CN102213959B - 用于将便携式装置通信地耦合至过程控制系统中的过程控制装置的方法和设备 - Google Patents
用于将便携式装置通信地耦合至过程控制系统中的过程控制装置的方法和设备 Download PDFInfo
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Abstract
公开了用于将便携式装置通信地耦合至过程控制系统中的过程控制装置的示例方法和设备。一种公开的示例方法包括经由无线模块接收来自便携式装置的对I/O通道的选择，确定与所述所选择的I/O通道相关联的过程控制装置，发起从所述无线模块经由所述I/O通道至所述所确定的过程控制装置的转发会话，以及使能在所述便携式装置与所述过程控制装置之间的、经由所述转发会话的通信从而将所述便携式装置通信地耦合至所述过程控制装置。
Description
技术领域
本发明基本上涉及过程控制系统，以及，尤其涉及用于将便携式装置通信地耦合至过程控制系统中的过程控制装置的方法和设备。
背景技术
正如那些在化学、石油或者其他过程中所使用的系统一样，过程控制系统典型地包括一个或者多个控制器以及输入/输出(I/O)装置，该装置通过模拟，数字或组合的模拟/数字总线通信地耦合至少一个主机或者操作员工作站和一个或多个过程控制装置。过程控制装置可以为例如阀、阀门定位器、开关和变送器(例如，温度、压力和流速传感器)，在例如开或者关阀门和测量过程控制参数的过程中执行过程控制功能。控制器接收指示过程控制装置所进行的过程测量的信号，处理该信息以实施控制例程，以及产生经由总线或其他通信线路发送至过程控制装置以控制过程运行的控制信号。通过这种方式，控制器可以使用过程控制装置经由通信地耦合过程控制装置的总线和/或通信链路，执行以及协调控制策略或例程。
过程控制操作员和/或工程师可以对过程控制系统中的过程控制装置进行故障排除、监视、诊断、和/或分析。目前，操作员可以通过经由I/O装置和对应的控制器被耦合至过程控制装置的工作站分析过程控制装置。替代地，操作员可以通过将仪表和/或分析器物理地耦合至I/O装置来分析过程控制装置，该I/O装置具有至被连接至过程控制装置的通信路径的终端。
然而，在较大或复杂的系统中，控制器、I/O装置柜、现场接线箱、和/或任何其他终端区可能包括数十、数百、或者数千的至过程控制装置的通信路径。如此多的通信路径和终端使得操作员定位连接至过程控制装置的特定的通信路径较困难且较费时。进而，操作员可能通过将分析器和/或仪表物理地连接至I/O装置和/或过程控制装置中的不正确的终端，而给过程控制系统引入错误。
发明内容
公开了用于将便携式装置通信地耦合至过程控制系统中的过程控制装置的示例方法和设备。一种公开的示例方法包括经由无线模块接收来自便携式装置的对I/O通道的选择，以及确定与所选择的I/O通道相关联的过程控制装置。该示例方法还包括发起从所述无线模块经由所述I/O通道至所确定的过程控制装置的转发会话，以及使能在所述便携式装置与所述过程控制装置之间的、经由所述转发会话的通信从而将所述便携式装置通信地耦合至所述过程控制装置。
一种公开的示例设备包括无线处理器，用于接收来自便携式装置的对I/O通道的选择，以及无线模块通道管理器，用于发起从所述无线模块经由所述I/O通道至对应的过程控制装置的转发会话；该示例设备还包括I/O组件接口，用于使能在所述便携式装置和所述过程控制装置之间的、经由所述转发会话的通信从而将所述便携式装置通信地耦合至所述过程控制装置。
附图说明
图1示出了具有被耦合至在控制器中的I/O卡的示例无线模块的示例过程控制系统的功能框图；
图2示出了图1的具有被耦合至在电子配置柜中的I/O卡的示例无线模块的过程控制系统的功能框图；
图3示出了图1的具有被耦合至无线I/O卡的示例无线模块的过程控制系统的功能框图；
图4示出了图1-3的示例无线模块的功能框图；
图5示出了在便携式装置与过程控制装置之间的、经由图1-4的示例无线模块的通信的流程图；
图6示出了在图1-3的便携式装置上的用户界面图，其显示连接示例无线模块的信息；
图7示出了在图1-3的便携式装置上的用户界面图，其显示可用的过程控制装置的状态信息，图1-4的示例无线模块可以被通信地耦合至该可用的过程控制装置；
图8示出了在图1-3的便携式装置上的用户界面图，其显示被通信地耦合至图1-4的示例无线模块的过程控制装置的附加的状态信息；
图9A和9B示出了可用于实施图1-4的示例无线模块、图1-3的便携式装置、和/或图1-3的示例过程控制系统的示例方法的流程图；
图10示出了可用于实施此处描述的示例方法和系统的示例处理器系统的功能框图。
具体实施方式
虽然下面描述了包括运行于硬件上的其他组件、软件和/或固件的示例方法和设备，但应当注意这些系统仅用于说明性用途而不应被视为限制。例如，可以考虑到任何一个或者所有的这些硬件，软件、和固件组件可以被单独地实施于硬件、单独实施于软件、或者实施于硬件与软件的组合中。因此，虽然下面描述了示例方法和设备，但是所提供的示例并非实施这些方法和设备的唯一方法。进而，虽然该示例方法和设备被描述为实施蓝牙()无线通信介质，但是该示例方法和设备也可以实施其他无线通信介质，包括，但不限于，无线以太网、IEEE-802.11、RuBeeIEEE1901.1、或
目前，过程控制操作员和/或工程师将线路物理地连接至通信路径以将手持式诊断设备耦合至过程控制装置以用于监视分析，和/或排除过程控制装置的问题。在许多情况下，该操作员必须行至该过程控制系统的配有控制器和/或终端区的部分，在该部分操作员可以连接该手持式装置。附加地，操作员只能够将诊断装置耦合至单独的通信路径和/或一个过程控制装置。连接上述诊断模块能够变得比较繁琐，因为I/O卡、控制器、和/或终端区可能包括数以百计的不同通信路径，这些通信路径连至数以百计的过程控制装置。在许多场合下，操作员会耗费大量时间以查找正确的通信路径。
附加地，控制器中的多数通信路径、I/O卡、和/或终端区能够使操作员产生混淆从而导致诊断工具被不当地连接到通信路径上。这种不当或错误的连接可以导致对过程控制装置的损坏，正常运行的过程控制装置被禁用，和/或导致过程控制装置不当地运作的命令被发送至过程控制装置。在其他例子中，不当的连接能够误导操作员分析来自错误的过程控制装置的数据并能够延误另一具有运行问题的过程控制装置的排错。
此处描述的示例方法和设备允许操作员使用便携式装置与控制器、I/O卡、和/或其他I/O组件无线地通信以建立通向过程控制装置的转发会话。该示例方法和设备使用被通信地耦合至I/O组件的无线模块，这样该无线模块能够从便携式装置接收通信并将该通信转发至I/O组件，就如同操作员在控制室内从工作站发送这些通信一样。进而，便携式装置能够对通信地耦合的过程控制装置和/或在I/O卡上的可用的I/O通道向I/O组件进行查询并选择一个或多个过程控制装置和/或I/O通道从而创建虚路由(例如，通信会话、通信链路、或者链路)。虚路由是一个逻辑路由，该路由专用于在便携式装置和过程控制装置之间的、经由示例无线模块I/O组件，I/O通道、和通信路径的通信。
一旦创建至过程控制装置的虚路由，便携式装置可以与过程控制装置通信，就像操作员已经将线路物理地连接至I/O组件内的通信路径或终端。通过这种方式，操作员可以通过从便携式无线装置发送命令来查看过程控制装置的状态和/或一组耦合至共同的I/O组件的过程控制装置的状态。因此，此处描述的方法和设备提供了无线解决方案，该方案使得过程控制操作员或工程师能够使用便携式装置来通信地耦合至一个或多个过程控制装置，而无需操作员物理地定位所期望的通信路径或终端。
进而，在操作员可能处于两个或更多个无线模块范围内的场合中，操作员可以浏览哪个过程控制装置与无线模块相关联以及选择合适的无线模块。操作员也可以使用此处描述的便携式装置确定耦合至共同的I/O组件的过程控制装置的组织。附加地，此处描述的方法和设备可以激活在I/O组件、I/O通道、和/或操作员可以经由便携式装置选择的过程控制装置上的指示器。激活指示器可以包括I/O组件和/或I/O卡上的I/O通道上的闪光或LED。通过激活指示器，操作员可以可视化地确认哪个I/O组件，I/O通道，和/或过程控制装置被通信地耦合至便携式装置。
此外，因为此处描述的示例方法和设备将来自示例的便携式装置的通信转发至I/O组件，该组件将待发送到过程控制装置的通信格式化(例如，打包)，示例方法和设备可以使用任何I/O组件所支持的通信协议。用于过程控制系统中的通信协议可以包括可寻址远程传感器高速通道(“”)、无线基金会TM现场总线、等等。进而，因为示例方法和设备提供了与I/O组件和/或过程控制装置的转发通信会话，示例方法和/或设备可以被安装和/或设置于预先存在的过程控制或工业系统，而无需对硬件和/或软件进行升级。
在图1中，示例过程控制系统100包括工作站102，其经由总线或局域网(LAN)106被通信地耦合至控制器104，通常被称为应用控制网络(ACN)。可以使用任何期望的通信介质和协议实现LAN106。例如，LAN106可以基于硬连线的或无线的Ethernet通信协议。然而，任何其他的合适的有线的或无线通信介质和协议都可被使用。工作站102可以被设置以执行与一个或多个信息技术应用、用户交互应用、和/或通信应用相关联的操作。例如，工作站102可以被设置以执行关联于过程控制相关的应用和通信应用的操作，该过程控制相关的应用和通信应用使得工作站102和控制器104能够与使用其他任何期望的通信媒体(例如，无线的、硬连线的、等等。)和协议(例如，HTTP)的装置或系统通信。
控制器104可以被设置用于执行一个或多个过程控制例程或功能，该过程控制例程或功能已经被系统工程师或其他系统操作员使用，例如，工作站102或任何其他工作站以及已被下载并实例化于控制器104之中的过程控制例程或功能。在图示的例子中，工作站102位于控制室108以及控制器104位于独立于控制室108的过程控制器区110。
在图示的例子中，该示例的过程控制系统100包括在第一过程区114中的过程控制装置112a-c和在第二过程控制区118中的过程控制装置116a-c。现场接线箱(FJB)120将信号从过程控制装置116a-c路由至终端区140中的配置柜122。为了在配置柜122中路由与过程控制装置116a-c相关联的信息，配置柜122配置有多个终端模块126a-c。终端模块126a-c被设置成用于配置与第二过程区118中的过程控制装置116a-c相关联的信息。
图1所示的例子描述了一个点对点配置，其中在多导体线缆128a-b(例如，通信路径)中的每个导体或导体对(例如，总线、双绞线通信介质、双线通信介质、等等。)传输与各个过程控制装置112a-c和116a-c分别唯一相关联的信息。在所示出的示例的实现中经由各自终端模块126a-c和现场接线箱120，多导体线缆128a通信地将过程控制装置112a-c直接耦合至I/O卡132以及多导体线缆128b将过程控制装置116a-c通信地耦合至I/O卡134。配置柜122配置(例如，组织、分组、等)接收自FJB120的信息并且将过程控制装置信息路由至控制器104的I/O卡134。在所示出替代的例子实现中，其中省略了配置柜122，终端模块126a-c能够被安装在接线箱120中。
过程控制装置112a-c和116a-c可以为兼容于现场总线的阀，促动器、传感器、等等，在这种情况下，过程控制装置112a-c和116a-c经由使用著名的现场总线通信协议的数字数据总线通信。当然，其他类型的过程控制装置和通信协议可被替代地使用。例如，过程控制装置112a-c和116a-c可以被HARTTM、或者AS-i兼容装置替代，这些装置通过使用著名的和HARTTM通信协议的数据总线而进行通信。在一些所示出的例子实现形式中，过程控制装置112a-c和116a-c可使用模拟通信或离散通信而不是数字通信进行信息传送。附加地，通信协议能够被用于传送与不同数据类型相关联的信息。
在图示的例子中，I/O卡132被设置用于控制控制器104(和/或工作站102)和第一过程区114中的过程控制装置112a-c之间的I/O通信。附加地，I/O卡134被设置用于控制在控制器104(和/或工作站102)与第二过程区118中的过程控制装置116a-cI/O之间的通信。I/O卡132和134可以包括一个或多个I/O通道(和/或为过程控制装置将数字总线数据转换成合适的通信协议的特征模块(CHARM))，该一个或多个I/O通道与各自的过程控制装置112a-c和116a-c相互接口。I/O通道为I/O卡(例如，CHARMI/O卡(CIOC))的分区，其能够使得I/O卡以不同的通信协议被通信地耦合至许多过程控制装置。通过具有被限定至过程控制装置的静态接口，I/O通道也向I/O卡提供组织，而I/O卡能够一致性地利用该静态接口将通信路由至过程控制装置。
在一些示例实现形式中，I/O卡132和134可以为每个过程控制装置包括I/O通道。例如，I/O卡132可以包括经由多导体线缆128a被通信地耦合至过程控制装置112a的第一I/O通道，被通信地耦合至过程控制装置112b的第二I/O通道，以及被通信地耦合至过程控制装置112c的第三I/O通道。替代地，如果过程控制装置112a-c具有相同的通信协议，则I/O卡132可以包括被通信地耦合至三个过程控制装置112a-c的I/O通道。
为了使能在终端模块126a-c和I/O卡134之间的通信，终端模块126a-c经由通用I/O总线136被通信地耦合至I/O卡134。与多导体线缆128a-b为过程控制装置112a-c和116a-c中的每一个使用单独的导体或通信介质不同，通用I/O总线136被设置为传送对应于使用相同通信介质信息的多个过程控制装置(例如，过程控制装置116a-c)的信息。例如，通信介质可以为串行总线、双线通信介质(例如，双绞线)、光纤、并行总线、等等，经由该通信介质，能够使用，例如，基于包的通信技术、复用通信技术、等等传送与两个或更多个过程控制装置相关联的信息。终端模块126a-c将过程控制装置信息转换成数字的基于包的协议从而经由通用I/O总线136与I/O卡134通信。
图1所示出的示例控制器104包括无线模块150，其被通信地耦合至I/O卡132和134。图1还示出了便携式装置160，其被无线地通信地耦合至示例无线模块150。可以使用经特别设计可与过程控制装置(例如，过程控制装置112a-c和116a-c)通信的手持式过程控制控制器(例如，艾默生TM475现场通信器)实现所示出的示例便携式装置160。替代地，可以通过使用包括过程控制通信和处理软件的笔记本电脑，智能电话，个人数字助理(PDA)，和/或蜂窝式电话实现便携式装置160。
图1的示例无线模块150可以安装于控制器104内的I/O插槽，从而无线模块150可以被通信地耦合至控制器150和/或I/O卡132和134。图1示出了无线模块150耦合至I/O卡132和134。然而，在其他所示出的例子中，无线模块150可以被耦合至控制器104和/或控制器104内的其他I/O卡。进而，过程控制系统100可以包括具有其他无线模块的其他控制器。
示例无线模块150包括从便携式装置160接收无线通信并转发这些通信至控制器104和/或I/O卡132和134(例如，I/O组件)的功能。无线模块150可以用一种无线通信协议将该通信转发至I/O组件。接着，I/O组件可以从该无线通信协议中对该通信进行解封装根据与过程控制装置兼容的协议封装通信，并将该通信发送至合适的过程控制装置。在其他所示出的例子中，无线模块150可以对该无线通信解封装以及将该被解封装的通信转发至I/O组件。附加地，无线模块150可以从控制器104和I/O卡132和134接收通信，根据无线通信协议封装该通信，并且将经封装的通信传输至便携式装置160。便携式装置160可以使用任何无线通信协议(例如，无线以太网、IEEE-802.11、 等等)来与无线模块150通信。
为了与过程控制装置112a-c和116a-c、I/O卡132和134、和/或控制器104通信，便携式装置160可以发送连接消息、请求消息、和/或识别请求消息至无线模块150。无线模块150接收该一个或者多个消息，并建立与便携式装置160的通信链接(例如，链路)。无线模块150还可以将该连接消息转发至控制器104和/或I/O卡132和134，然后，它们就可以提示便携式装置160以求认证信息。对认证信息的请求确保了只有经过认证的用户和/或便携式装置才可以与过程控制系统100的组件进行通信。
如果便携式装置160通过认证，则所述无线模块150可以向便携式装置160传送可用的I/O卡、I/O通道、和/或过程控制装置的列表。操作员然后可以经由便携式装置160选择所期望的I/O卡、I/O通道、和/或过程控制装置。一旦选择I/O卡和/或I/O通道，无线模块150发起至所选择的I/O组件的转发会话。附加地，如果过程控制装置被选择，则示例无线模块150会使能经由该转发会话而与所选择的过程控制装置的通信。转发会话可以为逻辑上的从无线模块150经由I/O卡、I/O通道、通信路径、FJB、和/或配置柜，至过程控制装置的通信链路、虚路由、和/或链路。
在图1所示出的例子中，便携式装置160可以被用来选择和使能与过程控制装置116a之间的通信。为了发起转发会话，操作员在无线模块150的范围内移动便携式装置160从而建立通信链路。接着，操作员可以查看选项以选择I/O卡132和/或134，和/或过程控制装置112a-c和116a-c中任何一个，因为这些装置被通信地耦合至控制器104。
一旦选择过程控制装置116a，则示例无线模块150通过限定从无线模块150到I/O卡134和与过程控制装置116a相关联的I/O卡134上的I/O通道的虚路由来发起转发会话。合适的I/O通道可以由I/O卡134基于便携式装置160所发送的用于选择I/O通道和/或过程控制装置的识别信息(例如，现场装置116a的识别标签)而确定。因为经由通用I/O总线136、终端模块126a、和第二多导体线缆128b的通信路径已被确定用以路由从I/O卡134至过程控制装置116a的通信，在该示出的例子中，一旦适当的I/O通道已经被确定，则虚路由就被建立了。在其他的可以是路由I/O组件的其他层的例子中，无线模块150也可以向那些I/O组件发送消息以建立虚路由。
一旦虚路由被创建，无线模块150便使能了从便携式装置160到过程控制装置116a的直接通信，如同无线模块150被物理地连接至终端模块126a、I/O卡134、控制器104、和/或过程控制装置116a一样。通过这种方式，操作员可以使用便携式装置160来将命令发送至过程控制装置116a以请求状态信息、诊断信息、过程控制装置116a的输出值、和/或任何其他的过程控制装置信息。附加地，便携式装置160可以发送促动过程控制装置116a或引起在过程控制装置116a的输出中发生变化的的命令。当操作员完成与过程控制装置116a通信时，操作员可以通过将适当的命令发送至无线模块150来关闭转发会话。
在其他例子中，操作员可以使用无线模块160以通过建立与控制器104之间的转发会话而在单个用户界面上查看多个过程控制装置(例如，过程控制装置112a-c和116a-c)的状态。通过这种方式，无线装置160允许操作员查看过程控制信息，该过程控制信息通常是位于工作站102上，在位于过程控制系统100之内并且位于无线通信临近区或无线模块150的范围内的便携式装置160上可获得。一旦查看多个装置的状态，然后，操作员可以与一个或多个装置直接通信。进而，在所示出的例子中，其中，便携式装置160位于多个无线模块150的范围内，而每个都被连接至过程控制系统100的不同部分，则便携式装置160可以向操作员提供选项以供查看与每个无线模块相关联的I/O组件和/或过程控制装置，因而，操作员能够选择无线模块以发起一个转发通信会话。
图2为图1的过程控制系统100的功能框图，其中，示例无线模块150被耦合至I/O卡202。在所示出的该例中，电子配置柜204代替了图1中的配置柜122但仍包括被通信地耦合至过程控制装置116a-c的终端模块126a-c。图2的电子配置柜204因其向电子配置柜204增加了一个I/O卡202而不同于图1的配置柜122。附加地，电子配置柜204物理上位于可以独立于图1的终端区140而存在的终端区205。
I/O卡202经由各自的单线路或多线路(例如，通信路径)而被耦合至终端模块126a-c中每一个，以及经由通用I/O总线136被通信地耦合至控制器110。通过这种方式，I/O卡202对经由共同的通信路径的、来自过程控制装置116a-c的通信进行复用和/或管理。进而在来自控制器110的通信中，I/O卡202从通信的头中的地址信息中确定目的地并经由I/O卡202内的相关联的I/O通道将这些通信路由至对应的终端模块。然后，I/O通道可以将通信传输至目标过程控制装置。在所示出的其他例子中，I/O卡202可以被包括在图2的FJB120之内。
图2的示例无线模块150被通信地耦合至I/O卡202，其方式与图1中无线模块150被通信地耦合至I/O卡132和134相同。类似地，无线模块150可以通过使用I/O卡202内的I/O通道创建转发通信会话，从而使能便携式装置160与过程控制装置116a-c的通信。然而，在图2所示出的例子中，无线模块150被耦合至控制器104之外的I/O卡202。因为无线模块150仅被耦合至I/O卡202，便携式装置160可以仅建立与被通信地耦合至I/O卡202的过程控制装置116a-c之间的转发会话。此外，因为I/O卡202被直接耦合至终端模块126a-c，由无线模块150所建立的至过程控制装置116a-c的虚路由不需要在逻辑上被限定成跨越通用I/O总线136。
附加地，无线模块150被通信地耦合至指示器206。一旦接收到来自便携式装置160的请求连接消息，则无线模块150可以激活该指示器206。附加地或替代地，一旦建立了与便携式装置160的通信链接，一旦建立转发会话，和/或一旦使能了在过程控制装置和便携式装置160之间的通信，无线模块可以激活指示器206。进而，一旦断开、结束和/或终止该与便携式装置160的通信链接，则该无线模块150可以禁用该指示器206。
指示器206为操作员提供了可视化的和/或音频告警。该操作员可以使用指示器206作为对哪个I/O卡正被连接至便携式装置160的确认。在一些例子中，该指示器206可以包括一个闪烁或固体光源(例如，发光二极管)。在其他所示出例子中，该指示器206可以包括一个来自于扬声器的音频信号。在另一些例子中，指示器206可以包括被显示在显示屏上的信息。
图3为图1的过程控制系统100的功能框图，其中示例无线模块150被耦合至无线I/O卡302。无线I/O卡302和无线模块150物理上位于终端区305之内的电子配置柜304内，该终端区305可以位于与图2的电子配置柜204和/或图1的配置柜122不同的区域中。附加地，无线I/O卡302经由通用I/O总线136被通信地耦合至控制器104。
类似于图2的指示器206，图3的示例无线模块150被通信地耦合至指示器306。指示器306可以警告操作员和/或工程师，便携式装置160被连接至I/O卡302。附加地，无线模块150被通信地耦合至无线I/O卡302，其方式与无线模块150在图2中被耦合至I/O卡202以及在图1中被耦合至I/O卡132和134的方式相同。然而，在图3中，无线I/O卡302被无线地通信地耦合至位于过程控制区308的过程控制装置310a-c。过程控制装置210a-c可以经由包括无线无线以太网、IEEE-802.11、 等等在内的任何无线通信协议被无线地耦合至无线I/O卡302。
在所示出的图3的例子中，无线I/O卡302可以管理与过程控制装置310a-c相关联的频率、I/O通道、和无线通道。示例无线模块150可以以与图1和2中所述的方式相同的方式创建转发会话。然而，在图3中，经由无线I/O卡302的虚路由包括至过程控制装置310a-c的无线通道。因为在无线I/O卡302上的、至无线模块150的接口和由I/O卡202、132、和134使用的至图1和2中的无线模块150的接口相同，所以，无线模块150可以与无线I/O卡302(和/或I/O卡202、132、和134)以相同的方式通信，而不论无线I/O卡302如何被通信地耦合至过程控制装置310a-c。在图3所示出的例子中，被无线模块150转发至无线I/O卡302的通信在被发送往过程控制装置310a-c之前，被转换和/或封装成为无线格式和/或协议。接着，过程控制装置310a-c可以对无线通信进行解封装(和/或解包)。
在便携式装置160和过程控制装置310a之间的转发通信会话的示例实现形式中，图3的示例无线模块150从便携式装置160接收通信并通过虚路由将该通信转发至无线I/O卡302。示例无线I/O卡302根据关联于便携式装置160的无线通信协议对该通信进行解封装或解包并确定与过程控制装置310a相关联的I/O通道和/或无线通道。无线I/O卡302可以通过分析经解封装的带有过程控制装置识别信息的通信中的消息头来提取或确定装置标识符(例如，装置标签)，从而识别适当的I/O通道和/或无线通道。
然后，无线I/O卡302使用所提取的或所确定的装置标识符在内部数据库内搜索编址或与过程控制装置310a相对应的I/O通道和/或无线通道。附加地，该无线I/O卡302还可以确定过程控制装置310a所使用的通信协议。一旦确定I/O通道和/或无线通道，则该无线卡302根据与过程控制装置310a相关联的过程控制通信协议和/或无线通信协议对该通信进行打包，并将该通信无线地发送至过程控制装置310a。
类似地，来自过程控制装置310a的通信被无线I/O卡302接收并解包。无线I/O卡302接着分析该通信的消息头以确定该消息是否发给便携式装置160。该无线I/O卡302则可经由转发会话的虚路由将该通信转发至无线模块150。然后，无线模块150可以根据无线通信协议打包和/或转换该通信并将该通信发送至便携式装置160。
图4为图1-3的示例无线模块150的功能框图。为了无线地发送和接收图1-3的与便携式模块160的通信，示例无线模块150包括无线处理器402。示例无线处理器402可以包括任何微控制器、集成电路信号处理器、和/或组件接口电路以处理和/或管理无线通信。附加地，无线处理器402包括被通信地耦合至天线406的收发器404。示例天线406可以包括与收发器404兼容的任何类型的天线。
示例收发器404可以包括任何类型的无线发送器和无线接收器。附加地，能够使用无线通信介质(例如，无线Ethernet、IEEE-802.11、 等等)实现该收发器404。例如，在实现形式中，收发器404可以包括兼容的收发器。在这些实现形式中，无线处理器402可以包括信号处理器、解码器、和/或管理接口。示例收发器404经由电气信号从便携式装置160接收通信并转换该电气信号成为模拟的、离散的和/或数字的信息以供无线处理器402处理。附加地，图4的示例收发器404接收并将源自I/O组件接口和/或过程控制装置的模拟、离散、和/或数字信息转换成为电气信号以发送至便携式装置160。
为了管理与便携式装置(例如，便携式装置160)的通信链路，图4的示例无线模块150包括通信链接管理器408。示例通信链接管理器408被包括在被设置用于建立转发会话和处理通信的模块处理器410之中。通信链接管理器408接收请求消息、连接消息、和/或识别经由无线处理器402来自便携式装置160的请求消息。例如，一旦收发器404从便携式装置160接收通信，则该无线处理器402分析通信内容。如果通信包括请求消息、识别请求消息、和/或连接消息，则无线处理器402转发该消息至通信链接管理器408。
一旦接收请求和/或识别请求消息，则示例通信链接管理器408可以发送关联于无线模块150的识别信息至便携式装置160。该识别信息可以包括无线模块150的名称(例如，序列号、装置标识号、装置位置、等等)和/或I/O组件接口的标识符，该I/O组件接口被通信地耦合至被预编程和/或存于通信链接管理器408的无线模块150。附加地，该识别信息可以包括便携式装置160可以用以打开或初始化与无线模块150之间的通信链接的协议信息、无线通道频率信息、和/或认证信息。该通信链接管理器408还可以存储可以被包括在请求消息之内的关联于便携式装置160的信息(例如，便携式装置识别信息)。进而，当多个便携式装置被连接至无线模块150时，通信链接管理器408可以使用便携式装置识别信息以管理多个转发会话。附加地，在无线通道变动过程中，通信链接管理器408可以向无线处理器402提供该信息以维护通信链接。
一旦接收请求了来自便携式装置160的连接消息，示例通信管理器408可以建立与便携式装置160的通信链接以及存储与该通信链路相关联的信息。通信链接管理器408可以存储该信息到模块处理器410内的数据库(未示出)。通信链接管理器408还将确认消息发送至带有识别信息的便携式装置160，来指示通信链接已被建立。附加地，通信链接管理器408将包括与新形成的通信链路相关联的信息的指令发送至无线模块通道管理器412。一旦创建通信链路，通信链接管理器408将指令(例如，通信)从便携式装置160转发至无线模块通道管理器412以建立虚路由。
通信链接管理器408可以维护通信链接直到通过无线处理器402从便携式装置160接收到了解除连接消息。替代地，如果收发器404和/或无线处理器402检测到已经失去了与便携式装置160的通信(例如，因为超时、不够接近或超出范围、等等)，无线处理器402可以发送解除连接消息至通信链接管理器408。
为了发起转发会话，图4的示例无线模块150包括无线模块通道管理器412。示例无线模块通道管理器412包括于模块处理器410之中并被通信地耦合至通信链接管理器408。附加地，为了建立虚路由，无线模块通道管理器412被通信地耦合至无线传输变换器414和转发管理器416。
一旦便携式装置160选择了I/O卡、I/O组件、I/O通道、和/或过程控制装置，示例无线模块通道管理器412发起虚路由。无线模块通道管理器412使用包括在选择消息之内的信息，例如，I/O卡、I/O组件、I/O通道、和/或过程控制装置的识别值从而为虚路由到达所选择的装置创建参数和/或标准。进而，无线模块通道管理器412可以基于便携式装置160进行的其他选择更新该虚路由。
在一个例子中，便携式装置160可以传送通信至无线模块150，该通信包括对I/O卡的I/O通道的选择。无线处理器402接收该通信，确定该通信与建立虚路由相关联，并且通过通信链接管理器408转发该通信至无线模块通道管理器412。无线模块通道管理器412识别与I/O卡和/或I/O通道相关联的该通信内的信息。接着，无线模块通道管理器412发送指令至转发管理器416从而创建经由通过转发管理器416和I/O组件接口418的虚路由的、从无线处理器402到I/O卡和/或I/O通道的转发会话。该虚路由通过转发管理器416传播由便携式装置160所传送的通信。
附加地，该示例无线模块通道管理器412发送指令至该无线传输变换器414从而实现从I/O卡和/或I/O通道到无线处理器402的转发会话。通过无线传输变换器414的该转发会话为由I/O卡和/或I/O通道所发送至所述便携式装置160的通信建立了虚路由。
进而，如果便携式装置160选择过程控制装置，无线模块通道管理器412可以更新在转发管理器416和/或无线传输变换器414之中的与转发会话相关联的信息从而建立经由I/O卡和/或I/O通道至过程控制装置的转发会话。
为了使能在便携式装置160和所选择的I/O组件和/或过程控制装置之间的通信，图4的示例无线模块150包括转发管理器416。示例转发管理器416基于来自无线模块通道管理器412的指令创建从无线处理器402到I/O组件和/或过程控制装置的虚路由。该虚路由因转发会话而被创建以及使得通信能够被直接转发至I/O组件接口和/或过程控制装置。转发管理器416创建虚路由，用以隔绝来自于不同的转发会话的通信，这些通信可以对应于与无线模块150通信的其他便携式装置。
被管理转发管理器416所管理的该一个或多个虚路由可以接收和/或转发由无线处理器402所处理的带有无线模块通道管理器412指定的目的地址的通信。然后，转发管理器412可以通过经由I/O组件418的一个或多个虚路由，转发经许可的通信至I/O组件和/或过程控制装置。在一些例子中，该I/O组件使用在通信头部之内的目的地址以确定该通信将被路由至的、正确的I/O通道和/或过程控制装置。
在一些示例实现形式中，该转发管理器416转发来自无线处理器402的通信，使用用以从便携式装置160(例如，协议)传输消息的无线通信协议来封装该通信。在这些实现形式中，被耦合至无线模块150的I/O卡可以根据该协议对该通信解封装。在其他实现形式中，该转发管理器416可以在沿虚路由转发该通信之前，根据该无线通信协议对该通信解封装。
附加地，为了使能在便携式装置160以及所选择的I/O组件接口和/或过程控制装置之间的通信，图4的该示例无线模块150包括无线传输变换器414。所示出的示例无线传输变换器414经由I/O组件接口418从I/O组件和/或过程控制装置接收通信并且根据无线通信协议封装该通信。接着，无线传输变换器414转发被封装的通信至无线处理器402用以向便携式装置160传输。
无线传输变换器414基于来自无线模块通道管理器412的指令创建从I/O组件和/或过程控制装置到无线处理器402的虚路由。为转发会话而创建了虚路由并且该虚路由使得通信能够被从I/O组件和/或过程控制装置至便携式装置160直接转发。无线传输变换器414创建虚路由以隔绝来自不同转发会话的通信，这些转发会话可以对应于与无线模块通信的其他便携式装置。
为根据无线通信协议封装通信，无线传输管理器414可以使用无线模块通道管理器412所提供的便携式装置识别信息。在其他例子中，无线传输变换器414可以仅沿虚路由转发通信，而无线处理器402封装通信以供传输。在这些例子中，该无线传输变换器414可以与转发管理器416组合。
为了使能在便携式装置160以及过程控制装置和/或I/O组件之间的通信，图4的示例无线模块150包括I/O组件接口418。示例I/O组件接口418使能了在转发会话过程中被创建的经由虚路由的通信。I/O组件接口418经由通信路径420将该虚路由(例如，通信通道、和/或链路)延伸至在过程控制系统(例如，图1-3中的过程控制系统100)中的适合的I/O组件和/或过程控制装置。在一些例子中，I/O组件接口418可以通过单线形式被通信地耦合至I/O卡。在这些例子中，I/O组件接口418管理通信量，从而由I/O卡所发送的通信被转发至无线传输变换器414以及转发管理器416所传播的通信被转发至该I/O卡，同时通信的双向传递不会互相影响。
替代地，在I/O组件接口418可以经由总线被耦合至I/O组件和/或控制器、I/O组件接口418的例子中，可以将该虚路由经由该总线延伸至I/O组件和/或控制器，从而关联于该转发会话的通信被沿着该虚路由进行路由。在多个转发会话的过程中，I/O组件接口418管理该通信经由对应的虚路由至适合的目标(例如，I/O组件)的传播从而限制转发会话之间的干扰。
在无线模块150被通信地耦合至多个I/O组件的例子中，基于包括在该通信的头部之内的识别信息，I/O组件接口418可以确定通信要被经由虚路由而转发至哪个I/O组件。在其他的例子中，I/O组件接口418可以转发该通信至一个管理多个I/O组件的控制器(例如，控制器104)，则这确定了该通信将被转发至的适合的I/O组件。进而，在一些例子中，I/O组件接口418可以通过对在该通信中的过程控制装置信息与从所选择的I/O通道接收到的识别信息进行匹配来确定关联于所选择的I/O通道和/或I/O组件的过程控制装置。随后，I/O组件接口418可以转发该通信至所选择的I/O通道。
附加地，在I/O组件被通信地耦合至多个过程控制装置、I/O卡、和/或I/O通道的例子中，I/O组件接口418可以向便携式装置160发送一个可用的过程控制装置、I/O卡、和/或I/O通道的列表。在一些例子中，I/O组件接口418可以发送接收I/O卡的列表的消息至I/O卡的控制器或发送接收可用的I/O通道和/或过程控制装置的消息至I/O卡。一旦接收该列表，I/O组件接口418经由无线处理器402转发该列表至便携式装置160。在其他例子中，I/O组件接口418可以维护可用的I/O组件、I/O卡、I/O通道、和/或过程控制装置的数据库。在这些例子中，一旦接收来自便携式装置160的指令，I/O组件接口418可以发送该列表。
在一个例子中，I/O组件接口418可以通过识别对应的I/O卡而建立与过程控制装置(例如，过程控制装置)之间的虚路由和/或通信通道。一旦接收来自转发管理器416通信，在该通信的头部中包括过程控制装置的目的地址，则I/O组件接口418转发该通信至被识别的I/O卡。该I/O卡使用该识别信息来确定该过程控制装置、被耦合至过程控制装置的I/O卡的I/O通道、和/或该过程控制装置的通信协议。如果该通信与过程控制装置所使用的协议不兼容，则该I/O卡将该通信转换成正确的协议(和/或信号类型)并通过对应的I/O通道将该通信传送至过程控制装置。
附加地，当I/O卡接收来自过程控制装置的通信时，该I/O卡将该通信转换成与无线模块150兼容的数据格式和/或协议(其可以为一与图1-3的控制器104兼容的数据格式)。在一些例子中，该I/O卡可以转发所有的来自该过程控制装置的信号和/或通信至I/O组件接口418。在其他所示出的例子中，该I/O卡可以将通信发送至I/O组件接口418和被可通信地通信地耦合的控制器。在另一些例子中，该I/O卡可以将具有关联于便携式装置160的目的地址的通信发送至I/O组件接口418。一旦从I/O卡接收该通信，则I/O组件接口418沿正确的虚路由将该通信经由无线传输变换器414转发至无线处理器402用以向便携式装置160发送。
为了控制关联于I/O组件和/或过程控制装置的指示器(例如，指示器206和306)，示例无线模块150包括指示器驱动器422。示例指示器驱动器422经由可以包括任何有线的和/或无线的一个或多个通信路径的通信路径424被通信地耦合至指示器。当该便携式装置向无线模块通道管理器412发送连接消息时，指示器驱动器422可以激活在I/O组件上的光和/或声音的发生装置(例如，扬声器)。
一旦接收该连接消息，则无线模块通道管理器412可以发送指示器驱动器422消息以激活关联于所选择的I/O组件和/或过程控制组件的指示器。激活在所选择的I/O组件和/或过程控制装置的临近区的指示器可以向操作员和/或工程师提供所选择的I/O组件和/或过程控制装置的可视化的和/或音频的确认。一旦接收到来自无线模块通道管理器412的命令指示I/O组件和/或过程控制装置已被取消选择，则图4的示例指示器驱动器422还可以禁用指示器。
在图4中示出了实现无线模块150的示例方式，图4中所例释的一个或多个接口、数据结构、元件、过程和/或装置可以以任何其他的方式被合并、分解、重新设置、省略、除去和/或被实现。例如，图4中的示例无线处理器402，示例收发器404，示例天线406，示例通信链接管理器408，示例模块处理器410，示例无线模块通道管理器412，示例无线传输变换器414，示例转发管理器416，示例I/O组件接口418，和/或示例指示器驱动器422可以被实现为单独形式和/或使用例如，机器可访问的或可读取的、由一个或多个计算装置和/或计算平台(例如，所示出的图10的示例处理平台P10)所执行的指令的任何组合的形式。
进而，示例无线处理器402，示例收发器404，示例天线406，示例通信链接管理器408，示例模块处理器410，示例无线模块通道管理器412，示例无线传输变换器414，示例转发管理器416，示例I/O组件接口418，示例指示器驱动器422，和/或更一般地，示例无线模块150可以被硬件，软件，固件和/或任何硬件，软件和/或固件的组合所实现。因此，例如，示例无线处理器402，示例收发器404，示例天线406示例通信链接管理器408，示例模块处理器410，示例无线模块通道管理器412，示例无线传输变换器414，示例转发管理器416，示例I/O组件接口418，示例指示器驱动器422，和/或更一般地，示例无线模块150中的任何一个可被一个或多个电路，可编程处理器，专用集成电路(ASIC)，可编程逻辑装置(PLD)和/或现场可编程逻辑装置(FPLD)等所实现。
图5示出了在便携式装置160和过程控制装置501之间的、经由图1-4的示例无线模块150的通信的流程图500。流程图500示出了被通信地耦合至无线模块150的I/O组件502(例如，控制器或I/O卡)。附加地，I/O组件502包括I/O通道503。I/O通道503被通信地耦合至过程控制装置501，这可以类似于图1-3的过程控制装置112a-c和/或116a-c。
示例流程图500起始于便携式装置160使用无线通信协议发送请求识别信息的请求消息504时。示例无线模块150接收该消息并存储任何可以被包括在消息504之内的便携式装置识别信息。示例无线模块150转发消息504至I/O组件502(例如，图1-3的I/O卡132，134，202，和/或302和/或控制器104)。一旦接收消息504，I/O组件502根据无线通信协议对消息504进行解封装，译解消息504，并通过使用响应消息506发送识别信息而做出响应。无线模块150接收响应消息506，根据无线通信协议封装消息506，并且传送经过封装的响应消息507至便携式装置160。此刻，便携式装置160可以显示关联于I/O组件502的识别信息。附加地，在一些例子中，无线模块150还可以通过经封装的响应消息507和/或第二经封装的响应消息(未示出)来发送关于其本身的识别信息至便携式装置150。
接着，便携式装置160可以发送根据无线通信协议被封装了的连接消息508至无线模块150。示例无线模块150接收消息508，将消息508识别为连接消息，并开始建立通信链路。附加地，无线模块150转发连接消息508至I/O组件502。I/O组件502发起认证会话510以确定该便携式装置160是否被允许访问I/O组件502和/或该过程控制装置501。该I/O组件502则发送认证请求消息512。该认证请求消息512可以包括由便携式装置160所使用的为了获得安全凭证而向用户进行提示的安全信息。在一些例子中，该访问可以基于过程控制装置501和/或基于对I/O组件502的访问而被限制。该认证请求消息512根据无线通信协议而被无线模块150封装以及被作为经封装的认证请求消息514而被发送至便携式装置160。
当便携式装置150经由认证响应消息515发送操作员和/或工程师的凭证时，示例流程图500继续进行。该无线模块150接收和转发消息515至I/O组件502。该I/O组件502对消息进行解包以及确定该凭证是否经授权。如果便携式装置160已经授权，该I/O组件502则发送许可消息516，其由示例无线模块150根据无线通信协议所封装并经由经封装的许可消息517传送至便携式装置160。进而，一旦接收并转发该许可消息516，则该无线模块150可以建立与便携式装置160的通信链接518。一旦建立通信链接518，则该无线模块150发送确认消息520以向便携式装置160指示该通信链接518已创建。确认消息520可以包括供便携式装置160维护与无线模块150的通信链接518所需要的频率、无线通道信息、和/或协议信息。确认消息520还可以包括与I/O组件502和/或过程控制装置501相关联的识别信息。附加地，一旦初始化通信链接518，则该示例无线模块150可以传送指示器消息521至I/O组件502以激活关联于I/O组件502的指示器。
当便携式装置160发送与I/O组件502和/或过程控制装置501相关联的选择消息522时，图5的示例流程图500继续执行。无线模块150使用选择消息522内的信息以建立转发会话524。然后，无线模块150创建通过无线模块150到I/O组件502的虚路由。此刻，该无线模块150已建立了转发会话，从而来自便携式装置160的通信可以被示例无线模块150直接传送至I/O组件502和/或过程控制装置501。
接着，示例无线模块150可以将对I/O组件502的选择经由第二选择消息526传送至I/O组件接口。一旦接收第二选择消息526，则I/O组件502在列表消息528内发送可用的过程控制装置(例如，过程控制装置501)的列表。列表消息528可以包括与被通信地耦合至I/O组件502的、包括过程控制装置501在内的、过程控制装置相关联的状态信息。无线模块150接收列表消息528，根据无线通信协议封装消息528以及将被封装的列表消息530发送至便携式装置160。在其他例子中，一旦在认证会话510过程中授权安全凭证，该I/O组件502可以发送列表消息528。
接着，该便携式装置160可以经由选择消息532发送选择以与过程控制装置501直接通信。无线模块150在经封装的无线通信协议中将该选择消息532转发至I/O组件502。接着，I/O组件502对消息532解包并且进行查找会话534以识别消息532中所指示的过程控制装置501。此外，该I/O组件502识别关联于并通信地耦合至过程控制装置501的I/O通道503。在查找会话534过程中，该I/O组件502还可以将该消息532转换成兼容于过程控制装置501的格式。随后，该I/O组件502则经由I/O通道503发送带有消息532的内容的装置消息536至过程控制装置501。
一旦接收消息536，该过程控制装置501生成响应并传送包括该响应的应答消息538。该响应可以包括识别信息，状态信息，诊断信息，和/或任何其他的可以被便携式装置160所请求的信息。该I/O组件502接收该消息538，将该消息538内的信息转换成兼容于无线模块150的格式，以及转发兼容的应答消息540至无线模块150。随后，该无线模块150将该应答消息540封装成为无线通信协议应答消息542并发送该消息542至便携式装置160。该便携式装置160可以继续与过程控制装置501通信直至便携式装置160对该过程控制装置501和/或I/O组件502取消选定，和/或终止与无线模块150的通信链接。
图6示出了在图1-3的便携式装置上的用户界面600图，其显示连接示例无线模块160的信息。示例用户界面600可以被显示于便携式装置160的屏幕上。图6示出了用户界面600的示例实现形式，而其他示例实现形式可以示出附加的信息，更少的信息，和/或示出以不同方式(例如，在一个AdobeTMFlash应用中)所显示的信息。在图6所示出的例子中，可以使用包括描述了如何显示便携式装置所接收的识别信息和/或状态信息的信息的电子装置描述语言(EDDL)显示该用户界面600。
示例用户界面600包括菜单区602，可以允许用户选择不同的用以配置和/或使用便携式装置160的菜单项。在该例子中，连接(CONNECT)菜单项在菜单区602中被选中。选择连接菜单项显示了连接菜单区604，其包括定位模块功能606以及连接类型功能608。用户可以使用连接菜单区604以指示便携式装置160传输识别请求消息，请求消息，和/或连接消息至无线模块。为了传送消息，用户可以经由连接类型功能608选择无线通信协议类型并选择定位模块功能606。该携式装置160则可以传送和/或广播请求消息至附近的任何无线模块。
图6的示例用户界面600还包括创建模块菜单区610，显示了被通信地耦合至在便携式装置160的通信范围内的无线模块的I/O组件。一旦从列出的I/O组件接收到识别响应消息，则该便携式装置160在创建模块菜单区610中显示识别信息。在该例子中，一旦选择该定位模块功能606，便携式装置160，则接收三个来自I/O卡5，I/O卡2A，以及控制器2E的识别响应消息。创建模块菜单区610还包括用以显示关于被定位的I/O组件(例如，第1批模块)的附加的信息的域。
进而，用户可以选择I/O组件以查看附加的与I/O组件相关联的信息。该用户还可以选择指示功能612以指示便携式装置160向各自的无线模块发送指示消息。随后，该无线模块发送指示消息至各自的I/O组件以激活一个指示器，从而该用户可以可视化地或者以其他方式在过程控制系统之内定位I/O组件。该创建模块菜单区610还包括各自的连接功能614以指示便携式装置160传送连接消息至各自的无线模块和/或I/O组件。
图7示出了在图1-3的便携式装置160上的用户界面700图，其显示可用的过程控制装置的状态信息，图1-4的示例无线模块150可以被通信地耦合至该可用的过程控制装置。一旦该用户具有被所选择的I/O组件(例如，第2批模块)授权的安全凭证并且在无线模块150建立与便携式装置160之间的通信链接之后，则可以显示示例用户界面700。示例用户界面700还可以在无线模块150已发起至第2批模块I/O组件的转发会话之后被显示。
示例用户界面700包括连接菜单区702，允许用户通过查找搜索功能704搜索过程控制装置。该用户可以通过识别信息，普通的特征(例如，有问题的第2批组件)，和/或在过程控制系统内的位置来搜索过程控制装置。示例用户界面700还包括过滤器区705，允许用户基于通道类型(例如，经由通道类型功能)和/或装置类型(例如，经由装置类型功能)过滤搜索结果。该通道类型功能允许用户基于过程控制装置的通信协议对结果分类。在所示出的该例子中，协议被选择以查看经由与第2批模块通信的可用的过程控制装置。装置类型功能允许用户通过选择过程控制装置的类型来过滤搜索结果。在该例子中，选择传感器的装置类型以使得在用户界面700中仅显示传感器过程控制装置。在其他例子中，实现形式可以包括其他过滤功能。
连接菜单区702还包括状态功能706和诊断功能708以指示便携式装置160显示分别位于用户界面700之中的状态信息和诊断信息。在图7所示出的例子中，该状态功能706被阴影化处理以指示选择来在用户界面700内显示状态信息。
通过选择状态功能706，状态菜单区720显示了与在过滤区705所选择的过程控制装置相关联的过程控制信息。示例用户界面700示出了显示了过程控制信息的状态域722-730。例如，状态域722示出了在第2批模块I/O组件上的I/O通道的名称。状态域724示出了被通信地耦合至各自的I/O通道的过程控制装置的名称(例如，标识符)。I/O通道3示出了两个过程控制装置(例如，罐传感器传感器PDT0和流量传感器PDT2)被通信地耦合至相同的I/O通道。状态域726示出了过程控制装置的操作状况的图形化的状态。状态域728示出了过程控制装置所测量的过程控制输出数据以及状态域730示出了提供与各自的过程控制装置相关联的附加的信息的信息域。
示例状态菜单区720允许用户快速地确定被通信地耦合至共同的I/O组件的过程控制装置的状态。一旦创建了与无线模块的通信链接，则显示在该状态菜单区720的该状态信息可以被便携式装置160所接收。在其他例子中，一旦用户选择了I/O组件并且无线模块150发起了转发会话，则状态信息的列表可以被I/O组件所提供。在一些例子中，用户可以选择查看更多与被列出的过程控制装置(例如，如图8所示)相关联的信息。附加地，用户可以选择过程控制装置以指示便携式装置激活关联于所选择的过程控制装置的指示器。
图8示出了在图1-3的便携式装置160上的用户界面800图，其显示被通信地耦合至图1-4的示例无线模块150的过程控制装置的附加的状态信息。在该例子中，该无线模块150已经发起了转发会话和创建了至I/O通道5的虚路由，从而便携式装置160可以与阀控制器PDT1(例如，过程控制装置)直接通信。示例用户界面800示出了与阀控制器PDT1相关联的状态信息，当装置类型变为现场控制器时，可以从图7的用户界面700中该阀控制器PDT1选择。
为了给用户提供不同信息显示选项和/或命令，该用户界面800包括选项菜单区802。示例选项菜单区802包括功能(例如，状态，诊断(Diag.)，信号，和通信(Comm.))以用于显示来自阀控制器PDT1的数据，该数据可以基于装置类型被预格式化。附加地，该选项菜单区802包括命令功能(例如，读取，写入，校准(Cal.)和测试)以用于发送指令至阀控制器PDT1。进而，选项菜单区802包括功能(例如，绘图和存储)以用于管理从阀控制器PDT1接收的过程控制数据。在其他所示出的例子中，选项菜单区802可以包括附加的或较少的命令，数据功能，和/或显示选项。
图8的示例用户界面800包括命令菜单区804以允许用户将指令从便携式装置160发送到阀控制器PDT1。命令菜单区804可以基于过程控制装置的类型被格式化。在该例子中，命令菜单区804包括阀位置命令以指示阀控制器PDT1将阀移至哪个位置。命令菜单区804包括开/关功能以发送阀位置功能中的位置集和取消连接功能从而终止与阀控制器PDT1之间的直接通信。
附加地，示例用户界面800包括状态区806用以显示关联于阀控制器PDT1的过程控制信息以及绘图区808以显示关联于阀控制器PDT1的过程控制信息的历史。一旦选择了选项菜单区802中的状态功能，则状态区806可以被显示。类似地，一旦选择了菜单区802中的绘图功能，则绘图区808可以被显示。用户界面800示出了状态区806和绘图区808，而在其他的例子中，用户界面800可以显示附加的的过程控制信息或较少的过程控制信息。
图9A和9B示出了可用以实现图1-4的所示出的示例无线处理器402，示例收发器404，示例通信链接管理器408，示例模块处理器410，示例无线模块通道管理器412，示例无线传输变换器414，示例转发管理器416，示例I/O组件接口418，示例指示器驱动器422，和/或更一般地，示例无线模块150的流程图。图9A和9B的示例方法可以被处理器，控制器和/或任何其他的合适的处理装置所实现。例如，图9A和9B的示例方法可以被实施为存储于任何有形的计算机可读介质中的编码指令，该介质例如闪存、CD、DVD、软盘、ROM、RAM、可编程序只读存储器(PROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、光存储盘、光存储装置、磁存储盘、磁存储装置、和/或任何其他的可被用以以方法或数据结构的形式承载或存储程序代码和/或指令的介质，其可被处理器，通用或专用计算机，或其他具有处理器(例如，所示出的如下结合图10所讨论的示例处理器平台P10)的机器访问。将上述进行组合也包括在计算机可读介质的范围之中。
方法例如包括使处理器、通用计算机、专用计算机或专用处理机器实现一个或多个特定方法的指令和/或数据。替代地，图9A、9B、9C和/或10的示例性方法的一些或全部可以使用ASIC、PLD、FPLD、分立逻辑、硬件、固件等的任何组合实现。。
此外，图9A和9B的示例方法中一些或者全部可以替代地使用手工操作或任何前述技术的组合实现，例如，固件，软件，分立逻辑和/或硬件的任意组合。此外，也可以使用实现所示出的图9A和9B的示例操作的许多其他的方法。例如，块的执行顺序可以被改变，和/或一个或多个所描述的块可以被改变，除去，细分，或者合并。附加地，任何或全部的图9A和9B的示例方法可以顺序地执行和/或由例如，单独的处理线程，处理器，装置，分立的逻辑，电路等并行执行。
图9A和9B的示例方法900发起从便携式装置到过程控制装置的转发会话。多个示例方法900可以被并行或串行地执行以发起不同的转发会话。附加地，在多个便携式装置被通信地耦合至无线模块的例子中，可以为每个便携式装置实现示例方法900或者，替代地，可以为多个便携式装置实现单个示例方法900。
图9A的示例方法900起始于图1-4的无线模块150从便携式装置(例如，便携式装置160)接收请求和/或识别请求消息(块902)之时。然后，示例方法900发送识别信息至便携式装置(块904)。在其他例子中，一旦建立通信链路，则该示例方法900可以通过确认消息传送识别信息至便携式装置。接着，该无线模块150接收来自便携式装置的请求连接消息(块906)。在其他例子中，一旦接收便携式装置被授权连接I/O组件，过程控制装置，和/或无线模块150的确认，则该便携式装置便可发送请求连接消息。
当示例方法900(例如，通过I/O组件和/或无线模块)指示连接正在被认证(块908)时，图9A的示例方法900继续进行。然后，示例方法900(例如，无线模块150)可以发送安全认证消息至便携式装置以提示便携式装置的用户提供安全凭证(块910)。接着，示例方法900(例如，无线模块150)接收安全凭证并且转发该凭证至I/O组件(块912)。示例方法900(例如，I/O组件)确定便携式装置是否被授权对无线装置150和/或I/O组件进行连接(块914)。
如果凭证未被授权，该示例方法900(例如，I/O组件)可以发送其他的安全认证消息(块910)。该示例方法900可以继续请求正确的认证直至安全凭证被允许或直至操作员达到登录次数的限制。然而，如果该凭证已被授权(块914)，示例方法900(例如，无线模块150)可以建立与便携式装置的通信链接(块916)。在一些例子中，示例方法900也可以提供关联于无线模块150和/或I/O组件的识别信息。
进一步地，示例方法900(例如，无线模块)可以激活关联于无线模块150和/或I/O组件接口的指示器(块918)。附加地，示例方法900(例如，无线模块150)可以查询I/O组件和/或关联于I/O组件的I/O通道以求取对应于被通信地耦合至I/O组件的过程控制装置的状态信息(块920)。随后，该示例方法900(例如，无线模块150)向便携式装置发送可用的I/O通道，(和/或过程控制装置)的列表以及对应的状态信息(块922)。在一些例子中，一旦建立了通信链路，则可用的I/O通道和状态信息的列表可以被包括在被发送往便携式装置的识别信息中。在其他例子中，一旦便携式装置选择了I/O组件和/或I/O通道，该示例方法900可以仅发送可用的I/O通道和对应的状态信息的列表
通过确定对一个或多个I/O通道和/或过程控制装置的选择是否已被接收(块924)，图9B的示例方法900继续进行。如果选择已被接收，该示例方法900(例如，无线模块150)激活关联于所选择的I/O通道和/或过程控制装置的指示器(块926)。随后，示例方法900(例如，无线模块)通过创建至过程控制装置的虚路由来发起与关联于所选择的I/O通道和/或过程控制装置的I/O组件之间的转发会话(块928)。在其他例子中，一旦接收到对I/O组件的选择，该示例方法900可以发起转发会话。
接着，该示例方法900(例如，无线模块)使能在便携式装置和所选择的过程控制装置之间的、经由对应的I/O通道的通信(块930)。此刻，该便携式装置可以与所选择的过程控制装置通信，宛如该便携式装置被直接地通信地耦合至该过程控制装置一样。
当转发会话在操作时，该示例方法900(例如，无线模块150)确定终止会话的消息是否已经被接收(块932)。附加地，如果示例方法900尚未接收对I/O通道的选择(块924)，该示例方法900确定是否终止会话的消息是否已被接收(块932)。如果终止消息未被接收，则示例方法900确定对I/O通道和/或过程控制装置的选择是否已经被接收(块924)。
然而，如果示例方法900(例如，无线模块150)确定了终止会话消息已被接收(块932)，则示例方法900关闭转发会话并取消与便携式装置的通信链接(块934)。附加地，该示例方法900可以将激活的指示器设定为禁用和/或取消连接的状态(块936)。至此示例方法900结束。
图10为可用以实现此处描述的示例方法和设备的示例处理器系统P10的功能框图。例如，与所示出的示例处理器系统P10相似或相同的处理器系统系统可以被用来实现所示出的示例无线处理器402，示例收发器404，示例通信链接管理器408，示例模块处理器410，示例无线模块通道管理器412，示例无线传输变换器414，示例转发管理器416，示例I/O组件接口418，示例指示器驱动器422，和/或更一般地，图1-4的无线模块150。虽然示例处理器系统P10在如下被描述为包括多个外围元件、接口、芯片、存储器、等等。那些元件中的一个或多个可以被从其他示例处理器系统中省略，其他示例处理器系统用以实现示例无线处理器402，示例收发器404，示例天线406，示例通信链接管理器408，示例模块处理器410，示例无线模块通道管理器412，示例无线传输变换器414，示例转发管理器416，示例I/O组件接口418，示例指示器驱动器422中的一个或多个，和/或更一般地，无线模块150。
如图10所示，处理器系统P10包括被耦合至互联总线P14的处理器P12。处理器P12包括寄存器组或寄存器空间P16，图10中将之描述为完全片上的，但是替代地，也可以完全或部分地位于片外以及直接地通过专用电气连接件和/或通过互联总线P14耦合至处理器P12。处理器P12可以为任何合适的处理器，处理单元或微处理器。虽然在图10中未示出，但系统P10可以为多处理器系统以及，因此，可以包括相同或相似于处理器P12的、并被通信地耦合至互联总线P14的一个或多个附加的处理器。
图10的处理器P12图10被耦合至芯片组P18，其中包括一个存储器控制器P20和外围输入/输出(I/O)控制器P22。如所公知的，芯片组通常提供I/O和存储器管理功能，以及多个通用和/或专用寄存器，定时器等，这可以被一个或多个耦合至芯片组P18的处理器所访问或使用。存储器控制器P20执行使处理器P12(或多个处理器，如果有多个处理器的话)能够访问系统存储器P24以及大容量存储器P25的功能。
系统存储器P24可以包括所期望的类型的易失性和/或非易失性存储器例如，例如，静态随机访问存储器(SRAM)，动态随机访问存储器(DRAM)，闪存存储器，只读存储器(ROM)等。大容量存储器P25可以包括任何所期望的类型的大容量存储器。例如，如果所示出的示例处理器系统P10被用于实现无线模块(图4)，大容量存储器P25可以包括硬盘驱动器，光驱，磁带存储装置等。替代地，如果所示出的示例处理器系统P10被用以实现模块处理器410，大容量存储器P25可以包括固态存储器(例如，闪存存储器，RAM存储器，等等。)，磁性存储器(例如，硬盘驱动器)，或者适合于模块处理器410中的大容量存储的任何其他的存储器。
外围I/O控制器P22执行使处理器P12能够通过外围I/O总线P32以与外围输入/输出(I/O)装置P26，P28以及网络接口P30通信的功能。I/O装置P26和P28可以为任何所期望的类型的I/O装置，例如，键盘，显示器(例如，液晶显示器(LCD)，阴极射线管(CRT)显示器等)，导航装置(例如，鼠标，跟踪球、电容式接触板、操纵杆。)，等等。网络接口P30可以是，例如，使得处理器系统P10能够与其他处理器系统进行通信的以太网装置、异步传输模式(ATM)装置、802.11装置、DSL调制解调器、线缆调制解调器、蜂窝调制解调器等。
以上描述的示例性方法和/或装置中的至少一些通过在计算机处理器上运行的一个或多个软件和/或固件程序实现。然而，包括但不限于应用专用集成电路、可编程逻辑阵列、和其他硬件设备的专用硬件实现方式能够类似地被部分或全部地构造为实现这里描述的示例性方法和/或装置中的一些或全部。此外，包括但不限于分布式处理或组件/对象分布式处理、并行处理或虚拟机处理的替代的软件实现也能够被构造为实现这里所述的示例性方法和/或系统。
还应注意，这里所述的示例性软件和/或固件实现存储在有形存储介质上，例如：磁性介质(例如，磁盘或磁带)；磁-光或光学介质例如光盘；或固态介质，例如存储卡或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它可重写(易失性)存储器的其它封装。因此，这里所述的示例性软件和/或固件能够存储在有形存储介质例如上面或后继描述的介质上。在上面的说明书参考特定的标准和协议来描述示例性部件和功能的程度上，应理解，本专利的范围不限于这样的标准和协议。例如，用于互联网和其它分组交换网络传输(例如，传输控制协议(TCP)/互联网协议(IP)、用户数据报协议(UDP)/IP、超文本标记语言(HTML)、超文本传输协议(HTTP))的每个标准代表本领域现有技术的例子。这样的标准会周期性地由具有相同基本功能的、更快和更有效的等效形式取代。因此，具有相同基本功能的替换标准和协议是被本专利设想到的，并准备包括在所附权利要求的范围内的等效形式。
此外，虽然本专利公开了包括在硬件上执行的软件或固件的示例性方法和装置，应注意，这样的系统仅仅是例证性的，且不应被认为是限制性的。例如，设想这些硬件和软件部件中的任何一个或全部可唯一地以硬件、唯一地以软件、唯一地以固件或以硬件、固件和/或软件的某种组合实现。因此，虽然上面的说明书描述了示例性方法、系统和机器可访问介质，这些例子不是实现这样的系统、方法和机器可访问介质的唯一方式。因此，虽然在这里描述了某些示例性方法、系统和机器可访问介质，本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利涵盖在字面上或根据等同原则落在所附权利要求的范围内的所有方法、系统和机器可访问介质。
Claims (35)
1.一种用于将便携式装置通信地耦合至过程控制系统中的过程控制装置的方法，所述方法包括：
经由无线模块接收来自便携式装置的对I/O通道的选择；
确定与所选择的I/O通道相关联的过程控制装置；
发起从所述无线模块经由所述I/O通道至所述所确定的过程控制装
置的转发会话；以及
使能在所述便携式装置与所述过程控制装置之间的、经由所述转发会话的通信从而将所述便携式装置通信地耦合至所述过程控制装置。
2.如权利要求1所述的方法，还包括，在接收所述过程控制装置的所述选择之前：
经由所述无线模块接收所述便携式装置所发送的识别请求消息；
将识别信息从所述无线模块发送至所述便携式装置；
经由所述无线模块接收来自所述便携式装置的请求连接消息；以及
建立在所述无线模块和所述便携式装置之间的通信链接。
3.如权利要求2所述的方法，还包括，一旦接收所述请求连接消息，则激活与所述无线模块相关联的指示器。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述指示器包括闪光、闪烁发光二极管、或音频信号的输出中的至少一个。
5.如权利要求1所述的方法，其中发起所述转发会话包括创建从所述便携式装置通过所述无线模块经由对应于所述所选择的I/O通道的I/O卡至所述所选择的I/O通道的虚路由。
6.如权利要求5所述的方法，其中使能在所述便携式装置和所述过程控制装置之间的、经由所述转发会话的所述通信包括至少一个下列步骤：
在将所述通信发送至所述便携式装置之前，根据无线通信协议封装所述过程控制装置所发送的所述通信；或
根据所述无线通信协议对所述便携式装置所发送的所述通信解封装以及经由数字总线将被解封装的通信发送至所述过程控制装置。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述数字总线使用基金会现场总线协议、Profibus协议、可寻址远程传感器高速通道协议、无线可寻址远程传感器高速通道协议、或电子装置描述语言协议中的至少一个。
8.如权利要求1所述的方法，还包括经由所述转发会话将读取消息、写入消息、订阅消息、或命令消息中的至少一个从所述便携式装置转发至所述过程控制装置。
9.如权利要求1所述的方法，还包括经由所述转发会话将状态信息、信号信息、诊断信息、或识别信息中的至少一个从所述过程控制装置转发至所述便携式装置。
10.如权利要求1所述的方法，还包括：
确定与所述所选择的I/O通道相关联的两个或更多个可用的过程控制装置；
将所述可用的两个或更多个过程控制装置的列表发送至所述便携式装置；
在所述无线模块中接收来自所述便携式装置的第二过程控制装置的选择；
发起从所述无线模块经由所述I/O通道至所述第二过程控制装置的所述转发会话；以及
使能在所述便携式装置和所述第二过程控制装置之间的、经由所述转发会话的通信。
11.如权利要求1所述的方法，还包括：
接收对于两个或更多个过程控制装置或者两个或更多个I/O通道中的至少一个的选择；
发起从所述无线模块到所述过程控制装置中的至少一个或所述I/O通道中的至少一个的所述转发会话；以及
使能在所述便携式装置和所述过程控制装置中的所述至少一个或所述I/O通道之间的、经由所述转发会话的通信。
12.如权利要求1所述的方法，还包括，在接收所述I/O通道的所述选择之前，将可用的I/O通道的列表发送至所述便携式装置。
13.如权利要求1所述的方法，还包括，当接收所述过程控制装置的所述选择，激活与所述过程控制装置相关联的指示器。
14.一种用于将便携式装置通信地耦合至过程控制系统中的过程控制装置的设备，所述设备包括：
无线处理器，用于接收来自便携式装置的对I/O通道的选择；
无线模块通道管理器，用于发起从所述无线模块经由所述I/O通道至过程控制装置的转发会话；以及
I/O组件接口，用于使能在所述便携式装置和所述过程控制装置之间的、经由所述转发会话的通信从而将所述便携式装置通信地耦合至所述过程控制装置。
15.如权利要求14所述的设备，其中所述I/O组件接口，用于通过接收来自所选择的I/O通道的识别过程控制装置的识别信息，以确定与所述所选择的I/O通道相关联的所述过程控制装置。
16.如权利要求14所述的设备，其中所述I/O通道的所述选择与关联于所述I/O通道的I/O组件的选择相同。
17.如权利要求14所述的设备，还包括通信链接管理器，用于：
接收所述便携式装置所发送的识别请求消息；
经由所述无线处理器将识别信息发送至所述便携式装置；
接收来自所述便携式装置的请求连接消息；以及
建立与所述便携式装置之间的通信链接。
18.如权利要求17所述的设备，还包括指示器驱动器，用于激活与所述无线模块通道管理器相关联的指示器。
19.如权利要求18所述的设备，其中所述无线处理器、所述通信链接管理器、所述无线模块通道管理器、所述I/O组件接口、或所述指示器驱动器中的至少一个被包括在无线模块之内。
20.如权利要求14所述的设备，其中所述无线模块通道管理器用于通过创建从所述便携式装置经由对应于所选择的I/O通道的I/O组件通过所述I/O组件接口至所述所选择的I/O通道的虚路由来发起所述转发会话。
21.如权利要求20所述的设备，其中所述I/O组件接口用于通过将其通信地耦合至下述装置中的至少一个从而使能在所述便携式装置和所述过程控制装置之间的、经由所述转发会话的所述通信：
无线传输变换器，用于：
从所述I/O组件接口接收所述通信；以及
在将所述通信发送至所述便携式装置之前，根据无线通信协议封装所述通信；或
转发管理器，用于经由所述I/O组件接口将所述通信转发至所述过程控制装置。
22.如权利要求21所述的设备，其中所述转发管理器用于：
根据所述无线协议对所述便携式装置所发送的所述通信解封装；以及
经由所述I/O组件接口将被解封装的通信转发至所述过程控制装置。
23.如权利要求14所述的设备，其中所述I/O组件接口用于：
确定与所选择的I/O通道相关联的两个或更多个可用的过程控制装置；以及
将所述可用的两个或更多个过程控制装置的列表发送至所述便携式装置。
24.如权利要求23所述的设备，其中：
所述无线处理器用于接收来自所述便携式装置的对第二过程控制装置的选择；
所述无线模块通道管理器用于发起经由所述I/O通道至所述第二过程控制装置的所述转发会话；以及
所述I/O组件接口用于使能在所述便携式装置和所述第二过程控制装置之间的、经由所述转发会话的通信。
25.如权利要求14所述的设备，其中所述I/O组件接口用于，在所述无线处理器接收对所述I/O通道的所述选择之前，将可用的I/O通道的列表发送至所述便携式装置。
26.一种用于将便携式装置通信地耦合至过程控制系统中的过程控制装置的设备，该设备包括：
一种用于接收来自便携式装置的对I/O通道的选择的装置；
一种用于确定与所述所选择的I/O通道相关联的过程控制装置的装置；
一种用于发起经由所述I/O通道至所述所确定的过程控制装置的转发会话的装置；以及
一种用于使能在所述便携式装置与所述过程控制装置之间的、经由所述转发会话的通信从而将所述便携式装置通信地耦合至所述过程控制装置的装置。
27.如权利要求26所述的设备，其中所述设备还包括：
一种用于接收所述便携式装置所发送的识别请求消息的装置；
一种用于将识别信息发送至所述便携式装置的装置；
一种用于接收来自所述便携式装置的请求连接消息的装置；以及
一种用于建立与所述便携式装置之间的通信链接的装置。
28.如权利要求27所述的设备，其中一旦接收所述请求连接消息，则一个指示器被激活。
29.如权利要求26所述的设备，其中通过创建从所述便携式装置通过对应于所述所选择的I/O通道的I/O卡到达所述所选择的I/O通道的虚路由从而发起所述转发会话。
30.如权利要求29所述的设备，其中通过至少一个下列步骤使能在所述便携式装置和所述过程控制装置之间的、经由所述转发会话的所述通信：
在将所述通信发送至所述便携式装置之前，根据无线通信协议封装所述过程控制装置所发送的所述通信；或
根据所述无线通信协议对所述便携式装置所发送的所述通信解封装以及经由数字总线将所述被解封装的通信发送至所述过程控制装置。
31.如权利要求26所述的设备，进一步包括：经由所述转发会话将读取消息、写入消息、订阅消息、或命令消息中的至少一个从所述便携式装置转发至所述过程控制装置。
32.如权利要求26所述的设备，进一步包括：经由所述转发会话将数据、状态信息、信号信息、诊断信息、或识别信息中的至少一个从所述过程控制装置转发至所述便携式装置。
33.如权利要求26所述的设备，进一步包括：
一种用于确定与所述所选择的I/O通道相关联的两个或更多个可用的过程控制装置的装置；
一种用于将所述可用的两个或更多个过程控制装置的列表发送至所述便携式装置的装置；
一种用于接收来自所述便携式装置的第二过程控制装置的选择的装置；
一种用于发起经由所述I/O通道至所述第二过程控制装置的所述转发会话的装置；以及
一种用于使能在所述便携式装置和所述第二过程控制装置之间的、经由所述转发会话的通信的装置。
34.如权利要求26所述的设备，进一步包括：
一种用于接收对于两个或更多个过程控制装置或者两个或更多个I/O通道中的至少一个的选择的装置；
一种用于发起到所述过程控制装置中的至少一个或所述I/O通道中的至少一个的所述转发会话的装置；以及
一种用于使能在所述便携式装置和所述过程控制装置中的所述至少一个或所述I/O通道之间的、经由所述转发会话的通信的装置。
35.如权利要求26所述的设备，其中在接收所述I/O通道的所述选择之前，将可用的I/O通道的列表发送至所述便携式装置。
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