CN1890614A - 在制造工厂中使用基于无线和有线路径的现场设备的远程管理 - Google Patents

Abstract

一个客户机通过无线路径连接到现场设备管理站(FDMS)(150)。操作者能从该客户机(180)给任意的现场设备发出命令。结果，操作者能从任意一个远端位置来管理该现场设备。另外，FDMS(150)也能通过基于有线的路径连接到其他的客户机。结果来自基于有线的和无线客户机的命令可通过FDMS得到交换，这样能使追踪现场设备的各种配置改变和状况得到简化。根据本发明的另一方面，该无线客户机通过有线媒介连接到一个现场设备。通过无线客户机建立了在FDMS和现场设备之间的连通性，这样便提供了路径冗余(除了控制网络之外)。

Description

在制造工厂中使用基于无线和有线路径的现场设备的远程管理

技术领域

本发明通常涉及一种制造工厂中使用的控制系统，且特别涉及一种用于制造工厂中的现场设备远程管理的方法和装置。

背景技术

制造工厂通常包含几个连接到控制系统的现场设备，它们一起通过控制不同装置的操作来完成一个期望的制造过程。每一个现场设备进而又包括组件，诸如传感器(其测量不同的变量，例如温度、流量、压力等)，控制元件(例如阀门、开关)，和发送器(能传送任何期望的信息给控制该制造工序的处理系统)。例如，包含压力传感器的现场设备能被监控且经阀门被控制，以将锅炉(一般的装置)中的压力水平保持在一期望值。

现场设备经常连接到一个包括现场设备管理站(FDMS)和几个客户机的中央位置。FDMS与客户机一起用来管理(例如配置、控制等等)现场设备。客户机通常通过基于有线的媒介来连接到FDMS。位于中央位置的操作者可通过使用该客户机和/或FDMS发出命令来管理现场设备。典型的是，该命令在基于有线的媒介上被传递到服务器，且FDMS根据连接现场设备所使用的媒介/协议(例如HART协议，基金会现场总线协议)来把命令发送给现场设备。

常常需要远端(即远离中央位置)地管理该现场设备。例如，假定一个现场设备不响应经FDMS发送的特定命令，那么对一个操作者来说，可能很希望物理地靠近该现场设备并发出特定的命令，这样能处于直接观察该现场设备的响应的位置。

在一个之前的方法中，提供给操作者一台便携式设备，该便携式设备通过短的引线/导线而直接连接到感兴趣的现场设备，且操作者能从该便携式设备发出命令(包括在相关技术中被一起称为“方法”的指令)。这样，操作者能通过在一个靠近所感兴趣的现场设备的物理邻近位置发出各种命令。

对于这样的之前方法的一个问题是操作者执行的任何改变可能不被准确地/立刻传播给FDMS(以及可能地，一个保持各个现场设备的状态的关联数据库)。现场设备的状态和FDMS处的信息之间的不一致至少在一些环境中可能是不希望的。另外，操作者可能在物理上不能很近地靠近感兴趣的现场设备以保护该连接(从便携式设备)，例如，因为在危险环境中在四周存在有害物质。

因此所需要的是一种改进的方法和装置，其使操作者能够远程地管理一个制造工厂中的现场设备。

发明内容

本发明的一个方面是使操作者能远程地管理制造工厂中完成制造工序的现场设备。在一个实施例中，提供从第一客户机和现场设备管理站(FDMS)的无线连接。操作者能从该第一客户机给现场设备发出命令，并且命令是在无线连接上从该第一客户机传给该FDMS。FDMS进而将该命令传递给连接FDMS到现场设备的控制网络上的第一现场设备。由于是无线连接，该操作者能使用该第一客户机来从任意位置管理该现场设备。

FDMS可以通过基于有线的技术(例如使用双绞线以太网实现的局域网)连接到其他的客户机。所有通过基于有线和无线技术连接的客户机可以经FDMS将所有命令引导(channel)到现场设备。

作为结果可以获得几个优点。例如，在中央执行配置改变和状态信息的维护(例如中央日志的维护)可以得到简化。另外，操作者可能能在一个靠近现场设备的位置从无线设备发出命令，并迅速地观察/确认该设备的响应。

本发明的另一方面是使用在FDMS和客户机之间提供的无线连接来提供从FDMS到所感兴趣的现场设备之间的路径冗余性。该客户机可在这样的场景中连接到所感兴趣的现场设备。在操作过程中，由操作者发出的命令被从客户机传递到FDMS，从FDMS传递到客户机，且然后最终从客户机传递到所感兴趣的现场设备。这样，如果经控制网络的路径不可操作，则通过无线连接的路径可以用来替代。

本发明的进一步的特征和优点，以及本发明的不同实施例的结构和操作在下面参考附图来详细地描述。在附图中，同样的附图标记通常指示同样的、功能相似的和/或结构相似的元件。元件第一次出现的附图被相应的附图标记中最左边的数字指示。

附图说明：

本发明将参考附图来进行说明，这里：

图1是说明可实施本发明的一个示例环境的框图；

图2是例示根据本发明一个方面、支持无线客户机的FDMS的一个实施例的细节框图；

图3是例示根据本发明一个方面、为访问现场设备提供路径冗余的示例环境的框图；

图4是例示根据本发明一个方面、被实施来在访问现场设备时提供路径冗余的FDMS的细节框图；

图5是例示根据本发明一个方面、被实施来访问现场设备的无线客户机的实施例的细节框图；

图6是例示根据本发明一个方面、由现场设备管理站(FDMS)支持无线客户机的方法的流程图；和

图7是例示本发明的实施例中基本以软件形式实现的数字处理系统细节的框图。

具体实施方式

1、概述

根据本发明的一个方面，提供在现场设备管理站(FDMS)和客户机(例如便携式手持设备)之间的无线连接。操作者可以使用客户机给现场设备发出命令，且该无线连接被用来给FDMS传输命令。然后FDMS可以使用控制网络以合适的形式发送命令给现场设备。由于是无线连接，操作者在发出该命令时能位于任意远端的地方(包括靠近现场设备的地方)，从而简化了管理任务。

FDMS可以使用基于有线的媒介来连接到其他的客户机。这样，所有的来自基于有线的和无线客户机的管理命令都可以通过FDMS来路由，从而提供了几个优势。例如，对现场设备的所有改变(配置和状态上的)可以很容易地在中央数据库服务器中指示。另外，客户机中的一个可以预订(subscribe)一个特定的状态信息(例如计数器代表阀门的开闭循环的次数)，并且任何相应的改变(由其他客户机引起的)能自动地被提供给该预订的客户机。

本发明的另一方面使用上面提到的无线连接来提供一条冗余路径去管理现场设备。FDMS可以在无线连接上给客户机发送管理命令，并且客户机可以以合适的形式把该命令转发给现场设备(例如使用基于有线的连接)。当另外连接FDMS和现场设备的控制网络变得不可操作时，这样的一个特点可以是有用的。

下面将参考用于说明的示例来阐述本发明的几个方面。应当理解，众多的特定细节、关系和方法将被阐明以提供对本发明的完全理解。然而，本领域技术人员将很容易认识到，在没有一个或多个特定的技术特征或者使用其他的方法时，本发明依然能被实施。其他的实例中，公知的结构或者操作不被详细说明以避免使本发明不明显。

2、示例环境

图1是说明可实施本发明的示例环境的细节框图。框图中被显示为包括现场设备110-A到110-Z，控制网络130，现场设备管理站(FDMS)150，有线客户机160-A到160-F，无线客户机180，以及数据库服务器190。下面将详细阐述每一个框。

控制网络130提供现场设备110-A到110-Z与FDMS 150之间的连通性。控制网络130可以包括网络设备(例如多路复用器，调制解调器，终端面板，控制器等等)，其根据相关技术中一个或多个公知的协议来执行，例如HART、Control Net(控制网)以及基金会现场总线。

现场设备110-A到110-Z执行各种操作以实现期望的制造工序。另外(或者作为支持这样一个过程的一部分)，每一个现场设备可被实施来支持各种管理命令。一些管理命令可能仅仅需要信息(例如被测量的压力)，而一些命令引起配置发生改变(例如可能导致阀门被打开)。

数据库服务器190提供一个中央贮存库来存储关于现场设备的配置、现场设备的状态、维护进度表等等信息。数据库服务器190可以集成进FDMS 150中，且可以使用市场上可买到的几个数据库产品(例如来自诸如Oracle，IBM这样的公司)之一来实现。本发明的一个方面使中央日志能被保持在数据库服务器190内，用该日志指示已在该现场设备上被执行的各个命令和/或配置改变。

有线客户机160-A到160-F被显示为通过一个局域网(LAN)170连接到FDMS 150，该局域网170通过使用例如以太网和令牌环的基于有线的技术来实现。有线客户机160-A在LAN170上发送被定向到现场设备110-Z的命令(当操作者请求时)，并且又可以在LAN170上接收相应的响应。有线客户机和LAN170可以用已知的方式来实现。

无线客户机180使操作者能从任意位置给任意感兴趣的现场设备发出命令，所述的任意位置通常由到FDMS 150的无线路径是否可被(从该位置)建立和使用来确定。该命令可以以与无线协议(例如服从802.11)一致的方式被发送(在天线185上)给FDMS 150，该无线协议用来建立无线客户机180和FDMS 150之间的连通性。来自相应现场设备的响应可以在同样的路径上接收并且以操作者可理解的形式提供。

FDMS 150接收来自无线客户机180和有线客户机(160-A到160-F)的命令，并通过控制网络130以合适的形式把命令进一步转发给相应的现场设备。(由现场设备产生的)对命令的响应可以在同样的路径上(经控制网络130)接收。接收到的响应可在天线155上以与无线协议一致的形式传送给无线客户机180，并在LAN170上传送给有线客户机。另外，FDMS 150可以给无线或者有线客户机中的任何一个提供排他的访问(即，防止其他客户机的访问)来对目标设备执行任何修改。

FDMS 150被显示为与天线155相关联，天线155(通过与天线185通信)提供到无线客户机180的无线连接。由于不存在附加的中间组件，所以可以可靠地提供无线连接。在一个替换的实施例中(没有示出)，可使用LAN170上提供的合适的网络设备来提供无线连接。当使用与LAN170的操作一致的协议与FDMS 150通信时，这样的网络设备通常需要给无线客户机提供无线连接。

FDMS 150在数据库服务器190中存储代表每一个现场设备(110-A到110-Z)的目前配置的数据。这样，当命令成功地改变现场设备的配置时，配置后状态在数据库服务器190中可以被指示。由于所有这样的配置命令(来自无线客户机和基于有线的客户机)都可以通过一单个FDMS引导，所以重新配置任务和相应信息(中央日志)的维护可得到简化。

另外，由于在中央系统中的命令处理，“预订”类型命令得以精确地处理。当指定的感兴趣的信息(例如设备的运行/停机状态，现场设备中目前的压力)改变时，预订命令通常请求更新。由于这种命令的中央处理，任何改变可以被立即传播到预订的现场设备。FDMS 150支持无线客户机180的实施例的方式将在下面详细阐述。

3、现场设备管理站(FDMS)

图2是说明根据本发明的一个方面、FDMS 150的一个实施例的细节框图。该框图被显示为包括有线接口210-A、无线接口210-B、有线客户机处理机230、无线客户机处理机240、数据管理器250、数据库接口270、多路复用有源数据处理机(ADH)280、HART ADH285，以及现场通信处理机(FCH)290。下面详细介绍每一框。

无线接口210-B提供物理的、电的和其他协议接口，利用与无线标准例如802.11一致的天线155传送(接收)信号到(自)无线客户机180。无线接口210-B从接收到的信号中恢复代表一请求的数据(由无线客户机180在天线185上传送)，并且被恢复的数据可以被转发给数据管理器250。随后的来自无线客户机180中的命令可被转发给无线客户机处理机240。

通过天线155可以传送从无线客户机处理机240接收到的响应(与现场设备110-Z对应)。相似地，有线接口210-A可以提供必要的物理的、电的和任何其他的协议接口，其是在LAN170上传送/从LAN170接收信号所必要的。

现场通信处理机(FCH)290提供物理的、电的和任何其他的协议接口以在控制网络130上传送信号/从控制网络130接收信号。为了说明，假定控制网络130包括几个组件，例如调制解调器、多路复用器(其提供到设备的有线连接)以及到设备的直接连接，其与相关技术中公知的HART协议一致(或者其他的现场管理协议)地操作。下面在同样的假定下来对剩余组件中的一些组件进行说明。

从MUX ADH 280与HART ADH 285之一接收到的命令被转发给控制网络130。从控制网络130接收到的响应(由现场设备110-Z发送)可以被转发给Mux ADH 280或HART ADH 285之一。可以以已知的方式实现FCH290。

当无线客户机180初始建立连接时，无线客户机处理机240以数据管理器250来实例化(instantiate)。可以为每个寻求建立连接/会话的无线客户机创建一个无线客户机处理机的实例。在实例化之后，无线客户机处理机240操控命令/响应的接收/发送。

通常，无线客户机处理机240需要供给不同的显示格式，可能限制了可使用无线客户机等执行的操作类型。无线客户机处理机240可使用多种工具实现，例如在Unix型环境中可广泛得到的套接字接口和/或DCOM以及从微软公司可得到的产品系列中通常可获得的.net remoting。

有线客户机处理机230也能类似于无线处理机240地实现。两种类型的处理机都可以被实现来通过使用相似的数据格式等与数据管理器250相接口。然而，处理机230和240分别被用来与接口210-A和210-B相接口以便与相应的(有线和无线)客户机进行通信。数据库接口270提供合适的接口(例如在关系数据库的情况下基于SQL)以在数据库服务器190中存储数据/从数据库服务器190检索数据，且也可以其他已知的方式实现。

MUX ADH 280和HART ADH 285从数据管理器250接收(由有线客户机160-A发送的)各自的命令，并把命令转发给FCH290。假定控制网络130包括与现场设备的直接连接(在这种情况中使用HART ADH 285)以及经多路复用器的连接(在这种情况中使用MUX ADH 280)，则包括两种类型的ADH。从FCH 290接收到的(由现场设备110-Z发送的)响应被发送到数据管理器250。MUX ADH 280和HART ADH 285也可以以一种已知的方式实现。

数据管理器250协调和控制其他单元的操作以提供本发明的各个特征。例如，当从无线客户机180收到启动一连接(会话)的请求时，数据管理器250实例化一个相应的无线客户机管理器。一个独特的标识符被指配给该连接并转发给请求该连接的客户机。该独特的标识符可以包含在每个命令中，并可以标识从其接收命令的特定客户机。相似地，当客户机释放该连接时，相应的客户机处理机被终止。

另外，数据管理器250使参数能够进行超高速缓存，这隐含了对一些命令(不管是来自无线还是有线客户机)的响应能立刻产生，而不必访问来自该命令被定向到的设备的相应数据。

此外，数据管理器250监视各个命令的执行状态。在一个HART协议的上下文中实现的实施例中，数据管理器250对每一个现场设备仅仅允许一个命令待决(pending)，这样来自该设备的响应可以很容易地与该特定的命令相关。然而，在替换实施例中，可为该特定的命令产生适当的标识符，以使来自一现场设备的响应与相应的命令相关。数据管理器250把响应转发给从其接收到该相应响应的客户机系统。

数据管理器250可以进一步控制在客户机设备上产生的显示。在一个实施例中，要显示的特定标签以及相应值通过使用相关技术中公知的扩展元语言(XML)来表示。该值从数据库服务器190中检索。通常，客户机需要被实现为具有一个合作接口来适当地解释和显示该标签及值组合，且也可以用已知的方式来执行这种实现。

产生的显示可使操作者能执行不同的任务，例如从不同的菜单选择中选取以指定感兴趣的现场设备(例如110-Z)，发出用于选择的设备的命令并查看响应。如果该客户机被实现为具有小屏幕(正如便携式手持设备的情况中通常的情形)，则至少可能需要为无线客户机180生成不同类型的显示(例如紧凑的)。

数据管理器250进一步支持从不同客户机接收的预订命令。如上所述，预订命令指示特定的一条感兴趣的信息，该信息立即显示在客户机系统(例如160-A或者180)上。当基础的数据改变时，这些改变需要异步地传播给客户机(即客户机不需要再次请求更新)。

为了支持这样一个特征，数据管理器250维护一个表，指示由每个客户机预订的该特定的一条信息(或者简单的变量)。当对表中指示的任何一条信息发生改变时，产生一条更新消息并通过相应的客户机处理机230或240来发送它。由于对基于有线的和无线客户机的中央支持，预订命令的支持可得以简化。

另外，数据管理器250可使用数据库接口270与数据库服务器190相接口，以存储代表在现场设备上执行的不同改变的审计日志的数据。由于所有的命令(不管是源自无线还是基于有线的客户机)都通过FDMS 150路由，所以中央日志(在数据库服务器190中)的管理可得以简化。在接收到该命令之后日志能在很短的时间内更新。例如，条目可以指示命令的接收、命令的转发和一旦相应的任务被实行、现场设备中命令执行的完成。

这样，如上所述，FDMS 150支持无线和基于有线的客户机以访问现场设备。下面相对为FDMS提供访问现场设备的一条冗余路径来继续进行说明。

4、提供路径冗余

图3是例示一个示例环境的框图，其中根据本发明的一个方面提供从FDMS 150的路径冗余以访问现场设备。仅为了说明，该方案被例示为图1中的实施例的进一步扩展。然而，该方案也可在其他环境中实施。为了简明，下面仅说明了图3与图1相比的不同。

无线客户机180被显示为通过路径381与现场设备110-Z相连。路径381可代表一条基于有线的路径。在现场设备110-Z与相关技术中公知的HART协议相一致地操作的实施例中，路径381可以包括一个连接到现场设备110-Z的HART调制解调器(没有示出)，在无线客户机180和HART调制解调器之间使用USB型技术提供物理连接。也可以用已知的方式来实现路径381(和相应的协议)。

仅为了说明的目的而参考HART协议提供描述。然而，本领域技术人员通过阅读这里提供的公开内容，将清楚在相关技术中公知的协议，例如基金会现场总线和Profibus的上下文中该方案的实现。可预想这样的替换实施例由本发明的不同方面覆盖。

操作时，无线客户机180使用天线185发送一个命令(例如定向到现场设备110-Z)。该命令被FDMS 150接收，其使用天线155把命令(以合适的形式)转发回无线客户机180。无线客户机180也可以使用路径381把命令转发给现场设备110-Z以使命令得以执行。

无线客户机180可接收到由现场设备110-Z产生的响应，并将其转发给FDMS 150。FDMS 150可以在数据库服务器190中更新该信息，并再次把响应转发回无线客户机180。无线客户机180可以以操作者可理解的形式显示该响应。

这样，尽管有从无线客户机180和现场设备110-Z的一个直接路径381，但是命令/响应还是被路由通过FDMS 150。结果，任何状态和配置信息的改变可以在数据库服务器180中中央地维护。另外，由于来自无线客户机180的无线路径而可获得的冗余路径可以用来在FDMS 150和特定的感兴趣的现场设备之间通信。这样，即使控制网络130不可操作，操作者也可以继续管理期望的设备(110-Z)。针对提供这样的路径冗余的FDMS 150和无线客户机180的实施例的细节来继续说明。

5、提供路径冗余的FDMS

图4是例示根据本发明的一个方面、被实施来在访问现场设备中提供路径冗余的FDMS 150的实施例的细节框图。图4的框图包括图2中描述的所有框。为了简明，下面仅说明图4与图2的实施例相比的不同。

数据管理器250决定是在路径153上还是经过天线155来转发从无线客户机处理机240接收的命令。该决定可基于在建立会话时或者以后在进行故障检修期间从无线客户机180接收到的配置数据。这样，在实施例中，为了(从图1的模式)切换到图4的模式，无线客户机180可能需要终止对应于图1的会话并重新建立该会话。

正如数据管理器250所规定的，HART ADH 285通过路径481发送代表命令/响应(与现场设备110-Z相对应)的数据给无线接口210-B(而不是发送命令/响应给与控制网络130相耦合的现场通信处理机290)。在实施例中，图3中的路径381仅仅使用调制懈调器型的设备(与多路复用器相反)来实现，因此没有示出在mux ADH 280和无线接口210-B之间的连接。

通常，无线客户机180需要被实现为与FDMS 150的实现相兼容，以支持到感兴趣的现场设备的冗余路径。相关领域的技术人员通过阅读在此提供的公开内容将清楚(FDMS 150和无线客户机180的)各种可兼容的实现。构想这种实现要由本发明的各个方面覆盖。下面针对无线客户机180实施例的细节继续说明。

6、无线客户机

图5是例示支持到感兴趣的现场设备的冗余路径的无线客户机180实施例的细节框图。该框图中示出了包含入站/出站(I/O)接口510、存储器520、用户接口块540、处理块560和FCH(现场通信处理机)590。下面对每一个框进行详细说明。

I/O接口510(在无线客户机侧)提供电的和协议接口以经天线185从FDMS150接收数据或者传送数据给FDMS 150。代表请求、命令(由无线客户机180的用户发出)的数据能从处理块560接收，并且在天线185上传送。代表表示用户屏幕的信息、无线客户机处理机的标识符、在天线185上(从FDMS 150)接收的命令和信号的数据被发送到处理块560。

FCH 590提供物理的、电的和协议接口以与HART通信协议一致地在路径381上发送和接收数据(包含命令和响应)。如上所述，USB型的协议可以被用来在路径381上发送/接收数据。FCH 590从处理块560接收表示命令的数据并把数据转发给现场设备110-Z。从现场设备110-Z收到的信号被转发给处理块560。FCH 590可以与FCH290相似的方式来实现。

用户接口块540从处理块560接收信息(例如基于XML)，并且把收到的信息再现到用户可读的屏幕上。可允许用户使用用户屏幕与无线客户机180进行交互(例如选择现场设备、发出命令、检查收到的信号等等)。用户发出的请求和命令可被发送到处理块560，且与现场设备110-Z相对应的信号可被发送到处理块560。

处理块560与用户接口块540协同运行以使操作者能启动与FDMS 150的会话。操作者可以指示FDMS 150是使用冗余链路(如图3中所示)操作还是使用控制网络130(如图1中所示)操作。表示操作模式的数据可被保存到存储器520中以使能进一步处理命令/响应。

处理块560类似地通过与用户接口块540协同运行而使操作者能发出命令。该命令被转发到I/O接口510以传输给FDMS 150。用于该命令的独特的标识符能立即从FDMS 150中收到。当以后接收到响应时，该标识符被用来把该响应和命令相关。

当在路径冗余模式中操作时，处理块560可首先把(从用户接口块540接收到的)命令发送到无线接口510。可在入站/出站接口510(从FDMS 150)上接收到同样的命令(以合适的形式)，并可将其转发给FCH 590。从FCH 590接收到的响应被发送到I/O接口510，且接收回的同样的响应被发送到用户接口块540以进行适当的显示。

这样，无线客户机180的实施例使无线客户机与FDMS 150协同操作以管理现场设备。当以路径冗余模式操作时，FDMS 150可通过无线客户机180访问现场设备。下面继续针对概括无线客户机180与FDMS 150协同操作的流程图作进一步说明。

7、方法

图6是例示根据本发明的一个方面、现场设备管理站(FDMS)支持无线客户机的方式的流程图。仅为了说明，该方法参考图1和图2进行描述。该方法以步骤601开始并且控制立即传到步骤610。

步骤610中，提供在现场设备管理站(FDMS)和客户机之间的无线连通性。在上述的实施例中，通过使用相关技术中公知的例如802.11B的协议来提供无线连通性。

步骤630中，从客户机发出请求在现场设备中的改变的命令。在一实施例中，无线客户机180的用户可以发出请求在现场设备110-Z中的改变的命令。例如，命令可以将一个控制阀门的位置从40％打开状态改变到45％打开状态。

步骤640中，可由现场设备管理站在无线媒介上接收命令(步骤630中发出的)。步骤650中，可由现场设备管理站把命令转发给现场设备。分别参考图1和图3，如上所述，该命令可在控制网络130或者无线路径上转发。

步骤660中，现场设备管理站从现场设备接收响应。该响应能在与步骤640中发送命令时的同样路径(通过控制网络或者经无线路径)上接收。

步骤680中，现场设备管理站更新中央数据库服务器中的现场设备的状态。例如，表示阀门打开的百分比的现场设备110-Z的状态，引起现场设备110-Z操作的客户机等等都能存储到中央数据库服务器中。

步骤690中，现场设备管理站通过无线媒体把响应(步骤660中接收到的)传送到客户机。例如，FDMS 150传送从现场设备110-Z接收到的响应。该方法以步骤699结束。这样，制造工厂中现场设备的远程管理可以被执行。

8、软件实现

图7是例示本发明实施例中基本上以软件形式实现的数字处理系统700细节的框图。系统700可与FDMS 150和无线客户机180之一相对应。系统700可以包含一个或多个处理机，例如中央处理单元(CPU)710、随机存取存贮器(RAM)720、辅助存储器730、图形控制器760、显示单元770、网络接口780、以及输入接口790。除了显示单元770外的所有组件都可以在通信路径750上互相通信，通信路径750可包含相关技术中公知的几种总线。下面详细说明图7的组件。

CPU 710可以执行存储在RAM 720中的指令以提供本发明的多个特点。CPU 710可以包含多个处理单元，每个处理单元可能针对特定的任务设计。可替换的，CPU 710可以仅包含一个单独的通用处理单元。RAM 720可使用通信路径750从辅助存储器730中接收指令。在FDMS 150的情况下，该指令导致对预订请求进行处理、创建客户机处理机、发送代表屏幕的XML数据给相应的客户机器等等。在客户机器的情况下，该指令导致对操作者发出的命令和请求进行处理，把XML数据再现到合适的屏幕中等。

图形控制器760基于从CPU 710接收到的数据/指令来产生显示信号(例如RGB格式)到显示单元570。显示单元770包括显示屏，用来显示由显示信号定义的图像。输入接口790可与键盘和/或鼠标相对应。在无线客户机180的情况下，图形控制器760和输入接口790使操作者能发出命令并查看相应的响应。

为了简明，图7中仅显示了一些接口。无线客户机180和FDMS 150两者都可包含无线接口以通过相应的天线进行接收/传送。同样，FDMS 150也可以包含接口来与控制网络130操作，而且无线客户机180可以包含与所感兴趣的现场设备直接进行通信的接口。

辅助存储器730可包含硬盘驱动735，闪存736和可拆卸存储设备737。辅助存储器730可存储数据和软件指令(例如，每个现场设备的配置及其改变)，这使系统700能提供按照本发明的一些特点。在可拆卸的存储单元740上可提供一部分或者所有的数据和指令，且该数据和指令可由可拆卸存储驱动737读取并提供给CPU 710。这样的可拆卸存储驱动737的示例是软盘驱动、磁带型驱动、CD-ROM驱动、DVD驱动、闪存、可拆卸存储芯片(PCMCIA卡，EPROM)。

使用与可拆卸存储驱动737兼容的介质和存储格式可以实现可拆卸存储单元740，以使可拆卸存储驱动737能读取数据和指令。这样，可拆卸存储单元740包括一个计算机可读的存储介质，其中存储着计算机程序和/或数据。

本文档中，名词“计算机程序产品”通常用于指可拆卸的存储单元740或者硬盘驱动735中安装的硬盘。这些计算机程序产品是给系统700提供软件的装置。CPU 710可以检索软件指令，并执行该指令以提供如上所述的本发明的不同特点。

9、结论

本发明的各种实施例已经如上描述，应该明白它们是以示例方式给出，而不是限制。本发明的宽度和范围应当不限于上述典型实施例，而应仅根据下面的权利要求和它们的等同物来限定。

Claims (19)

1、一种使操作者能远程管理多个被设计来完成在制造工厂中的制造工序的现场设备的方法，所述的制造工厂还包括通过控制网络与所述多个现场设备相耦合的现场设备管理站(FDMS)，所述方法包括：

提供来自第一客户机的无线连接，这里所述的无线连接在所述的第一客户机和所述现场设备管理站之间提供通信；

使操作者能从所述的第一客户机发出命令给包含在所述多个现场设备中的第一现场设备；

在所述的无线连接上把所述命令从第一客户机传递到所述现场设备管理站；

并且在所述的控制网络上把所述命令从所述现场设备管理站转发到所述第一现场设备，

由此所述操作者可以使用所述的第一客户机管理所述多个现场设备。

2、如权利要求1所述的方法，进一步包括：

将所述第一客户机连接到所述多个现场设备中的一个第二现场设备；

使用无线连接从所述现场设备管理站传递第二命令到所述的第一客户机，这里所述的第二命令被定向到所述的第二现场设备；和

从所述第一客户机发送所述第二命令到所述第二现场设备，由此将所述的第二命令从所述现场设备管理站转发到所述第二现场设备而不使用所述的控制网络。

3、如权利要求2所述的方法，进一步包括：使所述操作者能从所述第一客户机发送所述的第二命令，其中所述现场设备管理站接收所述第二命令并执行所述第二命令的传递。

4、如权利要求1所述的方法，其中在所述现场设备管理站和所述第一客户机之间提供所述的无线连接。

5、如权利要求1所述的方法，在所述第一客户机和一个网络设备之间提供所述的无线连接，这里所述的网络设备与一网络连接，通过一基于有线的媒介而将所述网络设备连接到所述现场设备管理站。

6、如权利要求1所述的方法，进一步包括通过一基于有线的媒介而将一个第二客户机连接到所述现场设备管理站，所述方法进一步包括：

在所述基于有线的媒介上从所述第二客户机传递另一个命令到所述现场设备管理站，所述的另一个命令被定向到所述多个现场设备中包含的一个第二设备；并且

从所述现场设备管理站转发所述的另一个命令到所述第二现场设备，

由此，来自通过基于有线和无线媒介连接的客户机的命令都通过所述的现场设备管理站来引导。

7、如权利要求6所述的方法，在所述现场设备管理站中维护所述的命令和另一个命令的中央日志，这里所述的中央日志在所述操作者发出所述命令和所述另一个命令后的短时间内得到更新，这里使用所述无线连接使所述现场设备管理站能够容易地维护所述中央日志并且也使所述操作者容易地利用所述第一客户机来管理所述多个现场设备。

8、一种使得能够管理多个现场设备的现场设备管理站(FDMS)，所述的多个现场设备通过控制网络耦合到所述现场设备管理站，所述的现场设备管理站包括：

一个无线接口，通过无线媒介提供到第一客户机的连通性；以及

一个数据管理器块，在所述无线媒介上从所述的第一客户机接收第一命令，所述的第一命令被定向到所述多个现场设备中包含的一个第一现场设备，所述的数据管理器在所述控制网络上转发所述第一命令，

这里所述的第一命令由一操作者发出，这样所述操作者能够利用所述第一客户机管理所述多个现场设备。

9、如权利要求8所述的现场设备管理站，其中所述数据管理器块在所述无线媒体上从所述第一客户机接收一个第二命令，所述的第二命令被定向到在所述多个现场设备中包含的一第二现场设备，所述第二现场设备与所述第一客户机相连，所述数据管理器块在所述无线媒介上把所述第二命令转发给所述第一客户机。

10、如权利要求9所述的现场设备管理站，进一步包括一个通过基于有线的媒介来提供到第二客户机的连通性的有线接口，所述数据管理器块从所述第二客户机接收到一个第二命令，所述的第二命令被定向到所述多个设备中的一个第二现场设备，所述数据管理器块在所述的控制网络上把所述第二命令转发给所述第二现场设备。

11、如权利要求10所述的现场设备管理站，进一步包括：

在所述无线接口和所述数据管理器之间提供的一个无线客户机处理机，所述无线客户机处理机在所述无线媒介上接收所述第一命令，所述无线客户机处理机进一步接收来自所述数据管理器块的第一响应，并在无线媒介上转发所述的第一响应；和

在所述有线接口和所述数据管理器之间提供的一个有线客户机处理机，所述基于有线的客户机处理机在所述基于有线的媒介上接收所述第二命令，所述基于有线的客户机处理机进一步接收来自所述数据管理器块的一个第二响应，并在所述基于有线的媒介上转发所述的第二响应。

12、如权利要求11所述的现场设备管理站，其中所述数据管理器从所述第一客户机接收一个建立连接的请求，并响应于接收到所述请求而实例化所述无线客户机处理机。

13、如权利要求9所述的现场设备管理站，其中所述数据管理器维护一个包含有关所述第一命令和所述第二命令的信息的中央日志，其中所述中央日志的维护由于通过所述现场设备管理站路由所述第一命令和所述第二命令而得以简化。

14、一种计算机可读介质，载有一个或多个指令系列，用来使现场设备管理站(FDMS)使能对多个现场设备进行管理，所述的多个现场设备通过控制网络耦合到所述现场设备管理站，这里由所述现场设备管理站中包含的一个或多个处理器执行所述一个或多个指令序列导致所述一个或多个处理器执行以下动作：

在一个无线媒介上从所述第一客户机接收一第一命令，所述第一命令被定向到所述多个现场设备中包含的一个第一现场设备；和

在所述控制网络上把所述第一命令转发到所述第一现场设备，

这里所述的第一命令由一个操作者发出，这样所述操作者能够使用所述第一客户机来管理所述多个现场设备。

15、如权利要求14所述的计算机可读介质，进一步包括：

在所述无线媒介上从所述第一客户机接收一个第二命令，所述第二命令被定向到所述多个现场设备中包含的一个第二现场设备，所述第二现场设备与所述第一客户机相连；以及

在所述无线媒介上把所述第二命令转发到所述第一客户机。

16、如权利要求15所述的计算机可读介质，进一步包括：

在基于有线的媒介上从所述第三客户机接收一个第三命令，所述第三命令被定向到所述多个现场设备中包含的一个第三现场设备；并且

在所述控制网络上把所述第三命令转发到所述第三现场设备。

17、如权利要求15所述的计算机可读介质，进一步包括维护一个包含有关所述第一命令和所述第二命令的信息的中央日志，其中所述中央日志的维护由于通过所述现场设备管理站路由所述第一命令和所述第二命令而得以简化。

18、一种计算机可读介质，载有一个或多个指令序列，用来使客户机使能对多个现场设备进行远程管理，所述的多个现场设备通过控制网络与一个现场设备管理站耦合，这里由所述客户机中包含的一个或多个处理器执行所述一个或多个指令序列导致所述一个或多个处理器执行以下动作；

在一个无线媒介上发送一个第一命令到所述现场设备管理站，所述第一命令被定向到所述多个现场设备中包含的第一现场设备；和

在所述无线媒介上从所述现场设备管理站接收一个第一响应；

这里所述的第一命令由一个操作者发出，这样所述操作者能够利用所述第一客户机来管理所述多个现场设备。

19、如权利要求18所述的计算机可读介质，其中所述客户机被连接到一个第二现场设备，进一步包括：

在所述无线媒介上发送一个第二命令到所述现场设备管理站，所述第二命令被定向到所述多个现场设备中包含的一个第二现场设备；

在所述无线媒介上从所述现场设备管理站接收所述第二命令；并且

在从所述现场设备管理站接收到所述第二命令之后把所述第二命令转发给所述第二设备。

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