DE10049504A1

DE10049504A1 - Verfahren und System zur tranparenten Unterstützung von entfernten Eingabe-/Ausgabeeinrichtungen in einem Prozeßsteuersystem

Info

Publication number: DE10049504A1
Application number: DE10049504A
Authority: DE
Inventors: Daniel D Christensen; Steven L Dienstbier
Original assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Current assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2001-05-10
Anticipated expiration: 2020-10-07
Also published as: DE10049504B4; US6711629B1; GB2359467B; GB0025369D0; GB2359467A; JP2001177558A; JP4564158B2

Abstract

Verfahren und System zum Konfigurieren einer Kommunikationsverbindung in einem Prozeßsteuersystem, das eine Steuereinrichtung (12) hat, die mit einer I/O-Einrichtung (46) über eine Fern-I/O-Kommunikationsverbindung (18) verbunden ist, wobei eine lokale (44) und eine Fern-I/O-Schnittstelle (46) in Kommunikationsverbindung über einen Fern-I/O-Kommunikationsbus (18) stehen. Das System und das Verfahren legen eine Fernverbindung zwischen der Steuereinrichtung (12) und der I/O-Einrichtung (46) fest, erkennen, daß die Fernverbindung Kommunikation über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung (18) erfordert und erzeugen automatisch Kommunikationsobjekte, um die Kommunikationsvorgänge zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung zu leiten.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Prozeßsteuersysteme und ins besondere ein System und ein Verfahren zum automatischen Kon figurieren einer Fern-Eingabe-/Ausgabekommunikationsverbindung (I/O) in einem Prozeßsteuersystem.

Moderne Prozeßsteuersysteme sind typischerweise verteilte Steuersysteme auf Mikroprozessorbasis (DCSs). Eine herkömmli che DCS-Konfiguration enthält eine oder mehrere Benutzer schnittstellen, wie etwa Workstations, die durch einen Daten bus (z. B. Ethernet) mit einer oder mehreren Steuereinrichtun gen verbunden sind. Die Steuereinrichtungen sind allgemein physisch nahe an einem gesteuerten Prozeß und stehen in Kommu nikation mit zahlreichen elektronischen Überwachungseinrich tungen und Anlageneinrichtungen, wie etwa elektronischen Sen soren, Übertragungseinrichtungen bzw. Gebern, Strom-Druck- Transducern, Ventilpositioniereinrichtungen etc., die über den Prozeß verteilt sind.

In einem herkömmlichen DCS werden Steueraufgaben verteilt, in dem innerhalb jeder der Steuereinrichtungen ein Steueralgo rithmus vorgesehen wird. Die Steuereinrichtungen führen unab hängig die Steueralgorithmen aus, um die mit den Steuerein richtungen verbundenen Anlageneinrichtungen zu steuern. Diese Dezentralisierung von Steueraufgaben bietet eine insgesamt größere Systemflexibilität. Wenn beispielsweise ein Benutzer einen neuen Prozeß oder einen Teil eines neuen Prozesses zu dem DCS hinzufügen möchte, kann der Benutzer eine zusätzliche Steuereinrichtung (die einen geeigneten Steueralgorithmus hat) hinzufügen, die mit den entsprechenden Sensoren, Betätigungs einrichtungen etc. verbunden wird. Wenn alternativ der Benut zer einen vorhandenen Prozeß modifizieren möchte, können neue Steuerparameter oder Steueralgorithmen beispielsweise aus ei ner Benutzerschnittstelle über einen Datenbus auf die geeigne te Steuereinrichtung heruntergeladen werden.

Um eine verbesserte Modularität und Kompatibilität zwischen Herstellern zu schaffen, geht die Tendenz bei Herstellern von Prozeßsteueranlagen in jüngerer Zeit zu einer weiteren Dezen tralisierung der Steuerung eines Prozesses. Diese Lösungsan sätze der jüngeren Vergangenheit basieren auf "intelligenten" Anlageneinrichtungen, die unter Verwendung eines offenen Pro tokolls kommunizieren, wie etwa des HART®-, PROFIBUS®-, WORLDFIP®-, Device-Net®-, CAN- und FIELDBUS®-Protokolls. Die se intelligenten Anlageneinrichtungen sind im wesentlichen auf Mikroprozessoren basierende Einrichtungen, wie etwa Sensoren, Betätigungseinrichtungen etc., die in einigen Fällen, wie bei spielsweise bei Fieldbus-Einrichtungen, auch Steuerschleifen- bzw. Regelkreisfunktionen ausführen, die traditionell von ei ner DCS-Steuereinrichtung ausgeführt wurden. Da einige intel ligente Anlageneinrichtungen eine Steuerfähigkeit bieten und unter Verwendung eines offenen Protokolls kommunizieren, könn nen Anlageneinrichtungen von einer Vielzahl von Herstellern miteinander auf einem gemeinsamen digitalen Datenbus kommuni zieren und können zusammenwirken, um einen Regelkreis ohne den Eingriff einer herkömmlichen DCS-Steuereinrichtung auszufüh ren.

In herkömmlichen Prozeßsteuersystemen können Anlageneinrich tungen direkt mit einer Steuereinrichtung verbunden werden oder alternativ mit einer oder mehreren Eingabe-/Ausgabeein richtungen (I/O-Einrichtungen) verbunden werden, die mit der Steuereinrichtung über einen Datenbus in Kommunikationsverbin dung stehen. Allgemein ausgedrückt verarbeiten diese I/O-Ein richtungen analoge und/oder digitale Informationen, die von den Anlageneinrichtungen abgegeben werden, und senden die ver arbeitete Information als digitale Mitteilung, die Steuersi gnale, Einrichtungsinformationen etc. enthält, über den Steu ereinrichtungsdatenbus zu der Steuereinrichtung. Zusätzlich kann die Steuereinrichtung digitale Mitteilungen, die Konfigu rationsinformationen, Befehle etc. enthalten, über den Steuer einrichtungsdatenbus an die I/O-Einrichtungen senden. Die von der Steuereinrichtung an die I/O-Einrichtungen gesendeten di gitalen Mitteilungen können verwendet werden, um die Art und Weise, zu verändern, in der die I/O-Einrichtungsprozeßsignale, die von den Anlageneinrichtungen empfangen werden, verwendet werden können, um Signale an die Anlageneinrichtungen zu sen den. Herkömmliche I/O-Einrichtungen senden und empfangen ana loge und digitale Signale, wie etwa 4-20 mA Signale, 0-10 V Gleichstromsignale, Trockenkontaktschlußsignale etc. zu und von Standardanlageneinrichtungen. In jüngerer Zeit sind jedoch verbindende bzw. Brücken-I/O-Einrichtungen verfügbar, die es einem Netzwerk aus intelligenten Anlageneinrichtungen, wie et wa den vorstehend beschriebenen Fieldbus-Einrichtungen, ermög lichen, mit der Steuereinrichtung unter der Verwendung von di gitalen Mitteilungen über den Steuereinrichtungsdatenbus zu kommunizieren.

In der Praxis sind I/O-Einrichtungen typischerweise physisch nahe an den Anlageneinrichtungen angeordnet, mit welchen sie verbunden sind, und können auf einer gemeinsamen Montageschie ne sitzen, die ihren Anschluß an eine Leistungsquelle und den Steuereinrichtungsdatenbus erleichtert. Auf diese Weise ist es bei Anwendungen, bei welchen einige der Anlageneinrichtungen von dem Ort des Prozeßsteuersystems physisch entfernt sind, wünschenswert, einige der I/O-Einrichtungen so zu positionie ren, daß diese I/O-Einrichtungen nahe an den entfernt gelege nen Anlageneinrichtungen sind. Das einfache Erweitern des Steuereinrichtungsdatenbusses zum Anschluß von entfernt gele genen I/O-Einrichtungen stellt jedoch beträchtliche Schwierig keiten dar, da der Steuereinrichtungsdatenbus typischerweise nicht für zuverlässige Kommunikation über die erforderliche Distanz zu den entfernten I/O-Einrichtungen geeignet ist.

Eine Vielzahl von bekannten Kommunikationsmedien (beispiels weise drahtlose, Lichtwellenleiter-, Koaxialkabel- und ähnli che Medien) und Kommunikationsprotokolle (beispielsweise High Speed Ethernet) sind für Langstreckenkommunikation verfügbar und können allgemein ausgedrückt eine zuverlässige Fernkommu nikationsverbindung zwischen entfernten I/O-Einrichtungen und einer Steuereinrichtung bilden. Während diese bekannten Tech niken zum Erzielen der Fernkommunikation es ermöglichen, daß Steuereinrichtungen mit entfernten I/O-Einrichtungen (und den zu den I/O-Einrichtungen gehörenden Anlageneinrichtungen) kom munizieren, erlauben sie keine nahtlose Integration der ent fernten I-/O-Einrichtungen in das Prozeßsteuersystem. Da bei spielsweise der Steuereinrichtungsdatenbus und die Kommunika tionsverbindung zu den entfernten I/O-Einrichtungen typischer weise verschiedene Medien und/oder unterschiedliche Kommunika tionsprotokolle verwenden, kann die Steuereinrichtung mit den entfernten I/O-Einrichtungen über eine Fern-I/O-Schnittstel leneinrichtung kommunizieren, die eine aufwendige manuelle In tegration durch den Benutzer erfordert.

Die Integration von Fern-I/O-Schnittstellen kann eine Konfigu ration für jede einzelne Einrichtung beeinhalten, wobei der Benutzer komplexe Kommunikationsverbindungen manuell definie ren und einsetzen muß, um Informationen zwischen der Steuer einrichtung und den entfernten I/O-Einrichtungen über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung weiterzuleiten. Das hat zur Folge, daß der Systembenutzer intensive Kenntnisse der jewei ligen Kommunikationskonfigurationsattribute haben muß, die zu den lokalen I/O-Einrichtungen gehören, und zusätzlich mit den jeweiligen Kommunikationskonfigurationsattributen der Fern- I/O-Schnittstelleneinrichtung vertraut sein muß, die von den Kommunikationskonfigurationsattributen der lokalen I/O-Ein richtungen stark verschieden sein können. Diese aufwendige ma nuelle Integration von entfernten I/O-Einrichtungen ist nicht wünschenswert, da das Erscheinungsbild des Systems inkonsi stent wird, wenn der Benutzer versucht, entfernte I/O-Einrich tungen in Steuerschleifen einer lokalen Steuereinrichtung zu integrieren. Beispielsweise kann eine grafische Oberfläche ei nem Benutzer das Zuweisen von Symbolen, die Einrichtungen dar stellen, zum Herstellen von Verbindungen (beispielsweise unter Verwendung einer Maus oder einer anderen herkömmlichen Compu ter-Zeigeeinrichtung) in einer Steuerschleife zwischen lokalen I/O-Einrichtungen erlauben, wobei es jedoch erforderlich sein kann, daß der Benutzer Steuerschleifenverbindungen mit ent fernten I/O-Einrichtungen unter Verwendung eines völlig ande ren Verfahrens definiert, beispielsweise durch Eingeben einer Reihe von Textbefehlen über die Tastatur, die mit der Benut zerschnittstelle verbunden ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein System und ein Verfahren zum Konfigurieren einer Kommunikationsverbindung in einem Prozeß steuersystem zu schaffen, bei dem die im Stand der Technik auftretenden Probleme vermieden werden.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen. Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Dabei sind auch andere Kombinationen von Merk malen als in den Ansprüchen beansprucht möglich.

Das hier beschriebene System und Verfahren ermöglicht die nahtlose Integration von entfernt gelegenen I/O-Einrichtungen innerhalb eines Prozeßsteuersystems. Allgemein ausgedrückt konfigurieren das System und Verfahren automatisch eine ent fernte bzw. Fern-I/O-Schnittstelleneinrichtung an jedem Ende einer Fern-I/O-Kommunikationsverbindung, so daß alle Kommuni kationsaktivitäten (beispielsweise Konfiguration, Laufzeit, Berichterstattungen, Benutzeranforderungen von Informationen über die Benutzerschnittstelle etc.) mit den Fern-I/O-Einrich tungen über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung aus der Per spektive des Benutzers an einer Benutzerschnittstelle und ei ner Steuereinrichtung, die über die Fern-I/O-Kommunikations verbindung kommuniziert, transparent erscheinen.

Genauer ausgedrückt richten das System und das Verfahren Kom munikationsobjekte in einem Paar von I/O-Schnittstellenein richtungen ein, die an den jeweiligen Enden der Fern-I/O-Kom munikationsverbindung angeordnet sind. Insbesondere wird ein lokales Kommunikationsobjekt in der Fern-I/O-Schnittstelle eingerichtet, die mit der Steuereinrichtung verbunden ist, und ein entferntes Kommunikationsobjekt wird in der Fern-I/O- Schnittstelle eingerichtet, die mit den entfernten I/O-Ein richtungen verbunden ist. Die Kommunikationsobjekte stellen Kommunikationsverbindungen her, welche das Weiterleiten der Kommunikation zwischen der Steuereinrichtung und den entfern ten I/O-Einrichtungen über die Fern-I/O-Kommunikationsverbin dung erlauben.

Ein besonders wichtiger Aspekt des hier beschriebenen Systems und Verfahrens ist, daß der Benutzer auf Systemebene durch ei ne grafische Schnittstelle bzw. Oberfläche, die auf der Benut zerschnittstelle abläuft, eingreifen kann, um beispielsweise Regelkreise oder Steuerschleifen zu konfigurieren, Prozeßpara meter zu überwachen und dergleichen, die zu einer Kombination von lokalen und entfernten I/O-Einrichtungen gehören, welche unter Verwendung einer oder mehrerer Kommunikationstechniken (d. h. Medien und/oder Protokolle) kommunizieren können, ohne daß dem Benutzer die zugrundeliegenden Kommunikationstechniken verständlich sein müssen oder auch nur bewußt sein müssen. Mit anderen Worten isolieren das System und das Verfahren, die hier beschrieben werden, den Benutzer von den Implementie rungsdetails der darunterliegenden Fern-I/O- Kommunikationstechniken durch automatisches Erzeugen und In stantiieren von geeigneten Kommunikationsobjekten (z. B. den lokalen und den entfernten Kommunikationsobjekten) in den Fern-I/O-Schnittstelleneinrichtungen ansprechend auf eine An forderung eines Benutzers, eine Steuerschleife mit einer ent fernten I/O-Einrichtung zu verbinden. In einer Ausführungsform erkennen das System und das Verfahren automatisch, daß der Be nutzer eine Kommunikation (beispielsweise über eine Steuer schleifenverbindung) mit einer entfernten I/O-Einrichtung an gefordert hat, welche die Kommunikation über die Fern-I/O-Kom munikationsverbindung benötigt, erstellt Kommunikationsobjek te, um diese Fern-Kommunikation zu ermöglichen und durchzufüh ren, und lädt diese Kommunikationsobjekte in die geeigneten I/O-Einrichtungen während der Konfiguration, um die von dem Benutzer angegebene Kommunikation zu ermöglichen. Das hat zur Folge, daß der Benutzer nur verstehen muß, wie die grafische Oberfläche bzw. Schnittstelle zu benutzen ist, um beispiels weise mit dem Steuersystem zu arbeiten, und die Arbeit des Be nutzers am System hat ein konsistentes Erscheinungsbild, unab hängig davon, ob der Benutzer eine Verbindung mit einer ent fernten oder mit einer lokalen I/O-Einrichtung wünscht, und ungeachtet der darunterliegenden Kommunikationstechniken, die zum Erzielen der Fern-I/O-Kommunikation verwendet werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung legt ein Verfahren zum Konfi gurieren einer Kommunikationsverbindung zur Verwendung in ei nem verteilten Prozeßsteuersystem, das eine Steuereinrichtung, eine erste entfernte bzw. Fern-I/O-Schnittstelle, die mit der Steuereinrichtung und einer Fern-I/O-Kommunikationsverbindung kommunikativ verbunden ist, eine zweite Fern-I/O- Schnittstelle, die mit der Fern-I/O-Kommunikationsverbindung kommunikativ verbunden ist, und eine I/O-Einrichtung hat, die mit der zweiten Fern-I/O-Schnittstelle kommunikativ verbunden ist, eine Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung fest. Das Verfahren kann erkennen, daß die Fernverbindung eine Kommunikation über die Fern-I/O-Kommunika tionsverbindung benötigt und automatisch ein erstes Kommunika tionsobjekt erzeugen, das automatisch die Kommunikation zwi schen der Steuereinrichtung und der Fern-I/O-Kommunikations verbindung weiterleitet, und kann ebenso automatisch ein zwei tes Kommunikationsobjekt erzeugen, das automatisch die Kommu nikation zwischen der Fern-I/O-Kommunikationsverbindung und der I/O-Einrichtung weiterleitet.

Das Verfahren kann ferner automatisch das erste Kommunikati onsobjekt erzeugen, so daß das erste Kommunikationsobjekt die Kommunikation, die ein erstes Signalprotokoll hat, empfängt und die zu sendende Kommunikation unter Verwendung eines zwei ten Signalprotokolls umwandelt, und kann das zweite Kommunika tionsobjekt erzeugen, so daß das zweite Kommunikationsobjekt die Kommunikation, die das zweite Signalprotokoll hat, emp fängt und die zu sendende Kommunikation unter Verwendung des ersten Signalprotokolls umwandelt.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Prozeß steuersystem zeigt, das eine Steuereinrichtung hat, die mit entfernten I/O-Einrichtungen über eine Fernkommunikationsver bindung kommunikativ verbunden ist;

Fig. 2 ist ein beispielhaftes Blockdiagramm, das Kommunikati onsobjekte zeigt, welche die automatische Kommunikation zwi schen der Steuereinrichtung und den entfernten I/O-Einrichtun gen von Fig. 1 ermöglichen;

Fig. 3 ist ein beispielhaftes Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Erzeugen und Instantiieren der Kommunikationsobjekte von Fig. 2 darstellt;

Fig. 4 ist ein beispielhaftes Flußdiagramm, das ein Verfahren zeigt, durch welches die Informationen von den entfernten I/O- Einrichtungen unter Verwendung der Kommunikationsobjekte von Fig. 2 zu der Steuereinrichtung gesendet werden;

Fig. 5 ist ein beispielhaftes Flußdiagramm, das ein Verfahren darstellt, durch welches die Informationen von der Steuerein richtung unter Verwendung der Kommunikationsobjekte von Fig. 2 zu den entfernten I/O-Einrichtungen gesendet werden;

Fig. 6 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine grafi sche Schnittstelle zeigt, die zum Konfigurieren von Steuer schleifen in dem Prozeßsteuersystem von Fig. 1 verwendet wer den kann;

Fig. 7 ist ein schematisches Blockdiagramm, das Routinen zur automatischen Erfassung zeigt, die in den Fern-I/O-Schnitt stellen verwendet werden können, um die automatische Erfassung und Kommunikation mit den entfernten I/O-Einrichtungen von Fig. 1 zu ermöglichen; und

Fig. 8 ist ein beispielhaftes Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Einrichten von Routinen zur automatischen Erfassung von Fig. 7 zeigt.

Es wird ein System und ein Verfahren zum automatischen Konfi gurieren einer Fern-I/O-Kommunikationsverbindung und zum Aus führen von Kommunikationsvorgängen zwischen entfernt angeord neten Eingabe-/Ausgabeeinrichtungen (I/O) über die Fern-I/O- Kommunikationsverbindung im Detail in Verbindung mit einem be stimmten Prozeßsteuersystem beschrieben. Es sei jedoch ange merkt, daß das hier beschriebene System und Verfahren mit ei ner Vielzahl von Prozeßsteuersystemen vorteilhaft verwendet werden kann, die eine Fern-I/O-Kommunikationsverbindung haben, die eines aus einer Vielzahl von Kommunikationsmedien, wie et wa drahtlose/Spread Spectrum-Medien, Lichtwellenleiter und dergleichen, sowie Kommunikationsprotokolle, wie etwa Field bus, AS-Interface, Profibus, DeviceNet etc. verwenden.

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Prozeß steuersystem 10 darstellt, das eine Steuereinrichtung 12 hat, die in Kommunikationsverbindung mit entfernten I/O-Einrichtun gen 14 und 16 über eine Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18 steht. Das Steuersystem 10 enthält eine Benutzerschnittstelle 20, bei der es sich um eine Workstation handeln kann, die in einem Kommunikationsnetzwerk mit der Steuereinrichtung 12 über einen Datenbus 22 auf Systemebene verbunden ist. Der Datenbus 22 auf Systemebene kann ein Standard-Ethernet-Datenbus oder jeder andere Datenbus sein, der zur Datenübertragung geeignet ist. Die Steuereinrichtung 12 kann eine DCS-Steuereinrichtung sein und kann mit der Benutzerschnittstelle 20 unter Verwen dung eines proprietären Kommunikationsprotokolls oder in jeder anderen geeigneten Weise über den Datenbus 22 auf Systemebene in Kommunikationsverbindung stehen. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 12 Alarm- und Statusinformationen an die Be nutzerschnittstelle 20 senden und kann zusätzlich Befehle und Anfragen des Benutzers von der Benutzerschnittstelle 20 über den Datenbus 22 auf Systemebene erhalten. Die Steuereinrich tung 12 kann ferner Steueralgorithmen zur Verwendung bei der Steuerung von Anlageneinrichtungen enthalten, die in einer be liebigen herkömmlichen oder gewünschten Weise mit der Steuer einrichtung 12 verbunden sind.

In diesem Beispiel ist die Steuereinrichtung 12 in Kommunika tion mit I/O-Einrichtungen 24 und 26 über einen Steuereinrich tungsdatenbus 28, der typischerweise ein proprietäres Signal protokoll verwendet. Die I/O-Einrichtung 24 kann als eine Kom munikationsbrücke bzw. Verbindungseinrichtung mit intelligen ten Anlageneinrichtungen 30 und 32 dienen, die miteinander und mit der I/O-Einrichtung 24 über einen Datenbus 34 mit nicht proprietärem Protokoll verbunden sind. Die intelligenten Anla geneinrichtungen 30 und 32 können beispielsweise Fieldbus-Ein richtungen sein und demgemäß kann der Datenbus 34 mit nicht poprietärem Protokoll das Fieldbus-Signal verwenden. Es ist bekannt, daß die intelligenten Anlageneinrichtungen 30 und 32 so konfiguriert sein können, daß sie eine oder mehrere Prozeß steuerschleifen entweder in Verbindung mit der Steuereinrich tung 12 oder unabhängig von dieser ausführen. Andere Arten von Einrichtungen und Protokollen könnten jedoch verwendet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Im Gegensatz dazu kann die I/O-Einrichtung 26 eine Standard-I/O-Einrichtung sein, wie etwa eine analoge Eingabekarte (AI), eine analoge Ausgabekarte (AO) etc., die über Leitungen 36 und 38 mit den jeweiligen herkömmlichen Anlageneinrichtungen 40 und 42 in Kommunikation steht.

Die Steuereinrichtung 12 steht auch in Kommunikation mit einer Fern-I/O-Hostschnittstelle 44, die es der Steuereinrichtung 12 ermöglicht, transparent mit den entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 über die Fernkommunikationsverbindung 18 zu kommuni zieren. Genauer ausgedrückt kommuniziert die Fern-I/O-Schnitt stelle 44 mit der Steuereinrichtung 12 über den Steuereinrich tungsdatenbus 28 unter Verwendung des geeigneten proprietären Signalprotokolls und sendet/empfängt Informationen über die Fernkommunikationsverbindung 18 zu/von einer Fern-Kommunika tionsschnittstelle 46 unter Verwendung eines herkömmlichen Fernkommunikationssignalprotokolls (beispielsweise High Speed Ethernet), das sich typischerweise von dem proprietären Si gnalprotokoll des Steuereinrichtungsdatenbusses 28 unterschei det. In ähnlicher Weise sendet und empfängt die Fern-Kommuni kationsschnittstelle 46 Signale über die Fern-I/O-Kommunika tionsverbindung 18 unter Verwendung des herkömmlichen Fernkom munikationsprotokolls und leitet dieses Signal zu und von den entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 über einen entfernten Datenbus 48 weiter, der ein proprietäres Signalprotokoll ver wenden kann. Tatsächlich kann dieses proprietäre Signalproto koll dasselbe Protokoll wie das Signalprotokoll sein, das auf dem Steuereinrichtungsdatenbus 28 verwendet wird.

Genauer ausgedrückt kommuniziert die Fern-I/O-Hostschnittstel le 44 mit der Steuereinrichtung 12 über den Steuereinrich tungsdatenbus 28 unter Verwendung des proprietären Signalpro tokolls, das auf dem Steuereinrichtungsdatenbus 28 verwendet wird, und verarbeitet diese Kommunikationsdaten (d. h. wandelt sie) unter Verwendung von Kommunikationsobjekten (die weiter unten im Detail erörtert werden), um die verarbeiteten Kommu nikationsdaten über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18 unter Verwendung des herkömmlichen Fernsignalkommunikations protokolls zu senden. Entsprechend wandelt die Fern-I/O-Kommu nikationsschnittstelle 46 Kommunikationsdaten unter Verwendung von Kommunikationsobjekten über die Fern-I/O-Kommunikations verbindung 18 um, um die Kommunikation über den entfernten Da tenbus 48 unter Verwendung desselben proprietären Signalproto kolls, das auf dem Steuereinrichtungsdatenbus 28 verwendet wird, zu senden. Auf diese Weise führen die Fern-I/O-Kommuni kationsschnittstellen 44 und 46 (zusammen mit den Kommunikati onsobjekten) eine Umwandlung bzw. Rückumwandlung des Signal protokolls an den jeweiligen Enden der Fern-I/O-Kommunika tionsverbindung 18 durch, so daß das über die Fern-I/O-Kommu nikationsverbindung 18 verwendete Signalprotokoll für die Steuereinrichtung 12 transparent ist, die beispielsweise über die Verbindung 18 mit einer der entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 in Verbindung stehen kann. Tatsächlich kann die Steuereinrichtung 12 mit einer oder mehreren der I/O-Einrich tungen 14 und 16 kommunizieren, so als ob die I/O-Einrichtun gen 14 und 16 direkt die Kommunikation über den Steuereinrich tungsdatenbus 28 durchführen. Zusätzlich können die Fern-Kom munikationsschnittstelle 46 und die entfernten I/O-Einrichtun gen 14 und 16 in einem entfernten I/O-Träger 50 montiert wer den, der die mechanische Befestigung der Fern-Kommunika tionsschnittstelle 46 und der entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 erleichtert und der die elektrischen Verbindungen der I/O-Einrichtungen 14 und 16 mit der Fern-Kommunikations schnittstelle 46 und mit den Anlageneinrichtungen 52-58 er leichtert.

Fig. 2 ist ein beispielhaftes Blockdiagramm, das ein lokales Kommunikationsobjekt 70 und ein entferntes Kommunikationsob jekt 72 darstellt, welche eine transparente Kommunikation zwi schen der Steuereinrichtung 12 und den entfernten I/O-Einrich tungen 14 und 16 aus Fig. 1 ermöglichen. Allgemein ausge drückt wirken die Kommunikationsobjekte 70 und 72 zusammen, um die Kommunikationsverbindungen zu schaffen, die zum Übertragen von Informationen zwischen den entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 und Steuereinrichtung 12 über die Fern-I/O-Kommunika tionsverbindung 18 erforderlich sind. Genauer ausgedrückt er laubt das lokale Kommunikationsobjekt 70 das Übertragen von Informationen zwischen dem Steuereinrichtungsdatenbus 28 und der Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18, und das entfernte Kommunikationsobjekt 72 ermöglicht, daß die Fern-I/O-Kommuni kationsschnittstelle 46 Informationen zwischen der Fern-I/O- Kommunikationsverbindung 18 und dem entfernten Datenbus 48 überträgt. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 12 so konfiguriert sein, daß sie periodisch Steuerinformationen über den Steuereinrichtungsdatenbus 28 für die entfernte I/O- Hostschnittstelle 44 veröffentlicht, und die entfernte I/O- Hostschnittstelle 44 verwendet das lokale Kommunikationsobjekt 70, um diese Steuerinformationen über die Fern-I/O-Kommunika tionsverbindung 18 zu der Fern-I/O-Kommunikationsschnittstelle 46 zu leiten. Die Fern-I/O-Kommunikationsschnittstelle 46 kann dann das entfernte Kommunikationsobjekt 72 verwenden, um die Steuerinformationen periodisch über den entfernten Datenbus 48 den entsprechenden I/O-Einrichtungen 14 und 16 zu veröffentli chen. In ähnlicher Weise kann die Steuereinrichtung 12 so kon figuriert sein, daß sie die Steuerinformation abonniert, die von einer der entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 abgegeben werden, und in diesem Fall wird die Fern-I/O-Kommunika tionsschnittstelle 46 so konfiguriert, daß sie periodisch die von der Steuereinrichtung 12 benötigte Steuerinformation von einer der entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 über den ent fernten Datenbus 48 abruft. Die Fern-I/O-Kommunika tionsschnittstelle 46 kann dann das entfernte Kommunikati onsobjekt 72 verwenden, um Steuerinformationen über die Fern- I/O-Kommunikationsverbindung 18 zu der entfernten I/O- Hostschnittstelle 44 zu senden. Bei Erhalt der Steuerinforma tion von der Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18 verwendet die Fern-I/O-Schnittstelle 44 das lokale Kommunikationsobjekt 70, um die Steuerinformationen über den Steuereinrichtungsda tenbus 28 periodisch für die Steuereinrichtung 12 zu veröf fentlichen.

Wie allgemein bekannt ist, empfangen Kommunikationsobjekte, wie etwa die Kommunikationsobjekte 70 und 72, Informationen in Form von digitalen Nachrichten bzw. Mitteilungen, und leiten diese digitalen Mitteilungen an Bestimmungsorte auf der Basis von Adressen oder Pfaden, die in den Mitteilungen angegeben sind, weiter. Beispielsweise kann das lokale Kommunikationsob jekt 70 eine Mitteilung empfangen, die eine Adresse enthält, die einen Weiterleitungs- oder Kommunikationspfad über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18, durch die Fern-I/O-Kom munikationsschnittstelle 46 und weiter zu der I/O-Einrichtung 14 vollständig angibt. Wenn somit die Fern-I/O-Hostschnitt stelle 44 diese Mitteilung unter Verwendung des lokalen Kommu nikationsobjekts 70 empfängt und verarbeitet, erkennt die Fern-I/O-Hostschnittstelle 44, daß ein Abschnitt der Adresse, die in der Mitteilung angegeben ist, anzeigt, daß die Mittei lung zu der Fern-I/O-Kommunikationsschnittstelle 46 zu über tragen ist, und überträgt anschließend die Mitteilung über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18 an die Fern-I/O-Kommuni kationsschnittstelle 46. Die Fern-I/O-Kommunikationsschnitt stelle 46 empfängt die Mitteilung und verwendet das entfernte Kommunikationsobjekt 72, um zu bestimmen, daß ein anderer Ab schnitt der angegebenen Adresse angibt, daß die Mitteilung für I/O-Einrichtung 14 zu veröffentlichen ist. Die Fern-I/O-Kommu nikationsschnittstelle 46 veröffentlicht die Mitteilung an schließend auf dem entfernten Datenbus 48, so daß sie von der entfernten I/O-Einrichtung 14 empfangen wird.

Die Steuereinrichtung 12 kann ferner eine Fern-I/O-Konfigu rationsroutine 74 enthalten, welche automatisch die Kommunika tionsobjekte 70 und 72 ansprechend auf eine Angabe des Benut zers (über die Benutzerschnittstelle) einer Steuerschleifen verbindung beispielsweise zu einer oder mehreren der entfern ten I/O-Einrichtungen 14 und 16 erzeugt. Da die Fern-I/O- Kommunikationsroutine 74 automatisch die Kommunikationsobjekte 70 und 72 erstellt, muß der Benutzer die speziellen Kommunika tionsattribute, die zu der Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18 gehören, nicht verstehen. Der Benutzer muß vielmehr nur die Steuerschleifenverbindung zu einer entfernten I/O-Einrichtun gen 14 und 16 angeben und die Fern-I/O-Kommunikationsroutine erkennt automatisch, daß die von dem Benutzer angegebene Ver bindung Kommunikation über die Fern-I/O-Kommunikationsverbin dung 18 erfordert und richtet automatisch die geeigneten Kom munikationsobjekte 70 und 72 in den entsprechenden Fern-I/O- Schnittstellen 44 und 46 ein. Obgleich die automatische Erzeu gung der Kommunikationsobjekte 70 und 72 vorstehend im Zusam menhang mit der Spezifizierung einer Steuerschleifenverbindung durch den Benutzer mit einer der entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 erörtert wurde, können die Kommunikationsobjekte 70 und 72 in ähnlicher Weise während der Laufzeit erzeugt werden, beispielsweise ansprechend auf eine Anforderung des Benutzers nach Informationen, die von einer der entfernten I/O-Einrich tungen 14 und 16 abgegeben werden, über die Benutzerschnitt stelle 20.

Im einzelnen kann die Steuereinrichtung 12 einen Regelkreis bzw. eine Steuerschleife 76 ausführen, die einen analogen Ein gabeblock (AI) 78, einen proportional integrierenden differen zierenden Block (PID) 80 und einen analogen Ausgabeblock (AO) 82 hat, bei welchen es sich beispielsweise um Funktionsblöcke des Fieldbustyps handeln kann. Wie dargestellt gibt der AI- Block 78 ein Ausgangssignal 84 an den PID-Block 80 ab, der PID-Block 80 gibt ein Ausgangssignal 86 an den AO-Block 82 ab und der AO-Block 82 gibt ein Rückkopplungssignal 88 an den PID-Block 80 ab. Wenn beispielsweise der AI-Block 78 seine Eingabe von der I/O-Einrichtung 14 erhält, erkennt die Konfi gurationsroutine 74, daß die von der I/O-Einrichtung 14 benö tigte Eingabe die Kommunikation der Steuereinrichtung 12 über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18 erfordert. Als Folge dieses Erkennens, daß die Eingabe in den AI-Block 78 die Kom munikation über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18 er fordert, erzeugt die Fern-I/O-Konfigurationsroutine 74 automa tisch geeignete Verbindungen, indem die Kommunikationsobjekte 70 und 72 eingerichtet werden, um es zu ermöglichen, daß die Information von der I/O-Einrichtung 14 über die Fern-I/O-Kom munikationsverbindung 18 und die Fern-I/O-Schnittstellen 40 und 46 zu der Steuereinrichtung 12 auf periodischer Basis ge leitet wird. Die Steuereinrichtung 12 kann ferner Funktions blockaktualisierungsroutinen 90, einen Prozessor 92 und einen Speicher 94 enthalten. Allgemein ausgedrückt bieten die Funk tionsblockaktualisierungsroutinen 90 eine Entkopplung zwischen dem Steuerprozeß (der von dem Prozessor 92 ausgeführt werden kann), welcher zu der Steuerschleife 76 gehört, und der Kommu nikation über den Steuereinrichtungsdatenbus 28. Die Funkti onsblockaktualisierungsroutinen 90 können eine Tabellle oder Liste 96 führen, die Steuerinformationen enthält, die von den Funktionsblöcken 78, 80 und 82 benötigt oder abgegeben wird. Auf diese Weise kann die Steuerschleife 76 asynchron bezüglich der Steuereinrichtung 12 und der Fern-I/O-Hostschnittstelle 44 ausgeführt werden. Während beispielsweise die Fern-I/O- Hostschnittstelle 44 die von dem AI-Block 78 benötigte Infor mation über den Steuereinrichtungsdatenbus 28 der Steuerein richtung 12 bekannt gibt, kann die Funktionsblockaktualisie rungsroutine 90 die von dem Block 78 benötigte Information aus der Liste 96 abrufen. Entsprechend kann die Funktionsblockak tualisierungsroutine 90 die Steuerschleife 76 betreffende In formationen in der Liste 96 speichern und diese gespeicherte Information für die Steuereinrichtung 12 kann auf dem Datenbus 28 veröffentlicht werden. Somit können die Funktionsblockak tualisierungsroutine 90 und die Steuerschleife 76 unabhängig auf die Liste 96 zugreifen, was es ermöglicht, daß die Steuer schleife 76 und die Kommunikation über den Steuereinrichtungs datenbus 28 asynchron zueinander (d. h. entkoppelt) arbeiten, so daß die Ausführung der Steuerschleife 76 durch die Kommuni kation auf dem Steuereinrichtungsdatenbus 28 nicht unterbro chen oder verzögert wird.

Fig. 3 ist ein beispielhaftes Flußdiagramm, das ein Verfahren 100 zum Konfigurieren der Kommunikationsobjekte 70 und 72 aus Fig. 2 darstellt. Allgemein ausgedrückt ermöglicht das Ver fahren 100 aus Fig. 3, daß die Steuereinrichtung 12 den Be nutzer von der zu der Fern-I/O-Verbindung 18 gehörenden Kommu nikationstechnik isoliert. Das Verfahren 100 erkennt bei spielsweise während der Konfiguration automatisch, wenn ein von der Steuereinrichtung 12 benötigtes Steuersignal die Kom munikation über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18 er fordert, und erstellt automatisch Kommunikationsobjekte sowohl in der Fern-I/O-Hostschnittstelle 44 als auch der Fern-I/O- Kommunikationsschnittstelle 46, welche die Ausführung dieser Kommunikation in transparenter Weise erlauben. So muß der Be nutzer, der beispielsweise eine Steuerschleife durch Bearbei ten eines Programmes mit grafischer Schnittstelle konfigu riert, das auf der Benutzerschnittstelle 20 läuft, die beson deren Kommunikationsverbindungen und -objekte nicht verstehen bzw. sich dieser nicht einmal bewußt sein, die erforderlich sind, um die Kommunikation über die Fern-I/O-Kommunikations verbindung 18 einzurichten. Der Benutzer kann vielmehr einfach angeben, daß die Informationen von den entfernten I/O-Einrich tungen 14 und 16 mit der Steuereinrichtung 12 auszutauschen sind und die Fern-I/O-Konfigurationsroutine 74 richtet die ge eigneten Kommunikationsobjekte 70 und 72 ein, ohne daß eine weitere Eingabe des Benutzers erforderlich wäre. Auf diese Weise verläuft die Arbeit des Benutzers an dem System 10 wäh rend der Konfiguration konsistent und einheitlich, da der Be nutzer auf einer hohen Ebene (beispielsweise von der grafi schen Oberfläche bzw. Schnittstelle) anfordert, daß die Steu ereinrichtung 12 Informationen mit den entfernten I/O-Einrich tungen 14 und 16 austauscht, und die Fern-I/O-Konfigura tionsroutine 74 (ohne weitere Eingabe von dem Benutzer) das lokale und das entfernte Kommunikationsobjekt 70 und 72 er stellt, welche die Steuereinrichtung 12 in die Lage versetzen, mit den entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 zu kommunizie ren, um wie von dem Benutzer angegeben oder wie zur Ausführung einer Steuerschleife erforderlich Informationen auszutauschen.

Wie Fig. 3 zeigt, lädt im einzelnen Block 102 eine Steuer strategie in die Steuereinrichtung 12, die eine oder mehrere Steuerschleifen enthalten kann, wie etwa die in Fig. 2 ge zeigte Steuerschleife 76. Block 104 erkennt, daß ein I/O- Signal für einen Funktionsblock über die Fern-I/O-Kommunika tionsverbindung 18 ausgeführt wird. Beispielsweise kann der AI-Block 78 (Fig. 2) sein Eingangssignal von einer der ent fernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 erhalten. Das Erkennen, daß ein I/O-Signal die Kommunikation über die Fern-I/O-Kommu nikationsverbindung 18 erfordert, kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß festgestellt wird, daß ein Identifizie rungskennzeichen, wie etwa ein Kennzeichen oder eine Adresse, die zu einer I/O-Einrichtung gehören, angeben, daß die Ein richtung eine entfernte I/O-Einrichtung ist. Block 106 weist die Fern-I/O-Hostschnittstelle 44 an, das geeignete lokale Kommunikationsobjekt 70 für das I/O-Signal (beispielsweise die Eingabe in den AI-Block 78) in der Fern-I/O-Hostschnittstelle 44 einzurichten, und der Block 108 verwendet dann das lokale Kommunikationsobjekt 70, um über die Fern-I/O-Kommunikations verbindung 18 zu kommunizieren, um das geeignete entfernte Kommunikationsobjekt 72 in der Fern-I/O-Kommunikationsschnitt stelle 46 einzurichten.

Fig. 4 ist ein Beispiel eines Flußdiagrammes, das ein Verfah ren 120 darstellt, durch das Informationen von den entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 unter Verwendung der Kommunikati onsobjekte 70 und 72 aus Fig. 2 zu der Steuereinrichtung 12 gesendet werden. Allgemein ausgedrückt verwendet das Verfahren 120 das lokale Kommunikationsobjekt 70 und das entfernte Kom munikationsobjekt 72, um eine nahtlose bzw. transparente Kom munikation zwischen der Steuereinrichtung 12 und den entfern ten I/O-Einrichtungen 14 und 16 zu ermöglichten. Im einzelnen ermöglicht das Verfahren 120 der Fern-I/O-Hostschnittstelle 44, das lokale Kommunikationsobjekt 70 zu verwenden, um für die Schnittstelle 44 veröffentlichte Informationen über den Steuereinrichtungsdatenbus 28 über die Fern-I/O-Kommunika tionsverbindung 18 weiterzuleiten und an die Schnittstelle 44 gesendete Informationen über die Fern-I/O-Kommunikationsver bindung 18 der Steuereinrichtung 12 über den Steuereinrich tungsdatenbus 28 zugänglich zu machen. Entsprechend erlaubt es das Verfahren 120 der Fern-I/O-Kommunikationsschnittstelle 46, das entfernte Kommunikationsobjekt 72 zu nutzen, um zu der Schnittstelle 46 über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18 gesendete Informationen zu einer oder mehreren entfernten I/O- Einrichtungen 14 und 16 weiterzuleiten, und Informationen, die von den I/O-Einrichtungen 14 und 16 abgegeben werden, über die Fernkommunikationsverbindung 18 an die Fern-I/O-Kommunika tionsschnittstelle 44 abzugeben.

Wie Fig. 4 zeigt, verwendet im einzelnen der Block 122 das lokale Kommunikationsobjekt, um die Fern-I/O-Hostschnittstelle 44 zu veranlassen, aktualisierte Parameter (beispielsweise Si gnalinformationen, Funktionsblockinformationen, Einrichtungs informationen etc.) über den Steuereinrichtungsdatenbus 28 an die Steuereinrichtung 12 zu senden. Beispielsweise kann die Fern-I/O-Hostschnittstelle 44 so konfiguriert werden, daß sie periodisch aktualisierte Funktionsblockinformationen, wie z. B. die von dem AI-Block 78 benötigte Eingabe, an die Steuerein richtung 12 sendet. Der Block 124 verwendet das lokale Kommu nikationsobjekt 70, um die Fern-I/O-Hostschnittstelle 44 zu veranlassen, automatisch über die Fern-I/O-Kommunikationsver bindung 18 mit der Fern-I/O-Kommunikationsschnittstelle 46 zu kommunizieren, um die von der Steuereinrichtung 12 benötigten Informationen oder Parameter abzurufen. Diese Kommunikation der Fern-I/O-Hostschnittstelle wird von der Fern-I/O-Kommuni kationsschnittstelle 46 empfangen und in der Fern-I/O-Kommuni kationsschnittstelle 46 unter Verwendung des entfernten Kommu nikationsobjekts 72 weitergeleitet, um die von der Steuerein richtung 12 benötigte Information abzurufen. Der Block 126 be nachrichtigt die Steuereinrichtung 12 über das Vorhandensein von aktualisierten/veränderten Parametern, die beispielsweise ein aktualisiertes Eingangssignal für den AI-Block 78 enthal ten können, und Block 128 veranlaßt die Steuereinrichtung 12 anzufordern, daß die Fern-I/O-Hostschnittstelle 44 die aktua lisierten/veränderten Parameter auf dem Steuereinrichtungsda tenbus 28 veröffentlicht. Die Steuereinrichtung 12 empfängt und speichert anschließend die veröffentlichten Parameterdaten in der Liste 96 in dem Speicher 94. Der Block 130 benutzt dann die in der Liste 96 gespeicherten Parameterdaten zur Ausfüh rung des Steuerprozesses 76.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines Flußdiagrammes, das ein Ver fahren 150 darstellt, mit dem Informationen von der Steuerein richtung 12 zu den I/O-Einrichtungen 14 und 16 unter Verwen dung der Kommunikationsobjekte 79 und 72 aus Fig. 2 gesendet werden. Allgemein ausgedrückt kann die Steuereinrichtung 12 Informationen über den Steuereinrichtungsdatenbus 28 für die Fern-I/O-Hostschnittstelle 44 veröffentlichen und diese Infor mationen können automatisch über die Fern-I/O-Kommunikations verbindung 18 zu einer oder mehreren der I/O-Einrichtungen 14 und 16 weitergeleitet werden. Ebenso kann allgemein die Steu ereinrichtung 12 so konfiguriert sein, daß sie periodisch In formationen veröffentlicht, und/oder kann so konfiguriert sein, daß sie Informationen ansprechend auf Anforderungen für diese Informationen von dem Benutzer veröffentlicht. Genauer ausgedrückt kann die Fern-I/O-Hostschnittstelle 44 das lokale Kommunikationsobjekt 70 verwenden, um automatisch Informatio nen über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18 zu der Fern- I/O-Kommunikationsschnittstelle 46 zu leiten und die Fern-I/O- Kommunikationsschnittstelle 46 kann das entfernte Kommunikati onsobjekt 72 verwenden, um automatisch die Informationen zu einer oder mehreren I/O-Einrichtungen 14 und 16 über den ent fernten Datenbus 48 zu leiten.

Wie Fig. 5 zeigt, veranlasst im einzelnen der Block 152 die Steuereinrichtung 12, Signale und/oder Befehle über den Steu ereinrichtungsdatenbus 28 zu senden, die von dem lokalen Kom munikationsobjekt 70 empfangen werden. Der Block 154 verwendet dann das lokale Kommunikationsobjekt 70, um die Signale und/oder Befehle automatisch über die Fern-I/O-Kommunikations verbindung 18 zu der Fern-I/O-Kommunikationsschnittstelle 46 zu senden, und der Block 156 verwendet das entfernte Kommuni kationsobjekt 72, um die Signale und/oder Befehle zu der zuge hörigen I/O-Einrichtung 14 oder 16 zu leiten.

Fig. 6 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine grafi sche Schnittstelle 160 zeigt, die verwendet werden kann, um Steuerschleifen in dem Prozeßsteuersystem 10 von Fig. 1 zu konfigurieren. Allgemein ausgedrückt läuft die grafische Schnittstelle 160 typischerweise innerhalb der Benutzer schnittstelle 20 und sendet und empfängt Informationen, die die Konfiguration des Systems 10 betreffen, über den Datenbus 22 auf Systemebene zu und von der Steuereinrichtung 12 und/oder anderen Steuereinrichtungen und Einrichtungen, wie etwa einer Konfigurationsdatenbank (nicht dargestellt), die mit dem Datenbus auf Systemebene verbunden sein kann. Die gra fische Oberfläche bzw. Schnittstelle 160 bietet eine intuitive Displayumgebung, die es einem Benutzer erlaubt, interaktiv Steuerschleifen in dem Prozeßsteuersystem 10 zu spezifizieren (d. h. die Beziehungen oder Verbindungen zwischen Funktions blöcken zu spezifizieren) und auf Anforderung des Benutzers die geeignete Konfigurationsinformation in die Steuereinrich tung 12 herunterzuladen, um die vom Benutzer spezifizierten Steuerschleifen in der Steuereinrichtung 12 zu instantiieren. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 12 die heruntergela dene Konfigurationsinformation verwenden, um die Prozeßsteuer schleife 76 zu instantiieren, und kann ferner die Konfigurati onsinformation zusammen mit der Fern-I/O-Konfigurationsroutine 74 verwenden, um die Kommunikationsobjekte 70 und 72 in den Fern-I/O-Schnittstellen 44 und 46 einzurichten, die wie vor stehend beschrieben die Steuerschleife 76 in die Lage verset zen, die von dem AI-Block 78 benötigte Steuerinformation von der entfernten I/O-Einrichtung 14 über die Fern-I/O-Kommunika tionsverbindung 18 zu empfangen.

Genauer ausgedrückt enthält die grafische Benutzerschnittstel le 160 eine Steuerschleifengrafik 162, welche die Steuer schleife darstellt, die gegenwärtig spezifiziert wird, wobei in Fig. 6 die Steuerschleife 76 als Beispiel dargestellt ist. Die grafische Benutzerschnittstelle 160 enthält ferner eine Systemhierarchiegrafik 164, welche die Systemtopologie oder Hardwarebeziehungen zwischen den verschiedenen Einrichtungen darstellt, welche das Steuersystem 10 bilden. Im einzelnen können die verschiedenen Ebenen, die in der Systemhierarchie grafik 164 gezeigt sind, den verschiedenen in Fig. 1 gezeig ten Einrichtungen entsprechen. Beispielsweise kann eine Steu ereinrichtungsebene 166 der Steuereinrichtung 12 entsprechen, eine I/O-Ebene 168 kann der Gruppe von I/O-Einrichtungen (bei spielsweise die I/O-Einrichtungen 24 und 26) entsprechen, die mit dem Steuereinrichtungsdatenbus 28 verbunden sind, und eine Benutzerschnittstellenebene 170, die unter die I/O-Ebene 178 fällt, kann der Fern-I/O-Hostschnittstelle 44 entsprechen. Die Hostschnittstellenebene 170 kann ferner eine Kommunikations verbindungsebene 172 enthalten, die der Fern-I/O-Kommunika tionsverbindung 18 entspricht, und eine I/O-Dateiebene 174, die eine I/O-Einrichtungsebene 176 enthält, welche den ent fernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 entspricht. Typischerweise sind die Textbezeichnungen oder "Kennzeichen", die zur Kenn zeichnung und Identifizierung jeder der Ebenen in der Hierar chiegrafik 164 verwendet werden, auf einen Systemstandard ge setzt, der von dem Benutzer über die Benutzerschnittstelle mo difiziert werden kann. Während beispielsweise das Kennzeichen für die Hostschnittstellenebene 170 auf den Standard "HOST SCHNITTSTELLE" gesetzt sein kann, wie Fig. 6 zeigt, könnte der Benutzer das Kennzeichen über die Benutzerschnittstelle 20 in "FERN-I/O-SCHNITTSTELLE 1" ändern, falls dies gewünscht ist.

Die grafische Benutzerschnittstelle 160 erlaubt es einem Be nutzer, Beziehungen oder Verbindungen zwischen den Funktions blöcken 78, 80 und 82 der Steuerschleife 76 und den I/O-Ein richtungen 14, 16, 24 und 26 festzulegen. Genauer ausgedrückt kann der Benutzer eine Verbindung unter Verwendung einer Zei geeinrichtung, wie etwa einer Computermaus, einrichten, mit der er die Ebenen 166-176 der Hierarchiegrafik 164 durchsucht, um eine Beziehung zwischen einem oder mehreren der Funktions blöcke 78, 80 und 82 und einer geeigneten I/O-Einrichtung (z. B. einem Kanal innerhalb einer I/O-Karte, der einem be stimmten Signal und einer Anlageneinrichtung zugeordnet ist) zu bilden. Insbesondere kann der Benutzer den AI-Block 78 mit dem Kennzeichen "I/O-Karte 1" (innerhalb der I/O- Einrichtungsebene 176) verbinden, um eine Verbindung 178 zwi schen der I/O-Einrichtung 14 (die dem Kennzeichen "I/O-Karte 1" entspricht) und dem Eingang des AI-Blocks 78 zu bilden. Entsprechend kann der Benutzer den AO-Block 82 mit dem Kenn zeichen "I/O-Karte 2" (welches der I/O-Einrichtung 16 ent spricht) verbinden, um eine Verbindung 180 zwischen dem Aus gang des AO-Blocks 82 und der I/O-Einrichtung 16 zu bilden.

Während oder nachdem der Benutzer die Verbindungen 178 und 180 zwischen der Steuerschleife 76 und entfernten I/O-Einrichtun gen 14 und 16 (die durch die jeweiligen Kennzeichen "I/O- Einrichtung 1" und "I/O-Einrichtung 2" dargestellt sind) unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise fest legt, erzeugt die Benutzerschnittstelle 20 automatisch die ge eigneten Konfigurationsinformationen zum Herunterladen in die Steuereinrichtung 12. Diese Konfigurationsinformationen ent halten Verbindungsinformationen, die von der Fern-I/O- Konfigurationsroutine 74 verwendet werden könnnen, um die Kom munikationsobjekte 70 und 72 in den jeweiligen Fern-I/O-Ein richtungen 44 und 46 zu erstellen, wodurch die vorstehend be schriebene transparente Kommunikation zwischen der Steuerein richtung 12 und den entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 er möglicht wird.

Während die Verbindungen 178 und 180 von den Funktionsblöcken 78 und 82 zu den entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 die Kommunikation über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18 erfordern, kann der Benutzer allgemein ausgedrückt Funktions blockverbindungen mit jeder Kombination von Fern-I/O-Einrich tungen, die über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18 kom munizieren, und lokalen I/O-Einrichtungen (beispielsweise den I/O-Einrichtungen 24 und 26), die mit der Steuereinrichtung 12 über den Steuereinrichtungsdatenbus 28 kommunizieren, festle gen. Zusätzlich kann der Benutzer auf derselben grafischen Schnittstelle 160 in Verbindung mit der vorstehend beschriebe nen Technik Verbindungen zwischen I/O-Einrichtungen und Funk tionsblöcken bilden, unabhängig davon, ob die Verbindungen mit einer entfernten I/O-Einrichtung oder einer lokalen I/O- Einrichtung hergestellt werden. Als Resultat erfährt der Be nutzer ein konsistentes Erscheinungsbild an der Benutzer schnittstelle 20, unabhängig davon, welche I/O-Einrichtungen mit der Steuerschleife 76 verbunden werden, und unabhängig von der Technik und den Konfigurationsmerkmalen der zugrundelie genden Kommunikationsvorgänge, die zum Erstellen dieser Ver bindungen verwendet werden.

Eine detailliertere Erörterung der Prozeßsteuerkonfigurations routinen, die einen Benutzer in die Lage versetzen, Prozeß steuerroutinen und Elemente zur automatischen Erfassung von Einrichtungen innerhalb eines Prozeßsteuersystems grafisch zu erstellen und die Steuerung der Einrichtungen in einem Prozeß steuersystem vorzusehen, ist im U.S. Patent No. 5,838,563 für Dove et al. ("System for Configuring a Process Control Envi ronment"), U.S. Patent No. 5,828,851 für Nixon et al. ("Proc ess Control System Using Standard Protocol Control of Standard Devices and Nonstandard Devices") und der U.S. Patentanmeldung No. 08/631,458 für Dove ("System for Assisting Configuring a Process Control Environment"), eingereicht am 12. April 1996, erörtert, die alle auf den Rechtsinhaber der vorliegenden Er findung übertragen wurden und ausdrücklich durch Bezugnahme hierin eingeschlossen sind.

Fig. 7 ist ein schematisches Blockdiagramm, das automatische Erfassungsroutinen 190 und 192 darstellt, die in den Fern-I/O- Schnittstellen 44 und 46 verwendet werden können, um die auto matische Erfassung und Kommunikation von bzw. mit entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 aus Fig. 1 zu erlauben. Allgemein ausgedrückt ermöglichen die automatischen Erfassungsroutinen 190 und 192 es der Steuereinrichtung 12, automatisch die Anwe senheit von entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 an dem ent fernten Datenbus 48 festzustellen. Genauer ausgedrückt tastet die entfernte automatische Erfassungsroutine 192 den entfern ten Datenbus 48 ab und sammelt Einrichtungsinformationen von I/O-Einrichtungen, die mit dem Datenbus 48 verbunden sind, welches in diesem Fall beispielsweise die entfernten I/O-Ein richtungen 14 und 16 sind. Jede andere Anzahl oder Arten von I/O-Einrichtungen könnten jedoch mit dem Datenbus 48 verbunden sein. Die entfernte automatische Erfassungsroutine 192 verwen det das entfernte Kommunikationsobjekt 72, um die über den Da tenbus 48 gesammelten Einrichtungsinformationen automatisch über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung 18 zu der Fern-I/O- Hostschnittstelle 44 zu senden. Das lokale Kommunikationsob jekt 70 empfängt die gesammelten Einrichtungsinformationen und leitet diese automatisch zu der automatischen Erfassungsrouti ne 190 in der Fern-I/O-Hostschnittstelle 44 weiter. Die lokale Routine zur automatischen Erfassung 190 aktualisiert eine Live-Liste 194, die eine Liste von aktiven I/O-Einrichtungen führt, die mit dem entfernten Datenbus 48 verbunden sind, wel che in diesem Fall die entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 sein können. Die lokale automatische Erfassungsroutine 190 kann ferner einen Befehl zur automatischen Erfassung von der Steuereinrichtung 12 erhalten und einen Befehl zum Einleiten der entfernten automatischen Erfassungsroutine 192 senden. Die automatischen Erfassungsroutinen 190 und 192 können der glei che Typ von automatischen Erfassungsroutinen sein, die hier von einer Steuereinrichtung für lokale I/O-Einrichtungen umge setzt werden, und sind somit hier nicht im Detail beschrieben. Eine detailiertere Erörterung derartiger automatischer Erfas sungsroutinen ist in der U.S. Patentanmeldung No. 08/631,519 für Nixon et al. ("Process Control System Including a Method and Apparatus for Automatically Sensing the Connection of De vices To a Network"), eingereicht am 12. April 1996, zu fin den, die auf den Rechtsinhaber der vorliegenden Erfindung übertragen ist und hierin ausdrücklich durch Bezugnahme einge schlossen ist.

Nachdem die entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 unter Ver wendung der vorstehend beschriebenen automatischen Erfassungs routinen 190 und 192 erfaßt wurden, kann die Steuereinrichtung 12 dann auf die Live-Liste 194 zugreifen, um die gesammelten Einrichtungsinformationen abzurufen, die nachfolgend von der Steuereinrichtung 12 in der Liste 96 gespeichert werden kön nen. Die Steuereinrichtung 12 kann die gesammelten Einrich tungsinformationen, die zu den entfernten I/O-Einrichtungen 14 und 16 gehören, zur Benutzerschnittstelle 20 weiterleiten, welche beispielsweise die Hierarchiegrafik 164 aktualisieren kann, so daß sie die Kennzeichen "I/O-Einrichtung 1" und "I/O- Einrichtung 2" in der Hierarchie einschließt, welche die I/O- Einrichtungen 14 und 16 darstellen. Zusätzlich kann die Ein richtungsinformation, die sich auf die I/O-Einrichtungen 14 und 16 bezieht, verwendet werden, um die Verbindungen 178 und 180 zu bilden und Kommunikationsobjekte 70 und 72 zu erzeugen, welche die Verbindungen 178 und 180 instantiieren. Fig. 8 ist ein beispielhaftes Flußdiagramm, das ein Verfahren 200 zum Einrichten der automatischen Erfassungsroutinen 190 und 192 aus Fig. 7 zeigt. Ein Block 202 richtet die lokale automati sche Erfassungsroutine 190 in dem Hostschnittstellenblock 44 ein und ein Block 204 verwendet das lokale Kommunikationsob jekt 70, um zu erkennen, daß die lokale automatische Erfas sungsroutine 190 Kommunikation über die Fern-I/O-Kommunika tionsverbindung 18 benötigt. Ein Block 206 richtet die ent fernte automatische Erfassungsroutine 192 in der Fern-I/O-Kom munikationsschnittstelle 46 ein und anschließend verwendet ein Block 208 die entfernte automatische Erfassungsroutine 192, um den entfernten Datenbus 48 nach I/O-Einrichtungen abzufragen, und sammelt Einrichtungsinformationen (beispielsweise Einrich tungstyp, Hersteller, Adressen, Kennzeichen, Seriennummern, Funktionen etc.) von allen I/O-Einrichtungen, die an dem Bus 48 vorhanden sind. Ein Block 210 verwendet dann das entfernte Kommunikationsobjekt 72, um die gesammelten Einrichtungsinfor mationen über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung an die Fern-I/O-Hostschnittstelle 44 zu senden, welche dann das loka le Kommunikationsobjekt 70 verwendet, um die Einrichtungsin formation automatisch an die lokale automatische Erfassungs routine 190 weiterzuleiten. Ein Block 212 verwendet die lokale automatische Erfassungsroutine, um die Einrichtungsinformatio nen über den Steuereinrichtungsdatenbus und die Steuereinrich tung 12 wie vorstehend beschrieben an die Benutzerschnittstel le 20 zu senden.

Das hierin beschriebene System sowie das Verfahren ermöglichen die nahtlose Integration von entfernt angeordneten I/O-Ein richtungen in einem verteilten Prozeßsteuersystem. Das System und das Verfahren konfigurieren automatisch eine Fern-I/O- Schnittstelleneinrichtung an beiden Enden einer Fern-I/O-Kom munikationsverbindung, so daß alle Kommunikationsaktivitäten mit den entfernten I/O-Einrichtungen über die Fern-I/O-Kommu nikationsverbindung aus der Perspektive eines Benutzers an ei ner Benutzerschnittstelle und einer Steuereinrichtung, die über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung kommuniziert, transparent erscheinen. Das System kann es einem Benutzer auch ermöglichen, auf Systemebene durch eine grafische Schnittstel le einzugreifen, die auf der Benutzerschnittstelle abläuft, beispielsweise um Steuerschleifen zu konfigurieren, Prozeßpa rameter zu überwachen etc., die mit einer Kombination von lo kalen und entfernten I/O-Einrichtungen verbunden sind, ohne daß er die darunterliegenden Kommunikationstechniken, die von den entfernten I/O-Einrichtungen verwendet werden, verstehen muß oder sich dieser bewußt sein muß. Mit anderen Worten iso lieren das hierin beschriebene System und Verfahren den Benut zer von den Implementierungsdetails der darunterliegendenen Fern-I/O-Kommunikationstechniken durch das automatische Erzeu gen und Instantiieren von geeigneten Kommunikationsobjekten in den Fern-I/O-Schnittstelleneinrichtungen ansprechend auf eine Anforderung eines Benutzers nach einer Steuerschleifenverbin dung mit einer entfernten I/O-Einrichtung. Dies hat zur Folge, daß das Eingreifen des Benutzers in das System mit einem kon stanten und konsistenten Erscheinungsbild geschieht, unabhän gig davon, ob der Benutzer eine Verbindung zu einer entfernten oder einer lokalen I/O-Einrichtung angegeben hat, und unabhän gig von den zugrundeliegendenen Kommunikationstechniken, die zur Erzielung der Fern-I/O-Kommunikation verwendet werden.

Allgemein ausgedrückt kann das vorstehend beschriebene System und Verfahren effizient unter Verwendung eines oder mehrerer Mehrzweckprozessoren zur Ausführung einer Vielzahl von Soft ware-Codesegmenten oder -modulen umgesetzt werden, die aus ei nem computerlesbaren Speicher abgerufen werden. Andere Kombi nationen von Hardware und Software, die beispielsweise anwen dungsspezifische integrierte Schaltungen (d. h. ASICs) oder an dere Arten von Hardware nutzen, können verwendet werden, um dieselben Funktionen zu erreichen, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Bei der Implementierung in Software können die hier erörterten Funktionsblöcke und -routinen in jedem computerlesbaren Speicher, wie z. B. einem magnetischen, optischen, oder einem anderen Speichermedium, in einem RAM oder ROM eines Computers, einer Steuereinrichtung, einer Anla geneinrichtung etc. gespeichert werden. Gleichermaßen kann diese Software einem Benutzer oder einer Einrichtung über je den bekannten oder gewünschten Lieferweg, einschließlich bei spielsweise über einen Kommunikationskanal, wie etwa eine Te lefonleitung, das Internet etc., zugeliefert werden.

Claims

1. Verfahren zum Konfigurieren einer Kommunkationsverbindung zur Verwendung in einem verteilten Prozeßsteuersystem, das eine Steuereinrichtung, eine erste Fern-I/O-Schnitt stelle, die in Kommunikationsverbindung mit der Steuereinrichtung und einer Fern-I/O-Kommunikationsver bindung steht, eine zweite Fern-I/O-Schnittstelle, die in Kommunikationsverbindung mit der Fern-I/O-Kommunikations verbindung steht, und eine I/O-Einrichtung, die mit der zweiten Fern-I/O-Schnittstelle in Kommunikationsverbin dung steht, enthält, welches Verfahren die Schritte enthält:
Spezifizieren einer Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung;
Erkennen, daß die Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung Kommunikation über Fern-I/O-Kommunikationsverbindung erfordert;
Automatisches Erzeugen eines ersten Kommunikationsobjekts basierend auf der Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung, das automatisch die Kommunikation zwischen der Steuereinrichtung und der Fern-I/O-Kommunikationsverbin dung weiterleitet; und
Automatisches Erzeugen eines zweiten Kommunikationsobjekts basierend auf der Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung, das automatisch die Kommunikation zwischen der Fern-I/O- Kommunikationsverbindung und der I/O-Einrichtung weiterleitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des automatischen Erzeugens des ersten Kommunikationsobjekts den Schritt des automatischen Erzeugens des ersten Kommunikationsobjekts in der Weise enthält, daß das erste Kommunikationsobjekt die Kommunikationsvorgänge empfängt, die ein erstes Signalprotokoll haben, und die Kommunikation in ein zweites Signalprotokoll umwandelt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des automatischen Erzeugens des zweiten Kommunikationsobjekts den Schritt des automatischen Erzeugens des zweiten Kommunikationsobjekts in der Weise enthält, daß das zweite Kommunikationsobjekt Kommunikationsvorgänge empfängt, die das zweite Signalprotokoll haben, und die Kommunikationsvorgänge in das erste Signalprotokoll umwandelt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Spezifizierens der Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung den Schritt des Spezifizierens einer Beziehung zwischen einer Prozeßsteuerschleife, zu der die Steuereinrichtung gehört, und der I/O-Einrichtung einschließt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Spezifizierens der Beziehung zwischen der Prozeßsteuerschleife, die zu der Steuereinrichtung gehört, und der I/O-Einrichtung den Schritt des Spezifizierens einer Beziehung zwischen einem Funktionsblock, der mit der Steuerschleife verbunden ist, und einem Einrichtungsidentifizierungskennzeichen, das zu der I/O-Einrichtung gehört, einschließt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einrichtungsidentifizierungskennzeichen, das zu der I/O-Einrichtung gehört, ein Einrichtungskennzeichen ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Spezifizierens der Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung den Schritt des Empfangens einer Eingabe von einem Benutzer einschließt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Empfangens der Eingabe von dem Benutzer den Schritt des Empfangens der Eingabe von dem Benutzer über eine grafische Benutzerschnittstelle einschließt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Empfangens der Eingabe von dem Benutzer über die grafische Benutzerschnittstelle den Schritt des Spezifizierens einer Beziehung zwischen einer Steuerschleifengrafik und einer Hierarchiegrafik einschließt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Spezifizierens der Beziehung zwischen der Steuerschleifengrafik und der Hierarchiegrafik den Schritt des Verwendens einer Computerzeigeeinrichtung einschließt, um die Beziehung zwischen der Steuerschleifengrafik und der Hierarchiegrafik zu spezifizieren.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des automatischen Erzeugens des ersten Kommunikationsobjekts den Schritt des automatischen Erzeugens des ersten Kommunikationsobjekts innerhalb der ersten Fern-I/O-Schnittstelle einschließt.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des automatischen Erzeugens des zweiten Kommunikationsobjekts den Schritt des automatischen Erzeugens des zweiten Kommunikationsobjekts innerhalb der zweiten Fern-I/O-Schnittstelle einschließt.

13. System zum Konfigurieren einer Kommunikationsverbindung zur Verwendung in einem Prozeßsteuersystem, das eine Steuereinrichtung mit einem Prozessor, eine erste Fern- I/O-Schnittstelle, die mit der Steuereinrichtung und einer Fern-I/O-Kommunikationsverbindung in Kommunika tionsverbindung steht, eine zweite Fern-I/O-Schnittstel le, die in Kommunikationsverbindung mit der Fern-I/O-Kom munikationsverbindung steht, und eine I/O-Einrichtung, die mit der zweiten Fern-I/O-Schnittstelle in Kommunika tionsverbindung steht, hat, welches System enthält:
ein computerlesbares Medium;
eine erste Konfigurationsroutine, die auf dem computerlesbaren Medium gespeichert ist und so ausgelegt ist, daß sie von dem Prozessor ausgeführt werden kann, der einen Befehl erkennt, um eine Kommunikationsverbin dung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O- Einrichtung zu bilden;
eine zweite Konfigurationsroutine, die auf dem computerlesbaren Medium gespeichert ist und so ausgelegt ist, daß sie von dem Prozessor ausgeführt werden kann, welche automatisch ein erstes Kommunikationsobjekt basierend auf der Kommunikationsverbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung erzeugt, wobei das erste Kommunikationsobjekt so ausgelegt ist, daß es automatisch Kommunikationsvorgänge zwischen der Steuereinrichtung und der Fern-I/O-Kommunikationsverbin dung weiterleitet; und
eine dritte Konfigurationsroutine, die auf dem computerlesbaren Medium gespeichert ist und so ausgelegt ist, daß sie von dem Prozessor ausgeführt werden kann, welche automatisch ein zweites Kommunikationsobjekt basierend auf der Kommunikationsverbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung erzeugt, wobei das zweite Kommunikationsobjekt so ausgelegt ist, daß es automatisch Kommunikationsvorgänge zwischen der Fern-I/O- Kommunikationsverbindung und der entfernten I/O- Einrichtung weiterleitet.

14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kommunikationsobjekt ferner so ausgelegt ist, daß es Kommunikationsvorgänge empfängt, die ein erstes Signalprotokoll haben, und Kommunikationsvorgänge in ein zweites Signalprotokoll umwandelt.

15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kommunikationsobjekt ferner so ausgelegt ist, daß es Kommunikationsvorgänge empfängt, die das zweite Signalprotokoll haben, und die Kommunikationsvorgänge in das erste Signalprotokoll umwandelt.

16. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Konfigurationsroutine ferner so ausgelegt ist, daß sie ein erstes Kommunikationsobjekt innerhalb der ersten Fern-I/O-Schnittstelle erzeugt.

17. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Konfigurationsroutine so ausgelegt ist, daß sie das zweite Kommunikationsobjekt in der zweiten Fern-I/O- Schnittstelle erzeugt.

18. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Konfigurationsroutine so ausgelegt ist, daß sie in der Steuereinrichtung eine Steuerstrategie empfängt, welche den Befehl zum Bilden der Kommunikationsverbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung enthält.

19. System nach Anspruch 13, ferner enthaltend:
eine Benutzerschnittstelle, die mit der Steuereinrichtung in Kommunikationsverbindung steht;
eine vierte Routine, die auf dem computerlesbaren Medium gespeichert ist und so ausgelegt ist, daß sie von der Benutzerschnittstelle ausgeführt wird, welche einem Benutzer eine grafischen Schnittstelle vorlegt, die eine Prozeßsteuergrafik und eine Hierarchiegrafik hat;
eine fünfte Routine, die auf dem computerlesbaren Medium gespeichert ist und so ausgelegt ist, daß sie von der Benutzerschnittstelle ausgeführt werden kann, welche eine Eingabe von dem Benutzer über die grafische Benutzerschnittstelle empfängt;
eine sechste Routine, die auf dem computerlesbaren Medium gespeichert ist und so ausgelegt ist, daß sie von der Benutzerschnittstelle ausgeführt werden kann, welche eine Verbindung zwischen der Prozeßsteuergrafik und der Hierarchiegrafik basierend auf der Eingabe von dem Benutzer bildet; und
eine siebte Routine, die auf dem computerlesbaren Medium gespeichert ist, und so ausgelegt ist, daß sie von der Benutzerschnittstelle ausgeführt werden kann, welche den Befehl zum Bilden einer Kommunikationsverbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung basierend auf der Verbindung zwischen der Prozeßsteuergrafik und der Hierarchiegrafik erzeugt.

20. Verfahren zum Konfigurieren einer Kommunikationsverbin dung zur Verwendung in einem Prozeßsteuersystem, das eine Benutzerschnittstelle, eine mit der Benutzerschnittstelle verbundene Steuereinrichtung, eine erste Fern-I/O- Schnittstelle, die in Kommunikationsverbindung mit der Steuereinrichtung und einer Fern-I/O-Kommunikationsver bindung steht, eine zweite Fern-I/O-Schnittstelle, die in Kommunikationsverbindung mit der der Fern-I/O-Kommunika tionsverbindung steht, und eine I/O-Einrichtung hat, die mit der zweiten Fern-I/O-Schnittstelle in Kommunikations verbindung steht, welches Verfahren die Schritte umfaßt:
Spezifizieren einer Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung in der Benutzerschnittstelle;
Automatisches Erzeugen eines ersten Kommunikationsobjekts basierend auf der Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung, wobei das erste Kommunikationsobjekt so ausgelegt ist, daß es die erste Fern-I/O-Schnittstelle veranlaßt, automatisch Kommunikationsvorgänge zwischen der Steuereinrichtung und der Fern-I/O-Kommunikationsverbindung weiterzuleiten; und
Automatisches Erzeugen eines zweiten Kommunikationsobjekts basierend auf der Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung, wobei das zweite Kommunikationsobjekt so ausgelegt ist, daß es die zweite Fern-I/O-Schnittstelle veranlaßt, Kommunikationsvorgänge zwischen der Fern-I/O-Kommunika tionsverbindung und der I/O-Einrichtung automatisch weiterzuleiten.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des automatischen Erzeugens des ersten Kommunikationsobjekts den Schritt des automatischen Erzeugens des ersten Kommunikationsobjekts in der Weise einschließt, daß das erste Kommunikationsobjekt Kommunikationsvorgänge empfängt, die ein erstes Signalprotokoll haben, und die Kommunikationsvorgänge in ein zweites Signalprotokoll umwandeln.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des automatischen Erzeugens des zweiten Kommunikationsobjekts den Schritt des automatischen Erzeugens des zweiten Kommunikationsobjekts in der Weise enthält, daß das zweite Kommunikationsobjekt Kommunikationsvorgänge empfängt, die das zweite Signalprotokoll haben, und die Kommunikationsvorgänge in das erste Signalprotokoll umwandelt.

23. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Spezifizierens der Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung den Schritt des Spezifizierens einer Beziehung zwischen einer Prozeßsteuerschleife, zu der die Steuereinrichtung gehört, und der I/O-Einrichtung einschließt.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Spezifizierens der Beziehung zwischen der Prozeßsteuerschleife, die zu der Steuereinrichtung gehört, und der I/O-Einrichtung den Schritt des Spezifizierens einer Beziehung zwischen einem Funktionsblock, der mit der Steuerschleife verbunden ist, und einem Einrichtungsidentifizierungskennzeichen, das zu der I/O-Einrichtung gehört, einschließt.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Einrichtungsidentifizierungskennzeichen, das zu der I/O-Einrichtung gehört, ein Einrichtungskennzeichen ist.

26. System zum Konfigurieren einer Fern-Eingabe-/Ausgabekom munikationsverbindung (I/O) zur Verwendung in einem Prozeßsteuersystem, das eine I/O-Einrichtung hat, die mit einem entfernten Datenbus in Kommunikationsverbindung steht, welches System enthält:
eine Steuereinrichtung, die automatisch ein erstes und ein zweites Kommunikationsobjekt ansprechend auf eine Anforderung für eine Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung herunterlädt;
eine erste Fern-I/O-Schnittstelle, die mit der Steuereinrichtung und der Fern-I/O-Kommunikationsverbin dung in Kommunikationsverbindung steht, wobei die erste Fern-I/O-Schnittstelle das erste Kommunikationsobjekt verwendet, um automatisch Kommunikationsvorgänge zwischen der Steuereinrichtung und der Fern-I/O-Kommunikationsver bindung weiterzuleiten; und
eine zweite Fern-I/O-Schnittstelle, die mit der Fern-I/O- Kommunikationsverbindung und dem entfernten Datenbus in Kommunikationsverbindung steht, wobei die zweite Fern- I/O-Schnittstelle das zweite Kommunikationsobjekt verwendet, um automatisch Kommunikationsvorgänge zwischen der Fern-I/O-Kommunikationsverbindung und der I/O- Einrichtung weiterzuleiten.

27. System nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kommunikationsobjekt Kommunikationsvorgänge empfängt, die ein erstes Signalprotokoll haben, und die Kommunikationsvorgänge in ein zweites Signalprotokoll umwandelt.

28. System nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kommunikationsobjekt Kommunikationsvorgänge empfängt, die das zweite Signalprotokoll haben, und die Kommunikationsvorgänge in das erste Signalprotokoll umwandelt.

29. System nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O- Einrichtung auf einer Beziehung zwischen einer Prozeßsteuerschleife, die der Steuereinrichtung zugeordnet ist, und der I/O-Einrichtung basiert.

30. System nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehung zwischen der Prozeßsteuerschleife, die der Steuereinrichtung zugehörig ist, und der I/O-Einrichtung auf einer Beziehung zwischen einem Funktionsblock, der zu der Steuerschleife gehört, und einem Einrichtungsidentifizierungskennzeichen, das zu der I/O- Einrichtung gehört, basiert.

31. System nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Einrichtungsidentifizierungskennzeichen, das zu der I/O- Einrichtung gehört, ein Einrichtungskennzeichen ist.

32. System nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Anforderung der Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und der I/O-Einrichtung auf einer Eingabe eines Benutzers basiert.

33. System nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe von dem Benutzer über eine grafischen Benutzerschnittstelle erhalten wird.

34. System nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe von dem Benutzer, die durch die grafische Benutzerschnittstelle empfangen wird, auf einer Beziehung zwischen einer Steuerschleifengrafik und einer Hierarchiegrafik basiert.

35. System nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehung zwischen der Steuerschleifengrafik und der Hierarchiegrafik unter Verwendung einer Computerzeigeeinrichtung festgelegt wird.

36. Verfahren zum Konfigurieren einer Kommunikationsverbin dung zur Verwendung in einem verteilten Prozeßsteuersystem, das eine Steuereinrichtung, eine in Kommunikationsverbindung mit der Steuereinrichtung und einer Fern-I/O-Kommunikationsverbindung stehende erste Fern-I/O-Schnittstelle, eine zweite Fern-I/O-Schnittstel le, die mit der Fern-I/O-Kommunikationsverbindung in Kom munikationsverbindung steht, und eine I/O-Einrichtung hat, die mit der zweiten Fern-I/O-Schnittstelle über einen entfernten Datenbus in Kommunikationsverbindung steht, welches Verfahren die Schritte enthält:
Automatisches Abfragen des entfernten Datenbusses mit der zweiten Fern-I/O-Schnittstelle, um die Anwesenheit der I/O-Einrichtung zu erfassen;
Empfangen von Einrichtungsinformationen, die zu der I/O- Einrichtung gehören, in der zweiten Fern-I/O-Schnittstel le; und
Automatisches Senden der Einrichtungsinformationen, die zu der I/O-Einrichtung gehören, von der zweiten Fern-I/O- Schnittstelle über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung zu der ersten Fern-I/O-Schnittstelle.

37. Verfahren nach Anspruch 36, ferner enthaltend den Schritt des automatischen Sendens der Einrichtungsinformationen, die zu der I/O-Einrichtung gehören, von der ersten Fern- I/O-Schnittstelle zu der Steuereinrichtung.

38. Verfahren nach Anspruch 36, ferner enthaltend den Schritt des Sendens eines Befehls von der Steuereinrichtung, um das Abfragen des entfernten Datenbusses auszulösen, und das Empfangen des Befehls von der Steuereinrichtung der zweiten Fern-I/O-Schnittstelle.

39. System zum Konfigurieren einer Kommunikationsverbindung zur Verwendung in einem Prozeßsteuersystem, das eine Steuereinrichtung, eine Fern-I/O-Kommunikationsverbindung und eine I/O-Einrichtung hat, die mit einem entfernten Datenbus in Kommunikationsverbindung steht, welches System enthält:
eine erste Fern-I/O-Schnittstelle, die mit der Steuereinrichtung und der Fern-I/O-Kommunikationsverbin dung kommunikativ verbunden ist, welche eine erste Routine zur automatischen Erfassung enthält, welche einen ersten Befehl empfängt, um eine Abfrage des entfernten Datenbusses auszulösen, und welche einen zweiten Befehl über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung sendet, um eine Abfrage des entfernten Datenbusses auszulösen; und
eine zweite Fern-I/O-Schnittstelle, die mit der Fern-I/O- Kommunikationsverbindung und dem entfernten Datenbus in Kommunikationsverbindung steht, welche eine zweite Routine zur automatischen Erfassung enthält, welche den zweiten Befehl empfängt, um das Abfragen des entfernten Datenbusses auszulösen, und welche den entfernten Datenbus abfragt, um das Vorhandensein der I/O- Einrichtung zu erfassen, wobei die zweite Routine zur automatischen Erfassung bei Erfassen der Anwesenheit der I/O-Einrichtung Einrichtungsinformationen empfängt, die zu der I/O-Einrichtung gehören, und die zu der I/O-Ein richtung gehörenden Einrichtungsinformationen über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung zu der ersten Fern-I/O- Schnittstelle sendet.

40. System nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Routine zur automatischen Erfassung automatisch die Einrichtungsinformationen an die Steuereinrichtung sendet.

41. System zum Konfigurieren einer Kommunikationsverbindung zur Verwendung in einem Prozeßsteuersystem, das eine Steuereinrichtung, eine mit der Steuereinrichtung und einer Fern-I/O-Kommunikationsverbindung in Kommunika tionsverbindung stehende erste Fern-I/O-Schnittstelle, eine mit der Fern-I/O-Kommunikationsverbindung in Kommu nikationsverbindung stehende zweite Fern-I/O-Schnittstel le und eine I/O-Einrichtung hat, die mit der zweiten Fern-I/O-Schnittstelle in Kommunikationsverbindung steht, welches System enthält:
ein erstes und ein zweites computerlesbares Medium;
eine erste Routine, die auf dem ersten computerlesbaren Medium gespeichert ist und so ausgelegt ist, daß sie von der ersten Fern-I/O-Schnittstelle ausgeführt werden kann, welche einen ersten Befehl empfängt, um ein Abfragen des entfernten Datenbusses auszulösen, und welche einen zweiten Befehl über die Fern-I/O-Kommunikationsverbindung sendet, um ein Abfragen des entfernten Datenbusses auszulösen;
eine zweite Routine, die auf dem zweiten computerlesbaren Medium gespeichert ist und so ausgelegt ist, daß sie von der zweiten Fern-I/O-Kommunikationsschnittstelle ausgeführt werden kann, welche den zweiten Befehl zum Auslösen des Abfragens des entfernten Datenbusses empfängt und welche den entfernten Datenbus abfragt, um das Vorhandensein der I/O-Einrichtung zu erfassen;
eine dritte Routine, die auf dem zweiten computerlesbaren Medium gespeichert ist und so ausgelegt ist, daß sie von der zweiten Fern-I/O-Kommunikationsschnittstelle ausgeführt werden kann, welche die Einrichtungsinformationen, die zu der I/O-Einrichtung gehören, bei Erfassen der Anwesenheit der I/O-Einrichtung empfängt und welche die Einrichtungsinformationen, die zu der I/O-Einrichtung gehören, über die Fern-I/O-Kommunika tionsverbindung an die erste Fern-I/O-Schnittstelle sendet; und
eine vierte Routine, die auf dem ersten computerlesbaren Medium gespeichert ist und so ausgelegt ist, daß sie von der ersten Fern-I/O-Kommunikationsschnittstelle ausgeführt werden kann, welche die Einrichtungsinformationen, die zu der I/O-Einrichtung gehören, empfängt und die die Einrichtungsinformationen, die zu der I/O-Einrichtung gehören, zu der Steuereinrichtung sendet.

42. System nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite computerlesbare Medium in einer gemeinsamen Einrichtung angeordnet sind.