DE102011001794A1

DE102011001794A1 - Verfahren und Geräte zum kommunikationsmäßigen Koppeln einer tragbaren Vorrichtung mit Prozessregelungsvorrichtungen in einem Prozessregelungssystem

Info

Publication number: DE102011001794A1
Application number: DE102011001794A
Authority: DE
Inventors: Trevor Duncan Schleiss; Andre A. Dicaire
Original assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Current assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Priority date: 2010-04-06
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2011-10-06
Also published as: GB201105392D0; US20110245932A1; JP2011223576A; CN102213959B; JP5783774B2; GB2479438B; GB2479438A; US8379546B2; CN102213959A

Abstract

Es werden beispielhafte Verfahren und Geräte zum kommunikationsmäßigen Koppeln einer tragbaren Vorrichtung mit Prozessregelungsvorrichtungen in einem Prozessregelungssystem offenbart. Ein offenbartes beispielhaftes Verfahren umfasst das Empfangen über ein Funkmodul einer Auswahl eines E/A-Kanals von einer tragbaren Vorrichtung, das Bestimmen einer Prozessregelungsvorrichtung, die mit dem ausgewählten E/A-Kanal verknüpft ist, das Einleiten einer Durchleitungssitzung von dem Funkmodul zu der bestimmten Prozessregelungsvorrichtung über den E/A-Kanal, und das Ermöglichen einer Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und der Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung zum kommunikationsmäßigen Koppeln der tragbaren Vorrichtung mit der Prozessregelungsvorrichtung.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Prozessregelungssysteme und insbesondere Verfahren und Geräte, um eine tragbare Vorrichtung kommunikationsmäßig mit Prozessregelungsvorrichtungen in einem Prozessregelungssystem zu koppeln.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Prozessregelungssysteme, wie etwa diejenigen, die bei Chemie-, Erdöl- oder anderen Prozessen verwendet werden, umfassen typischerweise einen oder mehrere Regler und Ein-/Ausgabe-(E/A)Vorrichtungen, die kommunikationsmäßig mit mindestens einem Host oder einer Bedienerarbeitsstation und mit einer oder mehreren Prozessregelungsvorrichtungen über analoge, digitale oder kombinierte analoge/digitale Busse gekoppelt ist bzw. sind. Die Prozessregelungsvorrichtungen, die beispielsweise Ventile, Ventilpositionierer, Schalter und Transmitter (z. B. Temperatur-, Druck- und Durchsatzsensoren) sein können, führen innerhalb des Prozesses Prozessregelungsfunktionen aus, wie etwa das Öffnen oder Schließen von Ventilen und das Messen von Prozessregelungsparametern. Die Regler empfangen Signale, die Prozessmessungen angeben, die von den Prozessregelungsvorrichtungen vorgenommen werden, verarbeiten diese Informationen, um eine Regelungsroutine umzusetzen, und erzeugen Regelsignale, die über die Busse oder andere Kommunikationsleitungen an die Prozessregelungsvorrichtungen gesendet werden, um den Betrieb des Prozesses zu regeln. Auf diese Art und Weise können die Regler Regelungsstrategien oder -routinen, welche die Prozessregelungsvorrichtungen verwenden, über die Busse und/oder anderen Kommunikationsleitungen, welche die Prozessregelungsvorrichtungen kommunikationsmäßig koppeln, durchführen und koordinieren.
Bedienpersonen und/oder Ingenieure der Prozessregelung können Prozessregelungsvorrichtungen in einem Prozessregelungssystem auf Fehler untersuchen, überwachen, diagnostizieren und/oder analysieren. Derzeit kann eine Bedienperson eine Prozessregelungsvorrichtung durch eine Arbeitsstation analysieren, die mit einer Prozessregelungsvorrichtung über eine E/A-Vorrichtung und einen entsprechenden Regler gekoppelt ist. Alternativ kann eine Bedienperson eine Prozessregelungsvorrichtung analysieren, indem sie physikalisch ein Messgerät und/oder einen Analysator mit einer E/A-Vorrichtung mit Anschlüssen mit einem Kommunikationsweg koppelt, der an die Prozessregelungsvorrichtung angeschlossen ist.
Bei relativ großen oder komplexen Systemen kann ein Regler, ein Schrank mit E/A-Vorrichtungen, ein Feldanschlusskasten und/oder ein beliebiger anderer Anschlussbereich jedoch mehrere zehn, hundert oder tausend Kommunikationswege bis zu den Prozessregelungsvorrichtungen umfassen. Diese Vielzahl von Kommunikationswegen und Anschlüssen macht es für die Bedienperson relativ schwierig und zeitaufwendig, einen spezifischen Kommunikationsweg bis zu einer Prozessregelungsvorrichtung zu finden. Ferner kann eine Bedienperson Fehler in das Prozessregelungssystem einführen, indem sie einen Analysator und/oder ein Messgerät physikalisch an einen falschen Anschluss in einer E/A-Vorrichtung und/oder einer Prozessregelungsvorrichtung anschließt.
KURZDARSTELLUNG
Es werden beispielhafte Verfahren und Geräte zum kommunikationsmäßigen Koppeln einer tragbaren Vorrichtung mit Prozessregelungsvorrichtungen in einem Prozessregelungssystem beschrieben. Ein offenbartes beispielhaftes Verfahren umfasst das Empfangen über ein Funkmodul einer Auswahl eines E/A-Kanals von einer tragbaren Vorrichtung und das Bestimmen einer Prozessregelungsvorrichtung, die mit dem ausgewählten E/A-Kanal verknüpft ist. Das beispielhafte Verfahren umfasst auch das Einleiten einer Durchleitungssitzung von dem Funkmodul zu der bestimmten Prozessregelungsvorrichtung über den E/A-Kanal und das Ermöglichen einer Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und der Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung zum kommunikationsmäßigen Koppeln der tragbaren Vorrichtung mit der Prozessregelungsvorrichtung.
Ein offenbartes beispielhaftes Gerät umfasst einen Funkprozessor zum Empfangen einer Auswahl eines E/A-Kanals von einer tragbaren Vorrichtung und einen Funkmodul-Kanalmanager zum Einleiten einer Durchleitungssitzung von dem Funkmodul zu einer entsprechenden Prozessregelungsvorrichtung über den E/A-Kanal. Das beispielhafte Gerät umfasst ferner eine E/A-Komponenten-Schnittstelle zum Ermöglichen einer Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und der Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung zum kommunikationsmäßigen Koppeln der tragbaren Vorrichtung mit der Prozessregelungsvorrichtung.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen maschinenzugänglichen Datenträger, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die, wenn sie ausgeführt werden, eine Maschine veranlassen zum:
Empfangen einer Auswahl eines E/A-Kanals von einer tragbaren Vorrichtung;
Bestimmen einer Prozessregelungsvorrichtung die mit dem ausgewählten E/A-Kanal verknüpft ist;
Einleiten einer Durchleitungssitzung mit der bestimmten Prozessregelungsvorrichtung über den E/A-Kanal; und
Ermöglichen einer Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und der Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung zum kommunikationsmäßigen Koppeln der tragbaren Vorrichtung mit der Prozessregelungsvorrichtung.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft einen maschinenzugänglichen Datenträger, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, die Maschine vor dem Empfangen der Auswahl der Prozessregelungsvorrichtung veranlassen zum:
Empfangen einer Identifizierungsanfrage-Nachricht, die von der tragbaren Vorrichtung übertragen wird;
Übertragen von Identifizierungsinformationen an die tragbare Vorrichtung;
Empfangen einer Anschlussanfrage-Nachricht von der tragbaren Vorrichtung; und
Aufbauen einer Kommunikationsverbindung mit der tragbaren Vorrichtung.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft einen maschinenzugänglichen Datenträger, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, die Maschine dazu veranlassen, nach dem Empfangen der Anschlussanfrage-Nachricht einen Indikator zu aktivieren.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft einen maschinenzugänglichen Datenträger, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, die Maschine dazu veranlassen, die Durchleitungssitzung einzuleiten, indem sie eine virtuelle Route von der tragbaren Vorrichtung bis zu dem ausgewählten E/A-Kanal über eine E/A-Karte, die dem ausgewählten E/A-Kanal entspricht, erstellt.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft einen maschinenzugänglichen Datenträger, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, die Maschine dazu veranlassen, die Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und der Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung zu ermöglichen, durch mindestens einen der folgenden Schritte:
Verpacken der Kommunikation, die von der Prozessregelungsvorrichtung übertragen wird, gemäß einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll vor dem Übertragen der Kommunikation an die tragbare Vorrichtung; oder
Entpacken der Kommunikation, die von der tragbaren Vorrichtung übertragen wird, aus dem drahtlosen Kommunikationsprotokoll, und Übertragen der entpackten Kommunikation über einen Digitalbus an die Prozessregelungsvorrichtung.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft einen maschinenzugänglichen Datenträger, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, die Maschine dazu veranlassen, mindestens eine von einer Lesenachricht, einer Schreibnachricht, einer Abonniernachricht oder einer Befehlsnachricht von der tragbaren Vorrichtung an die Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung weiterzuleiten.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft einen maschinenzugänglichen Datenträger, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, die Maschine dazu veranlassen, mindestens eines von Daten, Zustandsinformationen, Signalinformationen, Diagnoseinformationen oder Identifizierungsinformationen von der Prozessregelungsvorrichtung an die tragbare Vorrichtung über die Durchleitungssitzung weiterzuleiten.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft einen maschinenzugänglichen Datenträger, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, die Maschine veranlassen zum:
Bestimmen von zwei oder mehreren verfügbaren Prozessregelungsvorrichtungen, die mit dem ausgewählten E/A-Kanal verknüpft sind;
Senden einer Liste der verfügbaren zwei oder mehreren Prozessregelungsvorrichtungen an die tragbare Vorrichtung;
Empfangen einer Auswahl einer zweiten Prozessregelungsvorrichtung von der tragbaren Vorrichtung;
Einleiten der Durchleitungssitzung mit der zweiten Prozessregelungsvorrichtung über den E/A-Kanal; und
Ermöglichen einer Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und der zweiten Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft einen maschinenzugänglichen Datenträger, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, die Maschine veranlassen zum:
Empfangen einer Auswahl von mindestens einer von zwei oder mehreren Prozessregelungsvorrichtungen oder von zwei oder mehreren E/A-Kanälen;
Einleiten der Durchleitungssitzung mit mindestens einer der Prozessregelungsvorrichtungen oder mindestens einem der E/A-Kanäle; und
Ermöglichen einer Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und der mindestens einen der Prozessregelungsvorrichtungen oder dem mindestens einen der E/A-Kanäle über die Durchleitungssitzung.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft einen maschinenzugänglichen Datenträger, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, die Maschine dazu veranlassen, vor dem Empfangen der Auswahl des E/A-Kanals, eine Liste von verfügbaren E/A-Kanälen an die tragbare Vorrichtung zu senden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Prozessregelungssystem mit einem beispielhaften Funkmodul zeigt, das mit einer E/A-Karte in einem Regler gekoppelt ist.
2 ein Blockdiagramm des Prozessregelungssystems aus 1, wobei das beispielhafte Funkmodul mit einer E/A-Karte in einem elektronischen Verteilerschrank gekoppelt ist.
3 ein Blockdiagramm des Prozessregelungssystems aus 1, wobei das beispielhafte Funkmodul mit einer drahtlosen E/A-Karte gekoppelt ist.
4 ein Blockdiagramm des beispielhaften Funkmoduls aus 1 bis 3.
5 ein Flussdiagramm der Kommunikationen zwischen der tragbaren Vorrichtung und einer Prozessregelungsvorrichtung über das beispielhafte Funkmodul aus 1 bis 4.
6 ein Diagramm einer Benutzerschnittstelle an der tragbaren Vorrichtung aus 1 bis 3, die Informationen zum Anschließen an beispielhafte Funkmodule zeigt.
7 ein Diagramm einer Benutzerschnittstelle an der tragbaren Vorrichtung aus 1 bis 3, die Zustandsinformationen von verfügbaren Prozessregelungsvorrichtungen zeigt, mit denen das beispielhafte Funkmodul aus 1 bis 4 kommunikationsmäßig gekoppelt werden kann.
8 ein Diagramm einer Benutzerschnittstelle an der tragbaren Vorrichtung aus 1 bis 3, das zusätzliche Zustandsinformationen einer Prozessregelungsvorrichtung zeigt, die kommunikationsmäßig mit dem beispielhaften Funkmodul aus 1 bis 4 gekoppelt ist.
9A und 9B ein Flussdiagramm von beispielhaften Verfahren, die verwendet werden können, um das beispielhafte Funkmodul aus 1 bis 4, die tragbare Vorrichtung aus 1 bis 3 und/oder das beispielhafte Prozessregelungssystem aus 1 bis 3 umzusetzen.
10 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Prozessorsystems, das man verwenden kann, um die hier beschriebenen beispielhaften Verfahren und Systeme umzusetzen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Obwohl nachstehend beispielhafte Verfahren und Geräte beschrieben werden, die unter anderen Komponenten Software und/oder Firmware, die auf Hardware ausgeführt wird bzw. werden, umfassen, ist zu beachten, dass diese Beispiele rein anschaulich sind und nicht als einschränkend anzusehen sind. Es wird z. B. in Betracht gezogen, dass eine oder alle dieser Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten ausschließlich als Hardware, ausschließlich als Software oder in einer beliebigen Kombination aus Hardware und Software ausgebildet sein könnte(n). Obwohl nachstehend beispielhafte Verfahren und Geräte beschrieben werden, sind die bereitgestellten Beispiele nicht die einzige Möglichkeit, um diese Verfahren und Geräte umzusetzen. Obwohl ferner die beispielhaften Verfahren und Geräte beschrieben werden, wie sie ein drahtloses Bluetooth^®-Kommunikationsmedium umsetzen, können die beispielhaften Verfahren und Geräte andere drahtlose Kommunikationsmedien umsetzen, zu denen ohne Einschränkung drahtloses Ethernet, IEEE-802.11, Wi-Fi^®, RuBee IEEE 1901.1 oder Zigbee^® gehören.
Derzeit schließt eine Bedienperson und/oder ein Ingenieur bei der Prozessregelung physikalisch Drähte an einen Kommunikationsweg an, um eine handgehaltene Diagnosevorrichtung mit einer Prozessregelungsvorrichtung zu koppeln, um ein Problem in der Prozessregelungsvorrichtung zu überwachen, zu analysieren und/oder auszutesten. In vielen Fällen muss die Bedienperson sich zu dem Abschnitt des Prozessregelungssystems mit dem Regler und/oder zu dem Anschlussbereich begeben, wo die Bedienperson die handgehaltene Vorrichtung anbringen an. Zudem kann eine Bedienperson eine Diagnosevorrichtung nur mit einem einzigen Kommunikationsweg und/oder mit einer Prozessregelungsvorrichtung koppeln. Das Anschließen des Diagnosemoduls kann relativ umständlich werden, weil die E/A-Karten, Regler und/oder Anschlussbereiche hunderte von verschiedenen Kommunikationswegen zu hunderten von Prozessregelungsvorrichtungen umfassen können. In vielen Fällen kann eine Bedienperson viel Zeit damit verbringen, nach dem richtigen Kommunikationsweg zu suchen.
Zusätzlich kann die Vielzahl von Kommunikationswegen in einem Regler, einer E/A-Karte und/oder einem Anschlussbereich die Bedienperson durcheinander bringen, was dazu führt, dass ein Diagnose-Tool unsachgemäß an einen Kommunikationsweg angeschlossen wird. Ein derartiger unsachgemäßer oder falscher Anschluss könnte zu einer Beschädigung einer Prozessregelungsvorrichtung, zu einer Deaktivierung einer richtig funktionierenden Prozessregelungsvorrichtung und/oder zur Sendung eines Befehls an eine Prozessregelungsvorrichtung führen, der verursacht, dass die Prozessregelungsvorrichtung nicht richtig funktioniert. Bei anderen Beispielen kann ein unsachgemäßer Anschluss eine Bedienperson dazu verleiten, Daten aus einer falschen Prozessregelungsvorrichtung zu analysieren und gegebenenfalls die Fehlersuche einer anderen Prozessregelungsvorrichtung, die ein Betriebsproblem erfährt, verzögern.
Die hier beschriebenen beispielhaften Verfahren und Geräte ermöglichen es einer Bedienperson, eine tragbare Vorrichtung zu verwenden, um drahtlos mit einem Regler, einer E/A-Karte und/oder einer anderen E/A-Komponente zu kommunizieren, um eine Durchleitungssitzung zu einer Prozessregelungsvorrichtung aufzubauen. Die beispielhaften Verfahren und Geräte verwenden ein Funkmodul, das kommunikationsmäßig mit einer E/A-Komponente gekoppelt ist, so dass das Funkmodul Kommunikationen von der tragbaren Vorrichtung empfangen und diese Kommunikationen an die E/A-Komponente weiterleiten kann, als ob die Bedienperson diese Kommunikationen von einer Arbeitsstation in einer Regelwarte aus übertragen würde. Ferner kann die tragbare Vorrichtung die E/A-Komponente nach kommunikationsmäßig gekoppelten Prozessregelungsvorrichtungen und/oder verfügbaren E/A-Kanälen auf einer E/A-Karte befragen und eine oder mehrere Prozessregelungsvorrichtungen und/oder E/A-Kanäle verwenden, um eine virtuelle Route zu erstellen (z. B. eine Kommunikationssitzung, eine Kommunikationsverbindung oder einen Tunnel). Eine virtuelle Route ist eine logische Route, die den Kommunikationen zwischen der tragbaren Vorrichtung und einer Prozessregelungsvorrichtung über das beispielhafte Funkmodul, die E/A-Komponente, den E/A-Kanal und einen Kommunikationsweg gewidmet ist.
Nach dem Erstellen einer virtuellen Route zu einer Prozessregelungsvorrichtung kann die tragbare Vorrichtung mit einer Prozessregelungsvorrichtung kommunizieren, als ob die Bedienperson die Drähte physikalisch an einen Kommunikationsweg oder an Anschlüsse in einer E/A-Komponente angeschlossen hätte. Auf diese Art und Weise kann die Bedienperson einen Zustand einer Prozessregelungsvorrichtung und/oder einen Zustand einer Gruppe von Prozessregelungsvorrichtungen, die mit einer gemeinsamen E/A-Komponente gekoppelt sind, visualisieren, indem sie einen Befehl von der tragbaren drahtlosen Vorrichtung aus sendet. Somit stellen die hier beschriebenen Verfahren und Geräte eine drahtlose Lösung bereit, die es den Bedienpersonen oder Ingenieuren bei der Prozessregelung ermöglicht, eine tragbare Vorrichtung zum kommunikationsmäßigen Koppeln mit einer oder mehreren Prozessregelungsvorrichtungen zu verwenden, ohne dass die Bedienperson den gewünschten Kommunikationsweg oder Anschluss physikalisch ausfindig machen muss.
Ferner kann sich die Bedienperson, falls sie sich in Reichweite von zwei oder mehreren Funkmodulen befindet, durchsehen, welche Prozessregelungsvorrichtungen mit den Funkmodulen verknüpft sind und ein geeignetes Funkmodul auswählen. Die Bedienperson kann auch die hier beschriebene tragbare Vorrichtung verwenden, um die Organisation der Prozessregelungsvorrichtungen zu bestimmen, die mit einer gemeinsamen E/A-Komponente gekoppelt sind. Zudem können die hier beschriebenen Verfahren und Geräte einen Indikator an einer E/A-Komponente, einem E/A-Kanal und/oder einer Prozessregelungsvorrichtung aktivieren, den eine Bedienperson über die tragbare Vorrichtung auswählen kann. Das Aktivieren eines Indikators kann das Blinken einer Lampe oder LED an einer E/A-Komponente und/oder einem E/A-Kanal einer E/A-Karte umfassen. Durch das Aktivieren eines Indikators kann eine Bedienperson visuell bestätigen, welche E/A-Komponente, welcher E/A-Kanal und/oder welche Prozessregelungsvorrichtung kommunikationsmäßig mit der tragbaren Vorrichtung gekoppelt ist bzw. sind.
Da die hier beschriebenen beispielhaften Verfahren und Geräte Kommunikationen von der beispielhaften tragbaren Vorrichtung an eine E/A-Komponente, welche die Kommunikation zur Übertragung an eine Prozessregelungsvorrichtung formatiert (z. B. paketiert), weiterleiten, können die beispielhaften Verfahren und Geräte auch ein beliebiges Kommunikationsprotokoll verwenden, das von der E/A-Komponente unterstützt wird. Die Kommunikationsprotokolle, die in einem Prozessregelungssystem verwendet werden, können HART^® („Highway Addressable Remote Transducer”), drahtloses HART^®, FOUNDATION^TM Fieldbus, Profibus^®, usw. umfassen. Da die beispielhaften Verfahren und Geräte eine durchleitende Kommunikationssitzung mit einer E/A-Komponente und/oder Prozessregelungsvorrichtung bereitstellen, können die beispielhaften Verfahren und/oder Geräte ferner in bereits vorhandenen Prozessregelungs- oder industriellen Systemen installiert und/oder konfiguriert werden, ohne Aufrüstungen für Hardware und/oder Software zu benötigen.
In 1 umfasst ein beispielhaftes Prozessregelungssystem 100 eine Arbeitsstation 102, die kommunikationsmäßig mit einem Regler 104 über einen Bus oder ein lokales Netzwerk (LAN) 106 gekoppelt ist, das gewöhnlich als Anwendungssteuerungsnetzwerk (ACN) bezeichnet wird. Das LAN 106 kann unter Verwendung eines beliebigen gewünschten Kommunikationsmediums und Protokolls umgesetzt werden. Beispielsweise kann das LAN 106 auf einem fest verkabelten oder drahtlosen Ethernet-Kommunikationsprotokoll basieren. Es kann jedoch jedes andere geeignete drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsmedium und Protokoll verwendet werden. Die Arbeitsstation 102 kann konfiguriert sein, um Vorgänge auszuführen, die mit einer oder mehreren informationstechnologischen Anwendungen, benutzerinteraktiven Anwendungen und/oder Kommunikationsanwendungen verknüpft sind. Beispielsweise kann die Arbeitsstation 102 konfiguriert sein, um Vorgänge auszuführen, die mit prozessregelungsbezogenen Anwendungen und Kommunikationsanwendungen verknüpft sind, die es der Arbeitsstation 102 und dem Regler 104 ermöglichen, mit anderen Vorrichtungen oder Systemen unter Verwendung von beliebigen gewünschten Kommunikationsmedien (z. B. drahtlos, fest verkabelt, usw.) und Protokollen (z. B. HTTP) zu kommunizieren.
Der Regler 104 kann konfiguriert sein, um eine oder mehrere Prozessregelungs-Routinen oder -Funktionen auszuführen, die von einem Systemingenieur oder einer anderen Systembedienperson beispielsweise unter Verwendung der Arbeitsstation 102 oder einer beliebigen anderen Arbeitsstation erzeugt wurden und die in den Regler 104 heruntergeladen und dort instanziiert wurden. Bei dem abgebildeten Beispiel befindet sich die Arbeitsstation 102 in einer Regelwarte 108 und der Regler 104 befindet sich in einem Prozessreglerbereich 110, der von der Regelwarte 108 getrennt ist.
Bei dem abgebildeten Beispiel umfasst das beispielhafte Prozessregelungssystem 100 die Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c in einem ersten Prozessbereich 114 und die Prozessregelungsvorrichtungen 116a–c in einem zweiten Prozessregelungsbereich 118. Ein Feldanschlusskasten (FJB) 120 leitet Signale von den Prozessregelungsvorrichtungen 116a–c bis zu einem Verteilerschrank 122 in einem Anschlussbereich 140. Um Informationen, die mit den Prozessregelungsvorrichtungen 116a–c verknüpft sind, in den Verteilerschrank 122 zu leiten, ist der Verteilerschrank 122 mit der Vielzahl von Anschlussmodulen 126a–c versehen. Die Anschlussmodule 126a–c sind konfiguriert, um Informationen aufzustellen, die mit den Prozessregelungsvorrichtungen 116a–c in dem zweiten Prozessbereich 118 verknüpft sind.
Das abgebildete Beispiel aus 1 zeigt eine Punkt-zu-Punkt-Konfiguration, bei der jeder Leiter oder jedes Leiterpaar (z. B. ein Bus, ein verdrilltes Kommunikationsmedium, ein zweidrahtiges Kommunikationsmedium, usw.) in den Mehrleiterkabeln 128a–b (z. B. Kommunikationswege) Informationen mitteilt, die einzigartig mit einer jeweiligen Vorrichtung der Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c und 116a–c verknüpft sind. Bei der abgebildeten beispielhaften Umsetzung koppelt das Mehrleiterkabel 128a die Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c kommunikationsmäßig direkt mit einer E/A-Karte 132, und das Mehrleiterkabel 128b koppelt kommunikationsmäßig die Prozessregelungsvorrichtungen 116a–c mit einer E/A-Karte 134 über die jeweiligen Anschlussmodule 126a–c und den Feldanschlusskasten 120. Der Verteilerschrank 122 stellt (z. B. organisiert, gruppiert, usw.) Informationen auf, die von dem FJB 120 empfangen werden, und leitet die Informationen der Prozessregelungsvorrichtung an die E/A-Karte 134 des Reglers 104. Bei einer alternativen beispielhaften Umsetzung, bei welcher der Verteilerschrank 122 ausgelassen wird, können die Anschlussmodule 126a–c in dem Feldanschlusskasten 120 installiert sein.
Die Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c und 116a–c können Fieldbuskonforme Ventile, Stellglieder, Sensoren, usw. sein, in welchem Fall die Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c und 116a–c über einen digitalen Datenbus unter Verwendung des wohlbekannten Fieldbus-Kommunikationsprotokolls kommunizieren. Natürlich könnten stattdessen andere Arten von Prozessregelungsvorrichtungen und Kommunikationsprotokollen verwendet werden. Beispielsweise könnten die Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c und 116a–c stattdessen Vorrichtungen sein, die zu Profibus^®, HART^TM oder AS-i konform sind und über den Datenbus unter Verwendung der wohlbekannten Profibus^®- und HART^TM-Kommunikationsprotokolle kommunizieren. Bei gewissen beispielhaften Umsetzungen können die Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c und 116a–c Informationen unter Verwendung von analogen Kommunikationen oder diskreten Kommunikationen anstelle von digitalen Kommunikationen mitteilen. Zudem kann man die Kommunikationsprotokolle verwenden, um Informationen mitzuteilen, die mit verschiedenen Datenarten verknüpft sind.
Bei dem abgebildeten Beispiel ist die E/A-Karte 132 konfiguriert, um E/A-Kommunikationen zwischen dem Regler 104 (und/oder der Arbeitsstation 102) und den Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c in dem ersten Prozessbereich 114 zu regeln. Zudem ist die E/A-Karte 134 konfiguriert, um E/A-Kommunikationen zwischen dem Regler 104 (und/oder der Arbeitsstation 102) und den Prozessregelungsvorrichtungen 116a–c in dem zweiten Prozessbereich 118 zu regeln. Die E/A-Karten 132 und 134 können einen oder mehrere E/A-Kanäle (und/oder ein Charakterisierungsmodul (CHARM), das digitale Busdaten in ein geeignetes Kommunikationsprotokoll für eine Prozessregelungsvorrichtung konvertiert) umfassen, die mit den jeweiligen Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c und 116a–c eine Schnittstelle bilden. E/A-Kanäle sind Partitionen einer E/A-Karte (z. B. eine CHARM-E/A-Karte (CIOC)), die es einer E/A-Karte ermöglichen, kommunikationsmäßig mit zahlreichen Prozessregelungsvorrichtungen mit verschiedenen Kommunikationsprotokollen gekoppelt zu werden. Die E/A-Kanäle sorgen auch für die Organisation für eine E/A-Karte, indem sie eine definierte statische Schnittstelle zu einer Prozessregelungsvorrichtung aufweisen, welche die E/A-Karte konstant verwenden kann, um Kommunikationen an die Prozessregelungsvorrichtung zu leiten.
In gewissen beispielhaften Umsetzungen können die E/A-Karten 132 und 134 einen E/A-Kanal für jede Prozessregelungsvorrichtung umfassen. Beispielsweise kann die E/A-Karte 132 einen ersten E/A-Kanal, der kommunikationsmäßig mit der Prozessregelungsvorrichtung 112a über das Mehrleiterkabel 128a gekoppelt ist, einen zweiten E/A-Kanal, der kommunikationsmäßig mit der Prozessregelungsvorrichtung 112b gekoppelt ist, und einen dritten E/A-Kanal, der kommunikationsmäßig mit der Prozessregelungsvorrichtung 112c gekoppelt ist, umfassen. Alternativ kann die E/A-Karte 132 einen E/A-Kanal umfassen, der kommunikationsmäßig mit den drei Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c gekoppelt ist, wenn die Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c das gleiche Kommunikationsprotokoll aufweisen.
Um Kommunikationen zwischen den Anschlussmodulen 126a–c und der E/A-Karte 134 zu ermöglichen, sind die Anschlussmodule 126a–c kommunikationsmäßig mit der E/A-Karte 134 über einen universellen E/A-Bus 136 gekoppelt. Im Gegensatz zu den Mehrleiterkabeln 128a–b, die getrennte Leiter oder Kommunikationsmedien für jede der Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c und 116a–c verwenden, ist der universelle E/A-Bus 136 konfiguriert, um Informationen, die einer Vielzahl von Prozessregelungsvorrichtungen entsprechen (z. B. den Prozessregelungsvorrichtungen 116a–c), unter Verwendung des gleichen Kommunikationsmediums mitzuteilen. Beispielsweise kann das Kommunikationsmedium ein serieller Bus, ein zweidrahtiges Kommunikationsmedium (z. B. verdrillt), eine Lichtleitfaser, ein paralleler Bus, usw. sein, über den, die oder das Informationen, die mit zwei oder mehreren Prozessregelungsvorrichtungen verknüpft sind, beispielsweise unter Verwendung von paketbasierten Kommunikationstechniken, Multiplex-Kommunikationstechniken, usw., mitgeteilt werden können. Die Anschlussmodule 126a–c konvertieren die Informationen der Prozessregelungsvorrichtung in ein digitales paketbasiertes Protokoll, um mit der E/A-Karte 134 über den universellen E/A-Bus 136 zu kommunizieren.
Der beispielhafte Regler 104 aus 1 umfasst ein Funkmodul 150, das kommunikationsmäßig mit den E/A-Karten 132 und 134 gekoppelt ist. 1 zeigt auch eine tragbare Vorrichtung 160, die drahtlos kommunikationsmäßig mit dem beispielhaften Funkmodul 150 gekoppelt ist. Die beispielhafte tragbare Vorrichtung 160 kann unter Verwendung eines handgehaltenen Prozessregelungsprozessors (z. B. dem Emerson^TM 475 Field Communicator) umgesetzt werden, der spezifisch dazu ausgelegt ist, um mit Prozessregelungsvorrichtungen (z. B. den Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c und 116a–c) zu kommunizieren. Alternativ kann die tragbare Vorrichtung 160 unter Verwendung eines Notebooks, eines Smartphone, eines persönlichen digitalen Assistenten (PDA) und/oder eines Mobiltelefons, das Software für die Prozessregelungs-Kommunikation und die Verarbeitung umfasst, umgesetzt werden.
Das beispielhafte Funkmodul 150 aus 1 kann in einem E/A-Steckplatz im Regler 104 installiert sein, so dass das Funkmodul 150 kommunikationsmäßig mit dem Regler 150 und/oder den E/A-Karten 132 und 134 gekoppelt werden kann. 1 zeigt das Funkmodul 150, das mit den E/A-Karten 132 und 134 gekoppelt ist. Bei anderen Beispielen kann das Funkmodul 150 jedoch mit dem Regler 104 und/oder anderen E/A-Karten in dem Regler 104 gekoppelt sein. Ferner kann das Prozessregelungssystem 100 andere Regler mit anderen Funkmodulen umfassen.
Das beispielhafte Funkmodul 150 umfasst eine Funktionalität, um drahtlose Kommunikationen von der tragbaren Vorrichtung 160 zu empfangen und diese Kommunikationen an den Regler 104 und/oder die E/A-Karten 132 und 134 (z. B. E/A-Komponenten) weiterzuleiten. Das Funkmodul 150 kann die Kommunikationen an die E/A-Komponenten in einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll weiterleiten. Die E/A-Komponenten können dann die Kommunikation aus dem drahtlosen Kommunikationsprotokoll entpacken, die Kommunikation gemäß einem Protokoll, das mit der Prozessregelungsvorrichtung kompatibel ist, verpacken und die Kommunikation an die geeignete Prozessregelungsvorrichtung übertragen. Bei anderen Beispielen kann das Funkmodul 150 die drahtlose Kommunikation entpacken und die entpackte Kommunikation an die E/A-Komponente weiterleiten. Zudem kann das Funkmodul 150 Kommunikationen von dem Regler 104 und den E/A-Karten 132 und 134 empfangen, die Kommunikationen gemäß einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll verpacken und die verpackten Kommunikationen an die tragbare Vorrichtung 160 übertragen. Die tragbare Vorrichtung 160 kann mit dem Funkmodul 150 unter Verwendung eines beliebigen drahtlosen Kommunikationsprotokolls (z. B. dem drahtlosen Ethernet, IEEE-802.11, Wi-Fi, Bluetooth^®, usw.) kommunizieren.
Um mit den Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c und 116a–c, den E/A-Karten 132 und 134 und/oder dem Regler 104 zu kommunizieren, kann die tragbare Vorrichtung 160 eine Anschlussnachricht, eine Anfragenachricht und/oder eine Identifizierungsanfrage-Nachricht an das Funkmodul 150 senden. Das Funkmodul 150 empfängt die Nachricht(en) und baut eine Kommunikationsverbindung (z. B. eine Bluetooth^®-Verbindung) mit der tragbaren Vorrichtung 160 auf. Das Funkmodul 150 kann die Anschlussnachricht auch an den Regler 104 und/oder die E/A-Karten 132 und 134 weiterleiten, die dann die tragbare Vorrichtung 160 nach Authentifizierungsinformationen fragen können. Die Anfrage nach Authentifizierungsinformationen stellt sicher, dass nur berechtigte Benutzer und/oder tragbare Vorrichtungen mit den Komponenten des Prozessregelungssystems 100 kommunizieren können.
Wenn die tragbare Vorrichtung 160 authentifiziert ist, kann das Funkmodul 150 eine Liste verfügbarer E/A-Karten, E/A-Kanäle und/oder Prozessregelungsvorrichtungen an die tragbare Vorrichtung 160 übertragen. Eine Bedienperson kann dann über die tragbare Vorrichtung 160 die gewünschten E/A-Karten, den gewünschten E/A-Kanal und/oder die gewünschte Prozessregelungsvorrichtung auswählen. Nach der Auswahl einer E/A-Karte und/oder eines E/A-Kanals leitet das Funkmodul 150 eine Durchleitungssitzung zu der ausgewählten E/A-Komponente ein. Wenn eine Prozessregelungsvorrichtung ausgewählt wird, ermöglicht das beispielhafte Funkmodul 150 zudem eine Kommunikation mit der ausgewählten Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung. Die Durchleitungssitzung kann eine logische Kommunikationsverbindung, eine virtuelle Route und/oder ein Tunnel von dem Funkmodul 150 zur Prozessregelungsvorrichtung über eine E/A-Karte, einen E/A-Kanal, einen Kommunikationsweg, einen FJB und/oder einen Verteilerschrank sein.
Bei dem Beispiel aus 1 kann die tragbare Vorrichtung 160 verwendet werden, um eine Kommunikation mit der Prozessregelungsvorrichtung 116a auszuwählen und zu ermöglichen. Um eine Durchleitungssitzung einzuleiten, bewegt eine Bedienperson die tragbare Vorrichtung 160 in Reichweite des Funkmoduls 150, um eine Kommunikationsverbindung aufzubauen. Die Bedienperson kann dann Optionen visualisieren, um die E/A-Karten 132 und/oder 134 und/oder eine der Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c und 116a–c auszuwählen, weil diese Vorrichtungen kommunikationsmäßig mit dem Regler 104 gekoppelt sind.
Nach dem Auswählen der Prozessregelungsvorrichtung 116a leitet das beispielhafte Funkmodul 150 eine Durchleitungssitzung ein, indem es eine virtuelle Route von dem Funkmodul 150 zu der E/A-Karte 134 und einem E/A-Kanal auf der E/A-Karte 134, die mit der Prozessregelungsvorrichtung 116a verknüpft ist, definiert. Der geeignete E/A-Kanal kann von der E/A-Karte 134 basierend auf Identifizierungsinformationen (z. B. einem Identifikationsschild des Feldgeräts 116a), die von der tragbaren Vorrichtung 160 gesendet werden, um einen E/A-Kanal und/oder eine Prozessregelungsvorrichtung auszuwählen, bestimmt werden. Da der Kommunikationsweg durch den universellen E/A-Bus 136, das Anschlussmodul 126a und das zweite Mehrleiterkabel 128b für die Leitung von Kommunikationen von der E/A-Karte 134 zur Prozessregelungsvorrichtung 116a bereits bestimmt wurden, wird die virtuelle Route bei diesem Beispiel aufgebaut, sobald der geeignete E/A-Kanal bestimmt wurde. Bei anderen Beispielen, bei denen es andere Lagen zum Leiten von E/A-Komponenten geben kann, kann das Funkmodul 150 auch Nachrichten an diese E/A-Komponenten senden, um die virtuelle Route aufzubauen.
Sobald die virtuelle Route erstellt wurde, ermöglicht das Funkmodul 150 eine direkte Kommunikation von der tragbaren Vorrichtung 160 zu der Prozessregelungsvorrichtung 116a, als ob das Funkmodul 150 physikalisch an das Anschlussmodul 126a, die E/A-Karte 134, den Regler 104 und/oder die Prozessregelungsvorrichtung 116a angeschlossen wäre. Auf diese Art und Weise kann eine Bedienperson die tragbare Vorrichtung 160 verwenden, um Befehle an die Prozessregelungsvorrichtung 116a zu senden, die Zustandsinformationen, Diagnoseinformationen, Ausgabewerte der Prozessregelungsvorrichtung 116a und/oder beliebige andere Informationen der Prozessregelungsvorrichtung anzufragen. Zudem kann die tragbare Vorrichtung 160 Befehle senden, welche die Prozessregelungsvorrichtung 116a betätigen oder eine Änderung einer Ausgabe der Prozessregelungsvorrichtung 116a hervorrufen. Wenn die Bedienperson die Kommunikation mit der Prozessregelungsvorrichtung 116a beendet hat, kann die Bedienperson die Durchleitungssitzung durch Senden eines geeigneten Befehls an das das Funkmodul 150 schließen.
Bei anderen Beispielen kann die Bedienperson das Funkmodul 160 verwenden, um den Zustand von mehreren Prozessregelungsvorrichtungen (z. B. der Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c und 116a–c) an einer einzigen Benutzerschnittstelle zu visualisieren, indem sie eine Durchleitungssitzung mit dem Regler 104 aufbaut. Auf diese Art und Weise ermöglicht es die drahtlose Vorrichtung 160 einer Bedienperson, Prozessregelungsinformationen zu visualisieren, die normalerweise an der Arbeitsstation 102 auf der tragbaren Vorrichtung 160 innerhalb des Prozessregelungssystems 100 und innerhalb einer drahtlosen Kommunikationsnähe oder Reichweite des Funkmoduls 150 verfügbar wären. Nach dem Visualisieren des Zustands von mehreren Vorrichtungen kann die Bedienperson dann direkt mit einer oder mehreren der Vorrichtungen kommunizieren.
Ferner kann bei Beispielen, bei denen die tragbare Vorrichtung 160 sich im Bereich von mehreren Funkmodulen 150 befindet, die jeweils mit verschiedenen Teilen des Prozessregelungssystems 100 verbunden sind, die tragbare Vorrichtung 160 der Bedienperson eine Option bereitstellen, um E/A-Komponenten und/oder Prozessregelungsvorrichtungen zu visualisieren, die mit jedem Funkmodul verknüpft sind, so dass die Bedienperson ein Funkmodul auswählen kann, um eine Durchleitungs-Kommunikationssitzung einzuleiten.
2 ist ein Blockdiagramm des Prozessregelungssystems 100 aus 1, wobei das beispielhafte Funkmodul 150 mit einer E/A-Karte 202 gekoppelt ist. Bei diesem Beispiel ersetzt der elektronische Verteilerschrank 204 den Verteilerschrank 122 aus 1, umfasst jedoch die Anschlussmodule 126a–c, die kommunikationsmäßig mit den Prozessregelungsvorrichtungen 116a–c gekoppelt sind. Der elektronische Verteilerschrank 204 aus 2 unterscheidet sich von dem Verteilerschrank 122 aus 1 durch das Hinzukommen der E/A-Karte 202 zu dem elektronischen Verteilerschrank 204. Zudem befindet sich der elektronische Verteilerschrank 204 physikalisch in einem Anschlussbereich 205, der von dem Anschlussbereich 140 aus 1 getrennt sein kann.
Die E/A-Karte 202 ist mit jedem der Anschlussmodule 126a–c über einen jeweiligen Draht bzw. jeweilige Drähte gekoppelt (z. B. einen Kommunikationsweg) und ist kommunikationsmäßig mit dem Regler 110 über den universellen E/A-Bus 136 gekoppelt. Auf diese Art und Weise multiplext und/oder verwaltet die E/A-Karte 202 Kommunikationen von den Prozessregelungsvorrichtungen 116a–c über einen gemeinsamen Kommunikationsweg. Ferner bestimmt bei Kommunikationen von dem Regler 110 die E/A-Karte 202 die Bestimmungs-Prozessregelungsvorrichtung aus den Adresseninformationen in einem Header der Kommunikationen und leitet diese Kommunikationen an das entsprechende Abschlussmodul über einen verknüpften E/A-Kanal in der E/A-Karte 202. Der E/A-Kanal kann dann die Kommunikationen an die Ziel-Prozessregelungsvorrichtung übertragen. Bei anderen Beispielen kann die E/A-Karte 202 in dem FJB 120 aus 2 enthalten sein.
Das beispielhafte Funkmodul 150 aus 2 ist kommunikationsmäßig mit der E/A-Karte 202 gekoppelt, ebenso wie das Funkmodul 150 kommunikationsmäßig mit den E/A-Karten 132 und 134 in 1 gekoppelt ist. Ähnlich kann das Funkmodul 150 eine Durchleitungs-Kommunikationssitzung unter Verwendung von E/A-Kanälen in der E/A-Karte 202 erstellen, um es der tragbaren Vorrichtung 160 zu ermöglichen, mit den Prozessregelungsvorrichtungen 116a–c zu kommunizieren. Bei dem Beispiel aus 2 ist das Funkmodul 150 mit der E/A-Karte 202 jedoch außerhalb des Reglers 104 gekoppelt. Weil das Funkmodul 150 nur mit der E/A-Karte 202 gekoppelt ist, kann die tragbare Vorrichtung 160 eine Durchleitungssitzung nur mit den Prozessregelungsvorrichtungen 116a–c aufbauen, die kommunikationsmäßig mit der E/A-Karte 202 gekoppelt sind. Weil die E/A-Karte 202 auch direkt mit den Anschlussmodulen 126a–c gekoppelt ist, muss eine virtuelle Route, die von dem Funkmodul 150 zu den Prozessregelungsvorrichtungen 116a–c aufgebaut wird, nicht logisch über den universellen E/A-Bus 136 definiert sein.
Zudem ist das Funkmodul 150 kommunikationsmäßig mit einem Indikator 206 gekoppelt. Das Funkmodul 150 kann den Indikator 206 nach dem Empfang einer Anschlussanfrage-Nachricht von der tragbaren Vorrichtung 160 aktivieren. Zusätzlich oder alternativ kann das Funkmodul den Indikator 206 nach dem Aufbauen einer Kommunikationsverbindung mit der tragbaren Vorrichtung 160, nach dem Aufbauen einer Durchleitungssitzung und/oder nach dem Ermöglichen einer Kommunikation zwischen einer Prozessregelungsvorrichtung und der tragbaren Vorrichtung 160 aktivieren. Ferner kann das Funkmodul 150 den Indikator 206 nach dem Unterbrechen, Beenden und/oder Abschließen der Kommunikationsverbindung mit der tragbaren Vorrichtung 160 deaktivieren.
Der Indikator 206 stellt einer Bedienperson ein sichtbares und/oder hörbares Alarmsignal bereit. Die Bedienperson kann den Indikator 206 als eine Bestätigung der E/A-Karte, die sich an die tragbare Vorrichtung 160 anschließt, verwenden. Bei gewissen Beispielen kann der Indikator 206 eine blinkende oder feststehende Lichtquelle umfassen (z. B. eine Leuchtdiode). Bei anderen Beispielen kann der Indikator 206 ein Audiosignal aus einem Lautsprecher umfassen. Bei noch anderen Beispielen kann der Indikator 206 Informationen umfassen, die auf einem Bildschirm angezeigt werden.
3 ist ein Blockdiagramm des Prozessregelungssystems 100 aus 1, wobei das beispielhafte Funkmodul 150 mit einer drahtlosen E/A-Karte 302 gekoppelt ist. Die drahtlose E/A-Karte 302 und das Funkmodul 150 befinden sich physikalisch in einem elektronischen Verteilerschrank 304 innerhalb eines Anschlussbereichs 305, der sich in einem anderen Bereich befinden kann als der elektronische Verteilerschrank 204 aus 2 und/oder der Verteilerschrank 122 aus 1. Zudem ist die drahtlose E/A-Karte 302 über den universellen E/A-Bus 136 kommunikationsmäßig mit dem Regler 104 gekoppelt.
Ähnlich wie der Indikator 206 aus 2 ist das beispielhafte Funkmodul 150 aus 3 kommunikationsmäßig mit einem Indikator 306 gekoppelt. Der Indikator 306 kann eine Bedienperson und/oder einen Ingenieur darauf aufmerksam machen, dass die tragbare Vorrichtung 160 an die E/A-Karte 302 angeschlossen ist. Zudem ist das Funkmodul 150 kommunikationsmäßig mit der drahtlosen E/A-Karte 302 gekoppelt, ebenso wie das Funkmodul 150 mit der E/A-Karte 202 in 2 und den E/A-Karten 132 und 134 in 1 gekoppelt ist. In 3 ist die drahtlose E/A-Karte 302 jedoch drahtlos kommunikationsmäßig mit den Prozessregelungsvorrichtungen 310a–c gekoppelt, die sich in einem Prozessregelungsbereich 308 befinden. Die Prozessregelungsvorrichtungen 210a–c können drahtlos mit der drahtlosen E/A-Karte 302 über ein beliebiges drahtloses Kommunikationsprotokoll, wozu drahtloses HART^®, drahtloses Ethernet, IEEE-802.11, Wi-Fi^®, Bluetooth^®, usw. gehören, gekoppelt sein.
Bei dem Beispiel aus 3 kann die drahtlose E/A-Karte 302 die Frequenzen, E/A-Kanäle und Funkkanäle verwalten, die mit den Prozessregelungsvorrichtungen 310a–c verknüpft sind. Das beispielhafte Funkmodul 150 kann eine Durchleitungssitzung erstellen, wie es 1 und 2 beschrieben wird. In 3 umfasst die virtuelle Route durch die drahtlose E/A-Karte 302 jedoch die Funkkanäle bis zu den Prozessregelungsvorrichtungen 310a–c. Weil die Schnittstelle auf der drahtlosen E/A-Karte 302 zu dem Funkmodul 150 die gleiche Schnittstelle ist, die von den E/A-Karten 202, 132 und 134 zu dem Funkmodul 150 in 1 und 2 verwendet wird, kann das Funkmodul 150 mit der drahtlosen E/A-Karte 302 (und/oder den E/A-Karten 202, 132 und 134) ebenso kommunizieren, unabhängig davon, wie die drahtlose E/A-Karte 302 kommunikationsmäßig mit den Prozessregelungsvorrichtungen 310a–c gekoppelt ist. Bei dem Beispiel aus 3 werden die Kommunikationen, die von dem Funkmodul 150 an die drahtlose E/A-Karte 302 weitergeleitet werden, in ein drahtloses Format und/oder Protokoll umgewandelt und/oder verpackt, bevor sie an die Prozessregelungsvorrichtungen 310a–c übertragen werden. Die Prozessregelungsvorrichtungen 310a–c können dann die drahtlose Kommunikation entpacken (und/oder entpaketieren).
Bei einer beispielhaften Umsetzung einer Durchleitungs-Kommunikationssitzung zwischen der tragbaren Vorrichtung 160 und der Prozessregelungsvorrichtung 310a empfangt das beispielhafte Funkmodul 150 aus 3 Kommunikationen von der tragbaren Vorrichtung 160 und leitet die Kommunikationen über eine virtuelle Route an die drahtlose E/A-Karte 302 weiter. Die beispielhafte drahtlose E/A-Karte 302 entpackt oder entpaketiert die Kommunikationen gemäß dem drahtlosen Kommunikationsprotokoll, das mit der tragbaren Vorrichtung 160 verknüpft ist, und bestimmt einen E/A-Kanal und/oder einen Funkkanal, der mit der Prozessregelungsvorrichtung 310a verknüpft ist. Die drahtlose E/A-Karte 302 kann den geeigneten E/A-Kanal und/oder den Funkkanal identifizieren, indem sie einen Nachrichten-Header in der entpackten Kommunikation mit Identifizierungsinformationen der Prozessregelungsvorrichtung untersucht, um eine Vorrichtungskennung (z. B. ein Vorrichtungsschild) zu entnehmen oder zu bestimmen.
Die drahtlose E/A-Karte 302 sucht dann in einer internen Datenbank nach dem E/A-Kanal und/oder dem Funkkanal, der adressiert wird und/oder der Prozessregelungsvorrichtung 310a entspricht, unter Verwendung der entnommenen oder bestimmten Vorrichtungskennung. Zudem kann die drahtlose E/A-Karte 302 auch das Kommunikationsprotokoll bestimmen, das von der Prozessregelungsvorrichtung 310a verwendet wird. Nach dem Bestimmen des E/A-Kanals und/oder Funkkanals paketiert die drahtlose Karte 302 die Kommunikation gemäß einem Prozessregelungs-Kommunikationsprotokoll, das mit der Prozessregelungsvorrichtung 310a verknüpft ist, und/oder gemäß einem Funkkommunikationsprotokoll und überträgt die Kommunikation drahtlos an die Prozessregelungsvorrichtung 310a.
Ähnlich werden Kommunikationen von der Prozessregelungsvorrichtung 310a von der drahtlosen E/A-Karte 302 empfangen und entpackt. Die drahtlose E/A-Karte 302 untersucht dann einen Nachrichten-Header der Kommunikationen, um zu bestimmen, dass die Nachricht für die tragbare Vorrichtung 160 gedacht ist. Die drahtlose E/A-Karte 302 kann dann die Kommunikationen über die virtuelle Route der Durchleitungssitzung an das Funkmodul 150 weitergeben. Das Funkmodul 150 kann dann die Kommunikation gemäß einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll verpacken und/oder umwandeln und die Kommunikation an die tragbare Vorrichtung 160 übertragen.
4 ist ein Blockdiagramm des beispielhaften Funkmoduls 150 aus 1 bis 3. Um Kommunikationen drahtlos mit dem tragbaren Modul 160 aus 1 bis 3 zu übertragen und zu empfangen, umfasst das beispielhafte Funkmodul 150 einen Funkprozessor 402. Der beispielhafte Funkprozessor 402 kann einen beliebigen Mikrocontroller, eine integrierte Schaltung, einen Signalprozessor und/oder Komponentenschaltungen umfassen, um Funkkommunikationen zu verarbeiten und/oder zu verwalten. Zudem umfasst der Funkprozessor 402 einen Transceiver 404, der kommunikationsmäßig mit einer Antenne 406 gekoppelt ist. Die beispielhafte Antenne 406 kann eine beliebige Antennenart umfassen, die mit dem Transceiver 404 konform ist.
Der beispielhafte Transceiver 404 kann eine beliebige Art von Funksender und Funkempfänger umfassen. Zudem kann der Transceiver 404 unter Verwendung eines drahtlosen Kommunikationsmediums (z. B. von drahtlosem Ethernet, IEEE-802.11, Wi-Fi^®, Bluetooth^®, usw.) umgesetzt werden. Beispielsweise kann der Transceiver 404 bei Bluetooth^®-Umsetzungen einen Bluetooth^®-konformen Transceiver umfassen. Bei diesen Umsetzungen kann der Funkprozessor 402 einen Signalprozessor, einen Decoder und/oder eine Verwaltungsschnittstelle für Bluetooth^® umfassen. Der beispielhafte Transceiver 404 empfängt Kommunikationen über elektrische Signale von der tragbaren Vorrichtung 160 und wandelt die elektrischen Signale in analoge, diskrete und/oder digitale Informationen zur Verarbeitung durch den Funkprozessor 402 um. Zudem empfängt der beispielhafte Transceiver 404 aus 4 analoge, diskrete und/oder digitale Informationen, die aus einer E/A-Komponente und/oder einer Prozessregelungsvorrichtung stammen, und wandelt diese in elektrische Signale um, um sie an die tragbare Vorrichtung 160 zu übertragen.
Um Kommunikationsverbindungen mit tragbaren Vorrichtungen (z. B. der tragbaren Vorrichtung 160) zu verwalten, umfasst das beispielhafte Funkmodul 150 aus 4 einen Kommunikationsverbindungs-Manager 408. Der beispielhafte Kommunikationsverbindungs-Manager 408 ist in einem Modulprozessor 410 enthalten, der konfiguriert ist, um Durchleitungssitzungen aufzubauen und Kommunikationen zu verarbeiten. Der Kommunikationsverbindungs-Manager 408 empfängt Anfragenachrichten, Anschlussnachrichten und/oder Identifizierungsanfrage-Nachrichten von der tragbaren Vorrichtung 160 über den Funkprozessor 402. Nachdem der Transceiver 404 beispielsweise eine Kommunikation von der tragbaren Vorrichtung 160 empfangen hat, analysiert der Funkprozessor 402 den Inhalt der Kommunikation. Wenn die Kommunikation eine Anfragenachricht, eine Identifizierungsanfrage-Nachricht und/oder eine Anschlussnachricht umfasst, leitet der Funkprozessor 402 die Nachricht an den Kommunikationsverbindungs-Manager 408 weiter.
Nach dem Empfang einer Anfrage und/oder einer Identifizierungsanfrage-Nachricht kann der beispielhafte Kommunikationsverbindungs-Manager 408 Identifizierungsinformationen, die mit dem Funkmodul 150 verknüpft sind, an die tragbare Vorrichtung 160 übertragen. Diese Identifizierungsinformationen können einen Namen (z. B. eine Seriennummer, eine Vorrichtungskennungsnummer, einen Vorrichtungsstandort, usw.) des Funkmoduls 150 und/oder eine Kennung einer E/A-Komponente, die kommunikationsmäßig mit dem Funkmodul 150 gekoppelt ist, umfassen, der bzw. die in dem Kommunikationsverbindungs-Manager 408 vorprogrammiert und/oder gespeichert ist bzw. sind. Zudem können diese Identifizierungsinformationen Protokollinformationen, Funkkanal-Frequenzinformationen und/oder Authentifizierungsinformationen umfassen, welche die tragbare Vorrichtung 160 verwenden kann, um eine Kommunikationsverbindung mit dem Funkmodul 150 zu öffnen oder einzuleiten. Der Kommunikationsverbindungs-Manager 408 kann auch Informationen (z. B. Identifizierungsinformationen der tragbaren Vorrichtung) speichern, die mit der tragbaren Vorrichtung 160 verknüpft sind und in der Anfragenachricht enthalten sein können. Ferner kann der Kommunikationsverbindungs-Manager 408 die Identifizierungsinformationen der tragbaren Vorrichtung verwenden, um mehrere Durchleitungssitzungen zu verwalten, wenn mehrere tragbare Vorrichtungen an das Funkmodul 150 angeschlossen sind. Zudem kann der Kommunikationsverbindungs-Manager 408 diese Informationen dem Funkprozessor 402 bereitstellen, um die Kommunikationsverbindung während Änderungen des Funkkanals aufrechtzuerhalten.
Nach dem Empfang einer Anschlussanfrage-Nachricht von der tragbaren Vorrichtung 160 kann der beispielhafte Kommunikations-Manager 408 eine Kommunikationsverbindung mit der tragbaren Vorrichtung 160 aufbauen und Informationen speichern, die mit dieser Kommunikationsverbindung verknüpft sind. Der Kommunikationsverbindungs-Manager 408 kann die Informationen in einer (nicht gezeigten) Datenbank in dem Modulprozessor 410 speichern. Der Kommunikationsverbindungs-Manager 408 sendet auch eine Bestätigungsnachricht an die tragbare Vorrichtung 160 mit Identifizierungsinformationen, um anzugeben, dass die Kommunikationsverbindung aufgebaut wurde. Zudem sendet der Kommunikationsverbindungs-Manager 408 eine Anweisung an einen Funkmodulkanal-Manager 412, die Informationen enthält, die mit der neu gebildeten Kommunikationsverbindung verknüpft sind. Nach dem Erstellen einer Kommunikationsverbindung funktioniert der Kommunikationsverbindungs-Manager 408 wie eine Durchleitung für Anweisungen (z. B. Kommunikationen) von der tragbaren Vorrichtung 160 zu dem Funkmodulkanal-Manager 412, um eine virtuelle Route aufzubauen.
Der Kommunikationsverbindungs-Manager 408 kann die Kommunikationsverbindung aufrechterhalten, bis eine Unterbrechungsnachricht von der tragbaren Vorrichtung 160 über den Funkprozessor 402 empfangen wird. Alternativ kann der Funkprozessor 402 dem Kommunikationsverbindungs-Manager 408 eine Unterbrechungsnachricht senden, wenn der Transceiver 404 und/oder der Funkprozessor 402 erfasst bzw. erfassen, dass die Kommunikation mit der tragbaren Vorrichtung 160 verloren wurde (z. B. auf Grund einer Zeitüberschreitung, verlorener Nähe oder Reichweitenüberschreitung, usw.).
Um Durchleitungssitzungen einzuleiten, umfasst das beispielhafte Funkmodul 150 aus 4 den Funkmodulkanal-Manager 412. Der beispielhafte Funkmodulkanal-Manager 412 ist in dem Modulprozessor 410 enthalten und ist kommunikationsmäßig mit dem Kommunikationsverbindungs-Manager 408 gekoppelt. Um eine virtuelle Route aufzubauen, ist der Funkmodulkanal-Manager 412 zudem kommunikationsmäßig mit einem drahtlosen Übertragungswandler 414 und einem Durchleitungs-Manager 416 gekoppelt.
Der beispielhafte Funkmodulkanal-Manager 412 leitet eine virtuelle Route nach einer Auswahl einer E/A-Karte, einer E/A-Komponente, eines E/A-Kanals und/oder einer Prozessregelungsvorrichtung von der tragbaren Vorrichtung 160 ein. Der Funkmodulkanal-Manager 412 verwendet Informationen, die in der Auswahlnachricht enthalten sind, wie etwa beispielsweise einen Identifizierungswert einer E/A-Karte, einer E/A-Komponente, eines E/A-Kanals und/oder einer Prozessregelungsvorrichtung, um die Parameter und/oder Kriterien für die virtuelle Route bis zu der ausgewählten Vorrichtung zu wählen. Ferner kann der Funkmodulkanal-Manager 412 die virtuelle Route basierend auf zusätzlichen Auswahlen durch die tragbare Vorrichtung 160 aktualisieren.
Bei einem Beispiel kann die tragbare Vorrichtung 160 an das Funkmodul 150 eine Kommunikation übertragen, die eine Auswahl eines E/A-Kanals einer E/A-Karte umfasst. Der Funkprozessor 402 empfängt die Kommunikation, bestimmt, dass die Kommunikation mit dem Aufbau einer virtuellen Route verknüpft ist, und leitet die Kommunikation über den Kommunikationsverbindungs-Manager 408 an den Funkmodulkanal-Manager 412 weiter. Der Funkmodulkanal-Manager 412 identifiziert Informationen innerhalb der Kommunikation, die mit der E/A-Karte und/oder dem E/A-Kanal verknüpft sind. Der Funkmodulkanal-Manager 412 sendet dann eine Anweisung an den Durchleitungs-Manager 416, um eine Durchleitungssitzung von dem Funkprozessor 402 zu der E/A-Karte und/oder zu dem E/A-Kanal über eine virtuelle Route durch der Durchleitungs-Manager 416 und eine E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 zu erstellen.
Diese virtuelle Route durch den Durchleitungs-Manager 416 verbreitet Kommunikationen, die von der tragbaren Vorrichtung 160 übertragen werden.
Zudem sendet der beispielhafte Funkmodulkanal-Manager 412 eine Anweisung an den drahtlosen Übertragungswandler 414, um die Durchleitungssitzung von der E/A-Karte und/oder dem E/A-Kanal zu dem Funkprozessor 402 umzusetzen. Diese Durchleitungssitzung durch den drahtlosen Übertragungswandler 414 baut eine virtuelle Route für Kommunikationen auf, die von der E/A-Karte und/oder dem E/A-Kanal übertragen werden und für die tragbare Vorrichtung 160 gedacht sind.
Wenn die tragbare Vorrichtung 160 eine Prozessregelungsvorrichtung auswählt, kann der Funkmodulkanal-Manager 412 ferner die Informationen, die mit der Durchleitungssitzung verknüpft sind, in dem Durchleitungs-Manager 416 und/oder dem drahtlosen Übertragungswandler 414 aktualisieren, um die Durchleitungssitzung zu der Prozessregelungsvorrichtung über die E/A-Karte und/oder den E/A-Kanal aufzubauen.
Um Kommunikationen zwischen der tragbaren Vorrichtung 160 und einer ausgewählten E/A-Komponente und/oder Prozessregelungsvorrichtung zu ermöglichen, umfasst das beispielhafte Funkmodul 150 aus 4 den Durchleitungs-Manager 416. Der beispielhafte Durchleitungs-Manager 416 erstellt eine virtuelle Route von dem Funkprozessor 402 zu einer E/A-Komponente und/oder Prozessregelungsvorrichtung basierend auf Anweisungen von dem Funkmodulkanal-Manager 412. Die virtuelle Route wird für die Durchleitungssitzung erstellt und ermöglicht die direkte Weiterleitung von Kommunikationen an die E/A-Komponente und/oder Prozessregelungsvorrichtung. Der Durchleitungs-Manager 416 erstellt virtuelle Routen, um Kommunikationen von verschiedenen Durchleitungssitzungen zu trennen, die eventuell anderen tragbaren Vorrichtungen entsprechen, die mit dem Funkmodul 150 kommunizieren.
Die virtuelle(n) Route(n), die von dem Durchleitungs-Manager 416 verwaltet wird bzw. werden, kann bzw. können Kommunikationen, die von dem Funkprozessor 402 verarbeitet werden, mit einer Bestimmungsadresse, die von dem Funkmodulkanal-Manager 412 vorgegeben wird, annehmen und/oder weiterleiten. Der Durchleitungs-Manager 412 kann dann die genehmigten Kommunikationen an eine E/A-Komponente und/oder Prozessregelungsvorrichtung über die virtuelle(n) Route(n) durch die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 weiterleiten. Bei gewissen Beispielen verwendet die E/A-Komponente die Bestimmungsadresse innerhalb eines Headers der Kommunikation, um den geeigneten E/A-Kanal und/oder die geeignete Prozessregelungsvorrichtung zu bestimmen, an den bzw. die die Kommunikation zu leiten ist.
Bei gewissen beispielhaften Umsetzungen leitet der Durchleitungs-Manager 416 Kommunikationen von dem Funkprozessor 402 weiter, die in einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll verpackt sind, das verwendet wird, um die Nachricht von der tragbaren Vorrichtung 160 zu übertragen (z. B. ein Bluetooth^®-Protokoll). Bei diesen Umsetzungen kann eine E/A-Karte, die mit dem Funkmodul 150 gekoppelt ist, die Kommunikation aus dem Protokoll entpacken. Bei anderen Umsetzungen kann der Durchleitungs-Manager 416 die Kommunikation aus dem drahtlosen Kommunikationsprotokoll entpacken, bevor er die Kommunikation über die virtuelle Route weiterleitet.
Um Kommunikationen zwischen der tragbaren Vorrichtung 160 und einer ausgewählten E/A-Komponente und/oder Prozessregelungsvorrichtung zu ermöglichen, umfasst das beispielhafte Funkmodul 150 aus 4 zudem den drahtlosen Übertragungswandler 414. Der beispielhafte drahtlose Übertragungswandler 414 empfängt Kommunikationen von einer E/A-Komponente und/oder einer Prozessregelungsvorrichtung über die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 und verpackt die Kommunikation gemäß einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll. Der drahtlose Übertragungswandler 414 leitet dann die verpackte Kommunikation an den Funkprozessor 402 zur Übertragung an die tragbare Vorrichtung 160 weiter.
Der drahtlose Übertragungswandler 414 erstellt eine virtuelle Route von einer E/A-Komponente und/oder Prozessregelungsvorrichtung bis zu dem Funkprozessor 402 basierend auf Anweisungen aus dem Funkmodulkanal-Manager 412. Die virtuelle Route wird für die Durchleitungssitzung erstellt und ermöglicht die direkte Weiterleitung von Kommunikationen von der E/A-Komponente und/oder Prozessregelungsvorrichtung zu der tragbaren Vorrichtung 160. Der drahtlose Übertragungswandler 414 erstellt virtuelle Routen, um Kommunikationen von anderen Durchleitungssitzungen zu trennen, die eventuell anderen tragbaren Vorrichtungen entsprechen, die mit dem Funkmodul kommunizieren.
Um Kommunikationen gemäß einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll zu verpacken, kann der drahtlose Übertragungs-Manager 414 Identifizierungsinformationen der tragbaren Vorrichtung verwenden, die von dem Funkmodulkanal-Manager 412 bereitgestellt werden. Bei anderen Beispielen kann der drahtlose Übertragungswandler 414 nur Kommunikationen an einer virtuellen Route weiterleiten, während der Funkprozessor 402 Kommunikationen zur Übertragung verpackt. Bei diesen Beispielen kann der drahtlose Übertragungswandler 414 mit dem Durchleitungs-Manager 416 kombiniert sein.
Um eine Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung 160 und den Prozessregelungsvorrichtungen und/oder E/A-Komponenten zu ermöglichen, umfasst das beispielhafte Funkmodul 150 aus 4 die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418. Die beispielhafte E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 ermöglicht eine Kommunikation über virtuelle Routen, die während einer Durchleitungssitzung erstellt werden. Die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 verlängert die virtuelle Route (z. B. einen Kommunikationskanal und/oder eine Kommunikationsverbindung) über einen Kommunikationsweg 420 bis zu der geeigneten E/A-Komponente und/oder Prozessregelungsvorrichtung in einem Prozessregelungssystem (z. B. dem Prozessregelungssystem 100 aus 1 bis 3). Bei gewissen Beispielen kann die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 kommunikationsmäßig mit einer E/A-Karte über einen einzigen Draht gekoppelt sein. Bei diesen Beispielen verwaltet die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 den Kommunikationsfluss derart, dass Kommunikationen, die von der E/A-Karte übertragen werden, an den drahtlosen Übertragungswandler 414 weitergeleitet werden, und Kommunikationen, die sich von dem Durchleitungs-Manager 416 aus verbreiten, an die E/A-Karte weitergeleitet werden, ohne dass sich die bidirektionalen Flüsse dieser Kommunikationen gegenseitig stören.
Alternativ kann bei Beispielen, bei denen die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 mit einer E/A-Komponente und/oder einem Regler über einen Bus gekoppelt werden kann, die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 die virtuelle Route durch den Bus bis zu der E/A-Komponente und/oder dem Regler verlängern, so dass Kommunikationen, die mit der Durchleitungssitzung verknüpft sind, über die virtuelle Route geleitet werden. Während mehrerer Durchleitungssitzungen verwaltet die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 die Verbreitung der Kommunikationen bis zu der geeigneten Bestimmung (z. B. der E/A-Komponente) über die entsprechende virtuelle Route, um die Störung zwischen den Durchleitungssitzungen einzuschränken.
Bei Beispielen, bei denen das Funkmodul 150 kommunikationsmäßig mit mehreren E/A-Komponenten gekoppelt ist, kann die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 bestimmen, an welche E/A-Komponente Kommunikationen über die virtuelle Route weiterzuleiten sind, basierend auf Identifizierungsinformationen, die in einem Header der Kommunikationen enthalten sind. Bei anderen Beispielen kann die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 die Kommunikation an einen Regler weiterleiten (z. B. den Regler 104), der die mehreren E/A-Komponenten verwaltet und dann die geeignete E/A-Komponente bestimmt, an welche die Kommunikationen weiterzuleiten sind. Ferner kann bei gewissen Beispielen die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 eine Prozessregelungsvorrichtung, die mit einem ausgewählten E/A-Kanal und/oder einer ausgewählten E/A-Komponente verknüpft ist, bestimmen, indem sie Informationen der Prozessregelungsvorrichtung in der Kommunikation mit Identifizierungsinformationen abgleicht, die von dem ausgewählten E/A-Kanal empfangen werden. Die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 kann dann die Kommunikation an den ausgewählten E/A-Kanal weiterleiten.
Zudem kann bei Beispielen, bei denen eine E/A-Komponente kommunikationsmäßig mit mehreren Prozessregelungsvorrichtungen, E/A-Karten und/oder E/A-Kanälen gekoppelt ist, die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 der tragbaren Vorrichtung 160 eine Liste der verfügbaren Prozessregelungsvorrichtungen, E/A-Karten und/oder E/A-Kanäle senden. Bei gewissen Beispielen kann die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 eine Nachricht an einen Regler der E/A-Karte senden, um eine Liste von E/A-Karten zu empfangen, oder eine Nachricht an eine E/A-Karte senden, um eine Liste von verfügbaren E/A-Kanälen und/oder Prozessregelungsvorrichtungen zu empfangen. Nach dem Empfang der Liste leitet die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 die Liste an die tragbare Vorrichtung 160 über den Funkprozessor 402 weiter. Bei anderen Beispielen kann die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 eine Datenbank von verfügbaren E/A-Komponenten, E/A-Karten, E/A-Kanälen und/oder Prozessregelungsvorrichtungen pflegen. Bei diesen Beispielen kann die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 die Liste nach dem Empfang einer Anweisung von der tragbaren Vorrichtung 160 übertragen.
Bei einem Beispiel kann die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 eine virtuelle Route und/oder einen virtuellen Kommunikationskanal mit einer Prozessregelungsvorrichtung (z. B. einer Prozessregelungsvorrichtung) aufbauen, indem sie eine entsprechende E/A-Karte identifiziert. Nach dem Empfang von Kommunikationen von dem Durchleitungs-Manager 416 mit einer Bestimmungsadresse der Prozessregelungsvorrichtung in einem Header der Kommunikation leitet die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 die Kommunikationen an die identifizierte E/A-Karte weiter. Die E/A-Karte verwendet dann die Identifizierungsinformationen, um die Prozessregelungsvorrichtung, den E/A-Kanal der E/A-Karte, die mit der Prozessregelungsvorrichtung gekoppelt ist, und/oder das Kommunikationsprotokoll der Prozessregelungsvorrichtung zu bestimmen. Wenn die Kommunikationen nicht mit einem Protokoll konform sind, das von der Prozessregelungsvorrichtung verwendet wird, wandelt die E/A-Karte die Kommunikationen in das geeignete Protokoll (und/oder den Signaltyp) um und überträgt die Kommunikationen an die Prozessregelungsvorrichtung über den entsprechenden E/A-Kanal.
Wenn zudem die E/A-Karte Kommunikationen von der Prozessregelungsvorrichtung empfängt, wandelt die E/A-Karte die Kommunikationen in ein Datenformat und/oder Protokoll um, das mit dem Funkmodul 150 konform ist (wobei es sich um ein Datenformat handeln kann, das mit dem Regler 104 aus 1 bis 3 konform ist). Bei gewissen Beispielen kann die E/A-Karte alle Signale und/oder Kommunikationen von der Prozessregelungsvorrichtung an die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 weiterleiten. Bei anderen Beispielen kann die E/A-Karte die Kommunikationen an die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 und einen kommunikationsmäßig gekoppelten Regler senden. Bei noch anderen Beispielen kann die E/A-Karte Kommunikationen an die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 senden, die eine Bestimmungsadresse aufweisen, die mit der tragbaren Vorrichtung 160 verknüpft ist. Nach dem Empfang der Kommunikationen von der E/A-Karte leitet die E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 die Kommunikationen auf der geeigneten virtuellen Route bis zu dem Funkprozessor 402 über den drahtlosen Übertragungswandler 414 zur Übertragung an die tragbare Vorrichtung 160 weiter.
Um Indikatoren (z. B. die Indikatoren 206 und 306) zu regeln, die mit einer E/A-Komponente und/oder einer Prozessregelungsvorrichtung verknüpft sind, umfasst das beispielhafte Funkmodul 150 einen Indikatortreiber 422. Der beispielhafte Indikatortreiber 422 ist kommunikationsmäßig mit den Indikatoren über einen Kommunikationsweg 424 gekoppelt, der beliebige drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikationswege umfassen kann. Der Indikatortreiber 422 kann eine licht- und/oder tonerzeugende Vorrichtung (z. B. einen Lautsprecher) auf einer E/A-Komponente umfassen, wenn die tragbare Vorrichtung eine Anschlussnachricht an den Funkmodulkanal-Manager 412 sendet.
Nach dem Empfang der Anschlussnachricht kann der Funkmodulkanal-Manager 412 dann dem Indikatortreiber 422 eine Nachricht senden, um einen Indikator zu aktivieren, der mit der ausgewählten E/A-Komponente und/oder einer Prozessregelungskomponente verknüpft ist. Das Aktivieren eines Indikators in der Nähe einer ausgewählten E/A-Komponente und/oder Prozessregelungsvorrichtung kann einer Bedienperson und/oder einem Ingenieur eine sichtbare und/oder hörbare Bestätigung der ausgewählten E/A-Komponente und/oder Prozessregelungsvorrichtung bereitstellen. Der beispielhafte Indikatortreiber 422 aus 4 kann auch einen Indikator nach dem Empfang eines Befehls von dem Funkmodulkanal-Manager 412, dass eine E/A-Komponente und/oder eine Prozessregelungsvorrichtung deselektiert wurde(n), deaktivieren.
Obwohl in 4 eine beispielhafte Art der Umsetzung des Funkmoduls 150 abgebildet ist, können eine oder mehrere der Schnittstellen, Datenstrukturen, Elemente, Prozesse und/oder Vorrichtungen, die in 4 abgebildet sind, kombiniert, unterteilt, umgeordnet, ausgelassen, eliminiert und/oder anderweitig umgesetzt werden. Beispielsweise können der beispielhafte Funkprozessor 402, der beispielhafte Transceiver 404, die beispielhafte Antenne 406, der beispielhafte Kommunikationsverbindungs-Manager 408, der beispielhafte Modulprozessor 410, der beispielhafte Funkmodulkanal-Manager 412, der beispielhafte drahtlose Übertragungswandler 414, der beispielhafte Durchleitungs-Manager 416, die beispielhafte E/A-Komponenten-Schnittstelle 418 und/oder der beispielhafte Indikatortreiber 422, die in 4 abgebildet sind, getrennt und/oder in einer beliebigen Kombination beispielsweise unter Verwendung maschinenzugänglicher oder maschinenlesbarer Anweisungen, die von einer oder mehreren Rechenvorrichtungen und/oder Computer-Plattformen (z. B. der beispielhaften Verarbeitungsplattform P10 aus 10) ausgeführt werden, umgesetzt werden.
Ferner können der beispielhafte Funkprozessor 402, der beispielhafte Transceiver 404, die beispielhafte Antenne 406, der beispielhafte Kommunikationsverbindungs-Manager 408, der beispielhafte Modulprozessor 410, der beispielhafte Funkmodulkanal-Manager 412, der beispielhafte drahtlose Übertragungswandler 414, der beispielhafte Durchleitungs-Manager 416, die beispielhafte E/A-Komponenten-Schnittstelle 418, der beispielhafte Indikatortreiber 422 und/oder ganz allgemein das beispielhafte Funkmodul 150 als Hardware, Software, Firmware und/oder als eine beliebige Kombination von Hardware, Software und/oder Firmware umgesetzt werden. Somit kann beispielsweise jede(r) beliebige des beispielhaften Funkprozessors 402, des beispielhaften Transceivers 404, der beispielhaften Antenne 406, des beispielhaften Kommunikationsverbindungs-Managers 408, des beispielhaften Modulprozessors 410, des beispielhaften Kanal-Managers 412 des Funkmoduls, des beispielhaften drahtlosen Übertragungswandlers 414, des beispielhaften Durchleitungs-Managers 416, der beispielhaften E/A-Komponenten-Schnittstelle 418, des beispielhaften Indikatortreibers 422 und/oder ganz allgemein das beispielhafte Funkmodul 150 durch eine oder mehrere Schaltungen, einen oder mehrere programmierbare Prozessoren, eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC), eine oder mehrere programmierbare Logikschaltungen (PLD) und/oder eine oder mehrere benutzerprogrammierbare Logikschaltungen (FPLD), usw. umgesetzt werden.
5 ist ein Flussdiagramm 500 von Kommunikationen zwischen der tragbaren Vorrichtung 160 und einer Prozessregelungsvorrichtung 501 über das beispielhafte Funkmodul 150 aus 1 bis 4. Das Flussdiagramm 500 zeigt eine E/A-Komponente 502 (z. B. einen Regler oder eine E/A-Karte), die kommunikationsmäßig mit dem Funkmodul 150 gekoppelt ist. Zudem umfasst die E/A-Komponente 502 einen E/A-Kanal 503. Der E/A-Kanal 503 ist kommunikationsmäßig mit der Prozessregelungsvorrichtung 501 gekoppelt, die ähnlich wie die Prozessregelungsvorrichtungen 112a–c und/oder 116a–c aus 1 bis 3 sein kann.
Das beispielhafte Flussdiagramm 500 beginnt, wenn die tragbare Vorrichtung 160 unter Verwendung eines drahtlosen Kommunikationsprotokolls eine Anfragenachricht 504 für Identifizierungsinformationen überträgt. Das beispielhafte Funkmodul 150 empfängt die Nachricht und speichert eventuelle Identifizierungsinformationen der tragbaren Vorrichtung, die in der Nachricht 504 enthalten sein können. Das beispielhafte Funkmodul 150 leitet die Nachricht 504 an eine E/A-Komponente 502 weiter (z. B. an die E/A-Karten 132, 134, 202 und/oder 302 und/oder an den Regler 104 aus 1 bis 3). Nach dem Empfang der Nachricht 504 entpackt die E/A-Komponente 502 die Nachricht 504 gemäß dem drahtlosen Kommunikationsprotokoll, entschlüsselt die Nachricht 504 und antwortet, indem sie Identifizierungsinformationen in einer Antwortnachricht 506 sendet. Das Funkmodul 150 empfängt die Antwortnachricht 506, verpackt die Nachricht 506 gemäß dem drahtlosen Kommunikationsprotokoll und überträgt eine verpackte Antwortnachricht 507 an die tragbare Vorrichtung 160. Zu diesem Zeitpunkt kann die tragbare Vorrichtung 160 Identifizierungsinformationen anzeigen, die mit der E/A-Komponente 502 verknüpft sind. Zudem kann das Funkmodul 150 bei gewissen Beispielen auch Identifizierungsinformationen über sich selber in der verpackten Antwortnachricht 507 und/oder in einer zweiten verpackten Antwortnachricht an die tragbare Vorrichtung 150 (nicht gezeigt) senden.
Anschließend kann die tragbare Vorrichtung 160 eine Anschlussnachricht 508 an das Funkmodul 150 senden, die gemäß dem drahtlosen Kommunikationsprotokoll verpackt ist. Das beispielhafte Funkmodul 150 empfängt die Nachricht 508, identifiziert die Nachricht 508 als Anschlussnachricht und beginnt damit, eine Kommunikationsverbindung aufzubauen. Zudem leitet das Funkmodul 150 die Anschlussnachricht 508 an die E/A-Komponente 502 weiter. Die E/A-Komponente 502 leitet eine Authentifizierungssitzung 510 ein, um zu bestimmen, ob es der tragbaren Vorrichtung 160 erlaubt ist, auf die E/A-Komponente 502 und/oder die Prozessregelungsvorrichtung 501 zuzugreifen. Die E/A-Komponente 502 überträgt dann eine Authentifizierungsanfrage-Nachricht 512. Die Authentifizierungsanfrage-Nachricht 512 kann Sicherheitsinformationen umfassen, die von der tragbaren Vorrichtung 160 verwendet werden, um einen Benutzer nach einem Sicherheitsnachweis zu fragen. Bei gewissen Beispielen kann der Zugriff basierend auf der Prozessregelungsvorrichtung 501 und/oder basierend auf dem Zugriff auf die E/A-Komponente 502 eingeschränkt sein. Diese Authentifizierungsanfrage-Nachricht 512 wird gemäß einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll von dem Funkmodul 150 verpackt und an die tragbare Vorrichtung 160 als eine verpackte Authentifizierungsanfrage-Nachricht 514 übertragen.
Das beispielhafte Flussdiagramm 500 fährt fort, wenn die tragbare Vorrichtung 150 den Nachweis der Bedienperson und/oder des Ingenieurs über eine Authentifizierungsantwort-Nachricht 515 überträgt. Das Funkmodul 150 empfängt die Nachricht 515 und leitet sie an die E/A-Komponente 502 weiter. Die E/A-Komponente 502 entpackt die Nachricht und bestimmt, ob der Nachweis berechtigt ist. Wenn die tragbare Vorrichtung 160 berechtigt ist, sendet die E/A-Komponente 502 eine Genehmigungsnachricht 516, die von dem beispielhaften Funkmodul 150 gemäß einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll verpackt und über eine verpackte Genehmigungsnachricht 517 an die tragbare Vorrichtung 160 übertragen wird. Ferner kann das Funkmodul 150 eine Kommunikationsverbindung 518 mit der tragbaren Vorrichtung 160 aufbauen, nachdem die Genehmigungsnachricht 516 empfangen und weitergeleitet wurde. Nachdem die Kommunikationsverbindung 518 aufgebaut wurde, überträgt das Funkmodul 150 eine Bestätigungsnachricht 520, um der tragbaren Vorrichtung 160 die Erstellung der Kommunikationsverbindung 518 anzugeben. Die Bestätigungsnachricht 520 kann eine Frequenz, Informationen über einen Funkkanal und/oder Protokollinformationen umfassen, die notwendig sind, damit die tragbare Vorrichtung 160 die Kommunikationsverbindung 518 mit dem Funkmodul 150 aufrechterhält. Die Bestätigungsnachricht 520 kann auch Identifizierungsinformationen umfassen, die mit der E/A-Komponente 502 und/oder der Prozessregelungsvorrichtung 501 verknüpft sind. Zudem kann das beispielhafte Funkmodul 150 nach dem Einleiten der Kommunikationsverbindung 518 eine Indikatornachricht 521 an die E/A-Komponente 502 übertragen, um einen Indikator zu aktivieren, der mit der E/A-Komponente 502 verknüpft ist.
Das beispielhafte Flussdiagramm 500 aus 5 fahrt fort, wenn die tragbare Vorrichtung 160 eine Auswahlnachricht 522 sendet, die mit der E/A-Komponente 502 und/oder der Prozessregelungsvorrichtung 501 verknüpft ist. Das Funkmodul 150 verwendet die Informationen in der Auswahlnachricht 522, um eine Durchleitungssitzung 524 aufzubauen. Das Funkmodul 150 erstellt dann eine virtuelle Route durch das Funkmodul 150 bis zu der E/A-Komponente 502. Zu diesem Zeitpunkt hat das Funkmodul 150 eine Durchleitungssitzung aufgebaut, so dass Kommunikationen von der tragbaren Vorrichtung 160 von dem beispielhaften Funkmodul 150 direkt an die E/A-Komponente 502 und/oder die Prozessregelungsvorrichtung 501 übertragen werden können.
Das beispielhafte Funkmodul 150 kann dann die Auswahl der E/A-Komponente 502 über eine zweite Auswahlnachricht 526 an die E/A-Komponente senden. Nach dem Empfang der zweiten Auswahlnachricht 526 überträgt die E/A-Komponente 502 eine Liste von verfügbaren Prozessregelungsvorrichtungen (z. B. die Prozessregelungsvorrichtung 501) in einer Listennachricht 528. Die Listennachricht 528 kann Zustandsinformationen umfassen, die mit Prozessregelungsvorrichtungen verknüpft sind, die kommunikationsmäßig mit der E/A-Komponente 502 gekoppelt sind, wozu die Prozessregelungsvorrichtung 501 gehört. Das Funkmodul 150 empfängt die Listennachricht 528, verpackt die Nachricht 528 gemäß einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll und sendet eine verpackte Listennachricht 530 an die tragbare Vorrichtung 160. Bei anderen Beispielen kann die E/A-Komponente 502 die Listennachricht 528 nach dem Berechtigen des Sicherheitsnachweises während der Authentifizierungssitzung 510 übertragen.
Anschließend kann die tragbare Vorrichtung 160 eine Auswahl übertragen, um über eine Auswahlnachricht 532 direkt mit der Prozessregelungsvorrichtung 501 zu kommunizieren. Das Funkmodul 150 leitet die Auswahlnachricht 532 in einem verpackten drahtlosen Kommunikationsprotokoll an die E/A-Komponente 502 weiter. Die E/A-Komponente 502 entpackt dann die Nachricht 532 und führt eine Suchsitzung 534 aus, um die Prozessregelungsvorrichtung 501 zu identifizieren, die in der Nachricht 532 angegeben wird. Die E/A-Komponente 502 identifiziert auch den E/A-Kanal 503, der mit der Prozessregelungsvorrichtung 501 verknüpft und damit kommunikationsmäßig gekoppelt ist. Während der Suchsitzung 534 kann die E/A-Komponente 502 die Nachricht 532 auch in ein Format umwandeln, das mit der Prozessregelungsvorrichtung 501 kompatibel ist. Die E/A-Komponente 502 überträgt dann eine Vorrichtungsnachricht 536 mit dem Inhalt der Nachricht 532 an die Prozessregelungsvorrichtung 501 über den E/A-Kanal 503.
Nach dem Empfang der Nachricht 536 generiert die Prozessregelungsvorrichtung 501 eine Antwort und überträgt eine Rückmeldungsnachricht 538, welche die Antwort umfasst. Die Antwort kann Identifizierungsinformationen, Zustandsinformationen, Diagnoseinformationen und/oder beliebige andere Informationen umfassen, die von der tragbaren Vorrichtung 160 angefragt werden können. Die E/A-Komponente 502 empfängt die Nachricht 538, wandelt die Informationen in der Nachricht 538 in ein Format um, das mit dem Funkmodul 150 konform ist, und leitet ein konforme Rückmeldungsnachricht 540 an das Funkmodul 150 weiter. Das Funkmodul 150 verpackt dann die Rückmeldungsnachricht 540 in eine Rückmeldungsnachricht 542 des drahtlosen Kommunikationsprotokolls und überträgt die Nachricht 542 an die tragbare Vorrichtung 160. Die tragbare Vorrichtung 160 kann weiter mit der Prozessregelungsvorrichtung 501 kommunizieren, bis die tragbare Vorrichtung 160 die Prozessregelungsvorrichtung 501 und/oder die E/A-Komponente 502 deselektiert und/oder die Kommunikationsverbindung mit dem Funkmodul 150 beendet.
6 ist ein Diagramm einer Benutzerschnittstelle 600, die auf der tragbaren Vorrichtung 160 aus 1 bis 3 umgesetzt werden kann, das Informationen zum Anschluss an Funkmodule zeigt. Die beispielhafte Benutzerschnittstelle 600 kann auf einem Bildschirm der tragbaren Vorrichtung 160 angezeigt werden. Obwohl 6 eine beispielhafte Umsetzung der Benutzerschnittstelle 600 zeigt, können andere beispielhafte Umsetzungen zusätzliche Informationen zeigen, weniger Informationen zeigen und/oder Informationen zeigen, die anders angezeigt werden (z. B. in einer Adobe^TM Flash-Anwendung). Bei dem Beispiel aus 6 kann die Benutzerschnittstelle 600 unter Verwendung der Programmiersprache EDDL („Electronic Device Description Language”) angezeigt werden, die Informationen umfasst, die beschreiben, wie die Identifizierungsinformationen und/oder Zustandsinformationen anzuzeigen sind, die in der tragbaren Vorrichtung empfangen werden.
Die beispielhafte Benutzerschnittstelle 600 umfasst einen Menüabschnitt 602, der es einem Benutzer ermöglicht, verschiedene Menüpunkte auszuwählen, um die tragbare Vorrichtung 160 zu konfigurieren und/oder zu verwenden. Bei diesem Beispiel wird der Menüpunkt ANSCHLUSS in dem Menüabschnitt 602 ausgewählt. Das Auswählen des Menüpunktes ANSCHLUSS zeigt einen Menüabschnitt Anschluss 604 an, der eine Funktion Module orten 606 und eine Funktion Anschlusstyp 608 umfasst. Ein Benutzer kann den Menüabschnitt Anschluss 604 verwenden, um die tragbare Vorrichtung 160 anzuweisen, Identifizierungsanfrage-Nachrichten, Anfrage-Nachrichten und/oder Anschlussnachrichten an Funkmodule zu übertragen. Zum Übertragen von Nachrichten kann der Benutzer einen drahtlosen Kommunikationsprotokolltyp über die Funktion Anschlusstyp 608 auswählen und die Funktion Module orten 606 auswählen. Die tragbare Vorrichtung 160 kann dann Anfrage-Nachrichten an beliebige Funkmodule in der Nähe übertragen und/oder aussenden.
Die beispielhafte Benutzerschnittstelle 600 aus 6 umfasst auch einen Menüabschnitt Gefundene Module 610, der E/A-Komponenten anzeigt, die kommunikationsmäßig mit Funkmodulen gekoppelt sind, die sich in Kommunikationsreichweite der tragbaren Vorrichtung 160 befindet. Die tragbare Vorrichtung 160 zeigt die Identifizierungsinformationen in dem Menüabschnitt Gefundene Module 610 an, nachdem Identifizierungsantwort-Nachrichten von den aufgeführten E/A-Komponenten empfangen wurden. Bei diesem Beispiel empfangt die tragbare Vorrichtung 160 nach der Auswahl der Funktion Module orten 606 drei Identifizierungsantwort-Nachrichten von einer E/A-Karte 5, einer E/A-Karte 2A und einem Regler 2E. Der Menüabschnitt Gefundene Module 610 umfasst auch ein Feld für zusätzliche Informationen über die georteten E/A-Komponenten (z. B. Module aus Charge 1).
Ferner kann der Benutzer eine E/A-Komponente auswählen, um zusätzliche Informationen zu sehen, die mit der E/A-Komponente verknüpft sind. Der Benutzer kann auch eine Funktion Angeben 612 auswählen, um die tragbare Vorrichtung 160 anzuweisen, eine Anzeigenachricht an das jeweilige Funkmodul zu senden. Das Funkmodul sendet dann die Anzeigenachricht an die jeweilige E/A-Komponente, um einen Indikator zu aktivieren, so dass der Benutzer die E/A-Komponente innerhalb eines Prozessregelungssystems visuell oder anderweitig orten kann. Der Menüabschnitt Gefundene Module 610 umfasst ebenfalls jeweilige Funktionen Anschluss 614, um die tragbare Vorrichtung 160 anzuweisen, eine Anschlussnachricht an das jeweilige Funkmodul und/oder an eine jeweilige E/A-Komponente zu senden.
7 ist ein Diagramm einer Benutzerschnittstelle 700 an der tragbaren Vorrichtung 160 aus 1 bis 3, das Zustandsinformationen von verfügbaren Prozessregelungsvorrichtungen zeigt, mit denen das beispielhafte Funkmodul 150 aus 1 bis 4 kommunikationsmäßig gekoppelt werden kann. Die beispielhafte Benutzerschnittstelle 700 kann angezeigt werden, nachdem der Benutzer über einen Sicherheitsnachweis verfügt, der von der ausgewählten E/A-Komponente (z. B. dem Modul aus Charge 2) authentifiziert wurde, und nachdem das Funkmodul 150 eine Kommunikationsverbindung mit der tragbaren Vorrichtung 160 aufgebaut hat. Die beispielhafte Benutzerschnittstelle 700 kann auch angezeigt werden, nachdem das Funkmodul 150 eine Durchleitungssitzung an die E/A-Komponente des Moduls aus Charge 2 eingeleitet hat.
Die beispielhafte Benutzerschnittstelle 700 umfasst einen Menüabschnitt Anschluss 702, der es einem Benutzer ermöglicht, nach einer Prozessregelungsvorrichtung über eine Suchfunktion 704 zu suchen. Der Benutzer kann nach einer Prozessregelungsvorrichtung über Identifizierungsinformationen, allgemeine Charakteristiken (z. B. Komponenten aus Charge 2 mit Problemen) und/oder nach Standort innerhalb eines Prozessregelungssystems suchen. Die beispielhafte Benutzerschnittstelle 700 umfasst auch einen Filterabschnitt 705, der es einem Benutzer ermöglicht, die Suchergebnisse basierend auf einem Kanaltyp (z. B. über eine Funktion Kanaltyp) und/oder einem Vorrichtungstyp (z. B. über eine Funktion Vorrichtungstyp) zu filtern. Die Funktion Kanaltyp ermöglicht es einem Benutzer, die Ergebnisse basierend auf einem Kommunikationsprotokoll der Prozessregelungsvorrichtungen zu sortieren. Bei diesem Beispiel wird das HART^®-Protokoll ausgewählt, um verfügbare Prozessregelungsvorrichtungen zu visualisieren, die mit dem Modul aus Charge 2 über HART^® kommunizieren. Die Funktion Vorrichtungstyp ermöglicht es einem Benutzer, Suchergebnisse zu filtern, indem er einen Typ einer Prozessregelungsvorrichtung auswählt. Bei diesem Beispiel wird ein Vorrichtungstyp von Sensoren ausgewählt, so dass nur Sensor-Prozessregelungsvorrichtungen innerhalb der Benutzerschnittstelle 700 angezeigt werden. Andere beispielhafte Umsetzungen können andere Filterfunktionen umfassen.
Der Menüabschnitt Anschluss 702 umfasst ferner eine Funktion Zustand 706 und eine Funktion Diagnose 708, um die tragbare Vorrichtung 160 anzuweisen, Zustandsinformationen und Diagnoseinformationen jeweils innerhalb der Benutzerschnittstelle 700 anzuzeigen. Bei dem Beispiel aus 7 ist die Funktion Zustand 706 schattiert, um eine Auswahl anzugeben, um Zustandsinformationen innerhalb der Benutzerschnittstelle 700 anzuzeigen.
Durch die Auswahl der Funktion Zustand 706 zeigt ein Menüabschnitt Zustand 720 Prozessregelungsinformationen an, die mit Prozessregelungsvorrichtungen verknüpft sind, die in dem Filterabschnitt 705 ausgewählt werden. Die beispielhafte Benutzerschnittstelle 700 zeigt die Zustandsfelder 722 bis 730, welche die Prozessregelungsinformationen anzeigen. Beispielsweise zeigt das Zustandsfeld 722 den Namen des E/A-Kanals auf der E/A-Komponente des Moduls aus Charge 2. Das Zustandsfeld 724 zeigt den Namen (z. B. die Kennung) einer Prozessregelungsvorrichtung, die kommunikationsmäßig mit dem jeweiligen E/A-Kanal gekoppelt ist. Der E/A-Kanal 3 zeigt, dass zwei Prozessregelungsvorrichtungen (z. B. der Tanksensor PDT0 und der Strömungssensor PDT2) kommunikationsmäßig mit dem gleichen E/A-Kanal gekoppelt sind. Das Zustandsfeld 726 zeigt einen grafischen Zustand einer Betriebsbedingung der Prozessregelungsvorrichtungen. Das Zustandsfeld 728 zeigt Prozessregelungs-Ausgabedaten, die von den Prozessregelungsvorrichtungen gemessen werden, und das Zustandsfeld 730 zeigt ein Informationsfeld, das zusätzliche Informationen bereitstellen kann, die mit der jeweiligen Prozessregelungsvorrichtung verknüpft sind.
Der beispielhafte Menüabschnitt Zustand 720 ermöglicht es einem Benutzer, relativ schnell den Zustand der Prozessregelungsvorrichtungen, die kommunikationsmäßig mit einer gemeinsamen E/A-Komponente gekoppelt sind, zu bestimmen. Die Zustandsinformationen, die in dem Menüabschnitt Zustand 720 angezeigt werden, können von der tragbaren Vorrichtung 160 nach der Erstellung einer Kommunikationsverbindung mit dem Funkmodul empfangen werden. Bei anderen Beispielen kann die Liste von Zustandsinformationen durch die E/A-Komponente bereitgestellt werden, nachdem der Benutzer die E/A-Komponente und das Funkmodul 150 ausgewählt hat, was eine Durchleitungssitzung einleitet. Bei gewissen Beispielen kann ein Benutzer auswählen, mehrere Informationen zu sehen, die mit einer aufgeführten Prozessregelungsvorrichtung verknüpft sind (z. B. wie in 8 beschrieben). Zudem kann ein Benutzer eine Prozessregelungsvorrichtung auswählen, um die tragbare Vorrichtung anzuweisen, einen Indikator zu aktivieren, der mit der ausgewählten Prozessregelungsvorrichtung verknüpft ist.
8 ist ein Diagramm einer Benutzerschnittstelle 800 an der tragbaren Vorrichtung 160 aus 1 bis 3, das zusätzliche Zustandsinformationen einer Prozessregelungsvorrichtung zeigt, die kommunikationsmäßig mit dem beispielhaften Funkmodul 150 aus 1 bis 4 gekoppelt ist. Bei diesem Beispiel hat das Funkmodul 150 eine Durchleitungssitzung eingeleitet und eine virtuelle Route bis zu dem E/A-Kanal 5 erstellt, so dass die tragbare Vorrichtung 160 direkt mit einem Ventilregler PDT1 (z. B. einer Prozessregelungsvorrichtung) kommunizieren kann. Die beispielhafte Benutzerschnittstelle 800 zeigt Zustandsinformationen, die mit dem Ventilregler PDT1 verknüpft sind, der eventuell von der Benutzerschnittstelle 700 aus 7 ausgewählt wurde, als der Vorrichtungstyp auf Feldregler geändert wurde.
Um dem Benutzer verschiedene Optionen zur Informationsanzeige und/oder Befehle bereitzustellen, umfasst die Benutzerschnittstelle 800 einen Menüabschnitt Optionen 802. Der beispielhafte Menüabschnitt Optionen 802 umfasst Funktionen (z. B. Zustand, Diagnose (Diag.), Signal und Kommunikation (Komm.)) zum Anzeigen von Daten aus dem Ventilregler PDT1, die basierend auf dem Vorrichtungstyp vorformatiert sein können. Zudem umfasst der Menüabschnitt Optionen 802 Befehlsfunktionen (z. B. Lesen, Schreiben, Kalibrieren (Kal.) und Testen), um Anweisungen an den Ventilregler PDT1 zu senden. Ferner umfasst der Menüabschnitt Optionen 802 Funktionen (z. B. Darstellen und Speichern) zum Verwalten der Prozessregelungsdaten, die aus dem Ventilregler PDT1 empfangen werden. Bei anderen Beispielen kann der Menüabschnitt Optionen 802 zusätzliche oder weniger Befehle, Datenfunktionen und/oder Anzeigeoptionen umfassen.
Die beispielhafte Benutzerschnittstelle 800 aus 8 umfasst einen Menüabschnitt Befehl 804, um es einem Benutzer zu ermöglichen, eine Anweisung von der tragbaren Vorrichtung 160 an den Ventilregler PDT1 zu übertragen. Der Menüabschnitt Befehl 804 kann basierend auf einem Typ der Prozessregelungsvorrichtung formatiert werden. Bei diesem Beispiel umfasst der Menüabschnitt Befehl 804 einen Ventilpositionsbefehl, um den Ventilregler PDT1 anzuweisen, in welche Position ein Ventil zu bewegen ist. Der Menüabschnitt Befehl 804 umfasst eine Funktion Ein/Aus, um die Position, die bei der Ventilpositionsfunktion eingestellt wurde, zu übertragen, und eine Funktion Unterbrechen, um direkte Kommunikationen mit dem Ventilregler PDT1 zu beenden.
Zudem umfasst die beispielhafte Benutzerschnittstelle 800 einen Abschnitt Zustand 806, um Prozessregelungsinformationen anzuzeigen, die mit dem Ventilregler PDT1 verknüpft sind, und einen Abschnitt Darstellung 808, um einen Verlauf der Prozessregelungsinformationen zu zeigen, die mit dem Ventilregler PDT1 verknüpft sind.
Der Abschnitt Zustand 806 kann nach einer Auswahl der Funktion Zustand in dem Menüabschnitt Optionen 802 angezeigt werden. Ähnlich kann der Abschnitt Darstellung 808 nach einer Auswahl der Funktion Darstellen in dem Menüabschnitt 802 angezeigt werden. Obwohl die Benutzerschnittstelle 800 den Abschnitt Zustand 806 und den Abschnitt Darstellung 808 zeigt, kann die Benutzerschnittstelle 800 bei anderen Beispielen zusätzliche Prozessregelungsinformationen oder weniger Prozessregelungsinformationen anzeigen.
9A und 9B sind ein Flussdiagramm von beispielhaften Verfahren, die ausgeführt werden können, um den beispielhaften Funkprozessor 402, den beispielhaften Transceiver 404, den beispielhaften Kommunikationsverbindungs-Manager 408, den beispielhaften Modulprozessor 410, den beispielhaften Funkmodulkanal-Manager 412, den beispielhaften drahtlosen Übertragungswandler 414, den beispielhaften Durchleitungs-Manager 416, die beispielhafte E/A-Komponenten-Schnittstelle 418, den beispielhaften Indikatortreiber 422 und/oder ganz allgemein das beispielhafte Funkmodul 150 aus 1 bis 4 umzusetzen. Die beispielhaften Verfahren aus 9A und 9B können von einem Prozessor, einem Regler und/oder einer beliebigen anderen geeigneten Verarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden. Beispielsweise können die beispielhaften Verfahren aus 9A und 9B als codierte Anweisungen ausgebildet werden, die auf einem beliebigen materiellen computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, wie etwa einem Flash-Speicher, einer CD, einer DVD, einer Diskette, einem ROM, einem RAM, einem programmierbaren ROM (PROM), einem elektronisch programmierbaren ROM (EPROM), einem elektronisch löschbaren PROM (EEPROM), einer optischen Speicherplatte, einer optischen Speichervorrichtung, einer magnetischen Speicherplatte, einer magnetischen Speichervorrichtung und/oder einem beliebigen anderen Datenträger, der verwendet werden kann, um Programmcode und/oder Anweisungen in Form von Verfahren oder Datenstrukturen zu tragen oder zu speichern, und auf den ein Prozessor, ein universeller oder spezifischer Computer oder eine andere Maschine mit einem Prozessor (z. B. die nachstehend mit Bezug auf 10 besprochene beispielhafte Prozessorplattform P10) zugreifen kann. Kombinationen der obigen Möglichkeiten sind ebenfalls im Umfang der computerlesbaren Datenträger enthalten.
Zu den Verfahren gehören z. B. Anweisungen und/oder Daten, die einen Prozessor, einen universellen Computer, einen spezifischen Computer oder eine spezifische Verarbeitungsmaschine dazu veranlassen, ein oder mehrere bestimmte Verfahren umzusetzen. Alternativ können einige oder alle der beispielhaften Verfahren aus 9A und 9B unter Verwendung einer oder mehrerer beliebiger Kombinationen von ASIC, PLD, FPLD, diskreter Logik, Hardware, Firmware, usw. umgesetzt werden.
Ebenso können einige oder alle der beispielhaften Verfahren aus 9A und 9B stattdessen unter Verwendung von manuellen Vorgängen oder als eine beliebige Kombination der vorhergehenden Techniken, z. B. eine beliebige Kombination aus Firmware, Software, diskreter Logik und/oder Hardware, umgesetzt werden. Ferner können viele andere Verfahren zum Umsetzen der beispielhaften Vorgänge aus 9A und 9B verwendet werden. Z. B. kann man die Reihenfolge der Ausführung der Blöcke ändern, und/oder einer oder mehrere der beschriebenen Blöcke kann bzw. können geändert, eliminiert, unterteilt oder kombiniert werden. Zudem können einige oder alle der beispielhaften Verfahren aus 9A und 9B der Reihe nach ausgeführt werden und/oder können parallel ausgeführt werden, z. B. durch getrennte Verarbeitungs-Threads, Prozessoren, Vorrichtungen, diskrete Logik, Schaltungen, usw.
Das beispielhafte Verfahren 900 aus 9A und 9B leitet eine Durchleitungssitzung von einer tragbaren Vorrichtung zu einer Prozessregelungsvorrichtung ein. Mehrere beispielhafte Verfahren 900 können parallel oder nacheinander ausgeführt werden, um verschiedene Durchleitungssitzungen einzuleiten. Zudem kann bei Beispielen, bei denen mehrere tragbare Vorrichtungen kommunikationsmäßig mit einem Funkmodul gekoppelt sind, ein beispielhaftes Verfahren 900 für jede tragbare Vorrichtung umgesetzt werden, oder alternativ kann ein einziges beispielhaftes Verfahren 900 für die tragbaren Vorrichtungen umgesetzt werden.
Das beispielhafte Verfahren 900 aus 9A beginnt, wenn das Funkmodul 150 aus 1 bis 4 eine Anfrage und/oder eine Identifizierungsanfrage-Nachricht von einer tragbaren Vorrichtung (z. B. von der tragbaren Vorrichtung 160) empfängt (Block 902). Das beispielhafte Verfahren 900 überträgt dann Identifizierungsinformationen an die tragbare Vorrichtung (Block 904). Bei anderen Beispielen kann das beispielhafte Verfahren 900 die Identifizierungsinformationen an die tragbare Vorrichtung in einer Bestätigungsnachricht nach dem Aufbauen einer Kommunikationsverbindung übertragen. Anschließend empfangt das Funkmodul 150 eine Anschlussanfrage-Nachricht von der tragbaren Vorrichtung (Block 906). Bei anderen Beispielen kann die tragbare Vorrichtung die Anschlussanfrage-Nachricht nach dem Empfang der Bestätigung, dass die tragbare Vorrichtung berechtigt ist, sich an eine E/A-Komponente, an eine Prozessregelungsvorrichtung und/oder an das Funkmodul 150 anzuschließen, senden.
Das beispielhafte Verfahren 900 aus 9A fährt fort, wenn das beispielhafte Verfahren 900 (z. B. über eine E/A-Komponente und/oder das Funkmodul) angibt, dass ein Anschluss authentifiziert wird (Block 908). Das beispielhafte Verfahren 900 (z. B. das Funkmodul 150) kann dann eine Sicherheitsauthentifizierungs-Nachricht an die tragbare Vorrichtung senden, um einen Benutzer der tragbaren Vorrichtung aufzufordern, einen Sicherheitsnachweis bereitzustellen (Block 910). Anschließend empfängt das beispielhafte Verfahren 900 (z. B. das Funkmodul 150) den Sicherheitsnachweis und leitet den Nachweis an eine E/A-Komponente weiter (Block 912). Das beispielhafte Verfahren 900 (z. B. die E/A-Komponente) bestimmt, ob die tragbare Vorrichtung berechtigt ist, sich an die drahtlose Vorrichtung 150 und/oder die E/A-Komponente anzuschließen (Block 914).
Wenn der Nachweis nicht berechtigt ist, kann das beispielhafte Verfahren 900 (z. B. die E/A-Komponente) eine andere Sicherheitsauthentifizierungs-Nachricht übertragen (Block 910). Das beispielhafte Verfahren 900 kann weiter nach einer richtigen Authentifizierung fragen, bis der Sicherheitsnachweis genehmigt wird oder bis die Bedienperson eine Schwelle von Anmeldungsversuchen erreicht hat. Wenn der Nachweis jedoch berechtigt ist (Block 914), kann das beispielhafte Verfahren 900 (z. B. das Funkmodul 150) eine Kommunikationsverbindung mit der tragbaren Vorrichtung aufbauen (Block 916). Bei gewissen Beispielen kann das beispielhafte Verfahren 900 auch Identifizierungsinformationen bereitstellen, die mit dem Funkmodul 150 und/oder einer E/A-Komponente verknüpft sind.
Ferner kann das beispielhafte Verfahren 900 (z. B. das Funkmodul) einen Indikator aktivieren, der mit dem Funkmodul 150 und/oder der E/A-Komponente verknüpft ist (Block 918). Zudem kann das beispielhafte Verfahren 900 (z. B. das Funkmodul 150) die E/A-Komponente und/oder die E/A-Kanäle, die mit der E/A-Komponente verknüpft sind, nach Zustandsinformationen befragen, die den Prozessregelungsvorrichtungen entsprechen, die kommunikationsmäßig mit der E/A-Komponente gekoppelt sind (Block 920). Das beispielhafte Verfahren 900 (z. B. das Funkmodul 150) überträgt dann eine Liste verfügbarer E/A-Kanäle (und/oder Prozessregelungsvorrichtungen) und entsprechende Zustandsinformationen an die tragbare Vorrichtung (Block 922). Bei gewissen Beispielen kann die Liste verfügbarer E/A-Kanäle und Zustandsinformationen in den Identifizierungsinformationen enthalten sein, die an die tragbare Vorrichtung nach dem Aufbauen einer Kommunikationsverbindung übertragen werden. Bei anderen Beispielen kann das beispielhafte Verfahren 900 die Liste verfügbarer E/A-Kanäle und entsprechender Zustandsinformationen nur nach Auswahl einer E/A-Komponente und/oder eines E/A-Kanals durch die tragbare Vorrichtung übertragen.
Das beispielhafte Verfahren 900 aus 9B fährt fort, indem es bestimmt, ob eine Auswahl eines oder mehrerer E/A-Kanäle und/oder einer oder mehrerer Prozessregelungsvorrichtungen empfangen wurde (Block 924). Wenn eine Auswahl empfangen wurde, aktiviert das beispielhafte Verfahren 900 (z. B. das Funkmodul 150) einen Indikator, der mit den ausgewählten E/A-Kanälen und/oder den Prozessregelungsvorrichtungen verknüpft ist (Block 926). Das beispielhafte Verfahren 900 (z. B. das Funkmodul) leitet dann eine Durchleitungssitzung mit den E/A-Komponenten ein, die mit den ausgewählten E/A-Kanälen und/oder Prozessregelungsvorrichtungen verknüpft sind, indem es eine virtuelle Route bis zu den Prozessregelungsvorrichtungen erstellt (Block 928). Bei anderen Beispielen kann das beispielhafte Verfahren 900 eine Durchleitungssitzung nach dem Empfang einer Auswahl einer E/A-Komponente einleiten.
Anschließend ermöglicht das beispielhafte Verfahren 900 (z. B. das Funkmodul) eine Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und den ausgewählten Prozessregelungsvorrichtungen über die entsprechenden E/A-Kanäle (Block 930). Zu diesem Zeitpunkt kann die tragbare Vorrichtung mit den ausgewählten Prozessregelungsvorrichtungen kommunizieren, als ob die tragbare Vorrichtung direkt kommunikationsmäßig mit den Prozessregelungsvorrichtungen gekoppelt wäre.
Während die Durchleitungssitzung betriebsbereit ist, bestimmt das beispielhafte Verfahren 900 (z. B. das Funkmodul 150), ob eine Nachricht zum Beenden der Sitzung empfangen wurde (Block 932). Wenn zudem das beispielhafte Verfahren 900 keine Auswahl eines E/A-Kanals empfangen hat (Block 924), bestimmt das beispielhafte Verfahren 900, ob eine Nachricht zum Beenden der Sitzung empfangen wurde (Block 932). Wenn keine Beendigungsnachricht empfangen wurde, bestimmt das beispielhafte Verfahren 900, ob eine Auswahl eines E/A-Kanals und/oder einer Prozessregelungsvorrichtung empfangen wurde (Block 924).
Wenn jedoch das beispielhafte Verfahren 900 (z. B. das Funkmodul 150) bestimmt, dass eine Sitzungsbeendigungs-Nachricht empfangen wurde (Block 932), schließt das beispielhafte Verfahren 900 die Durchleitungssitzung und unterbricht die Kommunikationsverbindung mit der tragbaren Vorrichtung (Block 934). Zudem kann das beispielhafte Verfahren 900 den oder die aktiven Indikatoren auf einen inaktiven und/oder abgeschalteten Zustand einstellen (Block 936). Das beispielhafte Verfahren 900 ist dann beendet.
10 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Prozessorsystems P10, das verwendet werden kann, um die hier beschriebenen beispielhaften Verfahren und Geräte umzusetzen. Beispielsweise können Prozessorsysteme ähnlich wie, bzw. identisch zu dem beispielhaften Prozessorsystem P10 verwendet werden, um den beispielhaften Funkprozessor 402, den beispielhaften Transceiver 404, den beispielhaften Kommunikationsverbindungs-Manager 408, den beispielhaften Modulprozessor 410, den beispielhaften Funkmodulkanal-Manager 412, den beispielhaften drahtlosen Übertragungswandler 414, den beispielhaften Durchleitungs-Manager 416, die beispielhafte E/A-Komponenten-Schnittstelle 418, den beispielhaften Indikatortreiber 422 und/oder ganz allgemein das Funkmodul 150 aus 1 bis 4 umzusetzen. Obwohl das beispielhafte Prozessorsystem P10 nachstehend beschrieben wird, wie es eine Vielzahl von Peripheriegeräten, Schnittstellen, Chips, Speichern, usw. umfasst, kann bzw. können eines oder mehrere dieser Elemente von anderen beispielhaften Prozessorsystemen ausgelassen werden, die verwendet werden, um einen oder mehrere des beispielhaften Funkprozessors 402, des beispielhaften Transceivers 404, der beispielhaften Antenne 406, des beispielhaften Kommunikationsverbindungs-Managers 408, des beispielhaften Modulprozessors 410, des beispielhaften Kanal-Managers 412 des Funkmoduls, des beispielhaften drahtlosen Übertragungswandlers 414, des beispielhaften Durchleitungs-Managers 416, der beispielhaften E/A-Komponenten-Schnittstelle 418, des beispielhaften Indikatortreibers 422 und/oder ganz allgemein das Funkmodul 150 umzusetzen.
Wie in 10 gezeigt, umfasst das Prozessorsystem P10 einen Prozessor P12, der mit einem Zusammenschaltungsbus P14 gekoppelt ist. Der Prozessor P12 umfasst eine Registergruppe oder einen Registerraum P16, der in 10 abgebildet ist, wie er vollständig auf dem Chip liegt, der jedoch alternativ vollständig oder teilweise außerhalb des Chips liegen könnte und direkt mit dem Prozessor P12 über dedizierte elektrische Anschlüsse und/oder über den Zusammenschaltungsbus P14 gekoppelt sein könnte. Der Prozessor P12 kann ein beliebiger geeigneter Prozessor, eine beliebige geeignete Verarbeitungseinheit oder ein beliebiger geeigneter Mikroprozessor sein. Obwohl dies in 10 nicht gezeigt wird, kann das System P10 ein Multiprozessorsystem sein und kann somit einen oder mehrere zusätzliche Prozessoren umfassen, die zu dem Prozessor P12 identisch oder ähnlich sind und die kommunikationsmäßig mit dem Zusammenschaltungsbus P14 gekoppelt sind.
Der Prozessor 212 aus 10 ist mit einem Chipsatz P18 gekoppelt, der einen Speicher-Controller P20 und einen Peripheriegerät-Ein-/Ausgangs-(E/A) Controller P22 umfasst. Auf wohlbekannte Art und Weise stellt ein Chipsatz typischerweise E/A- und Speicherverwaltungsfunktionen sowie eine Vielzahl von universellen und/oder spezifischen Registern, Zeitmessern, usw. bereit, die für einen oder mehrere Prozessoren, der oder die mit dem Chipsatz P18 gekoppelt ist bzw. sind, zugänglich ist oder davon verwendet wird. Der Speicher-Controller P20 erfüllt Funktionen, die es dem Prozessor P12 (oder den Prozessoren, wenn mehrere Prozessoren vorhanden sind) ermöglicht, auf einen Systemspeicher P24 und einen Massenspeicher P25 zuzugreifen.
Der Systemspeicher P24 kann eine beliebige gewünschte Art von flüchtigem und/oder nichtflüchtigem Speicher umfassen, wie etwa einen statischen Arbeitsspeicher (SRAM), einen dynamischen Arbeitsspeicher (DRAM), einen Flash-Speicher, einen schreibgeschützten Speicher (ROM), usw. Der Massenspeicher P25 kann eine beliebige gewünschte Art von Massenspeichervorrichtung umfassen. Wenn z. B. das beispielhafte Prozessorsystem P10 verwendet wird, um das Funkmodul umzusetzen (4), kann der Massenspeicher P25 ein Festplattenlaufwerk, ein optisches Laufwerk, eine Bandspeichervorrichtung, usw. umfassen. Wenn alternativ das beispielhafte Prozessorsystem 210 verwendet wird, um den Modulprozessor 410 umzusetzen, kann der Massenspeicher P25 einen Halbleiterspeicher (z. B. einen Flash-Speicher, einen RAM-Speicher, usw.), einen magnetischen Speicher (z. B. ein Festplattenlaufwerk) oder einen beliebigen anderen Speicher, der zur Massenspeicherung in dem Modulprozessor 410 geeignet ist, umfassen.
Der Peripheriegerät-E/A-Controller P22 führt Funktionen aus, die es dem Prozessor P12 ermöglichen, mit den Peripheriegerät-Ein-/Ausgangs-(E/A)Vorrichtungen P26 und P28 und einer Netzwerkschnittstelle P30 über einen Peripheriegerät-E/A-Bus P32 zu kommunizieren. Die E/A-Vorrichtungen P26 und P28 können eine beliebige gewünschte Art von E/A-Vorrichtung sein, wie z. B. eine Tastatur, eine Anzeige (z. B. eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Kathodenstrahlröhren-(CRT)Anzeige, usw.), eine Navigationsvorrichtung (z. B. eine Maus, eine Steuerkugel, ein kapazitives Berührungsfeld, ein Joystick, usw.), usw. sein. Die Netzwerkschnittstelle 230 kann z. B. eine Ethernet-Vorrichtung, eine asynchrone Transfermodus-(ATM)Vorrichtung, eine 802.11-Vorrichtung, ein DSL-Modem, ein Kabelmodem, ein Zellenmodem, usw. sein, die es dem Prozessorsystem P10 ermöglicht, mit einem anderen Prozessorsystem zu kommunizieren.
Mindestens einige der oben beschriebenen beispielhaften Verfahren und/oder Geräte werden von einem oder mehreren Software- und/oder Firmware-Programmen umgesetzt, das bzw. die auf einem Computerprozessor abläuft/ablaufen. Es können jedoch ebenso dedizierte Hardware-Umsetzungen, zu denen ohne Einschränkung anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, programmierbare Logikfelder und andere Hardware-Vorrichtungen gehören, konstruiert werden, um einige oder alle der hier beschriebenen beispielhaften Verfahren und/oder Geräte insgesamt oder teilweise umzusetzen. Ferner können alternative Software-Umsetzungen, zu denen ohne Einschränkung verteilte Verarbeitung oder Komponenten-/Objekt-verteilte Verarbeitung, parallele Verarbeitung oder virtuelle Maschinenverarbeitung gehören, ebenfalls konstruiert werden, um die hier beschriebenen beispielhaften Verfahren und/oder Systeme umzusetzen.
Es ist ebenfalls zu beachten, dass die beispielhaften hier beschriebenen Software- und/oder Firmware-Umsetzungen auf einem materiellen Speichermedium gespeichert sind, wie etwa: auf einem magnetischen Datenträger (z. B. einer Magnetplatte oder einem Magnetband); einem magneto-optischen oder optischen Datenträger, wie etwa einer optischen Platte; oder einem Halbleiterdatenträger, wie etwa einer Speicherkarte oder einem anderen Gehäuse, das einen oder mehrere schreibgeschützte (nichtflüchtige) Speicher, Arbeitsspeicher oder andere wiederbeschreibbare (flüchtige) Speicher aufnimmt. Entsprechend kann/können die hier beschriebene beispielhafte Software und/oder Firmware auf einem materiellen Speichermedium gespeichert sein, wie die oben beschriebenen oder nachfolgende Speichermedien. Insofern die obige Beschreibung beispielhafte Bestandteile und Funktionen mit Bezug auf bestimmte Normen und Protokolle beschreibt, versteht es sich, dass der Umfang dieses Patents nicht auf diese Normen und Protokolle eingeschränkt ist. Z. B. ist jede der Normen für Internet und andere paketorientierte Netzwerkübertragung (z. B. „Transmission Control Protocol” (TCP)/„Internet Protocol” (IP), „User Datagram Protocol” (UDP)/IP, „HyperText Markup Language” (HTML), „HyperText Transfer Protocol” (HTTP)) ein Beispiel des derzeitigen Standes der Technik. Derartige Normen werden periodisch durch schnellere oder effizientere Äquivalente ersetzt, welche die gleiche allgemeine Funktionalität aufweisen. Entsprechen sind Ersatznormen und -protokolle, welche die gleichen Funktionen aufweisen, Äquivalente, die von diesem Patent in Betracht gezogen werden und dazu gedacht sind, im Umfang der beiliegenden Ansprüche enthalten zu sein.
Obwohl das vorliegende Patent beispielhafte Verfahren und Geräte offenbart, die Software oder Firmware umfassen, die auf Hardware ausgeführt wird, ist zudem zu beachten, dass derartige Systeme rein anschaulich sind und nicht als einschränkend anzusehen sind. Es wird z. B. in Betracht gezogen, dass eine oder alle dieser Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten ausschließlich als Hardware, ausschließlich als Software oder in einer beliebigen Kombination aus Hardware und Software ausgebildet sein könnte. Obwohl die obige Beschreibung beispielhafte Verfahren, Systeme und maschinenzugängliche Datenträger beschrieb, sind die Beispiele entsprechend nicht die einzige Möglichkeit, derartige Systeme, Verfahren und maschinenzugängliche Datenträger umzusetzen. Obwohl daher bestimmte beispielhafte Verfahren, Systeme und maschinenzugängliche Datenträger hier beschrieben wurden, ist der Umfang des vorliegenden Patents nicht darauf beschränkt. Im Gegenteil deckt das vorliegende Patent alle Verfahren, Systeme und maschinenzugängliche Datenträger ab, die angemessen in den Umfang der beiliegenden Ansprüche fallen, sei es wörtlich oder als Äquivalente.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE-802.11 [0028]
IEEE 1901.1 [0028]
IEEE-802.11 [0045]
IEEE-802.11 [0059]
IEEE-802.11 [0065]

Claims

Verfahren zum kommunikationsmäßigen Koppeln einer tragbaren Vorrichtung mit einer Prozessregelungsvorrichtung in einem Prozessregelungssystem, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Empfangen über ein Funkmodul einer Auswahl eines E/A-Kanals von einer tragbaren Vorrichtung; Bestimmen einer Prozessregelungsvorrichtung, die mit dem ausgewählten E/A-Kanal verknüpft ist; Einleiten einer Durchleitungssitzung von dem Funkmodul zu der bestimmten Prozessregelungsvorrichtung über den E/A-Kanal; und Ermöglichen einer Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und der Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung zum kommunikationsmäßigen Koppelnder tragbaren Vorrichtung mit der Prozessregelungsvorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend vor dem Empfangen der Auswahl der Prozessregelungsvorrichtung folgende Schritte: Empfangen über das Funkmodul einer Identifizierungsanfrage-Nachricht, die von der tragbaren Vorrichtung übertragen wird; Übertragen von Identifizierungsinformationen von dem Funkmodul an die tragbare Vorrichtung; Empfangen über das Funkmodul einer Anschlussanfrage-Nachricht von der tragbaren Vorrichtung; und Aufbauen einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Funkmodul und der tragbaren Vorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend nach dem Empfangen der Anschlussanfrage-Nachricht das Aktivieren eines Indikators, der mit dem Funkmodul verknüpft ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Indikator mindestens eines von einem Blinklicht, einer Blinkleuchtdiode oder einer Ausgabe eines Audiosignals umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einleiten der Durchleitungssitzung das Erstellen einer virtuellen Route von der tragbaren Vorrichtung durch das Funkmodul bis zu dem ausgewählten E/A-Kanal über eine E/A-Karte, die dem ausgewählten E/A-Kanal entspricht, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Ermöglichen der Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und der Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung mindestens eines umfasst von: Verpacken der Kommunikation, die von der Prozessregelungsvorrichtung gemäß einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll übertragen wird, vor dem Übertragen der Kommunikation an die tragbare Vorrichtung; oder Entpacken der Kommunikation, die von der tragbaren Vorrichtung übertragen wird, aus dem drahtlosen Kommunikationsprotokoll und Übertragen der entpackten Kommunikation über einen Digitalbus an die Prozessregelungsvorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Digitalbus mindestens eines von einem Foundation Fieldbus-Protokoll, einem Profibus-Protokoll, einem Highway Addressable Remote Transducer Protokoll, einem drahtlosen Highway Addressable Remote Transducer Protokoll oder einem Electronic Device Description Language Protokoll verwendet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Weiterleiten mindestens einer von einer Lesenachricht, einer Schreibnachricht, einer Abonniernachricht oder einer Befehlsnachricht von der tragbaren Vorrichtung an die Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Weiterleiten mindestens eines von Zustandsinformationen, Signalinformationen, Diagnoseinformationen oder Identifizierungsinformationen von der Prozessregelungsvorrichtung an die tragbare Vorrichtung über die Durchleitungssitzung.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend folgende Schritte: Bestimmen von zwei oder mehreren verfügbaren Prozessregelungsvorrichtungen, die mit dem ausgewählten E/A-Kanal verknüpft sind; Senden einer Liste der verfügbaren zwei oder mehreren Prozessregelungsvorrichtungen an die tragbare Vorrichtung; Empfangen in dem Funkmodul einer Auswahl einer zweiten Prozessregelungsvorrichtung von der tragbaren Vorrichtung; Einleiten der Durchleitungssitzung von dem Funkmodul an die zweite Prozessregelungsvorrichtung über den E/A-Kanal; und Ermöglichen einer Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und der zweiten Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend folgende Schritte: Empfangen einer Auswahl von mindestens einer von zwei oder mehreren Prozessregelungsvorrichtungen oder zwei oder mehreren E/A-Kanälen; Einleiten der Durchleitungssitzung von dem Funkmodul zu mindestens einer der Prozessregelungsvorrichtungen oder mindestens einem der E/A-Kanäle; und Ermöglichen einer Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und der mindestens einen der Prozessregelungsvorrichtungen oder der E/A-Kanäle über die Durchleitungssitzung.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend vor dem Empfangen der Auswahl des E/A-Kanals das Senden einer Liste von verfügbaren E/A-Kanälen an die tragbare Vorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend nach dem Empfangen der Auswahl der Prozessregelungsvorrichtung das Aktivieren eines Indikators, der mit der Prozessregelungsvorrichtung verknüpft ist.
Gerät zum kommunikationsmäßigen Koppeln einer tragbaren Vorrichtung mit einer Prozessregelungsvorrichtung in einem Prozessregelungssystem, wobei das Gerät Folgendes umfasst: einen Funkprozessor zum Empfangen einer Auswahl eines E/A-Kanals von einer tragbaren Vorrichtung; einen Funkmodulkanal-Manager zum Einleiten einer Durchleitungssitzung von dem Funkmodul an eine Prozessregelungsvorrichtung über den E/A-Kanal; und eine E/A-Komponenten-Schnittstelle zum Ermöglichen einer Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und der Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung zum kommunikationsmäßigen Koppeln der tragbaren Vorrichtung mit der Prozessregelungsvorrichtung.
Gerät nach Anspruch 14, wobei die E/A-Komponenten-Schnittstelle dazu gedacht ist, die Prozessregelungsvorrichtung, die mit dem ausgewählten E/A-Kanal verknüpft ist, durch das Empfangen von Identifizierungsinformationen, welche die Prozessregelungsvorrichtung identifizieren, von dem ausgewählten E/A-Kanal zu bestimmen.
Gerät nach Anspruch 14, wobei die Auswahl des E/A-Kanals die gleiche ist wie eine Auswahl einer E/A-Komponente, die mit dem E/A-Kanal verknüpft ist.
Gerät nach Anspruch 14, ferner umfassend einen Kommunikationsverbindungs-Manager zum: Empfangen einer Identifizierungsanfrage-Nachricht, die von der tragbaren Vorrichtung übertragen wird; Übertragen von Identifizierungsinformationen an die tragbare Vorrichtung über den Funkprozessor; Empfangen einer Anschlussanfrage-Nachricht von der tragbaren Vorrichtung; und Aufbauen einer Kommunikationsverbindung mit der tragbaren Vorrichtung.
Gerät nach Anspruch 17, ferner umfassend einen Indikatortreiber zum Aktivieren eines Indikators, der mit dem Funkmodulkanal-Manager verknüpft ist.
Gerät nach Anspruch 18, wobei mindestens einer von dem Funkprozessor, dem Kommunikationsverbindungs-Manager, dem Funkmodulkanal-Manager, der E/A-Komponenten-Schnittstelle oder dem Indikatortreiber in einem Funkmodul enthalten ist.
Gerät nach Anspruch 14, wobei der Funkmodulkanal-Manager dazu gedacht ist, die Durchleitungssitzung einzuleiten, indem er eine virtuelle Route von der tragbaren Vorrichtung durch die E/A-Komponenten-Schnittstelle bis zu dem ausgewählten E/A-Kanal über eine E/A-Komponente erstellt, die dem ausgewählten E/A-Kanal entspricht.
Gerät nach Anspruch 20, wobei die E/A-Komponenten-Schnittstelle dazu gedacht ist, die Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und der Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung zu ermöglichen, indem sie kommunikationsmäßig mindestens eines koppelt von: einem drahtlosen Übertragungswandler, der gedacht ist zum: Empfangen der Kommunikation von der E/A-Komponenten-Schnittstelle; und Verpacken der Kommunikation gemäß einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll vor dem Übertragen der Kommunikation an die tragbare Vorrichtung; oder einem Durchleitungs-Manager, der dazu gedacht ist, die Kommunikation an die Prozessregelungsvorrichtung über die E/A-Komponenten-Schnittstelle weiterzuleiten.
Gerät nach Anspruch 21, wobei der Durchleitungs-Manager gedacht ist zum: Entpacken der Kommunikation, die von der tragbaren Vorrichtung übertragen wird, aus dem drahtlosen Protokoll; und Weiterleiten der entpackten Kommunikation an die Prozessregelungsvorrichtung über die E/A-Komponenten-Schnittstelle.
Gerät nach Anspruch 14, wobei die E/A-Komponenten-Schnittstelle gedacht ist zum: Bestimmen von zwei oder mehreren verfügbaren Prozessregelungsvorrichtungen, die mit dem ausgewählten E/A-Kanal verknüpft sind; und Senden einer Liste der verfügbaren zwei oder mehreren Prozessregelungsvorrichtungen an die tragbare Vorrichtung.
Gerät nach Anspruch 23, wobei: der Funkprozessor dazu gedacht ist, eine Auswahl einer zweiten Prozessregelungsvorrichtung von der tragbaren Vorrichtung zu empfangen; der Funkmodulkanal-Manager dazu gedacht ist, die Durchleitungssitzung mit der zweiten Prozessregelungsvorrichtung über den E/A-Kanal zu ermöglichen; und die E/A-Komponenten-Schnittstelle dazu gedacht ist, eine Kommunikation zwischen der tragbaren Vorrichtung und der zweiten Prozessregelungsvorrichtung über die Durchleitungssitzung einzuleiten.
Gerät nach Anspruch 14, wobei die E/A-Komponenten-Schnittstelle dazu gedacht ist, eine Liste von verfügbaren E/A-Kanälen an die tragbare Vorrichtung zu senden, bevor der Funkprozessor die Auswahl des E/A-Kanals empfangt.