CN102759903A

CN102759903A - 即插即用马达控制系统

Info

Publication number: CN102759903A
Application number: CN2011101175298A
Authority: CN
Inventors: 徐达银; 大卫·D·布兰特; 大卫·L·詹森; 韦恩·H·维勒伯斯奇; 张国林; 平·S·利
Original assignee: Rockwell Automation Technologies Inc
Current assignee: Rockwell Automation Technologies Inc
Priority date: 2011-04-29
Filing date: 2011-04-29
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2031-04-29
Also published as: CN102759903B; US9696704B2; US20130178984A1

Abstract

本发明公开了一种即插即用马达控制系统，其中，该马达控制系统包括有助于通过数字通信链路连接诸如马达起动器、操作者接口、以及终端块的部件的通信网关。通信网关包括被设计成在马达控制系统启动时发现连接到数字通信链路的接口和操作部件的控制逻辑。控制逻辑然后可以基于发现的部件来安装马达控制系统的操作配置文件。例如，控制逻辑可以从通信网关的存储装置中检索和加载与发现的部件的集对应的操作配置文件。于是可以在马达控制系统的操作期间使用操作配置文件来管理马达控制系统的功能。

Description

即插即用马达控制系统

技术领域

本发明总体上涉及负载控制系统领域，诸如用在工业和商业设置中的马达控制系统。更具体地，本发明的实施例涉及具有有助于马达控制系统的不同接口和/或操作部件的连接的即插即用功能部件的马达控制系统。

背景技术

在工业和自动化应用的范围之中，诸如马达控制中心(MCC)和独立柜或外壳的马达控制系统是常见的。通常，马达控制系统针对多种电负载对设备的范围进行分组，并且通常包括在可以位于被控制机器或过程周围的多个地点处的可管理外壳中的辅助电路(supporting circuit)、开关设备以及自动控制设备。外壳通常包括可以通过可锁定的门进入的一个或更多个单独的隔室或隔间。因为MCC内的部件通常调节到负载三相电力施加，因此对于高电压环境，需要特别控制和调节进入隔间内部和马达控制系统内的数据的路由。

通常，多个分立(discrete)线路连接马达控制系统内的部件，其中分开的线路用于将电力和不同类型的数据信号传输到马达控制系统内的各部件。也就是，在专用电力线路上分配电力，并且在专用数据线路上分配数据，这两者都布置在分开的保护线管或线缆套中。因此，马达控制系统通常包括多个分立线路。另外，马达控制系统一般包括布置在可锁定门中的一个或更多个操作者接口，以有助于用户监测和/或控制马达控制系统。因此，多个分立线路通常在在外壳内在位于外壳内的部件与位于外壳门上的接口部件之间延伸。多个分立线路会使维护任务变得复杂，致使安装时间延迟，并且使得系统的重新配置变难。因此，现在认识到需要马达控制系统内的部件之间的改进的连接性方案。

发明内容

本发明提供一种连接马达控制系统内的部件和配置该马达控制系统的新途径。具体地，本发明提供了一种通信网关部件，其有助于通过数字通信链路连接诸如马达起动器、操作者接口、以及终端块的部件。数字通信链路采用允许经单条线缆传输多种类型数据的数字通信线缆。因此，在一些实施例中，可以采用单条数据线缆将操作者接口连接到通信网关部件，并且可以采用单条数据线缆将若干部件中的每个(例如，马达起动器)连接到通信网关部件。另外，在一些实施例中，可以利用不需使用诸如螺丝刀的工具的插孔连接将数据线缆与部件相连接。在一些实施例中，线缆可以是传输数据和电力两者的组合线缆。然而，在一些实施例中，可以在马达控制系统内采用分开的电力线缆和/或线路。

马达控制系统包括被设计成在马达控制系统启动时发现连接到数字通信链路的部件的控制逻辑。例如，控制器可以执行控制逻辑，以检索存储在单独的操作者接口部件(其中包括诸如按钮、选择器开关、以及指示灯)上或包括一组操作者接口部件的操作者接口模块(诸如按钮站)上的标识数据。另外，控制器可以执行控制逻辑，以检索存储在操作者接口上的、表示连接到操作者接口的操作者接口部件的标识数据。在另一示例中，控制器可以执行控制逻辑，以检索存储在单独操作部件(其中包括诸如断路器、继电器和驱动器)上的标识数据，或者检索存储在终端块上的、表示连接到终端块的操作部件的标识数据。另外，控制器可以执行控制逻辑，以检索存储在操作部件的集成装置(诸如马达起动器)上的标识数据。于是控制器可以基于发现的部件来安装(set up)用于马达控制系统的操作配置文件。例如，控制器可以从通信网关的存储功能部件中检索和加载与发现的部件的集对应的操作配置文件(profile)。于是，可以在马达控制系统的操作期间使用操作配置文件，以管理马达控制系统的功能。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，将会更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点，在附图中用相似的符号表示所有附图中的相似部件，在附图中：

图1是根据本技术的、包括即插即用功能部件的马达控制系统的实施例的图解表示；

图2是示出根据本技术的、图1的马达控制系统的部件的框图；

图3是根据本技术的、用于自动配置图1的马达控制系统的方法的流程图；

图4是根据本技术的、用于替换图1的马达控制系统中的部件的方法的流程图；以及

图5是根据本技术的、用于改变图1的马达控制系统的功能的方法的流程图。

具体实施方式

图1描绘了诸如马达控制系统10的负载控制系统的实施例，马达控制系统10包括有助于不同接口部件和/或操作部件到马达控制系统10的连接的即插即用功能部件。可以采用马达控制系统10来控制和监测机器/过程12。如图1所示，马达控制系统10一般表示容纳机器/过程12的多个部件(诸如开关和保护装置)的马达控制中心(MCC)。然而，在其它实施例中，马达控制系统10可以表示控制多个组成马达应用的任何系统，诸如用于工业过程(例如，传送线)的独立马达控制柜，或者控制若干马达的集中式马达控制柜。另外，虽然这里在马达控制系统的背景下描述了本技术，但是应该理解本技术可应用于任何适当的负载控制系统，其中包括诸如用于控制加热器负载、烤箱、液压负载、或阀系统的负载控制系统。

马达控制系统10经线缆14将数据和电力传输到机器/过程12。一般而言，可以采用马达控制系统10来切换、保护和/或控制机器/过程12的一个或更多个马达16。还可以将来自马达控制系统10的数据提供给控制/监测站18，以有助于机器/过程12的控制和/或监测。根据一些实施例，控制/监测站18可以是分布式控制系统(DCS)的部分、现场站(fieldstation)，和/或可以是远程可编程逻辑控制器(PLC)。控制/监测站18可以包括显示马达控制系统10的状态的用户界面，并且在一些实施例中，还可以接收用于控制马达控制系统10和/或机器/过程12的用户输入。

机器/过程12可以采用许多形式，并且可以包括用于实现多种不同和变化的目的的装置。例如，机器/过程12可以包括压缩机站、炼油厂、用于制作食品的批操作、机械化装配线等。因此，机器/过程12可以包括用于大量制造、处理和/或材料处置应用的多种操作部件，其中包括诸如马达16、阀、致动器、温度元件、以及压力传感器。

马达控制系统10包括容纳诸如马达起动器22的负载控制器的外壳20。外壳20还容纳通信网关24和终端块(terminal block)26。可以采用马达启动器22来管理机器/过程12内的马达16的操作，并且终端块26可以允许另外的装置和/或部件连接到马达控制系统10。例如，终端块28可以通过分立线路连接到控制/监测站18。马达控制系统10包括耦合到外壳20的门28。在操作期间，门28可以关闭和/或闩锁以限制接近外壳20内的高电压部件。例如，马达控制系统10可以接收使用电线管道或电力总线分布在外壳20中的三相电力。于是可以通过线缆14将电力分配到机器/过程12。门28容纳可以由操作者用来控制和/或监测马达控制系统10的操作者接口30。当门28关闭时，操作者可通过外壳20的外部使用操作者接口30，以允许监测和/或控制马达控制系统10。

虽然图1中仅示出了一个门28，但是在其它实施例中，马达控制系统10可以包括多个隔间，每个隔间容纳它们自己的部件22、24和/或26并且具有单独的、具有操作者接口30的门。另外，在一些实施例中，在外壳20之内可以布置多个马达起动器22、通信网关24、和/或终端块26。此外，在一些实施例中，门28可以包括多个操作者接口30。

操作者接口30包括一个或更多个接口部件32A、32B和32C。如图1所示，接口部件32A和32B表示单独的接口部件，其中包括诸如按钮、选择器开关、指示灯、或者其组合。接口部件32C表示诸如按钮站或灯塔的操作者接口模块，该操作者接口模块将若干接口部件集成到可以安装到门28中的模块作为单个部件。用户可以采用操作者接口30来控制马达起动器22，并且操作者接口30可以指示马达起动器22的操作状态。例如，用户可以致动按钮或开关以接合马达起动器22。在另一示例中，一个或更多个指示灯可以被点亮，以指示马达起动器22的操作状态。包括在操作者接口30内的接口部件可以根据马达控制系统10和包括在马达控制系统10内的其它部件的期望功能而改变。在操作者接口30内可以包括单独的接口部件32A和32B与操作者接口模块32C的任何组合。另外，在一些实施例中，操作者接口30可以仅包括单独部件32A和32B或者仅包括接口模块32C。

如下面关于图2进一步讨论的，通信网关24设置有助于马达控制系统10的即插即用功能部件的马达控制应用接口。通信网关24还设置用于在马达起动器22、终端块26、以及操作者接口30之间通信的接口。具体地，通信网关24通过诸如低电平数字通信线缆的数字通信线缆34连接到马达起动器22、终端块26和接口30。根据一些实施例，线缆34可以是诸如IO链路线缆的多点对点线缆连接、诸如采用反向信道协议的DeviceNet线缆的多分支通信线缆、或诸如菊线(daisy-cable)PointBus线缆的菊链线缆、或者其组合。另外，在一些实施例中，可以使用诸如PointBus背板的共用背板来连接数字通信线缆34。线缆34可以采用低电平、数字通信技术在通信网关24与马达起动器22、操作者接口30、以及终端块26之间传送数据。

如图1所示，通信网关24通过分开的数字通信线缆34连接到马达起动器22、操作者接口30与终端块26的每个。然而，在其它实施例中，可以通过将部件22、26和/或30连接到通信网关24的分立连线来替换一个或更多个线缆34。例如，在一些实施例中，马达起动器22可以被分立地硬连线(hardwire)到通信网关24，而不采用低端数字通信线缆34。在这些实施例中，马达起动器22可以包括可以通过分立连线连接到通信网关24的若干输入和输出。在另一示例中，通信网关24可以被分立地硬连线到终端块26而不采用数字通信线缆34。另外，在一些实施例中，马达起动器22和通信网关24可以在单个部件内被集成在一起。

终端块26可以连接到在马达控制系统10内提供保护、电力和/或控制的操作部件36A和36B。例如，操作部件36A和36B可以包括电力保护和开关部件，诸如保险丝、断路器、过载继电器和接触器等。另外，操作部件36A和36B可以包括与其它部件互连以提供期望控制的控制部件，诸如自动控制器、马达起动器、马达控制器、以及驱动器。如下面关于图2进一步讨论的，操作部件36A和36B可以经由分立连线或经由通信链路34连接到终端块26。另外，在其它实施例中，操作部件36A和36B可以经由分立连线或经由通信链路34直接连接到通信网关24。

如下面关于图2进一步讨论的，通信网关24可以包括有助于发现连接到操作者接口30和终端块26的部件32A、32B、32C、36A和36B的逻辑。根据一些实施例，通信网关24可以包括DeviceNet^TM起动器辅助(DSA)装置，该装置包括可从威斯康星州密尔沃基市的洛克威尔自动化公司商购的DeviceLogix^TM。

通信网关24还可以通过网络连接40与远程装置38通信。网络连接40可以是任何适当的有线或无线网络连接40。根据一些实施例，网络连接40可以是工业通信网络的部分，该工业通信网络其中包括诸如DeviceNet(设备网)、ControlNet(控制网)、EtherNet/IP(以太网/IP)、Profibus、或Modbus网络。另外，马达控制系统10可以通过网络连接40耦合到其它设备和/或过程。

根据一些实施例，其中，远程装置38可以是操作者工作站、计算机终端，或者可以是现场站或者DCS的部分。例如，可以采用远程装置38来提供马达控制系统10和/或机器/过程12、连同马达控制系统10的部件(其中包括诸如操作者接口30、马达起动器22和终端块26)的控制和/或监测。根据一些实施例，远程装置38可以是为马达控制系统10提供另外的控制和/或功能的远程PLC。例如，在一些实施例中，远程PLC可以连接到多个马达控制系统10，并且可以管理马达控制系统10的系统的操作。在这些实施例中，即插即用逻辑和通信网关可有助于将马达控制系统10集成到由远程PLC控制的整个系统中。

远程装置38还可以是另一马达控制系统。在这些实施例中，通信网关24可有助于可以通过网络连接40连接的马达控制系统10之间的对等通信。另外，马达控制系统10内的逻辑可以允许马达控制系统10通过网络连接40向连接到马达控制系统10的其它马达控制系统发送信息以及从连接到马达控制系统10的其它马达控制系统接收信息。根据一些实施例，马达控制系统10可以起到主设备的作用，该主设备管理通过网络连接40连接的其它马达控制系统的操作。在这些实施例中，主控制逻辑可以包括在通信网关24内、或者马达控制系统10的其它部件内，并且可不需要外部PLC来控制多个马达控制系统。另外，在又一实施例中，马达控制系统10可以是独立系统，并且可以省略网络连接40和远程装置38。

远程装置38可以包括显示马达控制系统10的状态的用户界面，并且在一些实施例中还可以接收用于控制马达控制系统10和/或机器/过程12的用户输入。例如，远程装置38可以配备有允许编辑包括在通信网关24内的逻辑的软件。例如，在一些实施例中，远程装置38可以是配备有采用DeviceLogix编辑器的RSNetWorx软件的IntelliCenter监测器。可以采用远程装置38来对通信网关24内的逻辑进行编程、将逻辑下载到通信网关24、监测马达控制中心10和/或提供诊断。另外，在一些实施例中，可以采用远程装置38来配置马达起动器22和/或操作者接口30。此外，可以采用远程装置在操作期间查看执行的逻辑和检查应用的马达控制系统10的配置。

远程装置38还可以通过诸如有线或无线网络连接的连接44连接到数据库42。根据一些实施例，数据库42可以存储部件32A、32B、32C、36A和36B的逻辑配置文件、操作者接口30的逻辑配置文件、终端块26的逻辑配置文件、和/或马达控制系统10的操作配置文件。根据一些实施例，可以使用远程装置38从数据库42检索逻辑并将逻辑下载到通信网关24。

图2是更详细地示出马达控制系统10的某些部件的框图。如图2所示，马达起动器22包括断路器46、接触器48、以及过载继电器50。然而，在其它实施例中，可以采用任何适当类型的马达起动器22，其中包括诸如包括软起动器和驱动器的马达起动器。

如下面关于图3进一步描述的，在马达控制系统10启动时，通信网关24可以启动连接的部件32A、32B、32C、36A和36B的自动发现。具体地，通信网关24包括执行自动发现过程的控制器51。根据一些实施例，控制器51通过允许在不需要分开的软件事务处理(transaction)的情况下连接、发现部件32A、32B、32C、36A和36B、以及确定它们的功能，有助于马达控制系统10的即插即用功能。其中，控制器51可以包括一个或更多个微处理器、指令集处理器、模拟数字转换器、接口板、和/或相关芯片组。

控制器51可以与存储用于控制器51的可执行代码、数据和指令的存储装置52协作。例如，存储装置52可以存储用于自动发现包括在部件32A和36B内的标识数据56A和56B、以及包括在操作者接口30、终端块26和马达起动器22内的标识数据56C、56D和56E的即插即用逻辑54。在另一示例中，存储装置52可以存储用于控制马达起动器22的操作的值。例如，控制器51可以将表示马达起动器22的状态的数据写入存储装置52。控制器51还可以从存储装置52读取数据，并基于该数据向马达起动器22发送控制信号。另外，在一些实施例中，远程装置38可以从存储装置52读取数据和/或将数据写入存储装置52。存储装置52可以是非暂时性、有形的、机器可读的介质。另外，存储装置52可以包括易失性存储器(诸如随机存取存储器)和/或非易失性存储器(诸如只读存储器、闪存、硬盘驱动器、或者任何其它适当的光、磁或固态计算机可读介质)、以及其组合。

即插即用逻辑54可以包括被设计成在马达控制系统10启动时检测连接的部件32A、32B、32C、36A和36B的一个或更多个硬件和/或软件控制算法。例如，即插即用逻辑54可以被设计成在启动时读取标识数据56A、56B、56C和56D。标识数据56A存储在通过数字通信线缆34连接到从适配器装置64的操作者接口部件32A内。标识数据56B存储在通过数字通信线缆34连接到终端块26的操作部件36B内。经由数字通信线缆34将部件32A和36B连接到操作者接口30和终端块26允许直接从部件32A和36B检索标识数据56A和56B。根据一些实施例，标识数据56A和56B可以在制造时包括在部件32A和36B内，并且例如可以存储在EPROM内。

标识数据56C存储在从适配器装置64内并且可以用于识别通过分立线路57连接到从适配器64的部件32B和32C。另外，在一些实施例中，标识数据56C可以识别操作者接口30的配置和连接的部件，并且在自动发现过程期间可不采用标识数据56A。标识数据56D存储在终端块26内，并且可以用于识别通过分立线路57连接到终端块26的部件36A。在一些实施例中，标识数据56D可以识别终端块26的配置(即，输入和输出的数目)和连接的部件，并且在自动发现过程期间可不使用标识数据56B。马达起动器22还可以包括标识数据56E，标识数据56E可以用于识别包括在马达起动器22内的部件，诸如断路器46、接触器48和继电器50。根据一些实施例，标识数据56C、56D和56E可以在制造时包括在从适配器装置64、终端块26和马达起动器26之中，或者可以例如使用DIP开关或通过利用远程装置38进行编程而现场设置。此外，在一些实施例中，终端块26和马达起动器22还可以包括存储标识数据56D和56E的从适配器装置。

存储装置52还存储包括用于确定连接的部件32A、32B、32C、36A和36B的功能的部件逻辑的部件配置文件58。例如，根据一些实施例，用于接口部件32A、32B和32C的逻辑可以确定接口部件的功能，例如，指示灯亮起或闪烁的情况。可以采用控制器51在启动时将包括在对应的部件逻辑配置文件58中的逻辑写入部件32A和36B。然后可以将逻辑存储在部件32A和36B内，并且在马达控制系统10的操作期间由部件32A和36B来执行该逻辑。另外，可以采用控制器51，以针对硬连线到操作者接口30和终端块26的部件32B、32C和36A，将包括在对应的部件逻辑配置文件58中的逻辑写入操作者接口30和终端块26。然后，可以将逻辑存储在操作者接口30和终端块26内。

即插即用逻辑54还可以包括一个或更多个硬件和/或软件控制算法，该控制算法被设计成基于发现的部件32A、32B、32C、36A和36B，自动加载马达控制系统10的操作配置文件60。操作配置文件60存储在存储装置52内并且包括可以被执行以确定马达控制系统10的整个功能和操作的逻辑。例如，每个操作配置文件60可以确定马达控制系统10的对应于发现的部件32A、32B、32C、36A和36B的指定集的功能。即插即用逻辑54可以被设计成基于发现的部件32A、32B、32C、36A和36B选择操作配置文件60。于是，可以在控制器51内加载选择的操作配置文件60，并且可以执行操作配置文件60的逻辑，以操作马达控制系统10。另外，在一些实施例中，选择的操作配置文件60和/或标识数据56A、56B、56C和/或56D可以被传输到远程装置38，以有助于监测马达控制系统10。例如，在一些实施例中，远程装置38可以采用标识数据56A、56B、56C和/或56D来生成马达控制系统10的图形表示。

存储装置52还可以存储识别发现的部件32A、32B、32C、36A和36B的指定集的系统配置标识符62。根据一些实施例，系统配置标识符62可以是表示发现的部件32A、32B、32C、36A和36B的集的数字和/或字母的组合。例如，配置系统标识符62可以是表示在马达控制系统10内互连的部件32A、32B、32C、36A和36B的指定集的产品目录号。然后，如下面关于图4进一步描述的，控制器51可以采用配置标识符62以确定故障系统内的正确替换零件。根据一些实施例，控制器51还可以提供马达控制系统10内的另外的功能，诸如允许马达16的延迟启动和/或停止、或者提供局部预测和/或诊断功能，诸如实现过热和过流指示器。

操作者接口30包括从适配器装置64，其允许采用与通信线缆34相连的多点对点通信信道。根据一些实施例，从适配器装置64可以是IO链路从适配器。然而，在其它实施例中，可以采用任何适当的适配器以有助于通信网关24与操作者接口30之间的通信。另外，在一些实施例中，终端块26和马达起动器22可以包括有助于通信网关24与终端块26和马达起动器22之间的通信的相似从适配器装置。如以上指出的，其中，可以通过多点对点通信链路、多分支通信网络、菊花链通信网络或共用背板，在通信网关24与操作者接口30、终端块26和马达起动器22之间进行通信。

此外，在一些实施例中，例如，在采用多分支通信网络(例如，DeviceNet)的情况下，即插即用逻辑54可以包括用于未定义部件32A、32B、32C、36A和/或36B的自动寻址机构。例如，如果连接了确实具有对应标识数据56A、56B、56C或56D的特定部件32A、32B、32C、36A和/或36B，则即插即用逻辑54可以被设计成将这些未定义部件分配给默认地址。当在默认地址检测到多个部件时，控制器51可将唯一的地址分配给先前被分配给默认地址的部件32A、32B、32C、36A和/或36B中的每个。另外，在其它实施例中，可以在远程装置38上显示指示器或错误消息，以提醒用户对未定义部件32A、32B、32C、36A和/或36B分配地址。

如图2所示，在通信网关24的存储装置52内存储即插即用逻辑54、部件配置文件58、系统配置文件60、以及配置标识符62。然而，在其它实施例中，可以在马达起动器22、操作者接口30、终端块26、远程装置38、或者其组合的存储装置内存储即插即用逻辑54、部件配置文件58、系统配置文件60、以及配置标识符62中的一个或更多个。另外，在一些实施例中，通信网关24可以是马达起动器22的组成部分。

图3描绘了根据一些实施例的、用于使用即插即用功能部件来自动配置马达控制系统10的方法70。可以使用包括在存储装置52内的即插即用逻辑54来执行方法70。方法70可以通过发现(块72)连接到马达控制系统10的部件而开始。例如，控制器51可以执行硬件和/或软件控制算法来检索标识数据56A、56B、56C和56D(图2)。然后控制器51可以通过保证发现的部件32A、32B、32C、36A和36B的组合对应于有效的系统操作配置文件60而使系统10有效(块74)。例如，如图2所示，控制器51可以将发现的部件32A、32B、32C、36A和36B的集与包括在存储装置52内的操作配置文件60进行比较，并且保证发现的部件的集对应于存储的操作配置文件60之一。根据一些实施例，可以通过远程装置38将操作配置文件60加载到存储装置52中，并且可以通过期望的客户应用和/或功能来限定操作配置文件60。另外，在其它实施例中，控制器51可以直接使用标识数据56A、56B、56C和56D，以通过保证检索到的标识数据56A、56B、56C和56D的组合对应于有效的系统操作配置文件60而使系统10有效(块74)。

在使系统有效(块74)之后，控制器51可以设置(块76)系统配置标识符62。如以上关于图2所讨论的，系统配置标识符62可以是表示发现的部件32A、32B、32C、36A和36B的集的数字和/或字母的组合。为了设置(块76)系统配置标识符62，控制器51可以检索对应于发现的部件32A、32B、32C、36A和36B的集的系统配置标识符，并可以将检索到的系统配置标识符62存储在存储装置52内。

根据一些实施例，控制器51可以在有效过程期间检索系统配置标识符62。例如，在一些实施例中，系统操作配置文件60的每个可以包括对应的系统配置标识符。在这些实施例中，控制器51可以从对应于发现的部件的集的操作配置文件60中检索系统配置标识符62，并且可以将检索到的系统配置标识符62存储在存储装置52中。在其它实施例中，控制器51可以使用包括在即插即用逻辑54中的查找表或算法来确定对应于发现的部件的集的系统配置标识符62。另外，在其它实施例中，控制器51可以将诸如部件标识数据56的数据传输到远程装置38，以获得对应的系统配置标识符62。此外，在又一实施例中，用户可以通过远程装置38输入配置标识符62，或者可以使用通信网关24的双列直插式封装(DIP)开关来设置配置标识符62。

然后控制器51可以配置(块78)发现的部件32和36。例如，控制器51可以从部件配置文件58检索对应于发现的部件的逻辑。控制器51然后可以经由通信线缆34将逻辑写入部件32A和36B、操作者接口30、和/或终端块26。然后，可以在马达控制系统10的操作期间在部件级来执行逻辑。另外，如果特定部件32B、32C和36A硬连线到操作者接口30和终端块26，则控制器51可以将指定的分立输入和/或输出分配给与部件32B、32C和36A相关联的特定功能。例如，控制器51可以将操作者接口30和终端块26的特定输入和/或输出分配给特定功能。在另一示例中，如果马达起动器22硬连线到通信网关24，则控制器51可以将马达起动器22和/或通信网关24的特定输入和/或输出分配给特定功能。

控制器51还可以安装(块80)马达控制系统10的操作配置文件。例如，控制器51可以检索包括在有效过程期间所识别的系统操作配置文件60中的逻辑。控制器51然后可以在马达控制系统10的操作期间加载用于执行的逻辑。根据一些实施例，系统逻辑可以指定马达控制系统10的功能。例如，系统逻辑可以确定马达控制系统10如何响应特定事件，诸如故障情况。此外，系统逻辑可以确定马达控制系统10如何在操作者接口30、远程装置38和/或控制/监测站18上显示操作情况。

在一些实施例中，控制器51还可以配置(块82)马达控制系统10的监测。例如，在一些实施例中，控制器51可以将配置标识符62传输到远程装置38和/或控制/监测站18。远程装置38和/或控制/监测站18然后可以使用配置标识符62来安装用于监测马达控制系统10的图形用户界面。

图4和图5描绘了可以在马达控制系统10的操作期间使用的方法。具体地，图4描绘了可以在马达控制系统10内替换部件32或36时采用的方法84。根据一些实施例，方法84可以保证在维护期间正确的替换零件被连接到马达控制系统10，这可降低操作者失误。方法84可以通过检测(块86)配置改变而开始。例如，控制器51可检测到不同部件32A、32B、32C、36A或36B已连接到马达控制系统10。根据一些实施例，控制器51可以将用于新部件的标识数据与包括在配置标识符62中的、或与配置标识符62相关联的标识数据进行比较，并且确定并不匹配。

控制器51然后可以启动(块88)操作的安全模式，在操作的安全模式下使马达控制系统10的一些功能失效。例如，控制器51可以封锁马达16的操作。控制器51然后可以指示(块90)发生了故障。例如，可以在操作者接口30上使作为部件32包括的一个或更多个灯亮起。在另一示例中，可以将错误消息传输到远程装置38和/或控制/监测系统18。控制器51可以继续在操作的安全模式下操作马达控制系统10，直到检测到(块92)正确部件的连接为止。例如，控制器51可检测到新连接的部件，并且确定对应的标识数据56与同配置标识符62相关联的标识数据匹配。控制器51然后可以重新配置(块94)系统。例如，控制器可以执行图3所示的方法70，以再次发现每个连接的部件，使系统有效，并且安装系统操作配置文件。

图5描绘了可以在期望对马达控制系统10进行功能改变时采用的方法96。例如，用户会希望用不同类型的部件替换连接的部件32A、32B、32C、36A或36B，以改变马达控制系统10的功能。方法96可以通过检测(块98)配置改变而开始。例如，如以上关于图4描述的，控制器51可以确定已连接了不同类型的部件。另外，在其它实施例中，例如，用户可以通过远程装置38或通过改变通信网关24的DIP开关来输入不同的配置标识符62。

控制器51然后可以启动(块100)操作的安全模式。例如，控制器51可以使马达控制系统10的一些功能失效。控制器还可以指示(块102)已检测到功能改变。例如，控制器51可以通过操作者接口30、通过远程装置38、和/或通过控制/监测系统18来显示告警。控制器51然后可以接收(块104)功能改变请求。例如，用户可以通过远程装置38、控制/监测系统18、或通过操作者接口30输入指示期望功能改变的用户输入。

在接收到功能改变请求时，控制器51然后可以重新配置(块106)系统来安装新功能。例如，控制器可以启动以上关于图3描述的方法70。如以上关于图3讨论的，控制器可以发现连接的部件，使系统有效，并且设置新配置标识符。

根据上述描述可知，本发明的实施例公开了以下技术方案，包括但不限于：

方案1：一种负载控制系统，包括：负载控制器；操作者接口，其包括用于控制所述负载控制器的一个或更多个接口部件；通信网关部件，其通过数字通信链路将所述负载控制器与所述操作者接口通信地耦合；以及控制器，其被配置成发现所述一个或更多个接口部件的每个的身份，并且基于所发现的身份来安装所述负载控制系统的操作配置文件。

方案2：根据方案1所述的负载控制系统，其中所述负载控制器包括马达起动器，所述马达起动器包括断路器、接触器、以及继电器。

方案3：根据方案1或2所述的负载控制系统，其中所述接口部件包括一个或更多个按钮、选择器开关、或指示灯、或者它们的组合。

方案4：根据方案1、2或3中任一项所述的负载控制系统，其中所述数字通信链路包括多点对点通信链路、多分支通信网络、或菊链通信网络、或者它们的组合。

方案5：根据方案1、2、3或4中任一项所述的负载控制系统，其中所述控制器被配置成检索对应于所发现的身份的逻辑并且经由所述数字通信链路将所述逻辑写入所述接口部件或所述操作者接口、或者它们的组合。

方案6：根据方案1、2、3、4或5中任一项所述的负载控制系统，其中所述负载控制器包括马达起动器，并且包括能够通过门进入的外壳，其中所述马达起动器和所述通信网关部件被布置在所述外壳内，并且其中所述操作者接口被布置在所述门内。

方案7：根据方案1、2、3、4、5或6中任一项所述的负载控制系统，其中所述通信网关部件包括被配置成存储所述马达控制系统的多个操作配置文件的存储装置，并且其中所述控制器被配置成基于所发现的身份来选择所述多个操作配置文件之一并且安装所选择的操作配置文件。

方案8：根据方案1、2、3、4、5、6或7中任一项所述的负载控制系统，包括连接到所述马达控制系统的一个或更多个操作部件的终端块，其中，所述控制器被配置成发现所述操作部件的每个的身份，并基于所发现的所述操作部件的身份来安装所述马达控制系统的所述操作配置文件。

方案9：根据方案1、2、3、4、5、6、7或8中任一项所述的负载控制系统，其中所述负载控制系统包括下述马达控制系统：其中所述通信网关部件有助于所述马达控制系统与一个或更多个另外的马达控制系统之间的对等通信；或者其中，所述负载控制系统包括下述马达控制系统：其中所述通信网关部件通信地耦合到控制多个马达控制系统的远程可编程逻辑控制器，并且其中所述操作配置文件有助于所述远程可编程逻辑控制器对所述马达控制系统的控制。

方案10：一种方法，包括：发现通过负载控制系统的数字通信链路连接到负载控制器的一个或更多个接口部件的身份；以及基于所发现的身份来安装所述负载控制系统的操作配置文件。

方案11：根据方案10所述的方法，其中所述负载控制器包括马达起动器，并且其中所述负载控制系统包括马达控制系统。

方案12：根据方案10或11所述的方法，其中安装操作配置文件包括检索对应于所发现的身份的操作配置文件、以及在所述负载控制系统的操作期间加载用于执行的操作配置文件。

方案13：根据方案10、11或12中任一项所述的方法，包括使所述负载控制系统有效，以保证所发现的身份对应于存储的操作配置文件。

方案14：根据方案10、11、12或13中任一项所述的方法，其中发现身份包括在所述负载控制系统启动时检测所述接口部件的身份，并且包括检索与所发现的身份对应的逻辑以及经由所述数字通信链路将所述逻辑写入所述接口部件。

方案15：根据方案10、11、12、13或14中任一项所述的方法，包括：将表示所发现的身份的系统配置标识符分配给所述负载控制系统；以及响应于检测到与所述系统配置标识符不对应的所述接口部件之一的新身份，启动所述负载控制系统的操作的安全模式。

虽然这里仅示出和描述了本发明的某些特征，但是本领域的技术人员将会想到许多修改和改变。因此，应当理解，所附权利要求旨在覆盖落在本发明的真正精神内的所有这样的修改和改变。

Claims

1.一种负载控制系统，包括：

负载控制器；

操作者接口，其包括用于控制所述负载控制器的一个或更多个接口部件；

通信网关部件，其通过数字通信链路将所述负载控制器与所述操作者接口通信地耦合；以及

控制器，其被配置成发现所述一个或更多个接口部件的每个的身份，并且基于所发现的身份来安装所述负载控制系统的操作配置文件。

2.根据权利要求1所述的负载控制系统，其中所述数字通信链路包括多点对点通信链路、多分支通信网络、或菊链通信网络、或者它们的组合。

3.根据权利要求1或2所述的负载控制系统，其中所述控制器被配置成检索对应于所发现的身份的逻辑并且经由所述数字通信链路将所述逻辑写入所述接口部件或所述操作者接口、或者它们的组合。

4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的负载控制系统，其中所述负载控制器包括马达起动器，并且包括能够通过门进入的外壳，其中所述马达起动器和所述通信网关部件被布置在所述外壳内，并且其中所述操作者接口被布置在所述门内。

5.根据权利要求1、2、3或4中任一项所述的负载控制系统，包括连接到所述马达控制系统的一个或更多个操作部件的终端块，其中所述控制器被配置成发现所述操作部件的每个的身份，并基于所发现的所述操作部件的身份来安装所述马达控制系统的所述操作配置文件。

6.根据权利要求1、2、3、4或5中任一项所述的负载控制系统，其中所述负载控制系统包括下述马达控制系统：其中所述通信网关部件有助于所述马达控制系统与一个或更多个另外的马达控制系统之间的对等通信；或者其中，所述负载控制系统包括下述马达控制系统：其中所述通信网关部件通信地耦合到控制多个马达控制系统的远程可编程逻辑控制器，并且其中所述操作配置文件有助于所述远程可编程逻辑控制器对所述马达控制系统的控制。

7.一种方法，包括：

发现通过负载控制系统的数字通信链路连接到负载控制器的一个或更多个接口部件的身份；以及

基于所发现的身份来安装所述负载控制系统的操作配置文件。

8.根据权利要求7所述的方法，包括使所述负载控制系统有效，以保证所发现的身份对应于存储的操作配置文件。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，发现身份包括在所述负载控制系统启动时检测所述接口部件的身份，并且包括检索与所发现的身份对应的逻辑以及经由所述数字通信链路将所述逻辑写入所述接口部件。

10.根据权利要求7、8或9中任一项所述的方法，包括：

将表示所发现的身份的系统配置标识符分配给所述负载控制系统；以及

响应于检测到与所述系统配置标识符不对应的所述接口部件之一的新身份，启动所述负载控制系统的操作的安全模式。