CN102809957B - 用于标识基金会现场总线链接装置的系统和方法 - Google Patents

用于标识基金会现场总线链接装置的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明标题为“用于标识基金会现场总线链接装置的系统和方法”。描述了用于标识基金会现场总线链接装置（115）的系统（100）和方法（300）。一对冗余基金会现场总线链接装置（115）可由包括一个或多个计算机的网关装置（105）标识（305）。表示该一对冗余链接装置（115）的单个虚拟地址然后可由网关装置（105）确定（315），并且与一对冗余链接装置（115）中的至少一个的操作相关联的信息可由网关装置（105）提供（325）到外部系统（125）。在对外部系统（125）提供信息的期间，可利用虚拟地址来表示至少一个链接装置（115）。

Description

用于标识基金会现场总线链接装置的系统和方法
技术领域
本发明的实施例大体涉及控制系统，并且更具体而言，涉及标识与控制系统联合起来使用的基金会现场总线链接装置，以及促进与基金会现场总线链接装置的通信。
背景技术
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年5月31日提交的且标题为“Systems and Methods forIdentifying Foundation Fieldbus Linking Devices（用于标识基金会现场总线链接装置的系统和方法）”的美国临时申请No.61/491,625的优先权，该申请的公开通过引用而以其整体结合在本文中。另外，本申请涉及2011年6月13日提交的且标题为“Systems andMethods for Facilitating Communication with Foundation Fieldbus LinkingDevices（用于促进与基金会现场总线链接装置通信的系统和方法）”的、共同申请的专利申请序列No.___________（代理人案号19441-0627）；2011年6月13日提交的且标题为“Systems and Methods for Facilitating Communication with Foundation FieldbusLinking Devices（用于促进与基金会现场总线链接装置的通信的系统和方法）”的、共同申请的专利申请序列No.___________（代理人案号19441-0629）；2011年6月13日提交的且标题为“Systems and Methods for Write Protecting Foundation Fieldbus LinkingDevices（用于对基金会现场总线链接装置进行写保护的系统和方法）”的、共同申请的专利申请序列No.___________（代理人案号19441-0626）；以及2011年6月13日提交的且名称为“Systems and Methods for Identifying Foundation Fieldbus Linking Devices（用于标识基金会现场总线链接装置的系统和方法）”的、共同申请的专利申请序列No.___________（代理人案号19441-0628）。
在各种各样的不同的应用中利用控制系统。例如，与电力发生装置结合、在发电厂中和/或在加工厂中利用控制系统。随着基金会现场总线标准的发展和采用，基金会现场总线装置已经结合到控制系统中。在典型的系统中，控制器利用以太网网络与基金会现场总线链接装置通信，并且链接装置利用本地数据总线或链接节段与现场总线装置通信。
另外，常常利用资产管理系统（“AMS”）来标识和/或管理控制系统的构件。例如，可利用AMS来监测基金会现场总线装置的拓扑。但是，传统的AMS在它们的与基金会现场总线链接装置通信的能力方面受到限制。更具体而言，传统的AMS通常仅能通过单个现场总线以太网网络而直接与基金会现场总线链接装置通信。另外，传统的AMS常常仅能够与有限数量的基金会现场总线链接装置通信。例如，典型的AMS可仅能够与高达八个链接装置通信。考虑到传统的AMS的限制，用于标识基金会现场总线链接装置和/或促进与基金会现场总线链接装置的通信的改进的系统和方法是合乎期望的。
发明内容
以上需要和/或问题中的一些或全部可由本发明的某些实施例解决。本发明的实施例可包括用于标识基金会现场总线链接装置的系统和方法。根据本发明的一个实施例，公开一种用于标识基金会现场总线链接装置的方法。一对冗余基金会现场总线链接装置可由包括一个或多个计算机的网关装置标识。表示一对冗余链接装置的单个虚拟地址然后可由网关装置确定，并且与一对冗余链接装置中的至少一个的操作相关联的信息可由网关装置提供到外部系统。在对外部系统提供信息的期间，可利用虚拟地址来表示至少一个链接装置。
根据本发明的另一个实施例，公开了用于标识基金会现场总线链接装置的系统。该系统可包括至少一个存储器和至少一个处理器。该至少一个存储器可配置成存储计算机可执行的指令。该至少一个处理器可配置成访问至少一个存储器，并且执行计算机可执行的指令以进行以下步骤：标识一对冗余基金会现场总线链接装置；确定表示一对冗余链接装置的单个虚拟地址；以及对外部系统提供与一对冗余链接装置中的至少一个的操作相关联的信息，其中，利用虚拟地址来表示至少一个链接装置。
根据本发明的一个实施例，公开了用于标识基金会现场总线链接装置的方法。一对冗余基金会现场总线链接装置可由包括一个或多个计算机的网关装置标识。该网关装置可与控制器通信，并且冗余链接装置可配置成促进控制器和一个或多个基金会现场总线装置之间的通信。表示一对冗余链接装置的单个虚拟地址然后可由网关装置确定，并且与一对冗余链接装置中的至少一个的操作相关联的信息可由网关装置提供到外部系统。在对外部系统提供信息的期间，可利用虚拟地址来表示至少一个链接装置。
通过本发明的各种实施例的技术来实现附加的系统、方法、设备、特征和方面。本发明的其它实施例和方面在本文中有详细描述，并且被视为声明的发明的一部分。参照说明和附图能理解其它实施例和方面。
附图说明
已概括地描述了本发明，因此，现在将对附图进行参照，附图未必按比例绘制，并且其中：
图1是根据本发明的示例性实施例的、可用来促进基金会现场总线链接装置的标识和/或与基金会现场总线链接装置的通信的一个示例系统的示意性方块图。
图2A~图2C是根据本发明的各种实施例的、可利用的示例系统拓扑的示意性方块图。
图3是根据本发明的示例性实施例的、用于标识冗余链接装置且促进与冗余链接装置的通信的示例方法的流程图。
图4是根据本发明的示例性实施例的、用于标识多个链接装置且促进与多个链接装置的通信的示例方法的流程图。
图5是根据本发明的示例性实施例的、用于将消息从链接装置发送到外部系统的示例方法的流程图。
图6是根据本发明的示例性实施例的、用于将消息从外部系统发送到链接装置的示例方法的流程图。
图7是根据本发明的示例性实施例的、用于对基金会现场总线链接装置和基金会现场总线装置提供写保护的示例方法的流程图。
图8是根据本发明的示例性实施例的、用于标识在线和离线链接装置两者的示例方法的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图在下文中更加全面地描述本发明的示例性实施例，其中，在附图中示出本发明的一些而非所有实施例。实际上，本发明可实施为许多不同的形式，并且不应将本发明理解为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将满足可适用的法律要件。相同标号在整个图中指示相同要素。
公开了用于促进标识基金会现场总线链接装置和/或与基金会现场总线链接装置的通信的系统和方法。更具体而言，公开了网关装置和网关装置的示例操作的方法。在一个示例实施例中，网关装置可配置成收集来自任何数量的基金会现场总线链接装置和/或与基金会现场总线链接装置相关联的控制器的信息。就此而言，网关装置可配置成将基金会现场总线链接装置的标识信息提供到一个或多个外部系统，诸如资产管理系统（“AMS”）。另外，网关装置可配置成促进外部系统和基金会现场总线链接装置之间的通信。
根据本发明的一方面，网关装置可利用一个或多个虚拟地址来对外部系统标识链接装置，和/或促进外部系统和链接装置之间的通信。如期望的那样，可利用单个虚拟地址来表示多个链接装置。例如，可利用单个虚拟地址来表示与不同的控制器、不同的现场总线网络和/或不同的基金会现场总线装置相关联的多个链接装置。作为另一个示例，可利用单个虚拟地址来表示多个冗余链接装置。在某些实施例中，网关装置可为传输到外部系统的通信添加用于链接装置的虚拟地址。类似地，网关装置可标识物理链接装置地址，该物理链接装置地址促进将接收自外部系统的通信发送到链接装置。由于利用虚拟地址，诸如AMS的外部系统的通信能力可得到增强。例如，可容许AMS与较大数量的链接装置和/或与冗余链接装置通信。作为另一个示例，可容许AMS在多个现场总线网络上与链接装置通信。
在本发明的一个示例实施例中，网关装置可标识多个链接装置。例如，网关装置可从管理链接装置的一个或多个控制器接收链接装置状态信息。作为另一个示例，网关装置可接收链接装置所输出的通知消息。一旦已经标识了多个链接装置，网关装置就可确定表示链接装置的一个或多个虚拟地址。如上面提到的那样，可利用单个虚拟地址来表示两个或更多个链接装置。然后可利用虚拟地址来促进对于AMS或其它外部系统标识链接装置。例如，通过链接装置的虚拟地址来标识链接装置的一个或多个通知消息可传送到AMS，以促进链接装置标识。如期望的那样，通知消息可由网关装置生成。备选地，通知消息可由网关装置接收，并且可被修改，以包括虚拟地址。
另外，网关装置可促进发送链接装置和AMS之间的通信。当从链接装置或控制器接收到消息时，网关装置可为链接装置确定适当的虚拟地址。然后网关装置可修改接收到的消息，以便使虚拟地址与消息相关联。然后经修改的消息可传送到AMS或另一个外部系统，并且虚拟地址可由AMS用来标识链接装置。
当从AMS或其它外部系统中接收到用以传送到链接装置或连接到链接装置上的基金会现场总线装置的消息时，网关装置可处理虚拟地址，以促进将消息发送到适当的链接装置或链接装置控制器。在某些实施例中，可利用虚拟地址来发送消息。例如，可利用虚拟地址的一部分来标识消息的下一个目的地，诸如与目的地链接装置相关联的控制器。然后消息可被网关装置发送到下一个目的地。在其它实施例中，网关装置可评价虚拟地址和/或消息，以便标识用于链接装置的物理地址，该链接装置是消息的预期接受者，或者控制作为消息的预期接受者的基金会现场总线装置。例如，利用虚拟地址，网关装置可访问一个或多个路由（routing）表，以便标识用于链接装置的物理地址。在多个链接装置与物理地址相关联的情况下，网关装置可评价消息，以便标识适当的链接装置。例如，可利用包括在消息中的、诸如基金会现场总线装置的标识符的装置标识符来确定或选择适当的链接装置。然后可输出消息，以传送到适当的链接装置。
在某些实施例中，网关装置另外可对基金会现场总线链接装置和/或基金会现场总线装置提供写保护。例如，可作出这样的确定，即，将容许AMS或其它外部系统收集与链接装置和基金会现场总线装置相关联的信息；但是，不会容许AMS配置链接装置和基金会现场总线装置或以别的方式对它们写入数据。在一个示例实施例中，网关装置可接收来自AMS或其它外部系统的消息，并且网关装置可评价该消息，以便标识消息类型或与消息相关联的命令类型。例如，可评价消息的标头（header），以便确定消息是否包括用于写操作的命令。在消息与写操作相关联的情况下，网关装置可触发或生成防止请求的写操作的异常。如期望的那样，网关装置可生成返回到外部系统的错误或异常消息。在消息与写操作不相关联的情况下（即，消息包括请求的读操作），则网关装置可输出消息，以将其传送到适当的链接装置。
另外，在某些实施例中，网关装置可协助AMS或其它外部系统收集链接装置拓扑信息。更具体而言，网关装置可促进通过外部系统标识链接装置，即使链接装置处于“离线”状态（例如未连接到网络，未恰当地操作等）。就此而言，外部系统可识别不主动地输出传送到外部系统的操作信息（例如通知消息等）的链接装置。在一个示例实施例中，网关装置可标识链接装置，诸如连接到一个或多个控制器上的链接装置。例如，网关装置可评价接收自控制器和/或链接装置的状态信息，以便标识链接装置。如期望的那样，网关装置可存储与标识的链接装置相关联的信息。另外，网关装置可确定与链接装置相关联的操作状态。例如，网关装置可确定链接装置是“在线”还是“离线”。在链接装置“离线”的情况下，网关装置可生成用于链接装置的通知消息，并且生成的通知消息可传送到外部系统。如期望的那样，可利用虚拟地址来表示链接装置。由于网关装置生成和传送通知消息，所以外部系统在控制系统或链接装置拓扑的生成期间可标识链接装置。
本发明的各种实施例可包括一个或多个专用计算机、系统，和/或特定的机器，该特定的机器促进基金会现场总线链接装置的标识和/或与基金会现场总线链接装置的通信。如在各种实施例中期望的那样，专用计算机或特定的机器可包括各种各样的不同的软件模块。如下面更加详细地阐明的那样，在某些实施例中，可利用这些各种软件构件来使虚拟地址与链接装置相关联，并且利用虚拟地址来促进链接装置的标识和/或与链接装置的通信。另外，在某些实施例中，可利用这些软件构件来促进对链接装置的写保护。
本文描述的本发明的某些实施例可具有促进对于诸如资产管理系统的外部系统来标识基金会现场总线链接装置的技术效果。另外，本发明的某些实施例可具有促进外部系统和任何数量的基金会现场总线链接装置之间的通信的技术效果。根据本发明的一方面，可利用虚拟地址来对于外部系统标识基金会现场总线链接装置。就此而言，可克服外部系统的通信限制。例如，可容许AMS与任何数量的基金会现场总线链接装置通信。作为另一个示例，可容许AMS在任何数量的现场总线网络上通信。另外，本发明的某些实施例可具有对基金会现场总线链接装置提供写保护的技术效果。
本发明的各种实施例将基金会现场总线类型（下文为“现场总线”）装置结合到控制系统中，例如，与发电装置（例如燃气轮机、蒸汽轮机、风力涡轮机等）、发电厂和/或加工厂相关联的控制系统。如期望的那样，可在本发明各种实施例中利用各种各样的现场总线装置。现场总线装置的示例包括（但不限于）传感器、量规、测量装置、阀、促动器、输入/输出子系统、主机系统、链接装置、任何合适的现场总线H1装置和/或任何合适的现场总线高速以太网（HSE）装置。在某些实施例中，H1装置可按与HSE装置不同的速率操作和/或通信。作为一个示例，H1装置可按大约31.25千比特每秒操作，并且HSE装置可按大约100百万比特每秒操作。如期望的那样，可利用诸如链接装置的各种HSE装置来将H1装置互连到与控制系统相关联的网关装置和/或控制器上。另外，可利用用语HSE协议来指示促进与HSE现场总线装置的通信的现场总线协议。
通过利用现场总线协议，可促进现场总线装置之间和/或一个或多个控制器和/或网关装置与现场总线装置之间的通信。现场总线协议是全数字串行双向通信协议，其对总线或网络互连现场装备或现场总线装置提供标准化的物理接口。现场总线协议是由现场总线基金会开发和管理的开放式体系结构协议。实际上，现场总线协议为工厂或设施内的现场仪器或现场装置提供局域网，这使得这些现场装置能够进行以下操作：在分布在整个设施中的位置处进行控制功能，并且在进行这些控制功能前后彼此通信，以实现整体控制策略。因为现场总线协议使得控制功能能够分布在整个过程控制网络中，所以它可降低中央控制器的工作量。
图1是根据本发明的示例性实施例的、可用来促进现场总线链接装置的标识和/或与现场总线链接装置的通信的一个示例系统100的方块图。系统100可包括一个或多个网关装置105、一个或多个控制器110a-n或控制装置、一个或多个链接装置115a-n、一个或多个现场总线装置120a-n和/或一个或多个外部系统125（例如资产管理系统等）。在某些实施例中，网关装置105通过任何数量的合适的网络130可与一个或多个控制器110a-n通信，并且每个控制器110a-n通过一个或多个现场总线网络135a-n可与现场总线链接装置115a-n通信，该现场总线网络135a-n诸如一个或多个现场总线较高速的以太网（“HSE”）网络。在其它实施例中，网关装置105通过现场总线网络135a-n可直接与现场总线链接装置115a-n通信。另外，链接装置115a-n通过一个或多个合适的总线140a-n或本地网络可与各种现场总线装置120a-n通信。
如期望的那样，在本发明的各种实施例中，可提供任何数量的控制器110a-n或控制系统。每个控制器110a-n可配置成与控制系统和/或由控制系统控制的装置、工厂或系统的各种构件通信。合适的控制器的一个示例是通用电气公司生产的MarkTM Vie控制系统。每个控制器（一般称为控制器110）可配置成接收数据，该数据与一个或多个连接的链接装置115a-n和/或与链接装置115a-n相关联的现场总线装置120a-n的操作相关联。控制器110另外可处理接收到的数据的至少一部分，和/或输出一个或多个控制信号或用于由任何数量的链接装置115a-n和/或现场总线装置120a-n接收的其它消息。
另外，在某些实施例中，控制器110可配置成将与连接的链接装置115a-n相关联的信息提供到网关装置105。例如，控制器110接收到的和/或控制器110所生成的通知消息可传送到网关装置105。另外，控制器110可配置成将接收自链接装置115a-n的某些通信转发到网关装置105和/或转发到任何数量的工作站145，诸如这样的工作站，其促进技术员或其它用户通过控制器110的输入的接收。以类似的方式，控制器110可配置成将接收自网关装置105和/或工作站145的某些通信转发到连接的链接装置115a-n。
每个控制器110可包括任何数量的处理器驱动的装置。例如，每个控制器110可包括任何数量的专用计算机或特定的机器、专用电路、可编程的逻辑控制器（“PLC”）、微控制器、个人计算机、微型计算机、大型计算机、超级计算机等等。在某些实施例中，控制器110的操作可由计算机执行的或计算机实现的指令控制，该指令被与控制器110相关联的一个或多个处理器执行。如期望的那样，在本发明的各种实施例中，指令可包含于一个或多个软件构件中。指令的执行可形成专用计算机或其它特定的机器，该其它特定的机器可操作成促进现场总线链接装置115a-n和/或现场总线装置120a-n的控制和/或与网关装置105的通信。
如图1所示的那样，每个控制器110通过一个或多个合适的网络可与相应的链接装置和现场总线装置通信。例如，第一控制器110a通过一个或多个第一现场总线网络135a可与第一链接装置115a通信，第二控制器110b通过一个或多个第二现场总线网络135b可与第二链接装置115b通信等等。在其它实施例中，多个控制器可与共享的链接装置和/或现场总线装置通信。实际上，如期望的那样可利用各种各样的网络拓扑。
继续参照图1，可与系统100联合起来利用任何数量的链接装置115a-n。链接装置115a-n可为这样的装置，其能够通过本地现场总线网络或总线（例如总线140a-n等）以及通过促进与控制器110和/或网关装置105的通信的一个或多个相对较高速的现场总线网络（例如网络135a-n）来进行通信。例如，链接装置（一般称为链接装置115）可为HSE现场总线装置或组合HSE/H1装置。因而，链接装置115通过合适的HSE以太网网络（例如网络135a-n等）或其它合适的网络可能能够与控制器110通信。另外，链接装置115通过一个或多个本地现场总线网络和/或数据总线（例如总线140a-n）可能能够与诸如现场总线装置120a-n的、连接的现场总线装置通信。如期望的那样，链接装置115a-n可促进控制器110a-n和现场总线装置120a-n之间的通信。备选地，如期望的那样，在其它实施例中，现场总线装置120a-n中的一个或多个可直接与合适的控制器110a-n通信。
链接装置115可包括现场总线数据总线（一般称为总线140）或本地现场总线网络可连接到其上的、任何数量的节段和/或连接。例如，在某些实施例中，链接装置115可包括四个（4）节段，但是如期望的那样可包括任何其它数量的节段。每个节段可建立单独的通信通道，并且配置成促进链接装置115和连接到节段上的现场总线装置之间的通信。如期望的那样，可提供两个或更多个冗余链接装置，以促进与一个或多个现场总线装置群或组的通信。
在某些实施例中，链接装置115可配置成将包括状态和/或定时信息的消息传输或传送到合适的控制器110或网关装置105。例如，通知消息可周期性地由链接装置115输出。用于通信的时期可为默认时间期间或根据一个或多个用户偏好而建立的时期。另外，如期望的那样可利用各种各样的合适的时限，诸如大约五百（500）微秒的时期。在其它实施例中，响应于对消息的请求，可将消息（例如通知消息等）传送到控制器110（或网关装置105）。如期望的那样，传送的消息可包括各种各样的不同的信息，诸如标识信息、状态信息和/或与链接装置115和/或连接到各种节段上的现场总线装置120的节段相关联的定时信息。
继续参照图1，可与系统100联合起来利用任何数量的现场总线装置120a-n。在某些实施例中，每个现场总线装置（一般称为装置120）通过诸如数据总线140a-n的本地现场总线网络或数据总线可与链接装置115通信。就此而言，在现场总线装置120和系统100的的其它构件（诸如控制器110和/或网关装置105）之间的通信可由链接装置115促进。在其它实施例中，现场总线装置120可直接与控制器110或系统100的其它构件通信。如期望的那样，在本发明的各种实施例中，可利用各种各样的不同类型的现场总线装置，包括任何数量的H1现场总线装置和/或其它合适的装置。在某些实施例中，现场总线装置120a-n可分布在或位于发电厂内的、加工厂内的或被监测的系统或机器周围的变化点处。就此而言，可利用现场总线装置120a-n来监测和/或控制工厂或机器的各种方面和/或操作。
继续参照图1，一个或多个示出的现场总线网络135a-n可包括任何合适的网络，或促进链接装置115a-n和控制器110a-n之间的通信的网络的组合。类似地，现场总线数据总线140a-n或网络可包括促进链接装置115和连接到链接装置115上的现场总线装置之间的通信的、任何数量的合适的数据总线和/或局域网。合适的网络和/或数据总线的示例包括（但不限于）局域网、广域网、互联网、射频（“RF”）网络、启用BluetoothTM的网络、任何合适的有线网络、任何合适的无线网络，或有线网络和无线网络的任何合适的组合。在本发明的某些实施例中，诸如利用以太网网络的实施例，可提供一个或多个以太网开关。以太网开关可在网络内发送数据。每个以太网开关可包括可操作成促进在网络内发送数据的硬件和/或软件构件。合适的以太网开关的示例包括（但不限于）网桥、多层开关等。
如期望的那样，在本发明的各种实施例中，可在系统100内提供冗余构件。例如，可提供冗余布线、开关和/或路由器。另外，在某些实施例中，可提供冗余链接装置115a-n和/或节段。就此而言，在网络装置出故障的情况下，在系统100内可维持足够的操作。
继续参照图1，可提供一个或多个网关装置105。网关装置105可配置成在链接装置115a-n和/或控制器110a-n与诸如资产管理系统（“AMS”）125的任何数量的外部系统之间建立和/或促进虚拟网络。这样做时，通过利用一个或多个虚拟地址，网关装置105可对于外部系统标识链接装置115a-n。另外，网关装置105可促进链接装置115a-n和外部系统之间的通信。因此，可扩大外部系统的通信能力。例如，使用虚拟地址可使得AMS与任何数量的现场总线链接装置通信和/或通过任何数量的单独的现场总线网络与链接装置通信成为可能。
网关装置105可包括任何数量的合适的处理器驱动的装置。例如，网关装置105可包括任何数量的专用计算机或特定的机器、专用电路、可编程的微控制器（“PLC”）、微控制器、个人计算机、微型计算机、大型计算机、超级计算机等。在某些实施例中，网关装置105的操作可由计算机执行的或计算机实现的指令控制，该指令被与网关装置105相关联的一个或多个处理器执行。如期望的那样，在本发明的各种实施例中，指令可包含于一个或多个软件构件中。指令的执行可形成专用计算机或其它特定的机器，该其它特定的机器可操作成控制网关装置105的操作和/或促进在外部系统和任何数量的现场总线链接装置115a-n之间建立虚拟网络。控制网关装置105的操作的一个或多个处理器可结合到网关装置105中，和/或通过一个或多个合适的网络而与网关装置105通信。在本发明的某些实施例中，网关装置105的操作和/或控制可分布在若干处理构件之中。
网关装置105可包括一个或多个处理器151、一个或多个存储器装置152、一个或多个输入/输出（“I/O”）接口153和/或一个或多个网络接口154。一个或多个存储器装置152可为任何合适的存储器装置，例如高速缓冲存储器、只读存储器装置、随机存取存储器装置、磁存储装置等。一个或多个存储器装置152可存储数据、可执行的指令和/或网关装置105所利用的各种程序模块，例如数据文件155、一个或多个路由表156、操作系统、状态模块157和/或通信模块158。另外，如期望的那样，存储器装置152可以是可操作成存储促进通信的任何数量的合适的协议，诸如现场总线或HSE协议和/或促进与诸如AMS 125的非现场总线构件的通信的其它协议。
数据文件155可包括与网关装置105的操作相关联的任何合适的数据和/或与系统100的其它构件的通信。例如，数据文件155可包括（但不限于）用于一个或多个控制器110a-n的标识信息、用于一个或多个外部系统的标识信息、用于一个或多个现场总线网络135a-n的标识信息、用于一个或多个链接装置115a-n的标识信息、用于一个或多个链接装置115a-n的状态信息、与链接装置115a-n相关联的虚拟地址、与链接装置115a-n相关联的物理地址、用于一个或多个现场总线装置120a-n的标识信息和/或用于一个或多个现场总线装置120a-n的状态信息。路由表156可包括可用来在链接装置115a-n、外部系统和/或控制器110a-n之间发送通信的任何合适的路由信息。例如，路由表156可包括这样的信息，该信息用来将链接装置的物理地址映射成虚拟地址，该虚拟地址用来对于外部系统表示链接装置。作为另一个示例，路由表156可包括促进将接收到的消息转发到适当的控制器的网络路由信息。例如，路由表156可包括使虚拟地址的一部分（例如首先预先确定数量的数位等）与特定的控制器或现场总线网络相关联的信息，以促进将消息发送到适当的控制器，以将消息分布到现场总线链接装置。
如期望的那样，可提供操作系统（“OS”）。OS可包括可促进和/或控制网关装置105的一般操作的可执行指令和/或程序模块。例如，OS可促进处理器151执行其它软件程序和/或程序模块，诸如状态模块157和/或通信模块158。状态模块157可为合适的软件模块或应用，其配置成标识和/或生成用于任何数量的链接装置115a-n的状态信息。在操作中，状态模块157可接收与链接装置115a-n相关联的标识信息和/或操作信息。例如，状态模块157可接收一个或多个链接装置115a-n所生成的通知消息。作为另一个示例，状态模块157可从一个或多个控制器110a-n接收与链接装置115a-n相关联的信息。
一旦已经标识链接装置115a-n，状态模块157可确定用于链接装置115a-n的一个或多个虚拟地址。虚拟地址可促进对于AMS或其它外部系统标识链接装置115a-n。虚拟地址可为除了物理装置地址之外的地址，其用来表示一个或多个链接装置。在某些实施例中，可利用单个虚拟地址来表示多个链接装置。例如，可利用单个虚拟地址来表示多个冗余链接装置。作为另一个示例，可利用单个虚拟地址来表示与单个控制器通信的多个链接装置。作为又一个示例，可利用单个虚拟地址来表示连接到多个控制器和/或多个现场总线网络上的多个链接装置。
在本发明的某些实施例中，状态模块157另外可促进将链接装置标识信息和/或状态信息传送到AMS 125或其它外部系统。就此而言，出于各种各样的不同的目的，该目的诸如资产标识目的、资产控制和/或管理目的和/或通信目的，外部系统可标识链接装置。各种各样的合适的方法和/或技术可由状态模块157用来将标识信息传送到外部系统。例如，可修改接收自链接装置115a-n和/或控制器110a-n的通知消息，以便使虚拟地址与通知消息相关联，并且可输出经修改的消息，以将其传送到外部系统。作为另一个示例，通知消息可由状态模块157生成，并且可输出生成的通知消息，以将其传送到外部系统。
通信模块158可为合适的软件模块或应用，其配置成促进在诸如AMS 125的外部系统以及与链接装置115a-n相关联的任何数量的链接装置115a-n和/或控制器110a-n之间发送通信。根据本发明的一方面，通信模块158可利用和/或评价虚拟地址，以促进消息的发送。当从链接装置115或控制器110接收到消息时，消息可包括用于链接装置115或与链接装置115相关联的现场总线装置120的标识信息。例如，消息可包括用于链接装置115的物理地址和/或用于现场总线装置120的物理地址。通信模块158可为链接装置115确定适当的虚拟地址。例如，通信模块158可利用物理地址来访问存储的虚拟地址信息，以便确定用于链接装置的适当的虚拟地址。然后通信模块158可修改接收到的消息，以便使虚拟地址与消息相关联。然后通信模块158可引导经修改的消息对外部系统的传送，并且虚拟地址可由外部系统用来标识链接装置115。
当从外部系统接收到用于传送到链接装置115或连接到链接装置115上的现场总线装置120的消息时，通信模块158可处理虚拟地址，以促进将消息发送到适当的链接装置115或链接装置控制器110。在某些实施例中，利用虚拟地址，可发送消息。例如，可利用虚拟地址的一部分来标识消息的下一个目的地，诸如与目的地链接装置115相关联的控制器110。然后消息可被通信模块158发送到下一个目的地。在其它实施例中，通信模块158可评价虚拟地址和/或消息，以便标识用于链接装置115的物理地址，该链接装置115是消息的预期接受者或控制作为消息的预期接受者的现场总线装置120。例如，利用虚拟地址，通信模块158可访问一个或多个路由表156，以便标识用于链接装置115的物理地址。在多个链接装置与物理地址相关联的情况下，通信模块158可评价消息，以便标识适当的链接装置115。例如，包括在消息中的装置标识符，诸如符现场总线装置120的标识，可用来确定或选择适当的链接装置115。然后可输出消息，以将其传送到适当的链接装置115。
在某些实施例中，通信模块158另外可对现场总线链接装置115a-n和/或现场总线装置120a-n提供写保护。例如，可作出这样的确定，即，将容许外部系统收集与链接装置115a-n和现场总线装置120a-n相关联的信息；但是，不会容许外部系统配置链接装置115a-n和/或现场总线装置120a-n或以别的方式对它们写入数据。在一个示例实施例中，通信模块158可从外部系统接收消息，并且通信模块158可评价消息，以便标识消息类型或与消息相关联的命令类型。例如，可评价消息的标头，以便确定消息是否包括用于写操作的命令。在消息与写操作相关联的情况下，通信模块158可触发或生成防止请求的写操作的异常。如期望的那样，通信模块158可生成返回到外部系统的错误或异常消息。在消息与写操作不相关联的情况下（即，消息包括请求的读操作），则通信模块158可输出消息，以将其传送到适当的链接装置115。
如期望的那样，状态模块157和通信模块158的操作可由单个软件模块或应用进行。参照图3~图8在下面更加详细地描述可由状态模块157和/或通信模块158进行的操作的示例。
继续参照图1，一个或多个I/O接口153可促进网关装置105和一个或多个输入/输出装置之间的通信，该输入/输出装置例如，促进用户与网关装置105交互的一个或多个用户接口装置，诸如显示器、小键盘、鼠标、指示装置、控制面板、触屏显示器、远程控制、麦克风、扬声器等。就此而言，用户命令可由网关装置105接收。一个或多个网络接口154可促进网关装置105连接到任何数量的合适的网络和/或传输单元上。网络接口154可促进网关装置105连接到一个或多个网络130上，该网络130促进与控制器110a-n和/或工作站145的通信。另外，网络接口154可促进网关装置105连接到任何数量的外部系统上，诸如AMS 125。如期望的那样，网络接口154可包括任何数量的输入/输出卡（例如以太网卡）和/或促进网络通信的其它装置。
在本发明的某些实施例中，可提供一个或多个工作站145。如期望的那样，这些工作站145可在系统100内在系统100和一个或多个操作者之间提供人机接口（“HMI”）。例如，工作站145可促进与任何数量的控制器110a-n的操作相关联的用户命令和/或用户输入的接收。另外，工作站145可配置成接收来自控制器110a-n和/或网关装置的数据，诸如与连接的现场总线链接装置115a-n和现场总线装置120a-n相关联的呈现和/或其它信息。工作站145可进一步配置成通过诸如监测器的合适的显示装置对用户显示接收到的数据的至少一部分。每个工作站145可包括一个或多个合适的计算机或计算装置，诸如个人计算机、手持式计算装置、微型计算机等。另外，工作站145通过一个或多个合适的网络130可与系统100的一个或多个其它构件通信。
网络130可包括促进网关装置105、工作站145和/或控制器110a-n之间的通信的任何合适的网络和/或网络的组合。例如，网络130可包括直接链接或直接连接、一个或多个局域网、一个或多个广域网、互联网、一个或多个射频（“RF”）网络、一个或多个启用BluetoothTM的网络、一个或多个合适的有线网络和/或一个或多个合适的无线网络。
继续参照图1，可提供至少一个外部系统，诸如资产管理系统125。外部系统可为合适的处理器驱动的装置，其配置成基于接收自网关装置105的消息来标识链接装置115a-n，和/或配置成通过网关装置105来与链接装置115a-n通信。在一个示例实施例中，外部系统可为配置成生成控制装置的拓扑和/或配置成管理控制装置的、合适的资产管理系统（“AMS”），诸如艾默生电气公司TM（Emerson Electric Co.TM）所销售的AMS。在某些实施例中，与外部系统的通信可利用虚拟地址，以便标识现场总线链接装置115a-n。就此而言，可对外部系统提供附加的通信能力。例如，可容许AMS与比通常能连接到AMS上的更大数量的链接装置115a-n通信。作为另一个示例，可容许AMS跨过多个现场总线网络135a-n与链接装置115a-n通信。
如期望的那样，本发明实施例可包括具有更多或更少图1所示的构件的系统100。仅以示例的方式提供图1的系统100。
如期望的那样，在本发明的各种实施例中，可利用各种各样的网络拓扑和配置。图2A~图2C是根据本发明的各种实施例的、可利用的示例系统拓扑205、210、215的示意性方块图。可利用各种拓扑来为各种各样的不同的网络和/或系统提供不同的可伸缩性选项和/或支持。
转到图2A，第一示例拓扑205可使单个AMS与单个网关装置相关联。然后网关装置可与任何数量的控制器通信。图2B示出了其中AMS与多个网关装置相关联的第二示例拓扑210。然后每个网关装置通过相应的网络连接可与相应的控制器通信。图2C示出了第三示例拓扑215，其中多个AMS装置和网关装置连接到促进与一个或多个控制器的通信的单个网络连接上。换句话说，图2C示出了其中控制器和链接装置在若干网关装置和AMS装置之中可分区的示例分区系统。如期望的那样，在本发明的各种实施例中，可利用各种各样的其它拓扑。仅以非限制性示例的方式提供图2A~图2C所示的拓扑205、210、215。
现场总线装置的标识
在本发明的某些实施例中，诸如图1所示的网关装置105的网关装置可配置成将链接装置信息提供到外部系统，诸如图1所示的AMS 125。就此而言，外部系统可标识连接在控制系统或其它系统内的链接装置。AMS 125另外可从各种链接装置和/或与链接装置相关联的现场总线装置接收消息，和/或引导对它们的通信。根据本发明的一方面，网关装置105可利用虚拟地址来对于外部系统表示链接装置。如期望的那样，多个链接装置可共享单个虚拟地址。就此而言，外部系统的通信能力可得到增强。例如，如果外部系统仅能够直接与八个（8）链接装置通信，则可利用八个（8）虚拟地址来促进与共享八个（8）虚拟地址的任何数量的链接装置通信。另外，由于利用虚拟地址，可允许外部系统在任何数量的现场总线网络上通信。
在本发明的某些实施例中，可提供多个冗余链接装置，以便促进现场总线装置和控制器和/或网关装置之间的通信，诸如图1所示的控制器110和/或网关装置105。例如，可提供主链接装置和次级链接装置。在某些实施例中，可在各种冗余链接装置之间切换通信控制。传统的AMS和/或其它外部系统可能不能够直接与诸如冗余链接装置对的冗余链接装置接口连接（interfacing）。但是，网关装置105可利用虚拟地址来促进对于AMS标识冗余链接装置和/或与冗余链接装置的通信。
图3是根据本发明的示例性实施例的、用于标识冗余链接装置和促进与冗余链接装置的通信的示例方法300的流程图。方法300可在利用链接装置的合适的系统内进行，该合适的系统诸如图1所示的系统100。因而，方法300的操作可由合适的网关装置进行，该网关装置诸如图1所示的网关装置105。方法300可在块305处开始。
在块305处，可接收用于冗余链接装置（诸如一对冗余链接装置）的状态信息。如期望的那样，可利用各种各样的合适的方法和/或技术来接收状态信息。例如，可接收一个或多个通知消息，该一个或多个通知消息由冗余链接装置中的一个或多个和/或由与链接装置相关联的控制器输出。在某些实施例中，通知消息可周期性地由链接装置和/或控制器输出。然后可分析或评价接收到的通知消息，以便标识用于冗余链接装置的状态信息。作为另一个示例，可从控制器中接收与冗余链接装置相关联的操作和/或状态信息。
如期望的那样，在本发明的各种实施例中，可接收和/或标识各种各样的不同类型的状态信息。合适的状态信息的示例包括（但不限于）冗余链接装置的标识符、冗余链接装置的物理地址、用于冗余链接装置的操作状态信息、活动的冗余链接装置的标识符、与一个或多个链接装置节段相关联的信息、用于一个或多个现场总线装置（例如现场总线装置标识符等）的标识信息，和/或用于一个或多个现场总线装置的操作状态信息。
在块310处，可确定冗余链接装置中的每个的状态。例如，可评价接收到的状态信息，以便确定与冗余链接装置中的每个相关联的相应的操作状态。在某些实施例中，用于每个冗余链接装置的状态可指示链接装置是否是活动的和/或“在线”的。换句话说，状态可指示链接装置中的每个是否被用来促进与相关联的现场总线装置的通信。
在块315处，虚拟地址可由网关装置105确定。可利用虚拟地址来表示冗余链接装置。根据本发明的一方面，可利用单个虚拟地址来表示所有的冗余链接装置。例如，可利用单个虚拟地址来表示一对冗余链接装置。在某些实施例中，虚拟地址可包括对包括用于冗余链接装置的存储信息的存储器位置的其它参照或指针（pointer）。例如，可利用虚拟地址来访问包括用于冗余链接装置的物理地址和/或状态信息的路由表。由于利用虚拟地址来标识冗余链接装置，该多个冗余链接装置可由外部系统标识。
在块320处，可为一个或多个冗余链接装置准备一个或多个通知消息。对于某些链接装置，诸如活动的链接装置，可通过修改网关装置105接收到的通知消息来准备通知消息。例如，由活动的链接装置或控制器输出的通知消息可由网关装置105接收，并且接收到的通知消息可由网关装置105修改，以便使虚拟地址与通知消息相关联。对于其它链接装置，诸如不活动的链接装置，通知消息可由网关装置105生成，并且虚拟地址可与生成的通知消息相关联。通知消息可包括与链接装置、链接装置节段和/或连接到链接装置上的现场总线装置相关联的标识和/或状态信息。虽然在上面将网关装置105描述成生成用于不活动的链接装置的通知消息，但是如期望的那样，网关装置105可生成用于活动的链接装置的通知消息。
一旦已经准备好一个或多个通知消息，则可在块325处将通知消息提供到外部系统，诸如与网关装置105通信的AMS 125。可利用虚拟地址来标识冗余链接装置中的每一个。由于对外部系统提供通知消息，所以外部系统可标识冗余链接装置。在某些实施例中，通知消息可周期性地提供或传送到外部系统。就此而言，外部系统可生成和/或维持冗余链接装置的相对精确的表示。
在本发明的某些实施例中，外部系统另外可输出用于传送到冗余链接装置中的至少一个的消息。在块330处，消息可由网关装置从外部系统接收。根据本发明的一方面，接收到的消息可包括作为期望的链接装置的标识符的虚拟地址。如期望的那样，接收到的消息另外可包括各种各样的其它信息，诸如连接到期望的链接装置上的一个或多个现场总线装置的标识信息。
在块335处，网关装置可确定消息将被传送到的链接装置的标志（identity）。如期望的那样，可利用各种各样的合适的方法和/或技术来确定消息将被传送到的链接装置的标志。例如，网关装置可利用虚拟地址来访问包括链接装置信息的路由表，并且可标识合适的链接装置。如期望的那样，可评价用于冗余链接装置的状态信息，以便标识活动的链接装置作为消息将被传送到的适当的链接装置。例如，可评价接收自控制器和/或链接装置的状态信息，以便标识活动的链接装置。
一旦已经标识了接受者链接装置的标志，操作可在块340处继续。在块340处，可确定与链接装置相关联的物理地址。例如，利用虚拟地址，可访问用于冗余链接装置的存储的物理地址信息，并且可选择用于活动的链接装置的物理地址作为用于接受者链接装置的物理地址。物理地址可包括促进将消息传送到接受者链接装置的、任何合适的装置地址，诸如媒体访问控制（“MAC”）地址或以太网硬件地址（“EHA”）。一旦已经为接受者链接装置确定了物理地址，物理地址就可与接收到的消息相关联。例如，可修改消息，以包括物理地址。然后可在块345处输出经修改的消息，以将其传送到接受者链接装置。例如，消息可传送到控制器，以分布到接受者链接装置。作为另一个示例，消息可输出到现场总线网络上，以传送到接受者链接装置。
在块345之后，方法300可结束。
对外部系统标识链接装置和/或促进与链接装置的通信不限于冗余链接装置。实际上，网关装置105可促进链接装置标识和/或与任何组合链接装置、控制器和/或现场总线网络的通信。图4是根据本发明的示例性实施例的、用于标识多个链接装置以及促进与多个链接装置的通信的示例方法400的流程图。方法400可在利用链接装置的合适的系统内进行，诸如图1所示的系统100。因而，方法400的操作可由合适的网关装置进行，诸如图1所示的网关装置105。方法400可在块405处开始。
在块405处，可接收用于多个链接装置的状态信息。如期望的那样，可利用各种各样的合适的方法和/或技术来接收状态信息。例如，可接收由链接装置中的一个或多个和/或由与链接装置相关联的控制器输出的一个或多个通知消息。在某些实施例中，通知消息可周期性地由链接装置和/或控制器输出。然后可分析或评价接收到的通知消息，以便标识用于冗余链接装置的状态信息。作为另一个示例，可从任何数量的控制器中接收与链接装置相关联的操作和/或状态信息。如期望的那样，在本发明的各种实施例中，可接收和/或标识各种各样的不同类型的状态信息。合适的状态信息的示例包括（但不限于）链接装置的标识符、链接装置的物理地址、用于链接装置的操作状态信息、与一个或多个链接装置节段相关联的信息、用于一个或多个现场总线装置的标识信息（例如现场总线装置标识符等），和/或用于一个或多个现场总线装置的操作状态信息。
在块410处，可标识多个链接装置中的每一个。例如，可评价接收到的状态信息，以便标识各种链接装置。另外，在本发明的某些实施例中，可为每个链接装置标识或确定相应的物理地址或装置地址（例如MAC地址等）。物理地址可为促进将消息传送到链接装置的、合适的装置地址。在块415处，在本发明的某些实施例中，块415可为可选的，可标识或确定与每个链接装置相关联的网络。例如，可针对通过多个不同的现场总线HSE网络而连接的链接装置接收信息，并且可针对每个链接装置标识网络。
在块420处，在本发明的某些实施例中，块420可为可选的，可标识或确定连接到每个链接装置上的、一个或多个相应的现场总线链接装置。例如，可评价用于链接装置的通知消息和/或其它状态信息，以便标识连接到链接装置上的现场总线装置，诸如连接到链接装置节段上的现场总线装置。如期望的那样，在某些实施例中，网关装置105可将任何数量的消息传送到链接装置和/或控制器，以请求与连接的现场总线装置相关联的信息。例如，可评价通知消息，以便标识若干连接到链接装置上的现场总线装置。基于标识，网关装置105可请求与现场总线装置相关联的附加的信息，诸如用于现场总线装置的装置标识符。在其它实施例中，用于现场总线装置的标识信息可包括在通知消息和/或在块405处接收到的其它状态信息中。
在块425处，网关装置105可为多个链接装置确定一个或多个虚拟地址。可利用虚拟地址来对于诸如图1所示的AMS 125的外部系统表示链接装置。根据本发明的一方面，可利用单个虚拟地址来表示多个链接装置。例如，可利用单个虚拟地址来表示通过单个现场总线网络来进行通信的多个链接装置，和/或通过多个现场总线网络来进行通信的多个链接装置。但是，如期望的那样，不同的虚拟地址可用于不同的链接装置和/或链接装置组。例如，可利用第一虚拟地址来表示通过第一现场总线网络而连接的一个或多个链接装置，并且可利用第二虚拟地址来表示通过第二现场总线网络而连接的一个或多个其它链接装置。在某些实施例中，虚拟地址可包括对包括用于链接装置的存储信息的存储器位置的其它参照或指针。例如，可利用虚拟地址来访问包括用于链接装置的物理地址和/或状态信息的路由表。作为另一个示例，可利用虚拟地址来访问包括用于现场总线网络和/或控制器的标识信息的路由表。由于利用虚拟地址来标识链接装置，所以多个链接装置可由外部系统标识。另外，外部系统的通信能力可得到增强。
在块430处，与多个链接装置相关联的信息可由网关装置105存储。如期望的那样，可利用存储信息的至少一部分来准备和/或修改传送到外部系统的标识消息，诸如通知消息。还可利用存储信息的至少一部分来促进现场总线链接装置和外部系统之间的通信的发送。如期望的那样，在本发明各种实施例中，可存储各种各样的不同的信息，包括（但不限于）链接装置的标识符、用于链接装置的物理地址、用于链接装置的虚拟地址、用于链接装置的状态信息、用于链接装置的网络标识信息，和/或与连接到链接装置上的现场总线装置相关联的信息（例如现场总线装置标识符等）。
在块435处，网关装置105可促进通过外部系统标识链接装置。例如，网关装置105可将用于链接装置的标识信息传送到外部系统。根据本发明的一方面，可利用一个或多个虚拟地址来对于外部系统标识链接装置。如期望的那样，可利用各种各样的合适的方法或技术来将标识信息传送到外部系统。例如，在某些实施例中，用于链接装置的一个或多个通知消息可由网关装置105准备，并且相应的虚拟地址可与准备好的通知消息相关联。然后可输出通知消息，以将其传送到外部系统。作为另一个示例，一个或多个通知消息可由网关装置105从链接装置和/或从链接装置控制器中接收。接收到的通知消息可由网关装置105修改，以便使虚拟地址与消息相关联，并且可输出经修改的消息，以将其传送到外部系统。通知消息可包括各种各样的信息，诸如与链接装置、链接装置节段和/或连接到链接装置上的现场总线装置相关联的标识和/或状态信息。
如期望的那样，网关装置105可持续地将用于链接装置的标识信息提供到外部系统。例如，可将通知消息或其它标识消息周期性地提供到外部系统。一旦已经对于外部系统标识一个或多个链接装置，操作可在块440处继续，并且网关装置105可促进外部系统和任何数量的多个链接装置之间的通信。例如，网关装置105可在链接装置和外部系统之间发送通信。参照图5和6在下面更加详细地描述操作的几个示例，可进行该操作以促进通信。
在块440之后，方法400可结束。
现场总线通信
根据本发明的一方面，网关装置可配置成促进诸如图1所示的AMS 125的外部系统和任何数量的现场总线链接装置之间的通信。图5是根据本发明的示例性实施例的、用于将消息从链接装置发送到外部系统的示例方法500的流程图。方法500可在利用链接装置的合适的系统内进行，该系统诸如图1所示的系统100。因而，方法500的操作可由合适的网关装置进行，该网关装置诸如图1所示的网关装置105。方法500可在块505处开始。
在块505处，现场总线链接装置所输出的消息可由网关装置105接收。在某些实施例中，通过一个或多个合适的现场总线网络，诸如图1所示的现场总线网络135a-n中的一个，可直接从链接装置中接收消息。在其它实施例中，消息可接收自与网关装置105和链接装置两者通信的控制器。如期望的那样，在本发明的各种实施例中，可接收各种各样的不同类型的消息，诸如通知消息、状态消息，或响应于之前传送到链接装置的另一个消息而生成的消息。
在块510处，可将诸如图1所示的AMS 125的外部系统标识为消息的预期接受者。在某些实施例中，可评价和/或分析接收到的消息，以便标识指定的接受者的指示符，诸如外部系统的标识符。例如，可评价接收到的消息的标头，以便标识指定外部系统作为消息的预期接受者的信息。在其它实施例中，可由网关装置105作出接收到的消息应当传送到外部系统的确定，即使外部系统在消息中未得到标识。例如，可作出应将接收到的通知消息转发到外部系统的确定。
在块515处，可标识与链接装置相关联的虚拟地址。在某些实施例中，包括在消息中的、用于链接装置的标识信息（诸如物理地址或其它装置标识符）可用来访问存储虚拟地址信息，以及标识用于链接装置的存储虚拟地址。一旦已经标识了虚拟地址，就可在块520处修改接收到的消息，以便使消息与虚拟地址相关联。例如，可修改消息的标头，以便用虚拟地址代替链接装置的物理地址。作为另一个示例，可对包括虚拟地址的消息添加层。
在块525处，经修改的消息可由网关装置105输出，以传送到外部系统。根据本发明的一方面，经修改的消息可利用虚拟地址来表示原来输出消息的链接装置。就此而言，外部系统可用虚拟地址来标识链接装置。然后外部系统可利用虚拟地址来将各种各样的消息传送到链接装置。
在块525之后，方法500可结束。
图6是根据本发明的示例性实施例的、用于将消息从外部系统发送到链接装置的示例方法600的流程图。方法600可在利用链接装置的合适的系统内进行，该系统诸如图1所示的系统100。因而，方法600的操作可由合适的网关装置进行，该网关装置诸如图1所示的网关装置105。方法600可在块605处开始。
在块605处，诸如图1所示的AMS 125的外部系统所输出的消息可由网关装置105接收。如期望的那样，可利用各种各样的合适的网络连接和/或通信技术来接收消息。另外，可接收各种各样的不同类型的消息，诸如请求与现场总线链接装置和/或现场总线装置相关联的操作和/或状态信息的消息、与现场总线链接装置和/或现场总线装置相关联的配置消息，和/或指令或控制消息。
在块610处，可标识包括在接收到的消息中的虚拟地址。例如，可评价或分析消息的标头，以便标识表示消息的预期接受者链接装置的虚拟地址。在块615处，基于虚拟地址，可作出关于消息是否可由网关装置105发送的确定，而不需要网关装置105确定用于预期接受者链接装置的物理地址。换句话说，可作出关于消息是否可发送到通信网络内的下一个节点的确定，该节点诸如配置成标识预期接受者链接装置的物理地址的控制器。
如果在块615处确定在没有确定物理地址的情况下不可发送消息，则操作可在下面更加详细地描述的块630处继续。但是，如果在块615处确定在没有确定预期接受者链接装置的物理地址的情况下可发送消息，则操作可在块620处继续。在块620处，可评价虚拟地址，以便标识消息将被发送到的下一个装置。例如，可评价虚拟地址，以便标识与链接装置相关联的现场总线网络或控制器。在某些实施例中，可利用虚拟地址的一部分来标识现场总线网络或控制器。因此，通过使网关装置105分析虚拟地址的有关的部分，并且基于该分析来发送消息，可实现相对高效的发送。
一旦在块620处确定与链接装置相关联的网络或控制器，操作可在块625处继续，并且可基于该确定来发送消息。例如，消息可发送到经标识的控制器。作为另一个示例，可确定与经标识的网络相关联的控制器，并且消息可发送到有关的控制器。在某些实施例中，一旦已经发送了消息，接受者控制器可评价消息，以便标识有关的链接装置，并且接受者控制器可引导消息对有关的链接装置的传送。然后在块625之后，操作可结束。
在块630处，如果确定了网关装置105将确定物理地址，可从块615到达块630，网关装置105可评价消息，以便标识作为消息的预期接受者的物理装置。例如，网关装置105可评价消息，以便标识与链接装置相关联的信息和/或与现场总线装置相关联的信息。在一个示例实施例中，网关装置105可评价消息，以便确定用于现场总线装置的装置标识符。
在块635处，可将链接装置标识为消息将被传送到的链接装置。例如，在单个链接装置与虚拟地址相关联的情况下，可利用虚拟地址来标识链接装置。作为另一个示例，在多个链接装置与虚拟地址相关联的情况下，可利用包括在消息中的标识信息来选择用于发送消息的适当的链接装置。例如，包括在消息中的、现场总线装置的标识符可用来选择与现场总线装置相关联的链接装置。
一旦已经标识了链接装置，操作可在块640处继续。在块640处，可确定与经标识的链接装置相关联的物理地址。在某些实施例中，利用虚拟地址和/或各种选择准则（例如现场总线装置等的标识符），可访问一个或多个路由表，以便确定与链接装置相关联的物理地址。一旦已经确定了物理地址，操作可在块645处继续，并且通过利用物理地址来标识链接装置，可输出消息，以将其传送到经标识的链接装置。例如，消息可直接传送到链接装置。作为另一个示例，消息可传送到与链接装置相关联的控制器，并且控制器可促进将消息转发到链接装置。
在或者块625或者块645之后，方法600可结束。
在本发明的某些实施例中，网关装置可配置成对链接装置和/或现场总线装置提供写保护。例如，网关装置可允许诸如图1所示的AMS 125的外部系统收集与链接装置（及其连接的现场总线装置）相关联的标识和/或操作信息；但是，网关装置可限制外部系统的以下的能力：配置链接装置和/或相关联的现场总线装置，或以别的方式对链接装置和/或相关联的现场总线装置写入数据。在某些实施例中，可利用AMS来生成和/或维持控制系统拓扑，并且可利用另一装置或系统（诸如一个或多个工作站和/或工具箱系统）来配置现场总线链接装置和现场总线装置。
图7是根据本发明的示例性实施例的、对现场总线链接装置和现场总线装置提供写保护的示例方法700的流程图。方法700可在利用链接装置的合适的系统内进行，诸如图1所示的系统100。因而，方法700的操作可由合适的网关装置进行，该网关装置诸如图1所示的网关装置105。方法700可在块705处开始。
在块705处，诸如图1所示的AMS 125的外部系统所输出的消息可由网关装置105接收。如期望的那样，可利用各种各样的合适的网络连接和/或通信技术来接收消息。另外，可接收各种各样的不同类型的消息，诸如请求与现场总线链接装置和/或现场总线装置相关联的操作和/或状态信息的消息、与现场总线链接装置和/或现场总线装置相关联的配置消息，和/或指令或控制消息。
在块710处，可确定与接收到的消息相关联的消息类型。如期望的那样，可利用各种各样的合适的方法和/或技术来确定消息类型。例如，可评价和/或分析与接收到的消息相关联的标头，以便标识包括在消息中的请求操作或一个或多个命令。然后基于经标识的命令和/或操作，可确定消息类型。
在块715处，可作出关于接收到的消息是否包括一个或多个写命令或请求写操作的确定。例如，可作出这样的确定，即如果消息转发到链接装置和/或连接到链接装置上的现场总线装置，接收到的消息是否将导致写操作。如果在块715处确定消息包括写命令，则操作可在块720处继续，并且网关装置105可生成与消息相关联的异常。异常可指示不容许有请求写命令。如期望的那样，网关装置105可生成错误消息，该错误消息指示不容许有期望的写操作，并且生成的错误消息可传送到外部系统。
但是，如果在块715处确定消息不包括一个或多个写命令，则操作可在块725处继续。在块725处，网关装置105可引导消息对适当的链接装置的传送。在某些实施例中，类似于参照图6在上面描述的那些的操作可用来促进将消息发送到适当的链接装置。
在块720或者块725之后，方法700可结束。
在本发明的某些实施例中，诸如其中AMS用来生成控制系统拓扑或可用的现场总线装置的其它表示的实施例，将用于离线链接装置的标识信息提供到AMS可为合乎需要的。就此而言，可生成或准备连接的装置的较精确的表示。图8是根据本发明的示例性实施例的、用于标识在线和离线链接装置两者的示例方法800的流程图。方法800可在利用链接装置的合适的系统内进行，该系统诸如图1所示的系统100。因而，方法800的操作可由合适的网关装置进行，诸如图1所示的网关装置105。方法800可在块805处开始。
在块805处，在本发明的某些实施例中，块805可为可选的，网关装置105可接收链接装置拓扑将由诸如图1所示的AMS 125的外部系统组装的指示。例如，可接收一消息，其指示AMS 125出于资产管理目的而在确定连接在控制系统内的一组链接装置。
在块810处，可标识多个链接装置。例如，可标识连接在控制系统内的多个链接装置。如期望的那样，可利用各种各样的合适的方法和/或技术来标识多个链接装置。例如，可接收用于多个链接装置的状态信息（例如一个或多个控制器等所输出的通知消息、状态信息），并且可评价状态信息，以便标识各种链接装置。
在块815处，可选择包括在多个链接装置中的下一个链接装置来进行评价和/或处理。在块820处，可确定与选定的链接装置相关联的操作状态。例如，可评价接收自选定的链接装置的状态信息，以便确定链接装置的操作状态。在某些实施例中，操作状态可指示选定的链接装置是“在线”还是“离线。”例如，操作状态可指示选定的链接装置是否连接且恰当地起作用。
在块825处，可作出关于选定的链接装置是否具有“在线”状态的确定。如果在块825处确定选定的链接装置具有“在线”状态，则操作可在块830处继续。在块830处，可标识用于链接装置的状态信息。例如，可标识链接装置所输出的通知消息和/或与链接装置相关联的控制器所输出的状态信息。可将状态信息的至少一部分标识为待传送到外部系统的状态信息。如期望的那样，在块830中可标识各种各样的状态信息，包括（但不限于）链接装置的标识符、链接装置的物理和/或虚拟地址、用于链接装置的操作状态信息、与一个或多个链接装置节段相关联的信息、用于一个或多个现场总线装置的标识信息（例如现场总线装置标识符等）和/或用于一个或多个现场总线装置的操作状态信息。在块830之后，操作可在下更加详细地描述的块840处继续。
但是，如果在块825处确定选定的链接装置不具有“在线”状态，则操作可在块835处继续。在块835处，可为 “离线”链接装置生成通知消息。该通知消息可包括用于链接装置的各种各样的状态信息，诸如参照块830在上面描述的信息的至少一部分。由于生成用于“离线”链接装置的通知消息，所以可对外部系统提供用于链接装置的标识信息。就此而言，外部系统可生成连接在控制系统内的链接装置的相对精确的拓扑。在块835之后，操作可在块840处继续。
在块840处，可从块830或者块835到达块840，用于选定的链接装置的状态消息可传送到外部系统。状态消息可包括网关装置105接收到的状态信息和/或网关装置105生成的状态信息。在块840处传送状态信息之后，操作可在块845处继续，并且可作出关于是否已经到达多个链接装置的末尾的确定。如果在块845处确定已经到达多个链接装置的末尾，则方法800可结束。否则，操作可在块815处继续，并且可选择下一个链接装置用于处理。
在块845之后，方法800可结束。
在图3~图8的方法300、400、500、600、700、800中描述的操作不一定要按图3~图8中阐述的顺序进行，而是相反，可按任何合适的顺序进行。另外，在本发明的某些实施例中，可进行比图3~图8中阐述的所有要素或操作更多或更少的要素或操作。
以上参照根据本发明的示例实施例的系统、方法、设备和/或计算机程序产品的方块图和流程图而描述了本发明。将理解的是，方块图和流程图的一个或多个块以及方块图和流程图中的块的组合分别能由计算机可执行的程序指令实现。同样，根据本发明的一些实施例，方块图和流程图中的一些块可能不一定需要按介绍的顺序进行，或者可能根本就不一定需要进行。
这些计算机可执行的程序指令可加载到通用计算机、专用计算机、处理器或其它可编程的数据处理设备上，以产生特定的机器，使得在计算机、处理器或其它可编程的数据处理设备上执行的指令建立用于实现流程图的一个或多个块中规定的一个或多个功能的单元。这些计算机程序指令还可存储在计算机可读的存储器中，其能引导计算机或其它可编程的数据处理设备以具体方式起作用，使得存储在计算机可读的存储器中的指令产生制造物品，该制造物品包括实现流程图的一个或多个块中规定的一个或多个功能的指令单元。作为示例，本发明的实施例可提供计算机程序产品，包括具有包含于其中的计算机可读程序代码或程序指令的计算机可用介质，所述计算机可读程序代码适于执行来以实现流程图的一个或多个块中规定的一个或多个功能。计算机程序指令也可加载到计算机或其它可编程数据处理设备上，以导致在计算机或其它可编程设备上进行一系列的操作要素或步骤，以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现流程图的一个或多个块中规定的功能的要素或步骤。
因此，方块图和流程图的块支持用于进行规定的功能的单元的组合、用于进行规定的功能的要素或步骤以及用于进行规定的功能的程序指令单元的组合。还将理解的是，方块图和流程图的每个块以及方块图和流程图中的块的组合，能由进行规定的功能、要素或步骤的基于硬件的专用计算机系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。
虽然已经结合目前认为最实际的和各种实施例来描述本发明，但是要理解的是，本发明不限于公开的实施例，而是相反，本发明意于覆盖包括在所附权利要求的范围内的各种修改和等效布置。
本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及进行任何结合的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求的字面语言的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构要素，则它们意于处在权利要求的范围之内。
部件列表
100 系统
105 网关装置（一个或多个）
110a-n 控制器
115a-n 链接装置（一个或多个）
120a-n 现场总线装置（一个或多个）
125 资产管理系统
130 网络（一个或多个）
135a-n 现场总线网络（一个或多个）
140a-n 总线（一个或多个）
145 工作站（一个或多个）
151 处理器（一个或多个）
152 存储器装置（一个或多个）
153 I/O接口（一个或多个）
154 网络接口（一个或多个）
155 数据文件
156 路由表（一个或多个）
157 状态模块
158 通信模块
205 系统
210 系统
215 系统
300 方法
305 块
310 块
315 块
320 块
325 块
330 块
335 块
340 块
345 块
400 方法
405 块
410 块
415 块
420 块
425 块
430 块
435 块
440 块
500 方法
505 块
510 块
520 块
515 块
520 块
525 块
600 方法
605 块
610 块
615 块
620 块
625 块
630 块
615 块
635 块
640 块
645 块
700 方法
705 块
710 块
715 块
720 块
725 块
800 方法
810 块
815 块
820 块
825 块
830 块
835 块
840 块
845 块
835 块
840 块
845 块。

Claims (10)

1.一种用于标识基金会现场总线链接装置的方法（300），所述方法包括：
通过包括一个或多个计算机的网关装置（105）来标识一对冗余基金会现场总线链接装置（115）；
通过所述网关装置（105）来确定表示所述一对链接装置（115）的单个虚拟地址；以及
通过所述网关装置（105）来对外部系统（125）提供与所述一对链接装置（115）中的至少一个的操作相关联的信息，其中，利用所述虚拟地址来表示所述至少一个链接装置（115）。
2.根据权利要求1所述的方法（300），其中，标识一对冗余基金会现场总线链接装置（115）包括从管理所述链接装置（115）的控制器（110）中接收用于所述链接装置（115）的状态信息。
3.根据权利要求1所述的方法（300），其中，所述外部系统（125）是资产管理系统。
4.根据权利要求1所述的方法（300），其中，提供与所述一对链接装置（115）中的至少一个的操作相关联的信息包括提供与所述至少一个链接装置（115）相关联的通知消息。
5.根据权利要求1所述的方法（300），其进一步包括：
通过所述网关装置（105）从所述外部系统（125）中接收待传送到所述至少一个链接装置（115）的消息；
通过所述网关装置（105）来确定与所述至少一个链接装置（115）相关联的物理地址；以及
通过所述网关装置（105）来引导所述消息到所述至少一个链接装置（115）的传送。
6.根据权利要求5所述的方法（300），其进一步包括：
至少部分地基于对所接收到消息的分析，通过所述网关装置（105）来确定所述至少一个链接装置（115）的标志，
其中，确定所述物理地址包括至少部分地基于所确定的标志来确定所述物理地址。
7.根据权利要求5所述的方法（300），其进一步包括：
至少部分地基于所述一对链接装置（115）的状态信息，通过所述网关装置（105）来确定所述至少一个链接装置（115）的标志，
其中，确定所述物理地址包括至少部分地基于所确定的标志来确定所述物理地址。
8.一种系统（100），包括：
可操作成存储计算机可执行指令的至少一个存储器（152）；
至少一个处理器（151），其配置成访问所述至少一个存储器（152），
其中所述系统还包括：
用于标识一对冗余基金会现场总线链接装置（115）的装置；
用于确定表示所述一对链接装置（115）的单个虚拟地址的装置；以及
用于对外部系统（125）提供与所述一对链接装置（115）中的至少一个的操作相关联的信息的装置，其中，利用所述虚拟地址来表示所述至少一个链接装置（115）。
9.根据权利要求8所述的系统（100），其中，所述用于标识一对冗余基金会现场总线链接装置（115）的装置配置成从管理所述链接装置（115）的控制器（110）中接收用于所述链接装置（115）的状态信息。
10.根据权利要求8所述的系统（100），其中，对资产管理系统（125）提供与所述一对链接装置（115）中的所述至少一个的操作相关联的信息。
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