CN102854858A - 用于促进与基金会现场总线链接装置通信的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

描述了用于促进与基金会现场总线链接装置(115)通信的系统(100)和方法(400)。可以由包括一个或多个计算机的网关装置(105)识别(410)与第一以太网络(135a)关联的第一基金会现场总线链接装置(115a)和与第二以太网络(135b)关联的第二基金会现场总线链接装置(115b)。可以由网关装置(105)确定(425)至少一个表示第一链接装置(115a)和第二链接装置(115b)的虚拟地址。可以由网关装置(105)促进(440)第一和第二链接装置(115a、b)与外部系统(125)之间的通信，并且可以利用至少一个虚拟地址来向外部系统(125)表示链接装置(115a、b)。

Description

用于促进与基金会现场总线链接装置通信的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年5月31日提交的题为“用于识别基金会现场总线链接装置的系统和方法”的美国临时申请第61/491，625的权益，其所有公开内容通过引用结合于此。此外，本申请涉及2011年6月13日提交的题为“用于识别基金会现场总线链接装置的系统和方法”的共同未决的专利申请序列号第____________(代理人案卷19441-0653)、2011年6月13日提交的题为“用于促进与基金会现场总线链接装置通信的系统和方法”的共同未决的专利申请序列号第______________(代理人案卷19441-0627)、2011年6月13日提交的题为“用于写保护基金会现场总线链接装置的系统和方法”的共同未决的专利申请序列号第_______________(代理人案卷19441-0626)、以及2011年6月13日提交的题为“用于识别基金会现场总线链接装置的系统和方法”的共同未决的专利申请序列号第______________(代理人案卷19441-0628)。
技术领域
本发明的实施例通常涉及控制系统，并且更具体地涉及识别与控制系统结合利用的基金会现场总线(Foundation Fieldbus，FF)链接装置以及促进与基金会现场总线链接装置通信。
背景技术
控制系统用在多种不同的应用中。例如，控制系统在发电厂和/或加工厂中与电力生成装置结合利用。随着基金会现场总线标准的开发和采用，基金会现场总线装置已经并入到控制系统中。在典型系统中，控制器利用以太网与基金会现场总线链接装置进行通信，并且链接装置利用本地数据总线或链接段与现场总线装置进行通信。
此外，资产管理系统(asset management systems，“AMS”)经常用于识别和/或管理控制系统的部件。例如，AMS可用于监测基金会现场总线装置的拓扑。然而，传统的AMS受限于它们与基金会现场链接装置进行通信的能力。更具体地，传统的AMS仅可以典型地通过单个现场总线以太网络直接与基金会现场总线链接装置进行通信。此外，传统的AMS仅能够经常与有限数量的基金会现场总线链接装置进行通信。例如，典型的AMS仅可以与最多八个链接装置进行通信。给定传统AMS的限制，希望有用于识别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进行通信的改进的系统和方法。
发明内容
一些或所有的上述需求和/或问题可以由本发明的某些实施例解决。本发明的实施例可以包括用于促进与基金会现场总线链接装置进行通信的系统和方法。根据本发明的一个实施例，公开了一种用于促进与基金会现场总线链接装置进行通信的方法。可以由包括一个或多个计算机的网关装置识别与第一以太网络关联的第一基金会现场总线链接装置和与第二以太网络关联的第二基金会现场总线链接装置。可以由网关装置确定表示第一链接装置和第二链接装置的至少一个的虚拟地址。可以由网关装置促进第一和第二链接装置与外部系统之间的通信，并且该至少一个虚拟地址可以用于向外部系统表示链接装置。
根据本发明的另一实施例，公开了一种用于促进与基金会现场总线链接装置进行通信的系统。该系统可以包括至少一个存储器和至少一个处理器。至少一个存储器可配置为存储计算机可执行指令。至少一个处理器可配置为访问至少一个存储器并且执行计算机可执行指令以：识别与第一以太网络关联的第一基金会现场总线链接装置和与第二以太网络关联的第二基金会现场总线链接装置；确定表示第一链接装置和第二链接装置的至少一个虚拟地址；以及促进第一和第二链接装置与外部系统之间的通信，其中该至少一个虚拟地址用于向外部系统表示链接装置。
通过本发明的各种实施例的技术可以实现额外的系统、方法、器件、特征和方面。本发明的其它实施例和方面在本文中被详细描述并且被认为是要求保护的发明的一部分。参照说明书和附图可以理解其它的实施例和方面。
附图说明
本发明从而已经用一般术语进行了描述，现在将参照附图，附图并不需要按比例绘制，并且其中：
图1是根据本发明的说明性的实施例可用于促进基金会现场总线链接装置的识别和/或与基金会现场总线链接装置进行通信的一个示例系统的示意框图。
图2A-2C是可用于根据本发明的各种实施例的示例系统拓扑的示意框图。
图3是根据本发明的说明性的实施例用于识别冗余链接装置并且促进与冗余链接装置进行通信的示例方法的流程图。
图4是根据本发明的说明性的实施例用于识别多个链接装置并且促进与该多个链接装置进行通信的示例方法的流程图。
图5是根据本发明的说明性的实施例用于从链接装置路由消息至外部系统的示例方法的流程图。
图6是根据本发明的说明性的实施例用于从外部系统路由消息至链接装置的示例方法的流程图。
图7是根据本发明的说明性的实施例用于为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是根据本发明的说明性的实施例用于识别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
参照附图现在将在下文中更充分描述本发明的说明性的实施例，其中示出本发明的一些但不是所有的实施例。实际上，本发明可以以许多不同形式实施并且不应解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例以使得本公开将满足应用法律要求。通篇中类似标记表示类似要素。
公开了用于促进基金会现场总线链接装置的识别和/或与基金会现场总线链接装置进行通信的系统和方法。更具体地，公开了网关装置和网关装置的示例操作方法。在一个示例实施例中，网关装置可配置为从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关联的控制器收集信息。在这方面，网关装置可配置为提供这些基金会现场总线链接装置的识别信息至一个或多个外部系统，例如资产管理系统(“AMS”)。此外，网关装置可配置为促进外部系统与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，网关装置可以利用一个或多个虚拟地址来向外部系统识别链接装置和/或促进外部系统与链接装置之间的通信。如所希望的，可以利用单个虚拟地址来表示多个链接装置。例如，可以利用单个虚拟地址来表示与不同控制器、不同现场总线网络、和/或不同基金会现场总线装置关联的多个链接装置。作为另一示例，可以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，网关装置可以添加链接装置的虚拟地址至向外部系统发送的通信。类似地，网关装置可以识别物理的链接装置地址，其促进从外部系统所接收的通信路由至链接装置。作为利用虚拟地址的结果，可以增强外部系统(例如AMS)的通信能力。例如，可允许AMS与更多数量的链接装置和/或与冗余链接装置进行通信。作为另一示例，可允许AMS通过多个现场总线网络与链接装置进行通信。
在本发明的一个示例实施例中，网关装置可以识别多个链接装置。例如，网关装置可以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。作为另一示例，网关装置可以接收由链接装置输出的公布(annunciation)消息。一旦已经识别多个链接装置，网关装置可以确定表示这些链接装置的一个或多个虚拟地址。如以上所提到的，可以利用单个虚拟地址来表示两个或多个链接装置。随后可以利用这些虚拟地址来促进向AMS或其它外部系统识别这些链接装置。例如，由它们的虚拟地址识别这些链接装置的一个或多个公布消息可通信至AMS，以促进链接装置识别。如所希望的，可由网关装置生成公布消息。备选地，公布消息可由网关装置接收并且修改以包括虚拟地址。
另外，网关装置可以促进链接装置和AMS之间的通信的路由。当从链接装置或控制器接收消息时，网关装置可以为链接装置确定适当的虚拟地址。网关装置接着可以修改所接收的消息以便将虚拟地址与该消息关联。已修改的消息接着可以通信至AMS或另一外部系统，并且虚拟地址可以由AMS利用以识别链接装置。
当从用于与链接装置或连接至链接装置的基金会现场总线装置进行通信的AMS或其它外部系统接收消息时，网关装置可以处理虚拟地址以促进该消息路由至适当的链接装置或链接装置控制器。在某些实施例中，该消息可以利用虚拟地址来路由。例如，可以利用虚拟地址的一部分来识别该消息的下一目的地，例如与目的地链接装置关联的控制器。该消息接着可以由网关装置路由至下一目的地。在其它实施例中，网关装置可以评价虚拟地址和/或该消息，以便识别这样的链接装置的物理地址，该链接装置是消息的预计接收者或控制作为消息的预计接收者的基金会现场总线装置。例如，网关装置可以利用虚拟地址访问一个或多个路由表，以便识别链接装置的物理地址。在多个链接装置与物理地址关联的情况下，网关装置可以评价该消息以便识别适当的链接装置。例如，包括在该消息中的装置标识符，例如基金会现场总线装置的标识符，其可用于确定或选择适当的链接装置。接着可输出该消息用于至适当的链接装置的通信。
在某些实施例中，网关装置可以另外为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，可以作出将允许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关联的信息的确定；然而，将不允许配置AMS或以其它方式写数据至链接装置和基金会现场总线装置。在一个示例实施例中，网关装置可以从AMS或其它外部系统接收消息，并且网关装置可以评价该消息以便识别与该消息关联的消息类型或命令类型。例如，可评价该消息的报头(header)以确定该消息是否包括用于写操作的命令。在该消息与写操作关联的情况下，网关装置可以触发或生成阻止所请求的写操作的异常(exception)。如所希望的，网关装置可以生成返回至外部系统的错误或异常消息。在该消息不与写操作关联的情况下(即，该消息包括所请求的读操作)，则网关装置可以输出该消息用于至适当链接装置的通信。
另外，在某些实施例中，网关装置可以辅助AMS或其它外部系统收集链接装置拓扑信息。更具体地，网关装置可以促进通过外部系统的链接装置的识别，即使链接装置处于“离线”状态(例如，没有连接至网络、没有正确操作等)。在这方面，外部系统可以识别没有主动输出操作信息(例如，公布消息等)的链接装置，该操作信息通信至外部系统。在一个示例实施例中，网关装置可以识别链接装置，例如连接至一个或多个控制器的链接装置。例如，网关装置可以评价从控制器和/或链接装置所接收的状态信息以便识别链接装置。如所希望的，网关装置可以存储与识别出的链接装置关联的信息。另外，网关装置可以确定与链接装置关联的操作状态。例如，网关装置可以确定链接装置是“在线”还是“离线”。在链接装置是“离线”的情况下，网关装置可以生成用于链接装置的公布消息，并且所生成的公布消息可通信至外部系统。如所希望的，可以利用虚拟地址来表示链接装置。作为网关装置生成并通信公布消息的结果，外部系统可以在控制系统或链接装置拓扑的生成期间识别链接装置。
本发明的各种实施例可以包括一个或多个促进识别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进行通信的专用计算机、系统、和/或特定机器。专用计算机或特定机器在不同实施例中可以如所希望的包括多种不同的软件模块。如以下更详细地描述的，在某些实施例中，可以利用这些各种软件部件将虚拟地址与链接装置关联并且利用虚拟地址促进链接装置的识别和/或与链接装置的通信。另外，在某些实施例中，可以利用这些软件部件促进链接装置的写保护。
本文描述的本发明的某些实施例可以具有促进基金会现场总线链接装置向外部系统(例如资产管理系统)的识别的技术效果。另外，本发明的某些实施例可以具有促进外部系统与任何数量的基金会现场总线链接装置进行通信的技术效果。根据本发明的一方面，可以利用虚拟地址来向外部系统识别基金会现场总线链接装置。在这方面，可以克服外部系统的通信限制。例如，可允许AMS与任何数量的基金会现场总线链接装置进行通信。作为另一示例，可允许AMS通过任何数量的现场总线网络进行通信。此外，本发明的某些实施例可以具有为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(在下文中称为“现场总线”)装置并入控制系统，例如，与电力生成装置(例如，燃气涡轮机、蒸汽涡轮机、风力涡轮机等)、发电厂和/或加工厂关联的控制系统。多种现场总线装置可以如所希望的用在本发明的各种实施例中。现场总线装置的示例包括但不限于传感器、量规(gauge)、测量装置、阀、致动器、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(Fieldbushigh-speed Ethernet，HSE)装置。在某些实施例中，H1装置可以以不同于HSE装置的速率进行操作和/或通信。作为一个示例，H1装置可以以大约每秒31.25千位操作，并且HSE装置可以以大约每秒100兆位操作。如所希望的，可以利用各种HSE装置(例如链接装置)来将H1装置互连至与该控制系统关联的网关装置和/或控制器。另外，可以利用术语HSE协议来指代促进与HSE现场总线装置进行通信的现场总线协议。
现场总线装置之间和/或一个或多个控制器和/或网关装置和现场总线装置之间的通信可以通过利用现场总线协议来促进。现场总线协议是全数字串行双向通信协议，其提供标准的物理接口至总线或网络互联现场设备或现场总线装置。现场总线协议是由现场总线基金会开发和管理的开放式架构协议。现场总线协议实际上为工厂或设施内的现场仪表或现场装置提供局域网，其使这些现场装置能在遍布设施分布的位置处执行控制功能并在执行这些控制功能之前和之后彼此通信以实现整体控制策略。由于现场总线协议使控制功能能遍布过程控制网络分布，所以它可以减少中央控制器的工作量。
图1是根据本发明的说明性的实施例可用于促进现场总线链接装置的识别和/或与现场总线链接装置进行通信的一个示例系统100的框图。系统100可以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可经由任何数量的合适网络130与一个或多个控制器110a-n进行通信，并且每个控制器110a-n可以经由一个或多个现场总线网络135a-n(例如一个或多个现场总线高速以太网(HSE)网络)与现场总线链接装置115a-n进行通信。在其它实施例中，网关装置105可以经由现场总线网络135a-n直接与现场总线链接装置115a-n进行通信。另外，链接装置115a-n可以经由一个或多个合适的总线140a-n或本地网络与各种现场总线装置120a-n进行通信。
如在本发明的各种实施例中所希望的，可以提供任何数量的控制器110a-n或控制系统。每个控制器110a-n可配置为与控制系统和/或由该控制系统控制的装置、工厂或系统的各种部件进行通信。合适的控制器的一个示例是由通用电气公司生产的MarkTM Vie控制系统。每个控制器(一般地称为控制器110)可以配置为接收与一个或多个连接的链接装置115a-n和/或链接装置115a-n所关联的现场总线装置120a-n的操作关联的数据。控制器110可以另外处理至少一部分所接收的数据和/或输出一个或多个控制信号或其它消息用于通过任何数量的链接装置115a-n和/或现场总线装置120a-n的接收。
另外，在某些实施例中，控制器110可以配置为提供与所连接的链接装置115a-n关联的信息至网关装置105。例如，由控制器110接收的和/或由控制器110生成的公布消息可以通信给网关装置105。另外，控制器110可以配置为将从链接装置115a-n所接收的某些通信转发至网关装置105和/或任何数量的工作站145，例如促进技术人员或通过控制器110的其它用户输入的接收的工作站。以类似的方式，控制器110可以配置为将从网关装置105和/或工作站145所接收的某些通信转发至所连接的链接装置115a-n。
每个控制器110可以包括任何数量的处理器驱动的装置。例如，每个控制器110可以包括任何数量的专用计算机或特定机器、应用具体的电路、可编程逻辑控制器(“PLC”)、微控制器、个人计算机、小型计算机、大型计算机、超级计算机等。在某些实施例中，控制器110的操作可以通过与该控制器110关联的一个或多个处理器所执行的计算机可执行或计算机实现指令来控制。如在本发明的各种实施例中所希望的，指令可以在一个或多个软件部件中实施。这些指令的执行可以形成可操作以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进行通信的专用计算机或其它特定机器。
如图1所示，每个控制器110可以经由一个或多个合适的网络与相应链接装置和现场总线装置进行通信。例如，第一控制器110a可以经由一个或多个第一现场总线网络135a与第一链接装置115a通信，第二控制器110b可以经由一个或多个第二现场总线网络135b与第二链接装置115b通信等。在其它实施例中，多个控制器可以与共享的链接装置和/或现场总线装置通信。事实上，如所希望的，可以利用多种网络拓扑。
继续参照图1，任何数量的链接装置115a-n可与系统100关联利用。链接装置115a-n可以是能够经由本地现场总线网络或总线(例如，总线140a-n等)以及经由一个或多个相对高速现场总线网络(例如，网络135a-n)进行通信的装置，其促进与控制器110和/或网关装置105的通信。例如，链接装置(一般称为链接装置115)可以是HSE现场总线装置或组合HSE/H1装置。因此，链接装置115能够经由合适的HSE以太网络(例如，网络135a-n等)或其它合适网络与控制器110进行通信。同样地，链接装置115能够经由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)与所连接的现场总线装置(例如现场总线装置120a-n)进行通信。如所希望的，链接装置115a-n可以促进控制器110a-n与现场总线装置120a-n之间的通信。备选地，如在其它实施例中所希望的，一个或多个现场总线装置120a-n可以与合适的控制器110a-n直接通信。
链接装置115可以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以与其连接的任何数量的段和/或连接。例如，在某些实施例中，链接装置115可以包括四个(4)段，尽管如所希望的可以包括任何其它数量的段。每个段可以建立单独的通信信道并且可配置为促进连接至该段的现场总线装置和链接装置115之间的通信。如所希望的，可提供两个或更多冗余链接装置以促进与一个或多个现场总线装置的组或集的通信。
在某些实施例中，链接装置115可以配置为发送或通信包括状态和/或定时信息的消息至合适的控制器110或网关装置105。例如，可以由链接装置115周期性地输出公布消息。这些通信的周期可以是默认时间段或由一个或多个用户偏好建立的周期。另外，可以如所希望的利用多种合适的时间段，例如大约五百(500)毫秒的周期。在其它实施例中，消息(例如，公布消息等)可响应于用于该消息的请求而通信至控制器110(或网关装置105)。如所希望的，所通信的消息可以包括多种不同信息，例如与链接装置115的段和/或连接至各段的现场总线装置120关联的识别信息、状态信息、和/或定时信息。
继续参照图1，任何数量的现场总线装置120a-n可与系统100关联利用。在某些实施例中，每个现场总线装置(一般称为装置120)可经由本地现场总线网络或数据总线(例如数据总线140a-n)与链接装置115进行通信。在这方面，可以由链接装置115促进现场总线装置120和系统100的其它部件(例如控制器110和/或网关装置105)之间的通信。在其它实施例中，现场总线装置120可以与控制器110或系统100的其它部件直接通信。如本发明的各种实施例中所希望的可以利用多种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/或其它合适装置。在某些实施例中，现场总线装置120a-n可分布于或位于发电厂内、加工厂内或所监测的系统或机器附近的不同的点。在这方面，可以利用现场总线装置120a-n来监测和/或控制工厂或机器的各方面和/或操作。
继续参照图1，一个或多个所图示的现场总线网络135a-n可以包括促进链接装置115a-n与控制器110a-n之间的通信的任何合适网络或网络组合。类似地，现场总线数据总线140a-n或网络可以包括促进链接装置115和连接至链接装置115的现场总线装置之间通信的任何数量的合适数据总线和/或局域网。合适网络和/或数据总线的示例包括但不限于，局域网、广域网、因特网、射频(radio frequency，“RF”)网络、BluetoothTM启动网络、任何合适的有线网络、任何合适的无线网络、或任何合适的有线和无线网络的组合。在本发明的某些实施例(例如利用以太网络的实施例)中，可以提供一个或多个以太网交换机。以太网交换机可以在网络内路由数据。每个以太网交换机可以包括可操作以促进网络内的数据路由的硬件和/或软件部件。合适的以太网交换机的示例包括但不限于网桥、多层交换机等。
如在本发明的各种实施例中所希望的，在系统100内可以提供冗余的部件。例如，可以提供冗余布线、交换机、和/或路由器。另外，在某些实施例中，可以提供冗余链接装置115a-n和/或段。在这方面，在网络装置故障的情况下，可以维持系统100内的适当的操作。
继续参照图1，可提供一个或多个网关装置105。网关装置105可配置为创建和/或促进链接装置115a-n和/或控制器110a-n与任何数量的外部系统(例如资产管理系统(“AMS”)125)之间的虚拟网络。这样做，网关装置105可以通过利用一个或多个虚拟地址来向外部系统识别链接装置115a-n。另外，网关装置105可以促进链接装置115a-n和外部系统之间的通信。其结果是，可以扩展外部系统的通信能力。例如，虚拟地址的使用可以使得AMS能与任何数量的现场总线链接装置进行通信和/或经由任何数量的单独的现场总线网络与链接装置进行通信。
网关装置105可以包括任何数量的合适处理器驱动装置。例如，网关装置105可以包括任何数量的专用计算机或特定机器、应用具体电路、可编程逻辑控制器(“PLC”)、微控制器、个人计算机、小型计算机、大型计算机、超级计算机等。在某些实施例中，网关装置105的操作可以由与网关装置105关联的一个或多个处理器所执行的计算机可执行或计算机实现的指令来控制。这些指令如本发明的各实施例中所希望的可在一个或多个软件部件中实施。这些指令的执行可以形成专用计算机或其它特定机器，其可操作以控制网关装置105的操作和/或促进外部系统和任何数量的现场总线链接装置115a-n之间的虚拟网络的建立。控制网关装置105操作的一个或多个处理器可并入到网关装置105和/或经由一个或多个合适的网络与网关装置105进行通信。在本发明的某些实施例中，网关装置105的操作和/或控制可分布于若干处理部件之中。
网关装置105可以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可以是任何合适的存储器装置，例如，缓存、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可以存储由网关装置105利用的数据、可执行指令、和/或各种程序模块，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，如所希望的，存储器装置152可操作以存储促进通信的任何数量的合适的协议，例如现场总线或HSE协议和/或促进与非现场总线部件(例如AMS125)通信的其它协议。
数据文件155可以包括与网关装置105的操作和/或与系统100的其它部件进行通信关联的任何合适的数据。例如，数据文件155可以包括但不限于，用于一个或多个控制器110a-n的识别信息、用于一个或多个外部系统的识别信息、用于一个或多个现场总线网络135a-n的识别信息、用于一个或多个链接装置115a-n的识别信息、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关联的虚拟地址、与链接装置115a-n关联的物理地址、用于一个或多个现场总线装置120a-n的识别信息、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可以包括可以用来在链接装置115a-n、外部系统、和/或控制器110a-n之间路由通信的任何合适的路由信息。例如，路由表156可以包括用来将链接装置的物理地址映射至虚拟地址的信息，该虚拟地址用来向外部系统表示链接装置。作为另一示例，路由表156可以包括网络路由信息，其促进所接收的消息转发至适当的控制器。例如，路由表156可以包括信息，该信息将一部分虚拟地址(例如，第一预定数量的数字等)与特定控制器或现场总线网络关联以促进将消息路由至适当控制器用于分布至现场总线装置。
如所希望的，可以提供操作系统(“OS”)。OS可包括可执行指令和/或程序模块，其促进和/或控制网关装置105的一般操作。例如，OS可以促进通过处理器151的其它软件程序和/或程序模块的执行，例如状态模块157和/或通信模块158。状态模块157可以是合适的软件模块和应用，其配置为识别和/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可以接收与链接装置115a-n关联的识别信息和/或操作信息。例如，状态模块157可以接收由一个或多个链接装置115a-n所生成的公布消息。作为另一示例，状态模块157可以从一个或多个控制器110a-n接收与链接装置115a-n关联的信息。
一旦识别出链接装置115a-n，状态模块157可以确定用于链接装置115a-n的一个或多个虚拟地址。虚拟地址可以促进向AMS或其它外部系统的链接装置115a-n的识别。虚拟地址可以是不同于物理装置地址的地址，其用于表示一个或多个链接装置。在某些实施例中，单个虚拟地址可用于表示多个链接装置。例如，单个虚拟地址可用于表示多个冗余链接装置。作为另一示例，单个虚拟地址可用于表示与单个控制器通信的多个链接装置。作为又一示例，单个虚拟地址可以用于表示连接至多个控制器和/或连接至多个现场总线网络的多个链接装置。
在本发明的某些实施例中，状态模块157可以另外促进链接装置识别信息和/或状态信息通信至AMS125或其它外部系统。在这方面，外部系统可以识别用于多种不同目的的链接装置，例如，资产识别目的、资产控制和/或管理目的、和/或通信目的。多种合适的方法和/或技术可由状态模块157利用以将识别信息通信至外部系统。例如，可以修改从链接装置115a-n和/或控制器110a-n接收的公布消息，以便将虚拟地址与公布消息关联，并且可输出已修改的消息用于至外部系统的通信。作为另一示例，公布消息可由状态模块157生成，并且可输出所生成的公布消息用于至外部系统的通信。
通信模块158可以是合适的软件模块或应用，其配置为促进外部系统(例如AMS125)和任何数量的链接装置115a-n和/或与链接装置115a-n关联的控制器110a-n之间的通信的路由。根据本发明的一方面，通信模块158可以利用和/或评价虚拟地址以促进消息的路由。当从链接装置115或控制器110接收消息时，该消息可以包括用于链接装置115或与链接装置115关联的现场总线装置120的识别信息。例如，该消息可以包括用于链接装置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可以为链接装置115确定合适的虚拟地址。例如，通信模块158可以利用物理地址来访问存储的虚拟地址信息，以便为链接装置确定合适的虚拟地址。通信模块158接着可以修改所接收的消息，以便将虚拟地址与该消息关联。通信模块158接着可以引导已修改的消息通信至外部系统，并且虚拟地址可由外部系统利用以识别链接装置115。
当从与链接装置115或连接至链接装置115的现场总线装置120进行通信的外部系统接收消息时，通信模块158可以处理虚拟地址以促进消息路由至适当的链接装置115或链接装置控制器110。在某些实施例中，该消息可以利用虚拟地址来路由。例如，可利用虚拟地址的一部分以识别该消息的下一目的地，例如与目的地链接装置115关联的控制器110。接着该消息可以由通信模块158路由至下一目的地。在其它实施例中，通信模块158可以评价虚拟地址和/或该消息，以便识别用于链接装置115的物理地址，该链接装置115是消息的预计接收者或控制作为消息的预计接收者的现场总线装置120。例如，通信模块158可以利用虚拟地址访问一个或多个路由表156，以便识别用于链接装置115的物理地址。在多个链接装置与物理地址关联的情况下，通信模块158可以评价该消息以便识别适当的链接装置115。例如，包括在该消息中的装置标识符，例如现场总线装置120的标识符，可用于确定或选择适当的链接装置115。接着可输出该消息用于至适当链接装置115的通信。
在某些实施例中，通信模块158可以另外为现场总线链接装置115a-n和/或现场总线装置120a-n提供写保护。例如，可以作出将允许外部系统收集与链接装置115a-n和现场总线装置120a-n关联信息的确定；然而，将不允许外部系统配置或以其它方式写数据至链接装置115a-n和/或现场总线装置120a-n。在一个示例实施例中，通信模块158可以从外部系统接收消息，并且通信模块158可以评价该消息以便识别与该消息关联的消息类型或命令类型。例如，可评价该消息的报头以便确定该消息是否包括用于写操作的命令。在该消息与写操作关联的情况下，通信模块158可以触发或生成阻止所请求的写操作的异常。如所希望的，通信模块158可以生成返回至外部系统的错误或异常消息。在该消息不与写操作关联的情况下(即，该消息包括所请求的读操作)，通信模块158接着可以输出该消息用于至适当链接装置115的通信。
如所希望的，状态模块157和通信模块158的操作可以由单个软件模块或应用来执行。可以由状态模块157和/或通信模块158执行的操作的示例在以下参照图3-8进一步详细描述。
继续参照图1，一个或多个I/O接口153可以促进网关装置105和一个或多个输入/输出装置之间的通信，输入/输出装置例如，一个或多个用户接口装置，例如显示器、小键盘、鼠标、指向装置、控制面板、触摸屏显示器、远程控制、麦克风、扬声器等，其促进用户与网关装置105的交互。在这方面，用户命令可以由网关装置105接收。一个或多个网络接口154可以促进网关装置105至任何数量的合适网络和/或传输组件的连接。网络接口154可以促进网关装置105至一个或多个促进与控制器110a-n和/或工作站145通信的网络130的连接。此外，网络接口154可以促进网关装置105至任何数量的外部系统(例如AMS125)的连接。如所希望的，网络接口154可以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，可以提供一个或多个工作站145。如所希望的，工作站145可以提供系统100和一个或多个系统100内的操作员之间的人机接口(“HMI”)。例如，工作站145可以促进与任何数量控制器110a-n的操作关联的用户命令和/或用户输入的接收。此外，工作站145可配置为从控制器110a-n和/或网关装置接收数据，例如与所连接的现场总线链接装置115a-n和现场总线装置120a-n关联的呈现和/或其它信息。工作站145还可以配置为经由合适的显示装置(例如监测器)向用户显示至少一部分所接收的数据。每个工作站145可以包括一个或多个合适的计算机或计算装置，例如个人计算机、手持计算装置、小型计算机等。另外，工作站145可以经由一个或多个合适网络130与系统100的一个或多个其它部件进行通信。
网络130可以包括促进网关装置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/或网络组合。例如，网络130可以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、因特网、一个或多个射频(“RF”)网络、一个或多个BluetoothTM启动网络、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，可以提供至少一个外部系统，例如资产管理系统125。外部系统可以是合适的处理器驱动装置，配置为基于从网关装置105接收的消息来识别链接装置115a-n和/或配置为经由网关装置105与链接装置115a-n进行通信。在一个示例实施例中，外部系统可以是合适的资产管理系统(“AMS”)，例如由艾默生电气公司TM出售的AMS，其配置为生成控制装置的拓扑和/或配置为管理控制装置。在某些实施例中，可以利用虚拟地址与外部系统通信，以便识别现场总线链接装置115a-n。在这方面，可以提供额外的通信能力给外部系统。例如，可以允许AMS与比典型地连接至AMS更多数量的链接装置115a-n进行通信。作为另一示例，可以允许AMS跨多个现场总线网络135a-n与链接装置115a-n进行通信。
如所希望的，本发明的实施例可以包括具有多于或少于图1中所示的部件的系统100。图1的系统100仅作为示例的方式提供。
如本发明的各种实施例中所希望的，可以利用多种网络拓扑和配置。图2A-2C是根据本发明的各种实施例可以利用的示例系统拓扑205、210、215的示意框图。可以利用各种拓扑来为多种不同的网络和/或系统提供不同的可量测性选项和/或支持。
转至图2A，第一示例拓扑205可以将单个AMS与单个网关装置关联。网关装置接着可以与任何数量的控制器进行通信。图2B图示第二示例拓扑210，其中AMS与多个网关装置关联。每个网关装置接着可以经由相应网络连接与相应控制器进行通信。图2C图示第三示例拓扑215，其中将多个AMS装置和网关装置连接至促进与一个或多个控制器进行通信的单个网络连接。换句话说，图2C图示示例划分系统，其中控制器和链接装置可以在若干网关装置和AMS装置中进行划分。如在本发明的各种实施例中所希望的，可以利用多种其它拓扑。在图2A-2C中所图示的拓扑205、210、215仅以非限制示例的方式提供。
现场总线装置的识别
在本发明的某些实施例中，网关装置(例如在图1中图示的网关装置105)可配置为提供链接装置信息至外部系统，例如在图1中图示的AMS125。在这方面，外部系统可以识别连接在控制系统或其它系统内的链接装置。AMS125可以另外从各种链接装置和/或与链接装置关联的现场总线装置接收消息和/或向其引导通信。根据本发明的一方面，网关装置105可以利用虚拟地址向外部系统表示链接装置。如所希望的，多个链接装置可以共享单个虚拟地址。在这方面，可以增强外部系统的通信能力。例如，如果外部系统仅能够与八(8)个链接装置直接通信，则八(8)个虚拟地址可以用于促进与共享该八(8)个虚拟地址的任何数量的链接装置进行通信。此外，作为利用虚拟地址的结果，可以允许外部系统经由任何数量的现场总线网络进行通信。
在本发明的某些实施例中，可以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，例如在图1中图示的控制器110和/或网关装置105。例如，可以提供主链接装置和次链接装置。在某些实施例中，通信控制可以在各种冗余链接装置之间进行切换。传统的AMS和/或其它外部系统不能够直接与冗余链接装置(例如冗余链接装置对)接口。然而，网关装置105可以利用虚拟地址以促进向AMS的冗余链接装置的识别和/或与冗余链接装置的通信。
图3是根据本发明的说明性的实施例用于识别冗佘链接装置并且促进与冗余链接装置进行通信的示例方法300的流程图。该方法300可以在利用链接装置的合适系统内执行，例如在图1中图示的系统100。同样地，方法300的操作可以由合适的网关装置执行，例如在图1中图示的网关装置105。方法300可以在框305开始。
在框305，可以接收用于冗余链接装置(例如一对冗余链接装置)的状态信息。如所希望的，可以利用多种合适的方法和/或技术以接收状态信息。例如，可以接收由一个或多个冗余链接装置和/或由与链接装置关联的控制器输出的一个或多个公布消息。在某些实施例中，可以由链接装置和/或控制器周期性输出公布消息。接着可以分析或评价所接收的公布消息以便识别用于冗余链接装置的状态信息。作为另一示例，可以从控制器接收与冗余链接装置关联的操作和/或状态信息。
如在本发明的各种实施例中所希望的，可以接收和/或识别多种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段关联的信息、用于一个或多个现场总线装置的识别信息(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。
在框310，可以确定每个冗余链接装置的状态。例如，可以评价所接收的状态信息以便确定与每个冗余链接装置关联的相应操作状态。在某些实施例中，用于每个冗余链接装置的状态可以指示链接装置是否是活动的和/或“在线”。换句话说，该状态可以指示每个链接装置是否正用来促进与关联的现场总线装置通信。
在框315，可以由网关装置105确定虚拟地址。虚拟地址可以用于表示冗余链接装置。根据本发明的一方面，可以利用单个虚拟地址来表示所有的冗余链接装置。例如，可以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，虚拟地址可以包括指针或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引用。例如，虚拟地址可以用于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。作为利用虚拟地址识别冗余链接装置的结果，多个冗余链接装置可以由外部系统识别。
在框320，可以准备一个或多个用于一个或多个冗余链接装置的公布消息。对于某些链接装置(例如活动的链接装置)，可以通过修改由网关装置105所接收的公布消息而准备公布消息。例如，由活动的链接装置或控制器输出的公布消息可以由网关装置105接收，并且所接收的公布消息可以由网关装置105修改以便将虚拟地址与公布消息关联。对于其它链接装置(例如非活动的链接装置)，可以由网关装置105生成公布消息，并且虚拟地址可以与所生成的公布消息关联。公布消息可以包括与链接装置、链接装置段、和/或连接至链接装置的现场总线装置关联的识别和/或状态信息。尽管以上网关装置105描述为生成用于非活动链接装置的公布消息，但如所希望的，网关装置105可以生成用于活动链接装置的公布消息。
一旦已准备一个或多个公布消息，在框325可以将公布消息提供给外部系统，例如与网关装置105进行通信的AMS125。虚拟地址可以用于识别每个冗余链接装置。作为将公布消息提供给外部系统的结果，外部系统可以识别冗余链接装置。在某些实施例中，可以周期性地提供或通信公布消息至外部系统。在这方面，外部系统可以生成和/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，外部系统可以另外输出消息用于通信到至少一个冗余链接装置。在框330，消息可以由网关装置从外部系统处接收。根据本发明的一方面，所接收的消息可以包括虚拟地址作为所希望的链接装置的标识符。如所希望的，所接收的消息可以另外包括多种其它信息，例如用于连接至所希望的链接装置的一个或多个现场总线装置的识别信息。
在框335，网关装置可以确定该消息要通信到的链接装置的身份。如所希望的，可以利用多种合适的方法和/或技术来确定该消息将通信到的链接装置的身份。例如，网关装置可以利用虚拟地址以访问包括链接装置信息的路由表，并且可以识别合适的链接装置。如所希望的，可以评价冗余链接装置的状态信息以便识别活动的链接装置作为该消息将通信到的合适的链接装置。例如，可以评价从控制器和/或链接装置所接收的状态信息以便识别活动的链接装置。
一旦已经识别接收者链接装置的身份，操作可以在框340继续。在框340，可以确定与链接装置关联的物理地址。例如，用于冗余链接装置的所存储的物理地址信息可以利用虚拟地址来访问，并且可选择用于活动的链接装置的物理地址作为用于接收者链接装置的物理地址。物理地址可以包括促进将消息通信至该接收者链接装置的任何合适的装置地址，例如媒体接入控制(“MAC”)地址或以太网硬件地址(Ethernet Hardware Address，“EHA”)。一旦对于接收者链接装置已经确定物理地址，物理地址可以与所接收的消息关联。例如，可以修改该消息以包括物理地址。已修改的消息接着可以在框345输出用于至接收者链接装置的通信。例如，该消息可以通信至控制器用于分布至接收者链接装置。作为另一示例，该消息可以输出至用于通信至接收者链接装置的现场总线网络上。
方法300可以在框345后结束。
向外部系统的链接装置的识别和/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可以促进链接装置的识别和/或与链接装置、控制器、和/或现场总线网络的任何组合的通信。图4是根据本发明的说明性的实施例用于识别多个链接装置并且促进与多个链接装置进行通信的示例方法400的流程图。方法400可以在利用链接装置的合适系统内(例如在图1中图示的系统100)。同样地，方法400的操作可以由合适的网关装置(例如在图1中图示的网关装置105)执行。方法400可以在框405处开始。
在框405，可以接收用于多个链接装置的状态信息。如所希望的，可以利用多种合适的方法和/或技术来接收状态信息。例如，可以接收由一个或多个链接装置和/或由与链接装置关联的控制器输出的一个或多个公布消息。在某些实施例中，可以由链接装置和/或控制器周期性地输出公布消息。接着可以分析或评价所接收的公布消息以便识别用于冗余链接装置的状态信息。作为另一示例，与链接装置关联的操作和/或状态信息可以从任何数量的控制器接收。如在本发明的各种实施例中所希望的，可以接收和/或识别多种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段关联的信息、用于一个或多个现场总线装置的识别信息(例如，现场总线装置标识符等)、和/或一个或多个现场总线装置的操作状态信息。
在框410，可以识别多个链接装置的每个。例如，可以评价所接收的状态信息以便识别各种链接装置。另外，在本发明的某些实施例中，可以对于每个链接装置识别或确定相应物理地址或装置地址(例如，MAC地址等)。物理地址可以是促进消息通信至链接装置的合适装置地址。在框415，其在本发明的某些实施例中是可选的，可以识别或确定与每个链接装置关联的网络。例如，可以接收用于经由多个不同现场总线HSE网络连接的链接装置的信息，并且对于每个链接装置可以识别网络。
在框420，其在本发明的某些实施例中是可选的，可以识别或确定连接至每个链接装置的一个或多个相应现场总线链接装置。例如，可以评价用于链接装置的公布消息和/或其它状态信息以便识别连接至链接装置的现场总线装置，例如连接至链接装置段的现场总线装置。如在某些实施例中所希望的，网关装置105可以通信任何数量的消息至链接装置和/或控制器以请求与所连接的现场总线装置关联的信息。例如，可以评价公布消息以便识别多个连接至链接装置的现场总线装置。基于该识别，网关装置105可以请求与现场总线装置关联的额外信息，例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识别信息可以包含于在框405所接收的公布消息和/或其它状态信息中。
在框425，可以由网关装置105确定用于多个链接装置的一个或多个虚拟地址。虚拟地址可以用于向外部系统(例如在图1中图示的AMS125)表示链接装置。根据本发明的一方面，可以利用单个虚拟地址表示多个链接装置。例如，可以利用单个虚拟地址表示经由单个现场总线网络进行通信的多个链接装置和/或经由多个现场总线网络进行通信的多个链接装置。然而，如所希望的，不同虚拟地址可以用于不同的链接装置和/或链接装置组。例如，第一虚拟地址可用于表示经由第一现场总线网络连接的一个或多个链接装置，并且第二虚拟地址可用于表示经由第二现场总线网络连接的一个或多个其它链接装置。在某些实施例中，虚拟地址可以包括指针或对包括用于链接装置的所存储信息的存储器位置的其它引用。例如，可以利用虚拟地址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。作为另一示例，可以利用虚拟地址访问包括用于现场总线网络和/或控制器的识别信息的路由表。作为利用虚拟地址来识别链接装置的结果，可以由外部系统识别多个链接装置。另外，可以增强外部系统的通信能力。
在框430，可以由网关装置105存储与多个链接装置关联的信息。如所希望的，至少一部分所存储信息可以用于准备和/或修改通信至外部系统的识别消息，例如公布消息。至少一部分所存储信息还可以用于促进现场总线链接装置和外部系统之间的通信的路由。如在本发明的各种实施例中所希望的，可以存储多种不同信息，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识别信息、和/或与连接至链接装置的现场总线装置关联的信息(例如，现场总线装置标识符等)。
在框435，网关装置105可以促进通过外部系统的链接装置的识别。例如，网关装置105可以将用于链接装置的识别信息通信至外部系统。根据本发明的一方面，可以利用一个或多个虚拟地址来向外部系统识别链接装置。如所希望的，可以利用多种合适的方法或技术来通信识别信息至外部系统。例如，在某些实施例中，可以由网关装置105准备用于链接装置的一个或多个公布消息，并且相应虚拟地址可与所准备的公布消息关联。接着可以输出公布消息用于通信至外部系统。作为另一示例，可以由网关装置105从链接装置和/或从链接装置控制器接收一个或多个公布消息。所接收的公布消息可以由网关装置105修改以便将虚拟地址与该消息关联，并且可以输出已修改的消息用于至外部系统的通信。公布消息可以包括多种信息，例如与链接装置、链接装置段、和/或连接至链接装置的现场总线装置关联的识别和/或状态信息。
如所希望的，网关装置105可以持续提供用于链接装置的识别信息至外部系统。例如，可以周期性地提供公布消息或其它识别消息给外部系统。一旦已向外部系统识别一个或多个链接装置，操作可以在框440继续，并且网关装置105可以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可以路由链接装置和外部系统之间的通信。以下参照图5和图6更详细地描述可执行以促进通信的一些操作示例。
方法400可以在框440后结束。
现场总线通信
根据本发明的一方面，网关装置可以配置为促进外部系统(例如在图1中图示的AMS125)和任何数量的现场总线链接装置之间的通信。图5是根据本发明的说明性的实施例用于从链接装置路由消息至外部系统的示例方法500的流程图。方法500可以在利用链接装置的合适系统内执行，例如在图1中图示的系统100。同样地，方法500的操作可以由合适的网关装置执行，例如在图1中图示的网关装置105。方法500可以在框505处开始。
在框505，由现场总线链接装置输出的消息可以由网关装置105接收。在某些实施例中，该消息可以经由一个或多个合适的现场总线网络(例如图1所图示的现场总线网络135a-n中的一个)从链接装置直接接收。在其它实施例中，可以从与网关装置105和链接装置两者通信的控制器接收该消息。如在本发明的各种实施例中所希望的，可以接收多种不同类型的消息，例如公布消息、状态消息、或响应于以前通信至链接装置的另一消息而生成的消息。
在框510，外部系统(例如在图1中图示的AMS125)可以识别为消息的预计接收者。在某些实施例中，可以评价和/或分析所接收的消息以便识别指定接收者的指示器，例如外部系统的标识符。例如，可以评价所接收的消息的报头以便识别指定外部系统为消息的预计接收者的信息。在其它实施例中，即使在消息中未识别外部系统，也可以通过网关装置105作出应该将所接收的消息通信至外部系统的确定。例如，可以作出应该将所接收的公布消息转发给外部系统的确定。
在框515，可以识别与链接装置关联的虚拟地址。在某些实施例中，可以利用包含在该消息中的用于链接装置的识别信息(例如物理地址或其它装置标识符)来访问所存储的虚拟地址信息以及识别用于链接装置的所存储的虚拟地址。一旦已经识别虚拟地址，可以在框520修改所接收的消息以将虚拟地址与该消息关联。例如，可以修改该消息的报头以便用虚拟地址替换链接装置的物理地址。作为另一示例，层可以增加至包括该虚拟地址的消息。
在框525，可以由网关装置105输出已修改的消息用于至外部系统的通信。根据本发明的一方面，已修改的消息可以利用虚拟地址以表示初始输出该消息的链接装置。在这方面，外部系统可以通过虚拟地址识别链接装置。外部系统接着可以利用该虚拟地址以将多种消息通信至链接装置。
方法500可以在框525后结束。
图6是根据本发明的说明性的实施例用于从外部系统路由消息至链接装置的示例方法600的流程图。该方法600可以在利用链接装置的合适系统内执行，例如在图1中图示的系统100。同样地，方法600的操作可以由合适的网关装置执行，例如在图1中图示的网关装置105。方法600可以在框605处开始。
在框605，由外部系统(例如在图1中图示的AMS125)输出的消息可以由网关装置105接收。如所希望的，可以利用多种合适的网络连接和/或通信技术来接收该消息。另外，可以接收多种不同类型的消息，例如请求与现场总线链接装置和/或现场总线装置关联的操作和/或状态信息的消息、与现场总线链接装置和/或现场总线装置关联的配置消息、和/或指令或控制消息。
在框610，可以识别包含在所接收的消息中的虚拟地址。例如，可以评价或分析该消息的报头以便识别表示该消息的预计接收者链接装置的虚拟地址。在框615，可以作出关于该消息是否由可以网关装置105基于虚拟地址路由而无需网关装置105确定用于该预计接收者链接装置的物理地址的确定。换句话说，可以作出关于该消息是否在通信网络内路由至下一节点的确定，例如控制器配置为识别预计接收者链接装置的物理地址。
如果在框615确定了不确定物理地址就不能路由该消息，则在以下更详细地描述的操作可以在框630处继续。然而，如果在框615确定了不确定预计接收者链接装置的物理地址也可以路由该消息，则操作可以在框620处继续。在框620，可以评价虚拟地址以便识别该消息将路由到的下一装置。例如，可以评价虚拟地址以便识别与链接装置关联的控制器或现场总线网络。在某些实施例中，可以利用虚拟地址的一部分来识别现场总线网络或控制器。其结果是，相对高效的路由可以通过使网关装置105分析虚拟地址的有关部分并且基于该分析路由该消息而到达。
一旦已经在框620确定与链接装置关联的控制器或网络，操作可以在框625处继续，并且可以基于该确定来路由该消息。例如，该消息可以路由至所识别的控制器。作为另一示例，可以确定与所识别的网络关联的控制器，并且该消息可以路由至有关控制器。在某些实施例中，一旦已经路由该消息，接收者控制器可以评价该消息以便识别有关链接装置，并且该接收者控制器可以引导该消息的通信至有关链接装置。操作接着在框625后结束。
在框630，其可以从框615到达，如果确定了网关装置105将确定物理地址，则网关装置105可以评价该消息以便识别作为该消息的预计接收者的物理装置。例如，网关装置105可以评价该消息以便识别与链接装置关联的信息和/或与现场总线装置关联的信息。在一个示例实施例中，网关装置105可以评价该消息以便为现场总线装置确定装置标识符。
在框635，链接装置可以识别为该消息将要通信至的链接装置。例如，在单个链接装置与虚拟地址关联的情况下，虚拟地址可以用来识别链接装置。作为另一示例，在多个链接装置与虚拟地址关联的情况下，可以利用包含在消息中的识别信息来选择合适的链接装置用于路由该消息。例如，可以利用包含在该消息中的现场总线装置的标识符来选择与现场总线装置关联的链接装置。
一旦已经识别链接装置，操作可以在框640继续。在框640，可以确定与所识别的链接装置关联的物理地址。在某些实施例中，利用虚拟地址和/或各种选择准则(例如，现场总线装置的标识符等)，可以访问一个或多个路由表以便确定与链接装置关联的物理地址。一旦已经确定物理地址，操作可以在框645继续，并且利用该物理地址以识别链接装置而可以输出该消息用于至所识别的链接装置的通信。例如，该消息可以直接通信至链接装置。作为另一示例，该消息可以通信至与链接装置关联的控制器，并且该控制器可以促进将该消息转发至链接装置。
方法600可以在框625或在框645后结束。
在本发明的某些实施例中，可以配置网关装置为链接装置和/或现场总线装置提供写保护。例如，网关装置可以允许外部系统(例如在图1中图示的AMS125)收集与链接装置(以及它们所连接的现场总线装置)关联的识别和/或操作信息；然而，网关装置可以限制外部系统配置或以其它方式写数据至链接装置和/或所关联的现场总线装置的能力。在某些实施例中，可以利用AMS来生成和/或维持控制系统拓扑和其它装置或系统，例如一个或多个工作站和/或工具箱系统，可以用来配置现场总线链接装置和现场总线装置。
图7是根据本发明的说明性的实施例用于为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可以在利用链接装置的合适系统内执行，例如在图1中图示的系统100。同样地，方法700的操作可以由合适的网关装置执行，例如在图1中图示的网关装置105。方法700可以在框705处开始。
在框705，由外部系统(例如在图1中图示的AMS125)输出的消息可以由网关装置105接收。如所希望的，可以利用多种合适的网络连接和/或通信技术来接收该消息。此外，可以接收多种不同类型的消息，例如请求与现场总线链接装置和/或现场总线装置关联的操作和/或状态信息的消息、与现场总线链接装置和/或现场总线装置关联的配置消息、和/或指令或控制消息。
在框710，可以确定与所接收的消息关联的消息类型。如所希望的，可以利用多种合适的方法和/或技术来确定消息类型。例如，可以评价和/或分析与所接收的消息关联的报头以识别包含于该消息中的一个或多个命令或所请求的操作。接着可以基于所识别的命令和/或操作来确定消息类型。
在框715，可以作出关于所接收的消息是否包括一个或多个写命令或所请求的写操作的确定。例如，如果该消息转发至链接装置和/或连接至链接装置的现场总线装置，则可以作出关于所接收的消息是否将导致写操作的确定。如果在框715确定该消息包含写命令，则操作可以在框720继续，并且网关装置105可以生成与该消息关联的异常。该异常可以指示所请求的写命令是不被允许的。如所希望的，可以由网关装置105生成错误消息，指示所希望的写操作是不被允许的，并且所生成的错误消息可以通信至外部系统。
然而，如果在框715确定该消息不包含一个或多个写命令，则操作可以在框725继续。在框725，网关装置105可以引导该消息的通信至适当的链接装置。在某些实施例中，与以上参照图6的操作类似的操作可以用来促进消息路由至适当的链接装置。
方法700可以在框720或框725后结束。
在本发明的某些实施例中，例如在其中利用AMS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，其可希望为离线链接装置提供识别信息至AMS。在这方面，可以生成或准备所连接的装置的相对准确的表示。图8是根据本发明的说明性的实施例用于识别在线和离线链接装置两者的示例方法800的流程图。该方法800可以在利用链接装置的合适系统内执行，例如在图1中图示的系统100。同样地，方法800的操作可以由合适的网关装置执行，例如在图1中图示的网关装置105。方法800可以在框805处开始。
在框805，其在本发明的某些实施例中是可选的，网关装置105可以接收链接装置拓扑将由外部系统(例如在图1中图示的AMS125)汇集的指示。例如，可以接收指示AMS125正确定连接在控制系统内用于资产管理目的的一组链接装置的消息。
在框810，可以识别多个链接装置。例如，可以识别连接在控制系统内的多个链接装置。如所希望的，可以利用多种合适的方法和/或技术来识别多个链接装置。例如，可以接收用于多个链接装置的状态信息(例如，公布消息、由一个或多个控制器输出的状态信息等)，并且可以评价该状态信息以便识别各种链接装置。
在框815，可以选择包括在多个链接装置中的下一链接装置用于评价和/或处理。在框820，可以确定与所选择的链接装置关联的操作状态。例如，可以评价从所选择的链接装置接收的状态信息以便确定用于链接装置的操作状态。在某些实施例中，该操作状态可以指示所选择的链接装置是“在线”还是“离线”。例如，该操作状态可以指示所选择的链接装置是否连接并且正确地起作用。
在框825，可以作出关于所选择的链接装置是否具有“在线”状态的确定。如果在框825确定所选择的链接装置具有“在线”状态，则操作可以在框830继续。在框830，可以识别用于链接装置的状态信息。例如，可以识别由链接装置输出的公布消息和/或由与链接装置关联的控制器输出的状态信息。至少一部分状态信息可以识别为要通信至外部系统的状态信息。如所希望的，在框830可以识别多种状态信息，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段关联的信息、用于一个或多个现场总线装置的识别信息(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。在框830后，可以在框840继续将在以下更详细地描述的操作。
然而，如果在框825确定所选择的链接装置不具有“在线”状态，则操作可以在框835继续。在框835，对于该“离线”链接装置可以生成公布消息。公布消息可以包括用于链接装置的多种状态信息，例如参照框830在以上描述的信息的至少一部分。作为生成用于“离线”链接装置的公布消息的结果，可以提供用于链接装置的识别信息给外部系统。在这方面，外部系统可以生成连接在控制系统内的链接装置的相对精确的拓扑。在框835后，操作可以在框840继续。
在框840，其可以从框830或框835到达，用于所选择的链接装置的状态消息可以通信至外部系统。状态消息可以包括从网关装置105所接收的状态信息和/或由网关装置105所生成的状态信息。在框840状态信息的通信后，操作可以在框845继续，并且可以作出关于是否已经到达多个链接装置的终点的确定。如果在框845确定已经到达多个链接装置的终点，则方法800可以结束。否则，操作可以在框815继续，并且可以选择下一链接装置用于处理。
方法800可以在框845后结束。
在图3-8的方法300、400、500、600、700、800中所描述的操作并不需要以在图3-8中阐述的顺序执行，而是可以以任何合适的顺序执行。此外，在本发明的某些实施例中，可以执行多于或少于在图3-8中阐述的所有要素或操作。
根据本发明的示例实施例，以上参照系统、方法、装置、和/或计算机程序产品的框图和流程图描述了本发明。将理解框图和流程图的一个或多个框、以及框图和流程图中的框的组合，分别可由计算机可执行程序指令实现。类似地，根据本发明的一些实施例，框图和流程图的一些框不必以所呈现的顺序执行，或可以根本不必执行。
这些计算机可执行程序指令可以载入通用计算机、专用计算机、处理器、或其它可编程数据处理器件以产生特定的机器，从而在计算机、处理器或其它可编程数据处理器件上执行的指令创建用于实现在流程图框或多个框中规定的一个或多个功能的组件。这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读存储器中，其可以指示计算机或其它可编程数据处理器件以特定方式起作用，从而存储在计算机可读存储器中的指令产生包括实现在流程图框或多个框中规定的一个或多个功能的指令组件的制品。作为示例，本发明的实施例可以对于计算机程序产品提供，包括具有在其中实施的计算机可读程序代码或程序指令的计算机可用介质，该计算机可读程序代码适于被执行以实现在流程图框和多个框中规定的一个或多个功能。计算机程序指令还可以载入计算机或其它可编程数据处理器件以引发一系列操作要素或步骤在计算机或其它可编程器件上执行以产生计算机实现的过程，从而在计算机或其它可编程器件上执行的指令为实现流程图框或多个框中规定的功能提供要素或步骤。
因此，框图和流程图的框支持用于执行规定功能的组件的组合、用于执行规定功能的要素或步骤和用于执行规定功能的程序指令组件的组合。还将理解框图和流程图的每个框、以及框图和流程图中的框的组合，可以由执行该规定的功能、要素或步骤的专用的、基于硬件的计算机系统、或具体目的硬件和计算机指令的组合来实现。
尽管已经结合目前被认为是最实际的和各种的实施例描述了本发明，应当理解的是本发明不限于所公开的实施例，而是相反，其旨在覆盖包括在所附权利要求范围内的各种修改和等效安排。
本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域的技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置和系统并且执行任何并入的方法。本发明的可专利范围在权利要求中定义，并且可以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与权利要求的字面语言没有不同的结构要素，或如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差别的等效结构要素，则这样的其它示例预计落在权利要求的范围内。
部件列表：
100  系统
105  网关装置
110a-n  控制器
115a-n  链接装置
120a-n  现场总线装置
125  资产管理系统
130  网络
135a-n  现场总线网络
140a-n  总线
145  工作站
151  处理器
152  存储器装置
153  I/O接口
154  网络接口
155  数据文件
156  路由表
157  状态模块
158  通信模块
205  系统
210  系统
215  系统
300  方法
305  框
310  框
315  框
320  框
325  框
330  框
335  框
340  框
345  框
400  方法
405  框
410  框
415  框
420  框
425  框
430  框
435  框
440  框
500  方法
505  框
510  框
515  框
520  相
525  框
600  方法
605  框
610  框
615  框
620  框
625  框
630  框
635  框
640  框
645  框
700  方法
705  框
710  框
715  框
720  框
725  框
800  方法
805  框
810  框
815  框
820  框
825  相
830  框
835  框
840  框
845  框。

Claims (10)

1.一种方法(400)，包括：
由包括一个或多个计算机的网关装置(105)识别(410)与第一以太网络(135a)关联的第一基金会现场总线链接装置(115a)和与第二以太网络(135b)关联的第二基金会现场总线链接装置(115b)；
由所述网关装置(105)确定(425)至少一个表示所述第一链接装置(115a)和所述第二链接装置(115b)的虚拟地址；以及
由所述网关装置(105)促进(440)所述第一和第二链接装置(115a、b)与外部系统(125)之间的通信，其中利用所述至少一个虚拟地址来向所述外部系统(125)表示所述链接装置(115a、b)。
2.如权利要求1所述的方法(400)，其中识别(410)第一链接装置(115a)和第二链接装置(115b)包括从管理所述链接装置(115a、b)的相应控制器(110a、b)接收(405)所述链接装置(115a、b)的状态信息。
3.如权利要求1所述的方法(400)，其中确定(425)至少一个虚拟地址包括：
确定与所述第一链接装置(115a)关联的第一虚拟地址；以及
确定与所述第二链接装置(115b)关联的第二虚拟地址。
4.如权利要求1所述的方法(400)，其中促进(440)通信包括：
由所述网关装置(105)接收(505)由所述第一链接装置(115a)或所述第二链接装置(115b)中的一个输出的消息；
由所述网关装置(105)修改(420)所述消息以便将所述至少一个虚拟地址与所述消息关联；以及
由所述网关装置(105)提供(525)已修改的消息至所述外部系统(125)。
5.如权利要求4所述的方法(400)，其中接收(505)消息包括接收以下中的一个：(i)与所述链接装置(115a、b)的操作关联的消息或(ii)与连接至所述链接装置(115a、b)的基金会现场总线装置(120a、b)关联的消息。
6.如权利要求1所述的方法(400)，其中促进通信包括：
由所述网关装置(125)从所述外部系统(125)接收(605)消息，所述消息将要通信至所述第一或第二链接装置(115a、b)中的一个，所接收的消息通过包括在所述至少一个虚拟地址中的虚拟地址识别所述链接装置(115a、b)；
由所述网关装置(105)确定(640)与所述链接装置(115a、b)关联的物理地址；以及
由所述网关装置(105)至少部分基于所确定的物理地址引导(645)所述消息的通信至所述链接装置(115a、b)。
7.如权利要求6所述的方法(400)，还包括：
由所述网关装置(105)至少部分基于对所述所接收的消息的分析来确定(635)所述链接装置(115a、b)的身份，
其中确定(640)所述物理地址包括至少部分基于所确定的身份来确定所述物理地址。
8.如权利要求7所述的方法(400)，其中确定(635)所述链接装置(115a、b)的身份包括：
至少部分基于对所述所接收的消息的所述分析来识别(630)作为所述所接收的消息的预计接收者的基金会现场总线装置(120a、b)；以及
将所述链接装置(115a、b)识别(635)为所述基金会现场总线装置(120a、b)连接至其的链接装置(115a、b)。
9.如权利要求1所述的方法(400)，其中促进(440)通信包括：
由所述网关装置(105)从所述外部系统(125)接收(605)消息，所述消息将要通信至所述第一或第二链接装置(115a、b)中的一个，所接收的消息通过包括在所述至少一个虚拟地址中的虚拟地址识别所述链接装置(115a、b)；
由所述网关装置(105)至少部分基于所述虚拟地址的分析来识别(620)与所述链接装置(115a、b)关联的网络(135a、b)；以及
由所述网关装置(105)基于所述网络的识别来路由所述消息。
10.如权利要求9所述的方法(400)，其中路由(625)所述消息包括路由所述消息至与所述链接装置(115a、b)关联的控制器(110a、b)。
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