CN101751035B - 验证现场设备与过程控制器之间的通信路径的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种验证现场设备与过程控制器之间的通信路径的方法及系统。所述方法包括通过第一无线通信路径，从验证控制器传送命令信号到与现场设备或过程控制器的其中之一关联的、过程控制系统的第一部分。为响应在所述过程控制系统的所述第一部分中接收所述命令信号，通过第一有线通信路径，从所述第一部分传送验证信号到与所述现场设备或所述过程控制器的其中另外之一关联的、所述过程控制系统的第二部分。为响应在所述过程控制系统的所述第二部分中接收所述验证信号，通过第二无线通信路径，从所述第二部分传送接收信号到所述验证控制器；以及为响应在所述验证控制器中接收所述验证信号，验证所述现场设备与所述过程控制器之间的所述通信路径。

Description

验证现场设备与过程控制器之间的通信路径的方法及系统

技术领域

本公开总体上涉及过程控制系统，尤其涉及用于验证过程控制系统中的现场设备与过程控制器之间的通信路径的方法及系统。 

背景技术

过程控制系统-如那些用于化学、石油、制浆及造纸或其他制造过程的过程控制系统-典型地包括一个或多个过程控制器，过程控制器通过模拟通信协议、数字通信协议或模拟/数字混合通信协议，与至少一个主机(包括至少一个操作员工作站)或与一个或多个现场设备通信连接。所述现场设备可能是设备控制器、阀、阀启动器、阀定位器、开关及传送器(例如温度传感器、压力传感器、流率传感器及化学成分传感器)或这些设备的组合，它们在过程控制系统中发挥功能，如开启或关闭阀及测量或推断过程参数。过程控制器接收所述现场设备所进行的过程测量的信号及/或关于所述现场设备的其他信息，并使用这些信息来实施控制例程，然后产生控制信号并通过总线或其他通信线传送至所述现场设备，以控制所述过程控制系统的操作。 

一过程控制系统可以包括多个现场设备，这些现场设备提供不同的功能能力，而且经常是通过使用双线接口、以点到点电线连接布置(例如一个现场设备通信连接到一现场设备总线)及多点电线连接布置(例如多个现场设备通信连接到一现场设备总线)的方式或通过无线通信方式通信连接到过程控制器。有些现场设备配置成使用相对简单的命令及/或通信(例如ON命令及OFF命令)来操作。其他现场设备更为复杂，它们需要更多命令及/或更多通信信息，可能包括或不包括简单命令。例如，有些更为复杂的现场设备可以使用(例如)HART(可寻址远程传感器高速通道)通信协议，以数字通信叠加在模拟值上的方式 来传送模拟值。其他现场设备可以使用完全数字的通信(例如FOUNDATIONFieldbus通信协议)。 

在有过程控制系统中，每个现场设备典型地通过一个或多个输入/输出卡及一相应通信路径(例如一双芯电缆、一无线链路或一光纤)，连接到一过程控制器。因此，需要多个通信路径来通信连接多个现场设备到一过程控制器。经常地，连接到所述现场设备的所述多个通信媒介是通过一个或多个现场接线盒路由，在这时，所述多个通信媒介连接到一多导线电缆的相应通信媒介(例如相应的双芯导线)，所述多导线电缆用于通过一个或多个输入/输出卡、将所述现场设备通信连接到所述过程控制器。 

中国专利申请公布CN101149619A公开一种用于将现场设备通信连接到过程控制系统中的控制器的设备及方法。该设备及方法能够减少I/O布线。尽管从前的系统需要在每个现场设备和相应的输入/输出卡之间的一个单独的总线，但是该专利申请可以通过在一个终接板(例如调度柜)终接多个现场设备，将现场设备通信连接到一个输入/输出卡，并且通过使用在终接板和输入/输出卡之间通信连接的一个总线，将现场设备通信连接到输入/输出卡。 

发明内容

本发明描述用于验证一过程控制系统中的一现场设备与一过程控制器之间的一通信路径的范例方法及系统。一公开的范例方法包括通过一第一无线通信路径，从一验证控制器传送一命令信号到与所述现场设备或所述过程控制器的其中之一关联的、一过程控制系统的一第一部分。为响应在所述过程控制系统的所述第一部分中接收所述命令信号，通过一第一有线通信路径，从所述过程控制系统的所述第一部分传送一验证信号到与所述现场设备或所述过程控制器的其中另外之一关联的、所述过程控制系统的一第二部分。此外，为响应在所述过程控制系统的所述第二部分中接收所述验证信号，通过一第二无线通信路径，从所述过程控制系统的所述第二部分传送一接收信号到所述验证控制器；以及为响应在所述验证控制器中接收所述验证信号，验证所述现场设备与所述过程控制器之间的所述通信路径。 

一公开的范例设备包括一验证控制器，以便通过一第一无线通信路径传送与一现场设备或一过程控制器的其中之一关联的一命令信号到一过程控制系统的一第一部分，并通过一第二无线通信路径接收来自所述过程控制系统的一第二部分的、与所述现场设备或所述过程控制器的其中另外之一关联的一接收信 号。此外，所述范例验证控制器验证所述过程控制系统的所述第一部分与所述过程控制系统的所述第二部分之间的一第一有线通信路径。 

一公开的范例系统包括一验证接线盒，以便为响应接收来自一验证控制器的一命令信号，通过一第一有线通信路径传送一验证信号，或为响应通过所述第一有线通信路径接收所述验证信号，通过一第一无线通信路径传送一接收信号。 

附图说明

图1为一框图，其显示一范例过程控制系统。 

图2为一简图，其显示图1的范例验证接线盒(VJB)。 

图3为一框图，其显示图1及2的范例验证接线盒(VJB)。 

图4为一简图，其显示图1的范例验证控制器。 

图5为一框图，其显示图1及4的范例验证控制器。 

图6为一框图，其显示图1的范例过程控制系统的一部分，该部分包括图1、2及3的验证控制器、验证接线盒、过程控制器及/或工作站。 

图7A-7C为一范例方法的流程图，该范例方法可以用于实施图1、3及4的验证控制器。 

图8及9为范例方法的流程图，这些范例方法可以用于实施图1、3及4的验证控制器，图1、2及4的验证接线盒(VJB)，及/或图1及4的范例过程控制系统。 

图10为一框图，其显示一范例处理器系统，该范例处理器系统可以用于实施在此描述的范例方法及系统。 

具体实施方式

虽然以下描述范例方法及系统，其中除了其他构件以外，还包括在硬件上实施的软件及/或固件，但应该注意的是，这些系统只是在于阐明、而不应被当成是限制本发明包括的范围。例如，预期任何或所有这些硬件、软件及固件构 件可以单独地实施在硬件、单独地实施在软件或实施在任何硬件及软件组合。因此，虽然以下描述一些范例方法及系统，但在此提供的范例并不是实施这些方法及系统的仅有途径。 

在一现代过程控制系统中，输入/输出检验(例如输入/输出验证)是一过程，通过这个过程，一过程控制器及一现场设备之间的布线被确认。传统上，输入/输出验证是一费时任务，其涉及多个过程控制人员及第三方检验设备。执行输入/输出验证的过程包括从一过程控制器物理地连接导线到一现场设备，以及在通信连接到所述过程控制器的一控制系统中验证正确的现场设备连接到所述过程控制器中的指定槽隙(例如输入/输出卡)。 

每个现场设备的验证过程典型地分多个阶段执行。首先，使用一绝缘检测器(例如一Megger^TM、一电阻计及/或一Fluke^TM)检测所述布线的连续性。接着，检查所述现场设备及所述过程控制系统之间的一连接。然后，检查来自所述现场设备的响应。然而，以这个方式执行输入/输出检验效率低，这是由于每个步骤必须在不同物理位置分别地执行。因此，输入/输出验证消耗过量的时间，而且可能需要与多个过程控制人员协调。例如，在一导线以反极性安装，所述错误未在所述导线连续性检查期间被检测，而且只可能随后在所述现场设备的所述响应测试期间被发现。在另一范例中，多个现场设备中的每个现场设备可以连接到一输入/输出卡，而所述输入/输出卡可能包含数以百计的槽隙，以连接到所述现场设备中的每个现场设备。如果一个现场设备连接到一错误槽隙及/或一错误输入/输出卡，过程控制人员可能花费多小时的时间来试图发现错误及确定正确的连接。此外，为了修正连接错误及/或反极性错误，过程控制人员典型地必须在所述过程控制系统及所述现场设备之处。 

在此描述的范例方法及系统使所述输入/输出验证过程能够在一单一步骤中完成并由一单一物理位置的一单一过程控制人员执行。在此描述的范例使过程控制人员能够通过在每个现场设备及连接到一过程控制器的一相应输入/输出卡之间连接一验证接线盒(VJB)，验证所述过程控制系统的连接性。所述验证接线盒(VJB)是在每个现场设备安装到所述过程控制系统中时安装。接 着，过程控制人员使用一验证控制器与所述验证接线盒(VJB)及所述过程控制器通信，以验证所述过程控制器通信连接到所述验证接线盒(VJB)及所述现场设备。此外，如果存在一错误连接，所述验证控制器可以确定哪个输入/输出卡连接到哪个现场设备，而且可以确定极性在什么时候在所述过程控制器及所述现场设备之间反向。 

一范例过程控制系统包括一控制室(例如图1的控制室)、一过程控制器区域(例如图1的过程控制器区域110)、VJB(例如图1的VJB 111a-c及115a-c)及一个或多个过程区域(例如图1的过程区域114及118)。一过程区域包括多个现场设备，这些现场设备执行与执行一特定过程(例如一化学过程、一石油过程、一制浆及造纸过程等等)相关的操作(例如控制阀、控制电动机、控制锅炉、测量参数等等)。有些过程区域由于苛刻的环境条件(例如相对高的温度、气载毒素、不安全辐射水平等等)而不能由人类接近。所述控制室典型地包括在一可由人类安全接近的环境中的一个或多个工作站。所述工作站包括用户应用程序，用户(例如工程师、操作员、过程控制人员等等)可以存取这些用户应用程序，以便通过(例如)改变可变值、过程控制功能等等来控制所述过程控制系统的操作。所述过程控制区域包括一个或多个过程控制器，这些过程控制器通信连接到所述控制室中的工作站。所述过程控制器通过执行通过所述工作站实施的过程控制策略，使所述现场设备的控制自动化。一范例过程控制策略涉及使用一压力传感器现场设备来测量一压力，以及自动地发送一命令到一阀定位器，以便根据所述压力测量开启或关闭一流量阀。 

此外，所述过程控制系统包括验证接线盒(VJB)，这些验证接线盒(VJB)通信连接到分别的现场设备。所述验证接线盒(VJB)可以作为一通信连接的现场设备位于相同的过程区域，或与所述过程控制区域相邻。所述验证接线盒(VJB)将信号从分别的现场设备路由到一通信连接的输入/输出卡，该输入/输出卡通信连接到所述过程控制器。所述输入/输出卡将接收自所述现场设备的信息转换为与所述控制器兼容的格式，并将来自所述控制器的信息转换为与所述现场设备兼容的格式。在有些实施例中，所述过程控制系统可以包括一调度 柜中的终端区域，所述调度柜进一步使所述控制器能够与所述过程区域中的现场设备通信。明确地说，所述调度柜可以包括多个终端模块，这些终端模块用于调度、整理来自连接到所述现场设备的所述验证接线盒(VJB)的信号，或将自连接到所述现场设备的所述验证接线盒(VJB)的信号路由到与所述控制器通信连接的一个或多个输入/输出卡。 

在此描述的范例方法及系统中，所述过程控制系统包括一范例验证控制器(例如图1的验证控制器190)，以便验证一过程控制器与一现场设备之间的一通信路径。所述范例验证控制器通过发送一命令信号到所述过程控制系统的一个部分及接收来自所述过程控制系统的一第二部分的一接收信号，验证一通信路径。例如，所述验证控制器可以发送一命令信号到连接到一现场设备的一范例验证接线盒(VJB)。所述验证控制器也可以发送一指令到所述过程控制器，指示由哪个输入/输出卡监测一验证信号。为响应接收所述命令信号，所述验证接线盒(VJB)传送一验证信号到一通信连接的输入/输出卡。所述输入/输出卡将所述验证信号转发到一通信连接的过程控制器。所述过程控制器接着发送一接收信息到所述验证控制器。所述验证信号可以包括已接收所述验证信号的一输入/输出卡的一标识符。在接收所述接收信号时，所述验证控制器对已接收所述验证信号的所述输入/输出卡的所述标识符与所指定的输入/输出卡进行比较。如果所述输入/输出卡标识符匹配，所述通信路径被分类为已验证。 

然而，如果所述验证控制器没接收到来自所述过程控制器的一接收信号，所述验证控制器可以重新传送命令信号及指令所述过程控制器监测其他输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽，直到查找到所述验证信号为止。所述验证控制器接着向所述过程控制人员指出哪个输入/输出卡不正确地通信连接到所述验证接线盒(VJB)及/或所述现场设备。这使所述过程控制人员能够直接去故障区域及修正问题。如果所述验证控制器还是没接收到一接收信号，所述验证控制器可以指令所述验证接线盒(VJB)倒转所述验证信号的极性，或所述验证控制器可以通过传送一命令信号到所述过程控制器来改变所述验证信号的方向，所述过程控制器接着通过一通信路径，将所述验证信号传送到所 述验证接线盒(VJB)。如果所述验证控制器还是没接收到一接收信号，所述验证控制器可以指出，所述验证接线盒(VJB)与所述过程控制器之间的通信路径没连接。 

所述验证控制器可以是与所述过程控制系统无线地通信的一电子设备。所述电子设备可以包括特地为过程控制输入/输出验证而设计的一手持过程控制处理器。可选择地，所述电子设备可以包括带有一输入/输出验证应用程序的一膝上型计算机、一个人数字助理(PDA)及/或一蜂窝式电话。在其他范例中，所述验证控制器可以接线到所述过程控制系统中并在一工作站中显示。所述验证控制器可以与所述过程控制器直接通信，或可选择地，所述过程控制器可以经由包括通往所述验证控制器的一连接的一工作站，与所述验证控制器通信。 

用于将一过程控制系统中的现场设备通信连接到控制器的技术包括在每个现场设备与通信连接到一控制器(例如一过程控制器、一可编程逻辑控制器等等)的一相应输入/输出卡之间使用一分立总线(例如一电线、一电缆或一电路)。一输入/输出卡使得能够通过转变或转换在所述控制器与所述现场设备之间传送的信息，将一控制器通信连接到与不同数据类别或信号类别(例如模拟输入(AI)数据类别、模拟输出(AO)数据类别、离散输入(DI)数据类别、离散输出(DO)数据类别、数字输入数据类别及数字输出数据类别)及不同现场设备通信协议关联的多个现场设备。在一单一输入/输出卡上的多个输入/输出槽及/或输入/输出频道使得一输入/输出卡能够通信连接到多个现场设备。 

例如，一输入/输出卡可以带有一个或多个现场设备界面，所述现场设备界面配置成使用与一现场设备相关的现场设备通信协议、与该现场设备交换信息。不同的现场设备界面通过不同的频道类别(例如模拟输入(AI)频道类别、模拟输出(AO)频道类别、离散输入(DI)频道类别、离散输出(DO)频道类别、数字输入频道类别及数字输出频道类别)进行通信。此外，所述输入/输出卡可以将接收自所述现场设备的信息(例如电压水平)转换成所述控制器能够使用来执行与控制所述现场设备相关的操作的信息(例如压力测量值)。这个 技术需要一束电线或总线(例如一多芯电缆)以便将多个现场设备通信连接到多个输入/输出卡。 

一分立总线可以用于将每个现场设备通信连接到一输入/输出卡，或可选择地，可以通过在一终端面板(例如一调度柜)终接多个现场设备(例如一电导通信媒介、一光纤通信媒介、一无线通信媒介)，通信连接到一输入/输出卡，以及使用在所述终端面板与所述输入/输出卡之间通信连接的一条总线，将所述现场设备通信连接到所述输入/输出卡。在其他范例中，带有一单一输入/输出槽的一输入/输出卡只可以连接到一单一现场设备。 

一范例通用输入/输出总线(例如一公共或共用通信总线)可以用于将一个或多个终端模块通信连接到与一控制器通信连接的一个或多输入/输出卡。每个终端模块通信连接到一个或多个相应验证接线盒(VJB)，这些相应验证接线盒(VJB)使用一相应现场设备总线(例如一模拟总线或一数字总线)通信连接到相应现场设备。所述验证接线盒(VJB)配置成通过所述现场设备总线接收来自所述现场设备的现场设备信息及将所述现场设备信息转发到相应终端模块，并通过所述通用输入/输出总线，将所述现场设备信息传送到所述输入/输出卡，例如通过打包所述现场设备信息及通过所述通用输入/输出总线将所述打包信息传送到所述输入/输出卡。可选择地，所述验证接线盒(VJB)可以直接地通信连接到相应输入/输出卡及将现场设备信息转发到所述输入/输出卡。 

所述现场设备信息可以包括(例如)现场设备识别信息(例如设备标签、电子序号等等)、现场设备状态信息(例如通信状态、诊断健康信息(开环路、短路等等))、现场设备活动信息(例如过程变量(PV)值)、现场设备描述信息(例如现场设备类别或功能，例如阀促动器、温度传感器、压力传感器、流率传感器等等)、现场设备连接配置信息(例如多点总线连接、点到点连接等等)、现场设备总线或或段识别信息(例如将现场设备及/或验证接线盒(VJB)通信连接到终端模块的现场设备总线或现场设备段)及/或现场设备数据类别信息(例如指出由一特定现场设备使用的数据类别的数据类别描述符)。所述输入/输出卡可以提取通过所述内部输入/输出总线接收的现场设备信息，并将所述 现场设备信息传送到一控制器，所述控制器可以接着将所述信息中的一些或所有信息传送到一个或多个工作站终端，以用于随后的分析。 

为了从工作站终端传送现场设备信息(例如命令、指令、查询、临界活动阀(例如临界过程变量(PV)值等等)传送到现场设备，输入/输出卡能够打包所述现场设备信息，并将所述打包现场设备信息传送到多个验证接线盒(VJB)。所述验证接线盒(VJB)中的每个验证接线盒(VJB)可以接着从接收自一相应输入/输出卡的所述打包通信，提取或解包相应现场设备信息，并将所述现场设备信息传送到一相应现场设备。 

在图1中，一范例过程控制系统100包括一工作站102，该工作站102通过一般称为应用程序控制网络(ACN)的一总线或局域网(LAN)106通信连接到一控制器104。局域网(LAN)106可以使用任何期望的通信媒介及协议来实施。例如，局域网(LAN)106可以基于有线或无线以太网通信协议。然而，可以采用任何其他适合的有线或无线通信媒介及协议。工作站102可以配置成执行与一个或多个信息技术应用程序、用户互动应用程序及/或通信应用程序相关的操作。例如，工作站102可以配置成执行与过程控制相关应用程序及通信应用程序相关的操作，以使工作站102及控制器104能够使用任何期望的通信媒介(例如无线通信媒介、固定通信媒介等等)及协议(例如HTTP，SOAP等等)，与其他的设备或系统进行通信。 

此外，工作站102包括一收发器103，以使得能够在一范例验证控制器190与工作站102及/或连接到工作站102的任何过程控制器104之间进行无线通信。收发器103可以是一无线收发器，其通过一无线通信媒介(例如无线以太网、IEEE-802.11、 

等等)，与所述验证控制器进行通信。 

过程控制器104可以配置成执行一个或多个过程控制例程或功能，这些过程控制例程或功能已经由系统工程师或其他系统操作员使用(例如)工作站102或使用任何其他已经下载到控制器104及已经在控制器104中初始化的工作站产生。在所述图解范例中，工作站102位于一控制室108中，而过程控制器104则位于与控制室108分开的一过程控制器区域110中。 

在所述图解范例中，范例过程控制系统100包括一第一过程区域114中的现场设备112a-c及一第二过程控制区域118中的现场设备116a-c。范例过程控制系统100显示，VJB 111a-c可以直接通信连接到输入/输出卡132a-b，或可选择地，VJB 115a-c可以通信连接到一现场接线盒(FJB)120a，现场接线盒(FJB)120a连接到一调度柜122中的终端模块126a-c。在此描述的范例方法将对任一一个连接设置或配置起作用。现场接线盒(FJB)120a将来自连接到相应现场设备116a-c的VJB 115a-c的信号路由到调度柜122。调度柜122依次地调度(例如整理、聚合等等)接收自VJB 115a-c的信息，并将所述现场设备信息路由到过程控制器104的相应输入/输出卡(例如输入/输出卡134a-b)。 

在所述图解范例中，过程控制器104与现场设备116a-c之间的通信为双向，所以调度柜122也用于通过现场接线盒120a、将接收自过程控制器104的输入/输出卡134a-b的信息路由到现场设备116a-c中的相应现场设备。此外，过程区域114在没有中间的现场接线盒(FJB)及/或调度柜的情况下直接通信连接到输入/输出卡132a-b。因此，现场设备112a-c通信连接到相应VJB 111a-c，而VJB111a-c直接通信连接到输入/输出卡132a-b。现场设备112a-c及116a-c可以通过电导、无线及/或光纤通信媒介，通信连接到VJB 111a-c及115a-c中的相应验证接线盒(VJB)。例如，VJB 115a-115b可以带有一个或多个电气数据收发器、无线数收发器及/或光纤数据收发器，以便与现场设备116a-c的电气收发器、无线收发器及/或光纤收发器进行通信。在所述图解范例中，现场接线盒120a无线地通信连接到现场设备116c。 

现场设备112a-c及116a-c可以是符合Fieldbus协议的阀、启动器、传感器等等，在这种情况下，现场设备112a-c及116a-c通过使用所述广为人知的Fieldbus通信协议的一数字数据总线进行通信。当然，其他类别的现场设备及通信协议也可以被使用。例如，现场设备112a-c及116a-c也可以是符合Profibus、HART或AS-i协议、并通过使用所述广为人知的Profibus及HART通信协议进行通信的设备。在有些实施例中，现场设备112a-c及116a-c可以使用模拟通信 或离散通信来传送信息，而不是使用数字通信来传送信息。此外，所述通信协议可以用于传送与不同数据类别相关的信息。 

现场设备112a-c及116a-c中的每个现场设备配置成存储现场设备识别信息。所述现场设备识别信息可以是唯一地识别现场设备112a-c及116a-c中的每个现场设备的物理设备标记(PDT)值、设备标记名称、电子序号等等。在图1的图解范例中，现场设备112a-c以物理设备标记(PDT)值PDT0-PDT2的形式存储现场设备识别信息，而现场设备116a-c则以物理设备标记(PDT)值PDT3-PDT5的形式存储现场设备识别信息。所述现场设备识别信息可以由现场设备制造商及/或由涉及现场设备112a-c及116a-c的安装的操作员或工程师存储或编程在现场设备112a-c及116a-c中。在其他实施例中，现场设备112a-c及116a-c中的一个或多个现场设备可能没有存储现场设备识别信息的能力。在这些范例中，涉及现场设备112a-c及116a-c的安装的操作员或工程师可以将所述现场设备识别信息存储在相应的VJB 111a-c及115a-c中。 

为了在调度柜122中路由与现场设备116a-c相关的信息，调度柜122带有多个终端模块126a-c。终端模块126a-c配置成调度与第二过程区域118中的现场设备116a-c相关的信息。如图中所示，终端模块126a-c通过一多芯电缆128b(例如一多总线电缆)，通信连接到现场接线盒120a。在一省略调度柜122的选择性实施例中，终端模块126a-c可以安装在现场接线盒120a中。 

图1的图解范例描绘一点到点配置，其中多芯电缆128a-b中的每个导线或导线对(例如总线、双绞通信媒介、双线通信媒介等等)通过VJB 111a-c及115a-c中的相应VJB，传送唯一地与现场设备112a-c及116a-c中的相应现场设备相关的信息。在一使用多点配线配置的选择性实施例中，终端模块126a-c中的每个终端模块可以与一个或多个VJB通信连接。例如，在一个多点配置中，终端模块126a-c可以通过一第一导线通信连接到VJB 115a及另一VJB(图中未显示)。在有些实施例中，一终端模块可以配置成使用一无线网状网络、无线地与多个现场设备进行通信。 

终端模块126a-c中的每个终端模块可以配置成使用不同数据类别，与现场设备116a-c的相应其中之一进行通信。例如，终端模块126a可以包括一数字现场设备界面，以便使用数字数据、与现场设备116a进行通信，而终端模块126b可以包括一模拟现场设备界面，以便使用模拟数据、与现场设备116b进行通信。 

为了控制过程控制器104(及/或工作站102)与现场设备112a-c及116a-c之间的输入/输出通信，过程控制器104带有所述多个输入/输出卡132a-b及134a-b。在所述图解范例中，输入/输出卡132a-b配置成控制过程控制器104(及/或工作站102)与第一过程区域114中的现场设备112a-c之间的输入/输出通信，而输入/输出卡134a-b配置成控制过程控制器104(及/或工作站102)与第二过程区域118中的现场设备116a-c之间的输入/输出通信。 

在图1的图解范例中，输入/输出卡132a-b及134a-b装置在过程控制器104中。为了从现场设备112a-c及116a-c传送信息到工作站102，输入/输出卡132a-b及134a-b传送所述信息到过程控制器104，接着由控制器104传送所述信息到工作站102。同样地，为了从工作站102传送信息到现场设备112a-c及116a-c，工作站102传送所述信息到控制器104。控制器104接着传送所述信息到输入/输出卡132a-b及134a-b。输入/输出卡132a-b通过VJB 111a-c传送所述信息到现场设备112a-c，而输入/输出卡134a-b通过终端模块126a-c及VJB 115a-c传送所述信息到现场设备116a-c。 

为了在输入/输出卡132a及134a的其中任何一个输入/输出卡发生故障的情况下提供容错操作，输入/输出卡132b及134b配置成冗余输入/输出卡。也就是说，如果输入/输出卡132a发生故障，冗余输入/输出卡132b承担控制功能并执行输入/输出卡132a原应执行的相同的操作。同样地，冗余输入/输出卡134b在输入/输出卡134a发生故障时承担控制功能。 

为了使得能够在终端模块126a-c与输入/输出卡134a-b之间进行通信，终端模块126a-c通过一第一通用输入/输出总线136a通信连接到输入/输出卡134a-b。与多芯电缆128a-b为现场设备112a-c及116a-c中的每一个现场设备使 用分别的导线或通信媒介不同，通用输入/输出总线136a配置成使用同一通信媒介传输相应于多个现场设备(例如现场设备116a-c)的信息。例如，所述通信媒介可以是一串行总线、一双电线通信媒介(例如双绞通信媒介)、一光纤、一平行总线等等，可以通过所述通信媒介、使用(例如)基于包通信技术、多路技术通信技术等等，传送与两个或多个现场设备相关的信息。 

图1显示过程控制系统100可以配置成使得VJB可以将现场设备信息直接地转发到输入/输出卡或使得所述VJB可以将现场设备信息传送到一现场接线盒(FJB)及/或终端模块。在图1的图解范例中，VJB 111a-c接收来自相应现场设备112a-c的现场设备信息，并通过多芯电缆128a转发所述现场设备信息到输入/输出卡132a-b。VJB 115a-c通过多芯电缆128b、经由现场接线盒(FJB)120a，将来自相应现场设备116a-c的现场设备信息转发到调度柜122中的相应终端模块126a-c。终端模块126a-c将所述现场设备信息转换为一数字基于包协议，以便通过通用输入/输出总线136a与输入/输出卡134a-b进行通信。 

在一实施例中，使用RS-485串行通信标准来实施通用输入/输出总线136a。所述RS-485串行通信标准可以配置成使用比其他已知通信标准(例如以太网)较少的通信控制开销(例如较少的标题信息)。然而，在其他实施例中，通用输入/输出总线136a可以使用任何其他合适的通信标准(包括以太网、通用串行总线(USB)、IEEE 1394等等)来实施。此外，虽然以上描述通用输入/输出总线136a为一有线通信媒介，但在另一实施例中，通用输入/输出总线136a可以使用一无线通信媒介(例如无线以太网、IEEE-802.11、 

等等)来实施。 

在所述图解范例中，输入/输出总线136a配置成在输入/输出卡134a-b与终端模块126a-c之间传送信息。输入/输出卡134a-b及终端模块126a-c使用一寻址方案，使输入/输出卡134a-b能够识别那些信息相应于终端模块126a-c中的哪一个终端模块，并使终端模块126a-c中的每一个终端模块能够确定哪些信息相应于现场设备116a-c中的哪一个现场设备。在终端模块126a-c连接到输入/输出卡134a-b的其中只有时，该输入/输出卡自动地获得(例如从所述终端模块 获得)所述终端模块的一地址，以便与所述终端模块交换信息。照这样，终端模块126a-c可以在不需要人工地供应所述终端模块地址到输入/输出卡134a-b及不需要个别地将终端模块126a-c中的每个终端模块布线到输入/输出卡134a-b的情况下，在相应总线136a上的任何一处通信连接。 

图1的范例过程控制系统100包括验证控制器190，以便验证VJB 111a-c及115a-c与过程控制器104之间的通信路径。所述通信路径包括通用输入/输出总线136a、多芯电缆128a-b、输入/输出卡132a-b及134a-b、终端模块126a-126c、现场接线盒(FJB)120a及/或任何其他连接一VJB到过程控制器104的通信媒介或设备。 

验证控制器190可以是无线地与所述过程控制系统100通信的一电子设备。所述电子设备可以包括特地为过程控制输入/输出验证而设计的一手持过程控制处理器。可选择地，所述电子设备可以包括带有一输入/输出验证应用程序的一膝上型计算机、一个人数字助理(PDA)及/或一蜂窝式电话。在其他范例中，验证控制器190可以接线到过程控制系统100中并在一工作站102中显示。 

图1的范例VJB 111a-c及115a-c是接线盒，它们通信连接现场设备112a-c及116a-c到过程控制器104。VJB 111a-c及115a-c可以安装靠近相应现场设备112a-c及116a-c。可选择地，VJB 111a-c及115a-c可以安装在位于现场设备112a-c及116a-c与过程控制器104的通信路径之间、过程控制系统100的任何区域中。这可以包括调度柜122中、现场接线盒(FJB)120a中、及/或过程控制器区域110中。范例VJB 111a-c及115a-c促成将现有过程控制系统安装迁移到与图1的范例过程控制系统100的配置充分相似的配置，而且可以配置成通信连接到已经安装在一过程控制系统中的现有现场设备112a-c及116a-c。 

范例VJB 111a-c及115a-c包括收发器，以用于与验证控制器190进行通信。图1的范例显示VJB 111a-c及115a-c带有与收发器103相似的无线收发器。在其他范例中，VJB 111a-c及115a-c可以接线到验证控制器190。范例VJB 111a-c及115a-c可以包括一用于识别VJB 111a-c及115a-c中的每个VJB的电子识别号。此外，VJB 111a-c及115a-c中的每个VJB可以从相应现场设备112a-c及 116a-c获取所述识别信息(例如PDT值)。所述VJB识别信息包括在由VJB111a-c及115a-c中的每个VJB传送的一验证信号及/或一命令信号中，并由验证控制器190用于验证所述通信路径。此外，所述识别信息可以由VJB 111a-c及115a-c中的每个VJB用于确定应响应哪些命令信号。例如，VJB 111a可以只响应包括VJB 111a的识别信息的命令信号。 

在接收一验证信号及/或一命令信号时，VJB 111a-c及115a-c可以传送一协议信号到相应现场设备112a-c及116a-c，以便验证现场设备112a-c及116a-c正确地通信连接到相应VJB 111a-c及115a-c。然而，在有些过程控制系统中，VJB 111a-c及115a-c可以安装靠近相应现场设备112a-c及116a-c。在这些情况下，VJB 111a-c及115a-c可以不需发送一协议信号来验证通往现场设备112a-c及116a-c的连接性。在其他范例中，VJB 111a-c及115a-c可以在相应现场设备112a-c及116a-c通信连接到VJB 111a-c及115a-c之前验证一通往过程控制器104的通信路径。 

为了验证范例VJB111a-c及115a-c与过程控制器104之间的一通信路径，视连接到VJB 111a-c及115a-c的现场设备112a-c及116a-c的类别而定，范例验证控制器190发送一命令信号到收发器103或VJB 111a-c及115a-c的其中之一中的一收发器。例如，如果现场设备112a是一输入现场设备(例如一测量一过程及发送一信号到过程控制器104的设备)，验证控制器190发送所述命令信号到与现场设备112a通信连接的VJB 111a。然而，如果现场设备112a是一输出现场设备(例如一根据来自过程控制器104的一命令执行一动作的设备)，验证控制器190发送所述命令信号到收发器103。收发器103可以以一收发器放大器及一调理验证控制器190与工作站102及/或过程控制器104之间交换的信号的接收器放大器来实施。在其他范例中，收发器103可以包括在过程控制器104中及直接通信连接到过程控制器104。 

验证控制器190以关于现场设备112a-c及116a-c中的每个现场设备的信息来编程，这些信息包括(例如)设备类别(例如输入或输出)、设备识别信息、设备信号类别(例如模拟、离散、数字)、在过程控制系统100中的位置及/ 或所述现场设备被指定连接到哪个输入/输出卡。此外，验证控制器190可以以指定哪个VJB连接到哪个现场设备的VJB标识符信息来编程。验证控制器190的编程可以由过程控制系统100的操作员执行及/或可以根据描述过程控制系统100的设计文件或产品规格定义。 

传送自验证控制器190的命令信号可以包括VJB 111a-c及115a-c的一标识符、现场设备112a-c及116a-c的一标识符及、及/或输入/输出卡132a-b及134a-b的一标识符。例如，验证控制器190可以无线地传送包括VJB 111a的一标识符的一命令信号。VJB 111a-c及115a-c中的所有VJB可以接收所述无线信号，然而只有VJB 111a将传送一验证信号。以相同的方式，验证控制器190可以传送带有一相应于输入/输出卡132a-b的标识符的一命令信号。为响应接收所述命令信号，过程控制器104经由输入/输出卡132a-b传送一验证信号。 

在验证控制器190传送所述命令信号到一VJB的情况下，验证控制器190也可以传送一指令到过程控制器104以指出哪个输入/输出卡需监测一验证信号。例如，如果验证控制器190发送一命令信号到被指定通信连接到输入/输出卡132a-b的VJB 111a，验证控制器190发送一指令到过程控制器104，以便为所述验证信号监测输入/输出卡132a-b。在其他范例中，过程控制器104可为一验证信号监测所有输入/输出卡。此外，验证控制器190可以向过程控制器104指定一输入/输出卡中的一输入/输出槽及/或一输入/输出频道，以用于传送通过一验证信号传送，或用于监测一验证信号。 

为响应接收所述命令信号，VJB 111a-c及115a-c传送一验证信号到一通信连接的输入/输出卡132a-b及134a-b。所述验证信号可以是与所述现场设备相同的信号类别(例如模拟、离散、数字等等)及/或可以是任何其他类别的基于过程控制协议的信号。VJB 111a-c通过多芯电缆128a直接传送所述验证信号到输入/输出卡132a-b，而VJB115a-c传送所述验证信号到现场接线盒(FJB)120a，现场接线盒(FJB)120a通过多芯电缆128b转发所述验证信号到终端模块126a-c。终端模块126a-c将所述验证信号转换为一打包数字格式，并传送所转换的验证信号到输入/输出卡134a-b。输入/输出卡132a-b及134a-b接着转发所 述验证信号到过程控制器104。以相同的方式，由过程控制器104传送的一验证信号传播通过过程控制系统100到VJB111a-c及115a-c。 

为响应接收一验证信号，VJB 111a-c及115a-c传送一接收信号到验证控制器190。所述接收信号可以包括传送所述接收信号的VJB 111a-c及115a-c的识别信息。同样地，在接收一验证信号时，过程控制器104传送一接收信号。所述接收信号可以包括已接收所述验证信号的输入/输出卡132a-b及134a-b的识别信息。所述接收信号可以通过收发器(例如收发器103)，从VJB 111a-c及115a-c及/或过程控制器104无线地传送到验证控制器190。 

为响应接收一接收信号，范例验证控制器190对所接收的接收信号与所述先前传送的命令信号进行匹配。验证控制器190接着确定VJB 111a-c及115a-c的一标识符是否交叉引用输入/输出卡132a-b及134a-b的一标识符。如果所述标识符交叉引用，验证控制器190指示所述通信路径已验证。此外，在验证所述通信路径时，VJB 111a-c及115a-c可以被禁止，使得能够在输入/输出卡132a-b及134a-b与相应现场设备112a-c及116a-c之间进行直接通信。如果所述标识符不交叉引用，验证控制器190指示所述通信路径不正确地接线，并指示哪个VJB不正确地接线到哪个输入/输出卡。 

例如，验证控制器190传送一命令信号到VJB 111a，并接收来自过程控制器104的、带有输入/输出卡132a的一标识符的一接收信号。验证控制器190交叉引用VJB 111a的所述标识符到输入/输出卡132a的所述标识符，并确定所述两个标识符被指定通信连接。在另一范例中，验证控制器190传送一命令信号到VJB 111a，并接收来自过程控制器104的、带有输入/输出卡134a的一标识符的一接收信号。验证控制器190交叉引用VJB 111a的所述标识符到输入/输出卡134a的所述标识符，并确定所述两个标识符不被指定通信连接。因此，验证控制器190指示一不适当连接，并显示通信连接到输入/输出卡134a的VJB111a。过程控制人员可以接着直接到输入/输出卡134a，并改变通往输入/输出卡132a的有线连接。 

图1的范例验证控制器190包括确定一通信路径可能怎样不正确地接线。例如，如果验证控制器190在发送一命令信号之后没接收到一接收信号，验证控制器190可以指令过程控制器104监测其他输入/输出卡及/或输入/输出频道、可以在指令过程控制器104监测同一输入/输出卡时发送所述命令信号到其他VJB、可以指令VJB 111a-c及115a-c及/或过程控制器104倒转所述验证信号的极性，及/或可以改变所述现场设备的类别(例如输入或输出设备)及倒转通过过程控制系统100的所述信号传播的方向。例如，验证控制器190可以通过传送一命令信号到过程控制器104(而不是VJB 111a-c及115a-c)来倒转供一输入现场设备(以测试所述设备实际上是否是一输出设备)的信号。在确定一通信路径可能怎样不正确地接线时，验证控制器190指示所述指定通信路径、所述当前不正确地接线的通信路径以及所述指定通信路与所述不正确地接线的通信路径之间的差异。 

图2为一简图，其显示图1的范例VJB 111a。范例VJB 111a代表图1的VJB 111b-c及115a-c。图中显示范例VJB 111a通信连接到一单一现场设备(例如现场设备112a)而且包括电源终端202、一第一终端204、一第二终端206、一第三终端208及一收发器210。终端202-208可以包括任何类别的终端及/或连接器，以用于连接VJB 111a中的电路到外部电路及/或通信路径。例如，终端202-208可以包括螺丝终端、接合器、锡焊接头、舌形带波纹接头、转塔、弹簧终端、夹片、焊片引出线终端及/或弯曲终端(例如梢终端)。在其他范例中，VJB 111a可以包括附加的终端以连接到两个或多个现场设备及/或包括一第二收发器以便与一无线现场设备进行通信。 

图2的范例VJB 111a为一接线盒，用于通信连接一现场设备到过程控制器104。VJB 111a可以安装接近相应现场设备112a，或可选择地，VJB 111a可以安装在位于现场设备112a与过程控制器104的通信路径之间、图1的过程控制系统100的任何区域中。 

VJB 111a及收发器210中的电路的电力经由连接到一电源的电源终端提供。在所述图解范例中，VJB 111a使用来自电源的电力来驱动用于与一现场设 备(例如图1的现场设备112a)通信的通信频道或通信界面，及/或向现场设备提供操作所需的电力。 

为了通信连接到过程控制器104，VJB 111a包括范例第一终端204。第一终端204通信连接到图1的多芯电缆128a，以便直接连接到输入/输出卡132a-b。在其他范例中，第一终端204可以通过一多芯电缆通信连接到所述现场接线盒(FJB)及/或所述终端模块，或可选择地，可以使用一通用输入/输出总线(例如通用输入/输出总线136a)通信连接到一输入/输出卡。 

为了将范例VJB 111a通信连接到现场设备112a，VJB 111a包括第二终端206及第三终端208。在图2的范例中，第二终端206连接到现场设备112a的电气正边，而第三终端208连接到现场设备112a的电气负边(例如接地极)。终端206及208使得能够在VJB 111a与现场设备112a之间进行模拟、离散及/或数字通信。此外，VJB 111a可以经由终端206及208提供电力到现场设备112a。 

VJB 111a使得能够通过输入/输出卡132a与现场设备112a之间的通信。例如，在所述过程控制系统处于正常操作模式时，VJB 111a充当一接线盒，并直接连接现场设备112a到输入/输出卡132a。在输入/输出卡132a及现场设备112a是基于双线通信的情况时，所述输入/输出卡的正终端连接到第一终端204，而第一终端204内部地连接到第二终端206，使得一电气信号能够通过。输入/输出卡132a的负终端在第三终端208直接连接到现场设备112a的负终端。这个配置创建现场设备112a、VJB 111a及输入/输出卡132a之间的一个公用接地层。在现场设备112a是一单线设备的范例中，VJB 111a可以经由第二终端206连接到现场设备112a。在其他范例中，在现场设备112a配置成供用于三条或多条通信线时，VJB 111a可以包括附加的终端。 

为了验证现场设备112a与过程控制器104之间的通信路径，图2的范例VJB 111a可以将现场设备112a从输入/输出卡132a电气隔离。所述电气隔离可以由一继电器或一微控制器控制。所述隔离使VJB 111a能够在不影响现场设备112a的操作的情况下传送一验证信号或接收一验证信号。例如，为响应接收一命令信号，VJB 111a可以通过一连接到第二终端206的通信路径发送一协议信 号到现场设备112a，以验证现场设备112a正确地通信连接。为响应来自现场设备112a的一信号，VJB 111a可以接着通过通信路径128a传送一验证信号到输入/输出卡132a。所述验证信号可以是不同于发送到现场设备112a的协议信号的不同协议。隔离这些信号确保现场设备112a及/或输入/输出卡132a在所述验证过程中不被损坏。 

为了通信连接到验证控制器190，图2的范例VJB 111a包括收发器210。范例收发器210可以包括任何类别的天线、无线传送器、无线接收器及/或任何有线连接。范例收发器210可以使用一无线通信媒介(例如无线以太网、IEEE-802.11、 等等)来实施。在其他实施例中，收发器210可以通过一有线通信路径通信连接到验证控制器190。所述有线通信路径可以根据任何协议进行操作，这些协议包括以太网、通用串行总线(USB)、IEEE1394等等。 

图3为一框图，其显示图1及2的范例VJB111a。范例VJB 111a包括一电路模块300，以促成验证功能。为了使得能够与输入/输出卡132a进行通信，范例VJB 111a包括一输入/输出总线界面302。范例输入/输出总线界面302可以使用(例如)双绞通信媒介及/或图1的多芯电缆128a中的双线通信媒介来实施，或可选择地，使用RS-485串行通信标准、输入/输出串行总线界面136a中的以太网来实施。 

为了识别图1的现场设备112a的一地址及/或输入/输出卡132a的一地址，VJB111a包括一地址标识符304。地址标识符304可以配置成在VJB 111a被起动时向输入/输出卡132a查询一标识符(例如一网络地址)。同样地，范例地址标识符304向现场设备112a查询所述现场设备识别信息(例如所述PDT值)。此外，范例地址标识符304可以存储被分配于VJB111a的一标识符值。照这样，VJB111a在传送一验证信号及/或传送信息到输入/输出卡132a时使用所述输入/输出卡标识符作为一源地址。同样地，输入/输出卡132a在转发一验证信号及/或传送信息到VJB 111a.时使用所述VJB标识符及/或所述现场设备识别信息作为一目的地址。在其他范例中，地址标识符304可以存储所述现场设备识别信 息。过程控制人员可以在通信连接现场设备112a到VJB 111a时将所述现场设备识别信息存储于地址标识符304中。 

为了控制VJB 111a的多种操作，VJB111a包括一操作控制器306。操作控制器306可以使用一微处理器、一微控制器、一专用集成电路(ASIC)、一数字信号处理器等等来实施。操作控制器306传送指令或命令到范例VJB 111a的其他部分，以控制这些部分的操作。例如，为响应VJB 111a接收一命令信号，操作控制器306可以指令一验证信号处理器313产生一验证信号及指令一输入/输出总线通信处理器308传送所产生的验证信号。 

范例VJB 111a包括输入/输出总线通信处理器308，以便通过多芯电缆128a、与输入/输出卡132a交换信息。在图3的图解范例中，输入/输出总线通信处理器308可以产生及/或处理任何模拟、离散及/或数字信号，以便与输入/输出卡132a进行通信。此外，范例输入/输出总线通信处理器308可以根据任何过程控制或专用协议、产生所述信号类别(例如模拟、离散、数字等等)中的任何信号类别。例如，对于一数字信号而言，输入/输出总线通信处理器308打包供传送到输入/输出卡132a的信息，并解包接收自输入/输出卡132a的信息。此外，输入/输出总线通信处理器308产生需传送的每个包的标题信息，并读取来自所接收的包的标题信息。范例标题信息包括一目的地址(例如输入/输出卡132a的网络地址)、一源地址(例如VJB 111a的网络地址)、一包类别或数据类别(例如模拟现场设备信息、现场设备信息、命令信息、温度信息、实时数据值等等)、验证信息及/或检错信息(例如循环冗余校验(CRC)信息)。在有些实施例中，输入/输出总线通信处理器308及操作控制器306可以使用相同的微处理器或微控制器来实施。 

为了处理与图1的验证控制器190之间的数据通信，范例VJB 111a包括一收发器电路310。范例收发器电路310接收来自图2的收发器210的电气信号，并将所述电气信号转换为模拟、离散及/或数字信息，以供操作控制器306进行处理。此外，范例收发器电路310接收来自一接收信号产生器312的模拟、离散及/或数字信息，并将所述模拟、离散及/或数字信息转换为一信号，以便通过 收发器210传送到验证控制器190。收发器电路310通信连接到图2的范例收发器210，而且可以使用一无线通信媒介(例如无线以太网、IEEE-802.11、 

等等)来实施。在其他实施例中，收发器电路310可以通过一有线通信路径、通过收发器210通信连接到验证控制器190。所述有线通信路径可以根据任何协议(包括以太网、通用串行总线(USB)、IEEE 1394等等)来进行操作。 

为了产生接收信号，范例VJB 111a包括范例接收信号产生器312。接收信号产生器312接收来自操作控制器306的一指令以产生一接收信号。操作控制器306可以在所述指令中包括来自地址标识符304的VJB标识符及/或现场设备112a识别信息，以产生一接收信号。为响应来自操作控制器306的所述指令，范例接收信号产生器312产生包括所述VJB标识符及/或所述现场设备112a识别信息的一接收信号。范例接收信号产生器312将所产生的接收信号转发到收发器电路310以供传送到验证控制器190。 

为了管理所述验证信号的产生及接收，图3的VJB 111a包括验证信号处理器313。范例验证信号处理器313产生一验证信号以响应接收来自范例操作控制器306的一指令。范例验证信号处理器313可以存取地址标识符304并在所述验证信号中包括所述VJB标识符及/或所述现场设备识别信息。在产生一验证信号时，范例验证信号处理器313将所述验证信号转发到输入/输出总线通信处理器308，以供在多芯电缆128a上处理及传送。此外，范例验证信号处理器313可以接收来自输入/输出总线通信处理器308的、已经由输入/输出总线界面302从输入/输出卡132a接收的一验证信号。为响应接收一验证信号，范例验证信号处理器313向操作控制器306发送产生一接收信号的一指令。 

在有些实施例中，验证信号处理器313可以传送一指令到一现场设备通信处理器324，以验证现场设备112a通信连接到VJB 111a。现场设备通信处理器324可以发送一响应信号到范例验证信号处理器313，以指示现场设备112a的状态(例如已验证或未连接)。作为响应，范例验证信号处理器313可以在发 送到操作控制器306的所述接收信号命令中或在发送到输入/输出总线通信处理器308的已产生验证信号中包括现场设备112a的状态。 

为了接收来自验证控制器190的命令信号，图3的范例VJB 111a包括一命令信号接收器314。图3的范例命令信号接收器314处理一已接收命令信号并发送一指令到操作控制器306，以产生一验证信号。例如，验证控制器190可以产生一无线命令信号由范例收发器310接收。收发器310发现一命令信号并将所述命令信号转发到范例命令信号接收器314。范例命令信号接收器314存取地址标识符304并确定所述命令信号中的一标识符包括所述VJB标识符及/或所述现场设备112a识别信息。如果所述命令信号中的所述标识符与所述VJB标识符或所述现场设备112a识别信息的任何其中之一匹配，范例命令信号接收器314发送一指令，以使操作控制器306产生一验证信号。操作控制器306接着指令验证信号处理器313产生一验证信号。然而，如果所述命令信号中的所述标识符与所述VJB标识符或所述现场设备112a识别信息的任何其中之一不匹配，范例命令信号接收器314废弃所述命令信号。 

为了控制提供给图1的现场设备112a(或任何其他现场设备)的电力数量，VJB 111a包括一电力变换器316。在所述图解范例中，图2的电源终端202向VJB 111a提供电力，以便为一通信频道界面与现场设备112a进行通信供以动力。例如，有些现场设备使用12V进行通信，而其他现场设备使用24V进行通信。在所述图解范例中，现场电力变换器316配置成调节、控制及提高及/或降低由电源终端202提供给VJB 111a的电力。在有些实施例中，现场电力变换器316配置成限制用于与所述现场设备通信及/或传输到所述现场设备的电力数量，以便充分地减低或消除易燃或可燃环境中发火花的风险。 

此外，范例现场电力变换器316将接收自电源终端202的电力变换为用于VJB 111a及/或现场设备112a的电力。在所述图解范例中，用于实施VJB 111a的电路使用一个或多个电压水平(例如3.3V)，这些电压水平不同于现场设备112a需要的电压水平。范例现场电力变换器316配置成使用经由电源终端202接收的电力、为VJB 111a及现场设备112a提供所述不同的电压水平。在所述 图解范例中，由现场电力变换器316产生的电力输出用于驱动VJB 111a及现场设备112a，以及用于在VJB 111a及现场设备112a之间传送信息。此外，范例现场电力变换器316用于驱动收发器310以传送一接收信号，以及驱动输入/输出总线通信处理器308以传送一验证信号。有些现场设备通信协议比其他通信协议需要相对较高或较低的电压水平及/或电流水平。在所述图解范例中，现场电力变换器316提供所述电压水平来驱动现场设备112a以及与现场设备112a通信。然而，在其他实施例中，由现场电力变换器316产生的电力输出可以用于驱动VJB 111a，而一分别的电源则用于驱动现场设备112a。 

为了使VJB 111a的电路与输入/输出卡132a电气隔离，VJB 111a包括一个或多个隔离设备318。隔离设备318可以使用电化隔离器及/或光学隔离器来实施。通过使电路模块300与电源终端202隔离，与现场设备112a相关的任何功率变化(例如电涌、电流刺波等等)将不会损害现场电力变换器316。另外，VJB 111a中的任何功率变化将不会损害或影响现场设备112a的操作。此外，通过使电路模块300与现场电力变换器316隔离，与输入/输出卡132a相关的任何功率变化(例如电涌、电流刺波等等)将不会损害电路模块300及/或现场电力变换器316。另外，VJB 111a中的任何功率变化将不会损害或影响输入/输出卡132a的操作。 

为了在模拟信号及数字信号之间转换，VJB 111a包括一数字-模拟转换器320及一模拟-数字转换器322。数字-模拟转换器320配置成将接收自输入/输出卡132a的数字表示值转换为可以传送到图1的现场设备112a的模拟值。模拟-数字转换器322配置成将接收自现场设备112a的模拟值(例如测量值)转换为可以传送到输入/输出卡132a的数字表示值。在VJB 111a配置成与现场设备112a数字地通信的一个选择性实施例中，可以从终端模块124a中省略数字-模拟转换器320及模拟-数字转换器322。此外，由VJB 111a接收的任何模拟命令信号或模拟验证信号可以使用模拟-数字转换器322转换为一数字信号，以供操作控制器306进行处理。 

为了控制与现场设备112a之间的通信，VJB 111a包括现场设备通信处理器324。现场设备通信处理器324确保接收自输入/输出卡132a的信息是需传送到现场设备112a的正确格式及电压类别(例如模拟或数字)。现场设备通信处理器324也配置成打包或解包信息，如果现场设备112a配置成使用数字信息进行通信。此外，现场设备通信处理器324配置成提取接收自现场设备112a的信息，并将所述信息传送到模拟-数字转换器322及/或传送到输入/输出总线通信处理器308，以供随后传送到输入/输出卡132a。在所述图解范例中，现场设备通信处理器324也配置成时间戳接收自现场设备112a的信息。在VJB 111a产生时间戳便于使用亚毫秒范围中的时间戳准确性来实施事件顺序(SOE)操作。例如，所述时间戳及相应信息可以传送到过程控制器104及/或工作站102。由(例如)工作站102(图1)(或任何其他处理器系统)执行的事件顺序操作可以接着用于分析一特定操作状态(例如一故障模式)之前、期间及/或之后发生了什么，以便确定什么导致所述特定操作状态发生。在所述亚毫秒范围中时间戳也使得能够使用相对较高的间隔尺寸来俘获事件。在有些实施例中，现场设备通信处理器324及操作控制器306可以使用相同的微处理器或微控制器来实施。 

一般上，与现场设备通信处理器324相似的现场设备通信控制器带有通信协议功能或其他通信功能(例如Fieldbus通信协议功能、HART通信协议功能等等)，这些通信协议功能或其他通信功能(例如Fieldbus通信协议功能、HART通信协议功能等等)相应于与它们通信的现场设备的类别。例如，如果现场设备112a使用一HART设备来实施，VJB 111a的现场设备通信处理器324带有HART通信协议功能。在VJB 111a接收来自输入/输出卡132a、计划传送到现场设备112a的信息时，现场设备通信处理器324根据HART通信协议格式化所述信息，并将所述信息传送到现场设备112a。 

在图3的图解范例中，现场设备通信控制器324配置成处理传递信息。传递信息起源于一工作站(例如图1的工作站102)，而且作为有效载荷(例如一通信包的数据部分)、经由一控制器(例如图1的过程控制器104)传送到 一VJB(例如图1的VJB 111a)，以供传送到一现场设备(例如图1的现场设备112a)。例如，起源于工作站102而计划传送到现场设备112a的一信息在工作站102以一通信协议描述符(例如一HART协议描述符)标记及/或根据现场设备112a的通信协议格式化。工作站102接着将所述信息包装成一个或多个通信包的一有效载荷，以便经由输入/输出过程控制器104，将所述信息作为一传递信息，传送到VJB 111a。包装所述信息的步骤涉及(例如)根据用于与所述现场设备进行通信的一通信协议(例如一Fieldbus协议、一HART协议等等)，在标题信息中打包所述信息。在VJB 111a接收来自输入/输出卡132、包含所述传递信息的通信包时，图3的输入/输出总线通信处理器308从所接收的通信包提取所述有效载荷。图3的现场设备通信处理器324接着从所述有效载荷打开所述传递信息，然后根据由工作站102产生的通信协议描述符格式化所述信息(如果尚未在工作站102格式化)，并将所述信息传送到现场设备112a。 

现场设备通信控制器324也配置成以相同方式将传递信息传送到工作站102。例如，如果现场设备112a产生计划传送到工作站102的一信息(例如对所述工作站信息或任何其他信息的一响应)，现场设备通信控制器324将来自现场设备112a的所述信息打包成为一个或多个通信包的所述载荷，而输入/输出总线通信处理器308则将包含所包装的信息的所述一个或多个包传送到输入/输出卡132a。在工作站102接收来自过程控制器104、包含所包装的信息的包时，工作站102可以打开及处理所述信息。 

VJB111a包括一现场设备界面326，现场设备界面326配置成将VJB 111a通信连接到一现场设备(例如图1的现场设备112a)。例如，现场设备界面326可以通信连接到图2的终端206及208。 

虽然图3中描绘实施VJB 111a的一范例方式，图3中图解的一个或多个所述界面、数据结构、元件、过程及/或设备可以以任何其他方式组合、分开、重新排列、省略、消除及/或实施。例如，图3中图解的范例输入/输出总线界面302、范例地址标识符304、范例操作控制器306、范例输入/输出总线通信处理器308、范例收发器电路310、范例接收信号产生器312、范例验证信号处理器 313、范例命令信号接收器314、范例现场电力变换器316、范例隔离设备318、范例数字-模拟转换器320、范例模拟-数字转换器322、范例现场设备通信处理器324及/或范例现场设备界面326可以分别地实施，及/或使用(例如)由一个或多个计算设备及/或计算平台(例如图10的范例处理平台1010)执行的机器可存取或可读指令的任何组合来实施。 

进一步地，范例输入/输出总线界面302、范例地址标识符304、范例操作控制器306、范例输入/输出总线通信处理器308、范例收发器电路310、范例接收信号产生器312、范例验证信号处理器313、范例命令信号接收器314、范例现场电力变换器316、范例隔离设备318、范例数字-模拟转换器320、范例模拟-数字转换器322、范例现场设备通信处理器324、范例现场设备界面326及/或更概括地-VJB 111a可以由硬件、软件、固件及/或硬件、软件及/或固件的任何组合实施。因此，(例如)范例输入/输出总线界面302、范例地址标识符304、范例操作控制器306、范例输入/输出总线通信处理器308、范例收发器电路310、范例接收信号产生器312、范例验证信号处理器313、范例命令信号接收器314、范例现场电力变换器316、范例隔离设备318、范例数字-模拟转换器320、范例模拟-数字转换器322、范例现场设备通信处理器324、范例现场设备界面326及/或更概括地-VJB 111a可以由一个或多个电路、可编程处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑设备(PLD)及/或现场可编程逻辑设备(FPLD)等等实施。 

图4为一简图，其显示图1的范例验证控制器190。范例验证控制器190可以是与图1的过程控制系统100无线地通信的一电子设备。所述电子设备可以包括特地为过程控制输入/输出验证而设计的一手持过程控制处理器。可选择地，所述电子设备可以包括带有一输入/输出验证应用程序的一膝上型计算机、一个人数字助理(PDA)及/或一蜂窝式电话。在其他范例中，图4的范例验证控制器190可以接线到过程控制系统100中并在工作站102中显示。所述验证控制器可以与图1的过程控制器104直接通信，或可选择地，所述过程控制器 可以经由包括通往所述验证控制器的一连接的一工作站，与所述验证控制器通信。 

范例验证控制器190包括一显示器402、一第一功能按键404、一第二功能按键406、一前面板408及一收发器410。在其他范例中，验证控制器190可以包括附加功能按键、附加面板及/或用于连接其他类别的输入/输出设备(例如一键盘、一鼠标、一轨迹球、一存储卡等等)的插座。 

为了显示验证信息及过程控制信息，范例验证控制器190包括显示器402。范例显示器402显示一滚动条412、一第一现场设备图标420及一第二现场设备图标421。显示器402可以包括一触摸屏幕，使得过程控制人员可以使用一笔或手指来选择显示器402中的项目。可选择地，过程控制人员可以通过使用第一及第二功能按键404及406选择显示器402中的项目。此外，显示器402可以使用一液晶显示器(LCD)来实施。然而，在其他实施例中，显示器402可以使用任何其他合适的显示技术来实施。 

范例第一及第二功能按键404及406可以包括任何数目或类别的按键，以便在所述显示区域中移动、操纵及/或选择项目。例如，第一功能按键404可以包括一滚动轮。此外，第一及第二功能按键404及406可以按范例验证控制器190的设计者及/或制造商的决定、布置在范例验证控制器190上的任何位置。 

范例第一现场设备图标420相应于图1的现场设备112a，而第二现场设备图标421相应于现场设备112b。图4的第一现场设备图标420通过下部圆圈的填充指示验证控制器190已经验证从图1的现场设备112a到输入/输出卡132a的通信路径。第二现场设备图标421通过上部圆圈的填充指示验证控制器190当前正在验证现场设备112a与输入/输出卡132a之间的一通信路径。过程控制人员可以选择第一现场设备图标420或第二现场设备图标421的任何其中之一，以打开一新窗口来显示关于所选择的过程控制图标的信息。例如，如果第一现场设备图标420被选择，一窗口打开，显示现场设备112a的类别、通信连接到现场设备112a的VJB 111a的一标识符、输入/输出卡132a的一标识符、从现 场设备112a到过程控制器104及/或输入/输出卡132a的通信路径被验证的日期和时间、及/或任何其他现场设备过程控制信息。 

过程控制人员可以在显示器402中选择“验证”(VERIFYING)文本，以打开一具有更多关于所述验证过程的信息的窗口。例如，所述窗口可以在过程控制系统100中包括所述命令信号被发送的一位置、自所述命令信号被发送以来的时间、一接收信号是否已经被接收、及/或验证控制器190是否正在试图确定现场设备112b是否不正确地连接到另一输入/输出卡。过程控制人员可以通过选择显示器402中的“取消”(CANCEL)按键来停止所述验证过程。 

过程控制人员可以通过选择前面板408上的“设置”(SETUP)按键来设置验证控制器190，以便在显示器402中打开一新窗口以用于设置一验证过程。在所述窗口中，过程控制人员可以通过从一清单的现场设备选择、通过浏览所述现场设备的目录选择一个或多个现场设备及/或在一过程控制系统的一图表选择现场设备。可选择地，过程控制人员可以选择一VJB的一标识符及/或一输入/输出卡的一标识符，以验证一通信路径。在选择一现场设备时，验证控制器190显示关于该现场设备的信息，包括(例如)识别信息、现场设备类别等等。过程控制人员可以通过选择前面板408上的“模拟输出”(ANALOG OUTPUT)、“模拟输入”(ANALOG INPUT)、“数字输入”(DIGITAL INPUT)及/或“数字输出”(DIGITAL OUTPUT)按键，人工地选择经由所述过程控制系统发送的验证信号的类别。前面板408可以包括附加验证信号类别及/或验证信号协议。在为验证设置一现场设备时，过程控制人员可以通过选择前面板408中的“验证”(VERIFY)按键来起始所述验证过程。 

为了处理与图1的过程控制系统100之间的数据通信，范例验证控制器190包括收发器410。范例收发器410可以包括任何类别的天线、无线传送器、无线接收器及/或任何有线连接。范例收发器410接收来自图1的收发器103或图2的收发器210的一电气信号(例如接收信号)并将所述电气信号转换为模拟、离散及/或数字信息，以供验证控制器190进行处理。此外，图4的范例收发器410接收来自验证控制器190的模拟、离散及/或数字信息(例如一命令信号)， 并将所述模拟、离散及/或数字信息(例如一命令信号)转换为一电气信号，以便传送到收发器103或收发器210。收发器410可以使用一无线通信媒介(例如无线以太网、IEEE-802.11、 

等等)来实施。在其他实施例中，收发器410可以通过一有线通信路径通信连接到过程控制系统100。所述有线通信路径可以根据任何协议进行操作，这些协议包括以太网、通用串行总线(USB)、IEEE 1394等等。 

图5为一框图，其显示图1及4的范例验证控制器190。为了使过程控制人员能够与验证控制器190互动及/或存取验证控制器190，范例验证控制器190包括一个或多个用户界面口502。在所述图解范例中，用户界面口502包括图4的第一功能按键404、第二功能按键406、以及来自前面板408上的按键的输入。此外，图5的用户界面口502可以包括一带有显示器402的界面，而显示器402包括一触摸屏幕。用户界面口502接收来自按键404-408中的任何按键的输入，并将所述输入转发到一操作处理器506。 

图5的范例操作处理器506可以使用一微处理器、一微控制器、一专用集成电路(ASIC)、一数字信号处理器等等来实施。操作处理器506传送指令或命令到范例验证控制器190的其他部分，以便控制这些部分的操作。例如，为响应验证控制器190接收一接收信号，验证控制器190可以指令一验证处理器515确定一通信路径是否已验证。 

为了产生命令信号，范例验证控制器190包括一命令信号产生器508。图5的范例命令信号产生器508产生一命令信号，以响应来自操作处理器506的一指令。命令信号产生器508可以存取一VJB标识符缓存器520，以便在所述命令信号中包括计划接收所述命令信号的一VJB的一标识符。可选择地，如果所属命令信号计划传送到图1的收发器103，命令信号产生器508可以存取一输入/输出卡标识符缓存器522，以便在所述命令信号中包括图1的过程控制器104应传送一验证信号到的一输入/输出卡的一标识符。在产生一命令信号时，范例命令信号产生器508可以将所述命令信号转发到一输入/输出通信界面512，以供传送。此外，在命令信号产生器508为一VJB产生一命令信号时，命令信号 产生器508可以产生一指令以使过程控制器104监测一被指定通信连接到所述VJB的输入/输出卡。 

为了接收来自一VJB及/或收发器103的接收信号，图5的范例验证控制器190包括一接收信号处理器510。图5的范例接收信号处理器510处理一已接收的接收信号，并发送一指令到操作处理器506，说明一接收指令已经被接收。此外，所述指令可以包口任何VJB标识符、现场设备识别信息、输入/输出卡标识符、及/或所述接收信号中包括的任何其他信号识别信息。 

范例验证控制器190包括输入/输出通信界面512，以便通过一通信路径与过程控制器104及/或一VJB交换信息。在图5的图解范例中，输入/输出通信界面512可以产生及/或处理任何模拟、离散及/或数字信号。此外，范例输入/输出通信界面512可以根据任何过程控制或专用协议产生所述信号类别(例如模拟、离散、数字等等)中的任何信号类别。 

为了在图4的显示器402中显示验证信息及/或其他现场设备信息，验证控制器190包括一显示界面514。在所述图解范例中，显示界面514配置成驱动及控制一液晶显示器(LCD)。例如，显示界面514可以配置成控制设置在验证控制器190上的显示器402。然而，在其他实施例中，显示界面514可以改为配置成驱动其他显示器类别。 

为了验证一通信路径，范例验证控制器190包括验证处理器515。范例验证处理器515接收来自操作处理器506的指令，以验证一通信路径。验证处理器515通过对与一先前传送的命令信号相关的信息与来自传送到一过程控制系统的一第一部分及一过程控制系统的一第二部分的指定标识符的一接收信号的信息进行比较，确定一通信路径是否已验证。 

例如，如果命令信号产生器508产生包括VJB 111a的一标识符及现场设备112a的识别信息的一命令信号，验证处理器515存储带有所述标识符的命令信号的一个拷贝。接着，在一接收信号由验证控制器190接收时，操作处理器506发送与所述接收信号相关的信息到验证处理器515。范例验证处理器515确定所述接收信号是否相应于所述命令信号。如果所述接收信号因所述命令信号而 产生，验证处理器515核对来自操作处理器506的指令中的标识符。在图1的范例中，所述接收信号包括输入/输出卡132a的一标识符。验证处理器515接着存取一清单的指定标识符，以确定现场设备112a是否被指定通信连接到输入/输出卡132a。如果它们被指定通信连接，验证处理器515发送一指令使一状态指示器518指示图1的通信路径128a已验证。在另一范例中，如果与所述接收信号相关的标识符用于输入/输出卡134a，验证处理器515确定输入/输出卡134a不被指定通信连接到现场设备112a。因此，验证处理器515发送一指令使状态指示器518指示通信路径128a未经验证及指示输入/输出卡134a不正确地通信连接到现场设备112a。 

在另一范例中，验证处理器515可能没接收到来自操作处理器506的、指示一接收信号已经被接收的一指令。在这种情况下，验证处理器515可以花费一时间期等待关于一接收信号的指示。在所述时间期之后，验证处理器515可以发送一指令到一通信路径处理器516，以确定用于确定哪个输入/输出卡通信连接到VJB111a的另一方法。 

图5的范例通信路径处理器516在一通信路径不能验证时追踪一测试策略。这包括追踪哪些输入/输出卡、输入/输出槽及/或哪些输入/输出频道已经测试；反极性是否已经测试；及设备类别是否测试。例如，如果范例通信路径处理器516接收来自验证处理器515的、指示通信路径128a不正确地接线的指令，通信路径处理器516可以选择一不同的输入/输出卡、一输入/输出卡上的一不同的输入/输出槽、及/或一输入/输出卡上的一不同的输入/输出频道，以确定一通信路径。范例通信路径处理器516接着指令命令信号产生器508重新发送所述命令信号及一指令到过程控制器104，使过程控制器104改变哪个输入/输出卡、输入/输出槽、及/或输入/输出频道来监测一验证信号。在验证控制器190验证一输出现场设备的一通信路径的情况中，通信路径处理器516可以发送一指令使过程控制器104改变通过哪个输入/输出卡、输入/输出槽、及/或输入/输出频道来发送所述验证信号。 

如果通信路径处理器516确定所有可能的输入/输出卡、输入/输出槽及/或输入/输出频道已经过测试，通信路径处理器516发送一指令，使命令信号产生器508重新发送所述命令信号及一指令，以倒转所述验证信号的极性。此外，通信路径处理器516发送一指令使一状态指示器518指示反极性正在被测试，并设置一标记以指示反极性已经测试。 

如果通信路径处理器516确定所有可能的输入/输出卡、输入/输出槽及/或输入/输出频道已经经历反极性测试，通信路径处理器516发送一指令，使命令信号产生器508重新发送所述命令信号到过程控制系统100的对边。例如，如果由于现场设备112a已经被指定为一输入设备而验证控制器190当时正传送命令信号到VJB 111a以验证通信频道128a，通信路径处理器516将指令命令信号产生器508产生命令信号使过程控制器104确定现场设备112a是否为一输出设备。此外，通信路径处理器516发送一指令使状态指示器518指示设备类别正在测试，并设置一标记以指示设备类别已经测试。 

如果通信路径处理器516确定所有可能的输入/输出卡、输入/输出通道已经经历反极性及设备类别测试，通信路径处理器516可以发送一指令使状态指示器518指示来自VJB 111a的通信路径128a没有连接到过程控制器104。 

为了存储VJB标识符及/或现场设备识别信息，范例验证控制器190包括VJB标识符缓存器520。图5的范例VJB标识符缓存器520可以由电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)及/或任何其他类别的存储器实施。VJB标识符缓存器520存储关于现场设备的一清单的指定VJB标识符及识别信息。此外，VJB标识符缓存器520可以包括定义哪个验证接线盒(VJB)通信连接到哪个现场设备的一清单。此外，VJB标识符缓存器520可以包括定义哪个验证接线盒(VJB)被指定通信连接到哪个输入/输出卡的一清单。过程控制人员可以经由输入404-408中的任何输入及/或经由一端口、在VJB标识符缓存器520中存储所述标识符及所述清单，以便下载所述标识符到验证控制器190上。 

为了存储输入/输出卡标识符，范例验证控制器190包括输入/输出卡标识符缓存器522。图5的范例输入/输出卡标识符缓存器522可以由电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)及/或任何其他类别的存储器实施。范例输入/输出卡标识符缓存器522存储一清单的指定输入/输出卡标识符。此外，输入/输出卡标识符缓存器522可以包括定义哪个输入/输出卡通信连接到哪个VJB的一清单。过程控制人员可以经由输入404-408中的任何输入及/或经由一端口、在输入/输出卡标识符缓存器522中存储所述标识符及所述清单，以便下载所述标识符到验证控制器190上。 

为了处理与图1的VJB及/或过程控制器104之间的通信，范例验证控制器190包括一收发器电路524。范例收发器电路524接收来自图1的收发器103及/或图2的收发器210的一电气信号，并将所述电气信号转换为模拟、离散及/或数字信息，以供操作控制器506进行处理。此外，图5的范例收发器电路524接收来自命令信号产生器508的模拟、离散及/或数字信息，并将所述模拟、离散及/或数字信息转换为一信号，以便通过收发器410传送到收发器103及/或收发器210。收发器电路524通信连接到图4的范例收发器410，而且可以使用一无线通信媒介(例如无线以太网、IEEE-802.11、 等等)来实施。在其他实施例中，收发器电路524可以通过一有线通信路径、通过收发器410通信连接到过程控制器104及/或所述VJB。所述有线通信路径可以根据任何协议(包括以太网、通用串行总线(USB)、IEEE 1394等等)来进行操作。 

虽然图5中描绘实施验证控制器190的范例方式，但图5中图解的界面、数据结构、元件、过程及/或设备可以以任何其他方式组合、分开、重新排列、省略、消除及/或实施。例如，图5中图解的范例用户界面口502、范例操作处理器506、范例命令信号产生器508、范例接收信号处理器510、范例输入/输出通信界面512、范例显示界面514、范例验证处理器515、范例通信路径处理器516、范例状态指示器518、范例VJB标识符缓存器520、范例输入/输出卡标识符缓存器522及/或范例收发器524可以分别地实施及/或使用(例如)由一个或 多个计算设备及/或计算平台(例如图10的范例处理平台1010)执行的机器可存取或可读指令的任何组合来实施。 

进一步地，范例用户界面口502、范例操作处理器506、范例命令信号产生器508、范例接收信号处理器510、范例输入/输出通信界面512、范例显示界面514、范例验证处理器515、范例通信路径处理器516、范例状态指示器518、范例VJB标识符缓存器520、范例输入/输出卡标识符缓存器522、范例收发器524及/或更概括地-验证控制器190可以由硬件、软件、固件及/或硬件、软件及/或固件的任何组合实施。因此，(例如)范例用户界面口502、范例操作处理器506、范例命令信号产生器508、范例接收信号处理器510、范例输入/输出通信界面512、范例显示界面514、范例验证处理器515、范例通信路径处理器516、范例状态指示器518、范例VJB标识符缓存器520、范例输入/输出卡标识符缓存器522、范例收发器524及/或更概括地-验证控制器190中的任何一个可以由一个或多个电路、可编程处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑设备(PLD)及/或现场可编程逻辑设备(FPLD)等等实施。 

图6为一框图，其图解图1的范例过程控制系统100的一部分，所述部分包括图1、2、3、4及5的范例通信路径128a、验证控制器190、验证接线盒(VJB)111a-b、过程控制器104及/或工作站102。过程控制系统100包括过程控制系统100的一第一部分601及过程控制系统100的一第二部分602。第一部分601包括图1中所示的过程控制器104、输入/输出卡132a、收发器103、工作站102、局域网(LAN)106及多芯电缆128a。此外，输入/输出卡132a包括一输入/输出槽612及一输入/输出槽614。在图4的范例中，多芯电缆128a分为两个通信路径，每个通信路径连接到输入/输出卡132a上的一个不同的输入/输出槽。 

第二部分602包括连接到相应现场设备112a-b的VJB 111a-b。每个VJB111a-b的第二终端206连接到相应现场设备112a-b的正终端，而每个VJB111a-b的第三终端208(如接地)连接到相应现场设备112a-b上的负终端。此外，VJB 111a中的第三终端208通过多芯电缆128a、将一接地线620b通信连 接到输入/输出卡132a。同样地，VJB 111b中的第三终端208通过多芯电缆128a、将一接地线622b通信连接到输入/输出卡132a。 

VJB 111a-b通过一电源610驱动。电源610可以包括任何已知类别的电源。所述电源通过图2的电源终端202(图6中未显示)向VJB 111a-b提供电力。电力行进通过相应的隔离设备318b及318d。隔离设备318b及318d可以使用电化隔离器来实施。通过使电路模块300a-b与电源610隔离，来自电源610的任何功率变化(例如电涌、电流刺波等等)将不会影响电路模块300a-b、输入/输出卡132a及/或现场设备112a-b。 

此外，所述VJB通过相应通信线620a及622a通信连接到输入/输出卡132a。通信线620a及622a连接到相应VJB111a-b上的第一终端204，第一终端204接着连接到隔离设备318a及318c。隔离设备318a及318c可以包括一电化隔离器或光学隔离器，以确保相应VJB电路300a-b或现场设备112a-b免受来自多芯电缆128a、输入/输出卡132a及/或过程控制器104的任何功率变化、电磁辐射及/或静电脉冲损坏或影响。 

范例验证控制器190通过发送一验证信号到过程控制系统100的第一部分601或第二部分602，验证现场设备112a-b通信连接到输入/输出卡132a上的相应输入/输出槽612及614。如果现场设备112a是一输出设备，验证控制器190发送一命令信号到VJB 111a。为响应接收所述命令信号，VJB 111a可以通过终端206发送一协议信号到现场设备112a，以确定现场设备112a是否通信连接。在验证所述现场设备112a通信连接到VJB 111a时，VJB111a通过第一终端204、通信线620a及多芯电缆128a(例如有线通信路径)，将一验证信号传送到输入/输出卡132a中的输入/输出槽612。为响应接收所述验证信号，输入/输出卡132a将所述验证信号转发到过程控制器104。过程控制器104接着通过工作站102及收发器103传送一接收信号到验证控制器190。过程控制器104包括输入/输出卡132a及所述输入/输出槽的一标识符及已接收所述验证信号的输入/输出卡槽的一标识符。在接收所述接收信号时，验证控制器190对输入/输出 卡132a、输入/输出槽612、VJB 111a及/或现场设备112a的一标识符进行比较，然后确定所述设备被指定通信连接在一起。 

在图6的范例中，如果现场112b是一输出设备，验证控制器190通过收发器103及工作站102发送一命令信号到过程控制器104。所述命令信号可以包括输入/输出卡132a及输入/输出槽614的一标识符。为响应接收所述命令信号，过程控制器104传送一验证信号到输入/输出卡132a，输入/输出卡132a通过多芯电缆128a、通信线622a及第一终端204，将所述验证信号转发到VJB 111b。为响应接收所述验证信号，VJB 111b可以通过终端206、发送一协议信号到现场设备112b，以确定现场设备112b是否通信连接。在验证现场设备112b通信连接到VJB 111b时，VJB 111b传送一接收信号到验证控制器190。所述接收信号包括VJB 111b及/或现场设备112b的一标识符。在接收所述接收信号时，验证控制器190对输入/输出卡132a、输入/输出槽614、VJB 111b及/或现场设备112b的所述标识符进行比较，然后确定所述设备被指定通信连接在一起。 

在另一范例中，如果通信线620a不正确地连接到输入/输出槽614而且验证控制器190试图验证所述通信路径，验证控制器190可能没接收一接收信号，这是由于过程控制器104正在为所述验证信号监测输入/输出槽612。因没接收到所述接收信号，验证控制器190可以再次传送所述命令信号到VJB 111a，但指令过程控制器104为所述验证信号监测输入/输出槽614。为响应通过输入/输出槽614接收所述验证信号，过程控制器104向验证控制器190发送包括输入/输出槽614的标识符的一接收信号。为响应所述接收信号，验证控制器190确定所述通信路径不正确地连接，并显示不正确地通信连接到输入/输出槽614的VJB 111a的标识符。 

在另一范例中，通信线620a可以以接地线620b倒转，使得通信线620a连接到第一终端204。因此，验证控制器190将不会接收到一接收信号直到其指令VJB 111a倒转所述验证信号的极性为止。因此，在验证控制器190接收来自过程控制器104的一接收信号时，验证控制器190指示所述通信路径的极性已经倒转。 

图7A、7B、7C、8及9为范例方法的流程图，这些范例方法可以用于实施图1、4、5及/或6的范例验证控制器190、图1、2、3及/或6的范例VJB 111、及/或图1及/或6的范例过程控制系统。图7A、7B、7C、8及9的范例方法可以由一处理器、一控制器及/或任何合适的处理设备执行。例如，图7A、7B、7C、8及9的范例方法可以实施于代码指令，所述代码指令存储在任何有形计算机可读媒介上，比如存储在一闪速存储器、一光盘(CD)、一多功能数字光盘(DVD)、一软盘、一只读存储器(ROM)、一随机存取存储器(RAM)、一可编程只读存储器(PROM)、一电可编程只读存储器(EPROM)、一电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、一光盘存储器、一光盘存储设备、一磁盘存储器、一磁盘存储设备、及/或可以用于运载或存储以方法或数据结构为形式的编程代码及/或指令而且可以由一处理器、一通用或专用计算机或带有一处理器(例如以下讨论的有关图10的范例处理平台1010)的其他机器的任何其他媒介上。上述媒介的组合也包括在计算机可读媒介的范围。方法包括(例如)指令及/或数据，这些指令及/或数据促使一处理器、一通用计算机、一专用计算机或一专用处理机器实施一个或多个方法。可选择地，图7A、7B、7C、8及/或9的一些或所有范例方法可以使用专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程逻辑设备(FPLD)、离散逻辑、硬件、软件等等的任何组合来实施。此外，图7A、7B、7C、8及/或9的一些或所有范例方法可以改为人工地实施或以前述技术中的任何技术的任何组合(例如固件、软件、离散逻辑及/或硬件的任何组合)来实施。此外，可以使用许多其他方法来实施图7A、7B、7C、8及/或9的范例操作。例如，所述流程块的执行顺序可以更改及/或所述流程块中的一个或多个流程块可以更改、删除、再分或结合。此外，图7A、7B、7C、8及/或9的任何或所有范例方法可以由(例如)分别的处理线程、处理器、设备、离散逻辑、电路等等按顺序地及/或平行地执行。 

图7A的范例方法700描述一验证过程，该验证过程确定一现场设备是否通信连接到一输入/输出卡。范例方法700在一现场设备在所述验证控制器中被选择时开始(流程块702)。所述现场设备可以按识别信息(包括设备标签号 及/或一电子序号)选择。此外，所述现场设备可以通过浏览一清单的现场设备来选择。可选择地，可以通过选择图1及/或4的过程控制器104中的、被指定连接到所述现场设备的一输入/输出卡及/或一输入/输出卡槽来选择所述现场设备。 

在验证控制器190确定所选择的现场设备是否为一输入设备(流程块704)时，范例方法700继续。验证控制器190使用所选择的现场设备中包括的任何设备信息及/或根据所述现场设备的识别信息中的信息确定所述现场设备是否为一输入设备。如果所述现场设备是一输入/设备，所述验证控制器传送一命令信号到通信连接到所述现场设备的、图1、2、3及/或6的VJB 111(图7B中的流程块732)。所述命令信号可以通过一无线通信链路或一有线通信链路传送。可选择地，验证控制器190可以直接地发送所述命令信号到所述现场设备。 

如果验证控制器190确定所述现场设备不是一输入设备(例如所述现场设备为一输出设备)(流程块704)，验证控制器190传送所述命令信号到过程控制器104(流程块706)。所述命令信号可以通过一无线通信路径传送到工作站102中包括的收发器103，而收发器10将所述命令信号转发到过程控制器，或可选择地，所述命令信号可以直接地传送到过程控制器104。为响应接收所述命令信号。过程控制器104经由所述过程控制系统的一部分传送一验证信号(流程块708)。过程控制器104使用所述命令信号中包括的一输入/输出标识符来选择所述过程控制系统的适当部分。所述输入/输出标识符指令过程控制器104经由哪个输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽传送所述验证信号。 

在验证控制器190确定其是否已经接收相应于所传送的命令信号的一接收信号(流程块710)时，范例方法700继续。如果验证控制器190接收一接收信号(流程块710)，验证控制器190确定所述接收信号中包括的VJB111的一标识符是否交叉引用所述相应命令信号中包括的所述输入/输出卡的指定标识符(流程块712)。验证控制器190通过对所述标识符与显示哪些输入/输出卡及/或输入/输出槽被指定通信连接到哪些现场设备的一规格表进行比较，确定所述标识符是否交叉引用。如果所述VJB标识符交叉引用所述输入/输出卡的所 述标识符(流程块712)，验证控制器190指示所述现场设备与过程控制器104之间的通信路径已验证(流程块718)，然后范例方法700结束。 

如果所述VJB标识符不交叉引用所述输入/输出卡的标识符(流程块712)，验证控制器190显示所述VJB标识符及所述输入/输出卡标识符(流程块714)。此外，验证控制器190指示所述通信路径未根据所述规格表接线，并显示通信连接(例如接线)到VJB 111及/或将所述接收信号返还的现场设备的输入/输出卡。接着，范例方法结束。 

然而，如果验证控制器190没接收到所述接收信号(流程块710)，所述验证控制器确定所有可能的输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽是否已经过测试(流程块720)。如果不是所有输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽已经过测试，验证控制器190选择另一输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽(流程块722)。通过选择另一输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽，验证控制器190试图确定所述现场设备是否连接到一非指定的输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽。验证控制器190接着发送所述命令信号到过程控制器104，所述命令信号带有经由所选择的输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽发送所述验证信号的一指令(流程块706)。如果验证控制器190接收来自所预期的VJB 111的一接收信号(流程块710)，验证控制器190指示哪个输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽不正确地通信连接到VJB111及/或所述现场设备(流程块716)，然后范例方法700结束。 

如果所有所述输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽已经过测试(流程块720)，范例方法700继续。验证控制器190接着确定反极性是否已经过测试(流程块724)。验证控制器190通过检查一反极性标记是否已经设置在VJB 111的一标识符中，确定反极性是否已经过测试。如果反极性未经过测试，验证控制器190在VJB 111的一标识符中设置一反极性标记，并发送一包括倒转所述验证信号的极性的指令的一命令信号到过程控制器104(流程块706)。为响应接收所述命令信号，过程控制器104传送一带反极性的验证信号。 

然而，如果反极性已经过测试(流程块724)，验证控制器190确定图7B中的所述信号方向是否已经改变(流程块728)。验证控制器190通过检查一信号方向标记是否已经设置在VJB111的所述标识符中，确定信号方向是否已经过测试。一信号方向改变表示确定所指定的输入现场设备是否在所述过程控制系统中实施为一输出设备。如果所述信号方向已经改变，验证控制器190指示存在一通信路径故障(流程块732)。所述通信路径故障可能是由于所述现场设备不适当地连接到VJB 111及/或不适当地连接到一未指定的VJB 111的缘故。此外，所述通信路径故障可能因VJB 111与所指定的输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽之间的一不适当连接而产生。在指示所述通信路径故障(流程块732)时，范例方法700结束。 

如果验证控制器190确定所述信号方向未经过改变(流程块728)，范例方法700继续。验证控制器190接着将所述现场设备的状态从一输出设备改变为一输入设备(流程块730)。此外，通过改变所述现场设备的所述状态，可以显示一指示以说明对所述现场设备的状态改变。接着，验证控制器190发送所述命令信号到被指定通信连接到所述现场设备的VJB 111(流程块732)。此外，验证控制器190可以指令过程控制器104为所述验证信号检查哪个输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽。为响应接收所述命令信号，VJB 111传送一验证信号通过所述过程控制系统的一部分(流程块734)。 

验证控制器190确定其是否已经接收来自过程控制器104及/或工作站102的、相应于传送到VJB 111的命令信号的一接收信号(流程块736)。如果验证控制器190接收一接收信号(流程块736)，验证控制器190确定所述接收信号中包括的所述输入/输出卡的一标识符是否交叉引用所述相应命令信号中的VJB 111及/或现场设备的指定标识符(流程块738)。如果VJB 111标识符交叉引用所述输入/输出卡的标识符，验证控制器190指示所述现场设备与过程控制器104之间的通信路径已验证(流程块744)，然后范例方法700结束。 

如果VJB 111标识符不交叉引用所述输入/输出卡的标识符(流程块738)，验证控制器190显示所述VJB 111标识符及所述输入/输出卡标识符(流程块 740)。此外，验证控制器190指示所述通信路径没有根据所述规格表接线，并显示已接收所述验证、并通信连接到所述输入/输出卡的VJB 111及/或现场设备(流程块742)。接着，范例方法700结束。 

然而，如果验证控制器190没接收到所述接收信号(流程块736)，验证控制器190确定过程控制器104中的所有可能的输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽是否已经过测试(流程块746)。如果不是所有输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽已经过测试，验证控制器190指令过程控制器104选择另一输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽(流程块748)以查找所述验证信号。通过选择另一输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽，验证控制器190试图确定所述现场设备是否连接到一非指定的输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽。验证控制器190接着发送所述命令信号到VJB111(流程块732)。如果验证控制器190接收来自过程控制器104的一接收信号(流程块736)，验证控制器190指示哪个输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽不正确地通信连接到VJB111及/或所述现场设备(流程块742)，然后范例方法700结束。 

如果所有输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽已经过测试(流程块746)，范例方法700继续。验证控制器190接着确定反极性是否已经过测试(流程块750)。如果反极性未经过测试，验证控制器190在VJB 111的一标识符中设置一反极性标记(流程块752)，并发送一包括倒转所述验证信号的极性的指令的一命令信号到VJB 111(流程块732)。为响应接收所述命令信号，VJB 111传送一带反极性的验证信号。 

如果反极性已经过测试(流程块750)，验证控制器190确定所述信号方向是否已经改变(图7C中的流程块754)。如果验证控制器190确定所述信号方向未经过改变，验证控制器190将所述现场设备的状态从一输入设备改变为一输出设备(流程块756)。此外，通过改变所述现场设备的所述状态，可以显示一指示以说明对所述现场设备的状态改变。接着，验证控制器190发送所述命令信号到被指定通信连接到所述现场设备的过程控制器104(图7A中的流 程块706)。然而，如果所述信号方向已经改变，验证控制器190指示存在一通信路径故障(流程块758)，然后范例方法700结束。 

图8的范例方法经由一过程控制系统的一部分发送一验证信号，以确定一现场设备是否通信连接到一输入/输出卡。范例方法800在图1、4、5及/或6的验证控制器190传送一命令信号到VJB 111(流程块732)时开始。范例验证控制器190可以通过一无线通信路径(或可选择地通过一有线通信路径)传送所述命令信号。为响应接收所述命令信号(流程块802)，VJB 111传送一验证信号通过所述过程控制系统的一部分(流程块734)。 

VJB 111通过经由一通信连接到一输入/输出卡的通信路径传送所述验证信号，传送所述验证信号通过所述过程控制系统的所述部分(流程块804)。所述验证信号可以是由任何过程控制协议指定的任何模拟、离散及/或数字信号。可选择地，所述验证信号可以通过所述通信路径传送到一通信连接的输入/输出频道及/或输入/输出槽。在另一范例方法中，VJB111可以传送所述验证信号到一调度柜中的一终端模块，所述终端模块接着将所述验证信号转发到所述输入/输出卡。为响应通过所述通信路径接收所述验证信号(流程块806)，所述输入/输出卡将所述验证信号转发到图1及/或4的范例过程控制器104(流程块808)。 

在过程控制器104接收来自所述输入/输出卡的所述验证信号(流程块810)时，范例方法800继续。为响应接收所述验证信号，过程控制器104传送一接收信号到验证控制器190(流程块812)。所述接收信号可以包括已接收所述验证信号的所述输入/输出卡的一标识符、已接收所述命令信号的VJB 111的一标识符、及/或连接到VJB111的一现场设备的一标识符。可选择地，过程控制器104可以将所述接收信号转发到图1及/或4的工作站102，工作站102接着传送所述接收信号到验证控制器190。验证控制器190接收所述接收信号(流程块736)，然后范例方法800结束。 

图9的范例方法900发送一验证信号通过一过程控制系统的一部分，以确定一现场设备是否通信连接到一输入/输出卡。范例方法900在图1、4、5及/ 或6的验证控制器190传送一命令信号到图1及/或4的范例过程控制器104(流程块706)时开始。范例验证控制器190可以通过一无线通信路径(或可选择地通过一有线通信路径)传送所述命令信号。可选择地，验证控制器190可以传送所述命令信号到图1及/或4的工作站102，工作站102接着传送所述命令信号到过程控制器104。所述命令信号包括一标识符，所述标识符指令过程控制器104经由哪个输入/输出卡、输入/输出频道及/或输入/输出槽传送所述验证信号。 

为响应接收所述命令信号(流程块902)，过程控制器104经由所述过程控制系统的一部分，传送所述验证信号(流程块734)。过程控制器104通过传送所述验证信号到所指示的通信连接的输入/输出卡，传送所述验证信号通过所述过程控制系统的所述部分(流程块904)。所述验证信号可以是由任何过程控制协议指定的任何模拟、离散及/或数字信号。可选择地，所述验证信号可以传送到一通信连接的输入/输出频道及/或输入/输出槽。为响应所述输入/输出卡接收所述验证信号(流程块906)，所述输入/输出卡通过一通信路径将所述验证转发到一通信连接的VJB 111(流程块908)。在另一范例方法中，所述输入/输出卡可以传送一验证信号到一调度柜中的一终端模块，所述终端模块接着将所述验证信号转发到VJB 111。在又另一范例中，所述终端模块可以将所述验证信号转发到一现场接线盒，所述现场接线盒接着将所述验证信号转发到VJB 111。 

在VJB 111接收来自所述输入/输出卡的所述验证信号(流程块910)时，范例方法900继续。为响应接收所述验证信号，VJB 111传送一接收信号到验证控制器190(流程块912)。所述接收信号可以包括已传送所述验证信号的输入/输出卡的一标识符、VJB 111的一标识符、及/或连接到VJB 111的一现场设备的一标识符。验证控制器190接收所述接收信号(流程块710)，然后范例方法900结束。 

图10为一框图，其显示一范例处理器系统1010，范例处理器系统1010可以用于实施在此描述的范例方法及系统。例如，相似或相同于范例处理器系统 1010的处理器系统可以用于实施图1的工作站102、过程控制器104、VJB111-111c及115a-115c及/或验证控制器190。虽然以下描述范例处理器系统1010包括多个外围设备、界面、芯片、存储器等等，这些元件中的一个或多个元件可以从用于实施工作站102、过程控制器104、VJB 111-111c及115a-115c及/或验证控制器190中的一个或多个的其他范例处理器系统省略。 

如图10中所示，处理器系统1010包括一处理器1012，该处理器1012连接到一互连总线1014。处理器1012包括一寄存器设置或寄存器空间1016，该寄存器设置或寄存器空间1016在图10中被描绘成完全在线，但其可以选择性地完全或部分离线并通过专用电气连接及/或互连总线1014直接地连接到处理器1012。处理器1012可以是任何合适的处理器、处理单元或微处理器。虽然图10中未显示，但系统1010可以是多处理器系统，因此，其可以包括一个或多个附加的、与处理器1012相同或相似并通信连接到互连总线1014的处理器。 

图10的处理器1012连接到一芯片组1018，该芯片组1018包括一存储器控制器1020及一外围输入/输出控制器1022。广为人知的是，一芯片组典型地提供输入/输出及存储器管理功能以及多个通用及/或专用寄存器、定时器等等，这些设备可以由一个或多个连接到芯片组1018的处理器存取或使用。存储器控制器1020执行其功能，使得处理器1012(或多个处理器，如果有多个处理器)能够存取一系统存储器1024及一大容量存储器1025。 

系统存储器1024可以包括任何期望类别的易失性及/或非易失性存储器，例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、闪速存储器、只读存储器(ROM)等等。大容量存储器1025可以包括任何期望类别的大容量存储设备。例如，如果范例处理器系统1010用于实施工作站102(图1)，大容量存储器1025可以包括一硬盘驱动器、一光盘驱动器、一磁带存储设备等等。可选择地，如果范例处理器系统1010用于实施过程控制器104，VJB111-111c及115a-115c及/或验证控制器190，大容量存储器1025可以包括一固态存储器(例如一闪速存储器、一随机存取存储器(RAM)等等)、一磁存储 器(例如一硬盘驱动器)、或任何其他适合在过程控制器104中用于大容量存储的存储器、VJB 111-111c及115a-115c、及/或验证控制器190。 

输入/输出控制器1022执行其功能，使得处理器1012能够通过一输入/输出总线1032、与外围输入/输出设备1026及1028以及一网络界面1030进行通信。输入/输出设备1026及1028可以是任何期望类别的输入/输出设备，比如键盘、显示器(例如液晶显示器、阴极射线管显示器等等)、导航设备(例如鼠标、轨迹球、电容式触控板、控制杆等等)。网络界面1030可以是(例如)以太网设备、异步传输模式(ATM)设备、802.11设备、数字用户线路(DSL)调制解调器、电缆调制解调器、蜂窝调制解调器等等，其使得处理器系统1010能够与另一处理器系统进行通信。 

虽然存储器控制器1020及输入/输出控制器1022在图10中被描绘为芯片组1018中的分别的功能块，但由这些块执行的功能可以在一个单一的半导体线路内集成，或可以使用两个或多个分别的集成电路来实施。 

上述范例方法及/或系统中的至少一些范例方法及/或系统由在一计算机处理器上运行的一个或多个软件及/或固件编程实施。然而，可同样地构建专用硬件实施例(包括但不限于专用集成电路、可编程逻辑阵列及其他硬件设备)，以便完全地或部分地实施在此描述的一些或所有范例方法及/或设备。此外，也可以构建选择性的软件实施例(包括但不限于分布式处理或构件/对象分布式处理、平行处理或虚拟机器处理)，以便实施在此描述的范例方法及/或系统。 

应该注意的是，在此描述的范例软件及/或固件实施例存储在一有形存储媒介上，比如：一磁媒介(例如磁盘或磁带)；一磁光媒介或光媒介(比如一光盘)；或一固态媒介(比如一存储卡或其他容纳一个或多个只读(非易失性)存储器、随机存取存储器或其他可重写(易失性)存储器的包)。因此，在此描述的范例软件及/或固件可以存储在一有形媒介上(比如以上描述者或后继存储媒介)。在以上说明根据特定标准及协议描述范例构件及功能的范围内，应该理解，本专利的范围不限于这些标准及协议。例如，适用于互联网及其他分包交换网络传输(例如传输控制协议(TCP)/互联网协议(IP)、用户数据报 协议(UDP)、超文本标记语言(HTML)、超文本传输协议(HTTP))中的每种标准代表本领域当前状态的范例。这些标准周期性地由具有相同一般功能的更迅速或更有效的类似标准取代。因此，具有相同功能的替代标准及协议是为本专利预期的类似物，而且被计划包括在附此的权利要求的范围内。 

此外，虽然本专利公开范例方法及系统，包括在硬件上实施的软件或固件，但应该注意的是，这些系统只是在于阐明本发明，因此不应被当成是限制本发明包括的范围。例如，预期任何或所有这些硬件及软件构件可以单独地实施在硬件、单独地实施在软件、单独地实施在固件或实施在硬件、固件及/或软件的某种组合。因此，虽然以上说明描述一些范例方法、系统及制造件，但所述范例并不是实施这些系统、方法及制造件的仅有途径。因此，虽然在此已经描述某些范例方法、系统及制造件，但本专利包括的范围并未受其限制。相反地，本专利包括根据字面意义或等效原则正当地属于附此的权利要求范围的所有方法、系统及制造件。 

Claims (39)

1.一种用于验证一过程控制系统中的一现场设备与一过程控制器之间的一通信路径的方法，所述方法包括：

通过一第一无线通信路径，从一验证控制器传送一命令信号到与所述现场设备或所述过程控制器的其中之一关联的、一过程控制系统的一第一部分；

为响应在所述过程控制系统的所述第一部分中接收所述命令信号，通过一第一有线通信路径，从所述过程控制系统的所述第一部分传送一验证信号到与所述现场设备或所述过程控制器的其中另外之一关联的、所述过程控制系统的一第二部分；

为响应在所述过程控制系统的所述第二部分中接收所述验证信号，通过一第二无线通信路径，从所述过程控制系统的所述第二部分传送一接收信号到所述验证控制器；以及

为响应在所述验证控制器中接收所述验证信号，验证所述现场设备与所述过程控制器之间的所述第一有线通信路径。

2.如权利要求1所述的方法，其中验证所述现场设备与所述过程控制器之间的所述第一有线通信路径的步骤包括在所述验证控制器中确定所述过程控制系统的所述第一部分是否被指定通信连接到所述过程控制系统的所述第二部分。

3.如权利要求2所述的方法，其中确定所述过程控制系统的所述第一部分是否被指定通信连接到所述过程控制系统的所述第二部分的步骤包括对与所述命令信号关联的一标识符及与所述接收信号关联的一标识符与和所述命令信号关联的一指定标识符及与所述接收信号关联的一指定标识符进行比较。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述接收信号的所述标识符包括与所述过程控制系统的所述第二部分关联的一标识号或与所述过程控制系统的所述第一部分关联的一标识号的至少其中之一。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述过程控制系统的所述第一部分及所述第二部分中的每一个部分包括一无线收发器。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述现场设备通过一第二有线通信路径通信连接到一验证接线盒VJB，所述验证接线盒VJB包括所述无线收发器，并接收来自所述验证控制器的所述控制信号。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述过程控制器通信连接到一输入/输出卡，所述输入/输出卡通过所述第一有线通信路径连接到所述验证接线盒VJB。

8.如权利要求6所述的方法，其中所述过程控制器通过一第三有线通信路径通信连接到一过程控制管理器，所述过程控制管理器包括所述收发器。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述验证信号是一模拟输出信号、一模拟输入信号、一离散输出信号、一离散输入信号、一数字输入信号或一数字输出信号的至少其中之一。

10.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

如果所述验证控制器没接收到来自所述过程控制系统的所述第二部分的所述接收信号，通过所述第一无线通信路径，从所述验证控制器传送所述命令信号到所述过程控制系统的多个其他部分，以确定所述过程控制系统的哪个部分通信连接到所述过程控制系统的所述第二部分；

为响应接收来自所述过程控制系统的所述第二部分的所述接收信号，确定所述相应命令信号已传送到所述过程控制系统的哪个部分；以及

指示所述相应命令信号已传送到所述过程控制系统的所述部分通过所述第一有线通信路径通信连接到所述过程控制系统的所述第二部分。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括：

如果所述验证控制器在传送所述命令信号到所述过程控制系统的所述多个其他部分之后没接收到来自所述过程控制系统的所述第二部分的所述接收信号，通过所述第一无线通信路径，从所述验证控制器传送包括一反极性指令的一命令信号到所述过程控制系统的所述多个其他部分；

为响应在所述过程控制系统的所述第一部分中接收所述反极性指令，通过所述第一有线通信路径，从所述过程控制系统的所述第一部分传送一反极性验证信号到所述过程控制系统的所述第二部分；以及

为响应在所述验证控制器中接收所述验证信号，指示所述现场设备与所述过程控制器之间的所述第一有线通信路径具有一反极性。

12.如权利要求11所述的方法，进一步包括：

如果所述验证控制器在传送包括所述反极性指令的一命令信号之后没接收到来自所述过程控制系统的所述第二部分的所述接收信号，通过所述第一无线通信路径，从所述验证控制器传送包括所述反极性指令的一命令信号到所述过程控制系统的所述多个其他部分；

为响应接收来自所述过程控制系统的所述第二部分的所述接收信号，确定所述相应命令信号已传送到所述过程控制系统的哪个部分；以及

指示所述相应命令信号已传送到所述过程控制系统的所述部分通过所述第一有线通信路径通信连接到所述过程控制系统的所述第二部分。

13.如权利要求12所述的方法，进一步包括：如果所述验证控制器在传送包括所述反极性指令的所述命令信号到所述过程控制系统的所述多个其他部分之后没接收到来自所述过程控制系统的所述第二部分的所述接收信号，指示所述过程控制系统的所述第一部分存在一连接错误。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述连接错误指示所述过程控制系统的所述第一部分没有通信连接到所述过程控制系统的任何其他部分。

15.如权利要求1所述的方法，进一步包括：如果所述验证控制器接收来自所述过程控制系统的一第三部分而不是所述过程控制系统的所述第二部分的所述接收信号，指示所述过程控制系统的所述第三部分通过所述第一有线通信路径通信连接到所述过程控制系统的所述第一部分。

16.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

从所述验证控制器传送多个命令信号到所述过程控制系统的一第一组多个部分，每个命令信号包括一不同时间期；

在所述验证控制器中接收来自所述过程控制系统的一第二组多个部分的多个接收信号，所述过程控制系统的所述第一组多个部分的每个部分相应于所述过程控制系统的所述第二组多个部分的一第二部分；以及

在所述验证控制器中确定所述过程控制系统的所述第一组多个部分的每个部分是否被指定通信连接到所述过程控制系统的所述第二组多个部分的相应第二部分。

17.一种用于验证一过程控制系统中的一现场设备与一过程控制器之间的一通信路径的设备，所述设备包括一验证控制器以便：

通过一第一无线通信路径，传送一命令信号到与一现场设备或一过程控制器的其中之一关联的、一过程控制系统的一第一部分；

通过一第二无线通信路径，接收来自与所述现场设备或所述过程控制器的其中另外之一关联的、所述过程控制系统的一第二部分的一接收信号；以及

验证所述过程控制系统的所述第一部分与所述过程控制系统的所述第二部分之间的一第一有线通信路径。

18.如权利要求17所述的设备，其中所述验证控制器通过确定所述过程控制系统的所述第一部分是否被指定通过所述第一有线通信路径通信连接到所述过程控制系统的所述第二部分，验证所述第一有线通信路径。

19.如权利要求18所述的设备，其中所述验证控制器通过对与所述命令信号关联的一标识符及与所述接收信号关联的一标识符与和所述命令信号关联的一指定标识符及与所述接收信号关联的一指定标识符进行比较，确定所述过程控制系统的所述第一部分是否被指定通信连接到所述过程控制系统的所述第二部分。

20.如权利要求17所述的设备，其中所述验证控制器：

通过所述第一无线通信路径，传送多个命令信号到所述过程控制系统的一第一组多个部分，每个命令信号包括一不同时间期；

通过一第二无线通信路径，接收来自所述过程控制系统的一第二组多个部分的多个接收信号；以及

确定所述过程控制系统的所述第一组多个部分中的每个部分与所述过程控制系统的所述第二组多个部分的其中相应的一个部分之间的一通信路径。

21.一种用于验证一过程控制系统中的一通信路径的系统，所述系统包括：

一验证控制器，所述验证控制器(i)在通过一第一无线通信路径传送一命令信号且通过一第二无线路径接收一接收信号时或者(ii)在通过所述第二无线通信路径传送所述命令信号且通过所述第一无线通信路径接收所述接收信号时验证一通信路径；以及

一验证接线盒VJB，所述验证接线盒VJB通过一第一有线通信路径传送一验证信号，以响应接收来自所述验证控制器的所述命令信号，或通过所述第一无线通信路径传送所述接收信号到所述验证控制器，以响应通过所述第一有线通信路径接收所述验证信号。

22.如权利要求21所述的系统，进一步包括：

一过程控制器，所述过程控制器通过所述第二无线通信路径传送所述接收信号到所述验证控制器，以响应接收所述验证信号，或传送所述验证信号，以响应通过所述第二无线通信路径接收所述命令信号。

一输入/输出卡，所述输入/输出卡通过所述第一有线通信路径接收来自所述验证接线盒VJB的所述验证信号，并将所述验证信号转发到所述过程控制器，或接受来自所述过程控制器的所述验证信号，并通过所述第一有线通信路径将所述验证信号转发到所述验证接线盒VJB；以及

一现场设备，所述现场设备通过一第二有线通信路径通信连接到所述验证接线盒VJB。

23.如权利要求22所述的系统，其中在传送所述验证信号之前，所述验证接线盒VJB通过发送一协议信号到所述现场设备及接收来自所述现场设备的一协议响应信号，确定所述现场设备是否通信连接到所述验证接线盒VJB。

24.如权利要求22所述的系统，其中所述验证接线盒VJB及所述过程控制器中的每一个包括一收发器，以便与所述验证控制器无线地通信。

25.如权利要求22所述的系统，其中所述过程控制器包括一工作站并通信连接到多个输入/输出模块，其中每个输入/输出模块通过一相应通信路径通信连接到一相应验证接线盒VJB。

26.如权利要求22所述的系统，其中所述接收信号包括所述输入/输出卡的一识别号或所述验证接线盒VJB的一标识符的至少其中之一。

27.如权利要求22所述的系统，其中所述验证信号包括一模拟输出信号、一模拟输入信号、一离散输出信号、一离散输入信号、一数字输出信号或一数字输入信号的至少其中之一。

28.如权利要求22所述的系统，其中：

所述过程控制系统的所述第一部分包括所述验证接线盒VJB及所述现场设备或所述过程控制器、所述工作站及所述输入/输出卡的其中任何之一；以及

所述过程控制系统的所述第二部分包括所述验证接线盒VJB及所述现场设备或所述过程控制器、所述工作站及所述输入/输出卡的其中另外之一。

29.如权利要求22所述的系统，其中在所述现场设备通信连接到所述验证接线盒VJB之前，所述验证接线盒VJB通过所述第一有线通信路径传送一验证信号，以响应接收来自所述验证控制器的所述命令信号，或通过所述第一无线通信路径传送所述接收信号，以响应通过所述第一有线通信路径接收所述验证信号。

30.一种用于验证通信路径的系统，所述系统包括：

一用于通过一第一无线通信路径，从一验证控制器传送一命令信号到与所述现场设备或所述过程控制器的其中之一关联的、一过程控制系统的一第一部分的模块；

一用于为响应在所述过程控制系统的所述第一部分中接收所述命令信号，通过一第一有线通信路径，从所述过程控制系统的所述第一部分传送一验证信号到与所述现场设备或所述过程控制器的其中另外之一关联的、所述过程控制系统的一第二部分的模块；

一用于为响应在所述过程控制系统的所述第二部分中接收所述验证信号，通过一第二无线通信路径，从所述过程控制系统的所述第二部分传送一接收信号到所述验证控制器的模块；以及

一用于为响应接收所述验证信号，验证所述现场设备与所述过程控制器之间的所述第一有线通信路径的模块。

31.如权利要求30所述的系统，其中所述用于验证所述现场设备与所述过程控制器之间的所述第一有线通信路径的模块包括：用于确定所述过程控制系统的所述第一部分是否被指定通信连接到所述过程控制系统的所述第二部分的模块。

32.如权利要求31所述的系统，其中所述用于确定所述过程控制系统的所述第一部分是否被指定通信连接到所述过程控制系统的所述第二部分的模块包括：用于对与所述命令信号关联的一标识符及与所述接收信号关联的一标识符与和所述命令信号关联的一指定标识符及与所述接收信号关联的一指定标识符进行比较的模块。

33.如权利要求30所述的系统，进一步包括：

一用于如果所述验证控制器没接收到来自所述过程控制系统的所述第二部分的所述接收信号，则通过所述第一无线通信路径，从所述验证控制器传送所述命令信号到所述过程控制系统的多个其他部分，以确定所述过程控制系统的哪个部分通信连接到所述过程控制系统的所述第二部分的模块；

一用于为响应接收来自所述过程控制系统的所述第二部分的所述接收信号，确定所述相应命令信号已传送到所述过程控制系统的哪个部分的模块；以及

一用于指示所述相应命令信号已传送到所述过程控制系统的所述部分通过所述第一有线通信路径通信连接到所述过程控制系统的所述第二部分的模块。

34.如权利要求33所述的系统，进一步包括：

一用于如果所述验证控制器在传送所述命令信号到所述过程控制系统的所述多个其他部分之后没接收到来自所述过程控制系统的所述第二部分的所述接收信号，则通过所述第一无线通信路径，从所述验证控制器传送包括一反极性指令的一命令信号到所述过程控制系统的所述多个其他部分的模块；

一用于为响应在所述过程控制系统的所述第一部分中接收所述反极性指令，通过所述第一有线通信路径，从所述过程控制系统的所述第一部分传送一反极性验证信号到所述过程控制系统的所述第二部分的模块；以及

一用于为响应在所述验证控制器中接收所述验证信号，指示所述现场设备与所述过程控制器之间的所述第一有线通信路径具有一反极性的模块。

35.如权利要求34所述的系统，进一步包括：

一用于如果所述验证控制器在传送包括所述反极性指令的一命令信号之后没接收到来自所述过程控制系统的所述第二部分的所述接收信号，则通过所述第一无线通信路径，从所述验证控制器传送包括所述反极性指令的一命令信号到所述过程控制系统的所述多个其他部分的模块；

一用于为响应接收来自所述过程控制系统的所述第二部分的所述接收信号，确定所述相应命令信号已传送到所述过程控制系统的哪个部分的模块；以及

一用于指示所述相应命令信号已传送到所述过程控制系统的所述部分通过所述第一有线通信路径通信连接到所述过程控制系统的所述第二部分的模块。

36.如权利要求35所述的系统，进一步包括：

一用于如果所述验证控制器在传送包括所述反极性指令的所述命令信号到所述过程控制系统的所述多个其他部分之后没接收到来自所述过程控制系统的所述第二部分的所述接收信号，则指示所述过程控制系统的所述第一部分存在一连接错误的模块。

37.如权利要求36所述的系统，其中所述连接错误指示所述过程控制系统的所述第一部分没有通信连接到所述过程控制系统的任何其他部分。

38.如权利要求30所述的系统，进一步包括：

一用于如果所述验证控制器接收来自所述过程控制系统的一第三部分而不是所述过程控制系统的所述第二部分的所述接收信号，则指示所述过程控制系统的所述第三部分通过所述第一有线通信路径通信连接到所述过程控制系统的所述第一部分的模块。

39.如权利要求30所述的系统，进一步包括：

一用于传送多个命令信号到所述过程控制系统的一第一组多个部分，每个命令信号包括一不同时间期的模块；

一用于接收来自所述过程控制系统的一第二组多个部分的多个接收信号，所述过程控制系统的所述第一组多个部分的每个部分相应于所述过程控制系统的所述第二组多个部分的一第二部分的模块；以及

一用于确定所述过程控制系统的所述第一组多个部分的每个部分是否被指定通信连接到所述过程控制系统的所述第二组多个部分的相应第二部分的模块

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