmento de la barra 34 colectora. Un dispositivo puede ser activo, es decir, enviar datos hacia, y recibir datos desde cualquier segmento de la barra 34 colectora, aún si e conecta de manera física a un segmento diferente de la barra 34 colectora, a través de la operación coordinada de los puentes y los programadores activos de enlace en la barra 34 colectora. Durante cada macrociclb, cada uno de los bloques de función activos en un segmento particular de la barra 34 colectora ejecuta, usualmente en un momento diferente, pero programado de manera precisa (sincrónico) y, en otro momento programado de manera precisa, ubica sus datos de salida en ese segmento de la barra 34 colectora en respuesta a un comando de datos de exigencia que generó el programador activo de enlace apropiado. De preferencia, se programa cada bloque de función para publicar sus datos de salida poco después del final del período de ejecución del bloque de función. Además, se programan en serie los períodos de publicación de los datos de los diferentes bloques de función, de manera que no haya dos bloques de función publicando datos en un segmento particular de la barra 34 colectora al mismo tiempo. Durante el tiempo en el que no está ocurriendo la comunicación sincrónica, se permite que cada dispositivo de campo, por turno, transmita datos dé alarma, datos de vista, etcétera, de una manera sincrónica usando las comunicaciones impulsadas simbólicas..Se almacenan los períodos de ejecución y la cantidad de tiempo necesaria para completar la ejecución de cada bloque de función, en la base de información de manejo (MIB) del dispositivo en el cual reside el bloque de función mientras que, como se notó anteriormente, los períodos para enviar los comandos de datos de exigencia a cada uno de los dispositivos en un segmento de la barra 34 colectora se almacenan en la base de información de manejo del dispositivo del programador activo de enlace para ese segmento. Estos períodos se almacenan típicamente como períodos de compensación porgue identifica los períodos en los cuales un bloque de función debe ejecutar o enviar los datos como una compensación desde el inicio de un "período de inicio de horario de enlace absoluto", el cual conocen todos los dispositivos conectados a la barra 34 colectora . Para efectuar las comunicaciones durante cada macrociclo, el programador activo de enlace, por ejemplo, el programador activo de enlace 16 del segmento 34b de la barra colectora, envía un comando de datos de exigencia a cada uno de os dispositivos en el segmento 34b de la barra colectora, de conformidad con la lista de los períodos de transmisión que se almacenan en el horario activo de enlace. Después de rec. 'ir un comando de datos de exigencia, un bloque de función de un dispositivo publica sus datos de salida en la barra 34 colectora durante una cantidad específica de tiempo. Debido a cada uno de los bloques de funciones se programa típicamente para ejecutar, de manera que se completa la ejecución de ese bloque poco antes de lo que el bloque está programado para recibir un comando de datos de exigencia, los datos que se publican en respuesta a un comando de datos de exigencia deberán ser los datos de salida más recientes del bloque de función. Sin embargo, si un bloque de función está ejecutando lentamente y no ha cerrado salidas nuevas cuando- recibe el comando de datos de exigencia, el bloque de función publica los datos de salida que se generaron durante la última corrida del bloque de función e indica que los datos que se publicaron son datos antiguos que usan una marca de tiempo. Después de que el programador activo de enlace ha enviado un comando de datos de exigencia a cada uno de los bloques de función en el segmento particular de la barra 34 colectora y durante los períodos en que los bloques de función están ejecutando, el programador activo de enlace puede provocar que ocurran actividades de comunicación asincrónicas. Para efectuar la comunicación asincrónica, el programador activo de enlace envía un mensaje simbólico de paso a un dispositivo de campo particular. Cuando un dispositivo de campo recibe un mensaje simbólico de paso, ese dispositivo de campo tiene acceso completo a la barra 34 colectora (o a un segundo segmento de la misma) y puede enviar mensajes asincrónicos, tales como mensajes de alarma, datos de dirección, cambios de puntos establecidos del operador, etcétera, hasta que los mensajes estén completos o hasta que haya expirado un "período de soporte simbólico". Después de esto, el dispositivo de campo libera la barra 34 colectora (o cualquier segmento particular de la misma) y el programador activo de enlace envía un mensaje simbólico de paso a otro dispositivo. Este proceso se repite hasta el final del macróciclo o hasta que se haya programado el programador activo de enlace para enviar un comando de datos de exigencia para efectuar la comunicación sincrónica. Por supuesto, dependiendo de la cantidad del tráfico de mensajes y el número de dispositivos y bloques acoplados a cualquier segmento particular de la barra 34 colectora, no todos los dispositivos podrán ' recibir un mensaje simbólico de paso durante cada macróciclo. La Figura 5 ilustra un diagrama de cronometraje que describe los períodos en los cuales los bloques de función en el segmento 34b de la barra colectora de la Figura 1 ejecutan durante cada macróciclo del segmento 34 de la barra colecto y los períodos en los cuales ocurren las comunicaciones sincrónicas durante cada macróciclo asociado con el segmento 34b de la barra colectora. En el horario de cronometraje de la Figura 5, se indica el tiempo en el eje horizontal y las actividades asociadas con los diferentes bloques de función del posicionador/válvula 16 y el transmisor 20 (de la Figura 3) se ilustran en el eje vertical. El ciclo de control en el cual opera cada uno de los bloques de función, se identifica en la Figura 5 como una designación de .subíndice. De esta manera, AIL00P1 se refiere al bloque de función de entrada analógica 66 del transmisor 20, PIDL00p2 se refiere al bloque de función proporcional/integral/derivativo 64 del posicionador/válvula 16, etcétera. El período de ejecución del bloque de cada uno de los bloques de función que se ilustran, se describe mediante un cuadro de sombreado cruzado, mientras que cada comunicación sincrónica programada se identifica mediante una barra vertical en la Figura 5. De esta manera, de conformidad con el horario de cronometraje de la Figura 5, durante cualquier macrociclo particular del segmento 34b (Figura 1) , el bloque de función aiLOOPI ejecuta primero para el período de tiempo que especifica el cuadro 70. Después, durante el período de tiempo que se indica mediante la barra vertical 72, se publica la salida del bloque de función AIL00P1 en el segmento 34b de la barra colectora, en respuesta a un comando de datos de exigencia desde el programador activo de enlace para el segmento 34b de la barra colectora. De igual manera, los cuadros 74, 76, 78, 80, y 81 indican los períodos de ejecución de los bloques de función PIDL00P1, ¦ AIL00P2, A0LOOP1, SSL00P2, y pI°LOOP3' respectivamente (los cuales son diferentes para cada uno de los diferentes bloques) , mientras que las barras verticales 82, 84, 86, 88, y 89 indican los períodos en los que los bloques de función PIDL00P1' AIL00P2' AOLOOPl' SSLOOP2' V PIDLOOP3' respectivamente, publican los datos en el segmento 34b de la barra colectora. Como será aparente, la gráfica de cronometraje de la Figura 5 también ilustra los períodos disponibles para las actividades de comunicación asincrónica, las cuales pueden ocurrir durante los períodos de ejecución de cualesquiera de los bloques de función y durante el tiempo al final del macrociclo, durante el cual ningún bloque de función está ejecutando y cuando no está teniendo lugar ninguna comunicación sincrónica en el segmento 34b de la barra colectora. Desde luego, si se desea, se pueden programar de manera intencional diferentes bloques de función para ejecutar al mismo tiempo y no todos los bloques de función deberán publicar los datos en la barra colectora si, por ejémplo, ningún otro dispositivo se suscribe a los datos que se produjeron mediante un bloque de función. Los dispositivos de campo pueden publicar o transmitir los datos y los mensajes sobre la barra 34 colectora, usando una de las tres relaciones de comunicación virtual (VCRs) que se definen en la subcapa de acceso del Fieldbus del grupo de cada dispositivo de campo. Se usa una relación de comunicación virtual de cliente/servidor para las comunicaciones trenzadas, sin programar, iniciadas por el usuario, una a una, entre los dispositivos en la barra 34 colectora. Estos mensajes trenzados se envían y se reciben en el orden que se presentó para la transmisión, de acuerdo a su prioridad, sin sobreescribir mensajes previos. De esta manera, un dispositivo de campo puede usar una relación de comunicación virtual de cliente/servidor cuando recibe un mensaje simbólico de paso desde un programador activo de enlace, para enviar un mensaje de petición a otro dispositivo en la barra. 34 colectora. El solicitante se llama el "cliente" y el dispositivo que recibe la petición se llama el "servidor". El servidor envía una respuesta cuando recibe un mensaje simbólico de paso desde el programador activo de enlace. Se usa la relación de comunicación virtual de cliente/servidor, por ejemplo, para efectuar las peticiones iniciadas por el operador tales como cambios del punto establecido, el acceso y los cambios del parámetro de sintonía, los reconocimientos de alarma, y las cargas y descargas del dispositivo. Se usa la relación de comunicación virtual de distribución de reporte para las comunicaciones trenzadas, sin programar, iniciadas por el usuario, de una a muchas. Por ejemplo, cuando un dispositivo de campo con un reporte de evento o de dirección recibe un simbólico de paso desde un programador activo de enlace, ese dispositivo de campo envía su mensaje a una "dirección de grupo" que se define en la subcapa de acceso del Fieldbus del grupo de comunicación de ese dispositivo. Los dispositivos que se configuran para escuchar en esa relación de comunicación virtual, recibirán el reporte. Los dispositivos del Fieldbus usan típicamente el tipo de relación de comunicación virtual de distribución de reporte para enviar las notificaciones de alarma a las consolas del operador. Se usa un tipo de relación de comunicación virtual de publicador/suscritor para las comunicaciones amortiguadas, de una a muchas. Las comunicaciones amortiguadas son unaa que almacenan y envían solamente la versión más actual de los datos y, por lo tanto, los datos nuevos escriben completamente sobre los datos previos. Las salidas del bloque de función, por ejemplo, comprenden datos amortiguados. Un dispositivo de campo del "publicador" publica o transmite un mensaje, usando el tipo de relación de comunicación virtual del publicador/suscriptor a todos los dispositivos de campo del "suscritor" en la barra 34 colectora cuando el dispositivo del publicador recibe un mensaje de datos de exigencia desde el programador activo de enlace o desde un dispositivo de suscriptor. Se determinan previamente las relaciones del publicador/suscriptor y se definen y se almacenan dentro de la subcapa de acceso del Fieldbus del grupo de comunicación de cada dispositivo de campo . Para asegurar las actividades de comunicación apropiadas sobre la barra 34 colectora, cada programador activo de enlace envía de manera periódica un mensaje de distribución de tiempo a todos los dispositivos de campo que se conectan a un segmento de la barra 34 colectora, lo cual facilita que los dispositivos receptores ajusten su tiempo de aplicación local para que estén en sincronización uno con el otro. Entre estos mensajes de sincronización, el tiempo del reloj se mantiene de manera independiente en cada dispositivo, basado en su propio reloj interno. La sincronización del reloj permite que los dispositivos de campo marquen por tiempo los datos a través de toda la red del Fieldbus para indicar, por ejemplo, cuándo se generaron los datos . Adicionalmente, cada programador activo de enlace (y otro dispositivo maestro de enlace) en cada segmento de la barra colectora, almacena una "lista viva", la cual es una lista de todos los dispositivos que se conectan a ese segmento de la barra 34 colectora, es decir, todos los dispositivos que responden apropiadamente a un mensaje simbólico de paso. El programador activo de enlace reconoce de manera continua los dispositivos nuevos que se agregan a un segmento de barra colectora, por medio de enviar de manera periódica mensajes de nodulo de sonda a direcciones que no estén en la lista viva. De hecho, se requiere que cada programador activo de enlace escudriñe cuando menos una dirección después que ha completado un ciclo de envío de mensajes simbólicos de paso a todos los dispositivos de campo en la lista viva. Si hay un dispositivo de campo presente en la dirección que se escudriñó y recibe el mensaje de nodulo de sonda, el dispositivo regresa de inmediato un mensaje de respuesta de sonda. Después de recibir un mensaje de respuesta de sonda, el programador activo de enlace agrega el dispositivo a la lista viva y lo confirma por medio de enviar un mensaje de activación de nodulo al dispositivo de campo que se escudriñó. Un dispositivo de campo permanece en la lista viva en tanto ese dispositivo de campo responda de manera apropiada a los mensajes simbólicos de paso. Sin embargo, un programador activo de enlace remueve un dispositivo de campo desde la lista viva si el dispositivo de campo no usa ya sea el simbólico o regresa de manera inmediata el simbólico al programador activo de enlace, después de tres intentos sucesivos. Cuando se agrega un dispositivo de campo a, o se remueve de la lista viva, el programador activo de enlace transmite los cambios en la lista viva a todos los otros dispositivos maestros de enlace en el segmento apropiado de la barra 34 colectora, para permitir que cada dispositivo maestro de enlace mantenga una copia actual de la lista viva. Como se notó anteriormente, se determinan las interconexiones de comunicación entre los dispositivos de campo y los bloques de función de los mismos mediante un usuario y se implementan dentro de la red de control de proceso 10, usando una aplicación de configuración que se localiza en, por ejemplo, el huésped 12. Sin embargo, después de haber sido configurado, la red de control de proceso 10 opera sin ninguna consideración para los diagnósticos de dispositivo o de proceso y, por lo tanto, entra en interfase con el huésped 12 para realizar funciones I/O estándares, pero no funciones de diagnóstico.

Cuando un usuario desea realizar diagnósticos, el usuario puede hacer que el huésped 12 envíe cambios del punto establecido hacia, por ejemplo, el bloque de función de salida analógica 63 del L00P1 de control y registra la retroalimentación en el bloque de función de salida analógica 63, usando un objeto de dirección asociado con el bloque de función de salida analógica 63. Sin embargo, para realizar este tipo de comunicación, el huésped 12 debe usar comunicaciones asincrónicas (no se publican) , las cuales permiten que el huésped 12 tenga acceso a la barra 34 colectora solamente cuando el huésped 12 recibe un mensaje simbólico de paso desde un programador activo de enlace. Como un resultado, las diferentes partes de la señal de diagnóstico que generó el huésped 12 pudieran no alcanzar el bloque de función de salida analógica 63 en los períodos determinados de manera precisa (o los períodos programados de manera precisa) , lo cual significa que la señal de diagnóstico que se reciben en el bloque de función de salida analógica 63, tendrá una forma que se determina, cuando menos en parte, mediante el registro de respaldo de comunicaciones en la barra 34 colectora en cualquier momento particular. Por esta razón, cualquier señal de diagnóstico que se envíe usando las comunicaciones asincrónicas no serán estrictamente deterministas y, por lo tanto, podrían no ser muy efectivas en la realización de diagnósticos en un dispositivo o un proceso. Además, el huésped 12 no tiene manera de garantizar que no se perderán los datos de retroalimentación recolectados por los objetos de dirección, debido a sobrescritos, etcétera. También, el huésped 12 no tiene manera de controlar el modo de los otros bloques de función en el L00P1, tal como el bloque de función proporcional/integral/derivativo 64, sin cambiar de manera específica el modo de ese bloque. Hasta ahora, para poder asegurar el diagnóstico completo y estrictamente determinista en un proceso, un usuario tenía que sacar de línea la red de control de proceso 10 y volver a configurar las interfases de comunicación en la misma, de manera que el huésped 12 pudiera enviar los cambios del punto establecido a los dispositivos apropiados y recibir los datos que midieron los dispositivos apropiados mediante las comunicaciones sincrónicas. Sin embargo, como se notó anteriormente, este procedimiento apaga el proceso y requiere que un operador vuelva a configurar la red de control de proceso siempre que se vayan a realizar los diagnósticos, todo los cual es indeseable. Además, el control que implemento el huésped 12 durante este procedimiento de diagnóstico es diferente del control que implementaroh los bloques de función enlazados de manera comunicativa durante la operación normal del proceso y, por lo tanto, los datos de proceso que se recolectaron pudieran no indicar la operación del proceso mientras que se está controlando de manera normal el proceso.

Para superar estas desventajas en, por ejemplo, una red de control de proceso Fieldbus, se almacena un procedimiento de diagnóstico de dispositivo o de proceso en, y se implementa desde un dispositivo de campo y se puede usar para realizar los diagnósticos de dispositivo y/o de proceso en ese dispositivo o usando ese dispositivo. El procedimiento de diagnóstico, el cual se puede implementar como un bloque de función, se configura para comunicarse con los bloques de función u otros componentes del dispositivo en el cual se localice y de recibir datos, tal como las -medidas de los parámetros del dispositivo u otros parámetros del proceso, sobre por ejemplo, la barra 34 colectora, usando las comunicaciones periódicas sincrónicas (por ejemplo, la relación de comunicación virtual de publicador/suscriptor del protocolo Fieldbus) . De esta manera, la rutina de diagnóstico puede controlar de manera determinista el dispositivo en el cual se localiza y de recibir y almacenar los datos que corresponden a un parámetro · de dispositivo o de proceso de una manera periódica. Con referencia a la Figura 6, un diagrama de bloques esquemático ilustra el dispositivo de campo 16 digital (de la Figura 3) el cual es una combinación de posicionador/válvula , de dos alambres, de baja energía, de comunicación digital de dos sentidos. El dispositivo de campo 16 digital incluye un controlador 102 de dispositivo de campo, un transductor I/P 104, un relevador neumático 106, un actuador 108, y una válvula 109, los cuales se interconectan mediante diferentes líneas neumáticas y eléctricas. El dispositivo de campo 16 recibe las señales de operación y transmite la información de estado y los datos de forma digital mediante el segmento 34b de la barra colectora de dos alambres, de preferencia de conformidad con el estándar del Fieldbus, y es, por lo tanto, un posicionador de dos alambres. De manera similar, el dispositivo de campo 16 recibe energía, principalmente para impulsar el controlador 102 del dispositivo y el transductor I/P 104, mediante el segmento 34b de la barra colectora del ciclo continuo de dos alambres y es, por lo tanto, un dispositivo energizado por ciclo. Como se ilustra en la Figura 6, se conecta de manera eléctrica el transductor I/P 104 al controlador 102 del dispositivo mediante una línea de control 110 del transductor I/P y, en la modalidad que se ilustra, se comunica con el controlador 102 del dispositivo usando señales de control analógicas. El transductor I/P 104 genera una señal neumática que provoca la activación de la válvula 109 y es muy útil en los dispositivos electromecánicos para convertir las señales eléctricas a presión de aire para un posicionador neumático. El actuador 108 controla la posición de un miembro de válvula 114 (el cual puede ser un vástago de válvula) de la válvula 109, mientras qu,e un detector de posición 116 detecta la posición del miembro de válvula 114 ¦ y genera una señal. de retroalimentación que se comunica al controlador 102 del dispositivo mediante una línea de señal 117. Se puede usar esta señal de posición mediante el controlador 102 del dispositivo para controlar la operación del dispositivo de campo 16, de manera que el transductor I/P 104 impulsa la presión neumática de una manera que provoca que el miembro de válvula 114 esté en una posición deseada. Se puede almacenar la posición y otra información de retroalimentación en una unidad de almacenaje o una memoria del controlador 102 del dispositivo y accesarse de manera externa mediante la barra colectora 34. Como es estándar, el dispositivo de campo 16 recibe un suministro de aire presurizado desde una fuente externa (no se muestra) mediante una línea neumática 118 que se conecta al transductor I/P 104 y al relevador neumático 106. Un detector de entrada 120 colocado típicamente entre la fuente de aire externa y el transductor I/P 104, mide la presión del suministro neumático de entrada en la línea neumática 118 y envía esta medida al controlador 102 del dispositivo. Se conecta el transductor I/P 104 al relevador neumático 106 mediante una línea de control neumática 122 y se coloca un detector I/P 124 entre el transductor I/P 104 y el relevador neumático 106 para medir la presión del suministro neumático en la línea 122. De igual manera, se conecta el relevador neumático 106 al actuador 108 mediante una línea de activación neumática 126 y se coloca un detector de relevador 128 entre el relevador neumático 106 y el actuador 108 para medir la presión del suministro neumático en la línea 126. Las líneas neumáticas 118, 122 y 126 se consideran partes de una sola línea neumática que interconectan el transductor 104 y la válvula 109. Durante la operación, el controlador 102 del dispositivo controla la activación de la válvula 109 por medio de controlar el transductor I/P 104 para ajustar una válvula controlada que opera la presión en la línea de control neumático 126. El controlador 102 del dispositivo envía una señal de control al transductor I/P 104 mediante la línea de control 110 del transductor I/P para controlar una presión de salida de la combinación de transductor I/P y relevador 106 para que sea de entre aproximadamente 3-100 psi (0.21-7.06 kscm) , la cual se aplica a una entrada de control del actuador 108. El actuador 108 genera una presión de salida que se aplica para operar la válvula 109. De esta manera, como se sabe, el transductor I/P 104 convierte las señales eléctricas en una señal de presión de aire neumática. En la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,439,021, titulada "Electro-Pneumatic Converter," expedida a B.J. Burlage y colaboradores, el 8 de agosto de 1995, la cual se incorpora a la presente como referencia en su totalidad, se describe un ejemplo de un transductor I/P 104 adecuado. De igual manera, se controla el relevador neumático 106, el cual sirve como un amplificador neumático, mediante el transductor I/P 104 según lo dirige el controlador 102 del dispositivo, para aumentar la presión' del aire de la línea de señal de activación neumática 126, una cantidad' controlada. De esta manera, hablando en general, el relevador neumático 106 suministra una presión de salida controlada a un dispositivo de carga o de utilización, tal como un actuador o un pistón, en respuesta a una señal de control desde el controlador 102 del dispositivo. En la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 4,974,625, titulada "Four Mode Pneumatic Relay," expedida a S.B. Paullus y colaboradores, el 4 de diciembre de 1990, la cual se incorpora a la presente como referencia en su totalidad, se describe un relevador adecuado. En la modalidad que se ilustra, el relevador 106 es un relevador neumático multifuncional de cuatro modos que se puede configurar para cualquier combinación de operación directa/de resorte, directa/proporcional, inversa/de resorte, o inversa/proporcional. En el modo proporcional, el relevador neumático 106 desarrolla una salida de presión que es proporcional a una entrada de presión o de fuerza. En un modo de encendido/apagado o de resorte, el relevador neumático 106 genera una salida de presión constante, usualmente igual a la presión del suministro aplicado, en respuesta a la aplicación de un rango definido de las entradas de control de fuerza o de presión . En un modo directo de operación, la presión de salida del relevador neumático 106 se incrementa con una señal de entrada aumentante. En un modo inverso de operación, la presión de salida del relevador disminuye con una señal de entrada aumentante , El detector de entrada 120, el detector I/P 124, y el detector 128 del relevador son transductores de presión que contienen un convertidor de señal de presión-a-eléctrica para convertir una señal de presión a una señal eléctrica y suministrar señales de retroalimentación al controlador 102 del dispositivo mediante una línea 130. El detector I/P 124 es útil de manera diagnóstica para detectar fallas ya sea del transductor I/P 104 o del relevador neumático 106, y para determinar, por ejemplo, si la falla es una falla mecánica o una falla eléctrica. El detector I/P 124 también es útil para detectar algunos problemas del sistema, incluyendo una determinación de si la entrada de presión de aire al dispositivo de campo 16 digital es suficiente. Como un resultado, el detector I/P 124 permite el estado del transductor I/P 104 y que se diagnostique rápidamente el relevador neumático 106, de manera que se puedan reemplazar rápidamente estos dispositivos, si es necesario. En una modalidad, una válvula 109 adecuada para usarse en el dispositivo de campo 16 digital es un ensamble de válvula y actuador que usa un actuador de resorte y diafragma en una válvula de vástago deslizable el cual se usa en un dispositivo analógico que se describe en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 4,976,144, titulada "Diagnostic Apparatus > and Method for Fluid Control Valves," expedida a W.V. Fitzgerald, el 11 de diciembre de 1990, la cual se incorpora a la presente como referencia en su totalidad. En esta modalidad ejemplar, se proporciona una señal de presión de aproximadamente 3 psi (0.21 ksc ) al actuador 108, en respuesta a una señal de aproximadamente 4 mA que aplica el controlador 102 del dispositivo al transductor I/P 104, dando como resultado una presión correspondiente en la línea de señal de activación neumática 126 que es insuficiente para mover la válvula 109 desde una posición completamente abierta. Si el controlador 102 del dispositivo de campo cambia la corriente de control que se aplica al transductor I/P 106 a aproximadamente 20 mA, el transductor I/P 104 genera una presión en la línea de activación neumática 126 de aproximadamente 15 psi (1¡.06 kscm) , la cual fuerza la válvula 109 a una posición completamente cerrada. Se obtienen diferentes posiciones de la válvula 109 entre la posición completamente abierta y la posición completamente cerrada, a' través de la operación del controlador 102 del dispositivo que controla la corriente de entrada que se aplica al transductor I/P 104 en el rango de 4 mA a 20 mA. El controlador 102 del dispositivo realiza comunicaciones digitales de relativamente alta velocidad para recibir señales de control y para transmitir información de posición y de presión a un procesador externo o estación de trabajo en la red de control de proceso 10 mediante la barra 34 colectora. El controlador 102 del dispositivo incluye almacenaje o memoria para almacenar los resultados de las múltiples pruebas de diagnóstico, de manera que los datos pertinentes estén disponibles para análisis. Las operaciones de diagnóstico, tales como los diagnósticos del dispositivo, están generalmente en la forma de códigos de programa de software y típicamente se codifican, se almacenan y se ejecutan en el controlador 102 del dispositivo del dispositivo de campo 16, en combinación con los códigos del programa que ejecutan en un dispositivo externo tal como un procesador o la estación de trabajo del huésped 12. Se puede realizar una evaluación de diagnóstico del dispositivo de la válvula 109 a través de la operación del controlador 102 del dispositivo que controla la corriente de entrada que se aplica al transductor I/P 104 en un rango suficiente para probar la válvula 19 entre las posiciones completamente abierta y completamente cerrada. Durante la evaluación de diagnóstico del dispositivo, se verifican las salidas del detector de entrada 120, el detector i/P 124, y el detector del relevador 128 mediante el controlador 102 del dispositivo, para detectar la presión neumática en las líneas neumáticas 118, 122 y 126, respectivamente, las se usan para el análisis. También se verifica la salida del detector de posición 116 para detectar la posición o el movimiento del vástago 14 de la válvula, el cual corresponde a una posición o a un movimiento de un obturador de la válvula (no se muestra) , dentro de la válvula 109. De esta manera, se realiza un ciclo de operación de prueba de la válvula 109 bajo el control del controlador 102 del dispositivo por medio de aplicar una corriente variable controlada al transductor I/P 104, detectando la presión dentro de las líneas neumáticas 118, 122 y 126 y detectando la posición del vástago 114 de la válvula, usando el detector de posición 116. De esta manera, el controlador 102 del dispositivo recibe de manera simultánea las señales eléctricas variables por tiempo que indican las presiones en las ubicaciones ilustrativas y la posición de la válvula 109, y pueden usar estas señales para determinar cualquier número de parámetros de diagnóstico del dispositivo de cualquier manera que se desee o que se conozca. Los dispositivos de campo convencionales típicamente no incluyen un detector de posición, tal como el detector 116, y no usan los resultados del detector de posición para las evaluaciones del diagnóstico. También, los dispositivos de campo convencionales no incluyen detectores tales como el detector de entrada 120, el detector I/P 124, ni el detector de relevador 128 para medir la presión en el control neumático y para convertir la señal de presión a una señal eléctrica para facilitar la evaluación de diagnóstico. Sin embargo, estos detectores y, en particular, el detector I/P 124, mejoran las capacidades de diagnóstico por medio de facilitar la localización de las condiciones de falla, de error o de defecto en el dispositivo de campo 16. En particular, el detector I/P 124 ayuda en la diferenciación entre las fallas de la válvula 109, otras fallas en el dispositivo de campo 16, y las fallas externas al dispositivo de campo 16, incluyendo las fallas de la línea neumática que alimenta al dispositivo de campo 16. El detector I/P 124 también es útil para realizar una prueba de diagnóstico para determinar el estado operacional del transductor I/P 104, el relevador neumático 106, el dispositivo de campo 16 y el sistema de control de proceso 10 en general. En una modalidad, se prueban el transductor I/P 104 y el relevador neumático 106 usando un procedimiento de prueba de diagnóstico que impulsa el transductor I/P 104 para estar completamente abierto para medir la presión de aire completa que se proporciona a la válvula 109. Mientras que se abre el transductor I/P 104, el detector I/P 124 mide de manera constante la presión en la línea de control neumática 122. Si la presión empieza a disminuir, la prueba indica que el suministro de aire pudiera ser insuficiente. Se realiza una prueba de diagnóstico adicional de la suficiencia del suministro de aire, por medio de bombear la válvula 109 mediante la aplicación de una señal oscilatoria al transductor I/P 104 de manera que la válvula 109 empieza una acción de succión con respecto al suministro de aire y después midiendo los valores de flujo máximo y de presión máxima usando el detector I/P 124. Como se ilustra en la Figura 7, el controlador 102 del dispositivo incluye un microprocesador 140, una interfase 142, un ciclo de aislamiento 144 de la barra colectora, una pluralidad de dispositivos de almacenamiento- tales como la memoria de acceso aleatorio (RAM) 146, una memoria de sólo lectura (ROM) 148 y una memoria de acceso aleatorio no volátil (NVRAM) 150, y una pluralidad de dispositivos de procesamiento de señal tales como un convertidor analógico/digital 152, un convertidor digital/analógico 154 y un multiplexcr 15fi . La interfase 142 (la cúal es un conector de barra colectora) es un circuito que realiza la conversión de protocolo de serie a paralelo y la conversión de protocolo de paralelo a serie, y se usa para agregar información de ensamblaje a paquetes de datos de conformidad con cualquier definición de protocolo deseada, tal como el protocolo Fieldbus. El circuito de aislamiento 144 de la barra colectora es un circuito que se usa para convertir una señal de comunicación de medios de dos alambres en la barra 34 colectora a una representación digital de la señal de comunicación y suministra la energía que se recibe desde la barra 34 colectora a otros circuitos en el controlador 102 del dispositivo, así como al transductor I/P 104. El circuito de aislamiento 144 de la barra colectora también puede realizar formación de ondas y señalización en la barra 34 colectora. El convertidor analógico/digital 152 se conecta a los transductores tal como los transductores de posición y de presión del detector de posición 116 y los detectores de presión 120, 124 y 128 de la Figura 6, así como a cualesquier otros dispositivos de entrada analógica deseados . Aunque el convertidor analógico/digital 152 puede tener un número limitado de canales de entrada, se puede usar el multiplexor 156 para permitir que se muestre en múltiples señales. Si se desea, el multiplexor 156 puede incluir un banco de amplificadores que se conectan entre las líneas de señal 117 y 130 (Figura 6) para amplificar la posición, la presión y otras señales de retroalimentación que se envíen al mismo. El convertidor digital/analógico 154 realiza la conversión digital a analógica en las señales que desarrolla el microprocesador 140 para enviarlas a los componentes analógicos, tal como el transductor I/P 104. En una aplicación de prueba de diagnóstico típica, el controlador 102 genera una señal de prueba de salida de 0-30 mA al transductor I/P 104 en, por ejemplo, un avance programado, un cambio de escalón, una forma de encendido/apagado (o de otra manera deseada) , para operar la válvula 109 sobre un rango determinado -previamente de presiones neumáticas, y recibe las. señales de salida de la prueba de diagnóstico que desarrolló el detector de entrada de presión 120, el detector I/P 124, el detector del relevador 128 y el detector de posición 116. Se pueden especificar los procedimientos específicos de la prueba en,' y se inician generalmente de manera externa al dispositivo de campo 16 usando un dispositivo de entrada/salida tal como una estación de trabajo, aunque los procedimientos (y la información necesaria, asociada con la misma) también se pueden introducir directamente al controlador 102 usando un dispositivo de entrada tal como un teclado. Si se desea, sin embargo, se pueden almacenar los procedimientos de prueba en el controlador 102. De manera similar, la' información del resultado de la prueba de diagnóstico que se recolectó o que se produjo en el controlador 102 del dispositivo de campo, se transfiere típicamente a un dispositivo externo de entrada/salida, aunque esta información también se puede desplegar' visualme'nte de manera directa desde el controlador 102 del dispositivo usando, por ejemplo, un despliegue visual CRT o una impresora. El dispositivo de campo 16 realiza las operaciones de prueba de diagnóstico, tal como los diagnósticos de dispositivo o de proceso, usando un intérprete de lenguaje de programa incrustado dentro del controlador 102, que interpreta los comandos tales como aquellos que piden la realización de los pasos del proceso de diagnóstico. El intérprete de lenguaje se ¦ implementa de preferencia en un código de programa almacenado en el PROM 148 y se ejecuta en el microprocesador 14.0. En algunas modalidades, se descarga una definición o procedimiento de prueba (diagnóstico) en o antes del momento en el que se debe correr el procedimiento y se almacena en, por ejemplo, la memoria de acceso aleatorio 146 para la ejecución mediante el microprocesador 140. En una modalidad típica, algunas funciones de diagnóstico están codificadas internamente dentro de la PROM 148 y otras funciones se descargan, permitiendo el diseño y la implementación de pruebas de diagnóstico nuevas, sin modificar el software permanente o codificado internamente en el dispositivo 16. Aunque se describe el intérprete de lenguaje dentro del contexto del desempeño de los diagnósticos de proceso o los diagnósticos de dispositivo en un dispositivo de tipo Fieldbus (tal como una válvula Fieldbus) , se puede implementar el intérprete de lenguaje en cualquier tipo de controlador incrustado, permitiendo mediante lo mismo el uso de las operaciones de prueba de diagnóstico comunes en cualquier otro tipo de controlador incrustado. Durante la operación, el dispositivo de campo 16 recibe instrucciones mediante la barra 34 colectora desde una consola de operador o una estación de trabajo huésped 12 en la red de control de proceso 10. El intérprete de lenguaje que ejecuta en el controlador 102 del dispositivo, interpreta las instrucciones y ejecuta las operaciones que definen las instrucciones. En una modalidad ilustrada, se describe la definición de lenguaje en una Tabla de Comando de Interfase. del Usuario que se muestra en la Tabla 1, como sigue: TABLA 1 En esta especificación de lenguaje de diagnóstico, un usuario puede usar un nombre de comando para especificar el comando para ejecución. Una línea de comentario es cualquier línea que empiece con dos diagonales (//) , de conformidad con la regla estándar C/C++. Una etiqueta es cualquier palabra seguida por dos puntos . Se puede definir un procedimiento de prueba de diagnóstico en una consola del operador, tal como en el anfitrión 12, que genera una secuencia de instrucciones, de conformidad con la definición de lenguaje diseñada para implementar el procedimiento de prueba de diagnóstico. Después la consola del operador transmite la secuencia de instrucciones, codificada en el lenguaje - interpretativo mediante la barra 34 colectora al dispositivo 16 de campo digital usando, por ejemplo, comunicaciones asincrónicas en el protocolo Fieldbus. El intérprete de lenguaje que se ejecuta en el controlador 102 del dispositivo almacena las instrucciones recibidas, e interpreta las instrucciones de manera secuencial, para controlar la válvula 109, según se indique mediante1 las instrucciones para, mediante lo mismo, realizar la prueba de diagnóstico. Los procedimientos de prueba de diagnóstico pueden, por ejemplo, controlar el dispositivo 16 de campo para escalonar repetidamente la válvula 109, mover la válvula 109 arriba o abajo, mover la válvula 109 una cantidad seleccionada en una dirección seleccionada, y así por el estilo. El procedimiento de la prueba de diagnóstico también controla la recopilación de datos desde los detectores en el dispositivo 16 de campo (así como desde otros dispositivos) , y controla la transmisión de datos a la consola de control o estación 12 de trabajo anfitriona, mediante la barra 34 colectora. Por supuesto, si se desea, los procedimientos de la prueba de diagnóstico implementados mediante las instrucciones proporcionadas al controlador 102, también pueden procesar los datos recibidos para determinar los resultados del diagnóstico, y pueden enviar estos resultados al anfitrión 12, o a otro dispositivo de despliegue visual. De esta manera, el intérprete del lenguaje de diagnóstico adentro del controlador 102 del dispositivo controla la operación del dispositivo . 16 de campo, de conformidad con las instrucciones programadas para habilitar procedimientos de prueba de diagnóstico que se definirán externos al dispositivo 16 del campo digital, de tal manera que se pueden definir y modificar las pruebas de diagnóstico libremente, sin la modificación del dispositivo 16 de campo. De la misma manera, se pueden desarrollar procedimientos de control de diagnóstico nuevos y enviarlos al dispositivo 16 de campo, después de que se ha instalado el dispos.itivo 16 de campo en la red 10 de control del proceso. Si se desea, sin embargo, el dispositivo 16 también o alternativamente puede implementar el dispositivo y/o las instrucciones de la prueba de diagnóstico del proceso almacenadas en el dispositivo, en el momento de la fabricación o en algún otro momento. Una consola de control (tal como el anfitrión 12) típicamente .incluye herramientas de desarrollo de diagnóstico, tales como editores y simuladores de lenguaje para desarrollar las rutinas de control en el lenguaje de diagnóstico para ejecución mediante el dispositivo 16 de campo. La consola de control también incluye típicamente herramientas de análisis para' analizar los datos que se reciben desde el dispositivo 16 de campo mediante la barra 34 colectora. Por motivo de integridad, se ilustran los códigos del programa de diagnóstico del ejemplo en un lenguaje interpretativo como sigue, para controlar la válvula 109: Código del Programa (1) Definición de Prueba Estática SAMA //CICLO 0 A 100% 3 VECES Velocidad de Datos 1 CICLO: Ciclo 3 Mover Absoluto 0.0 Pausa 10000 Mover Absoluto 100.0 Pausa 10000 Fin de Ciclo //MOVER A 50% AUMENTAR 4 VECES Mover Absoluto 50.0 Pausa 10000 Establecer Incremento 10.0 ARRIBA: CICLO 4 Incremento Arriba Pausa 10000 Fin de Ciclo //DISMINUIR 8 VECES ABAJO: Ciclo 8 Incremento Abajo Pausa 10000 Fin de Ciclo //AUMENTAR 4 VECES ARRIBA2: Ciclo 4 Incremento Arriba Pausa 10000 Fin de Ciclo Detener (2) Definición de Prueba de Cambio de Escalón Velocidad de Datos 1 Mover Absoluto 50.0 Pausa 10000 Mover Absoluto 60.0 Pausa 10000 Detener (3) Definición de Prueba de Rampa Escalonada Velocidad de Datos 1 Mover Absoluto 50.0 Establecer Incremento 0.5 //INCREMENTAR EN 0.5 POR 10 VECES ARRIBA1: Ciclo 10 Incremento ARRIBA Pausa 10000 Fin de Ciclo //DISMINUIR EN 0.5 POR 10 VECES ABAJOl: Ciclo 10 Incremento Abajo Pausa 10000 Fin de Ciclo Establecer Incremento 1.0 . //INCREMENTAR EN 0.5 POR 10 VECES ARRIBA2 : Ciclo 10 Incremento Arriba Pausa 10000 Fin de Ciclo //DISMINUIR EN 0.5 POR 10 VECES ABAJO2 : Ciclo 10 Incremento Abajo Pausa 10000 Fin de Ciclo Establecer Incremento 2.0 //INCREMENTAR EN 0.5 POR 10 VECES ARRIBA3 : Ciclo 10 Incremento Arriba Pausa 10000 Fin de Ciclo //DISMINUIR EN 0.5 POR 10 VECES ABAJ03 : Ciclo 10 Incremento Abajo Pausa 10000 Fin de Ciclo Detener (4) Definición de Prueba de Estudio de Escalón Velocidad de Datos 1 //INCREMENTAR, DISMINUIR, ABAJO, ARRIBA, DESPUES INCREMENTAR EL TAMAÑO DEL ESCALON Y //REPETIR HASTA QUE SE DETECTEN CAMBIOS. Establecer Incremento 0.5 ' Incremento Arriba Pausa 100 Incremento Abajo Pausa 100 Incremento Abajo Pausa 100 Incremento Arriba Pausa 100 Establecer Incremento 1.0 Incremento Arriba Pausa 100 Incremento Abajo Pausa 100 Incremento Abajo Pausa 100 Incremento Arriba Pausa 100 Establecer Incremento 2.0 Incremento Arriba Pausa 100 Incremento Abajo Pausa 100 Incremento Abajo Pausa 100 Incremento Arriba Pausa 100 Establecer Incremento 5.0 Incremento Arriba Pausa 100 Incremento Abajo Pausa 100 Incremento Abajo Pausa 100 Incremento Arriba Pausa 100 Detener La primera prueba (1) identificada anteriormente realiza ciclos tres veces, realiza cuatro pasos desde la posición abierta media, disminuye ocho veces e incrementa cuatro veces. La segunda prueba (2) realiza un cambio de paso del 50 al 60 por ciento de la posición absoluta de la válvula. La tercera prueba (3) realiza tres ciclos de una forma de onda de rampa escalonada, empezando al 50 por ciento de la posición absoluta de la válvula. La cuarta prueba (4) repite una serie de escalones con magnitudes en incremento, hasta que se detecta un cambio en la válvula. En estas rutinas, el controlador 102 del dispositivo de campo implementa una pausa Condicional para detener la grabación, y establece un bit en una ubicación de almacenamiento para indicar en dónde se detiene una prueba. El controlador 102 del dispositivo de campo también implementa una declaración de Ramificación/IR A, una declaración de Ciclo para siempre, y una detención forzada cuando se establece una bandera de fuera-de-servicio. Las pausas se sincronizan con servo tiempos de ejecución, de tal manera que la prueba no se salgan de sincronización con la válvula.

El código de programa ilustrativo representa solamente algunos ejemplos de los tipos de pruebas de diagnóstico que se pueden ejecutar mediante el dispositivo 16 de campo, habiendo muchas otras pruebas de diagnóstico que se pueden realizar mediante instrucciones de programa proporcionadas al dispositivo 16 de campo incluyendo, por ejemplo, una prueba de ciclo estático en la que se mueve la válvula 109 10 por ciento arriba, 10 por ciento abajo, 10 por ciento arriba, 10 por ciento abajo, y así sucesivamente durante una pluralidad de ciclos. De la misma manera, se pueden hacer cualesquier mediciones de diagnóstico del dispositivo incluyendo, . por ejemplo, mediciones simples del viaje de la válvula, o de las presiones adentro del dispositivo 16, según se revelan mediante los detectores 116, 120, 124 y 128 y/o cualesquier parámetros deseados que se deriven de estas u otras mediciones, incluyendo, por ejemplo, (1) una banda de error dinámica, que es un plano de viaje (por ejemplo, la salida del detector 116 de posición) contra la entrada (por ejemplo, la señal de control enviada al controlador 102) , (2) un plano de la señal de impulso (que es la salida del controlador 102, según se envía al transductor 104 I/P) contra una medición de presión, (3) un plano de la señal de impulso contra la señal de entrada, (4) señal de salida, que es un plano de viaje contra la señal de impulso, (5) señal de identificación de la válvula, que es un plano de la presión contra el viaje, etcétera. Por supuesto, las señales de presión que se especifican en estas pruebas pueden ser cualesquier señales de presión deseadas, tales como aquellas que se miden mediante cualquiera de .los detectores 120, 124 y/o 128. Aunque el lenguaje de diagnóstico y el intérprete del lenguaje de diagnóstico se implementan .convenientemente en una red 10 de control del proceso, usando comunicaciones de Fieldbus para comunicación con un dispositivo 16 de campo digital en la forma de un posicionador de dos alambres, energizado por ciclo, de dos direcciones, digitalmente comunicado, se puede implementar el intérprete de lenguaje en otras modalidades. Por ejemplo, se puede implementar el intérpreté del lenguaje de diagnóstico en cualquier controlador incrustado que se comunique usando cualquier tecnología de comunicación deseada tal como digital, analógica, óptica y similares. Además, aunque el intérprete del lenguaje de diagnóstico " ilustrado se comunica de conformidad con el protocolo estándar Fieldbus, se pueden implementar modalidades alternativas del intérprete del lenguaje de diagnóstico en un controlador incrustado que se comunique usando otros protocolos de comunicación incluyendo, por ejemplo, el protocolo HART, Profibus, etcétera, y en sistemas que usa otras barras colectoras aparte de las de dos alambres, tales como los sistemas que usan barras colectoras de cuatro alambres, de la misma manera, el intérprete del lenguaje de diagnóstico se puede implementar y usar en otros tipos de válvulas incluyendo, por ejemplo, válvulas electrónicas e hidráulicas, así como en otros tipos de dispositivos además de los dispositivos de válvula . Por otra parte, aunque el lenguaje de diagnóstico y el intérprete del lenguaje de diagnóstico se describen como definiendo un conjunto de instrucciones particular, se pueden implementar otros conjuntos de instrucciones, de conformidad con las especificaciones del controlador incrustado, adentro del cuál se definen el lenguaje y el intérprete. Por supuesto, tanto el dispositivo como las pruebas de diagnóstico del proceso se pueden realizar por medio de emitir un comando que requiera uno o más procedimientos de prueba de diagnóstico específicos en una consola del operador, tal como la estación 12 de trabajo anfitriona. En la modalidad ilustrada, los procedimientos de prueba de diagnóstico se implementan en dos códigos de programa de software . Un primer código se ejecuta en un procesador externo al dispositivo 16 de campo, por ejemplo, en la estación 12 de trabajo anfitxiona, para crear o iniciar una prueba de diagnóstico, y para recibir los datos recopilados y realizar análisis sobre los mismos, mientras que un segundo código se ejecuta en el controlador 102 del dispositivo para implementar una prueba de diagnóstico almacenada en el mismo, o proporcionada por el anfitrión 12, en la forma de instrucciones de programa. En contraste, los diagnósticos en una red de sistema de control convencional se realizan únicamente mediante la ejecución del software en un procesador de una consola de control . Se obtienen muchas ventajas mediante la ejecución de pruebas de diagnóstico en el nivel del dispositivo de campo, más bien que en un nivel de consola de control. Por ejemplo, la prueba de diagnóstico se puede realizar en paralelo, y se puede distribuir entre muchos dispositivos de campo, mediante la ejecución de estas pruebas en el nivel del dispositivo, de la misma manera, se puede realizar una prueba más exacta en redes de control de proceso que tengan funciones de control distribuidas, tal como en el protocolo Fieldbus, en donde un anfitrión pudiera no ser capaz de controlar de manera determinista la operación del dispositivo de campo, debido al hecho de que el anfitrión se debe comunicar con el dispositivo de campo de una tranera asincrónica para realizar una prueba de diagnóstico. La implementación de la comunicación digital en dos direcciones, definida por el protocolo Fieldbus, es altamente conveniente para mejorar la velocidad de los diagnósticos, tanto a través de un incremento en el rendimiento de datos, como por medio de facilitar la ejecución paralela de los diagnósticos entre una pluralidad de dispositivos de campo. Usando el protocolo Fieldbus, se transfieren mensajes regularmente programados a tiempos programados previamente, los y mensajes no programados, incluyendo mensajes de diagnóstico y datos, información de calibración y otra información tales como indicaciones de estado, se transfieren cuando ios mensajes o datos están listos, y la barra 34 colectora del dispositivo de campo no está ocupada de otra manera. Los mensajes de petición de diagnóstico se reciben mediante dispositivos de campo objetivo, y los dispositivos de campo realizan las pruebas de diagnóstico de manera asincrónica con respecto a las operaciones de otros dispositivos de campo. Cuando está completa una operación de prueba de diagnóstico, un dispositivo de campo regresa una respuesta, tal como datos de . resultado, cuando está disponible la barra 34 colectora del dispositivo de campo. De conformidad con lo anterior, como se notó anteriormente, una pluralidad de dispositivos de campo puede realizar pruebas de diagnóstico en paralelo. Refiriéndonos ahora a la Figura 8, un diagrama 200 de flujo ilustra una técnica para realizar pruebas de diagnóstico adentro del dispositivo 16 de campo. En un paso 202, el dispositivo 16 de campo recibe una petición para realizar una secuencia de instrucciones que implementan una o más pruebas de diagnóstico. Por supuesto, la estación 12 de trabajo anf:triona puede emitir esas peticiones a cualquiera o a una multiplicidad de dispositivos de campo de manera simultánea, y permite que cada dispositivo de campo recopile datos de diagnóstico en paralelo. Si una multiplicidad de dispositivos de campo están realizando pruebas simultáneamente, la estación 12 de trabajo puede recopilar datos a través de un intervalo de tiempo extendido tan rápidamente como se realicen las pruebas de diagnóstico, y los resultados se hacen disponibles en la barra 34 colectora mediante los dispositivos de campo individuales. Los dispositivos convencionales que usan un conjunto único de alambres para comunicarse con cada dispositivo de campo, solamente tienen acceso a un solo dispositivo de campo a la vez, y solamente realizan una sola prueba para el único dispositivo de campo a la vez. En un paso 204, el dispositivo 16 de campo realiza una serie de instrucciones para implementar la una o más pruebas de diagnóstico según se instruyó mediante la petición. Por supuesto, como se notó anteriormente, se pueden almacenar las instrucciones en la memoria del dispositivo 16 de campo, o se pueden proporcionar al dispositivo de campo mediante el anfitrión 12 mediante, por ejemplo, comunicaciones asincrónicas. Mientras se esté implementando la prueba, se miden en paralelo uno o más parámetros tales como viaje de la válvula, presión, etcétera. De esta manera, mientras que los dispositivos de campo convencionales típicamente reciben un comando para una sola medición de prueba de diagnóstico, realizan la medición de manera serial, y responden a la petición con un solo valor de medición, debido a la amplitud de banda de comunicación limitada, y a la carencia de capacidad de almacenamiento en estos dispositivos de campo, el dispositivo o 16 de campo puede recibir una petición de una pluralidad de pruebas, usando un protocolo de pruebas flexible, puede realizar la pluralidad de pruebas, y después responder con. los resultados recopilados durante las pruebas . En un paso 206, el dispositivo 16 de campo almacena los resultados paramétricos de la pluralidad de pruebas medidas para cada una de las pruebas de diagnóstico en una memoria y, en un paso 208, transmite ios datos al dispositivos de petición externo. La comunicación digital de dos alambres, en dos direcciones, de conformidad con el Fieldbus estándar, mejora sustancialmente el rendimiento del resultado de prueba del dispositivo 16 de campo digital. De hecho, las comunicaciones digitales que usan el protocolo Fieldbus mejoran el tiempo de transmisión en aproximadamente treinta veces sobre los sistemas HART, de tal manera que, cuando se usa el protocolo Fieldbus para realizar las pruebas de diagnóstico en múltiples dispositivos de campo en paralelo, se reduce grandemente la cantidad de tiempo de la prueba de diagnóstico para una red de control de proceso que incluye muchos dispositivos de campo. Mientras que los dispositivos de campo convencionales típicamente tienen un par separado de alambres que conectan cada dispositivo de campo a una red, de tal manera que cada dispositivo de campo tenga acceso exclusivo a los alambres, en la modalidad ilustrada, los resultados de las pruebas de diagnóstico se transmiten a la consola del operador o a la estación 12 de trabajo anfitriona, a través de la barra 34 colectora, usando el protocolo estándar Fieldbus, el cual reduce la cantidad de alambre que se requiere para comunicarse con el anfitrión 12. Como se entenderá, durante un procedimiento de prueba de diagnóstico, el microprocesador 140 controla el convertidor 154 D/A para suministrar una señal de control variable al transductor 104 G/?. Para cada valor de señal de control particular, y tiempo de muestreo, el microprocesador 104 le indica al convertidor 152 A/D que mida las señales eléctricas relacionadas de presión y/o posición, reveladas por los detectores 116, 120, 124 y 128 (así como cualesquier otras señales desde otros detectores) . A medida que el microprocesador 104 dirige el controlador 102 del dispositivo de campo a través de un ciclo de medición de operación, se tiene acceso a la información de presión y viaje de la válvula mediante el controlador 102 del dispositivo, y se. procesa o almacena. Los datos recopilados frecuentemente se almacenan en la RAM 146, y se comunican a un dispositivo externo, tal como una estación 12 de trabajo anfitriona, frecuentemente para procesamiento, análisis y despliegue visual subsecuentes. Por supuesto, si se desea, el microprocesador 140 también puede realiza análisis. Por ejemplo, se pueden analizar en combinación la información de presión medida mediante el detector 128 del relevador, y la información de posición medida mediante el detector 116 de posición, para determinar el cambio en la presión del diafragma de la válvula como una función de la posición de la válvula. De manera similar, se pueden analizar cada una de las„presiones medidas mediante el detector 120 de entrada, el detector 124 I/P y el detector 128 del relevador, en combinación con la posición medida mediante el detector 116 de posición, para generar un ciclo de desviación que muestre un análisis completo de la operación de la válvula 109, incluyendo las características de linearidad, histéresis y rango. Refiriéndonos a la Figura 9, un diagrama 300 de flujo ilustra un protocolo de prueba de diagnóstico implementado en el dispositivo 16 de campo para realizar una prueba de diagnóstico. Un operador genera una secuencia de instrucciones de diagnóstico en una consola de operador, tal como la estación 12 de trabajo, y transmite las instrucciones de diagnóstico al dispositivo 16 de campo que almacena estas instrucciones en la memoria. De manera alternativa, o en adición, se pueden almacenar las instrucciones de diagnóstico en la memoria del dispositivo 16 de campo durante la fabricación del dispositivo. En un paso 302, el dispositivo 16 de campo recibe un comando de diagnóstico mediante la barra 34 colectora del dispositivo de campo. Si se desea, el comando de diagnóstico puede ser en la forma de instrucciones en un lenguaje de diagnóstico interpretativo, codificado para ejecución en el controlador .102 del dispositivo de campo, o puede ser una instrucción para iniciar las instrucciones ya almacenadas adentro del dispositivo 16. El controlador 102 del dispositivo ejecuta las diferentes instrucciones para provocar que los elementos de control en el dispositivo 16 de campo digital tal como el transductor 104 I/P, y el activador 108, manipulen la válvula 109, y para provocar que los detectores tales como el detector 120 de entrada, el detector 124 I/P, el detector 128 del relevador y el detector 116 de posición, realicen las mediciones. Las instrucciones de control también pueden incluir instrucciones para procesar las mediciones y formatear los datos para presentación a un usuario. Las instrucciones adicionales pueden provocar que el controlador 102 del dispositivo de campo mande datos procesados o formateados al requeridor, mediante la barra 34 colectora del dispositivo de campo . En un paso 304, el dispositivo 16 de campo digital, después de la petición, realiza un procedimiento de prueba en el que, por ejemplo, se ejercita la válvula de un estado completamente cerrado a completamente abierto, y después de vuelta a un estado completamente cerrado. De la misma manera, el dispositivo 16 de campo digital puede, después de la petición, realizar una pluralidad de pruebas de paso incluyendo, por ejemplo, un movimiento de un solo paso y análisis, y un movimiento de diez pasos y medición de respuesta . . ambién se puede usar una prueba de rampa escalonada, y envuelve una serie de pasos desde una abertura ligera hasta una abertura grande de la válvula, tal como una rampa que varíe desde el 10 por ciento hasta el 90 por ciento en pasos de, por ejemplo, incrementos del 10 por ciento. Un estudio escalonado envuelve abrir la válvula en pasos definidos previamente, tales como 1 por ciento, 2 por ciento, 5 por ciento y 10 por ciento, moviendo la válvula en una primera dirección, un tamaño de paso especificado, estabilizando, y después moviendo la válvula en una segunda dirección al tamaño de paso especificado. En un paso 306, se establece la configuración física de una prueba de diagnóstico, mediante comandos que se comunican al dispositivo 16 de campo digital. Las variables de la configuración física incluyen una señal de impulso aplicada al activador 108, una colocación de presión aplicada al transductor 104 I/P, así como presión del activador y una lectura del viaje de la válvula. Las variables de la configuración física se pueden establecer como variables de prueba independientes en algunas pruebas de diagnóstico, e inspeccionarse como parámetros dependientes en otras pruebas . En un paso 308, el dispositivo 16 de campo mide parámetros determinados previamente para una configuración de prueba física particular. Para muchas pruebas de diagnóstico, se miden muchos parámetros para una sola configuración de prueba. Los parámetros típicos que se miden usando una sola configuración de prueba incluyen la posición de la válvula, la variable de proceso, la presión de aire del activador, la presión de suministro, la señal de impulso, el punto de ajuste del transductor, y la presión de aire I/P, para permitir la determinación de, por ejemplo, la señal de identificación de la válvula, la señal de salida, la banda de error dinámica, el impulso contra la presión, y el viaje contra la amplitud de la señal de entrada. En un paso 310, el dispositivo 16 de campo, a través de la operación del contr'olador 102 del dispositivo, almacena los múltiples parámetros para una sola configuración de prueba en, por ejemplo, la RAM 146. En un paso 312, se comunican los datos al anfitrión 12 o a otro dispositivo. Si se va a realizar la prueba usando una configuración de prueba de diagnóstico diferente, el dispositivo 16 de campo, a través de la operación del controlador 102 del dispositivo en un paso 314 condicional, da vuelta de regreso al paso 306 para modificar la configuración de la prueba. Las pruebas de diagnóstico en el dispositivo 16 de campo ilustrado se mejoran sustancialmente en comparación con los dispositivos de campo convencionales, en parte a través de mejoras en la estructura del protocolo de diagnóstico, en parte a través de mejoras en la comunicación, y en parte a través de la implementación de detectores adicionales en el dispositivo 16 de campo. Las mejoras en la estructura del protocolo de diagnóstico habilitan al dispositivo 16 de campo para medir múltiples parámetros para una sola configuración de prueba. La distribución de las operaciones de control de diagnóstico a los dispositivos de campo permite que se controlen completamente las pruebas de diagnóstico, después de la petición, adentro de un dispositivo de . campo, de tal manera que se pueden hacer múltiples peticiones a múltiples dispositivos de campo, con los dispositivos de campo individuales controlando las pruebas de diagnóstico independientemente y en paralelo unas con las otras. Las mejoras en la estructura del protocolo de diagnóstico también permiten convenientemente que los procedimientos de prueba se modifiquen externamente al dispositivo de campo por medio de cambios de programación. De conformidad con lo anterior, se pueden añadir capacidades de diagnóstico nuevas, y se pueden hacer cambios en masa en las operaciones de diagnóstico, sin modificar el dispositivo de campo. La modificación de un dispositivo de campo es altamente conveniente debido al tremendo gasto de parar una línea de proceso. Las mejoras en la comunicación permiten que el dispositivo 16 de campo mida múltiples parámetros para una sola configuración de prueba. Los dispositivos de campo convencionales reciben una petición en las lineas de comunicación que están dedicadas a un dispositivo de campo específico, establecen una configuración de prueba de conformidad con las especificaciones de la petición, y regresan una sola medición de prueba, de conformidad con la petición. Se hace una medición subsecuente bajo la misma configuración de prueba, mediante la repetición del paso, incluyendo el paso redundante de establecer la configuración de prueba. Las comunicaciones mejoradas del dispositivo 16 de campo ilustrado convenientemente permiten la prueba de diagnóstico de múltiples dispositivos en paralelo, incrementando el rendimiento de la prueba de diagnóstico. Además, las comunicaciones digitales mejoradas permiten una pluralidad de tipos de -datos, en donde las comunicaciones analógicas (de los dispositivos de campo convencionales) no lo hacen. Aunque se ha descrito la invención con referencia a diferentes modalidades, se entenderá que estas modalidades son ilustrativas, y que el alcance de la invención no se limita a ellas. Son posibles muchas variaciones, modificaciones, adiciones y mejoras de las modalidades descritas. Por ejemplo, el dispositivo 16 de campo no es sino una ilustración de una combinación adecuada de válvula de control y activador. Otros tipos de válvula adecuados incluyen válvulas de vástago deslizante, de obturador giratorio, de bola giratoria, de mariposa, de disco excéntrico, así como otros tipos de válvula conocidos. Otros activadores adecuados incluyen activadores de resorte y diafragma, de resorte y pistón, de pistón de doble acción, hidráulicos, electrohidráulicos , eléctricos u otros tipos de activador conocidos, usando una válvula de vastago ya sea giratorio o deslizante. De esta manera, el dispositivo 1S de campo es meramente ilustrativo de diferentes tipos de posicionadores, u otros dispositivos para controlar un activador y válvula para modular la energía. Por otra parte, el dispositivo de campo en el que se usan o localizan los diagnósticos de la presente invención puede ser un dispositivo diferente de una válvula incluyendo, por ejemplo, un controlador de bomba, una transmisión de velocidad variable, etcétera. Todavía además, el dispositivo 16 de campo no está limitado a la operación de acuerdo con el estándar Fieldbus, sino que también se puede aplicar a otros estándares de comunicación digital incluyendo HART, ORLDFIP, LON ORKS, Profibus y similares. Por supuesto, el dispositivo y las pruebas de diagnóstico del proceso se pueden almacenar en el controlador 102, en la forma de bloques de función u otro software, y se pueden hacer de tal manera que estas pruebas de diagnóstico sean accesibles para el público, usando cualquier dispositivo anfitrión, tal como una computadora personal, de tal manera que se puedan, implementar estas pruebas sin requerir mucho conocimiento de parte del usuario. En una modalidad, una o más rutinas de diagnóstico fácilmente accesibles se almacenan en el dispositivo (por ejemplo, el dispositivo 16) y se pueden ejecutar mediante la emisión de un solo comando desde un anfitrión, especificando cuál prueba se va a ejecutar. Todos los datos necesarios para la prueba se almacenan en el dispositivo, y todos los datos de salida recopilados para la prueba se mandan al anfitrión después de que la prueba está completa. Hablando generalmente, se puede ordenar a ese dispositivo "público" y a los diagnósticos de proceso que escriban al transductor bloques para efectuar el movimiento de, por ejemplo, los componentes de la válvula, y para leer y almacenar los datos producidos mediante los detectores, usando un bloque de dirección de tendencia en el protocolo Fieldbus. Debido a que toda la información que requiere el anfitrión está ubicada en la descripción de dispositivo del dispositivo de campo, no se requiere ningún conocimiento propietario para implementar alguno de estos diagnósticos públicos. Con el uso de esos diagnósticos públicos, se puede comparar la operación de un dispositivo de campo con la operación de cualquier otro dispositivo de campo hecho por otros fabricantes, que tenga los mismos diagnósticos en el mismo. En las Figuras 10A-10C se ilustran las formas de onda de ejemplo que se usan en esos diagnósticos públicos. Como se indica en la Figura 10A, un diagnóstico público puede provocar que la válvula 109 se mueva a manera de rampa por pasos en la dirección de abertura, a pasos individuales de, por ejemplo, un por ciento para un número particular de pasos (por ejemplo, cinco pasos) , y después se mueve a manera de rampa por pasos en la dirección de cierre, a pasos individuales de un por ciento, hasta que se ha alcanzado el valor o posición inicial de la válvula, de preferencia, un paso al nuevo punto de ajuste es instantáneo, es decir, no está en efecto ningún límite de velocidad, y el tiempo de retardo en cada punto de ajuste nuevo es fijo, y se determina por las características de tamaño y respuesta del dispositivo de válvula/activador. De manera alternativa, .como se indica mediante la Figura 10B, un diagnóstico público puede mover una válvula a través de una rampa del cinco por ciento en la dirección de abertura, y después inmediatamente mover la válvula a través de una rampa del cinco por ciento en la dirección de cierre. La velocidad de las rampas se. fija y establece de preferencia a una velocidad determinada por el tamaño de la válvula/activador. De más preferencia, la velocidad de rampa es aproximadamente la mitad del índice máximo de velocidad para el dispositivo. Por otra parte, como se indica mediante la Figura 10C, un diagnóstico público puede mover una válvula en la dirección de abertura (o de cierre) en un solo paso, por ejemplo, del cinco por ciento desde la posición de válvula en curso, con el tiempo del paso instantáneo establecido de tal manera que no esté en efecto ningún límite de velocidad. Esta 'prueba concluye con la válvula en una nueva posición de línea base de la válvula cinco por ciento arriba (o abajo) del punto inicial.

Para implementar los diagnósticos públicos que se ilustran en las Figuras 10A-10C, usando el protocolo Fieldbus, el anfitrión 12 manda un comando de ejecución al dispositivo que almacena los diagnósticos públicos, lo cual establece una lista de dirección de tendencia en el dispositivo (por ejemplo, el dispositivo 16) , y después establece un VCR apropiado en el dispositivo 16 para la dirección de tendencia. Después, se establece el objeto de enlace del dispositivo 16 para la dirección de tendencia y, después de lo mismo, procede la prueba de diagnóstico. En este momento, el anfitrión puede desplegar visualmente un mensaje al usuario, indicando que los diagnósticos están en proceso, y el anfitrión puede leer el estado o progreso de los diagnósticos, para determinar si ocurre una condición de error. Después de que el dispositivo 16 ha terminado el diagnóstico, el anfitrión lee y almacena los datos de la dirección de tendencia y apaga la dirección de tendencia. Después el anfitrión puede realizar el análisis sobre los datos recuperados. Si se recibe un estado de, por ejemplo, el 200 por ciento o más del dispositivo 16, ha ocurrido un error en los diagnósticos, y el anfitrión puede indicar ese error al usuario, después de analizar los datos recibidos, el anfitrión puede desplegar visualmente los datos de diagnóstico revelados de las direcciones de tendencias almacenadas, o cualesquier resultados determinados a partir de las mismas, al usuario. Por ejemplo, el anfitrión 12 puede representar gráficamente el movimiento real de la válvula en respuesta a una o todas las formas de onda de diagnóstico público descritas anteriormente, junto con la forma de onda de entrada para representar la respuesta del dispositivo 16 a la forma de onda. Cuando se realiza un diagnóstico público, u otro diagnóstico, el dispositivo 16 primero determina si se ha recibido una señal de comando de diagnóstico y, si es así, verifica que el bloque transductor del dispositivo esté operando satisfactoriamente. Si es así, entonces el dispositivo 16 establece los apuntadores actualizados para los datos de la dirección de tendencia, para indicar qué datos se deben almacenar en el bloque de dirección de tendencia, y verifica que esté disponible un rango de punto de ajuste suficiente para realizar el diagnóstico. Por ejemplo, para ejecutar una prueba que requiera un movimiento del cinco por ciento de la válvula en la dirección de abertura, la válvula debe estar en, o debajo del 95 por ciento de su movimiento máximo. Si no está disponible este rango, el dispositivo 16 puede mandar de regreso un mensaje de error al anfitrión 12. Si no ha ocurrido ningún error, el dispositivo 16 ejecuta una prueba seleccionada, usando los tiempos de prueba y las velocidades de inclinación determinadas de una tabla de búsqueda (en base al tamaño de la válvula/activador) almacenada en el dispositivo 16, y toma las' medidas deseadas tales como la posición de la válvula. Durante la prueba, la válvula actualiza el estado de la prueba con un porcentaje completo del 0-100 por ciento y, si se detecta un error, escribe un código de error mayor que el 200 por ciento a una variable de estado de diagnóstico que lee el anfitrión 12. Al final de la prueba, asumiendo que no se ha alcanzado ningún error, la prueba de diagnóstico escribe un estado del 100 por ciento en la variable de estado de prueba de diagnóstico y, después de lo mismo, reporta los datos de dirección de tendencia recopilados al anfitrión, usando operaciones de apilamiento normales establecidas para hacer la dirección de tendencia, de conformidad con los protocolos Fieldbus estándares. De preferencia, la velocidad de ciclo de la prueba de diagnóstico se establece para ser relativamente alta en comparación con los cambios adentro de la forma de onda de entrada, de tal manera que se recopilen suficientes datos de dirección de tendencia para modelar adecuadamente la respuesta del dispositivo 16 a la forma de onda de diagnóstico. De esta manera, en un protocolo Fieldbus, en donde la frecuencia del muestreo de datos en un objeto de dirección de tendencia está atado a la velocidad de ejecución de los bloques de función, la velocidad de ejecución del ciclo debe ser mucho más elevada que la velocidad de cambios adentro de la forma de onda de entrada, para habilitar el objeto de la dirección de tendencia para recopilar datos, para observar la respuesta del dispositivo 16 a la forma de onda de entrada después de cada cambio significativo en el mismo . Por supuesto, los diagnósticos públicos ilustrados en, por ejemplo, la Figura 10, están mejor adecuados para realizar diagnósticos del dispositivo, en el sentido de que ellos se pueden usar convenientemente para provocar que un dispositivo particular vaya a través de uno o más pasos u operaciones de diagnóstico, tiempo durante el cual se miden las salidas de los transductores adentro del dispositivo, para determinar las características de ese dispositivo. Cuando se usan en un protocolo Fieldbus para diagnósticos de dispositivos, estas pruebas no requieren el uso de ningún bloque de función adicional sino que, más bien, se pueden ejecutar mediante un controlador de dispositivo individual (tal como el controlador 102 de la Figura 6) , para controlar los bloques del transductor aparte de la operación normal asociada con los bloques de función que operan adentro del dispositivo. Por supuesto, si s"e desea, se puede usar un bloque de función para analizar los datos recopilados de alguna manera, y para proporcionar los datos analizados al anfitrión. Refiriéndonos ahora a la Figura 11A, se ilustra en detalle un ciclo 400 de control de proceso, capaz de implemen-tar diagnósticos de dispositivo o proceso localmente desde un dispositivo en una red de control de proceso Fieldbus. El ciclo 400 incluye el ciclo de control, CICL01 de la Figura 4, que tiene el bloque 66 de función AI del dispositivo 20, conectado de manera comunicativa mediante la barra 34 colectora con el bloque 64 de función PID y el bloque 63 de función A/0, ambos del dispositivo 16. El ciclo 400 también incluye un bloque 401 de función de recopilación de datos, configurado para recibir los datos desde el bloque 63 de función AO, el bloque 66 de función AI y, si se desea, otros bloques de función tales como los bloques 402 y 404 de función AI, que pueden estar ubicados en otros dispositivos de campo conectados adentro de la red 10 de control del proceso. Por supuesto, los bloques 66, 402 y 404 de función están configurados para comunicarse con el bloque 401 de función de recopilación de datos, usando comunicaciones sincrónicas estándares, tales como comunicaciones de publi-cador/suscriptor definidas dentro del protocolo Fieldbus. Durante la operación, el controlador 102 adentro del dispositivo 16 de campo interrumpe la operación normal del ciclo formado por los bloques 66, 64 y 63 de función, y envía una forma de onda de diagnóstico a la entrada del bloque 63 de función AO. En ese momento, el bloque 63 de función AO cambia su modo de estado a, por ejemplo, un modo de control local, que regresa en forma de cascada al bloque 64 de función PID, provocando que el bloque 64 de función PID cambie su estado de modo a, por ejemplo, manual, lo que a su vez evita que el bloque 64 de función PID produzca una señal de salida en base a las entradas recibidas mediante lo mismo. Como se notó anteriormente, se puede almacenar la forma de onda de diagnóstico en el con-trolador 102 del dispositivo 16, o se puede proporcionar mediante el anfitrión 12, antes de la implementación de la prueba de diagnóstico. Por supuesto, la forma de onda u otras instrucciones provocan que la válvula asociada con el dispositivo 16 pase a través de una serie de movimientos asociados con un dispositivo o una prueba de diagnóstico de proceso. Durante un diagnóstico de dispositivo, el bloque 401 de función de recopilación de datos recibe datos desde el bloque 63 de función AO, así como datos desde otros transductores adentro del dispositivo 16, tales como los trahsductores asociados con los detectores de posición y/o cualquiera de los detectores de presión como aquellos que se ilustran en la Figura 6. Durante un diagnóstico de proceso, el bloque 401 de función de recopilación de datos también, o alternativamente recibe datos relacionados con las variables del proceso según se revelan mediante los bloques 66, 402, 404 de función AI, así como cualesquier otros bloques de función adentro de la red 10 de control del proceso. El bloque 401 de función de recopilación de datos puede colectar estos datos junto con datos concernientes al cronometraje y la magnitud de la forma de onda de diagnóstico enviada al bloque 63 de función AO, y puede almacenar estos datos para envío futuro al anfitrión 12, en donde éstos se pueden procesar e ilustrar a un usuario .

Después de que se ha terminado la prueba de diagnóstico de dispositivo o proceso, se envían los datos recopilados mediante el bloque 401 de función al anfitrión 12, y el controlador 102 libera el control del bloque 63 de función AO de regreso al bloque 64 de función PID, para regresar el ciclo que comprende los bloques 66, 64 y 63 a la operación normal. Por supuesto, en este momento, se regresa el modo de estado de los bloques 64 y 63 a la operación normal. Se debe notar que, aunque el bloque 401 de función de recopilación de datos no requiere necesariamente ningún tiempo de ejecución sincronizada programado, se deben establecer las interconexiones de comunicación del bloque 401 de función, cuando se configura el ciclo 400 de control del proceso y, por lo tanto, estas interconexiones de comunicación existen aún cuando no se esté ejecutando ningún diagnóstico. En otras palabras, cuando el bloque 401 de función de recopilación de datos necesita tener datos publicados a éste, a través de la barra 34 colectora, éste se debe configurar para recibir esos datos (es decir, los datos publicados por otros dispositivos) en la inicialización de la red 10 de control del proceso, para evitar pedirle a un usuario que vuelva a configurar la red 10 simplemente para realizar diagnósticos. Sin embargo, como se notó anteriormente, debido a que el bloque 401 de función de recopilación de datos generalmente recopilará solamente los datos variables del proceso que ya se han publicado en la barra 34 colectora, o recopilará los datos generados internamente adentro del dispositivo en el que está presente el bloque 401 de función de recopilación de datos, la operación del bloque 401 de función de recopilación de datos generalmente no añadirá a la cantidad de comunicaciones sincrónicas en la barra 34 colectora, ni requerirá tiempos de ejecución programados adicionales para la red 10 de control del proceso. Si se desea, sin embargo, se puede configurar el bloque 401 de función de recopilación de datos para que reciba los datos que usualmente no se publican en la barra colectora, lo cual requiere que se configure el bloque de publicación para que publique los datos en el arranque de la red 10 de control del proceso. Refiriéndonos ahora a la Figura 11B, se ilustra en detalle un ciclo 406 de control del proceso capaz de implementar diagnósticos locales adentro de un dispositivo en una red de control del proceso Fieldbus. De manera similar al ciclo 400 de la. Figura 11A, el ciclo 406 incluye el ciclo de control, CICLOl de la Figura 4, que tiene el bloque 66 de función AI del dispositivo 20, conectado de manera comunicativa, mediante la barra 34 colectora, con el bloque 64 de función PID y el bloque 63 de función A/O, ambos del dispositivo 16. El ciclo 406 también incluye un bloque 408 de función de recopilación de datos (localizado en el dispositivo 16) que opera esencialmente igual que el bloque 401 de función de recopilación de datos, excepto que éste se configura solamente para recibir datos localmente desde, por ejemplo, el bloque 63 de función AO, el bloque 64 de función PID o. cualesquier otros transductores o detectores adentro del dispositivo, tales como detectores de presión, detectores de posición, etcétera. El bloque 408 de función de recopilación de datos es especialmente útil para realizar diagnósticos del dispositivo en donde los datos requeridos se generan localmente adentro de un dispositivo. Debido a que el bloque 408 de función de recopilación de datos no necesita recibir datos desde la barra 34 colectora, éste no se tiene que configurar inicialmente en el arranque de la red de control de proceso. Por supuesto, los bloques 401 y 408 de función de recopilación de datos son solamente dos maneras de recopilar datos de diagnóstico adentro de un dispositivo de control de proceso, existiendo muchos otros métodos para recopilar esos datos en diferentes tipos de redes y dispositivos de control de proceso. Por ejemplo, se pueden recopilar los datos para un dispositivo o un ' proceso, mediante otro software parásito ubicado en un dispositivo que no se conforme a la definición de un bloque de función Fieldbus. Refiriéndonos ahora a la Figura 12, un diagrama 500 de flujo ilustra los pasos que realiza un diagnóstico de proceso típico usando, por ejemplo, el ciclo 400 de la Figura 11. En un paso 502, se proporciona un arreglo de recopilación de datos para el bloque 401 de función de recopilación de datos, y se envían otros datos necesarios para una prueba de diagnóstico desde un anfitrión (por ejemplo, el anfitrión 12) al dispositivo 16 en el cual se va a ejecutar el diagnóstico. Después de lo anterior, un usuario inicializa el diagnóstico para provocar se aisle que el ciclo que se esté probando del resto de la red de control del proceso. Después le la inicialización, el dispositivo 16 cambia el estado del bloque 63 de función AO a, por ejemplo, un modo de control local, el cual provoca que el bloque 64 de función PID (u otros bloques de función corriente arriba) cambien el modo automáticamente, de conformidad con los estándares de control de Fieldbus. Después de lo anterior, un bloque 506 realiza una instrucción de diagnóstico almacenada adentro de la memoria del dispositivo 16, y el bloque 401 de función de recopilación de datos recopila los datos de diagnóstico y proceso en el bloqve 508. Un bloque 510 determina si la prueba está completa y, si no es así, regresa el control al bloque .506, el cual realiza la siguiente instrucción de diagnóstico. Por supuesto, la siguiente instrucción puede ser una repetición de la anterior, provocando, por ejemplo, que un dispositivo se mueva en una sola dirección hasta que se ha alcanzado un límite. El ciclo realizado por los bloques 506, 508 y 510 se repite hasta que la prueba está completa, o hasta que ha ocurrido o se ha detectado algún error en el bloque 510, momento en el cual un bloque 512 termina la prueba de diagnóstico, y un bloque 514 restaura el estado de operación normal a, por ejemplo, el bloque 63 de función AO que provoca que el bloque 64 de función PID cambie de nuevo se estado y controle el bloque 63 de función Á/O de conformidad con la operación de control normal . Los datos recopilados por el bloque 401 de función de recopilación de datos se proporcionan al anfitrión 12, el cual analiza y/o despliega visualmente los datos. Si se desea, se pueden realizar análisis en el dispositivo 16, y el anfitrión 12 puede proporcionar los resultados de los análisis a una unidad de despliegue visual para despliegue visual. Usando el método de diagnóstico del dispositivo de conformidad con la presente invención, el dispositivo 16 recopila datos tanto del dispositivo como del proceso, sin requerir el control separado mediante un anfitrión para implementar o recibir los datos. Debido a que el diagnóstico se realiza adentro de un dispositivo, y se controla mediante el controlador de ese dispositivo, en lugar de un dispositivo anfitrión separado, se puede controlar el cronometraje dé la prueba de manera pre-cisa, y se pueden alinear por tiempo fácilmente los datos recopilados durante una prueba de diagnóstico, con la operación realizada mediante el dispositivo para proporcionar correspondencia exacta entre la forma de onda de prueba y los resultados de la prueba. Cuando se implementa para realizar un diag-nóstico de proceso, se puede usar el bloque 401 de función de recopilación de datos del ciclo 400 (o cualquier ciclo similar que tenga un bloque de función de recopilación de datos configurado para recopilar datos desde uno o más ciclos de control del proceso) para dirigir el funcionamiento del ciclo, más bien que sólo el funcionamiento del dispositivo, y se puede usar para indicar si una válvula es apropiada o no para un ciclo, o si hay otros asuntos con el ciclo que limitarían su funcionamiento global. Se puede implementar la prueba de proceso y/o dispositivo periódicamente, sin requerir que se pare o que se coloque en un estado no operativo un proceso. Por supuesto, cuando se configura el bloque 401 de función de recopilación de datos para recopilar solamente los datos ya publicados en el ciclo, éste está limitado por el programa de control en cuanto a los datos que se pueden recopilar y usar para diagnósticos. Aunque en la presente se han descrito las funciones de diagnóstico como diagnósticos de funcionamiento en, o usando un bloque 63 de función AO corriente abajo (que es un bloque de función de salida) , y como entradas de recepción de, y enviando retroalimentación a un bloque 64 de función PID corriente arriba (que es un bloque de función de control) conectado en una configuración de ciclo de control simple, se puede usar el bloque 401 de función de recopilación de datos u otra rutina de función de diagnóstico de la presente, en conjunción con otras funciones o bloques de función de salida, y otras funciones o bloques de función de control, según se desee, y se pueden implementar en ciclos de control que tengan configuraciones diferentes a aquellas que se ilustran en la Figura 11. Por otra parte, aunque algunos de los diagnósticos descritos en la presente se han implementado en la forma de un "bloque de función" Fieldbus, se nota que se pueden implementar los diagnósticos de la presente invención usando otros tipos de bloques, programas, hardware, firmware, etcétera, asociados con otros tipos de sistemas de control y/o protocolos de comunicación. De hecho, aunque el protocolo Fieldbus usa el término "bloque de función" para describir un tipo particular de entidad, capaz de realizar una función de control de proceso, se nota que el término bloque de función como se usa en la presente, no es tan limitado e incluye cualquier clase de dispositivo, programa, rutina, u otra entidad capaz de realizar una función de control de proceso de cualquier manera, en ubicaciones distribuidas adentro de una red de control de proceso. De esta manera, se pueden implementar los bloques de función de diagnóstico descritos y reivindicados en la presente en otras redes de control de proceso, o usando otros protocolos o esquemas de comunicación de control de proceso (que pudieran existir actualmente, o que se pudieran desarrollar en el futuro) que no usen los que el protocolo Fieldbus identifica estrictamente como un "bloque de función" . Todavía además, aunque en la presente se han descrito los diagnósticos de proceso y dispositivo, como siendo usados para realizar diagnósticos en (o usando) dispositivos de posicionador/válvula, se nota que estos diagnósticos se pueden realizar en (o usando) otros tipos de dispositivos, tales como aquellos que tienen elementos móviles como amortiguadores, ventiladores, etcétera. De la misma manera, aunque los diagnósticos descritos en la presente se implementan de preferencia en software almacenado en un dispositivo de control de proceso, éstos se pueden implementar alternativa o adicionalmente en hardware, firmware, etcétera, según se desee. Si se implementan en software, los diagnósticos de la presente, invención se pueden almacenar en cualquier memoria legible por computadora, tal como en un disco magnético, un disco láser, u otro medio de almacenamiento, en una RAM, ROM, EPROM, etcétera, de una computadora, y similares. De la misma manera, se puede enviar este software a un usuario o a un dispositivo mediante cualquier método de envío conocido o deseado, incluyendo, por ejemplo, a través de un canal de comunicación tal como una línea telefónica, él internet, etcétera. De esta manera, aunque se ha descrito la presente invención con' referencia a ejemplos específicos, que se pretende que sean solamente ilustrativos, y no que sean limitantes de la invención, para aquellos de experiencia ordinaria en la técnica será evidente que se pueden hacer cambios, adiciones, o supresiones a las modalidades descritas, sin apartarse del espíritu y alcance de la invención.

Claims (53)

1. REIVINDICACIONES de campo para usarse en un sistema ae«_&on'trol de proceso, que incluye una pluralidad de ' dispositivos de campo acoplados mutuamente mediante una barra colectora de dos alambres, digital, energizada, la barra colectora suministrando una señal de control del dispositivo de campo al dispositivo de campo, el dispositivo de campo comprendiendo : una válvula de control de fluido operada neumáticamente, que tiene un activador conectado a una línea de presión neumática, para provocar que la válvula de control de fluido se mueva a una posición que varía desde una posición abierta hasta una posición cerrada; un detector de posición acoplado a la válvula de control de fluido para detectar la posición de la válvula de control de fluido; un detector de presión acoplado a la línea de presión neumática, para detectar una presión neumática adentro de la línea de presión neumática; un transductor eléctrico a neumático acoplado al activador mediante la línea de presión neumática, para controlar la presión neumática en la línea depresión neumática, como una función de una señal eléctrica; un controlador electrónico acoplado al transductor eléctrico a neumático, al detector de presión, y al detector de posición, el controlador electrónico incluyendo un lógico de control que determina la señal eléctrica, basado en señales de retroalimentación que indican una presión detectada por el detector de presión, y una posición detectada por el detector de posición, y basado en la señal de control del dispositivo de campo; y una interconexión digital acoplada a la barra colectora de dos alambres, digital, energizada, y acoplada al controlador electrónico, la interconexión digital incluyendo: un circuito para suministrar energía derivada de la barra colectora al dispositivo de campo, incluyendo el controlador electrónico y el transductor eléctrico a neumático, y un circuito de comunicación en dos direcciones para recibir señales, incluyendo una señal de control del dispositivo de campo desde la barra colectora, y transmitir señales que indiquen un estado del dispositivo de campo a la barra colectora.
2. 2. Un dispositivo de campo, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque también incluye un relevador neumático acoplado en la línea de presión neumática entre el transductor eléctrico a neumático y la válvula, y el detector de presión está acoplado a la línea de presión neumática entre el transductor eléctrico a neumático y el relevador neumático.
3. 3. Un dispositivo de campo, de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque incluye otro detector de presión acoplado a la línea de presión neumática entre el relevador neumático y la válvula.
4. 4. Un dispositivo de campo, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque también incluye un relevador neumático acoplado en la línea de presión neumática entre el transductor eléctrico a neumático y la válvula, y el detector de presión está acoplado a la línea de presión neumática entre el relevador neumático y la válvula.
5. 5. Un dispositivo de campo, de conformidad con la reivindicación 1, en donde la línea de- presión neumática incluye una línea de suministro de presión que está acoplada a una entrada del transductor eléctrico a neumático, y el detector de presión está acoplado a la línea de suministro de presión neumática, para medir la presión suministrada a la entrada del transductor eléctrico a neumático.
6. 6. Un dispositivo de campo, de conformidad con la reivindicación- 1, caracterizado porque también comprende: un segundo lógico de control para ejecución en el controlador electrónico para ejecutar y controlar un protocolo de prueba de válvula de diagnóstico en respuesta a una petición de prueba de diagnóstico recibida desde la barra colectora, y para generar datos de diagnóstico de la válvula que correspondan a las variaciones en la presión medida por el detector dé presión, y las variaciones en la posición de la válvula medidas por el detector de posición, y un almacenamiento acoplado al controlador electrónico, para almacenar los datos de diagnóstico de la válvula.
7. 7. Un dispositivo de campo, de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque también comprende: un tercer lógico de control para ejecución en el controlador electrónico para transmitir digitalmente los datos de diagnóstico de la válvula a la barra colectora.
8. 8. Un dispositivo de campo, de conformidad con la reivindicación 7, en donde el dispositivo de campo ejecuta el protocolo de prueba^ de diagnóstico independientemente de las operaciones de otros dispositivos de campo en la barra colectora.
9. 9. Un dispositivo de campo, de conformidad con la reivindicación 1, en donde la interconexión digital se comunica mediante la barra colectora de dos alambres, digital, energizada, usando un protocolo de comunicación estándar Fieldbus.
10. 10. Un sistema de control de proceso que comprende: una consola de control para generar comandos y recibir datos; una barra colectora de dos alambres, digital, energizada acoplada a la consola de control; y . una pluralidad de dispositivos de campo acoplados mutuamente mediante la barra colectora de dos alambres, digital, energizada, la barra colectora suministrando ' comandos que incluyen una señal de control del dispositivo de campo a los dispositivos de campo, uno de los dispositivos de campo incluyendo : una válvula de control de fluido operada neumáticamente, que tiene un activador acoplado a una línea de presión neumática para provocar que la válvula de control de fluido se mueva a una posición que varía desde una posición abierta hasta una posición cerrada; un detector de posición acoplado a la válvula de control de fluido para detectar la posición de la válvula de control de fluido; un detector de presión acoplado a la línea de presión neumática para detectar la presión neumática adentre de la línea de presión; un transductor eléctrico a neumático acoplado a la válvula mediante la línea de presión neumática, para controlar la presión neumática en la línea depresión neumática como una función de una señal eléctrica; un controlador electrónico acoplado al transductor eléctrico a neumático, al detector de presión, y al detector de posición, el controlador electrónico incluyendo un lógico de control que determina la señal eléctrica en base a señales de retroalimentación que indican una presión detectada por el detector de presión, y una posición detectada por el detector de posición y en base a la señal de control del dispositivo de campo ; y una interconexión digital acoplada a la barra colectora de dos alambres, digital, energizada, y acoplada al controlador electrónico, la interconexión digital incluyendo: un circuito para suministrar energía derivada de la barra colectora energizada al dispositivo de campo, incluyendo el controlador electrónico y el transductor eléctrico a neumático, y un circuito de comunicación en dos direcciones para recibir señales, incluyendo la señal de control del dispositivo de campo desde la barra colectora, y transmitir señales que indican un estado del dispositivo de campo a la barra colectora.
11. 11. Un sistema de control de proceso, de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque también incluye un relevador neumático acoplado en la línea de presión neumática entre el transductor eléctrico a neumático y la válvula, y el detector de presión está acoplado a la línea de presión neumática entre el transductor eléctrico a neumático y el relevador neumático.
12. 12. Un sistema de control de proceso, de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque también incluye un relevador neumático acoplado en la línea de presión neumática entre el transductor eléctrico a neumático y la válvula, y el detector de presión está acoplado a la línea de presión neumática entre el relevador neumático y la válvula.
13. 13. Un sistema de control de proceso, de conformidad con la reivindicación 10, en donde la línea de presión neumática incluye una línea de suministro de presión que está acoplada a una entrada del transductor eléctrico a neumático, y el detector de presión está acoplado a la línea de suministro de presión, para medir la presión suministrada a la entrada del transductor eléctrico a neumático.
14. 14. Un sistema de control de proceso, de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque también comprende : un segundo lógico de control para ejecución en el controlador electrónico para ejecutar y controlar un protocolo de prueba de válvula de diagnóstico en respuesta a una petición de prueba de diagnóstico recibida desde la barra colectora, y para generar datos de diagnóstico de la válvula que correspondan a las variaciones en la presión medida por el detector de presión, y las variaciones en la posición de la válvula medidas por el detector de posición; y un almacenamiento acoplado al controlador electrónico, para almacenar los datos de diagnóstico de la válvula.
15. 15. Un sistema de control de proceso, de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque también comprende : un tercer lógico de control para ejecución en el controlador electrónico para transmitir digitalmente lot datos de diagnóstico de la válvula a la barra colectora.
16. 16. Un sistema de control de proceso, de conformidad con la reivindicación 15, en donde el dispositivo de campo ejecuta el . protocolo de prueba de diagnóstico independientemente de las operaciones de otros -dispositivos de campo en la barra colectora.
17. 17. Un sistema de control de proceso, de conformidad con la reivindicación 10, en donde: la consola de control incluye un lógico de operación para generar y transmitir una pluralidad de comandos de prueba de diagnóstico para una pluralidad de dispositivos de campo; y la pluralidad de sendos dispositivos de campo incluye también el lógico de operación para ejecutar los comandos de prueba de diagnóstico independientemente de las operaciones de otros dispositivos de campo en la barra colectora, de tal manera que las operaciones se ejecutan en paralelo.
18. 18. Un dispositivo de campo para usarse en una red de control de proceso, que tiene una pluralidad de dispositivos acoplados de manera comunicativa mediante una barra colectora de comunicación completamente digital, el dispositivo de campo comprendiendo : un conector que conecta la barra colectora completamente digital para habilitar la comunicación completamente digital a través de la barra colectora; una memoria que almacena una rutina de prueba de diagnóstico que tiene una serie de instrucciones de la prueba de diagnóstico; un controlador que realiza las instrucciones de la prueba de diagnóstico almacenadas' en la memoria para implementar una prueba de diagnóstico, usando el dispositivo de campo ; una unidad de recopilación de datos que recopila datos de diagnóstico generados durante la prueba de diagnóstico; y una unidad de comunicación que comunica los datos de diagnóstico recopilados a través de la barra colectora en un formato completamente digital .
19. 19. El dispositivo de campo de la reivindicación 18, caracterizado porque también comprende un posicionador accpiado a la válvula, que tiene un miembro de válvula móvil y en donde las instrucciones de la prueba de diagnóstico especifican el movimiento del miembro de válvula .
20. 20. El dispositivo de campo de la reivindicación 19, caracterizado porque también incluye un detector de posición que detecta la posición del miembro de válvula móvil durante la prueba de diagnóstico, y que envía una señal de posición que indica la posición del miembro de válvula a la unidad de recopilación de datos.
21. 21. El dispositivo de campo de la reivindicación 20, en donde el posicionador incluye una línea de presión neumática acoplada a un transductor de corriente-a-presión, y que además incluye un detector de presión acoplado a la línea de presión neumática, que detecta la presión en la línea de presión neumática, y que envía una señal de presión que indica la presión ,en la línea de presión neumática a. la unidad de recopilación de datos.
22. 22. El dispositivo de campo de la reivindicación 21, caracterizado porque también incluye un relevador neumático acoplado en la línea de presión neumática entre el transductor eléctrico a neumático y una válvula, y el detector de presión está acoplado a la línea de presión neumática entre el transductor eléctrico a neumático y el relevador neumático.
23. 23. El dispositivo de campo de la reivindicación 21, caracterizado porque también incluye un relevador neumático acoplado en la línea de presión neumática entre el transductor eléctrico a neumático y una válvula, y el detector de presión está acoplado a la línea de presión neumática entre el relevador neumático y la válvula.
24. 24. El dispositivo de campo de la reivindicación 21, en donde la línea de presión neumática incluye una línea de suministro de presión que está acoplada a una entrada del transductor eléctrico a neumático, y el detector de presión está acoplado a la línea de suministro de presión neumática, para medir la presión suministrada a la entrada del transductor eléctrico a neumático.
25. 25. El dispositivo de campo de la reivindicación 18, en donde el controlador incluye un intérprete de lenguaje de programa, adaptado para interpretar un lenguaje de programa, y en donde las instrucciones de la prueba de diagnóstico se almacenan en el lenguaje de programa.
26. 26. El dispositivo de campo de la reivindicación 25, en donde la unidad de comunicación se adapta para recibir las instrucciones de la prueba de diagnóstico en el lenguaje de programa desde un segundo de una pluralidad de dispositivos mediante la barra colectora, y para almacenar en la memoria las instrucciones de la prueba de diagnóstico recibidas.
27. 27. El dispositivo de campo de la reivindicación 18, en donde el dispositivo de campo incluye un miembro que es móvil en una dirección de abertura y de cierre, y en donde las instrucciones de la prueba de diagnóstico provocan ?.?ß el miembro se mueva a través de una rampa por escalones en las direcciones de abertura y cierre.
28. 28. El dispositivo de campo de la reivindicación 27, en- donde la rampa por escalones incluye escalones iguales a aproximadamente un por ciento de un rango de movimiento del miembro .
29. 29. El dispositivo de campo de la reivindicación 18, en donde el dispositivo de campo incluye un miembro que, es móvil en una dirección de abertura y de cierre, y en donde las instrucciones de la prueba de diagnóstico provocan que el miembro se mueva a través ' de una rampa lineal en las direcciones de abertura y cierre .
30. 30. El dispositivo de campo de la reivindicación 29, en donde las instrucciones de la prueba de diagnóstico provocan que el miembro se mueva a una velocidad de rampa igual a aproximadamente la mitad de la velocidad máxima de movimiento del miembro.
31. 31. El dispositivo de campo de la reivindicación 18, en donde el dispositivo de campo incluye un miembro que es móvil, y en donde las instrucciones de la prueba de diagnóstico provocan que el miembro se mueva en un escalón.
32. 32. El dispositivo de campo de la reivindicación 31, en donde el escalón tiene una amplitud de aproximadamente el cinco por ciento de un rango de movimiento del miembro.
33. 33. Un dispositivo de campo para usarse en una red de control del proceso, que tiene una pluralidad de dispositivos acoplados de manera comunicativa mediante una barra colectora, el dispositivo de campo comprendiendo: una memoria que almacena una rutina de prueba de diagnóstico que tiene una serie de instrucciones de la prueba de diagnóstico; un controlador del dispositivo que realiza las instrucciones de la prueba de diagnóstico almacenadas en la memoria/ para implementar una prueba de diagnóstico; una unidad de recopilación de datos que recopila los datos del diagnóstico generados durante la prueba de diagnóstico; y una unidad de comunicación que recibe las instrucciones de la prueba de diagnóstico de un segundo de una pluralidad de dispositivos mediante la barra colectora, que almacena las instrucciones de la prueba de diagnóstico recibidas en la memoria, y que comunica los datos del diagnóstico recopilados a través de la barra colectora.
34. 34. El dispositivo de campo de la reivindicación 33, en donde las instrucciones de la prueba de diagnóstico se escriben en un lenguaje de programa, y el controlador del dispositivo incluye un intérprete de lenguaje de programa que interpreta las instrucciones de la prueba de diagnóstico para realizar la prueba de diagnóstico.
35. 35. El dispositivo de campo de la reivindicación 34, caracterizado porque también comprende un posicionador acoplado a una válvula que tiene un miembro de válvula móvil, y en donde las instrucciones de la prueba de diagnóstico especifican los movimientos del miembro de válvula.
36. 36. El dispositivo de campo de la reivindicación 35, caracterizado porque también incluye un detector de posición que detecta la posición del miembro de válvula durante la prueba de diagnóstico, y que envía una señal de posición que indica la posición del miembro de válvula a la unidad de recopilación de datos.
37. 37. El dispositivo de campo de la reivindicación 36, en donde el posicionador incluye una línea de presión neumática acoplada a un transductor de corriente-a-présión, y además incluye un detector de presión acoplado a la línea de presión neumática, que detecta la presión en la línea de presión neumática y que envía una señal de presión que indica la presión en la línea de presión neumática a la unidad de recopilación de datos.
38. 38. El dispositivo de campo de la reivindicación 33, en donde la unidad de comunicación se configura para comunicarse a través de la barra colectora, usando un protocolo Fieldbus .
39. 39. El dispositivo de campo de la reivindicación 33, en donde las instrucciones de la prueba de diagnóstico implementan un diagnóstico de proceso, y la unidad de comunicación está adaptada para recibir datos mediante la barra colectora, relacionados con las variables del proceso medidas mediante otros de la pluralidad de dispositivos.
40. 40. Un dispositivo de campo para usarse para realizar una prueba de diagnóstico de proceso en una red de control de . proceso que tiene una pluralidad de dispositivos acoplados de manera comunicativa mediante una barra colectora, el dispositivo de campo comprendiendo: una memoria que almacena una rutina de prueba de diagnóstico del proceso, que tiene una serie de instrucciones de la prueba de diagnóstico que se van a implementar mediante el dispositivo de campo; un controlador del dispositivo que realiza las instrucciones de la prueba de diagnóstico del proceso, almacenadas ' en la memoria para implementar una prueba de diagnóstico del proceso; una unidad de recopilación de datos que recopila los datos de diagnóstico generados mediante el dispositivo de campo durante la prueba de diagnóstico del proceso, y que recibe más datos de diagnóstico del proceso desde uno segundo de una pluralidad de dispositivos mediante la barra colectora; y una unidad de comunicación que comunica los datos de diagnóstico recopilados y los demás datos de diagnóstico del proceso a través de la barra colectora, después de que se termina la prueba de diagnóstico del proceso.
41. 41. El dispositivo de campo de la reivindicación 40, en donde la unidad de comunicación está configurada para comunicarse a través de la barra colectora, usando un protocolo de comunicación Fieldbus, y en donde la unidad de recopilación de datos es un bloque de función configurado para recibir los otros datos de diagnóstico, del proceso desde el segundo de la pluralidad de dispositivos a través de la barra colectora.
42. 42. El dispositivo de campo de la reivindicación 41, en donde el bloque de función está configurado para recibir los otros datos de diagnóstico del proceso a través de la barra colectora, usando comunicaciones sincrónicas.
43. 43. El dispositivo de campo de la reivindicación 40, en donde el controlador del dispositivo incluye una unidad de manejo de modo que controla el modo de los componentes dentro de un ciclo de control del proceso que realiza la prueba de diagnóstico del proceso.
44. 44. Una red de control de proceso comprendiendo: un dispositivo anfitrión que genera comandos y recibe datos ; una pluralidad de dispositivos de campo; y una barra colectora que interconecta de manera comunicativa el dispositivo anfitrión y la pluralidad de dispositivos de campo; en donde uno de la pluralidad de dispositivos de campo incluye una memoria que almacena una rutina de prueba de diagnóstico que tiene una serie de instrucciones de la prueba de diagnóstico, que se van a implementar mediante el dispositivo, un controlador del dispositivo que realiza las instrucciones de la prueba de diagnóstico almacenadas en la memoria, para implementar una prueba de diagnóstico, una unidad de recopilación de datos que recopila los datos del diagnóstico generados por el dispositivo durante la prueba de diagnóstico, y una unidad de comunicación que comunica los datos . del diagnóstico recopilados a través de la barra colectora al dispositivo anfitrión después de que se ha terminado la prueba de diagnóstico.
45. 45. La red de control de proceso de la' reivindicación 44, en donde la rutina de prueba de diagnóstico es una rutina de prueba de diagnóstico del proceso, y la unidad de recopilación de datos recibe los datos de diagnóstico del proceso desde uno segundo de la pluralidad de los dispositivos de campo mediante la barra colectora.
46. 46. La red de control de proceso de la reivindicación 44, en donde el controlador incluye un intérprete de lenguaje de programa adaptado para interpretar un lenguaje de programa, y en donde las instrucciones de la prueba de diagnóstico se almacenan en el lenguaje de programa.
47. 47. La red de control de proceso de la reivindicación 46, en donde la unidad de comunicación está adaptada para recibir las instrucciones de la prueba de diagnóstico en el lenguaje de programa desde el dispositivo anfitrión, mediante la barra colectora, y para almacenar las instrucciones de la prueba de diagnóstico recibidas en la memoria, antes de la implementación de la prueba de diagnóstico.
48. 48. La red de control de proceso de la reivindicación 44, en donde cada uno de la pluralidad de los dispositivos de campo es capaz de realizar una función de control de proceso, y de comunicarse en la barra colectora, usando las comunicaciones periódicas programadas y las comunicaciones no periódicas .
49. 49. La red de control de proceso de la reivindicación 44, en dónde el uno de la pluralidad de dispositivos de campo incluye un miembro que es móvil en una dirección de abertura y de cierre, y en donde las instrucciones de la prueba de diagnóstico provocan que el miembro se mueva a través de una rampa por escalones en las direcciones de abertura y de cierre.
50. 50. La red de control de proceso de la reivindicación 49, en donde la rampa por escalones incluye escalones iguales a aproximadamente un por ciento de un rango de movimiento del miembro.
51. 51. ¦ La red de control de proceso de la reivindicación 44, en donde el . uno de la pluralidad de dispositivos de campo incluye un miembro que es móvil en una dirección de abertura y de cierre, y en donde las instrucciones de la prueba de diagnóstico provocan que el miembro se mueva a través de una rampa lineal en las direcciones de abertura y cierre .
52. 52. La red de control de proceso de la reivindicación 51, en donde las instrucciones de la prueba de diagnóstico provocan que el miembro se mueva a una velocidad de rampa igual a aproximadamente la mitad de la velocidad máxima de movimiento del miembro.
53. 53. La red de control de proceso de la reivindicación 44, en donde el uno de la pluralidad de dispositivos de campo es móvil, y en donde las instrucciones de la prueba de diagnóstico provocan que el miembro se mueva en un escalón. 5 . La red de control de proceso de la reivindicación 5-3, en donde el escalón tiene una amplitud de aproximadamente el cinco por ciento de un rango de movimiento del miembro. 55. Un dispositivo de campo para usarse en la realización de una prueba de diagnóstico en una red de control de proceso que tiene una pluralidad de dispositivos acoplados de manera comunicativa mediante una barra colectora, y que usa el protocolo de comunicación Fieldbus, el dispositivo de campo comprendiendo : una memoria que almacena una rutina de prueba de diagnóstico que tiene una serie de instrucciones de la prueba de diagnóstico que se van a implementar mediante el dispositivo de campo; un controlador del dispositivo que realiza las instrucciones de la prueba de diagnóstico almacenadas en la memoria, para implémentar una prueba de diagnóstico; un bloque de función de recopilación de datos que recopila los datos del diagnóstico generados durante la prueba de diagnóstico; y una unidad de comunicación que comunica los datos del diagnóstico recopilados a través de la barra colectora, después de que se ha terminado la prueba de diagnóstico. 56. El dispositivo de campo de la reivindicación 55, en donde la prueba de diagnóstico es una prueba de diagnóstico de dispositivo, y en donde el bloque de función de recopilación de datos recopila los datos del dispositivo de campo. 57. El dispositivo de campo de la reivindicación 55, en donde la. prueba de diagnóstico es una prueba de diagnóstico del proceso, y en donde el bloque de función de recopilación de datos recopila cuando menos parte de los datos del diagnóstico dé otro dispositivo de campo, mediante las comunicaciones a través de la barra colectora.