專(zhuān)利名稱(chēng)：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在配線(xiàn)系統(tǒng)中的集成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在自動(dòng)化配線(xiàn)系統(tǒng)中自動(dòng)集成的方法，其中，所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備經(jīng)由至少一個(gè)總線(xiàn)系統(tǒng)、優(yōu)選經(jīng)由一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與上一級(jí)控制裝置進(jìn)行通訊，從而控制和/或檢測(cè)技術(shù)設(shè)備或技術(shù)過(guò)程。
背景技術(shù)：
自動(dòng)化系統(tǒng)在其結(jié)構(gòu)方面通常包括多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，這些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備經(jīng)由一個(gè)總線(xiàn)系統(tǒng)相互通訊，和/或與上一級(jí)控制技術(shù)設(shè)備或控制裝置進(jìn)行通訊。在此，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備例如為驅(qū)動(dòng)設(shè)備、閥、電機(jī)保護(hù)設(shè)備和控制設(shè)備、變頻器、壓力和溫度測(cè)量變流器、流量計(jì)以及分析設(shè)備。在自動(dòng)化系統(tǒng)可以投入使用之前，為此設(shè)置的硬件通過(guò)編程工具、也被稱(chēng)作工程工具構(gòu)成所謂的項(xiàng)目的組件。在該項(xiàng)目中，例如信息經(jīng)由硬件設(shè)備的輸入/輸出地址以及它們的連接而相互配置。由此，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在自動(dòng)化系統(tǒng)中的集成基于諸如0PC、FDT (現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工具)標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，例如FOUNDATION現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)或PR0FIBUS。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備必須在技術(shù)設(shè)備的調(diào)試或擴(kuò)展過(guò)程中、在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接到自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)上之后由上一級(jí)控制裝置來(lái)識(shí)別，由此確保實(shí)現(xiàn)上一級(jí)控制裝置在自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上的訪(fǎng)問(wèn)，自動(dòng)化系統(tǒng)特別為可存儲(chǔ)編程的控制系統(tǒng)(SPS)或過(guò)程控制系統(tǒng)。對(duì)此，為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備精確地匹配總線(xiàn)地址，由此可以使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備對(duì)總線(xiàn)地址進(jìn)行尋址。總線(xiàn)地址的分派通常由上一級(jí)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)此，為各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備分別預(yù)定特殊的標(biāo)識(shí)符，即設(shè)備地址，各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)設(shè)備地址在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)上注冊(cè)。設(shè)備地址在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中預(yù)先設(shè)置成交付狀態(tài)，并且通常存儲(chǔ)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的存儲(chǔ)器中，然而還可以通過(guò)編碼轉(zhuǎn)換器在設(shè)備上進(jìn)行調(diào)整。如果，一個(gè)新的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接到自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)上，那么，在地址分派的范圍內(nèi)，該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備首先在系統(tǒng)中的所謂的默認(rèn)地址下尋址。目前，在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)安裝的項(xiàng)目擬定過(guò)程中必須考慮到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的設(shè)備地址，并且與現(xiàn)場(chǎng)的各種實(shí)際情況相適應(yīng)。對(duì)此，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)設(shè)備地址報(bào)告給上一級(jí)控制裝置，上一級(jí)控制裝置對(duì)該設(shè)備再分配一個(gè)單獨(dú)的總線(xiàn)地址，由該單獨(dú)的總線(xiàn)地址來(lái)替換該設(shè)備地址。由此，對(duì)于地址分配方法而言，所必需的項(xiàng)目的制定和文件匯編的成本耗費(fèi)容易出錯(cuò)且用時(shí)較長(zhǎng)。然而，因?yàn)椋峙山o各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的總線(xiàn)地址僅需要用于與設(shè)備的專(zhuān)有協(xié)議的通訊，例如用于建立控制器和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的連接，或建立上一級(jí)控制系統(tǒng)(SPS)或過(guò)程控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的連接，所以，總線(xiàn)地址對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)的用戶(hù)具有次要的意義，這是因?yàn)椋瑸榱俗R(shí)別自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)設(shè)備，通常使用特定的標(biāo)記或系統(tǒng)專(zhuān)有的名稱(chēng)，也稱(chēng)為“通用的ro TAG”。在技術(shù)設(shè)備的過(guò)程控制系統(tǒng)中，TAG例如包括系統(tǒng)中各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的位置標(biāo)記，該位置標(biāo)記可以與來(lái)自MSR(測(cè)量/控制/調(diào)節(jié))的測(cè)量位置標(biāo)號(hào)相對(duì)應(yīng)；另一方面，TAG還可以包括設(shè)備的各種功能、制造商、設(shè)備類(lèi)型以及這些信息的保存狀態(tài)?？商鎿Q地，市場(chǎng)上具有這樣的工具，這些工具借助于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊獲得連接到總線(xiàn)上的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，這些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備也被稱(chēng)作總線(xiàn)用戶(hù)，而且將由此獲得的數(shù)據(jù)建成系統(tǒng)的拓?fù)?。然而這種方法僅適用于這樣的情況，即，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備已經(jīng)經(jīng)由適宜的地址進(jìn)行精確的認(rèn)證，也就是說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)處于運(yùn)行中。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在自動(dòng)化系統(tǒng)中自動(dòng)集成的方法，該方法能夠避免上述缺陷。對(duì)此，本發(fā)明的方法特別適用于地址分配過(guò)程中，使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備集成到配線(xiàn)系統(tǒng)中所必需的項(xiàng)目的制定和文件匯編的成本耗費(fèi)減少，并且使自動(dòng)化系統(tǒng)的調(diào)試簡(jiǎn)化。根據(jù)本發(fā)明，上述目的通過(guò)具有權(quán)利要求I的技術(shù)特征的、開(kāi)始所述類(lèi)型的、用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的自動(dòng)集成的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明方法的具有優(yōu)勢(shì)的技術(shù)項(xiàng)目和改進(jìn)項(xiàng)目在從屬權(quán)利要求中以及下面的說(shuō)明中給出。根據(jù)本發(fā)明的用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在自動(dòng)化系統(tǒng)中自動(dòng)集成的方法，多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備經(jīng)由一個(gè)總線(xiàn)系統(tǒng)或總線(xiàn)連接、例如HART、F0UNDATI0N現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)或PR0FIBUS連接到至少一個(gè)上一級(jí)控制裝置中，該控制裝置用于控制和/或檢測(cè)技術(shù)設(shè)備或技術(shù)過(guò)程，并且根據(jù)事先確定的配置，使現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)經(jīng)由總線(xiàn)系統(tǒng)連接到配線(xiàn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中，該事先確定的配置設(shè)置在配線(xiàn)系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)中。本發(fā)明的方法包括以下方法步驟，通過(guò)這些步驟使各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的設(shè)備地址通過(guò)應(yīng)用在事先確定的配置中的標(biāo)記、也被稱(chēng)為T(mén)AG來(lái)代替。在第一步驟中，使各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都連接在自動(dòng)化系統(tǒng)的總線(xiàn)系統(tǒng)上。在第二步驟中，與系統(tǒng)連接的各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備借助于自動(dòng)運(yùn)行的第一程序，通過(guò)上一級(jí)控制裝置利用預(yù)設(shè)的默認(rèn)地址來(lái)自動(dòng)尋址。默認(rèn)地址是在系統(tǒng)中預(yù)定的地址，該地址在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中預(yù)先設(shè)定為交付狀態(tài)，并且對(duì)于所有的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都是一致的。如果，一個(gè)新的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接到自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)上，那么在自動(dòng)化地址分派的范圍內(nèi)，該新連接的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備首先利用該地址來(lái)尋址。在接下來(lái)的步驟中，使利用默認(rèn)地址尋址的設(shè)備以其設(shè)備地址在系統(tǒng)中注冊(cè)。在隨后的步驟中，對(duì)在系統(tǒng)中注冊(cè)的設(shè)備借助于第二自動(dòng)運(yùn)行的程序自動(dòng)分派一個(gè)固定地址，該固定地址由地址存儲(chǔ)器中的多個(gè)未指派的地址來(lái)提供。通過(guò)該新分配的固定地址，經(jīng)由配線(xiàn)系統(tǒng)的上一級(jí)控制裝置的通訊連接實(shí)現(xiàn)了各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的精確尋址。在此，自動(dòng)地址分配的啟動(dòng)例如通過(guò)圖形用戶(hù)界面來(lái)實(shí)現(xiàn)。在最后的步驟中，為被分派的固定地址分派一個(gè)由事先確定的自動(dòng)化系統(tǒng)的配置提供的、單獨(dú)匹配的通用標(biāo)記，也被稱(chēng)為T(mén)AG;并且，在將自動(dòng)分配的固定地址傳遞給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之后，該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備將轉(zhuǎn)入到適于與上一級(jí)控制裝置通訊的狀態(tài)中。TAG例如包括以下內(nèi)容設(shè)備標(biāo)記、設(shè)備地址、總線(xiàn)地址、測(cè)量位置標(biāo)號(hào)、過(guò)程單元、傳感器類(lèi)型、最大傳感器范圍。根據(jù)本發(fā)明，使被分配的固定地址采納到配線(xiàn)系統(tǒng)安裝的項(xiàng)目數(shù)據(jù)中，其中，該項(xiàng)目數(shù)據(jù)描述了設(shè)置在系統(tǒng)中的硬件。在本發(fā)明方法的一個(gè)具有優(yōu)勢(shì)的技術(shù)項(xiàng)目中，設(shè)有測(cè)試程序，該測(cè)試程序識(shí)別由地址區(qū)域已經(jīng)為一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備自動(dòng)分配的固定地址，其中，各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都含有已經(jīng)分配的地址。根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)具有優(yōu)勢(shì)的擴(kuò)展方案，通過(guò)改變程序，事先自動(dòng)分配的固定地址在當(dāng)前未指派的總線(xiàn)地址中的改變由地址區(qū)域來(lái)指定。而且，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備基于在自動(dòng)化系統(tǒng)中事先限定的功能來(lái)預(yù)定地址區(qū)域中的一個(gè)特定的地址。例如，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、 即FOUNDATION現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，應(yīng)該使所應(yīng)用的備份主鏈接具有盡可能低階的地址，這是因?yàn)樵趯⑦M(jìn)行的轉(zhuǎn)換過(guò)程中關(guān)系到優(yōu)先級(jí)?？衫帽景l(fā)明方法實(shí)現(xiàn)的配置步驟，即，標(biāo)記(TAG)的分配和/或?qū)κ孪戎朴喌脑O(shè)備功能的匹配，可以通過(guò)調(diào)試工具來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)該調(diào)試工具還可以檢測(cè)，已經(jīng)在設(shè)備中的標(biāo)記(TAG)與項(xiàng)目數(shù)據(jù)是否一致。在一致的情況下，接下來(lái)將實(shí)現(xiàn)與事先制訂的功能的自動(dòng)匹配。本發(fā)明的方法應(yīng)用在過(guò)程自動(dòng)化或機(jī)械控制中，用以控制過(guò)程和/或設(shè)備組件。


結(jié)合圖I所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法以及本發(fā)明其它具有優(yōu)勢(shì)的實(shí)施項(xiàng)目和其它優(yōu)勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)闡述和說(shuō)明。圖I示出了通過(guò)F1D (Physical Device) TAG來(lái)替換新連接在自動(dòng)化系統(tǒng)上的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的設(shè)備地址的實(shí)施例的流程圖，該ro TAG用在事先確定的自動(dòng)化系統(tǒng)的項(xiàng)目配置中， 該ro TAG作為物理設(shè)備標(biāo)記、并包括根據(jù)FOUNDATION現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備名稱(chēng)。
具體實(shí)施例方式在第一步驟I中，新連接在自動(dòng)化系統(tǒng)的總線(xiàn)系統(tǒng)上的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)默認(rèn)地址來(lái)識(shí)別，之后，在第二步驟2中，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的臨時(shí)地址，自動(dòng)從項(xiàng)目的待利用的地址區(qū)域或存儲(chǔ)區(qū)域中尋找一個(gè)空地址。因?yàn)樗业降男碌刂吩诳偩€(xiàn)系統(tǒng)的持久運(yùn)行中不必再通過(guò)用戶(hù)進(jìn)行更改，所以該空地址在以下也被稱(chēng)為固定地址。在接下來(lái)的步驟3中，例如通過(guò)一個(gè)調(diào)試工具，經(jīng)過(guò)詢(xún)問(wèn)“是否在設(shè)備中存在ro TAG”之后，當(dāng)設(shè)備中已經(jīng)存在ro TAG時(shí)，將對(duì)已經(jīng)存在于設(shè)備中的TAG與事先制訂的功能進(jìn)行自動(dòng)分配。如果不存在ro tag,那么對(duì)于自動(dòng)分配的固定地址將分派一個(gè)對(duì)應(yīng)的ro tag。在為ro TAG匹配了固定地址之后，在下一步驟5中，該固定地址被分派給設(shè)備。在最后的步驟6中，生成用于自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理的預(yù)設(shè)的通訊連接，并且，在將自動(dòng)分配的固定地址傳遞給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之后，該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)與自動(dòng)化系統(tǒng)的上一級(jí)控制裝置的通訊，例如根據(jù)利用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議的PR0FIBUS和/或Foundation現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在自動(dòng)化系統(tǒng)中自動(dòng)集成的方法，所述自動(dòng)化系統(tǒng)具有多個(gè)經(jīng)由至少一個(gè)總線(xiàn)系統(tǒng)連接的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備根據(jù)事先確定的配置經(jīng)由所述總線(xiàn)系統(tǒng)裝配在所述自動(dòng)化系統(tǒng)中，所述事先確定的配置存在于所述自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)中，其特征在于，-使各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都連接在自動(dòng)化系統(tǒng)的總線(xiàn)系統(tǒng)上；-與系統(tǒng)連接的各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備借助于自動(dòng)運(yùn)行的第一程序，通過(guò)上一級(jí)控制裝置利用預(yù)設(shè)的默認(rèn)地址來(lái)自動(dòng)尋址；-使利用默認(rèn)地址尋址的設(shè)備以其設(shè)備地址在系統(tǒng)中注冊(cè)；-對(duì)在系統(tǒng)中注冊(cè)的設(shè)備借助于第二自動(dòng)運(yùn)行的程序自動(dòng)分派一個(gè)固定地址，該固定地址由地址存儲(chǔ)器中的多個(gè)未指派的地址來(lái)提供；-為被分派的固定地址分派一個(gè)單獨(dú)匹配的標(biāo)記(TAG)，該單獨(dú)匹配的標(biāo)記由事先確定的自動(dòng)化系統(tǒng)的配置來(lái)提供；以及-在將自動(dòng)分配的固定地址傳遞給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之后，該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備將轉(zhuǎn)入到適于與上一級(jí)控制裝置通訊的狀態(tài)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，將被分配的固定地址采納到配線(xiàn)系統(tǒng)安裝的項(xiàng)目數(shù)據(jù)中，其中，該項(xiàng)目數(shù)據(jù)描述了設(shè)置在系統(tǒng)中的硬件。
3.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，設(shè)有測(cè)試程序，該測(cè)試程序?qū)⒆R(shí)別由地址區(qū)域已經(jīng)為一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備自動(dòng)分配的固定地址，其中，各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都含有已經(jīng)分配的地址。
4.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，通過(guò)改變程序，事先自動(dòng)分配的固定地址在當(dāng)前未指派的總線(xiàn)地址中的改變由地址區(qū)域來(lái)指定。
5.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備基于在自動(dòng)化系統(tǒng)中事先限定的功能來(lái)預(yù)定地址區(qū)域中的一個(gè)特定的地址。
6.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，借助于圖形用戶(hù)界面來(lái)啟動(dòng)自動(dòng)地址分配。
7.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，設(shè)置調(diào)試工具，該調(diào)試工具實(shí)現(xiàn)分配標(biāo)記(TAG)和/或匹配所制訂的功能的配置步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，通過(guò)所述調(diào)試工具，將實(shí)現(xiàn)已經(jīng)存在于設(shè)備中的、與項(xiàng)目數(shù)據(jù)一致的標(biāo)記(TAG)與事先制訂的功能的自動(dòng)匹配。
9.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，自動(dòng)化系統(tǒng)的通訊通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議PR0FIBUS和/或Foundation現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在自動(dòng)化系統(tǒng)中自動(dòng)集成的方法，該自動(dòng)化系統(tǒng)具有多個(gè)經(jīng)由總線(xiàn)系統(tǒng)連接的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都連接在總線(xiàn)系統(tǒng)上；與系統(tǒng)連接的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備借助于自動(dòng)運(yùn)行的第一程序，通過(guò)上一級(jí)控制裝置利用預(yù)設(shè)的默認(rèn)地址來(lái)自動(dòng)尋址。使利用默認(rèn)地址尋址的設(shè)備以其設(shè)備地址在系統(tǒng)中注冊(cè)；對(duì)在系統(tǒng)中注冊(cè)的設(shè)備借助于第二自動(dòng)運(yùn)行的程序自動(dòng)分派一個(gè)固定地址，其由地址存儲(chǔ)器中的多個(gè)未指派的地址來(lái)提供。為被分派的固定地址分派一個(gè)單獨(dú)匹配的標(biāo)記(TAG)，其由事先確定的自動(dòng)化系統(tǒng)的配置來(lái)提供；在將自動(dòng)分配的固定地址傳遞給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之后，該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備將轉(zhuǎn)入到適于與上一級(jí)控制裝置通訊的狀態(tài)中。
文檔編號(hào)H04L29/12GK102594639SQ20111043328
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者斯特凡·博爾邁爾, 迪爾克·瓦格納, 阿明·迪特爾 申請(qǐng)人:Abb股份有限公司