CN102736581B - 用于将设备描述文件发送至主机的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于将设备描述文件发送至主机的方法和装置。公开的示例的方法包括通信地耦接现场设备至主机以在过程控制系统内提供该现场设备，接收主机不包括与现场设备的版本对应的版本的设备描述文件的指示，从现场设备的存储器获取该设备描述文件，以及将该设备描述文件从现场设备发送至主机。

Description

用于将设备描述文件发送至主机的方法和装置
技术领域
本公开一般地涉及过程控制系统，并且具体地涉及用于将设备描述文件发送至主机的方法和装置。
背景技术
过程控制系统，如化学、石油或者其他过程中使用的系统，典型地包括一个或者多个过程控制器和输入/输出(I/O)设备，其通信地耦接到至少一个主机或者操作者工作站，并且通过模拟、数字或者混合模拟/数字总线耦接到一个或者多个现场设备。该现场设备可以是，例如，阀、阀定位器、开关和发射器(例如，温度，压力和流速传感器)，它在过程中执行过程控制功能，例如打开或者关闭阀，以及测量过程控制参数。该控制器接收指示现场设备做出的过程测量的信号，处理该信息以实现控制例程，并且生成控制信号，这些控制信号通过总线或者其他通信线路被发送至现场设备从而控制过程的运行。以此方式，控制器可以通过现场设备、经由总线和/或通信地耦接该现场设备的其他通信链路执行和协调控制策略或例程。
来自现场设备和控制器的信息可以被提供给一个或者多个应用(即，例程、程序等)作为由操作者工作站(例如，基于处理器的系统)执行的运行时数据，以使得操作者能够执行关于该过程的所需功能。这些功能中的一些可以包括查看该过程的当前状态(例如，通过图形用户界面)，评估该过程，修改该过程的操作(例如，通过可视对象图)，等。很多过程控制系统也包括一个或者多个应用站。通常，这些应用站通过以下实现：个人电脑，工作站，或者经由局域网(LAN)通信地耦接到控制器、操作者工作站、和过程控制系统内的其他系统的类似物。每个应用站可以执行一个或者多个策略、例程、或者应用，它们在过程控制系统内执行活动管理功能、维护管理功能、虚拟控制功能、诊断功能、实时监控功能、安全相关的功能、配置功能等。
为了查看来自现场设备的信息，应用站使用一个或多个设备描述文件。现场设备的制造者使用设备描述文件来向应用站提供标准化的形式和/或结构，以获取并显示独立于通信协议(例如，Hart，Foundation FieldbusTM，以及Profibus)和/或设备操作系统(例如，Windows，Android，Blackberry OS，iOS，等)的过程控制信息。目前，制造商提供与现场设备分离的设备描述文件。当现场设备安装于过程控制系统中时，过程控制人员将该设备描述文件安装到通信地耦接到该现场设备的应用站中。
发明内容
本发明描述了一种用于将设备描述文件发送至主机的示例的方法和装置。在一个实施例中，该方法包括将现场设备通信地耦接至该主机，以在过程控制系统内提供该现场设备，以及接收该主机不包括与该现场设备的版本对应的版本的设备描述文件的指示。该示例的方法还包括从该现场设备的存储器获取该设备描述文件，以及将该设备描述文件从该现场设备发送至该主机。
一个示例的装置包括设备类型识别器，用于识别与过程控制系统中的现场设备通信地耦接的主机，以及文件处理器，用于接收该主机不包括与该现场设备的版本对应的设备描述文件的指示。该示例的装置还包括文件获取器，用于从该现场设备的存储器获取该设备描述文件，以及发射器，用于将该设备描述文件从该现场设备发送至该主机。
附图说明
图1示出了包括示例的文件管理器的示例的过程控制环境的框图，该文件管理器可以用于进行本文描述的示例的方法和装置，
图2示出了图1的示例的文件管理器的功能框图，
图3示出主机为无线设备，其显示来自图1和2的现场设备的过程数据，
图4示出主机为计算机，其显示来自图1和2的现场设备的过程数据，
图5示出用于在图1和/或2的文件管理器和主机之间传送设备描述文件的示例消息的、示例的消息流程图，
图6是可以用于实现图1和/或2的文件管理器的示例的方法的流程图，
图7是可以用于实现本文描述的示例的方法和装置的、示例的处理器系统的框图。
具体实施方式
虽然以下描述了包括，除了其他组件，在硬件上执行的软件和/或固件的、示例的方法和装置，应当注意的是，这些实施例仅是示例性的而不应当理解为限制性的。例如，已经想到，该硬件、软件和固件组件中的任意个或者全部能够仅以硬件实现、仅以软件实现、或者以硬件和软件的任意结合实现。因此，虽然下文描述了示例的方法和装置，但本领域普通技术人员容易理解：所提供的实施例不是实现这些方法和装置的唯一方式。例如，虽然该示例的方法和装置被描述为在过程控制系统内发送设备描述文件至主机，但是该示例的方法和装置更普遍地可用于在任何自动化系统、批处理系统、制造系统、工业控制系统、安全仪表系统等中发送设备描述文件。
过程控制系统通常包括执行例程、控制策略和/或算法的控制器，其管理位于该控制系统中的现场设备。该现场设备可以是，例如，阀、阀定位器、开关和发射器，并且可以执行例如打开或关闭阀以及测量过程控制参数等过程控制功能。除了管理现场设备，控制器可以基于接收的来自该现场设备的信息以生成过程数据(例如，过程控制信息)。该过程数据可以包括过程统计、告警、监控信息、过程趋势信息、诊断信息、现场设备状态信息、和/或来自现场设备的消息。
控制器将过程数据发送至主机(例如，工作站、计算机、笔记本电脑、膝上型电脑、服务器、手持设备、便携设备、无线设备、智能电话、和/或其他计算设备)上运行的应用，从而操作者可以管理过程控制系统。典型地，该应用显示过程数据作为用户界面上的至少一个图形数据呈现。数据呈现有助于操作者，因为这些数据呈现以图表、图形、数据表、列表框、图形符号、文本等形式图形地显示过程数据。用户界面中的该数据呈现和对应的文本通常以与查看该信息的操作者的地点相关的格式和/或语言被显示出来。
在很多已知系统中，主机使用对应的设备描述文件(例如，电子设备描述语言(EDDL)文件)来显示来自现场设备的过程数据。目前，很多熟知的过程控制通信协议支持使用设备描述文件。这些过程控制通信协议包括，例如，Foundation FieldbusTM，HartCommunication Foundation以及Profibus。此外，现场设备集成(FDI)标准支持使用设备描述文件以创建统一的工具组，过程控制人员用该工具组来管理控制系统内通信地耦接在一起的现场设备。
目前，设备描述文件遵从于一种基于文本的语言，其用于描述现场设备的特征、参数和/或功能。该功能可以包括，例如，菜单系统描述、常规设备信息、诊断、性能分析信息、运行统计、参数化信息、范围建立信息、模拟参数、重载信息、校准调整信息、监控信息、设备安全协议、和/或重置信息。现场设备的制造者使用设备描述文件，用于向主机提供标准化的形式和/或结构，以获取并显示独立于通信协议(例如，Hart，Foundation FieldbusTM，以及Profibus)和/或设备操作系统(例如，Windows，Android，Blackberry OS，iOS，等)的过程数据。
在很多情形中，设备描述文件与对应的现场设备一起被运输至过程控制环境。例如，制造者可以将压力发射器现场设备连同分离地存储在有形的机器可读介质(例如，光盘(CD))上的设备描述文件运送至过程控制系统。在其他例子中，过程控制人员可以从压力发射器现场设备制造者的数据库(例如，网站)上下载设备描述文件至主机。
为了将过程控制系统配置成显示现场设备生成的过程数据，过程控制人员目前必须将现场设备安装至过程控制系统(例如，提供现场设备)，通信地耦接该现场设备至控制器，并将与该现场设备关联的设备描述文件安装至通信地耦接到控制器的一个或多个主机上。以此方式，带有设备描述文件的主机的用户能够获取和/或查看关联的现场设备所生成的过程数据。在其他例子中，过程控制人员可以将设备描述文件存储至中央数据库，其可以被过程控制系统内的多个主机访问。
设备描述文件通常与现场设备分离，这是因为现场设备安装于过程控制系统，而设备描述文件独立地安装于一个或多个主机。此外，由于存储器以前比较昂贵，很多当前使用的现场设备具有的存储器较小，其无法存储除了运行现场设备所需的代码化指令之外的设备描述文件。然而，随着存储器成本的降低，很多现场设备制造者在现场设备内配备较大的存储器。
设备描述文件通常与现场设备分离的另一个原因是由于过程控制通信协议的容量限制。通常，例如Hart，Foundation FieldbusTM以及Profibus等主要支持从现场设备至控制器和/或主机的过程数据的传送。很多过程控制通信协议几乎不提供对从现场设备到一个或多个主机的文件传送的支持。在很多情形中，过程控制通信协议使用的数据总线是带宽受限的，这是因为该数据总线主要是为了以较高可靠性的方式传送较小量的过程数据而设计的。在其他情形中，过程控制通信协议不能支持传送设备描述文件的消息和/或其他功能。
因为设备描述文件与现场设备分离，过程控制人员可能经历尝试为特定现场设备配置设备描述文件的问题。例如，与现场设备分离地运送的设备描述文件可能与该现场设备不兼容(例如，该文件是用于不同类型和/或型号的现场设备)。在其他情形中，设备描述文件可能是用于较新或较旧版本的现场设备的。在另一些情形中，过程控制人员可能将现场设备配置成支持某些功能，但是没有将关联的设备描述文件修改成反映该被支持的功能。在又一些情形中，设备描述文件可能被错误放置或者丢失。此外，很多主机在过程控制系统中可能是被隔离的，因此过程控制人员难以在每个主机上安装设备描述文件。
本文描述的示例的方法和装置使得设备描述文件能够存储在现场设备的存储器中。以此方式，本文描述的示例的方法和装置通过过程控制通信协议将该设备描述文件发送至一个或者多个主机，从而使得用户能够查看现场设备生成的过程数据。本文描述的示例的方法和装置使用可以由任意过程控制通信协议所实施的文件传送例程。该文件传送例程识别哪些主机被通信地耦接到现场设备，识别这些耦接的主机中的哪些没有该设备描述文件，并且将该设备描述文件发送至所识别的主机。
为了实现该文件传送例程，本文描述的示例的方法和装置使用遵守过程控制通信协议的文件传送消息，从而使得设备描述文件能够被从现场设备传送至主机。该文件传送消息包括，例如，主机请求消息、主机响应消息、通信链路建立消息、确认消息和/或设备描述文件传送消息。虽然示例的方法和装置描述了用于将设备描述文件从现场设备传送至主机的一些示例的消息，但是可以使用其他类型的消息。
在一些实施例中，本文描述的方法和装置使用主机(例如，工作站)的标识符以确定与主机类型关联的、存储在现场设备中的设备描述文件。例如，本文描述的方法和装置可以确定主机是具有较小屏幕面积的手持过程控制通信器(例如，Fisher-Rosemount 375现场通信器)。在确定主机类型后，本文描述的示例的方法和装置选择被配置成在较小屏幕上显示过程数据的设备描述文件。
通过存储设备描述文件至现场设备，本文描述的示例的方法和装置确保每个显示现场设备生成的过程数据的主机具有适合的设备描述文件。此外，在制造者预配置现场设备的实施例中，制造者也可以修改和存储设备描述文件至与该配置关联的现场设备。此外，通过在过程控制系统中提供现场设备后将设备描述文件发送至一个或多个主机，本文描述的示例的方法和装置减少在一个或多个主机内建立设备描述文件的时间。
因此，本文描述的示例的方法和装置向现场设备的制造者提供合理的保证：正确版本的设备描述文件将被安装以支持特定版本的现场设备。例如，很多制造者可能延迟提供设备描述文件。通过存储设备描述文件至对应的现场设备，本文描述的示例的方法和装置减少了提供现场设备和安装设备描述文件之间的延迟。
图1示出了示例的过程控制环境100的框图，其包括示例的文件管理器102，其可以用于实现本文描述的示例的方法和装置。示例的文件管理器102被包括在位于过程控制系统104内的现场设备103中。在该实施例中，现场设备103通过控制器108和I/O卡110通信地耦接到主机106(例如，工作站)。通信路径112将现场设备103耦接至I/O卡110。通信路径112可以遵从任何有线和/或无线过程控制通信协议，包括，例如，Foundation FieldbusTM，Hart，和/或Profibus。
该示例的过程控制系统104可以包括任何类型的制造设施、处理设施、自动化设施、安全仪表设施和/或任何其他类型的过程控制结构或系统。在一些实施例中，该过程控制系统104可以包括位于过程控制环境100中不同位置的多个设施。此外，该示例的过程控制环境100可以包括其他过程控制系统(未示出)，该系统可以被包括在该相同设施内和/或位于不同的设施处。
虽然过程控制系统104示出了现场设备103，该过程控制系统104可以包括通信地耦接到控制器108和/或其他控制器(未示出)的其他现场设备(未示出)。此外，虽然过程控制系统104示出控制器108和I/O卡110，该过程控制系统104可以包括额外的控制器、I/O卡、和/或任何其他设备，用于将一个或多个现场设备通信地耦接至主机106。在其他实施例中，主机106可以通信地耦接到其他过程控制系统(未示出)。
示例的控制器108使用控制例程以基于现场设备103的输出计算过程数据，用于包括例如，监控应用、告警管理应用、过程趋势和/或历史应用、诊断应用、批处理和/或活动管理应用、统计应用、流视频应用、高级控制应用、安全仪表应用、事件应用等应用。控制器108以周期间隔和/或响应于处理或生成过程数据，转发过程数据至主机106和/或任何其他过程控制数据库和/或处理器(未示出)。控制器108转发的这些过程数据可以包括过程控制值、数据值、告警信息、文本、区块模式元件状态信息、诊断信息、错误消息、参数、事件和/或设备标识符。
I/O卡110(例如，一个或多个I/O卡)接收来自现场设备103的数据，并且将这些数据转换成能够被示例的控制器108处理的通信。类似地，I/O卡110可以将来自控制器118的数据或通信转换成能够被现场设备103处理的数据格式。
在示出的实施例中，控制器108通过局域网(LAN)114耦接到主机106。LAN114可以使用任何通信介质和协议实现。例如，LAN114可以基于硬连线的或者无线以太网通信方案。然而，也可以使用任何其他适合的通信介质和协议。此外，虽然单一的LAN114被示出，但是也可以使用多于一个LAN和在主机116内的适合的通信硬件，以在主机106和一个分别的类似工作站(未示出)之间提供冗余通信路径。
图1的示例的主机106可以包括任何计算设备，例如个人电脑、笔记本电脑、膝上电脑、服务器、手持设备、便携设备、无线设备、智能电话，等。主机106可以使用任何适合的计算机系统或处理系统(例如图7的处理器系统P10)实现。例如，主机106可以通过单处理器的个人电脑、单或多处理器的工作站等实现。
示例的主机106通过用户界面116显示过程控制应用。用户界面116使用设备描述文件以在图形格式中渲染过程数据，从而使得主机106的用户能够(通过应用)图形化地查看现场设备103生成的过程数据。此外，示例的用户界面116借助于被提供的图形媒介使得用户能够管理过程控制系统104，用户可以选择和/或操控该图形媒介从而使得主机106向控制器108发送指令。
通过定义与现场设备103关联的功能，设备描述文件使得主机106可以显示现场设备103生成的过程数据，包括输出参数。对于每个输出参数，设备描述文件指定该过程数据的类型、阈值、过程数据的规定范围、和/或被包括在该输出参数内的该过程数据如何被显示(例如，通过图表、图形、文本字段、状态指示符、数字字段、等)。设备描述文件也可以指定用户界面116中的、该输出参数的该过程数据的图形表示将要被显示的位置。此外，设备描述文件可以指定与过程数据的格式相匹配的参数和/或变量。
通常，现场设备103通过通信路径112接收来自控制器108的指令，以执行指定的操作(例如，测量流体压力)并且使得由现场设备103实现的和/或控制的过程产生变化(例如，调整流体压力)。现场设备103测量过程数据、环境数据和/或输入设备数据，并且通过通信路径112将这些测量的数据作为过程数据发送至控制器108。
通过，例如，过程控制人员将现场设备103安装在将要被测量的物体上和/或流体内，并且将现场设备103经由通信路径112和/或I/O卡110通信地耦接至控制器108，该示例的现场设备103被提供在过程控制系统104中。现场设备103也可以通过这样的方式提供：过程控制人员为现场设备103分配标识符，使得现场设备103被通信地放置在过程控制系统中。
在图1示出的实施例中，过程控制环境100将示例的现场设备103示出为压力发射器(例如，Rosemount 3051S系列压力发射器)。该压力发射器现场设备103测量，例如，管道中的流体的压力。该压力发射器现场设备103计算并通过控制器108发送测量的压力至主机106。压力发射器现场设备103也可以发送状态信息、诊断、告警信息、事件信息、和/或任何类型的过程数据至主机106。
过程发射器现场设备103仅为示例目的示出，并且在其他实施例中，现场设备103可以包括任何类型的现场设备或过程控制元件，它能够接收输入、生成输出和/或控制过程。例如，其他类型的现场设备包括，例如，阀、泵、风扇、加热器、制冷器和/或混合器，以控制过程。在这些其他的实施例中，现场设备103可以包括测量或监控设备，例如，温度传感器、压力传感器、浓度传感器、液面计、流量计、和/或蒸汽传感器，以测量过程的各部分。
在图1的实施例中，文件管理器102被示出为被包括在压力发射器现场设备102中。该图示的实施例示出了文件管理器102的功能性描述。在其他实施例中，文件管理器102可以位于被包括在现场设备103的电子外壳内的处理器(例如微控制器)内部和/或电路板上。虽然文件管理器102被示出在现场设备103内部，在其他实施例中，文件管理器102可以被包括在主机106中和/或通信地耦接到主机106的处理器中。在这些其他的实施例中，文件管理器102提取存储在现场设备103中的设备描述。
在现场设备103被提供在过程控制系统104内部之后，示例的文件管理器102将与现场设备103对应的设备描述文件发送至主机106。文件管理器102可以识别主机106的类型，并且选择适合于主机106的类型的设备描述文件。文件管理器102也可以向过程控制系统104发送广播请求，以找出任何其他的主机(未示出)。文件管理器102可以访问现场设备103内部的存储器，以获取设备描述文件。在其他实施例中，文件管理器102可以功能地包括用于设备描述文件的存储器。结合图2更详细地描述文件管理器102。
图2示出了图1的示例的文件管理器102的功能框图。在该实施例中，文件管理器102被示出在现场设备103的内部。虽然文件管理器102被示出为被直接地耦接到通信路径112，在其他实施例中，文件管理器102可以通过连线和/或现场设备103内的其他电子器件耦接到通信路径112。在一些实施例中，现场设备103可以包括多个文件管理器102，用于支持向通信地耦接的多个主机的、多个设备描述文件的多个同时发送。
为了接收来自，例如，主机106的消息，图2的文件管理器102包括接收器202。示例的接收器202基于消息的类型路由该消息。例如，来自主机106的、标识主机106的类型的消息被路由给设备类型识别器204。在其他情形中，来自主机106的、与发送一个或多个设备描述文件相关联的消息被路由给文件处理器206。接收器202也可以将来自主机106的、指示设备描述文件是否已经安装在主机106中的消息路由至文件处理器206。示例的接收器202也可以将与过程控制通信协议相关联的消息转换成与文件管理器102兼容的格式。
示例的设备类型识别器204使用由，例如，主机106提供的信息以确定主机106的类型。例如，文件管理器102可以将广播消息发送至主机106，其使得主机106发送包括了主机106的电子地址和/或主机106的标识符的消息。在该实施例中，设备类型识别器204使用该标识符以确定主机106的类型。该电子地址可以包括，例如，互联网协议(IP)地址，LAN地址，主机106的目录位置，和/或关联在过程控制系统104内部的地址。
设备类型识别器204可以通过交叉参考标识符至设备类型的列表，来确定主机106的类型。在标识符是媒体访问控制(MAC)地址的实施例中，设备类型识别器204可以交叉参考该MAC地址至设备类型。在其他实施例中，设备类型识别器204可以确定该标识符对应于具有较大或较小显示器(例如，用户界面116)的设备(例如，主机106)。主机106的类型还可以进一步通过例如，主机106的型号和/或主机106中的处理器的类型而被识别。
在确定主机106的类型后，设备类型识别器204发送消息至文件处理器206，该消息包括主机106的类型和/或主机106的电子地址。示例的文件处理器206管理向主机的设备描述文件的传送。当现场设备103被提供和/或配置后，文件处理器206接收现场设备103运行和/或运作的指示。该指示可以包括来自现场设备103的处理器的消息和/或现场设备103被启动的指示(例如，信号)。
响应于该指示，文件处理器206发送广播消息(例如，问询)，该消息普遍地导向至过程控制系统104内的任何主机，要求来自通信地耦接的主机的带有标识符的响应。该问询也可以要求主机确定与现场设备103关联的设备描述文件是否包括在主机内。对于包括设备描述文件的主机，该问询也可以要求设备描述文件的版本、发布日期、和/或修订本。
示例的文件处理器206基于来自主机的响应，维护了通信地耦接到现场设备103的主机的列表。在一些实施例中，文件处理器206可以周期性地(例如，每天，每周，等)发送广播消息，以确定是否有新的主机通信地耦接到该现场设备103。在其他实施例中，控制器108和/或服务器可以维护通信地耦接的主机的列表。在这些实施例中，文件处理器206从控制器108和/或服务器获取该列表。在另一些其他实施例中，一旦主机通信地耦接到现场设备103，文件处理器206可以接收来自该主机的、要求设备描述文件的请求消息。
对于每个耦接到现场设备103的主机，文件处理器206使用设备类型识别器204提供的主机的类型以指示文件获取器208获取适合的设备描述文件。此外，对于每个响应的主机，该响应指示该主机包括不恰当的(例如，较新或者较旧)版本、修订本和/或发布日期的设备描述文件，文件处理器206指示文件获取器208获取存储的设备描述文件，从而文件处理器206能够向该主机提供适合的设备描述文件。文件处理器206也可以比较现场设备103的版本，以确定已经包括在主机中的设备描述文件是否与现场设备103兼容。在主机以正确的和/或适合的版本、修订本和/或发布日期的设备描述文件响应的实施例中，文件处理器206不向主机发送存储的设备描述文件。
为了发送设备描述文件至主机(例如，主机106)，文件处理器206在主机内建立通信链路(例如，虚拟电路)。对于一些过程控制通信协议，文件处理器206通过发送包括设备描述文件的消息至包括主机电子地址的主机从而建立通信链路。以此方式，该消息传播至控制器108，并且经由LAN114被导向至，例如，主机106。在该实施例中，文件处理器206在较小数据包的传送消息中发送设备描述文件。
在其他实施例中，文件处理器206可以通过规定I/O卡110上的I/O端口、控制器108上的接口、和/或任何路由器上的任何交换接口从而建立虚拟电路，由此设备描述文件可以被流送至该主机。在这些实施例中，设备描述文件可以在较大数据包和/或消息中被传送至适合的主机。
在另一些实施例中，文件处理器206可以在控制器108、主机106和/或服务器上创建临时存储位置，并且传送设备描述文件至该临时位置。从该临时位置，文件处理器206可以流送和/或复制该设备描述文件至其他主机。由此方式，文件处理器206仅需要通过带宽相对受限的过程控制通信协议、向该临时位置传送一次设备描述文件，之后，可以利用较高带宽连接(例如，LAN114)远程传送设备描述文件至其他主机。
在一些实施例中，文件处理器206也可以基于现场设备103的激活的和/或使能的功能来配置设备描述文件。例如，在接收现场设备103被提供的指示后，文件处理器206可以与现场设备103的处理器通信，以确定哪些特征、功能、和/或元件被使能、许可、配置和/或激活(例如，通过配置块)。文件处理器206之后可以发送指令到文件获取器208以更新和/或修改设备描述文件，从而该文件反映了现场设备103的被使能的特征、功能和/或元件。
为了获取和/或管理设备描述文件，图2的文件管理器102包括文件获取器208。示例的文件获取器208通信地耦接到设备描述文件存储器210。虽然示例的设备描述文件存储器210被示出为位于文件管理器102内部，在其他实施例中，设备描述文件存储器210可以位于现场设备103内的文件管理器102外部。设备描述文件存储器210可以通过电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或任何其他类型的存储器来实现。
在现场设备103的制造过程中，设备描述文件被存储至设备描述文件存储器210。在一些例子中，制造者可以基于现场设备103产品中包含的特征、功能和/或元件配置设备描述文件。例如，如果制造者在现场设备103内包括温度传感器，该制造者可以在存储设备描述文件至设备描述文件存储器210之前，将与温度传感器关联的功能描述和参数显示信息添加至设备描述文件。制造者也可以存储多个版本的、配置用于不同类型主机的设备描述文件。
此外，在一些实施例中，设备描述文件可以以被压缩的格式被存储，从而减少设备描述文件存储器210的使用和/或减少至主机的发送时间。设备描述文件可以通过任何类型的文件压缩或标记化方法而被压缩。在一些实施例中，文件处理器206可以解压缩设备描述文件，或者，可替换地，主机可以解压缩设备描述文件。
示出的实施例的示例的文件获取器208接收来自文件处理器206的、为获取设备描述文件的指令，访问存储器210以获取所要求的文件，并且将该文件(或者文件的副本)发送至文件处理器206。在一些实施例中，文件获取器208可以接收包括主机的类型的指令。在这些实施例中，文件获取器208找出配置成被该类型的主机所显示的设备描述文件。该文件获取器208可以使用设备描述文件内的元数据来识别该文件兼容于哪种主机类型。在其他实施例中，文件获取器208可以访问设备描述文件存储器210内的列表，该列表标识了哪些设备描述文件关联于哪些主机类型。
在一些实施例中，文件获取器208也可以提供修订本、版本和/或发布日期至文件处理器206。文件处理器206之后可以核对已存储的设备描述文件的版本、修订本和/或发布日期与已经安装至主机的设备描述文件。此外，文件获取器208可以基于来自文件处理器206的指令来配置设备描述文件。或者，文件获取器208可以提供设备描述文件给文件处理器206用于配置。
为了发送消息和/或设备描述文件至一个或多个主机，图2的示例的文件管理器102包括发射器212。示例的发射器212接收来自文件处理器206的消息，转换该消息为与过程控制通信协议相兼容的格式，并且经由通信路径112发送该消息至适合的主机。在其他实施例中，发射器212可以发送消息至现场设备103内的通信处理器。
示例的发射器212也发送一个或多个设备描述文件至一个或多个适合的主机(例如，主机106)。为了发送设备描述文件，发射器212可以通过格式化该设备描述文件使其符合适合的过程控制协议，以打包和/或转换用于在通信路径112上传输的文件。示例的发射器212也可以缓存该设备描述文件用于传输至一个或多个主机。在这些实施例中，发射器212可以包括多个缓存以同时发送设备描述文件至多个主机。
通过发送设备描述文件至主机，文件管理器102使得主机能够显示现场设备103生成的过程数据。此外，通过发送设备描述文件至主机，示例的文件管理器102确保主机具有较新的和/或较适合的修订本的文件。发送设备描述文件也节省了过程控制人员不得不从，例如，现场设备103的制造者的网站和/或CD获取并安装设备描述文件的时间。
虽然示例的文件管理器102示出在图2中，但是，图2示出的一个或多个服务器、平台、接口、数据结构、元件、过程和/或设备可以被以任意方式结合、分开、重新布置、省略、排除和/或实现。此外，示例的接收器202、示例的设备类型识别器204、示例的文件处理器206、示例的文件获取器208、示例的设备描述文件存储器210、示例的发射器212和/或，更宽泛地，示例的文件管理器102可以通过硬件、软件、固件和/或硬件、软件、固件的任意结合来实现。因此，例如，示例的接收器202、示例的设备类型识别器204、示例的文件处理器206、示例的文件获取器208、示例的设备描述文件存储器210、示例的发射器212和/或，更宽泛地，示例的文件管理器102的任何一个可以通过一个或多个电路、可编程处理器、专用应用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)和/或现场可编程逻辑器件(FPLD)等实现。
当本发明的任何装置权利要求被解读为覆盖纯软件和/或纯固件实现，示例的接收器202、示例的设备类型识别器204、示例的文件处理器206、示例的文件获取器208、示例的设备描述文件存储器210、和/或示例的发射器212的至少一个在此被明确定义为包括存储了该软件和/或固件的计算机可读介质，例如存储器、DVD、CD等。此外，示例的文件管理器102可以包括一个或多个元件、过程和/或器件，作为图2所示出的那些的附加或者替代，和/或可以包括多于一个的、示出的元件、过程和器件的任何一个或者全部。
图3示出图1的主机106为无线设备，该设备显示了来自图1和2的现场设备103的过程数据。主机106包括作为便携显示屏(例如，触摸屏)的用户界面116。在该实施例中，主机106通过(无线)LAN114和网关接收器(未示出)通信地耦接到控制器108。用户界面116包括仪表图302和菜单图304。虽然图3示出来自现场设备103的过程数据的一个示例的显示，但是其他设备描述文件可以定义显示过程数据的其他方式。
主机106使用由图1和2的文件管理器102发送的设备描述文件来显示图形302-304。在该实施例中，文件管理器102检测到图3的主机106通信地耦接到现场设备103，并且发送消息询问主机106是否包括当前版本的设备描述文件。主机106，作为响应，发送具有主机106的电子地址、主机106的标识符、以及主机106不包括该设备描述文件的指示的消息。在其他实施例中，一旦通信地耦接到LAN114和/或接收来自现场设备103的过程数据，主机106可以发送请求至文件管理器103以请求对应的设备描述文件。
在示出的实施例中，文件管理器102使用主机106的标识符，以确定主机106具有较小的显示屏(例如，界面116)，并且选择配置成在较小的显示屏上显示来自现场设备103的过程数据的设备描述文件。在接收设备描述文件后，主机106通过用户界面116显示菜单图304，该菜单图304提供了供用户选择的功能列表。设备描述文件描述了菜单图中的每个菜单项如何显示，并且包括与该菜单项相关联的功能的定义。在该实施例中，用户选择“概览”菜单项以查看仪表图302。
该示例的仪表图302显示了现场设备103报告的压力值(例如，过程数据)。在该实施例中，设备描述文件可以定义压力值如何在仪表图302中显示，以及仪表图302如何被显示(例如，尺寸、颜色、仪表数字、压力单位类型，等)。此外，仪表图302包括状态指示(例如，“良好”)，其指示压力值(例如，过程数据)的质量。现场设备103可以报告压力质量或者，替换地，设备描述文件可以基于压力值与一个或多个阈值的比较来定义质量。
图4将主机106示出为，例如，通过用户界面116显示来自图1和2的现场设备103的过程数据的计算机。在该实施例中，用户界面116可以包括在显示器上显示给用户的过程控制应用(例如，DVT用户界面)。在该实施例中，文件管理器102接收该指示：来自现场设备103的过程数据将要通过主机106显示。文件管理器102确定主机106关联到较大的显示屏并且将配置用于较大显示屏的设备描述文件发送至主机106。
类似于图3的用户界面116，图4的用户界面116包括仪表图302和菜单图304。因为用户界面116具有更多的可显示面积，设备描述文件包括该定义：邻近于仪表图302以扩展的格式显示菜单图304。此外，由于更多的可显示面积，设备描述文件也包括该定义：显示具有设备状态图404和模式图406的状态板402。此外，设备描述文件包括该定义：显示快捷键板408。以此方式，文件管理器102选择与主机106的显示器(例如，用户界面116)兼容的设备描述文件，来显示来自现场设备103的过程数据。
图5示出了示例的消息的示例的消息流程图500，该些消息用于在图1和/或2的文件管理器102和主机106之间传送设备描述文件。虽然图5示出一些用于传送设备描述文件的示例的消息，但是其他实施例可以使用不同类型和/或数量的消息(和/或数据包)来从现场设备103向主机106传送设备描述文件。
现场设备103被提供在，例如，过程控制系统104内(块502)。在现场设备被提供之后，文件管理器102发送主机广播消息504。该主机广播消息504也可以被发送到过程控制系统内的多个主机。在该实施例中，主机广播消息504询问通信地耦接到现场设备103的任何主机，要求发送响应消息，该消息包括主机的电子地址、主机的标识符、和主机是否包括与现场设备103关联的设备描述文件。
接收到主机广播消息504之后，主机106发送主机响应消息506，其包括标识符(例如，“AXY”)、主机106的电子地址(例如“1.2.3”)、以及主机106是否包括设备描述文件(例如“否”)。在主机106包括该设备描述文件的实施例中，主机106也可以响应该设备描述文件的修订本、版本和/或发布日期。在其他实施例中，一旦主机106通信地耦接到现场设备103，主机106可以自发地(例如，没有接收到主机广播消息504)发送主机响应消息506。
在接收到主机响应消息506之后，文件管理器102基于消息506中的信息而确定要发送给主机106的设备描述文件(块508)。文件管理器102之后发送通信建立消息510以创建至主机106的通信链路和/或虚拟电路。在其他实施例中，文件管理器102可以发送通信建立消息510，以验证主机106的电子目的(例如，地址)。响应于通信建立消息510，主机106通过向现场设备103发送指示主机106的通信链路已建立的通信建立确认(ACK)消息512来应答。
在接收到通信建立确认消息512之后，文件管理器102通过一个或多个文件传送消息514来发送设备描述文件。响应于接收到设备描述文件(块516)，主机106发送文件接收确认(ACK)消息518，其指示文件管理器102：该设备描述文件已经被主机106收到。在一些实施例中，随着设备描述文件的部分被收到，主机106可以发送周期性的通信建立确认消息512。以此方式，文件管理器102具有关于设备描述文件的发送的反馈。例如，如果文件管理器102接收来自主机106的、指示设备描述文件的一部分没有正确接收的消息，文件管理器102能够重新发送设备描述文件未被接收的部分。
在接收到示出的实施例中的文件接收确认消息518之后，文件管理器102指示和/或使得现场设备103发送过程数据至主机106(消息520)。在一些实施例中，独立于主机106接收到设备描述文件，现场设备103可以开始发送过程数据。在这些实施例中，主机106仅能够在接收到该设备描述文件后显示该过程数据。以此方式，示例的消息流程图500示出，在现场设备103被提供之后，设备描述文件能够被较快地被安装到主机106。
代表用于实现图1-2的文件管理器102的示例的过程600的流程图被示出在图6中。在该实施例中，过程600可以使用程序形式的、机器可读的指令实现，该程序由处理器执行，该处理器例如下文结合图7讨论的示例的处理器系统P10中示出的处理器P12。该程序可以被实现在存储在计算机可读介质的软件中，该计算机可读介质例如是CD-ROM、软盘、硬盘、数字多用途光盘(DVD)、或者与处理器P12关联的存储器，然而，整个程序和/或其部分可以替换地由处理器P12之外的器件执行，和/或被实现在固件或者专用硬件中。此外，虽然参考图6中示出的流程图描述了示例的程序，但是也可以替换地使用实现示例的文件管理器102的很多其他方法。例如，可以改变执行这些块的顺序，和/或可以改变、删除、或结合一些块。
如以上所述，图6的示例的过程可以使用存储在有形的计算机可读介质上的代码化的指令(例如，计算机可读指令)实现，该有形的计算机可读介质例如是硬盘驱动器、闪存、ROM、CD、数字多用途光盘(DVD)、高速缓存、RAM和/或任何其他存储介质，信息可以存储于其中任何时间(例如，延长的时段，永久，瞬时，信息的暂时缓冲和/或缓存)。如本文使用的，术语“有形的计算机可读介质”被明确定义为包括任何种类的计算机可读存储器，并且不包括传播中的信号。附加地或者替换地，图6的示例的过程可以使用存储在非暂时计算机可读介质上的代码化的指令(例如，计算机可读指令)实现，该非暂时计算机可读介质例如硬盘驱动器、闪存、只读存储器、光盘、数字多用途光盘、高速缓存、随机存取存储器和/或任何其他存储介质，信息可以存储于其中任何时间(例如，延长的时段，永久，瞬时，信息的暂时缓冲和/或缓存)。如本文使用的，术语“非暂时计算机可读介质”明确定义为包括任何种类的计算机可读存储器，并且不包括传播中的信号。
图6的示例的过程600将设备描述文件从现场设备发送至主机。为了传送设备描述文件至多个主机，可以实现示例的过程600的多个实例或者，替换地，过程600的多个实例可以被实现，或者替代地，过程600将设备描述文件并行或者串行地发送至多个主机。图6的示例的过程600以在过程控制系统内提供和/或配置现场设备(块602)开始。示例的过程600(例如，通过图1和/或2的文件管理器102)可以检测何时提供了现场设备。示例的过程600之后识别通信地耦接的主机(例如，通过文件处理器206)(块604)。识别通信地耦接的主机包括，例如，发送主机广播消息和/或接收来自主机的要求设备描述文件的请求。
示例的过程600之后确定是否任何通信地耦接的主机包括与现场设备关联的设备描述文件(例如，通过文件处理器206)(块606)。对于包括设备描述文件的主机，示例的过程600确定包括在主机内的设备描述文件，与存储在现场设备中的设备描述文件相比，是否具有先前的版本、修订本和/或发布日期，和/或是否与现场设备不兼容(例如，通过文件处理器206和/或文件获取器208)(块608)。如果主机中的设备描述文件与存储在现场设备中的设备描述文件匹配(例如，具有相同的版本、修订本和/或发布日期)，示例的过程600使得主机能够查看有现场设备生成的过程数据(例如，通过文件处理器206)(块610)。使得主机查看过程数据可以包括发送过程数据至主机。因为主机已经具有适合的设备描述文件，示例的过程600可以终止600。
然而，如果主机中的设备描述文件与存储在现场设备中的设备描述文件不匹配(块608)和/或如果主机不包括设备描述文件(块606)，图6的示例的过程600为每个主机确定设备类型(例如，通过设备类型识别器204)(块612)。示例的过程600可以使用主机提供的识别信息以确定主机的一个或多个类型。示例的过程600之后选择对应于和/或符合每个主机类型的设备描述文件(例如，通过文件处理器206和/或文件获取器208)(块614)。示例的过程600也可以基于现场设备的被激活的功能配置一个或多个设备描述文件。
示出的实施例的示例的过程600继续建立与每个主机的通信链路(例如，通过文件处理器206和/或发射器212)(块616)。建立通信链路可以包括验证主机的电子地址和/或创建一个或多个至主机的虚拟电路。在建立通信链路后，示例的过程600将设备描述文件从现场设备发送至每个主机(例如，通过发射器212)(块618)。示例的过程600之后使得每个主机能够通过设备描述文件查看由现场设备生成的过程数据(块610)。在使得每个主机能够通过设备描述文件查看由现场设备生成的过程数据之后，示例的过程600终止。在其他实施例中，示例的过程600可以等待，直至收到来自新的通信地耦接的主机的要求设备描述文件的请求。
图7是可以用于实现本文描述的示例的方法和装置的示例的处理器系统P10的框图。例如，与示例的处理器系统P10类似或者一致的处理器系统可以用于实现示例的接收器202、示例的设备类型识别器204、示例的文件处理器206、示例的文件获取器208、示例的设备描述文件存储器210、示例的发射器212和/或，更宽泛地，图1和/或2的示例的文件管理器102。虽然示例的处理器系统P10在下文中描述为包括多个外围设备、接口、芯片、存储器等，这些元件的一个或多个可以从其他的一个或多个示例的处理器系统中被省去，该其他的一个或多个示例的处理器系统用于实现示例的接收器202、示例的设备类型识别器204、示例的文件处理器206、示例的文件获取器208、示例的设备描述文件存储器210、示例的发射器212和/或，更宽泛地，示例的文件管理器102。
如图7所示，处理器系统P10包括耦接到互连总线P14的处理器P12。处理器P12包括寄存器组或寄存器空间P16，其在图7中示出为全部位于芯片上，然而替换地其可以全部或者部分位于芯片外且通过专用电子连接和/或通过互连总线P14直接耦接于处理器P12。处理器P12可以是任何适合的处理器、处理单元或者微处理器。虽然未示出在图7中，系统P10可以是多处理器系统，因此，可以包括与处理器P12类似或者一致的、通信地耦接到互连总线P14的、一个或多个额外的处理器。
图7的处理器P12耦接到芯片组P18，其包括存储器控制器P20和外围输入/输出(I/O)控制器P22。如熟知的，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、计时器等，其被耦接到芯片组P18的一个或多个处理器访问或者使用。存储器控制器P20执行使得处理器P12(或者多个处理器，如果有多个处理器的话)访问系统存储器P24以及大容量存储器P25。
系统存储器P24可以包括任何所需类型的易失存储器和/或非易失存储器，例如，静态随机存取存储器(SRAM)，动态随机存取存储器(DRAM)，闪存，只读存储器(ROM)，等。大容量存储器P25可以包括任何所需类型的大容量存储设备。例如，如果示例的处理器系统P10用于实现设备描述文件存储器210(图2)，那么大容量存储器P25可以包括硬盘驱动器，光驱，磁带存储设备等。替换地，如果示例的过程系统P10用于实现设备描述文件存储器210，大容量存储器P25可以包括固态存储器(例如，闪存，RAM存储器，等)，磁存储器(例如，硬盘驱动器)，或者适于在设备描述文件存储器210中大容量存储的任何其他存储器。
外围I/O控制器P22执行功能：使得处理器P12能够通过外围I/O总线P32与外围输入/输出(I/O)设备P26和P28以及网络接口P30通信。I/O设备P26和P28可以是任何所需类型的I/O设备，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)，导航设备(例如，鼠标，跟踪球，电容触摸板，游戏杆，等)等。网络接口P30可以是，例如，以太网设备，异步传输模式(ATM)设备，802.11设备，DSL调制解调器，电缆调制解调器，蜂窝调制解调器，等，其使得处理器系统P10能够与另一个处理器系统通信。
虽然存储器控制器P20和I/O控制器P22在图7中示出为位于芯片组P18的分离的功能块中，但是由这些块执行的功能可以集成在一个半导体电路中或者可以使用两个或者更多分离的集成电路实现。
以上描述的示例的方法和/或装置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，专用硬件实现，包括，但不限于，专用集成电路、可编程逻辑阵列和其他硬件设备可以类似地构造成实现本文描述的示例的方法和/或装置的部分或全部，全部地或者部分地。此外，替换的软件实现包括，但不限于，分布式处理或元件/目标分布式处理、并行处理、或虚拟机处理也可以构造成实现本文描述的示例的方法和/或装置。
应当注意，本文描述的示例的软件和/或固件实现存储在有形存储介质上，例如：磁介质(例如，磁盘或磁带)；磁光或光介质例如光盘；或固态介质例如存储卡或容纳一个或多个只读(非易失)存储器、随机存取存储器、或其他可重写(易失)存储器的封装。因此，本文描述的示例的软件和/或固件可以存储在有形存储介质上，例如以上所描述的或者后续的存储介质。某种程度上，以上说明书结合具体标准和协议描述了示例的组件和功能，应当理解，本专利的范围不限于这些标准和协议。
此外，虽然本专利披露了包括在硬件上执行的软件或者固件的示例的方法和装置，应当注意，这些系统仅是示例性的，而不应当理解为限制性的。例如，容易理解，这些硬件和软件元件的任何或者全部可以仅通过硬件实现、仅通过软件实现、仅通过固件实现，或者通过硬件、固件和/或软件的结合实现。因此，虽然以上说明书描述了示例的方法、系统和机器可读介质，这些实施例不是实现该系统、方法和机器可读介质的唯一方式。因此，虽然本文描述了某些示例的方法、系统和机器可读介质，本专利的范围不限于此。相反，本专利覆盖字面地或者等同原则下落入所附权利要求范围内的所有方法、系统和机器可读介质。

Claims (21)

1.一种用于将设备描述文件发送至主机的方法，所述方法包括：
通信地耦接现场设备至该主机以在过程控制系统内提供所述现场设备；
接收所述主机不包括与所述现场设备的版本对应的版本的设备描述文件的指示；
接收所述主机的主机类型的指示；
基于所述主机的所述主机类型，从所述现场设备的存储器选择和获取所述设备描述文件；以及
将所述设备描述文件从所述现场设备发送至所述主机。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
从所述现场设备向所述主机发送询问，使得所述主机确定所述主机是否包括与所述现场设备关联的该设备描述文件。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述询问还使得所述主机确定所述主机是否包括与所述现场设备的所述版本对应的版本的该设备描述文件。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于接收来自所述主机的、要求所述设备描述文件的请求，所述设备描述文件被发送至所述主机。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述设备描述文件在所述存储器中以压缩格式存储。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主机的所述主机类型包括过程控制手持设备的型号、无线设备的类型、处理器的类型、服务器类的类型、或者控制器的类型中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述设备描述文件基于所述现场设备的被激活的功能而配置。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主机在从所述现场设备接收到所述设备描述文件后，避免从所述现场设备的制造者获取所述设备描述文件。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述设备描述文件使得所述主机显示由所述现场设备生成的过程数据。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主机类型指示所述主机的屏幕大小特性。
11.一种用于将设备描述文件发送至主机的装置，所述装置包括：
设备类型识别器，用于识别与过程控制系统内的现场设备通信地耦接的主机，其中，所述设备类型识别器接收所述主机的主机类型的指示；
文件处理器，用于接收所述主机不包括与所述现场设备的版本对应的设备描述文件的指示；
文件获取器，用于基于所述主机的所述主机类型从所述现场设备的存储器选择和获取所述设备描述文件；以及
发射器，用于将所述设备描述文件从所述现场设备发送至所述主机。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，在所述设备类型识别器识别所述主机之前，所述现场设备被提供在所述过程控制系统内。
13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述文件处理器用于向所述主机发送询问，以确定所述主机是否包括所述设备描述文件。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述询问用于确定所述主机是否包括与所述现场设备的所述版本对应的版本的所述设备描述文件。
15.根据权利要求11所述的装置，其中，所述发射器响应于接收来自所述主机的、要求所述设备描述文件的请求，将所述设备描述文件发送至所述主机。
16.根据权利要求11所述的装置，其中，所述文件处理器用于基于所述现场设备的被激活的功能而配置所述设备描述文件。
17.根据权利要求11所述的装置，其中，所述主机类型指示所述主机的屏幕大小特性。
18.一种用于将设备描述文件发送至主机的装置，所述装置包括：
用于在过程控制系统内提供现场设备的单元；
用于识别通信地耦接到所述现场设备的主机的单元；
用于接收所述主机不包括与所述现场设备的版本对应的设备描述文件的指示的单元；
用于接收所述主机的主机类型的指示的单元；
用于基于所述主机的所述主机类型，从所述现场设备的存储器选择和获取所述设备描述文件的单元；以及
用于将所述设备描述文件从所述现场设备发送至所述主机的单元。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述装置包括用于向所述主机发送询问，以确定所述主机是否包括与所述现场设备关联的设备描述文件的单元。
20.根据权利要求18所述的装置，其中，所述装置包括用于向所述主机发送询问，以确定所述主机是否包括与所述现场设备的版本对应的版本的所述设备描述文件的单元。
21.根据权利要求18所述的装置，其中，所述主机类型指示所述主机的屏幕大小特性。
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