DE202016008495U1 - Device for communicatively connecting field devices with control units in a process control system - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Basiseinheit, die Folgendes umfasst: eine erste physikalische Schnittstelle, die mit entweder einem ersten Feldgerät in einem Prozessleitsystem oder einem zweiten Feldgerät in dem Prozessleitsystem kommunikativ verbunden wird; und eine zweite physikalische Schnittstelle, die über einen Bus mit einer Steuereinheit im Prozessleitsystem kommunikativ verbunden wird; und ein Modul, das entfernbar an der Basiseinheit befestigt wird, wobei das Modul mit dem ersten Feldgerät mithilfe eines ersten Kommunikationsprotokolls kommuniziert, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem ersten Feldgerät kommunikativ verbunden ist, das Modul mit dem zweiten Feldgerät mithilfe eines zweiten Kommunikationsprotokolls kommuniziert, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem zweiten Feldgerät kommunikativ verbunden ist, das Modul über den Bus mithilfe eines dritten Kommunikationsprotokolls mit der Steuereinheit kommuniziert, wobei sich das zweite Kommunikationsprotokoll vom ersten Kommunikationsprotokoll unterscheidet und sich das dritte Kommunikationsprotokoll vom ersten und zweiten Kommunikationsprotokoll unterscheidet.An apparatus, comprising: a base unit comprising: a first physical interface communicatively coupled to one of a first field device in a process control system and a second field device in the process control system; and a second physical interface communicatively coupled via a bus to a control unit in the process control system; and a module removably attached to the base unit, the module communicating with the first field device using a first communication protocol when the first physical interface is communicatively connected to the first field device, the module communicating with the second field device using a second communication protocol, when the first physical interface is communicatively coupled to the second field device, the module communicates with the controller over the bus using a third communication protocol, wherein the second communication protocol is different from the first communication protocol and the third communication protocol is different from the first and second communication protocols.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNGAREA OF REVELATION

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Prozessleitsysteme und eine Vorrichtung zum kommunikativen Verbinden von Feldgeräten mit Steuereinheiten in einem Prozessleitsystem.The present disclosure relates generally to process control systems and apparatus for communicatively connecting field devices to control units in a process control system.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Prozessleitsysteme wie sie in chemischen Verfahren, der Mineralölverarbeitung, Pharmaherstellung, Zellstoff- und Papierverarbeitung und anderen Herstellungsverfahren verwendet werden, enthalten in der Regel eine oder mehrere Prozesssteuereinheiten, die mit mindestens einem Host, der mindestens eine Bediener-Workstation enthält, und einem oder mehreren Feldgeräten kommunikativ verbunden sind, die zur Kommunikation über analoge, digitale oder kombiniert analog/digitale Kommunikationsprotokolle konfiguriert sind. Feldgeräte, bei denen es sich z. B. um Gerätesteuereinheiten, Ventile, Ventilaktoren, Ventilstellungsregler, Schalter und Transmitter (z. B. Temperatur-, Druck-, Fließgeschwindigkeitsfühler und Sensoren für die chemische Zusammensetzung) oder Kombinationen davon handeln kann, führen innerhalb des Prozessleitsystems Funktionen wie das Öffnen oder Schließen von Ventilen und das Messen oder Ableiten von Prozessparametern aus. Eine Prozesssteuereinheit empfängt Signale, die Prozessmessungen der Feldgeräte und/oder andere Informationen bezüglich der Feldgeräte bezeichnen, verwendet diese Informationen zum Implementieren einer Steuerungsroutine und erzeugt Steuersignale, die über die Busse oder andere Kommunikationsverbindungen an die Feldgeräte gesendet werden, um den Betrieb des Prozessleitsystems zu steuern.Process control systems such as those used in chemical processes, mineral oil processing, pharmaceutical manufacturing, pulp and paper processing and other manufacturing processes typically include one or more process control units including at least one host containing at least one operator workstation and one or more field devices communicatively connected to communicate via analog, digital or combined analog / digital communication protocols. Field devices, which are z. These may include device controllers, valves, valve actuators, valve positioners, switches and transmitters (eg, temperature, pressure, flow rate, and chemical composition sensors) or combinations thereof, such as opening or closing within the process control system Valves and measuring or deriving process parameters. A process controller receives signals designating process measurements of the field devices and / or other information regarding the field devices, uses this information to implement a control routine, and generates control signals that are sent to the field devices via the buses or other communication links to control the operation of the process control system ,

Ein Prozessleitsystem kann mehrere Feldgeräte enthalten, die mehrere verschiedene Funktionsfähigkeiten vorsehen und häufig mit Prozesssteuereinheiten kommunikativ verbunden sind, wobei Doppeldrahtschnittstellen in einer Punkt-zu-Punkt-Verdrahtungsanordnung (z. B. ein Feldgerät, das mit einem Feldgerät-Bus kommunikativ verbunden ist) oder einer Multi-Drop-Verdrahtung (z. B. mehrere Feldgeräte, die kommunikativ mit einem Feldgerät-Bus verbunden sind) oder drahtlose Kommunikation verwendet werden. Manche Feldgeräte sind für das Arbeiten anhand relativ einfacher Befehle und/oder Kommunikationen konfiguriert (z. B. einen EIN-Befehl und einen AUS-Befehl). Andere Feldgeräte sind komplexer und erfordern mehr Befehle und/oder mehr Kommunikationsinformationen, die u. U. einfache Befehle enthalten können. Beispielsweise können komplexere Feldgeräte mit digitalen Kommunikationen analoge Werte kommunizieren, die über den analogen Wert gelagert sind, wobei beispielsweise ein Highway Addressable Remote Transducer („HART“) Kommunikationsprotokoll verwendet wird. Andere Feldgeräte können vollständig digitale Kommunikationen verwenden (z. B. ein FOUNDATION Fieldbus Kommunikationsprotokoll).A process control system may include a plurality of field devices providing a plurality of different functional capabilities and often communicatively coupled to process control units, with dual-wire interfaces in a point-to-point wiring arrangement (eg, a field device communicatively connected to a field device bus) or a multi-drop wiring (eg, multiple field devices that are communicatively connected to a field device bus) or wireless communication. Some field devices are configured to operate on relatively simple commands and / or communications (eg, an ON command and an OFF command). Other field devices are more complex and require more commands and / or more communication information that u. U. may contain simple commands. For example, more complex field devices may communicate with digital communications analog values stored above the analog value using, for example, a Highway Addressable Remote Transducer ("HART") communications protocol. Other field devices may use full digital communications (eg, a FOUNDATION Fieldbus communication protocol).

In einem Prozessleitsystem ist jedes Feldgerät in der Regel über eine oder mehrere E/A-Karten und ein entsprechendes Kommunikationsmedium (z. B. ein Doppeldrahtkabel, eine drahtlose Verbindung oder einen Lichtwellenleiter) mit einer Prozesssteuereinheit verbunden. Daher werden mehrere Kommunikationsmedien benötigt, um mehrere Feldgeräte mit einer Prozesssteuereinheit kommunikativ zu verbinden. Die mit den Feldgeräten verbundenen mehreren Kommunikationsmedien werden häufig durch eine oder mehrere Feldverteilerkästen geroutet, wo die mehreren Kommunikationsmedien mit entsprechenden Kommunikationsmedien (z. B. entsprechenden Doppeldrahtleitern) eines Mehrleiterkabels verbunden werden, das zum kommunikativen Verbinden der Feldgeräte mit der Prozesssteuereinheit über eine oder mehrere E/A-Karten verwendet wird.In a process control system, each field device is typically connected to a process control unit via one or more I / O cards and a corresponding communication medium (eg, a twin-wire cable, a wireless link, or an optical fiber). Therefore, multiple communication media are needed to communicatively connect multiple field devices to a process control unit. The multiple communication media connected to the field devices are often routed through one or more field distribution boxes where the multiple communication media are connected to corresponding communication media (eg, corresponding double-wire conductors) of a multi-conductor cable that communicatively connects the field devices to the process control unit via one or more E's / A cards is used.

KURZDARSTELLUNGSUMMARY

Es werden eine beispielhafte Vorrichtung und Verfahren zum kommunikativen Verbinden von Feldgeräten mit Steuereinheiten in einem Prozessleitsystem beschrieben. Gemäß einem Beispiel enthält eine beispielhafte Vorrichtung eine Basiseinheit und ein Modul, das entfernbar an der Basiseinheit befestigt wird. Die Basiseinheit enthält eine erste physikalische Schnittstelle, die kommunikativ mit entweder einem ersten Feldgerät in einem Prozessleitsystem oder einem zweiten Feldgerät in dem Prozessleitsystem verbunden wird, und eine zweite physikalische Schnittstelle, die über einen Bus mit einer Steuereinheit in dem Prozessleitsystem kommunikativ verbunden ist. Das Modul kommuniziert mit dem ersten Feldgerät mithilfe eines ersten Kommunikationsprotokolls, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem ersten Feldgerät kommunikativ verbunden ist. Das Modul kommuniziert mit dem zweiten Feldgerät mithilfe eines zweiten Kommunikationsprotokolls, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem zweiten Feldgerät kommunikativ verbunden ist. Das Modul kommuniziert über den Bus mit der Steuereinheit mithilfe eines dritten Kommunikationsprotokolls. Das dritte Kommunikationsprotokoll unterscheidet sich von dem ersten und dem zweiten Kommunikationsprotokoll.An exemplary apparatus and method for communicatively connecting field devices to control units in a process control system are described. In one example, an example apparatus includes a base unit and a module removably attached to the base unit. The base unit includes a first physical interface communicatively coupled to either a first field device in a process control system or a second field device in the process control system, and a second physical interface communicatively coupled via a bus to a control unit in the process control system. The module communicates with the first field device using a first communication protocol when the first physical interface is communicatively connected to the first field device. The module communicates with the second field device using a second communication protocol when the first physical interface is communicatively connected to the second field device. The module communicates with the control unit via the bus using a third communication protocol. The third communication protocol is different from the first and second communication protocols.

Gemäß einem anderen Beispiel beinhaltet ein beispielhaftes Verfahren das Empfangen erster Informationen an einer Basiseinheit, die eine erste physikalische Schnittstelle aufweist, die mit entweder einem ersten Feldgerät in einem Prozessleitsystem oder einem zweiten Feldgerät in dem Prozessleitsystem kommunikativ verbunden wird. Das beispielhafte Verfahren beinhaltet auch das Codieren der ersten Informationen zur Kommunikation mithilfe eines ersten Kommunikationsprotokolls an einem Modul, das entfernbar an der Basiseinheit befestigt wird. Die ersten Informationen werden vom ersten Feldgerät mithilfe eines zweiten Kommunikationsprotokolls kommuniziert, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem ersten Feldgerät verbunden ist. Die ersten Informationen werden vom zweiten Feldgerät mithilfe eines dritten Kommunikationsprotokolls kommuniziert, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem zweiten Feldgerät verbunden ist. Das erste Kommunikationsprotokoll unterscheidet sich vom ersten und zweiten Kommunikationsprotokoll. Das Verfahren beinhaltet ferner das Kommunizieren der codierten ersten Informationen vom Modul über eine zweite physikalische Schnittstelle der Basiseinheit an eine Steuereinheit über einen Bus mithilfe des ersten Kommunikationsprotokolls.In another example, an example method includes receiving first information at a base unit having a first physical interface communicatively coupled to either a first field device in a process control system or a second field device in the process control system. The Exemplary methods also include encoding the first information for communication using a first communication protocol on a module removably attached to the base unit. The first information is communicated by the first field device using a second communication protocol when the first physical interface is connected to the first field device. The first information is communicated by the second field device using a third communication protocol when the first physical interface is connected to the second field device. The first communication protocol differs from the first and second communication protocols. The method further includes communicating the encoded first information from the module via a second physical interface of the base unit to a controller over a bus using the first communication protocol.

Gemäß eines weiteren Beispiels enthält eine beispielhafte Vorrichtung eine erste Schnittstelle, die mit entweder einem ersten Feldgerät in einem Prozesssteuerungssystem oder einem zweiten Feldgerät in dem Prozessleitsystem kommunikativ verbunden wird. Die erste Schnittstelle kommuniziert mithilfe eines ersten Feldbus-Kommunikationsprotokolls, wenn sie mit dem ersten Feldgerät verbunden ist, und mithilfe eines zweiten Feldbus-Kommunikationsprotokolls, wenn sie mit dem zweiten Feldgerät verbunden ist. Die beispielhafte Vorrichtung enthält einen Kommunikationsprozessor, der mit der ersten Schnittstelle kommunikativ verbunden ist. Der Kommunikationsprozessor codiert erste Informationen, die von entweder dem ersten Feldgerät oder dem zweiten Feldgerät empfangen werden, zur Kommunikation über einen Bus mithilfe eines dritten Kommunikationsprotokoll, das sich vom ersten und zweiten Feldbus-Kommunikationsprotokoll unterscheidet. Die beispielhafte Vorrichtung enthält eine zweite Schnittstelle, die mit dem Kommunikationsprozessor und dem Bus kommunikativ verbunden ist, um die ersten Informationen über den Bus mithilfe des dritten Kommunikationsprotokolls an eine Steuereinheit im Prozessleitsystem zu kommunizieren. Der Bus verwendet das dritte Kommunikationsprotokoll, um zweite Informationen zu kommunizieren, die von dem anderen von dem ersten und dem zweiten Feldgerät empfangen wurden. In another example, an exemplary device includes a first interface that communicatively connects to either a first field device in a process control system or a second field device in the process control system. The first interface communicates using a first fieldbus communication protocol when connected to the first field device and a second fieldbus communication protocol when connected to the second field device. The exemplary apparatus includes a communications processor communicatively coupled to the first interface. The communication processor encodes first information received from either the first field device or the second field device for communication over a bus using a third communication protocol different from the first and second fieldbus communication protocols. The exemplary apparatus includes a second interface communicatively coupled to the communications processor and the bus for communicating the first information over the bus using the third communications protocol to a control unit in the process control system. The bus uses the third communication protocol to communicate second information received from the other of the first and second field devices.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Es zeigen:Show it:

1A ein Blockschaltbild, das ein beispielhaftes Prozessleitsystem darstellt. 1A a block diagram illustrating an exemplary process control system.

1B–1D alternative beispielhafte Implementierungen anhand derer Workstations, Steuereinheiten und E/A-Karten kommunikativ miteinander verbunden werden können. 1B - 1D alternative exemplary implementations by means of which workstations, control units and I / O cards can be communicatively linked together.

2 eine detaillierte Darstellung des beispielhaften Schaltschranks in 1A. 2 a detailed view of the exemplary cabinet in 1A ,

3 einen weiteren beispielhaften Schaltschrank, der zum Implementieren des beispielhaften Schaltschranks in 1A verwendet werden kann. 3 another exemplary cabinet used to implement the exemplary cabinet in 1A can be used.

4 eine Ansicht von oben und 5 eine Seitenansicht eines beispielhaften Abschlussmoduls in 1A und 2. 4 a view from above and 5 a side view of an exemplary termination module in 1A and 2 ,

6 ein detailliertes Blockschaltbild des beispielhaften Abschlussmoduls in 1A, 2, 4, 5, 13A–B und 14A–B. 6 a detailed block diagram of the exemplary termination module in 1A . 2 . 4 . 5 . 13A -Federation 14A -B.

7 ein detailliertes Blockschaltbild einer beispielhaften E/A-Karte in 1A. 7 a detailed block diagram of an exemplary I / O card in 1A ,

8 ein detailliertes Blockschaltbild eines beispielhaften Labellers, der zur Anzeige der Feldgerät-Kennungsinformationen und/oder anderer Feldgerät-Informationen bezüglich der Abschlussmodule in 1A, 2–6, 13A–B und 14A–B verwendet werden kann. 8th a detailed block diagram of an exemplary labeller, for displaying the field device identifier information and / or other field device information regarding the termination modules in 1A . 2 - 6 . 13A -Federation 14A -B can be used.

9 eine Trennschaltungskonfiguration, die zusammen mit den beispielhaften Abschlussmodulen in 1A implementiert werden kann, um die Abschlussmodule voneinander, von Feldgeräten und von Kommunikationsbussen zu trennen. 9 a circuit breaker configuration that, together with the exemplary termination modules in FIG 1A can be implemented to separate the termination modules from each other, field devices and communication buses.

10A und 10B ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens, das zum Implementieren der Abschlussmodule in 1A, 2–6, 13A–B und 14A–B verwendet werden kann, um Informationen zwischen Feldgeräten und E/A-Karten zu kommunizieren. 10A and 10B a flowchart of an exemplary method used to implement the termination modules in 1A . 2 - 6 . 13A -Federation 14A -B can be used to communicate information between field devices and I / O cards.

11A und 11B ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens, das zum Implementieren der E/A-Karten in 1A verwendet werden kann, um Informationen zwischen den Abschlussmodulen und einer Workstation zu kommunizieren. 11A and 11B a flowchart of an exemplary method used to implement the I / O cards in 1A can be used to communicate information between the end modules and a workstation.

12 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens, das zum Implementieren des Labellers in 2, 3, 6 und 8 und Abrufen und Anzeigen von Informationen für Feldgeräte verwendet werden kann, die mit Abschlussmodulen kommunikativ verbunden sind. 12 a flowchart of an exemplary method used to implement the labeller in 2 . 3 . 6 and 8th and retrieving and displaying information for field devices that are communicatively connected to completion modules.

13A und 13B Blockschaltbilder, die ein weiteres beispielhaftes Prozessleitsystem vor und nach dem Implementieren der hierin offenbarten Lehren bezüglich eines beispielhaften Profibus-PA-Prozessbereich und eines beispielhaften FOUNDATION Fieldbus H1(FF-H1)-Prozessbereich zeigt. 13A and 13B Block diagrams illustrating another exemplary process control system before and after implementing the teachings disclosed herein regarding an example Profibus PA process area and an exemplary FOUNDATION Fieldbus H1 (FF-H1) process area.

14A und 14B alternative beispielhafte Implementierungen von Peer-to-Peer-Kommunikationen von zwei FF-H1-konformen Feldgeräten, die mit entsprechenden Abschlussmodulen kommunikativ verbunden sind. 14A and 14B alternative exemplary implementations of peer-to-peer communications of two FF-H1 compliant field devices communicatively connected to corresponding termination modules.

15 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens, das zum Implementieren der Abschlussmodule in 1A, 2–6, 13A–B und 14A–B verwendet werden kann, um das Kommunikationsprotokoll automatisch festzustellen, das den entsprechenden mit den Abschlussmodulen verbundenen Feldgeräten zugeordnet ist. 15 a flowchart of an exemplary method used to implement the termination modules in 1A . 2 - 6 . 13A -Federation 14A -B can be used to automatically detect the communication protocol associated with the corresponding field devices connected to the termination modules.

16 ein Blockschaltbild eines beispielhaften Prozessorsystems, das zum Implementieren der hierin beschriebenen beispielhaften Systeme und Verfahren verwendet werden kann. 16 12 is a block diagram of an example processor system that may be used to implement the example systems and methods described herein.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Obwohl im Folgenden eine beispielhafte Vorrichtung und Systeme beschrieben werden, die neben anderen Komponenten Software und/oder auf Hardware ausgeführte Firmware umfassen, ist darauf hinzuweisen, dass solche Systeme lediglich als veranschaulichend und nicht als einschränkend betrachtet werden dürfen. Beispielsweise ist es denkbar, dass einige oder alle dieser Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten ausschließlich in Hardware, ausschließlich in Software oder in einer Kombination aus Hardware und Software ausgeführt werden. Dementsprechend wird der Durchschnittsfachmann leicht erkennen, dass im Folgenden zwar beispielhafte Vorrichtungen und Systeme beschrieben werden, die vorgesehenen Beispiele jedoch nicht die einzige Möglichkeit zum Implementieren solcher Vorrichtungen und Systeme sind.Although an exemplary apparatus and systems are described below that include, among other components, software and / or firmware running on hardware, it should be understood that such systems may be considered illustrative rather than limiting. For example, it is conceivable that some or all of these hardware, software, and firmware components are executed solely in hardware, exclusively in software, or in a combination of hardware and software. Accordingly, those of ordinary skill in the art will readily appreciate that while exemplary devices and systems are described below, the examples provided are not the sole means of implementing such devices and systems.

Ein beispielhaftes Prozessleitsystem enthält eine Steuerzentrale (z. B. Steuerzentrale 108 in 1A), einen Prozesssteuereinheit-Bereich (z. B. einen Prozesssteuereinheit-Bereich 110 in 1A), einen Abschlussbereich (z. B. einen Abschlussbereich 140 in 1A) und eine oder mehrere Prozessbereiche (z. B. Prozessbereiche 114 und 118 in 1A). Ein Prozessbereich enthält mehrere Feldgeräte, die Arbeitsvorgänge (wie beispielsweise Steuern von Ventilen, Steuern von Motoren, Steuern von Boilern, Überwachung, Messen von Parametern usw.) in Bezug auf einen bestimmten Prozess (beispielsweise einen chemischen Prozess, einen Erdölverarbeitungsprozess, einen pharmazeutischen Prozess, einen Prozess in der Zellstoff- und Papierverarbeitung usw.) ausführen. Manche Prozessbereiche sind aufgrund der rauen Umgebungsbedingungen (z. B. relativ hohe Temperatur, Giftstoffe in der Luft, gefährliche Strahlenbelastung usw.) für Menschen nicht zugänglich. Die Steuerzentrale enthält in der Regel eine oder mehrere Workstations innerhalb einer für Menschen sicher zugänglichen Umgebung. Die Workstations enthalten Benutzeranwendungen, die Benutzern (z. B. Ingenieuren, Bedienern usw.) zugänglich sind, um den Betrieb des Prozessleitsystems durch beispielsweise das Ändern variabler Werte, Prozesssteuerungsfunktionen usw. zu steuern. Der Prozesssteuerbereich enthält eine oder mehrere Steuereinheiten, die mit der/den Workstation(s) in der Steuerzentrale kommunikativ verbunden sind. Die Steuereinheiten automatisieren die Steuerung der Feldgeräte im Prozessbereich, indem sie Prozesssteuerungsstrategien ausführen, die über die Workstation implementiert werden. Eine beispielhafte Prozessstrategie beinhaltet das Messen eines Drucks mithilfe eines Drucksensor-Feldgeräts und das automatische Senden eines Befehls an einen Ventilstellungsregler, um ein Strömungsventil aufgrund der Druckmessung zu öffnen oder zu schließen. Der Abschlussbereich enthält einen Schaltschrank, über den die Steuereinheiten mit den Feldgeräten im Prozessbereich kommunizieren können. Insbesondere enthält der Schaltschrank mehrere Abschlussmodule, die dazu verwendet werden, Signale von den Feldgeräten an eine oder mehrere E/A-Karten, die mit den Steuereinheiten kommunikativ verbunden sind, zu rangieren, zu organisieren oder zu routen. Die E/A-Karten übersetzen von den Feldgeräten empfangene Informationen in ein Format, das mit den Steuereinheiten kompatibel ist, und übersetzen Informationen von den Steuereinheiten in ein Format, das mit den Feldgeräten kompatibel ist.An exemplary process control system includes a control center (eg, control center 108 in 1A ), a process control unit area (eg, a process control unit area 110 in 1A ), a degree area (eg a graduation area 140 in 1A ) and one or more process areas (eg process areas 114 and 118 in 1A ). A process area includes multiple field devices that perform operations (such as controlling valves, controlling motors, controlling boilers, monitoring, measuring parameters, etc.) in relation to a particular process (eg, a chemical process, a petroleum refining process, a pharmaceutical process, carry out a process in pulp and paper processing, etc.). Some process areas are not accessible to people due to harsh environmental conditions (eg, relatively high temperature, airborne toxins, hazardous radiation levels, etc.). The control center typically includes one or more workstations within a human-friendly environment. The workstations contain user applications that are accessible to users (eg, engineers, operators, etc.) to control the operation of the process control system by, for example, changing variable values, process control functions, and so on. The process control area contains one or more control units that are communicatively connected to the workstation (s) in the control center. The controllers automate the control of field devices in the process area by executing process control strategies implemented through the workstation. An example process strategy includes measuring a pressure using a pressure sensor field device and automatically sending a command to a valve positioner to open or close a flow valve based on the pressure measurement. The terminal area contains a control cabinet through which the control units can communicate with the field devices in the process area. In particular, the cabinet includes a plurality of termination modules that are used to route, organize, or route signals from the field devices to one or more I / O cards communicatively connected to the controllers. The I / O cards translate information received from the field devices into a format that is compatible with the controllers and translate information from the controllers into a format that is compatible with the field devices.

Bekannte Verfahren zum kommunikativen Verbinden von Feldgeräten innerhalb eines Prozessleitsystems mit Steuereinheiten beinhalten den Einsatz eines getrennten Busses (z. B. eines Drahts, eines Kabels oder einer Schaltung) zwischen jedem Feldgerät und einer entsprechenden E/A-Karte, die mit einer Steuereinheit (z. B. einer Prozesssteuereinheit, einer programmierbaren Logik-Steuereinheit usw.) kommunikativ verbunden ist. Eine E/A-Karte ermöglicht das kommunikative Verbinden einer Steuereinheit mit mehreren Feldgeräten, die verschiedenen Datentypen oder Signaltypen (z. B. Analogeingang-(AE-)Datentypen, Analogausgang-(AA-)Datentypen, Diskreteingang-(DE-)Datentypen, Diskretausgang-(DA-)Datentypen, Digitaleingang-Datentypen und Digitalausgang-Datentypen) und verschiedenen Feldgerät-Kommunikationsprotokollen zugeordnet sind, indem sie zwischen der Steuereinheit und den Feldgeräten kommunizierte Informationen übersetzt oder umwandelt. Beispielsweise kann eine E/A-Karte mit einer oder mehreren Feldgerät-Schnittstellen vorgesehen sein, die zum Austausch von Informationen mit einem Feldgerät mithilfe des diesem Feldgerät zugeordneten Feldgerät-Kommunikationsprotokoll konfiguriert sind. Verschiedene Feldgerät-Schnittstellen kommunizieren über verschiedene Kanaltypen (z. B. Analogeingang-(AE-)Kanaltypen, Analogausgang-(AA-)Kanaltypen, Diskreteingang-(DE-)Kanaltypen, Diskretausgang-(DA)-Kanaltypen, Digitaleingang-Kanaltypen und Digitalausgang-Kanaltypen). Außerdem kann die E/A-Karte von dem Feldgerät empfangene Informationen (z. B. Spannungspegel) in Informationen (z. B. Druckmesswerte) umwandeln, die die Steuereinheit zum Ausführen von Arbeitsabläufen im Zusammenhang mit der Steuerung des Feldgeräts nutzen kann. Bei den bekannten Methoden werden ein Bündel von Drähten oder Busse (z. B. eine mehradriges Kabel) benötigt, um mehrere Feldgeräte mit E/A-Karten kommunikativ zu verbinden. Anders als bei bekannten Methoden, bei denen zum kommunikativen Verbinden von jedem Feldgerät mit einer E/A-Karte ein getrennter Bus verwendet wird, können die hierin beschriebenen beispielhaften Vorrichtungen und Verfahren dazu verwendet werden, Feldgeräte mit einer E/A-Karte kommunikativ zu verbinden, indem mehrere Feldgeräte an einem Abschlussfeld (z. B. einen Schaltschrank) terminiert werden und ein Bus (z. B. ein leitendes Kommunikationsmedium, ein optisches Kommunikationsmedium, ein drahtloses Kommunikationsmedium) verwendet wird, der zwischen dem Abschlussfeld und der E/A-Karte kommunikativ verbunden ist, um die Feldgeräte mit der E/A-Karte kommunikativ zu verbinden. Known methods for communicatively connecting field devices within a process control system to control units involve the use of a separate bus (eg, a wire, a cable, or a circuit) between each field device and a corresponding I / O card connected to a control unit (e.g. B. a process control unit, a programmable logic controller, etc.) is communicatively connected. An I / O card enables the communicative connection of a control unit to multiple field devices, the various data types or signal types (eg, analog input (AE) data types, analog output (AA) data types, discrete input (DE) data types, Discrete output (DA) data types, digital input data types and digital output data types) and various field device communication protocols by translating or converting information communicated between the control unit and the field devices. For example, an I / O card may be provided with one or more field device interfaces configured to exchange information with a field device using the field device communication protocol associated with that field device. Different field device interfaces communicate via different channel types (eg analog input (AE) channel types, analog output (AA) channel types, Discrete input (DE) channel types, discrete output (DA) channel types, digital input channel types, and digital output channel types). In addition, the I / O card may convert information received from the field device (eg, voltage levels) into information (eg, pressure readings) that the controller may use to perform operations associated with controlling the field device. Known methods require a bundle of wires or buses (eg, a multi-core cable) to communicatively connect multiple field devices to I / O cards. Unlike prior art methods wherein a separate bus is used to communicatively connect each field device to an I / O card, the example devices and methods described herein may be used to communicatively connect field devices to an I / O card by terminating a plurality of field devices at a termination field (eg, a control cabinet) and using a bus (eg, a conductive communication medium, an optical communication medium, a wireless communication medium) connected between the termination field and the I / O Card is communicatively connected to communicatively connect the field devices to the I / O card.

Die hierin beschriebenen beispielhafte Vorrichtung und Verfahren beinhalten das Verwenden eines beispielhaften universellen E/A-Busses (z. B. eines gemeinsamen oder gemeinsam genutzten Buses), der ein oder mehrere Abschlussmodule mit einer oder mehreren E/A-Karten kommunikativ verbindet, die mit einer Steuereinheit kommunikativ verbunden sind. Jedes Abschlussmodul ist mit einem oder mehreren entsprechenden Feldgeräten mithilfe eines entsprechend Feldgerät-Busses (z. B. eines analogen Busses oder eines digitalen Busses) kommunikativ verbunden. Die Abschlussmodule sind so konfiguriert, dass sie Feldgerät-Informationen von den Feldgeräten über die Feldgerät-Busse empfangen und die Feldgerät-Informationen an die E/A-Karten über den universellen E/A-Bus kommunizieren, indem sie beispielsweise die Feldgerät-Informationen paketieren und die paketierten Informationen über den universellen E/A-Datenbus an die E/A-Karten kommuniziert. Die Feldgerät-Informationen können beispielsweise Feldgerät-Kennungsinformationen (z. B. Gerätetags, elektronische Seriennummern usw.), Feldgerät-Statusinformationen (z. B. Kommunikationsstatus, diagnostische Zustandsinformationen (offene Schleife, Kurzschluss, usw.)), Feldgerät-Aktivitätsinformationen (z. B. Werte für Prozessvariablen (PV)), Feldgerät-Beschreibungsinformationen (z. B. Feldgerätetyp oder -funktion, wie beispielsweise Ventilaktoren, Temperatursensor, Drucksensor, Durchflusssensor usw.), Feldgerät-Verbindungskonfigurationsinformationen (z. B. Multi-Drop-Busverbindung, Punkt-zu-Punkt-Verbindung usw.), Kennungsinformationen zum Feldgerät-Bus- oder -segment (z. B. Feldgerät-Bus oder Feldgerät-Segment, über welches das Feldgerät mit dem Abschlussmodul kommunikativ verbunden ist), und/oder Feldgerät-Datentypinformationen (z. B. einen Datentyp-Deskriptor, der den von einem bestimmten Feldgerät verwendeten Datentyp bezeichnet). Die E/A-Karte(n) kann (können) die über den universellen E/A-Bus empfangenen Feldgerät-Informationen extrahieren und die Feldgerät-Informationen an die Steuereinheit kommunizieren, die dann einen Teil der oder alle Informationen zur anschließenden Analyse an eine oder mehrere Workstation-Abschlüsse kommunizieren kann.The exemplary apparatus and methods described herein include using an exemplary universal I / O bus (eg, a shared or shared bus) that communicatively connects one or more termination modules to one or more I / O cards that interfere with a control unit communicatively connected. Each termination module communicates with one or more corresponding field devices using a corresponding field device bus (eg, an analog bus or a digital bus). The termination modules are configured to receive field device information from the field devices via the fieldbus buses and to communicate the field device information to the I / O maps via the universal I / O bus, for example, by packaging the field device information and communicating the packetized information to the I / O cards via the universal I / O data bus. The field device information may include, for example, field device identification information (eg, device tags, electronic serial numbers, etc.), field device status information (eg, communication status, diagnostic state information (open loop, short circuit, etc.)), field device activity information (e.g. B. process variable (PV) values), field device description information (eg, field device type or function such as valve actuators, temperature sensor, pressure sensor, flow sensor, etc.), field device connection configuration information (eg, multi-drop bus connection , Point-to-point connection, etc.), identification information on the fieldbus bus or segment (eg, field device bus or field device segment via which the field device is communicatively connected to the termination module), and / or field device Data type information (for example, a data type descriptor that identifies the data type used by a particular field device). The I / O card (s) may extract the field device information received via the universal I / O bus and communicate the field device information to the control unit, which may then send some or all of the information to a controller for subsequent analysis or multiple workstation terminations.

Zum Kommunizieren von Feldgerät-Informationen (z. B. Befehle, Anweisungen, Abfragen, Schwellenaktivitätswerte (z. B. PV-Schwellenwerte) usw.) von Workstation-Terminals an Feldgeräte können E/A-Karten die Feldgerät-Informationen paketieren und die paketierten Feldgerät-Informationen an mehrere Abschlussmodule kommunizieren. Jedes der Abschlussmodule kann dann die entsprechenden Feldgerät-Informationen aus den paketierten Kommunikationen, die von einer entsprechenden E/A-Karte empfangen wurden, extrahieren oder entpacken und die Feldgerät-Informationen an ein entsprechendes Feldgerät kommunizieren.To communicate field device information (eg, commands, instructions, queries, threshold activity values (eg, PV thresholds, etc.) from workstation terminals to field devices, I / O cards can package the field device information and the packetized ones Communicate field device information to multiple termination modules. Each of the termination modules may then extract or unpack the corresponding field device information from the packetized communications received from a corresponding I / O card and communicate the field device information to a corresponding field device.

In den hierin beschriebenen gezeigten Beispielen ist ein Abschlussfeld (z. B. ein Schaltschrank) so konfiguriert, dass es mehrere Abschlussmodule empfängt (z. B. mit ihnen verbunden wird), von denen jedes mit einem anderen Feldgerät kommunikativ verbunden ist. Um am Abschlussfeld anzuzeigen, welche Abschlussmodule mit welchem Feldgerät verbunden sind, ist jedes Abschlussmodul mit einem Abschluss-Labeller (oder Tag-System) versehen. Ein Abschluss-Labeller beinhaltet eine elektronische Anzeige (z. B. eine Flüssigkristallanzeige (LCD)) und Komponenten, die bestimmen, welches Feldgerät oder welche Feldgeräte mit dem Abschlussmodul verbunden ist/sind, das dem Abschluss-Labeller entspricht. In manchen beispielhaften Implementierungen sind Anzeigen am Abschlussfeld anstatt den Abschlussmodulen angebracht. Jede Anzeige ist einer jeweiligen Abschlussmodulbuchse zugeordnet. Auf diese Weise verbleibt beim Entfernen eines Abschlussmoduls aus dem Abschlussfeld eine entsprechende Anzeige in dem Abschlussfeld, die von einem anschließend angeschlossenen Abschlussmodul verwendet werden kann.In the illustrated examples described herein, a termination panel (eg, a cabinet) is configured to receive (eg, connect to) a plurality of termination modules, each communicatively coupled to another field device. In order to indicate at the termination field which termination modules are connected to which field device, each termination module is provided with a completion labeller (or tag system). A completion labeller includes an electronic display (eg, a liquid crystal display (LCD)) and components that determine which field device (s) are connected to the termination module that corresponds to the termination labeller. In some example implementations, displays are attached to the termination field rather than the termination modules. Each display is associated with a respective end module socket. This way, when you remove a termination module from the termination field, a corresponding indicator remains in the termination field that can be used by a termination module that is subsequently attached.

Nun bezugnehmend auf 1A enthält ein beispielhaftes Prozessleitsystem 100 eine Workstation 102, die mit einer Steuereinheit 104 über einen Bus oder ein lokales Netzwerk (LAN) 106, das gewöhnlich als Anwendungssteuernetzwerk bezeichnet wird, kommunikativ verbunden ist. Das LAN 106 kann mithilfe jedes gewünschten Kommunikationsmediums und -protokolls implementiert werden. Beispielsweise kann das LAN 106 auf einem verdrahteten oder drahtlosen Ethernet-Kommunikationsprotokoll basieren. Es kann jedoch ein beliebiges anderes geeignetes verdrahtetes oder drahtloses Kommunikationsmedium und -protokoll verwendet werden. Die Workstation 102 kann so konfiguriert sein, dass sie Arbeitsabläufe im Zusammenhang mit einer oder mehreren Informationstechnologieanwendung(en), benutzerinteraktive Anwendungen und/oder Kommunikationsanwendungen ausführt. Beispielsweise kann die Workstation 102 so konfiguriert sein, dass sie Arbeitsabläufe im Zusammenhang mit Prozesssteuerungsanwendungen und Kommunikationsanwendungen ausführt, mit deren Hilfe die Workstation 102 und die Steuereinheit 104 mit anderen Geräten oder Systemen kommunizieren können, wobei jedes gewünschtes Kommunikationsmedium (z. B. drahtlos, verdrahtet usw.) und Protokoll (z. b. HTTP, SOAP usw.) verwendet werden kann. Die Steuereinheit 104 kann so konfiguriert sein, dass sie eine oder mehrere Prozesssteuerungsroutinen oder -funktionen ausführt, die von einem Systemingenieur oder einem anderem Bediener des Systems unter Verwendung von beispielsweise der Workstation 102 oder einer anderen Workstation erstellt wurden, und die in die Steuereinheit 104 heruntergeladen und dort instanziiert wurden. Im gezeigten Beispiel befindet sich die Workstation 102 in einer Steuerzentrale 108 und die Steuereinheit 104 befindet sich in einem von der Schaltzentrale 108 getrennten Prozesssteuereinheit-Bereich 110.Referring now to 1A contains an exemplary process control system 100 a workstation 102 that with a control unit 104 via a bus or a local area network (LAN) 106 commonly referred to as an application control network is communicatively connected. The LAN 106 can be implemented using any desired communication medium and protocol. For example, the LAN 106 based on a wired or wireless Ethernet communication protocol. However, any other suitable wired or wireless communication medium and protocol may be used. The workstation 102 may be configured to perform operations associated with one or more information technology applications, user-interactive applications, and / or communications applications. For example, the workstation 102 be configured to perform workflows related to process control applications and communication applications that help the workstation 102 and the control unit 104 can communicate with other devices or systems using any desired communication medium (eg, wireless, wired, etc.) and protocol (eg, HTTP, SOAP, etc.). The control unit 104 may be configured to perform one or more process control routines or functions performed by a system engineer or other operator of the system using, for example, the workstation 102 or another workstation, and those in the control unit 104 downloaded and instantiated there. In the example shown is the workstation 102 in a control center 108 and the control unit 104 is located in one of the control center 108 separate process controller area 110 ,

Im gezeigten Beispiel enthält das beispielhafte Prozessleitsystem 100 Feldgeräte 112a–c in einem ersten Prozessbereich 114 und Feldgeräte 116a–c in einem zweiten Prozesssteuerbereich 118. Zum Kommunizieren von Informationen zwischen der Steuereinheit 104 und den Feldgeräten 112a–c und 116a–c ist das beispielhafte Prozessleitsystem 100 mit Feldverteilerkästen 120a–b und einem Schaltschrank 122 versehen. Jeder der Feldverteilerkästen 120a–b routet Signale von den entsprechenden Feldgeräten 112a–c und 116a–c zum Schaltschrank 122. Der Schaltschrank 122 wiederum rangiert (z. B. organisiert, gruppiert usw.) von den Feldgeräten 112a–c und 116a–c empfangene Informationen und routet die Feldgerät-Informationen an jeweilige E/A-Karten (z. B. E/A-Karten 132a–b und 134a–b) der Steuereinheit 104. Im gezeigten Beispiel erfolgen die Kommunikationen zwischen der Steuereinheit 104 und den Feldgeräten 112a–c und 116a–c in beide Richtungen, so dass der Schaltschrank 122 auch dazu verwendet wird, von den E/A-Karten der Steuereinheit 104 empfangene Informationen über die Feldverteilerkästen 120a–b an die jeweiligen der Feldgeräte 112a–c und 116a–c zu routen. In the example shown, the exemplary process control system contains 100 field devices 112a -C in a first process area 114 and field devices 116a -C in a second process control area 118 , To communicate information between the control unit 104 and the field devices 112a -C and 116a -C is the exemplary process control system 100 with field distribution boxes 120a -B and a control cabinet 122 Mistake. Each of the field distribution boxes 120a -B routes signals from the corresponding field devices 112a -C and 116a -C to the control cabinet 122 , The control cabinet 122 in turn is ranked (eg organized, grouped, etc.) by the field devices 112a -C and 116a -C receives information and routes the field device information to respective I / O cards (for example, I / O cards 132a -Federation 134a -B) the control unit 104 , In the example shown, the communications are between the control unit 104 and the field devices 112a -C and 116a -C in both directions, leaving the control cabinet 122 also used by the I / O cards of the control unit 104 received information about the field distribution boxes 120a -B to the respective field devices 112a -C and 116a -C to route.

Im gezeigten Beispiel sind die Feldgeräte 112a–c über elektrisch leitfähige, drahtlose und oder optische Kommunikationsmedien mit dem Feldverteilerkasten 120a, und die Feldgeräte 116a–c mit dem Feldverteilerkasten 120b kommunikativ verbunden. Beispielsweise können die Feldverteilerkästen 120a–b mit einem oder mehreren elektrischen, drahtlosen und/oder optischen Daten-Transceivern versehen sein, um mit elektrischen, drahtlosen und/oder optischen Transceivern der Feldgeräte 112a–c und 116a–c zu kommunizieren. Im gezeigten Beispiel ist der Feldverteilerkasten 120b drahtlos mit dem Feldgerät 116c kommunikativ verbunden. In einer alternativen beispielhaften Implementierung kann auf den Schaltschrank 122 verzichtet werden und Signale von den Feldgeräten 112a–c und 116a–c können von den Feldverteilerkästen 120a–b direkt zu dem E/A-Karten der Steuereinheit 104 geroutet werden. In einer weiteren beispielhaften Implementierung kann auf die Feldverteilerkästen 120a–b verzichtet werden und die Feldgeräte 112a–c und 116a–c können direkt mit dem Schaltschrank 122 verbunden werden.In the example shown, the field devices 112a -C over electrically conductive, wireless and / or optical communication media with the field distribution box 120a , and the field devices 116a -C with the field distribution box 120b communicatively connected. For example, the field distribution boxes 120a -B may be provided with one or more electrical, wireless and / or optical data transceivers to communicate with electrical, wireless and / or optical transceivers of the field devices 112a -C and 116a -C to communicate. In the example shown is the field distribution box 120b wireless with the field device 116c communicatively connected. In an alternative exemplary implementation may be on the control cabinet 122 be waived and signals from the field devices 112a -C and 116a -C can from the field distribution boxes 120a -B directly to the controller I / O board 104 be routed. In another exemplary implementation, the field distribution boxes may be 120a -B dispensed and the field devices 112a -C and 116a -C can go directly to the control cabinet 122 get connected.

Die Feldgeräte 112a–c und 116a–c können feldbuskonforme Ventile, Aktoren, Sensoren usw. sein, wobei die Feldgeräte 112a–c und 116a–c dann über digitale Datenbusse mithilfe des gut bekannten FOUNDATION Fieldbus-Kommunikationsprotokolls (z. B. FF-H1) kommunizieren. Selbstverständlich können stattdessen andere Feldgerättypen und Kommunikationsprotokolle verwendet werden. Beispielsweise können die Feldgeräte 112a–c und 116a–c stattdessen profibuskonforme (z. B. Profibus PA), HART- oder AS-i-konforme Geräte sein, die über den Datenbus mithilfe der gut bekannten Profibus- und HART-Kommunikationsprotokolle kommunizieren. In manchen beispielhaften Implementierung können die Feldgeräte 112a–c und 116a–c Informationen mithilfe analoger Kommunikationen oder diskreter Kommunikationen anstelle von digitalen Kommunikationen kommunizieren. Außerdem können die Kommunikationsprotokolle dazu verwendet werden, Informationen zu kommunizieren, die verschiedenen Datentypen zugeordnet sind.The field devices 112a -C and 116a -C may be fieldbus compliant valves, actuators, sensors, etc., with the field devices 112a -C and 116a -C then communicate over digital data buses using the well-known FOUNDATION Fieldbus communication protocol (eg FF-H1). Of course, other field device types and communication protocols may be used instead. For example, the field devices 112a -C and 116a -C instead be profibus compliant (eg, Profibus PA), HART, or AS-i compliant devices that communicate over the data bus using the well-known Profibus and HART communication protocols. In some example implementation, the field devices may 112a -C and 116a -C communicate information using analog communications or discrete communications rather than digital communications. In addition, the communication protocols can be used to communicate information associated with different types of data.

Jedes der Feldgeräte 112a–c und 116a–c ist zum Speichern von Feldgerät-Kennungsinformationen konfiguriert. Die Feldgerät-Kennungsinformationen können ein „Physical Device Tag“(PDT)-Wert, eine Gerätetag-Bezeichnung, eine elektronische Seriennummer usw. sein, die jedes der Feldgeräte 112a–c und 116a–c eindeutig kennzeichnet. Im in 1A gezeigten Beispiel speichern die Feldgeräte 112a–c Feldgerät-Kennungsinformationen in Form der PDT-Werte PDT0-PDT2, und die Feldgeräte 116a–c speichern die Feldgerät-Kennungsinformationen in Form der PDT-Werte PDT3-PDT5. Die Feldgerät-Kennungsinformationen können in den Feldgeräten 112a–c und 116a–c von einem Feldgerätehersteller und/oder von einem an der Installation der Feldgeräte 112a–c und 116a–c beteiligten Bediener oder Ingenieur gespeichert oder programmiert werden. Each of the field devices 112a -C and 116a -C is configured to store field device identifier information. The field device identifier information may be a physical device tag (PDT) value, a device tag name, an electronic serial number, etc. that is each of the field devices 112a -C and 116a -C uniquely identifies. Im in 1A The field devices shown store this example 112a -C field device identification information in the form of PDT values PDT0-PDT2, and the field devices 116a -C store the field device identifier information in the form of PDT values PDT3-PDT5. The field device identifier information may be in the field devices 112a -C and 116a -C from a field device manufacturer and / or from a field device installation 112a -C and 116a -C involved operator or engineer is stored or programmed.

Zum Routen von Informationen im Zusammenhang mit den Feldgeräten 112a–c und 116a–c im Schaltschrank 122 ist der Schaltschrank 122 mit mehreren Abschlussmodulen 124a–c und 126a–c versehen. Die Abschlussmodule 124a–c sind so konfiguriert, dass sie die Informationen im Zusammenhang mit den Feldgeräten 112a–c im ersten Prozessbereich 114 rangieren und die Abschlussmodule 126a–c sind so konfiguriert, dass sie die Informationen im Zusammenhang mit den Feldgeräten 116a–c im zweiten Prozessbereich 118 rangieren. Wie gezeigt, sind die Abschlussmodule 124a–c und 126a–c über jeweilige Mehrleiterkabel 128a und 128b (z. B. ein Multibus-Kabel) mit den Feldverteilerkästen 120a–b kommunikativ verbunden. In einer alternativen beispielhaften Implementierung, in der auf den Schaltschrank 122 verzichtet wird, können die Abschlussmodule 124a–c und 126a–c in den jeweiligen Feldverteilerkästen 120a–b installiert werden. For routing information related to the field devices 112a -C and 116a -C in the control cabinet 122 is the control cabinet 122 with several termination modules 124a -C and 126a -C provided. The graduation modules 124a -C are configured to provide the information related to the field devices 112a -C in the first process area 114 rank and the graduation modules 126a -C are configured to provide the information related to the field devices 116a -C in the second process area 118 rank. As shown, the final modules are 124a -C and 126a -C over respective multi-conductor cables 128a and 128b (eg a multibus cable) with the field distribution boxes 120a -B communicatively connected. In an alternative exemplary implementation, in the cabinet 122 is omitted, the graduation modules 124a -C and 126a -C in the respective field distribution boxes 120a -B to be installed.

Das in 1A gezeigte Beispiel zeigt eine Punkt-zu-Punkt-Konfiguration, in der jeder Leiter oder jedes Leiterpaar (z. B. Bus, Twisted-Pair-Kommunikationsmedium, Doppeldraht-Kommunikationsmedium usw.) in den Mehrleiterkabeln 128a–b Informationen kommuniziert, die einem jeweiligen Feldgerät 112a–c und 116a–c eindeutig zugeordnet sind. Beispielsweise enthält das Mehrleiterkabel 128a einen ersten Leiter 130a, einen zweiten Leiter 130b und einen dritten Leiter 130c. Insbesondere wird er erste Leiter 130a dazu verwendet, einen ersten Datenbus auszubilden, der zum Kommunizieren von Informationen zwischen dem Abschlussmodul 124a und dem Feldgerät 112a konfiguriert ist, der zweite Leiter 130b wird dazu verwendet, einen zweiten Datenbus auszubilden, der zum Kommunizieren von Informationen zwischen dem Abschlussmodul 124b und dem Feldgerät 112b konfiguriert ist, und der dritte Leiter 130c wird dazu verwendet, einen dritten Datenbus auszubilden, der zum Kommunizieren von Daten zwischen dem Abschlussmodul 124c und dem Feldgerät 112c konfiguriert ist. In einer alternativen beispielhaften Implementierung, in der eine Multi-Drop-Verdrahtungskonfiguration verwendet wird, kann jedes der Abschlussmodule 124a–c und 126a–c mit einem oder mehreren Feldgeräten kommunikativ verbunden sein. Beispielsweise kann das Abschlussmodul 124a in einer Multi-Drop-Konfiguration über den ersten Leiter 130a mit dem Feldgerät 112a und einem anderen Feldgerät (nicht gezeigt) kommunikativ verbunden sein. In manchen beispielhaften Implementierungen kann ein Abschlussmodul so konfiguriert sein, dass es drahtlos mithilfe eines drahtlosen vermaschten Netzwerks mit mehreren Feldgeräten kommuniziert. This in 1A The example shown shows a point-to-point configuration in which each conductor or pair of conductors (e.g., bus, twisted pair communication medium, double-wire communication medium, etc.) in the multi-conductor cables 128a -B information communicates to a particular field device 112a -C and 116a -C are uniquely assigned. For example, contains the multi-conductor cable 128a a first conductor 130a , a second conductor 130 b and a third leader 130c , In particular, he becomes the first leader 130a used to form a first data bus, which is used to communicate information between the termination module 124a and the field device 112a is configured, the second conductor 130 b is used to form a second data bus, which is used to communicate information between the termination module 124b and the field device 112b configured, and the third conductor 130c is used to form a third data bus, which is used to communicate data between the termination module 124c and the field device 112c is configured. In an alternative exemplary implementation in which a multi-drop wiring configuration is used, each of the termination modules 124a -C and 126a C communicate communicatively with one or more field devices. For example, the completion module 124a in a multi-drop configuration over the first conductor 130a with the field device 112a and another field device (not shown) communicatively connected. In some example implementations, a termination module may be configured to wirelessly communicate with multiple field devices using a wireless meshed network.

Zusätzlich oder alternativ ist in manchen Beispielen ein zweites Feldgerät (nicht gezeigt) als redundantes, zusätzliches oder Ersatz-Feldgerät zusätzlich zu Feldgerät 112a über den ersten Leiter 130a mit dem Abschlussmodul 124a kommunikativ verbunden. In manchen solchen Beispielen ist das Abschlussmodul 124a so konfiguriert, dass es nur mit dem Feldgerät 112a kommuniziert bis die Kommunikation mit dem zusätzlichen Gerät notwendig ist (z. B. wenn das Feldgerät 112a ausfällt, wenn ein Bediener das zusätzliche Gerät als Ersatz für das Feldgerät 112a konfiguriert). Das heißt, dass obwohl zwei Geräte über den ersten Leiter 130a mit dem Abschlussmodul 124a kommunikativ verbunden sind, die Kommunikationen zwischen dem Abschlussmodul 124a und entweder dem Feldgerät 112a oder dem zusätzlichen Feldgerät, im Gegensatz zu einer Multi-Drop-Konfiguration, als Punkt-zu-Punkt-Verbindung wirksam arbeiten. Insbesondere werden alle Kommunikationen an das primäre oder aktive Gerät (z. B. Feldgerät 112a) gerichtet, obwohl das Abschlussmodul 124a das zusätzliche Gerät eventuell feststellt, bis das aktive Gerät ausfällt, woraufhin die Kommunikationen mit dem zusätzlichen Feldgerät aufgenommen werden (entweder automatisch oder auf Veranlassung von Personal in der Prozesssteuerung). In manchen Beispielen wird das zusätzliche Feldgerät in Betrieb genommen und beginnt mit dem Abschlussmodul 124a zu kommunizieren, während sich das ausgefallene Feldgerät 112a noch im Prozessleitsystem befindet (z. B. bevor es tatsächlich entfernt und/oder aus der Logikkonfiguration des Systems gelöscht wird). In manchen solchen Beispielen behält das zusätzliche Feldgerät eine Kennzeichnung „zusätzlich“ bei, bis das Anlagenpersonal das zusätzliche Feldgerät als neues primäres Gerät kennzeichnet. In anderen Beispielen tauscht das Abschlussmodul 124a das zusätzliche Feldgerät automatisch gegen Feldgerät 112a aus, sobald das Feldgerät 112a ausfällt. Für bestimmte Kommunikationsprotokolle (z. B. HART) kann ein zusätzliches Feldgerät in der Regel nicht so konfiguriert werden, dass es die Kommunikation auf diese Weise übernimmt, da einzelne Feldgeräte in Punkt-zu-Punkt-Konfiguration direkt in E/A-Karten kommunikativ verbunden sind. Daher beinhaltet das Ersetzen eines ausgefallenen Feldgeräts in der Regel das tatsächliche Entfernen des Feldgeräts, das Installieren eines neuen Feldgeräts und dann die manuelle Inbetriebnahme des neuen Feldgeräts. In manchen offenbarten Beispielen, die unten ausführlicher beschrieben werden, ist das Feldgerät 112a jedoch durch das Abschlussmodul 124a mit E/A-Karten indirekt über einen universellen E/A-Bus mit hoher Geschwindigkeit verbunden, der genügend Bandweite aufweist, um das Vorhandensein des getrennten zusätzlichen Feldgeräts am ersten Leiter 130a zu bewältigen, wenn es mit einem HART-Protokoll implementiert wird, um den Austausch stark zu beschleunigen. Ein zusätzliches Feldgerät am ersten Leiter 130a kann auch zusätzlich zu oder anstelle von HART für andere Kommunikationsprotokolle (z. B. Profibus PA, FF-H1 usw.) implementiert werden. Additionally or alternatively, in some examples, a second field device (not shown) is a redundant, additional or replacement field device in addition to field device 112a over the first ladder 130a with the final module 124a communicatively connected. In some such examples, the final module is 124a configured to work only with the field device 112a communicates until the communication with the additional device is necessary (eg if the field device 112a fails if an operator uses the additional device as a replacement for the field device 112a configured). That is, although two devices over the first conductor 130a with the final module 124a communicatively connected, the communications between the degree module 124a and either the field device 112a or the additional field device, as opposed to a multi-drop configuration, operate effectively as a point-to-point connection. In particular, all communications to the primary or active device (e.g., field device 112a ), although the graduation module 124a possibly detecting the additional device until the active device fails, whereupon the communications with the additional field device are picked up (either automatically or at the behest of personnel in the process control). In some examples, the additional field device is put into operation and starts with the termination module 124a to communicate while the failed field device 112a still in the process control system (eg, before it is actually removed and / or deleted from the logic configuration of the system). In some such examples, the additional field device retains an "additional" label until the equipment operator identifies the additional field device as a new primary device. In other examples, the termination module swaps 124a the additional field device automatically against field device 112a off as soon as the field device 112a fails. For certain communication protocols (eg, HART), an additional field device typically can not be configured to handle communication in this manner because individual field devices communicate directly in I / O cards in point-to-point configuration are connected. Therefore, replacing a failed field device typically involves actually removing the field device, installing a new field device, and then manually commissioning the new field device. In some of the disclosed examples, which are described in more detail below, the field device is 112a however, through the completion module 124a indirectly connected to I / O cards via a high-speed universal I / O bus that has enough bandwidth to detect the presence of the separate additional field device on the first conductor 130a when implemented with a HART protocol to greatly accelerate the exchange. An additional field device on the first conductor 130a can also be implemented in addition to or instead of HART for other communication protocols (eg Profibus PA, FF-H1, etc.).

Jedes der Abschlussmodule 124a–c und 126a–c kann so konfiguriert sein, dass es mithilfe eines unterschiedlichen Datentyps mit einem jeweiligen Feldgerät 112a–c und 116a–c kommunizieren kann. Beispielsweise kann das Abschlussmodul 124a eine digitale Feldgerät-Schnittstelle enthalten, um mit dem Feldgerät 112a mithilfe digitaler Daten zu kommunizieren, während das Abschlussmodul 124b eine analoge Feldgerät-Schnittstelle enthalten kann, um mit dem Feldgerät 112b mithilfe analoger Daten zu kommunizieren. Each of the graduation modules 124a -C and 126a -C can be configured to use a different data type with a particular field device 112a -C and 116a -C can communicate. For example, the completion module 124a a digital field device interface included with the field device 112a using digital data to communicate while the graduation module 124b An analog field device interface may be included with the field device 112b using analog data to communicate.

Um E/A-Kommunikationen zwischen der Steuereinheit 104 (und/oder der Workstation 102) und den Feldgeräten 112a–c und 116a–c zu steuern, ist die Steuereinheit 104 mit den mehreren E/A-Karten 132a–b und 134a–b versehen. Im gezeigten Beispiel sind die E/A-Karten 132a–b so konfiguriert, dass sie E/A-Kommunikationen zwischen der Steuereinheit 104 (und/oder der Workstation 102) und den Feldgeräten 112a–c im ersten Prozessbereich 114 steuern, und die E/A-Karten 134a–b sind so konfiguriert, dass sie E/A-Kommunikationen zwischen der Steuereinheit 104 (und/oder der Workstation 102) und den Feldgeräten 116a–c im zweiten Prozessbereich 118 steuern.To I / O communications between the control unit 104 (and / or the workstation 102 ) and the field devices 112a -C and 116a -C is the control unit 104 with the multiple I / O cards 132a -Federation 134a -B. In the example shown are the I / O cards 132a -B configured to make I / O communications between the controller 104 (and / or the workstation 102 ) and the field devices 112a -C in the first process area 114 control, and the I / O cards 134a -B are configured to perform I / O communications between the controller 104 (and / or the workstation 102 ) and the field devices 116a -C in the second process area 118 Taxes.

Im in 1A gezeigten Beispiel befinden sich die E/A-Karten 132a–b und 134a–b in der Steuereinheit 104. Um Informationen von den Feldgeräten 112a–c und 116a–c an die Workstation 102 zu kommunizieren, kommunizieren die E/A-Karten 132a–b und 134a–b Informationen an die Steuereinheit 104, und die Steuereinheit 104 kommuniziert die Informationen an die Workstation 102. Ähnlich kommuniziert die Workstation 102 die Informationen an die Steuereinheit 104, um Informationen von der Workstation 102 an die Feldgeräte 112a–c und 116a–c zu kommunizieren, dann kommuniziert die Steuereinheit 104 die Informationen an die E/A-Karten 132a–b und 134a–b und die E/A-Karten 132a–b und 134a–b kommunizieren die Informationen über die Abschlussmodule 124a–c und 126a–c an die Feldgerät 112a–c und 116a–c. In einer alternativen beispielhaften Implementierung können die E/A-Karten 132a–b und 134a–b mit dem LAN 106 innerhalb der Steuereinheit 104 kommunikativ verbunden sein, so dass die E/A-Karten 132a–b und 134a–b direkt mit der Workstation 102 und/oder der Steuereinheit 104 kommunizieren können.Im in 1A example shown are the I / O cards 132a -Federation 134a -B in the control unit 104 , To get information from the field devices 112a -C and 116a-c to the workstation 102 to communicate, the I / O cards communicate 132a -Federation 134a -B information to the control unit 104 , and the control unit 104 communicates the information to the workstation 102 , Similarly, the workstation communicates 102 the information to the control unit 104 to get information from the workstation 102 to the field devices 112a -C and 116a -C to communicate, then the control unit communicates 104 the information to the I / O cards 132a -Federation 134a -B and the I / O cards 132a -Federation 134a -B communicate the information about the termination modules 124a -C and 126a -C to the field device 112a -C and 116a-c , In an alternative exemplary implementation, the I / O cards may 132a -Federation 134a -B with the LAN 106 within the control unit 104 communicatively connected so that the I / O cards 132a -Federation 134a -B directly to the workstation 102 and / or the control unit 104 to be able to communicate.

Um einen fehlertoleranten Betrieb zu ermöglichen, falls eine der E/A-Karten 132a und 134a ausfällt, sind die E/A-Karten 132b uns 134b als redundante E/A-Karten konfiguriert. Das heißt, dass die redundante E/A-Karte 132b die Kontrolle übernimmt, wenn die E/A-Karte 132a ausfällt, und die gleichen Arbeitsabläufe ausführt, die die E/A-Karte 132a andernfalls ausführen würde. Ähnlich übernimmt die redundante E/A-Karte 134b die Kontrolle, falls die E/A-Karte 134a ausfällt.To allow for fault-tolerant operation, if any of the I / O cards 132a and 134a fails, are the I / O cards 132b us 134b configured as redundant I / O cards. That is, the redundant I / O card 132b takes control when the I / O card 132a fails, and performs the same operations that the I / O card does 132a otherwise would execute. Similarly, the redundant I / O card takes over 134b the control, if the I / O card 134a fails.

Um Kommunikationen zwischen den Abschlussmodulen 124a–c und den E/A-Karten 132a–b und zwischen den Abschlussmodulen 126a–c und den E/A-Karten 134a–b zu ermöglichen, sind die Abschlussmodule 124a–c über einen ersten universellen E/A-Bus 136a mit den E/A-Karten 132a–b kommunikativ verbunden, und die Abschlussmodule 126a–c sind über einen zweiten universellen E/A-Bus 136b mit den E/A-Karten 134a–b kommunikativ verbunden. Im Gegensatz zu den Mehrleiterkabeln 128a und 128b, die für jedes der Feldgeräte 112a–c und 116a–c getrennte Leiter oder Kommunikationsmedien verwenden, ist jeder der universellen E/A-Busse 136a–b so konfiguriert, dass er Informationen bezüglich mehrerer Feldgeräte (z. B. Feldgeräte 112a–c und 116a–c) mithilfe des gleichen Kommunikationsmediums kommuniziert. Beispielsweise kann das Kommunikationsmedium ein serieller Bus, ein Doppeldraht-Kommunikationsmedium (z. B. Twisted-Pair), ein Lichtwellenleiter, ein paralleler Bus usw. sein, über den Informationen im Zusammenhang mit zwei oder mehr Feldgeräten mithilfe von beispielsweise Kommunikationsverfahren auf Paketbasis, Multiplexing-Kommunikationsverfahren usw. kommuniziert werden können. To communications between the completion modules 124a -C and the I / O cards 132a -B and between the completion modules 126a -C and the I / O cards 134a To enable -b are the completion modules 124a -C over a first universal I / O bus 136a with the I / O cards 132a -B communicatively connected, and the graduation modules 126a -C are via a second universal I / O bus 136b with the I / O cards 134a -B communicatively connected. In contrast to the multi-conductor cables 128a and 128b for each of the field devices 112a -C and 116a -C Use separate conductors or communication media is any of the universal I / O buses 136a -B configured to receive information regarding multiple field devices (eg field devices 112a -C and 116a -C) communicates using the same communication medium. For example, the communication medium may be a serial bus, a double-wire communication medium (e.g., twisted pair), an optical fiber, a parallel bus, etc. over the information associated with two or more field devices using, for example, packet-based communication techniques, multiplexing -Communication method, etc. can be communicated.

In einer beispielhaften Implementierung sind die universalen E/A-Busse 136a–b mithilfe des seriellen Kommunikationsstandard RS-485 implementiert. Der serielle Kommunikationsstandard RS-485 kann so konfiguriert sein, dass er weniger Kommunikationssteuerungs-Overhead (z. B. weniger Kopfzeileninformationen) als andere bekannte Kommunikationsstandards (z. B. Ethernet) verwendet. In anderen beispielhaften Implementierung können die universellen E/A-Busse 136a–b jedoch mithilfe eines anderen geeigneten Kommunikationsstandards, einschließlich Ethernet, USB, IEEE 1394 usw. implementiert werden. Obwohl die universellen E/A-Busse 136a–b oben als verdrahtete Kommunikationsmedien beschrieben wurden, können außerdem in einer anderen beispielhaften Implementierung einer oder beide universellen E/A-Bus(se) 136a–b mithilfe eines drahtlosen Kommunikationsmediums (z. B. drahtloses Ethernet, IEEE-802.11 , Wi-Fi®, Bluetooth® usw.) implementiert werden.In an exemplary implementation, the universal I / O buses are 136a -B implemented using RS-485 serial communication standard. The RS-485 serial communication standard may be configured to use less communication control overhead (eg, less header information) than other known communication standards (eg, Ethernet). In other example implementation, the universal I / O buses 136a -B but using another suitable communication standard, including Ethernet, USB, IEEE 1394 etc. are implemented. Although the universal I / O buses 136a Also, in another exemplary implementation, as described above, as wired communication media, one or both of the universal I / O buses may be implemented. 136a -B using a wireless communication medium (for example, wireless ethernet, IEEE 802.11 , Wi-Fi ®, Bluetooth ®, etc.) are implemented.

Die universellen E/A-Busse 136a und 136b werden zum Kommunizieren von Informationen auf im Wesentlichen die gleiche Weise verwendet. Im gezeigten Beispiel ist der E/A-Bus 136a so konfiguriert, dass er Informationen zwischen den E/A-Karten 132a–b und den Abschlussmodulen 124a–c kommuniziert. Die E/A-Karten 132a–b und die Abschlussmodule 124a–c verwenden ein Adressschema, damit die E/A-Karten 132a–b feststellen können, welche Informationen welchem der Abschlussmodule 124a–c entsprechen, und damit jedes der Abschlussmodule 124a–c feststellen kann, welche Informationen welchem der Feldgeräte 112a–c entsprechen. Wenn ein Abschlussmodul (z. B. eines der Abschlussmodule 124a–c und 126a–c) mit einer der E/A-Karten 132a–b und 134a–b verbunden ist, erhält diese E/A-Karte automatisch eine Adresse des Abschlussmoduls (von beispielsweise dem Abschlussmodul), um mit dem Abschlussmodul Informationen auszutauschen. Auf diese Weise können die Abschlussmodule 124a–c und 126a–c überall auf den jeweiligen Bussen 136a–b kommunikativ verbunden werden, ohne dass die E/A-Karten 132a–b und 134a–b manuell mit Abschlussmodul-Adressen versorgt werden müssen, und ohne dass jedes der Abschlussmodule 124a–c und 126a–c einzeln mit den E/A-Karten 132a–b und 134a–b verdrahtet werden muss.The universal I / O buses 136a and 136b are used to communicate information in substantially the same way. In the example shown here is the I / O bus 136a configured to send information between the I / O cards 132a -B and the completion modules 124a -C communicates. The I / O cards 132a -B and the completion modules 124a -C use an address scheme to allow the I / O cards 132a -B can determine which information is which of the completion modules 124a -c corresponding to each of the graduation modules 124a -C can determine what information which of the field devices 112a -C correspond. If a termination module (eg one of the termination modules 124a -C and 126a -C) with one of the I / O cards 132a -Federation 134a -B is connected, this I / O card automatically receives an address of the termination module (from the termination module, for example) to exchange information with the termination module. That way, the completion modules can 124a -C and 126a -C everywhere on the respective buses 136a -B communicatively connected without the I / O cards 132a -Federation 134a -B must be manually serviced with termination module addresses, and without any of the termination modules 124a -C and 126a -C individually with the I / O cards 132a -Federation 134a -B must be wired.

Indem die universellen E/A-Busse 136a–b verwendet werden, ist die Zahl der zum Kommunizieren von Informationen zwischen dem Schaltschrank 122 und der Steuereinheit 104 benötigten Kommunikationsmedien (z. B. Drähten) im Vergleich zu bekannten Konfigurationen wesentlich geringer, die zum Kommunizieren mit einer Steuereinheit ein getrenntes Kommunikationsmedium für jedes Abschlussmodul benötigen. Bei einer geringeren Anzahl von Kommunikationsmedien (z. B. geringere Anzahl von Kommunikationsbussen oder Kommunikationsdrähten) zur kommunikativen Verbindung des Schaltschranks 122 mit der Steuereinheit 104, werden Ingenieurskosten für die Ausgestaltung und das Erstellen von Zeichnungen für die Installierung der Verbindungen zwischen der Steuereinheit 104 und den Feldgeräten 112a–c und 116a–c gesenkt. Außerdem sind bei einer geringeren Anzahl von Kommunikationsmedien wiederum die Installations- und Wartungskosten geringer. Beispielsweise ersetzt einer der E/A-Busse 136a–b mehrere der Kommunikationsmedien, die in bekannten Systemen zum kommunikativen Verbinden von Feldgeräten mit einer Steuereinheit verwendet werden. Anstatt daher eine Vielzahl von Kommunikationsmedien warten zu müssen, um die Feldgeräte 112a–c und 116a–c mit den E/A-Karten 132a–b und 134a–b kommunikativ zu verbinden, erfordert das in 1A gezeigte Beispiel weniger Wartung, indem die E/A-Busse 136a–b verwendet werden. Im Zusammenhang mit auf Feldbussen basierenden Feldgeräten (z. B. Profibus PA-konformen Geräte oder FOUNDATION Fieldbus H1(FF-H1)-konformen Geräte) werden durch die universellen E/A-Busse 136a–b ferner Kosten im Zusammenhang mit der Anschaffung, Installierung und Wartung anderer Komponenten gesenkt oder eliminiert, die zum Implementieren einer entsprechenden Feldbus-Architektur erforderlich sind. Beispielsweise erfordern sowohl Profibus PA als auch FF-H1, zusätzlich zum Kabel für die Hauptleitung oder das Segment in einer Feldbus-Architektur, in der Regel protokollspezifische E/A-Karten, einen Power-Conditioner (für FF-H1) oder DP/PA-Koppler (für Profibus PA) und Segment-Protectors. Mit Feldbusgeräten, die mit den Abschlussmodulen 124a–c und 126a–c verbunden sind, um über die universellen E/A-Busse 136a–b mit der Steuereinheit zu kommunizieren, werden solche Komponenten jedoch nicht länger benötigt. Außerdem können in manchen Beispielen, in denen jedes Feldbusgerät mit einem entsprechenden Abschlussmodul 124a–c oder 126a–c in einer Punkt-zu-Punkt-Architektur verbunden ist, die Kosten und die Komplexität der Ausgestaltungsarbeiten für Feldbussegmente deutlich gesenkt oder eliminiert werden, da das Rangieren von Gerätesignalen elektronisch gehandhabt wird, nachdem sie von jedem entsprechenden Abschlussmodul empfangen wurden.By the universal I / O buses 136a -B are the number of times to communicate information between the cabinet 122 and the control unit 104 required communication media (eg wires) compared to known configurations that require a separate communication medium for each termination module to communicate with a control unit. With a smaller number of communication media (eg fewer number of communication buses or communication wires) for the communicative connection of the cabinet 122 with the control unit 104 , are engineering costs for designing and creating drawings for installing the connections between the control unit 104 and the field devices 112a -C and 116a-c lowered. In addition, with a smaller number of communication media, in turn, the installation and maintenance costs are lower. For example, one of the I / O buses replaces 136a -B is one of the communication media used in known systems for communicatively connecting field devices to a control unit. Instead of having to wait for a variety of communication media to the field devices 112a -C and 116a -C with the I / O cards 132a -Federation 134a To connect -b communicatively requires that in 1A example shown less maintenance by the I / O buses 136a -B are used. In the context of fieldbus based field devices (eg Profibus PA compliant devices or FOUNDATION Fieldbus H1 (FF-H1) compliant devices), these are provided by the universal I / O buses 136a Further, it reduces or eliminates costs associated with purchasing, installing, and maintaining other components necessary to implement a corresponding fieldbus architecture. For example, both Profibus PA and FF-H1 require a power conditioner (for FF-H1) or DP / PA, in addition to the trunk or segment cable in a fieldbus architecture, typically protocol-specific I / O cards Coupler (for Profibus PA) and segment protectors. With fieldbus devices connected with the termination modules 124a -C and 126a -C are connected to the universal I / O buses 136a -B communicate with the control unit, however, such components are no longer needed. In addition, in some examples where each fieldbus device with a corresponding termination module 124a -C or 126a Since c is associated in a point-to-point architecture, the cost and complexity of fieldbus segment design operations are significantly reduced or eliminated, as the marshalling of device signals is handled electronically after being received by each respective termination module.

Zusätzlich ergibt sich aus der geringeren Anzahl von Kommunikationsmedien, die zum kommunikativen Verbinden des Schaltschranks 122 mit den E/A-Karten 132a–b uns 134a–b erforderlich sind, mehr verfügbarer Platz für mehr Abschlussmodule (z. B. die Abschlussmodule 124a–c und 126a–c) und somit eine höhere E/A-Dichte des Schaltschranks 122 im Vergleich zu bekannten Systemen. Im in 1A gezeigten Beispiel kann der Schaltschrank 122 eine Anzahl von Abschlussmodulen aufnehmen, für die in einer bekannten Systemimplementierung andernfalls mehr Schaltschränke (z. B. drei Schaltschränke) benötigt würden. Außerdem kann der Schaltschrank 122 in manchen Beispielen eine größere Anzahl von Abschlussmodulen 124a–c aufnehmen, die einer höheren Anzahl von Feldgeräten 112a–c entsprechen, die Daten über einen einzigen universellen E/A-Bus 136a kommunizieren, als die Anzahl von Feldgeräten, die Daten über andere Arten von Buskommunikation kommunizieren. Beispielsweise ist ein Feldbussegment in der Regel auf das Übertragen von Signalen für bis zu 16 Feldgeräte begrenzt. Im Gegensatz dazu kann in manchen Beispielen einer der universellen E/A-Busse 136a–b Kommunikationen für bis zu 96 Abschlussmodule 124a–c und 126a–c vorsehen.In addition, results from the smaller number of communication media that communicatively connect the cabinet 122 with the I / O cards 132a -B us 134a -B are required, more space available for more end modules (eg the end modules 124a -C and 126a -C) and thus a higher I / O density of the control cabinet 122 in comparison to known systems. Im in 1A example shown, the cabinet 122 accommodate a number of termination modules that would otherwise require more cabinets (eg, three cabinets) in a known system implementation. In addition, the control cabinet 122 in some examples a larger number of termination modules 124a -C, which is a higher number of field devices 112a -C match the data over a single universal I / O bus 136a communicate as the number of field devices communicating data via other types of bus communication. For example, a fieldbus segment is typically limited to transmitting signals for up to 16 field devices. In contrast, in some examples, one of the universal I / O buses 136a -B communications for up to 96 completion modules 124a -C and 126a -C provide.

Anhand der Abschlussmodule 124a–c und der Abschlussmodule 126a–c, die so konfiguriert sein können, dass sie unterschiedliche Datentyp-Schnittstellen, (z. B. verschiedene Kanaltypen) verwenden, um mit den Feldgeräten 112a–c und 116a–c zu kommunizieren, und die so konfiguriert sind, dass sie entsprechende gemeinsame E/A-Busse 136a und 136b verwenden, um mit den E/A-Karten 132a–b und 134a–b zu kommunizieren, können die Daten im in 1A gezeigten Beispiel, die verschiedenen Feldgerät-Datentypen zugeordnet sind (z. B. den Datentypen oder Kanaltypen, die von den Feldgeräten 112a–c und 116a–c verwendet werden) an die E/A-Karten 132a–b und 134a–b geroutet werden, ohne mehrere verschiedene Feldgerät-Schnittstellentypen auf den E/A-Karten 132a–b und 134a–b implementieren zu müssen. Daher kann eine E/A-Karte mit einem Schnittstellentyp (z. B. einem E/A-Bus-Schnittstellentyp zum Kommunizieren über den E/A-Bus 136a und/oder den E/A-Bus 136b) mit mehreren Feldgeräten kommunizieren, die verschiedene Feldgerät-Schnittstellentypen aufweisen. Based on the final modules 124a -C and the final modules 126a -C, which may be configured to use different data type interfaces (eg, different channel types) to communicate with the field devices 112a -C and 116a -C and that are configured to share appropriate I / O buses 136a and 136b use it with the I / O cards 132a -Federation 134a -B to communicate, the data in the 1A example associated with various field device data types (eg, the data types or channel types used by the field devices 112a -C and 116a -C) to the I / O cards 132a -Federation 134a -B without several different field device interface types on the I / O cards 132a -Federation 134a To implement -b. Therefore, an I / O card with a Interface type (for example, an I / O bus interface type for communicating over the I / O bus 136a and / or the I / O bus 136b ) communicate with multiple field devices having different field device interface types.

Mithilfe des E/A-Busses 136a und/oder des E/A-Busses 136b zum Austausch von Informationen zwischen der Steuereinheit 104 und den Abschlussmodulen 124a–c und 126a–c kann das Routing der Verbindung vom Feldgerät zur E/A-Karte spät in der Ausgestaltung oder einem Installationsprozess festgelegt werden. Beispielsweise können die Abschlussmodule 124a–c und 126a–c an verschiedenen Orten im Schaltschrank 122 angebracht werden, während der Zugang zu einem entsprechenden der E/A-Busse 136a und 136b aufrechterhalten wird.Using the I / O bus 136a and / or the I / O bus 136b for exchanging information between the control unit 104 and the final modules 124a -C and 126a -C the routing of the connection from the field device to the I / O card late in the design or installation process can be specified. For example, the completion modules 124a -C and 126a -C in different places in the control cabinet 122 be attached while having access to a corresponding one of the I / O buses 136a and 136b is maintained.

Im gezeigten Beispiel erleichtern der Schaltschrank 122, die Abschlussmodule 124a–c und 126a–c, die E/A-Karten 132a–b und 134a–b und die Steuereinheit 104 das Migrieren bestehender Prozessleitsystem-Installationen zu einer Konfiguration, die der Konfiguration des beispielhaften Prozessleitsystems 100 in 1A im Wesentlichen ähnlich ist. Da beispielsweise die Abschlussmodule 124a–c und 126a–c so konfiguriert sein können, dass sie jeden geeigneten Feldgerät-Schnittstellentyp enthalten, können die Abschlussmodule 124a–c und 126a–c so konfiguriert sein, dass sie mit bestehenden Feldgeräten, die bereits in einem Prozessleitsystem installiert sind, kommunikativ verbunden sind. Ähnlich kann die Steuereinheit 104 so konfiguriert sein, dass sie eine bekannte LAN-Schnittstelle enthält, um über ein LAN mit einer bereits installierten Workstation zu kommunizieren. In manchen beispielhaften Implementierungen können die E/A-Karten 132a–b und 134a–b in bekannten Steuereinheiten installiert oder mit ihnen kommunikativ verbunden werden, so dass in einem Prozessleitsystem bereits installierte Steuereinheiten nicht ersetzt werden müssen.In the example shown, the control cabinet makes it easier 122 , the graduation modules 124a -C and 126a -C, the I / O cards 132a -Federation 134a -B and the control unit 104 migrating existing process control system installations to a configuration similar to the configuration of the example process control system 100 in 1A is essentially similar. For example, the end modules 124a -C and 126a -C can be configured to include any appropriate field device interface type, the termination modules 124a -C and 126a -C be configured to communicate with existing field devices already installed in a process control system. Similarly, the control unit 104 be configured to include a known LAN interface to communicate over a LAN with an already installed workstation. In some example implementations, the I / O cards may 132a -Federation 134a -B are installed in known control units or communicatively connected to them, so that in a process control system already installed control units need not be replaced.

Im gezeigten Beispiel enthält die E/A-Karte 132a eine Datenstruktur 133 und die E/A-Karte 134a enthält eine Datenstruktur 135. Die Datenstruktur 133 speichert die Feldgerät-Kennnummern (z. B. Feldgerät-Kennungsinformationen) für die Feldgeräte (z. B. die Feldgeräte 112a–c), die der Kommunikation mit der E/A-Karte 132a über den universellen E/A-Bus 136a zugeordnet sind. Die Abschlussmodule 124a–c können anhand der in der Datenstruktur 133 gespeicherten Feldgerät-Kennnummern feststellen, ob ein Feldgerät mit einem der Abschlussmodule 124a–c falsch verbunden ist. Die Datenstruktur 135 speichert die Feldgerät-Kennnummern (z. B. Feldgerät-Kennungsinformationen) für die Feldgeräte (z. B. die Feldgeräte 116a–c), die der Kommunikation mit der E/A-Karte 134a über den universellen E/A-Bus 136b zugeordnet sind. Die Datenstrukturen 133 und 135 können über die Workstation 102 während einer Konfigurationszeit oder während des Betriebs des beispielhaften Prozessleitsystems 100 von Ingenieuren, Bedienern und/oder Benutzern bestückt werden. In manchen Beispielen können die Abschlussmodule 124a–c mit mehreren Feldgeräten (z. B. einem aktiven Feldgerät und einem redundanten oder zusätzlichen Feldgerät) kommunikativ verbunden sein. In solchen Beispielen speichert die Datenstruktur 135 die Feldgerät-Kennnummern für jedes Feldgerät (z. B. die Feldgeräte 116a–c und die entsprechenden zusätzlichen Feldgeräte). Obwohl nicht gezeigt, speichert die redundante E/A-Karte 132b eine Datenstruktur, die mit der Datenstruktur 133 identisch ist, und die redundante E/A-Karte 134b speichert eine Datenstruktur 135, die mit der Datenstruktur 135 identisch ist. Zusätzlich oder alternativ können die Datenstrukturen 133 und 135 in der Workstation 102 gespeichert werden.In the example shown contains the I / O card 132a a data structure 133 and the I / O card 134a contains a data structure 135 , The data structure 133 stores the field device identification numbers (eg field device identification information) for the field devices (eg the field devices 112a -C) that communicates with the I / O card 132a via the universal I / O bus 136a assigned. The graduation modules 124a -C can be based on the in the data structure 133 stored field identification numbers determine whether a field device with one of the termination modules 124a -C is wrongly connected. The data structure 135 stores the field device identification numbers (eg field device identification information) for the field devices (eg the field devices 116a -C) that communicates with the I / O card 134a via the universal I / O bus 136b assigned. The data structures 133 and 135 can over the workstation 102 during a configuration time or during operation of the example process control system 100 by engineers, operators and / or users. In some examples, the termination modules 124a C are communicatively connected to a plurality of field devices (eg an active field device and a redundant or additional field device). In such examples, the data structure stores 135 the field device identification numbers for each field device (eg the field devices 116a -C and the corresponding additional field devices). Although not shown, the redundant I / O card stores 132b a data structure consistent with the data structure 133 is identical, and the redundant I / O card 134b saves a data structure 135 that with the data structure 135 is identical. Additionally or alternatively, the data structures 133 and 135 in the workstation 102 get saved.

Im gezeigten Beispiel ist der Schaltschrank 122 in einem Abschlussbereich 140 getrennt vom Prozesssteuerbereich 110 dargestellt. Wenn E/A-Busse 136a–b anstelle von wesentlich mehr Kommunikationsmedien (z. B. mehreren Kommunikationsbussen, die jeweils eindeutig mit einem der Feldgeräte 112a–c und 116a–c oder einer begrenzten Gruppe dieser entlang eines Multi-Drop-Segments zugeordnet sind) verwendet werden, um die Abschlussmodule 124a–c und 126a–c kommunikativ mit der Steuereinheit 104 zu verbinden, kann die Steuereinheit 104 leichter in einer relativ größeren Entfernung vom Schaltschrank 122 positioniert werden als in bekannten Konfigurationen, ohne die Zuverlässigkeit der Kommunikationen erheblich zu beeinträchtigen. In manchen beispielhaften Implementierungen können der Prozesssteuerbereich 110 und der Abschlussbereich 140 so kombiniert werden, dass sich der Schaltschrank 122 und die Steuereinheit 104 im gleichen Bereich befinden. In allen Fällen können durch das Platzieren des Schaltschranks 122 und der Steuereinheit 104 in von den Prozessbereichen 114 und 118 getrennten Bereichen die E/A-Karten 132a–b und 134a–b, die Abschlussmodule 124a–c und 126a–c und die universellen E/A-Busse 136a–b von rauen Umgebungsbedingungen (z. B. Hitze, Feuchtigkeit, elektromagnetische Störungen usw.) getrennt werden, die eventuell in den Prozessbereichen 114 und 118 herrschen. Auf diese Weise können die Kosten und die Komplexität der Ausgestaltung und der Fertigung der Abschlussmodule 124a–c und 126a–c und der E/A-Karten 132a–b und 134a–b im Vergleich zu den Herstellungskosten für Kommunikations- und Steuerkreise für die Feldgeräte 112a–c und 116a–c wesentlich gesenkt werden, da die Abschlussmodule 124a–c und 126a–c und die E/A-Karten 132a–b und 134a–b keine betriebsspezifischen Eigenschaften erfordern (z. B. Abschirmung, robustere Schaltungen, komplexere Fehlerprüfung usw.) für einen zuverlässigen Betrieb (z. B. zuverlässige Datenkommunikationen) erfordern, wie es andernfalls für den Betrieb unter den Umgebungsbedingungen der Prozessbereiche 114 und 118 notwendig wäre.In the example shown, the control cabinet 122 in a graduation area 140 separate from the process control area 110 shown. When I / O buses 136a -B instead of significantly more communication media (eg, multiple communication buses, each unique to one of the field devices 112a -C and 116a -C or a limited group of these are assigned along a multi-drop segment) used to complete the completion modules 124a -C and 126a -C communicatively with the control unit 104 To connect, the control unit can 104 lighter at a relatively greater distance from the control cabinet 122 be positioned as in known configurations without significantly affecting the reliability of the communications. In some example implementations, the process control area 110 and the graduation area 140 be combined so that the control cabinet 122 and the control unit 104 in the same area. In all cases, by placing the control cabinet 122 and the control unit 104 in from the process areas 114 and 118 separate areas the I / O cards 132a -Federation 134a -B, the completion modules 124a -C and 126a -C and the universal I / O buses 136a -B are isolated from harsh environmental conditions (eg heat, humidity, electromagnetic interference, etc.) that may be present in the process areas 114 and 118 to rule. In this way, the cost and complexity of designing and manufacturing the termination modules 124a -C and 126a -C and the I / O cards 132a -Federation 134a -B compared to the cost of manufacturing communication and control circuits for the field devices 112a -C and 116a -C are lowered substantially, as the completion modules 124a -C and 126a -C and the I / O cards 132a -Federation 134a -B do not require operating-specific characteristics (eg, shielding, more robust circuitry, more complex error checking, etc.) for reliable operation (eg, reliable data communications) as otherwise required for operation under the environmental conditions of the process areas 114 and 118 would be necessary.

1B–1D zeigen alternative beispielhafte Implementierungen mit denen Workstations, Steuereinheiten und E/A-Karten kommunikativ miteinander verbunden werden können. Beispielsweise ist im in 1B gezeigten Beispiel eine Steuereinheit 152 (die im Wesentlichen die gleichen Funktionen wie die Steuereinheit 104 in 1A ausführt) über einen Backplane-Kommunikationsbus 158 mit den E/A-Karten 154a–b und 156a–b kommunikativ verbunden. Die E/A-Karten 154a–b und 156a–b führen im Wesentlichen die gleichen Funktionen wie die E/A-Karten 132a–b und 134a–b in 1A aus und sind so konfiguriert, dass die mit den universellen E/A-Bussen 136a–b kommunikativ verbunden sind, um mit den Abschlussmodulen 124a–c und 126a–c Informationen austauschen. Um mit der Workstation 102 zu kommunizieren, ist die Steuereinheit 152 über das LAN 106 mit der Workstation 102 kommunikativ verbunden. 1B - 1D show alternative exemplary implementations with which workstations, controllers, and I / O cards can be communicatively interconnected. For example, in the 1B shown example, a control unit 152 (which has essentially the same functions as the control unit 104 in 1A executes) over a backplane communication bus 158 with the I / O cards 154a -Federation 156a -B communicatively connected. The I / O cards 154a -Federation 156a -B perform essentially the same functions as the I / O cards 132a -Federation 134a -B in 1A and are configured to work with the universal I / O buses 136a -B are communicatively connected to the completion modules 124a -C and 126a -C exchange information. To work with the workstation 102 to communicate is the control unit 152 over the LAN 106 with the workstation 102 communicatively connected.

In einem anderen in 1C gezeigten Beispiel ist eine Steuereinheit 162 (die im Wesentlichen die gleichen Funktionen wie die Steuereinheit 104 in 1A ausführt) über das LAN 106 mit der Workstation 102 und mehreren E/A-Karten 164a–b und 166a–b kommunikativ verbunden. Die E/A-Karten 164a–b und 166a–b führen im Wesentlichen die gleichen Funktionen wie die E/A-Karten 132a–b und 134a–b in 1A aus und sind so konfiguriert, dass die mit den universellen E/A-Bussen 136a–b kommunikativ verbunden sind, um mit den Abschlussmodulen 124a–c und 126a–c Informationen austauschen. Im Gegensatz zu den E/A-Karten 132a–b und 134a–b in 1A und den E/A-Karten 154a–b und 156a–b in 1B, sind die E/A-Karten 164a–b und 166a–b jedoch so konfiguriert, dass sie über das LAN 106 mit der Steuereinheit 162 und der Workstation 102 kommunizieren. Auf diese Weise können die E/A-Karten 164a–b und 166a–b Informationen direkt mit der Workstation 102 austauschen.In another in 1C example shown is a control unit 162 (which has essentially the same functions as the control unit 104 in 1A executes) over the LAN 106 with the workstation 102 and multiple I / O cards 164a -Federation 166a -B communicatively connected. The I / O cards 164a -Federation 166a -B perform essentially the same functions as the I / O cards 132a -Federation 134a -B in 1A and are configured to work with the universal I / O buses 136a -B are communicatively connected to the completion modules 124a -C and 126a -C exchange information. Unlike the I / O cards 132a -Federation 134a -B in 1A and the I / O cards 154a -Federation 156a -B in 1B , are the I / O cards 164a -Federation 166a -B, however, configured to run over the LAN 106 with the control unit 162 and the workstation 102 communicate. That way, the I / O cards can 164a -Federation 166a -B information directly with the workstation 102 change.

In einem noch anderen in 1D gezeigten Beispiel sind die E/A-Karten 174a–b und 176a–b (die im Wesentlichen die gleichen Funktionen wie die E/A-Karten 132a–b und 134a–b in 1A ausführen) in einer Workstation 172 implementiert (die im Wesentlichen die gleichen Funktionen wie die Workstation 102 in 1A ausführt). In manchen beispielhaften Implementierungen sind die physikalischen E/A-Karten 174a–b und 176a–b nicht in der Workstation 172 enthalten, die Funktionalität der E/A-Karten 174a–b und 176a–b wird jedoch in der Workstation 172 implementiert. Im in 1D gezeigten Beispiel sind die E/A-Karten 174a–b und 176a–b so konfiguriert, dass sie mit den universellen E/A-Bussen 136a–b kommunikativ verbunden sind, um mit den Abschlussmodulen 124a–c und 126a–c Informationen auszutauschen. Auch kann die Workstation 172 im in 1D gezeigten Beispiel so konfiguriert sein, dass sie im Wesentlichen die gleichen Funktionen wie die Steuereinheit 104 ausführt, so dass zum Ausführen einer Prozessleitstrategie keine Steuereinheit vorgesehen werden muss. Es kann jedoch eine Steuereinheit vorgesehen sein.In one more other in 1D example shown are the I / O cards 174a -Federation 176a -B (which has essentially the same functions as the I / O cards 132a -Federation 134a -B in 1A execute) in a workstation 172 implemented (which essentially the same functions as the workstation 102 in 1A executing). In some example implementations, the physical I / O cards are 174a -Federation 176a -B not in the workstation 172 contain the functionality of the I / O cards 174a -Federation 176a -B will, however, be in the workstation 172 implemented. Im in 1D example shown are the I / O cards 174a -Federation 176a -B configured to work with the universal I / O buses 136a -B are communicatively connected to the completion modules 124a -C and 126a -C to exchange information. Also, the workstation can 172 in the 1D be configured so that they have essentially the same functions as the control unit 104 executes, so that no control unit must be provided to execute a process control strategy. However, it may be provided a control unit.

2 ist eine detaillierte Darstellung des beispielhaften Schaltschranks 122 in 1A. Im gezeigten Beispiel ist der Schaltschrank 122 mit Buchsenleisten 202a und 202b versehen, um die Abschlussmodule 124a–c aufzunehmen. Außerdem ist der Schaltschrank 122 mit einem E/A-Bus-Transceiver 206 versehen, der die Abschlussmodule 124a–c mit dem oben in Zusammenhang mit 1A beschriebenen universellen E/A-Bus 136a kommunikativ verbindet. Der E/A-Bus-Transceiver 206 kann mithilfe eines Transmitterverstärkers und eines Empfängerverstärkers implementiert werden, der zwischen den Abschlussmodulen 124a–c und den E/A-Karten 132a–b ausgetauchte Signale aufbereitet. Der Schaltschrank 122 ist mit einem anderen universellen E/A-Bus 208 versehen, der die Abschlussmodule 124a–c mit dem E/A-Bus-Transceiver 206 kommunikativ verbindet. Im gezeigten Beispiel ist der E/A-Bus-Transceiver 206 so konfiguriert, dass er Informationen mithilfe eines verkabelten Kommunikationsmediums kommuniziert. Obwohl nicht gezeigt, kann der Schaltschrank 122 mit einem anderen E/A-Bus-Transceiver versehen sein, der dem E/A-Bus-Transceiver 206 im Wesentlichen ähnlich oder mit diesem identisch ist, um die Abschlussmodule 126a–c mit den E/A-Karten 134a–b kommunikativ zu verbinden. 2 is a detailed illustration of the exemplary cabinet 122 in 1A , In the example shown, the control cabinet 122 with socket strips 202a and 202b provided to the completion modules 124a -C. In addition, the control cabinet 122 with an I / O bus transceiver 206 provided the completion modules 124a -C with the above related to 1A described universal I / O bus 136a connects communicatively. The I / O bus transceiver 206 can be implemented using a transmitter amplifier and a receiver amplifier located between the termination modules 124a -C and the I / O cards 132a -B recuperated signals. The control cabinet 122 is with another universal I / O bus 208 provided the completion modules 124a -C with the I / O bus transceiver 206 connects communicatively. In the example shown here is the I / O bus transceiver 206 configured to communicate information using a wired communication medium. Although not shown, the control cabinet can 122 be equipped with another I / O bus transceiver, the I / O bus transceiver 206 is substantially similar or identical to this to the termination modules 126a -C with the I / O cards 134a -B connect communicatively.

Mithilfe einer gemeinsamen Kommunikationsschnittstelle (z. B. E/A-Bus 208 und E/A-Bus 136a) zum Austauschen von Informationen zwischen den E/A-Karten 132a–b und den Abschlussmodulen 124a–c kann das Routing der Verbindung vom Feldgerät zur E/A-Karte spät in der Ausgestaltung oder einem Installationsprozess festgelegt werden. Beispielsweise können die Abschlussmodule 124a–c mit dem E/A-Bus 208 an verschiedenen Stellen (z. B. verschiedenen Abschlussmodulbuchsen der Buchsenleisten 202a–b) im Schaltschrank 122 kommunikativ verbunden sein. Außerdem reduziert die gemeinsame Kommunikationsschnittstelle (z. B. die E/A-Karte 208 und der E/A-Bus 136a) zwischen den E/A-Karten 132a–b und den Abschlussmodulen 124a–c die Anzahl der Kommunikationsmedien (z. B. die Anzahl der Kommunikationsbusse und/oder Drähte) zwischen den E/A-Karten 132a–b und den Abschlussmodulen 124a–c, wodurch die Installation von relativ mehr Abschlussmodulen 124a–c (und/oder Abschlussmodulen 126a–c) im Schaltschrank 122 möglich ist, als die Anzahl bekannter Abschlussmodule, die in bekannten Schaltschrankkonfigurationen installiert werden kann.Using a common communication interface (eg I / O bus 208 and I / O bus 136a ) to exchange information between the I / O cards 132a -B and the completion modules 124a -C the routing of the connection from the field device to the I / O card late in the design or installation process can be specified. For example, the completion modules 124a -C with the I / O bus 208 in different places (eg different terminator sockets of the female headers 202a -B) in the control cabinet 122 be communicatively connected. In addition, the common communication interface reduces (for example, the I / O card 208 and the I / O bus 136a ) between the I / O cards 132a -B and the completion modules 124a -C the number of communication media (for example, the number of communication busses and / or wires) between the I / O cards 132a -B and the completion modules 124a -C, resulting in the installation of relatively more termination modules 124a -C (and / or completion modules 126a -C) in the control cabinet 122 is possible than the number of known termination modules that can be installed in known cabinet configurations.

Um die Feldgerät-Kennungsinformationen und/oder andere Feldgerät-Informationen bezüglich der Abschlussmodule 124a–c anzeigen zu können, ist jedes der Abschlussmodule 124a–c mit einer Anzeige 212 (z. B. einer elektronischen Abschlussmarkierung) versehen. Die Anzeige 212 des Abschlussmoduls 124a zeigt die Feldgerätkennung (z. B. ein Feldgerätetag) des Feldgeräts 112a (1A) an. Außerdem kann die Anzeige 212 des Abschlussmoduls 124a dazu verwendet werden, die Feldgerät-Aktivitätsinformationen (z. B. Messinformationen, Leitungsspannungen usw.), Datentyp-Informationen (z. B. analoges Signal, digitales Signal usw.), Feldgerät-Statusinformationen (z. B. Gerät eingeschaltet, Gerät ausgeschaltet, Gerätefehler usw.) und/oder andere Feldgerät-Informationen anzuzeigen. Wenn das Abschlussmodul 124a so konfiguriert ist, dass es mit mehreren Feldgeräten (z. B. Feldgerät 112a in 1A und anderen Feldgeräten (nicht gezeigt)) kommunikativ verbunden ist, kann die Anzeige 212 dazu verwendet werden, Feldgerät-Informationen für alle Feldgeräte anzuzeigen, die mit dem Abschlussmodul 124 kommunikativ verbunden sind. Im dargestellten Beispiel sind die Anzeigen 212 mittels Flüssigkristallanzeigen (LCDs) implementiert. In anderen beispielhaften Implementierung können die Anzeigen 212 jedoch mittels einer beliebigen anderen geeigneten Anzeigetechnologie implementiert werden. To the field device identification information and / or other field device information regarding the termination modules 124a -C is any of the completion modules 124a -C with an ad 212 (eg an electronic degree mark). The ad 212 of the final module 124a shows the field device identifier (eg, a field device tag) of the field device 112a ( 1A ) at. In addition, the ad 212 of the final module 124a to use the field device activity information (eg, measurement information, line voltages, etc.), data type information (eg, analog signal, digital signal, etc.), field device status information (eg, device powered on, device off , Device errors, etc.) and / or other field device information. If the final module 124a is configured to work with multiple field devices (eg field device 112a in 1A and other field devices (not shown)) is communicatively connected, the display may 212 used to display field device information for all field devices connected to the terminator module 124 communicatively connected. In the example shown, the displays 212 implemented by means of liquid crystal displays (LCDs). In other example implementation, the displays may 212 however, be implemented by any other suitable display technology.

Um die Feldgerät-Kennungsinformationen und/oder andere Feldgerät-Informationen abrufen zu können, ist jedes der Abschlussmodule 124a–c mit einem Markierer 214 (z. B. einem Abschluss-Labeller) versehen. Wenn beispielsweise das Feldgerät 112a mit dem Abschlussmodul 124a kommunikativ verbunden ist, ruft der Labeller 214 des Abschlussmoduls 124a die Feldgerät-Kennungsinformationen und/oder andere Feldgerät-Informationen vom Feldgerät 112a (und/oder anderen Feldgeräten, die mit dem Abschlussmodul 124a kommunikativ verbunden sind) ab und zeigt die Informationen über die Anzeige 212 des Abschlussmoduls 124a an. Die Labeller 214 werden unten im Zusammenhang mit 8 ausführlich beschrieben. Mithilfe der Anzeige 212 und des Labellers 214 werden Kosten und die Installationszeit für das manuelle Anbringen von Markierungen an Drähten und/oder Bussen, die Abschlussmodulen und Feldgeräten zugeordnet sind, reduziert. In manchen beispielhaften Implementierungen kann jedoch auch manuelle Markierung bezüglich der Anzeige 212 und des Labellers 214 erfolgen. Beispielsweise können die Feldgeräte 112a–c und 116a–c mit den E/A-Karten 132a–b und 134a–b relativ schnell kommunikativ verbunden werden, indem mithilfe der Anzeige 212 und des Labellers 214 festgestellt wird, welches der Feldgeräte 112a–c und 116a–c mit jedem der Abschlussmodule 124a–c und 126a–c verbunden ist. Nach abgeschlossener Installation können später optional Markierungen zu den Bussen oder Drähten hinzugefügt werden, die sich zwischen Abschlussmodulen 124a–c und 126a–c und den Feldgeräten 112a–c und 114a–c erstrecken. Die Anzeige 212 und der Labeller 214 können auch Kosten und Zeit im Zusammenhang mit Wartungsarbeiten reduzieren, indem die Anzeige 212 und der Labeller 214 so konfiguriert werden, dass sie Statusinformationen (z. B. Gerätefehler, Gerätealarm, Gerät eingeschaltet, Gerät ausgeschaltet, Gerät außer Betrieb usw.) anzeigen, um einen Fehlersuchvorgang zu erleichtern.To retrieve the field device identification information and / or other field device information, each of the termination modules is 124a -C with a marker 214 (eg a final labeller). For example, if the field device 112a with the final module 124a communicatively connected, the labeller calls 214 of the final module 124a the field device identification information and / or other field device information from the field device 112a (and / or other field devices included with the termination module 124a communicatively connected) and displays the information about the ad 212 of the final module 124a at. The labellers 214 will be related below 8th described in detail. Using the ad 212 and the labeller 214 Cost and installation time for manually attaching tags to wires and / or buses associated with termination modules and field devices is reduced. However, in some example implementations, manual tagging may also be used with respect to the display 212 and the labeller 214 respectively. For example, the field devices 112a -C and 116a-c with the I / O cards 132a -Federation 134a -B relatively quickly communicate communicatively by using the ad 212 and the labeller 214 it is determined which of the field devices 112a -C and 116a -C with each of the graduation modules 124a -C and 126a -C is connected. After installation is completed, optional markers can be added later to the busses or wires that extend between termination modules 124a -C and 126a -C and the field devices 112a -C and 114a -C extend. The ad 212 and the labeller 214 You can also reduce costs and time associated with maintenance by viewing the ad 212 and the labeller 214 be configured to display status information (eg, device error, device alarm, device powered up, device powered off, device down, etc.) to facilitate troubleshooting.

Um die Abschlussmodule 124a–c, den E/A-Bus-Transceiver 206 und die Anzeigen 212 mit elektrischem Strom zu versehen, ist der Schaltschrank 122 mit einer Stromquelle 216 versehen. Im gezeigten Beispiel verwenden die Abschlussmodule 124a–c den elektrischen Strom von der Stromquelle 216, um Kommunikationskanäle oder Kommunikationsschnittstellen, die zum Kommunizieren mit Feldgeräten verwendet werden (z. B. den Feldgeräten 112a–c in 1A) zu betreiben und/oder die Feldgeräte mit elektrischem Strom für den Betrieb zu versorgen. Außerdem ist der Schaltschrank 122 in einigen Beispielen mit einem Power-Conditioner 218 versehen, um den Strom aufzubereiten oder zu regulieren, mit dem jedes Abschlussmodul 124a–c entlang der Buchsenleisten 202a–b versehen wird. In manchen Beispielen können die Abschlussmodule 124a–c von einer externen Stromquelle und/oder einem Power-Conditioner über einen integrierten Strominjektionsbus betrieben werden, der mit den Buchsenleisten 202a–b kommunikativ verbunden sind. To the graduation modules 124a -C, the I / O bus transceiver 206 and the ads 212 to provide electrical power, is the control cabinet 122 with a power source 216 Mistake. In the example shown use the termination modules 124a -C the electric current from the power source 216 to communication channels or communication interfaces used to communicate with field devices (eg, the field devices 112a -C in 1A ) and / or to provide the field devices with electrical current for operation. In addition, the control cabinet 122 in some examples with a power conditioner 218 to prepare or regulate the current with which each terminating module 124a -C along the bushings 202a -B is provided. In some examples, the termination modules 124a -C can be operated from an external power source and / or a power conditioner via an integrated power injection bus that connects to the receptacles 202a -B are communicatively connected.

3 zeigt einen weiteren beispielhaften Schaltschrank 300, der zum Implementieren des beispielhaften Schaltschranks 122 in 1A verwendet werden kann. Im gezeigten Beispiel ist der Schaltschrank 300 mit einer drahtlosen E/A-Bus-Kommunikationssteuerung 302 vorgesehen, um drahtlos über eine drahtlose universelle E/A-Verbindung 304 mit der Steuereinheit 104 in 1A zu kommunizieren. Wie in 3 gezeigt, werden mehrere Abschlussmodule 306 auf im Wesentlichen ähnliche oder gleiche Weise wie die Abschlussmodule 124a–c und 126a–c in 1A in die Leistenbuchsen 308a und 308b eingesteckt und über einen universellen E/A-Bus 309 im Schaltschrank 300 mit der drahtlosen E/A-Bus-Kommunikationssteuerung 302 kommunikativ verbunden. Im gezeigten Beispiel ahmt die drahtlose E/A-Bus-Kommunikationssteuerung 302 eine E/A-Karte (z. B. die E/A-Karte 134a in 1A) der Steuereinheit 104 in 1A nach, damit die Abschlussmodule 306 mit der Steuereinheit 104 kommunizieren können. 3 shows another exemplary cabinet 300 to implement the exemplary cabinet 122 in 1A can be used. In the example shown, the control cabinet 300 with a wireless I / O bus communication control 302 provided to wirelessly via a wireless universal I / O connection 304 with the control unit 104 in 1A to communicate. As in 3 shown will be multiple completion modules 306 in a substantially similar or the same way as the termination modules 124a -C and 126a -C in 1A in the groin sockets 308a and 308b plugged in and via a universal I / O bus 309 in the control cabinet 300 with the wireless I / O bus communication control 302 communicatively connected. In the example shown, the wireless I / O bus communication controller mimics 302 an I / O card (for example, the I / O card 134a in 1A ) of the control unit 104 in 1A after, so the graduation modules 306 with the control unit 104 to be able to communicate.

Im Gegensatz zum in 2 gezeigten Beispiel, in dem die Anzeigen 212 an den Abschlussmodulen 124a–c angebracht sind, sind im in 3 gezeigten Beispiel mehrere Anzeigen 310 im Schaltschrank 300 in Verbindung mit Buchsen angebracht, die die Abschlussmodule aufnehmen. Wenn eines der Abschlussmodule 306 eingesteckt und mit einem Feldgerät (z. B einem der Feldgeräte 112a–c und 116a–c in 1A) kommunikativ verbunden ist kann auf diese Weise ein Labeller 214 des Abschlussmoduls 306 und ein entsprechender der Anzeigen 310 dazu verwendet werden, die Feldgerät-Kennungsinformationen anzuzeigen, die das mit dem Abschlussmodul 306 verbundene Feldgerät bezeichnen. Die Anzeigen 310 können auch dazu verwendet werden, beliebige andere Feldgerät-Informationen anzuzeigen. Der Schaltschrank 300 ist mit einer Stromquelle 312 versehen, die der Stromquelle 216 in 2 im Wesentlichen ähnlich oder mit dieser identisch ist. Ferner ist der Schaltschrank 300 in manchen Beispielen ist mit einem Power-Conditioner 314 versehen, der dem Power Conditioner 218 in 2 im Wesentlichen ähnlich oder mit diesem identisch ist.Unlike in 2 shown example in which the ads 212 at the final modules 124a -C are installed in the 3 shown example, several ads 310 in the control cabinet 300 mounted in conjunction with jacks that accept the termination modules. If one of the completion modules 306 plugged in and with a field device (eg one of the field devices 112a -C and 116a -C in 1A ) communicatively connected can in this way a labeller 214 of the final module 306 and a corresponding one of the ads 310 used to display the field device identification information that is associated with the terminator 306 denote connected field device. The ads 310 can also be used to display any other field device information. The control cabinet 300 is with a power source 312 provided, that of the power source 216 in 2 is substantially similar or identical to this. Furthermore, the control cabinet 300 in some examples is with a power conditioner 314 provided that the power conditioner 218 in 2 is substantially similar or identical to this.

4 zeigt eine Ansicht von oben und 5 eine Seitenansicht des beispielhaften Abschlussmoduls 124a in 1A und 2. Im in 4 gezeigten Beispiel ist die Anzeige 212 auf einer oberen Oberfläche des beispielhaften Abschlussmoduls 124a angeordnet, so dass die Anzeige 212 während des Betriebs für einen Bediener oder Benutzer sichtbar ist, wenn das Abschlussmodul 124a in die Leistenbuchse 202a (3) eingesteckt ist. Wie im in 5 dargestellten Beispiel gezeigt, ist das beispielhafte Abschlussmodul 124a entfernbar an einer Basiseinheit 402 befestigt. Das beispielhafte Abschlussmodul 124a beinhaltet mehrere Kontakte 404 (von denen zwei gezeigt sind), die das Abschlussmodul 124a mit der Basiseinheit 402 kommunikativ verbinden und/oder elektrisch verbinden. Auf diese Weise kann die Basiseinheit 402 mit dem Schaltschrank 122 verbunden werden (1A und 2) und das Abschlussmodul 124a kann über die Basiseinheit 402 mit dem Schaltschrank 122 verbunden oder von diesem entfernt werden. Die Basiseinheit 402 ist mit Abschlussschrauben 406 versehen (z. B. einer Feldgerät-Schnittstelle), um leitende Kommunikationsmedien (z. B. einen Bus) vom Feldgerät 112a zu befestigen oder zu sichern. Wenn das Abschlussmodul 124a mit der Basiseinheit 402 entfernbar verbunden ist, sind die Abschlussschrauben 406 mit einem oder mehreren Kontakten 404 kommunikativ verbunden, um Kommunikationsinformationen zwischen dem Abschlussmodul 124a und dem Feldgerät 112a zu ermöglichen. In anderen beispielhaften Implementierungen kann die Basiseinheit 402 anstelle der Abschlussschrauben 406 mit einem anderen geeigneten Feldgerät-Schnittstellentyp (z. B. einer Buchse) versehen sein. Obwohl eine Feldgerät-Schnittstelle (z. B. die Abschlussschrauben 406) gezeigt ist, kann die Basiseinheit 402 außerdem mit mehr Feldgerät-Schnittstellen versehen sein, die so konfiguriert sind, dass mehrere Feldgeräte mit dem Abschlussmodul 124a kommunikativ verbunden werden können. 4 shows a view from above and 5 a side view of the exemplary termination module 124a in 1A and 2 , Im in 4 The example shown is the display 212 on an upper surface of the exemplary termination module 124a arranged so that the ad 212 during operation is visible to an operator or user when the termination module 124a in the groin socket 202a ( 3 ) is inserted. As in the 5 shown example is the exemplary termination module 124a removable on a base unit 402 attached. The exemplary final module 124a includes several contacts 404 (two of which are shown), which is the final module 124a with the base unit 402 connect communicatively and / or connect electrically. In this way, the base unit 402 with the control cabinet 122 get connected ( 1A and 2 ) and the final module 124a can about the base unit 402 with the control cabinet 122 connected or removed from this. The base unit 402 is with completion screws 406 (e.g., a field device interface) to conductive communication media (eg, a bus) from the field device 112a to secure or secure. If the final module 124a with the base unit 402 removably connected, are the final screws 406 with one or more contacts 404 communicatively connected to communication information between the degree module 124a and the field device 112a to enable. In other example implementations, the base unit may 402 instead of the completion screws 406 be provided with another suitable field device interface type (eg a socket). Although a field device interface (such as the end screws 406 ), the base unit can 402 also be provided with more field device interfaces that are configured to connect multiple field devices with the termination module 124a communicatively connected.

Um das Abschlussmodul 124a mit dem universellen E/A-Bus 208 in 2 kommunikativ zu verbinden, ist die Basiseinheit 402 mit einen universellen E/A-Bus-Anschluss 408 versehen (5). Wenn ein Benutzer die Basiseinheit 402 in die Buchsenleiste 202a oder die Buchsenleiste 202b (2) einsteckt, verbindet sich der universelle E/A-Bus 208 mit dem universellen E/A-Bus-Anschluss 408. Der universelle E/A-Bus-Anschluss 408 kann mithilfe einer beliebigen geeigneten Schnittstelle implementiert werden, die eine relativ einfache Schnittstelle wie beispielsweise ein isolierender Schneidklemmstecker sein. Damit Informationen zwischen dem Abschlussmodul 124a und dem E/A-Bus 208 kommuniziert werden können, ist der E/A-Bus-Anschluss 408 mit einem oder mehreren der Kontakten 404 des Abschlussmoduls 124a verbunden.To the final module 124a with the universal I / O bus 208 in 2 Communicating is the basic unit 402 with a universal I / O bus connection 408 Mistake ( 5 ). If a user is the base unit 402 in the socket strip 202a or the socket header 202b ( 2 ), the universal I / O bus connects 208 with the universal I / O bus connection 408 , The universal I / O bus connection 408 can be implemented using any suitable interface, which can be a relatively simple interface such as an insulating insulation displacement connector. So that information between the final module 124a and the I / O bus 208 is the I / O bus port 408 with one or more of the contacts 404 of the final module 124a connected.

Wie in 5 gezeigt, kann die Basiseinheit 402 auch mit einem optionalen Anzeigeschnittstellenanschluss 410 versehen sein, um das Abschlussmodul 124a mit einer externen Anzeige (z. B. einer der Anzeige 310 in 3) kommunikativ zu verbinden. Wenn das Abschlussmodul 124a beispielsweise ohne die Anzeige 212 implementiert wird, kann das Abschlussmodul 124a anhand des Anzeigeschnittstellenanschluss 410 Feldgerät-Kennungsinformationen oder andere Feldgerät-Informationen an eine externe Anzeige (z. B. einer der Anzeigen 310 in 3) ausgeben.As in 5 shown, the base unit 402 also with an optional display interface connector 410 Be provided with the graduation module 124a with an external display (eg one of the display 310 in 3 ) connect communicatively. If the final module 124a for example, without the ad 212 can be implemented, the final module 124a using the display interface connector 410 Field device identification information or other field device information to an external display (eg, one of the displays 310 in 3 ) output.

6 ist ein detailliertes Blockschaltbild des beispielhaften Abschlussmoduls 124a in 1A, und 2, 7 ist ein detailliertes Blockschaltbild der beispielhaften E/A-Karte 132a in 1A, und 8 ist ein detailliertes Blockschaltbild des beispielhaften Labellers 214 in 2, 3 und 6. Das beispielhafte Abschlussmodul 124a, die beispielhafte E/A-Karte 132a und der beispielhafte Labeller 214 können mithilfe jeder gewünschten Kombination von Hardware, Firmware und/oder Software implementiert werden. Beispielsweise können eine oder mehrere integrierte Schaltungen, diskrete Halbleiterkomponenten oder passive elektronische Komponenten verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ können einige oder alle der Blöcke des beispielhaften Abschlussmoduls 124a, der beispielhaften E/A-Karte 132a und des beispielhaften Labellers 214 oder Teile davon anhand von Anweisungen, Code und/oder anderer Software und/oder Firmware usw. implementiert werden, die auf einem maschinenerfassbaren Medium gespeichert sind, das bei Ausführung durch beispielsweise ein Prozessorsystem (z. B. das beispielhafte Prozessorsystem 1610 in 16), die in den Flussdiagrammen in 10A, 10B, 11A, 11B und 12 dargestellten Arbeitsabläufe ausführt. Obwohl das beispielhafte Abschlussmodul 124a, die beispielhafte E/A-Karte 132a und der beispielhafte Labeller 214 in der Beschreibung unten einen von jedem der Blöcke aufweisen, können das beispielhafte Abschlussmodul 124a, die beispielhafte E/A-Karte 132a und/oder der beispielhafte Markierer 214 mit zwei oder mehr der unten beschriebenen jeweiligen Blöcke versehen sein. 6 FIG. 10 is a detailed block diagram of the exemplary termination module. FIG 124a in 1A , and 2 . 7 Figure 4 is a detailed block diagram of the example I / O card 132a in 1A , and 8th is a detailed block diagram of the exemplary labeller 214 in 2 . 3 and 6 , The exemplary final module 124a , the exemplary I / O card 132a and the exemplary labeller 214 can be implemented using any desired combination of hardware, firmware and / or software. For example, one or more integrated circuits, discrete semiconductor components or passive electronic components may be used. Additionally or alternatively, some or all of the blocks of the exemplary termination module may 124a , the exemplary I / O card 132a and the exemplary labeller 214 or portions thereof may be implemented by instructions, code, and / or other software and / or firmware, etc. stored on a machine-accessible medium when executed by, for example, a processor system (eg, the example processor system 1610 in 16 ), which are shown in the flowcharts in 10A . 10B . 11A . 11B and 12 executed workflows executes. Although the exemplary final module 124a , the exemplary I / O card 132a and the exemplary labeller 214 in the description below, have one of each of the blocks, can be the exemplary graduation module 124a , the exemplary I / O card 132a and / or the exemplary marker 214 be provided with two or more of the respective blocks described below.

Bezugnehmend auf 6 enthält das beispielhafte Abschlussmodul 124a eine universelle E/A-Bus-Schnittstelle 602, damit das beispielhafte Abschlussmodul 124a mit den E/A-Karten 132a–b in 1A (oder mit anderen E/A-Karten) kommunizieren kann. Die E/A-Bus-Schnittstelle 602 kann beispielsweise mithilfe des seriellen Kommunikationsstandards RS-485, Ethernet usw. implementiert werden. Um eine Adresse des Abschlussmoduls 124a und/oder eine Adresse der E/A-Karte 132a zu bestimmen, ist das Abschlussmodul 124a mit einem Adressenbezeichner 604 versehen. Der Adressenbezeichner 604 kann so konfiguriert sein, dass er die E/A-Karte 132a (1A) für eine Abschlussmodul-Adresse (z. B. eine Netzwerkadresse) abfragt, wenn das Abschlussmodul 124a in den Schaltschrank 122 eingesteckt ist. Auf diese Weise kann das Abschlussmodul 124a die Abschlussmodul-Adresse als Ursprungsadresse verwenden, wenn es Informationen an die E/A-Karte 132a kommuniziert, und die E/A-Karte 132a verwendet die Abschlussmoduladresse als Zieladresse, wenn sie Informationen an das Abschlussmodul 124a kommuniziert.Referring to 6 Contains the exemplary completion module 124a a universal I / O bus interface 602 so that the exemplary graduation module 124a with the I / O cards 132a -B in 1A (or with other I / O cards). The I / O bus interface 602 can be implemented using, for example, the RS-485 serial communication standard, Ethernet, etc. To an address of the graduation module 124a and / or an address of the I / O card 132a to determine is the final module 124a with an address identifier 604 Mistake. The address identifier 604 can be configured to use the I / O card 132a ( 1A ) for a termination module address (eg, a network address) when the termination module 124a in the control cabinet 122 is plugged in. That way, the final module 124a Use the terminator address as the source address if there is information to the I / O card 132a communicates, and the I / O card 132a uses the completion module address as the destination address when sending information to the completion module 124a communicated.

Um die verschiedenen Arbeitsabläufe des Abschlussmoduls 124a zu steuern, ist das Abschlussmodul 124a mit einer Betriebssteuereinheit 606 versehen. In einer beispielhaften Implementierung kann die Betriebssteuereinheit mithilfe eines Mikroprozessors oder eines Mikrocontrollers implementiert werden. Die Betriebssteuereinheit 606 kommuniziert Anweisungen oder Befehle an andere Teile des beispielhaften Abschlussmoduls 124a, um die Arbeitsabläufe dieser Teile zu steuern.To the different workflows of the final module 124a to control is the final module 124a with an operation control unit 606 Mistake. In an exemplary implementation, the operational control unit may be implemented using a microprocessor or a microcontroller. The operation control unit 606 communicates instructions or commands to other parts of the exemplary end module 124a to control the operations of these parts.

Das beispielhafte Abschlussmodul 124a ist mit einem E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 versehen, um über den universellen E/A-Bus 136a Informationen mit der E/A-Karte 132a auszutauschen. Im gezeigten Beispiel paketiert der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 Informationen für die Übertragung an die E/A-Karte 132a und entpackt von der E/A-Karte 132a empfangene Informationen. Im gezeigten Beispiel erzeugt der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 Kopfzeileninformationen für jedes zu übertragende Paket und liest Kopfzeileninformationen von empfangenen Paketen. Beispielhafte Kopfzeileninformationen beinhalten eine Zieladresse (z. B. die Netzwerkadresse der E/A-Karte 132a), eine Ursprungsadresse (z. B. die Netzwerkadresse des Abschlussmoduls 124a), einen Pakettyp oder Datentyp (z. B. analoge Feldgerät-Informationen, Feldgerät-Informationen, Befehlsinformationen, Temperaturinformationen, Echtzeit-Datenwerte usw.) und Fehlerprüfinformationen (z. B. zyklische Redundanzprüfung (CRC)). In manchen beispielhaften Implementierungen können der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 und die Betriebssteuereinheit 606 mithilfe des gleichen Mikroprozessors oder Mikrocontrollers implementiert werden.The exemplary final module 124a is with an I / O bus communication processor 608 provided to the universal I / O bus 136a Information with the I / O card 132a exchange. In the example shown, the I / O bus communication processor packages 608 Information for transmission to the I / O card 132a and unzipped from the I / O card 132a received information. In the example shown, the I / O bus communications processor generates 608 Header information for each packet to be transmitted and reads header information from received packets. Exemplary header information includes a destination address (eg, the network address of the I / O card 132a ), an originating address (eg the network address of the termination module 124a ), a packet type or data type (eg, analog field device information, field device information, command information, temperature information, real-time data values, etc.) and error check information (eg, cyclic redundancy check (CRC)). In some example implementations, the I / O bus communication processor may 608 and the operation control unit 606 be implemented using the same microprocessor or microcontroller.

Um Feldgerät-Kennungsinformationen und/oder andere Feldgerät-Informationen (z. B. Aktivitätsinformationen, Datentypinformationen dem Statusinformationen usw.) vorzusehen, ist das Abschlussmodul 124a mit dem Labeller 214 (2 und 3) versehen. Der Labeller 214 wird unten im Zusammenhang mit 8 ausführlich beschrieben. Das Abschlussmodul 124a beinhaltet auch die Anzeige 212 (2) zum Anzeigen der Feldgerät-Kennungsinformationen und/oder anderer Feldgerät-Informationen die vom Labeller 214 geliefert werden.To provide field device identifier information and / or other field device information (eg, activity information, data type information, status information, etc.) is the termination module 124a with the labeller 214 ( 2 and 3 ) Mistake. The labeller 214 will be related below 8th described in detail. The final module 124a also includes the ad 212 ( 2 ) for displaying the field device identification information and / or other field device information from the labeller 214 to be delivered.

Um die Strommenge zu steuern, die an das Feldgerät 112a in 1A (oder ein anderes Feldgerät) abgegeben wird, ist das Abschlussmodul 124a mit einer Feldstrom-Steuereinheit 610 versehen. Im gezeigten Beispiel liefert die Stromquelle 216 im Schaltschrank 122 (2) elektrischen Strom an das Abschlussmodul 124a, um eine Kommunikationskanal-Schnittstelle zum Kommunizieren mit dem Feldgerät 112a zu betreiben. Beispielsweise kommunizieren manche Feldgeräte bei 12 Volt und andere kommunizieren bei 24 Volt. Im gezeigten Beispiel ist die Feldstrom-Steuereinheit 610 so konfiguriert, dass sie den von der Stromquelle 216 an das Abschlussmodul 124a gelieferten elektrischen Strom aufbereitet, regelt und herauf- und/oder heruntertransformiert. In manchen Beispielen wird das Power-Conditioning über den zum Schaltschrank gehörenden Power-Conditioner 218 erzielt (2). Im manchen beispielhaften Implementierungen ist die Feldstrom-Steuereinheit 610 so konfiguriert, dass sie die elektrische Strommenge begrenzt, die zum Kommunizieren mit den Feldgeräten verwendet und/oder an die Feldgeräte geliefert wird, um in entzündlichen oder brennbaren Umgebungen die Funkengefahr wesentlich zu reduzieren oder zu eliminieren.To control the amount of electricity connected to the field device 112a in 1A (or another field device) is the final module 124a with a field current control unit 610 Mistake. In the example shown supplies the power source 216 in the control cabinet 122 ( 2 ) electrical power to the termination module 124a to a communication channel interface for communicating with the field device 112a to operate. For example, some field devices communicate at 12 volts and others communicate at 24 volts. In the example shown, the field current control unit 610 configured to match that of the power source 216 to the final module 124a supplied electric power, regulates and up and / or down-transformed. In some instances, the power conditioning is via the power conditioner associated with the cabinet 218 scored ( 2 ). In some example implementations, the field current controller is 610 configured to limit the amount of electrical power used to communicate with the field devices and / or delivered to the field devices to substantially reduce or eliminate the spark hazard in an inflammable or combustible environment.

Um den von der Stromquelle 216 (2) empfangenen Strom in elektrischen Strom für das Abschlussmodul 124a und/oder das Feldgerät 112a umzuwandeln, ist das Abschlussmodul 124a mit einem Stromwandler 612 versehen. Im gezeigten Beispiel setzt die zum Implementieren des Abschlussmoduls 124a verwendete Schaltung ein oder mehrere Spannungsniveaus (z. B. 3,3 V) ein, die sich von den vom Feldgerät 112a benötigten Spannungsniveaus unterscheiden. Der Stromwandler 612 ist so konfiguriert, dass er die verschiedenen Spannungsniveaus für das Abschlussmodul 124a und das Feldgerät 112a liefert, wobei er den von der Stromquelle 216 empfangenen Strom verwendet. Im gezeigten Beispiel werden die vom Stromwandler 612 erzeugten elektrischen Stromausgaben dazu verwendet, das Abschlussmodul 124a und das Feldgerät 112a einzuschalten, und Informationen zwischen dem Abschlussmodul 124a und dem Feldgerät 112a zu kommunizieren. Manche Feldgerät-Kommunikationsprotokolle erfordern relativ höhere oder niedrigere Spannungsniveaus und/oder elektrische Stromniveaus als andere Kommunikationsprotokolle. Im gezeigten Beispiel steuert die Feldstrom-Steuereinheit 610 den Stromwandler 612, um das (die) Spannungsniveau(s) zum Einschalten des Feldgeräts 112a zu liefern und mit dem Feldgerät 112a zu kommunizieren. In anderen beispielhaften Implementierungen können die vom Stromwandler 612 erzeugten elektrischen Stromausgaben jedoch dazu verwendet werden, das Abschlussmodul 124a einzuschalten, während eine getrennte Stromquelle außerhalb des Schaltschranks 122 zum Einschalten des Feldgeräts 112a verwendet wird.To that from the power source 216 ( 2 ) received power into electrical power for the termination module 124a and / or the field device 112a to convert is the final module 124a with a current transformer 612 Mistake. In the example shown, that sets to implement the termination module 124a used one or more voltage levels (e.g., 3.3V) different from those of the field device 112a distinguish required voltage levels. The current transformer 612 is configured to show the different voltage levels for the termination module 124a and the field device 112a supplies, taking the from the power source 216 received electricity used. In the example shown are those of the current transformer 612 generated electrical power output used to terminate the module 124a and the field device 112a turn on, and information between the graduation module 124a and the field device 112a to communicate. Some field device communication protocols require relatively higher or lower voltage levels and / or electrical current levels than other communication protocols. In the example shown, the field current control unit controls 610 the current transformer 612 to set the voltage level (s) for switching on the field device 112a to deliver and with the field device 112a to communicate. In other exemplary implementations, those of the current transformer 612 However, generated electrical power outputs are used to terminate the module 124a Turn on while a separate power source outside the cabinet 122 for switching on the field device 112a is used.

Um die Schaltung des Abschlussmoduls 124a von der E/A-Karte 132a elektrisch zu trennen, ist das Abschlussmodul 124a mit einer oder mehreren Trennvorrichtungen 614 versehen. Die Trennvorrichtungen 614 können mithilfe galvanischer Isolatoren oder optischer Isolatoren implementiert werden. Eine beispielhafte Trennkonfiguration wird unten in Zusammenhang mit 9 ausführlich beschrieben.To the circuit of the termination module 124a from the I / O card 132a electrically disconnect is the termination module 124a with one or more separators 614 Mistake. The separators 614 can be implemented using galvanic isolators or optical isolators. An exemplary separation configuration will be discussed below 9 described in detail.

Zum Umwandeln zwischen analogen und digitalen Signalen ist das Abschlussmodul 124a mit einem Digital-Analog-Wandler 616 und einem Analog-Digital-Wandler 618 versehen. Der Digital-Analog-Wandler 616 ist so konfiguriert, dass er digital dargestellte analoge Werte, die von der E/A-Karte 132a empfangen werden, in analoge Werte umwandelt, die an das Feldgerät 112a von 1A kommuniziert werden können. Der Analog-Digital-Wandler 618 ist so konfiguriert, dass er analoge Werte (z. B. Messwerte), die vom Feldgerät 112a empfangen werden, in digital dargestellte Werte umwandelt, die an die E/A-Karte 132a kommuniziert werden können. In einer alternativen beispielhaften Implementierung, in der das Abschlussmodul 124a so konfiguriert ist, dass es digital mit dem Feldgerät 112a kommuniziert, kann auf den Digital-Analog-Wandler 616 und den Analog-Digital-Wandler 618 für dieses Abschlussmodul 124a verzichtet werden. To convert between analog and digital signals is the termination module 124a with a digital-to-analog converter 616 and an analog-to-digital converter 618 Mistake. The digital-to-analog converter 616 is configured to display digitally represented analog values from the I / O card 132a are converted into analog values that are sent to the field device 112a from 1A can be communicated. The analog-to-digital converter 618 is configured to receive analog values (such as readings) from the field device 112a received, converted to digitally represented values sent to the I / O card 132a can be communicated. In an alternative exemplary implementation in which the termination module 124a is configured to be digital with the field device 112a can communicate to the digital-to-analog converter 616 and the analog-to-digital converter 618 for this final module 124a be waived.

Um die Kommunikationen mit dem Feldgerät 112a zu steuern, ist das Abschlussmodul 124a mit einem Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 versehen. Der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 gewährleistet, dass von der E/A-Karte 132a empfangene Informationen das richtige Format und den richtigen Spannungstyp (z. B. analog oder digital) zum Kommunizieren an das Feldgerät 112a aufweisen. Der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 ist auch dazu konfiguriert, Informationen zu paketieren oder zu entpacken, wenn das Feldgerät 112a zum Kommunizieren anhand digitaler Informationen konfiguriert ist. Außerdem ist der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 so konfiguriert, dass er vom Feldgerät 112a empfangene Informationen extrahiert und die Informationen an den Analog-Digital-Wandler 618 und/oder den E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 für anschließende Kommunikation an die E/A-Karte 132a kommuniziert. In manchen Beispielen trägt der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 zum Identifizieren des geeigneten Kommunikationsprotokolls bei, das dem Feldgerät 112a zugeordnet ist. Beispielsweise kann das Abschlussmodul 124a so konfiguriert sein, dass es mit feldbuskonformen Geräten wie Profibus PA-Geräten oder FF-H1-Geräten kommuniziert. In solchen Beispielen implementiert der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 eine Autosensing-Routine, in der der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 ein Testsignal oder eine Anforderung formatiert, das (die) dem Profibus PA-Kommunikationsprotokoll entspricht. Wenn das Feldgerät 112a auf die Anforderung reagiert, bestätigt dies, dass das Feldgerät 112a ein Profibus PA-konformes Gerät ist, und alle zukünftigen Kommunikationen werden auf Grundlage des Profibus PA-Protokolls formatiert. Wenn das Feldgerät 112a nicht auf die mit Profibus PA formatierte Anforderung reagiert, formatiert der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 eine zweite Anforderung, die dem FF-H1-Kommunikationsprotokoll entspricht, um abhängig davon, ob der Feldbus 112a auf die zweite Anforderung reagiert, zu bestätigen, ob das Feldgerät 112a ein FF-H1-konformes Gerät ist. Wenn das Abschlussmodul 124a für Kommunikationen konfiguriert ist, die andere Protokolle (z. B. HART) verwenden, kann der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 zusätzliche Anforderungen erzeugen, bis das geeignete Kommunikationsprotokoll für das Feldgerät 112a festgestellt wurde.To the communications with the field device 112a to control is the final module 124a with a field device communication processor 620 Mistake. The field device communication processor 620 ensures that from the I / O card 132a received information the correct format and the correct voltage type (eg analog or digital) for communicating with the field device 112a exhibit. The field device communication processor 620 is also configured to package or unpack information when the field device 112a is configured to communicate using digital information. In addition, the field device communication processor 620 configured to be from the field device 112a received information extracted and the information to the analog-to-digital converter 618 and / or the I / O bus communication processor 608 for subsequent communication to the I / O card 132a communicated. In some examples, the field device communication processor carries 620 for identifying the appropriate communication protocol associated with the field device 112a assigned. For example, the completion module 124a be configured to communicate with fieldbus compliant devices such as Profibus PA devices or FF-H1 devices. In such examples, the field device communications processor implements 620 an auto-sensing routine in which the field device communications processor 620 formatted a test signal or request corresponding to the Profibus PA communication protocol. When the field device 112a Responding to the request, this confirms that the field device 112a is a Profibus PA compliant device, and all future communications are formatted based on the Profibus PA protocol. When the field device 112a does not respond to the request formatted with Profibus PA, the field device communication processor formats 620 a second request corresponding to the FF-H1 communication protocol, depending on whether the fieldbus 112a Responding to the second request, confirm whether the field device 112a is an FF-H1 compliant device. If the final module 124a is configured for communications using other protocols (eg, HART), the field device communication processor 620 generate additional requirements until the appropriate communication protocol for the field device 112a was determined.

In manchen Beispielen werden solche Autosensing-Routinen regelmäßig (oder unregelmäßig) implementiert (z. B. nach einem bestimmten Schwellenzeitraum), um Änderungen an dem (den) Feldgerät(en) festzustellen, die mit dem Abschlussmodul 124a kommunikativ verbunden sind. Beispielsweise kann eine Autosensing-Routine ein erstes aktives oder primäres Feldgerät (z. B. das Feldgerät 112a) und ein zweites, zusätzliches Feldgerät (nicht gezeigt) auf dem Leiter 130a feststellen, die mit dem Abschlussmodul 124a kommunikativ verbunden sind. Sollte das erste Feldgerät ausfallen, kann das Abschlussmodul 124a dies aufgrund der abbrechenden Kommunikation mit dem ersten Feldgerät feststellen. In manchen solcher Beispiele stellt die Autosensing-Routine das zusätzliche Gerät fest und vergleicht die Geräteinformationen (z. B. Platzhalterinformationen, Gerätetyp, Hersteller, Version usw.) mit den Geräteinformationen des ausgefallenen Geräts. Im manchen Beispielen tauscht das Abschlussmodul 124a das erste Feldgerät automatisch gegen das zusätzliche Feldgerät ein, um die Steuerung des Prozesssystems aufrechtzuerhalten, falls die Geräteinformationen übereinstimmen (z. B. das primäre Feldgerät und das zusätzliche Feldgerät mit Ausnahme der Seriennummer das gleiche Gerät sind). Wenn die Geräteinformationen Unterschiede enthalten (z. B. andere Version oder anderer Hersteller) setzt in manchen Beispielen das Abschlussmodul 124a zusätzlich oder alternativ automatisch das zusätzliche Feldgerät in Betrieb und beginnt mit diesem zu kommunizieren, wobei es jedoch die Kennzeichnung „zusätzlich“ aufrechterhält (während es weiterhin das erste Feldgerät als primäres, allerdings abgestelltes Gerät darstellt), bis ein Bediener oder Ingenieur das erste Feldgerät entfernt und/oder das zusätzliche Feldgerät als neues aktives oder primäres Gerät kennzeichnet. In some instances, such auto-sensing routines are regularly (or irregularly) implemented (eg, after a certain threshold period) to detect changes to the field device (s) associated with the termination module 124a communicatively connected. For example, an auto-sensing routine may include a first active or primary field device (eg, the field device 112a ) and a second, additional field device (not shown) on the ladder 130a notice that with the graduation module 124a communicatively connected. If the first field device fails, the termination module can 124a notice this due to the abortive communication with the first field device. In some such examples, the autosensing routine detects the additional device and compares the device information (eg, wildcard information, device type, manufacturer, version, etc.) with the device information of the failed device. In some examples, the termination module swaps 124a the first field device automatically against the additional field device to the control of the Process system if the device information matches (eg the primary field device and the additional field device are the same device except the serial number). If the device information contains differences (for example, different version or different manufacturer), in some examples, the termination module 124a Additionally or alternatively, the additional field device automatically operates and begins to communicate with it, however, maintaining the label "additional" (while still representing the first field device as a primary but off-premises device) until an operator or engineer removes the first field device and / or identifies the additional field device as a new active or primary device.

Im gezeigten Beispiel ist der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 auch so konfiguriert, dass er vom Feldgerät 112a empfangene Informationen mit einem Zeitstempel versieht. Das Erzeugen von Zeitstempeln am Abschlussmodul 124a erleichtert das Implementieren der Ereignisfolge-(SOE-)Abläufen unter Verwendung von Zeitstempelgenauigkeiten im Sub-Millisekunden-Bereich. Beispielsweise können die Zeitstempel und entsprechende Informationen an die Steuereinheit 104 und die Workstation 102 kommuniziert werden. Ereignisfolge-Abläufe, die beispielsweise von der Workstation 102 (1A) (oder anderen Prozessorsystemen) ausgeführt werden, können zum Analysieren von Ereignissen vor, während und/oder nach einem bestimmen Betriebszustand (z. B. einem Fehlermodus) verwendet werden, um festzustellen, wodurch dieser spezifische Betriebszustand verursacht wurde. Zeitstempelung im Sub-Millisekunden-Bereich ermöglicht das Erfassen von Ereignissen anhand relativ höherer Granularität. In manchen beispielhaften Implementierungen können der Feldgerät-Kommunikationsprozessor und die Betriebssteuereinheit 606 mithilfe des gleichen Mikroprozessors oder Mikrocontrollers implementiert werden.In the example shown, the field device communication processor 620 also configured to be from the field device 112a timestamped received information. The creation of timestamps at the final module 124a facilitates implementation of event sequence (SOE) operations using sub-millisecond timestamp accuracies. For example, the timestamps and corresponding information to the control unit 104 and the workstation 102 be communicated. Event Sequence flows, for example, from the workstation 102 ( 1A ) (or other processor systems) may be used to analyze events before, during, and / or after a particular operating condition (eg, an error mode) to determine what caused this specific operating condition. Timestamping in the sub-millisecond range allows events to be captured based on relatively higher granularity. In some example implementations, the field device communication processor and the operation control unit may 606 be implemented using the same microprocessor or microcontroller.

Allgemein werden Feldgerät-Kommunikationssteuerungen, die der Feldgerät-Kommunikationssteuerung 620 ähnlich sind, mit Kommunikationsprotokoll-Funktionen oder anderen Kommunikationsfunktionen (z. B. Feldbus-Kommunikationsprotokoll-Funktionen, HART-Kommunikationsprotokoll-Funktionen usw.) vorgesehen, die dem Typ von Feldgerät entsprechen, mit dem sie konfigurationsgemäß kommunizieren sollen. Wenn das Feldgerät 112a beispielsweise als HART-Gerät implementiert ist, ist die Feldgerät-Kommunikationssteuerung 620 des Abschlussmoduls 124a mit HART-Kommunikationsprotokoll-Funktionen versehen. Wenn das Abschlussmodul 124a Informationen von der E/A-Karte 132a empfängt, die für das Feldgerät 112a bestimmt sind, formatiert die Feldgerät-Kommunikationssteuerung 620 die Informationen in Übereinstimmung mit dem HART-Kommunikationsprotokoll und liefert die Informationen an das Feldgerät 112a. Generally, field device communication controllers, that of the field device communication controller 620 are provided with communication protocol functions or other communication functions (eg, fieldbus communication protocol functions, HART communication protocol functions, etc.) corresponding to the type of field device with which they are to communicate in accordance with the configuration. When the field device 112a for example, implemented as a HART device, is the field device communication controller 620 of the final module 124a provided with HART communication protocol functions. If the final module 124a Information from the I / O card 132a receives that for the field device 112a are determined formats the field device communication controller 620 the information in accordance with the HART communication protocol and provides the information to the field device 112a ,

Im gezeigten Beispiel ist die Feldgerät-Kommunikationssteuerung 620 so konfiguriert, dass sie Passthrough-Nachrichten verarbeitet. Passthrough-Nachrichten haben ihren Ursprung an der Workstation (z. B. Workstation 102 in 1A) und werden als Nutzdaten (z. B. den Datenteil eines Kommunikationspakets) durch eine Steuereinheit (z. B. die Steuereinheit 104 in 1A) und an ein Abschlussmodul (z. B. das Abschlussmodul 124a in 1A) zum Liefern an ein Feldgerät (z. B. Feldgerät 112a) kommuniziert. Beispielsweise wird eine Nachricht, die ihren Ursprung an der Workstation 102 hat und an das Feldgerät 112a geliefert werden soll, an der Workstation 102 mit einem Kommunikationsprotokoll-Deskriptor (z. B. einem HART-Protokoll-Descriptor) getagged und/oder in Übereinstimmung mit einem Kommunikationsprotokoll des Feldgeräts 112a formatiert. Die Workstation 102 wrappt dann die Nachricht in Nutzdaten von einem oder mehreren Kommunikationspaketen, um die Nachricht von der Workstation 102 durch die E/A-Steuereinheit 104 an das Abschlussmodul 124a als Passthrough-Nachricht zu liefern. Das Wrappen der Nachrichten beinhaltet beispielsweise das Paketieren der Nachricht in den Kopfzeileninformationen in Übereinstimmung mit einem Kommunikationsprotokoll (z. B. einem Feldbus-Protokoll, einem HART-Protokoll usw.), das zum Kommunizieren mit den Feldgeräten verwendet wird. Wenn das Abschlussmodul 124a das (die) Kommunikationspaket(e) mit der Passthrough-Nachricht von der E/A-Karte 132 empfängt, extrahiert der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 (6) die Nutzdaten aus dem (den) empfangenen Kommunikationspaket(en). Die Feldgerät-Kommunikationssteuerung 620 (6) unwrappt dann die Passthrough-Nachricht aus den Nutzdaten, formatiert die Nachricht in Übereinstimmung mit dem von der Workstation 102 erzeugten Kommunikationsprotokoll-Deskriptor (wenn dieser nicht bereits an der Workstation 102 formatiert wurde) und kommuniziert die Nachricht an das Feldgerät 112a. In the example shown, the field device communication control 620 configured to handle passthrough messages. Pass-through messages originate at the workstation (for example, workstation 102 in 1A ) and are used as payload data (eg the data part of a communication packet) by a control unit (eg the control unit 104 in 1A ) and a final module (eg the final module 124a in 1A ) for delivery to a field device (eg field device 112a ) communicates. For example, a message that originates at the workstation 102 has and to the field device 112a to be delivered to the workstation 102 tagged with a communication protocol descriptor (eg, a HART protocol descriptor) and / or in accordance with a communication protocol of the field device 112a formatted. The workstation 102 then wrap the message in payload of one or more communication packets to the message from the workstation 102 through the I / O control unit 104 to the final module 124a as a passthrough message. The wrapping of messages includes, for example, packetizing the message in the header information in accordance with a communication protocol (eg, a fieldbus protocol, a HART protocol, etc.) used to communicate with the field devices. If the final module 124a the communication package (s) with the passthrough message from the I / O card 132 receives, extracts the I / O bus communication processor 608 ( 6 ) the payload from the received communication packet (s). The field device communication control 620 ( 6 ) then unwrap the pass-through message from the payload, formatting the message in accordance with that of the workstation 102 generated communication protocol descriptor (if not already at the workstation 102 formatted) and communicates the message to the field device 112a ,

Die Feldgerät-Kommunikationssteuerung 620 ist auch so konfiguriert, dass sie Passthrough-Nachrichten an die Workstation 102 auf ähnliche Weise kommuniziert. Wenn das Feldgerät 112a beispielsweise eine Nachricht (z. B. eine Rückmeldung auf die Nachricht von der Workstation oder eine andere Nachricht) erzeugt, die an sie Workstation 102 geliefert werden soll, wrappt die Feldgerät-Kommunikationssteuerung 620 die Nachricht vom Feldgerät 112a in die Nutzdaten des einen oder der mehreren Kommunikationspakete und der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 kommuniziert das eine oder die mehreren Pakete, in denen die gewrappte Nachricht enthalten ist, an die E/A-Karte 132a. Wenn die Workstation 102 die Pakete, in denen die gewrappte Nachricht enthalten ist, von der Steuereinheit 104 empfängt, kann die Workstation 102 die Nachricht unwrappen und verarbeiten.The field device communication control 620 is also configured to pass passthrough messages to the workstation 102 communicates in a similar way. When the field device 112a For example, a message (for example, a message to the message from the workstation or another message) is generated at the workstation 102 is to be delivered, the field device communication controller wraps 620 the message from the field device 112a to the payload of the one or more communication packets and the I / O bus communication processor 608 communicates the one or more packets containing the wrapped message to the I / O card 132a , If the workstation 102 the packages in which the wrapped Message is included, from the control unit 104 can receive the workstation 102 unwrap and process the message.

Das Abschlussmodul 124a ist mit einer Feldgerät-Schnittstelle 622 versehen, die so konfiguriert ist, dass sie das Abschlussmodul 124a mit einem Feldgerät (z. B. Feldgerät 112a in 1A) kommunikativ verbindet. Beispielsweise kann die Feldgerät-Schnittstelle 622 über einen oder mehrere der Kontakte 404 (4) mit den Abschlussschrauben 406 in 4 und 5 kommunikativ verbunden sein.The final module 124a is with a field device interface 622 which is configured to be the termination module 124a with a field device (eg field device 112a in 1A ) connects communicatively. For example, the field device interface 622 over one or more of the contacts 404 ( 4 ) with the final screws 406 in 4 and 5 be communicatively connected.

In manchen Beispielen ist das Abschlussmodul 124a mit einem Feldbus-Diagnoseanalysator 624 versehen, der so konfiguriert ist, dass er umfassende Diagnosefunktionen bezüglich des zugeordneten Feldgeräts vorsieht, wenn das Feldgerät feldbuskonform ist. Der Feldbus-Diagnoseanalysator 624 führt Messungen bezüglich des Zustands der physikalischen Verdrahtung (z. B. des ersten Leiters in 130a 1A) und der dazugehörigen Kommunikationen während des Betriebs durch. Beispielsweise kann der Feldbus-Diagnoseanalysator 624 die Versorgungsspannung, den Laststrom, den Signalpegel, Leitungsrauschen und/oder Jitter messen. Während umfassende Diagosemodule mit ähnlicher Funktionalität in herkömmlichen Feldbusarchitekturen eventuell einbezogen sind, kann die vom Feldbus-Diagnoseanalysator 624 vorgesehene Diagnostik zuverlässiger und/oder robuster sein, da das Abschlussmodul 124a in einer Punkt-zu-Punkt-Architektur nur mit einem einzigen Feldgerät verbunden ist, anstatt in einer Multi-Drop-Architektur mehrere Geräte eines herkömmlichen Feldbus-Segments diagnostizieren zu müssen. In some examples, this is the final module 124a with a fieldbus diagnostic analyzer 624 configured to provide comprehensive diagnostic functions related to the associated field device when the field device is fieldbus compliant. The fieldbus diagnostic analyzer 624 performs measurements on the state of the physical wiring (e.g., the first conductor in FIG 130a 1A ) and associated communications during operation. For example, the fieldbus diagnostic analyzer 624 measure the supply voltage, load current, signal level, line noise and / or jitter. While comprehensive diagnostic modules with similar functionality may be included in conventional fieldbus architectures, the one provided by the fieldbus diagnostic analyzer 624 provided diagnostic more reliable and / or robust, since the termination module 124a in a point-to-point architecture with only a single field device instead of having to diagnose multiple devices of a conventional fieldbus segment in a multi-drop architecture.

Nun bezugnehmend auf 7 beinhaltet die beispielhafte E/A-Karte 132a in 1A eine Kommunikationsschnittstelle 702 zum kommunikativen Verbinden der E/A-Karte 132a mit der Steuereinheit 104 (1A). Außerdem beinhaltet die beispielhafte E/A-Karte 132a einen Kommunikationsprozessor 704, um die Kommunikationen mit der Steuereinheit 104 zu steuern und mit der Steuereinheit 104 ausgetauschte Informationen zu paketieren und zu entpacken. Im gezeigten Beispiel sind die Kommunikationsschnittstelle 702 und der Kommunikationsprozessor 704 so konfiguriert, dass sie Informationen an die Steuereinheit 104 kommunizieren, die an die Steuereinheit 104 geliefert werden sollen, und Informationen die an die Workstation 102 (1A) geliefert werden sollen. Um Informationen zu kommunizieren, die an die Workstation 102 geliefert werden sollen, kann die Kommunikationsschnittstelle 702 so konfiguriert sein, dass sie die Informationen (z. B. Informationen von den Feldgeräten 112a–c, den Abschlussmodulen 124a–c und/oder der E/A-Karte 132a) in den Nutzdaten von einem oder mehreren Kommunikationspaket(en) in Übereinstimmung mit einem Kommunikationsprotokoll (z. B. einem Transmission Control Protocol (TCP), einem User Datagram Protocol (UDP) usw.) wrappt und die Pakete, in denen die Informationen an die Workstation 102 enthalten sind, kommuniziert. Die Workstation 102 kann die Nutzdaten dann aus dem (den) empfangenen Paket(en) entpacken und die Informationen in den Nutzdaten unwrappen. Im gezeigten Beispiel können die Informationen in den Nutzdaten von Paketen, die von der Kommunikationsschnittstelle 702 an die Workstation 102 kommuniziert werden, einen oder mehrere Wrapper enthalten. Beispielsweise können Informationen, die Ihren Ursprung an einem Feldgerät haben (z. B. Feldgerät 112a) in ein Feldgerät-Kommunikationsprotokoll-Wrapper (z. B. ein FOUNDATION-Feldbus-Kommunikationsprotokoll-Wrapper, ein HART-Kommunikationsprotokoll-Wrapper usw.) gewrappt werden, die die Kommunikationsschnittstelle 702 in Übereinstimmung mit einem TCP-basiertem Protokoll, einem UDP-basierten Protokoll oder einem anderen Protokoll wrappt, damit die Steuereinheit 104 die Informationen daraufhin an die Workstation 102 kommunizieren kann. Auf ähnliche Weise kann die Kommunikationsschnittstelle 702 zum Unwrappen von Informationen konfiguriert sein, die von der Workstation 102 an die Steuereinheit 104 kommuniziert werden und an die Feldgeräte 112a–c, die Abschlussmodule 124a–c und/oder die E/A-Karte 132a geliefert werden sollen. Referring now to 7 includes the exemplary I / O card 132a in 1A a communication interface 702 for communicatively connecting the I / O card 132a with the control unit 104 ( 1A ). Also included is the example I / O card 132a a communication processor 704 to the communications with the control unit 104 to control and with the control unit 104 to exchange and unpack exchanged information. In the example shown, the communication interface 702 and the communications processor 704 configured to send information to the control unit 104 communicate to the control unit 104 to be delivered, and information to the workstation 102 ( 1A ) should be delivered. To communicate information to the workstation 102 can be delivered, the communication interface 702 be configured to receive the information (eg information from the field devices 112a -C, the completion modules 124a -C and / or the I / O card 132a ) in the payload of one or more communication packet (s) in accordance with a communication protocol (eg, a Transmission Control Protocol (TCP), a User Datagram Protocol (UDP), etc.) and packages the packets containing the information the workstation 102 contained, communicates. The workstation 102 can then unpack the payload from the received packet (s) and unwrap the information in the payload. In the example shown, the information in the payload of packets sent by the communication interface 702 to the workstation 102 be communicated to contain one or more wrappers. For example, information that originates from a field device (for example, field device 112a ) are wrapped in a field device communication protocol wrapper (eg, a FOUNDATION fieldbus communication protocol wrapper, a HART communication protocol wrapper, etc.) that comprise the communication interface 702 in accordance with a TCP-based protocol, a UDP-based protocol, or another protocol that wraps the controller 104 the information then to the workstation 102 can communicate. Similarly, the communication interface 702 configured to hijack information from the workstation 102 to the control unit 104 be communicated and to the field devices 112a -C, the graduation modules 124a -C and / or the I / O card 132a should be delivered.

In einer alternativen beispielhaften Implementierung können die Kommunikationsschnittstelle 702 und der Kommunikationsprozessor 704 Informationen (mit oder ohne Feldgerät-Kommunikationsprotokoll-Wrapper) an die Steuereinheit 104 kommunizieren und die Steuereinheit 104 kann Informationen, die an die Workstation 102 geliefert werden sollen, auf die gleiche Weise wie oben beschrieben paketieren. Die Kommunikationsschnittstelle 702 und der Kommunikationsprozessor 704 können mithilfe eines beliebigen verdrahteten oder drahtlosen Kommunikationsstandards implementiert werden.In an alternative exemplary implementation, the communication interface 702 and the communications processor 704 Information (with or without field device communication protocol wrapper) to the control unit 104 communicate and the control unit 104 can provide information to the workstation 102 should be delivered in the same way as described above. The communication interface 702 and the communications processor 704 can be implemented using any wired or wireless communication standard.

In einer alternativen beispielhaften Implementierung wie beispielsweise dem in 1C gezeigten Beispiel können die Kommunikationsschnittstelle 702 und der Kommunikationsprozessor 704 so konfiguriert sein, dass sie über das LAN 106 mit der Workstation 102 und/oder der Steuereinheit 162 kommunizieren.In an alternative exemplary implementation, such as the one in FIG 1C example shown, the communication interface 702 and the communications processor 704 be configured to use the LAN 106 with the workstation 102 and / or the control unit 162 communicate.

Damit Benutzer mit der E/A-Karte 132a interagieren oder auf sie zugreifen können, ist die E/A-Karte 132a mit einem oder mehreren Schnittstellenports 706 versehen. Im gezeigten Beispiel beinhalten die Schnittstellenports 706 einen Tastatur-Schnittstellenport 703 und einen Schnittstellenanschluss 707 für einen tragbaren Handheld-Computer (z. B. einen Personal Digital Assistant (PDA), einen Tablet-PC usw.). Beispielsweise ist ein PDA 708 gezeigt, der mit dem Benutzerschnittstellenport 706 mithilfe drahtloser Kommunikationen kommunikativ verbunden ist.To enable users with the I / O card 132a interact with or access them is the I / O card 132a with one or more interface ports 706 Mistake. In the example shown, the interface ports include 706 a keyboard interface port 703 and an interface connector 707 for a handheld portable computer (eg, a personal digital assistant (PDA), a tablet PC, etc.). For example, a PDA 708 shown with the user interface port 706 communicatively connected by wireless communications.

Um die E/A-Karte 132a mit dem universellen E/A-Bus-136a (1A) kommunikativ zu verbinden, ist die E/A-Karte 132a mit einer E/A-Bus-Schnittstelle 710 versehen. Um Kommunikationsinformationen, die über den E/A-Bus 136a ausgetauscht werden, zu verarbeiten, und um über den E/A-Bus 136a ausgeführte Kommunikationen zu steuern, ist die E/A-Karte 132a mit einem E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 712 versehen. Die E/A-Bus-Schnittstelle 710 kann der E/A-Bus-Schnittstelle 602 in 6 ähnlich oder mit dieser identisch sein, und der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 712 kann dem E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 in 6 ähnlich oder mit diesem identisch sein. Um von der Steuereinheit 104 in 1A gelieferten elektrischen Strom in elektrischen Strom umzuwandeln, der zum Betreiben der E/A-Karte 132a und/oder zum Kommunizieren mit den Abschlussmodulen 124a–c notwendig ist, ist die E/A-Karte 132a mit einem Stromwandler 714 versehen.To the I / O card 132a with the universal I / O bus 136a ( 1A ) Communicating is the I / O card 132a with an I / O bus interface 710 Mistake. To provide communication information over the I / O bus 136a be exchanged, process, and transfer over the I / O bus 136a Controlling executed communications is the I / O card 132a with an I / O bus communication processor 712 Mistake. The I / O bus interface 710 can be the I / O bus interface 602 in 6 similar or identical to this, and the I / O bus communications processor 712 can be the I / O bus communication processor 608 in 6 be similar or identical with this. To from the control unit 104 in 1A supplied electrical power to convert into electrical power, which is used to operate the I / O card 132a and / or to communicate with the completion modules 124a -C is necessary, is the I / O card 132a with a current transformer 714 Mistake.

Nun bezugnehmend auf 8 beinhaltet der beispielhafte Labeller 214 eine Kommunikationsschnittstelle 802, die so konfiguriert ist, dass sie den Labeller 214 mit einem Abschlussmodul (z. B. dem Abschlussmodul 124a in 1A, 2, 4, 5 und 6) und/oder einem Feldgerät (z. B. das Feldgerät 112a in 1A) kommunikativ verbindet, um Feldgerät-Kennungsinformationen (z. B. einen Gerätetagwert, eine Gerätebezeichnung, eine elektronische Seriennummer usw.) und/oder andere Feldgerät-Informationen (z. B. Aktivitätsinformationen, Datentypinformationen, Statusinformationen usw.) abzurufen. Um die Kommunikationen mit dem Abschlussmodul 124a und/oder den Feldgerät 112a zu steuern, ist der Labeller 214 mit einem Kommunikationsprozessor 804 versehen. Referring now to 8th includes the exemplary labeller 214 a communication interface 802 which is configured to be the labeller 214 with a degree module (eg the final module 124a in 1A . 2 . 4 . 5 and 6 ) and / or a field device (eg the field device 112a in 1A ) communicatively to retrieve field device identification information (eg, a device tag value, a device name, an electronic serial number, etc.) and / or other field device information (eg, activity information, data type information, status information, etc.). To the communications with the final module 124a and / or the field device 112a to control is the labeller 214 with a communication processor 804 Mistake.

Um eine Verbindung mit einem Feldgerät (z. B. Feldgerät 112a in 1A) festzustellen, ist der Labeller 214 mit einem Verbindungsdetektor 806 versehen. Der Verbindungsdetektor 806 kann beispielsweise mithilfe eines Spannungssensors, eines Stromsensors, einer Logikschaltung usw. implementiert werden, die feststellen, wenn das Feldgerät 112a mit dem Abschlussmodul 124a verbunden wurde. Wenn der Verbindungsdetektor 806 im gezeigten Beispiel feststellt, dass das Feldgerät 112a mit dem Abschlussmodul 124a verbunden wurde, bewirkt der Verbindungsdetektor 806 eine Benachrichtigung (z. B. ein Interrupt), die an den Kommunikationsprozessor 804 kommuniziert werden soll und die festgestellte Verbindung anzeigt. Der Kommunikationsprozessor 804 fragt dann vom Abschlussmodul 124a und/oder dem Feldgerät 112a Feldgerät-Kennungsinformationen für das Feldgerät 112a ab. In einer beispielhaften Implementierung kann der Verbindungsdetektor 806 auch so konfiguriert sein, dass er den Verbindungstyp feststellt, der das Feldgerät 112a mit dem Abschlussmodul 124a kommunikativ verbindet, beispielsweise eine Multi-Drop-Verbindung, eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung, eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit einem aktiven Feldgerät mit einem zusätzlichen Feldgerät, eine drahtlose vermaschten Netzwerkverbindung, eine optische Verbindung usw. To connect to a field device (eg field device 112a in 1A ) is the labeller 214 with a connection detector 806 Mistake. The connection detector 806 can be implemented, for example, using a voltage sensor, a current sensor, a logic circuit, etc. that detect when the field device 112a with the final module 124a was connected. If the connection detector 806 in the example shown, that the field device 112a with the final module 124a has connected, causes the connection detector 806 a notification (eg, an interrupt) to the communication processor 804 is to be communicated and indicates the established connection. The communication processor 804 then asks from the completion module 124a and / or the field device 112a Field device identifier information for the field device 112a from. In an exemplary implementation, the connection detector 806 also be configured to determine the connection type that the field device 112a with the final module 124a communicatively connects, for example, a multi-drop connection, a point-to-point connection, a point-to-point connection with an active field device with an additional field device, a wireless mesh network connection, an optical connection, etc.

Um die Feldgerät-Kennungsinformationen und/oder andere Feldgerät-Informationen anzuzeigen, ist der Labeller 214 mit eine Anzeigeschnittstelle 808 versehen. Im dargestellten Beispiel ist die Anzeigeschnittstelle 808 so konfiguriert, dass sie eine Flüssigkristallanzeigen (LCD) antreibt und steuert. Beispielsweise kann die Anzeigeschnittstelle 808 so konfiguriert sein, dass sie die LCD-Anzeige 212 (2), die am Abschlussmodul 124a angebracht ist, oder die LCD-Anzeige 310, die am Schaltschrank 300 (3) angebracht ist, steuert. In anderen beispielhaften Implementierung kann die Anzeigeschnittstelle 808 jedoch stattdessen so konfiguriert sein, dass sie andere Anzeigentypen antreibt.To display the field device identification information and / or other field device information is the labeller 214 with a display interface 808 Mistake. In the example shown, the display interface is 808 configured to drive and control a liquid crystal display (LCD). For example, the display interface 808 be configured to use the LCD display 212 ( 2 ) who graduated at the final module 124a attached, or the LCD display 310 at the control cabinet 300 ( 3 ) is mounted controls. In another example implementation, the display interface may 808 but instead be configured to drive other types of ads instead.

Um die Aktivität des Feldgeräts 112a festzustellen, ist der Labeller 214 mit einem Feldgerät-Aktivitätsdetektor 810 versehen. Wenn im gezeigten Beispiel der Kommunikationsprozessor 804 Daten vom Abschlussmodul 124a und/oder dem Feldgerät 112a empfängt, kommuniziert der Kommunikationsprozessor 804 die empfangenen Daten an den Feldgerät-Aktivitätsdetektor 810. Der Feldgerät-Aktivitätsdetektor 810 extrahiert dann Werte für Prozessvariablen (PV) aus den Daten, einschließlich beispielsweise Messinformationen (z. B. Temperatur, Druck, Leitungsspannungen, usw.) oder andere Überwachungsinformationen (z. B. Ventil geschlossen, Ventil geöffnet usw.), die vom Feldgerät 112a erzeugt werden. Die Anzeigeschnittstelle 808 kann dann die Feldgerät-Aktivitätsinformationen (z. B. die PV-Werte, Messinformationen, Überwachungsinformationen usw.) anzeigen.To the activity of the field device 112a determine is the labeller 214 with a field device activity detector 810 Mistake. If in the example shown the communication processor 804 Data from the final module 124a and / or the field device 112a receives, the communication processor communicates 804 the received data to the field device activity detector 810 , The field device activity detector 810 then extracts values for process variables (PV) from the data, including, for example, measurement information (eg, temperature, pressure, line voltages, etc.) or other monitoring information (eg, valve closed, valve open, etc.) received from the field device 112a be generated. The display interface 808 may then display the field device activity information (eg, PV values, measurement information, monitoring information, etc.).

Um den Status des Feldgeräts 112a festzustellen, ist der Labeller 214 mit einem Feldgerät-Statusdetektor 812 versehen. Der Feldgerät-Statusdetektor 812 ist so konfiguriert, dass er Statusinformationen (z. B. Gerät eingeschaltet, Gerät ausgeschaltet, Gerätefehler, Gerätealarm, Gerätezustand (offene Schleife, Kurzschluss usw.), Geräte-Kommunikationsstatus usw.) im Zusammenhang mit dem Feldgerät 112a aus vom Kommunikationsprozessor 804, vom Abschlussmodul 124a und/oder vom Feldgerät 112a empfangenen Daten extrahiert. In manchen Beispielen enthalten die Statusinformationen Informationen, die über den Feldbus-Diagnoseanalysator 624 (6) erhalten wurden. Die Anzeigeschnittstelle 808 kann dann die empfangenen Statusinformationen anzeigen.To the status of the field device 112a determine is the labeller 214 with a field device status detector 812 Mistake. The field device status detector 812 is configured to provide status information (eg, power on, power off, device failure, device alarm, device state (open loop, short circuit, etc.), device communication status, etc.) associated with the field device 112a from the communications processor 804 , from the final module 124a and / or the field device 112a extracted data. In some examples, the status information includes information provided via the fieldbus diagnostic analyzer 624 ( 6 ) were obtained. The display interface 808 can then display the received status information.

Um das Feldgerät 112a festzustellen, ist der Labeller 214 mit einem Feldgerätbezeichner 814 versehen. Der Feldgerätbezeichner 814 ist so konfiguriert, dass sie die Feldgerät-Kennungsinformationen (z. B. einen Gerätetagwert, eine Gerätebezeichnung, eine elektronische Seriennummer usw.) extrahiert, die vom Kommunikationsprozessor vom Abschlussmodul 124a und/oder dem Feldgerät 112a empfangen werden. Die Anzeigeschnittstelle 808 kann dann die Feldgerät-Kennungsinformationen anzeigen. In einer beispielhaften Implementierung kann der Feldgerätbezeichner 814 auch so konfiguriert sein, dass sie den Feldgerätetyp feststellt (z. B. Ventilaktor, Drucksensor, Temperatursensor, Durchflusssensor usw.). In manchen Beispielen ist der Feldgerätbezeichner 814 so konfiguriert, dass sie das geeignete Kommunikationsprotokoll, das dem Feldgerät 112a zugeordnet ist, auf die gleiche oder ähnliche Weise wie der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 oder in Kombination mit diesem feststellt, wie in Zusammenhang mit 6 oben beschrieben. To the field device 112a determine is the labeller 214 with a field device identifier 814 Mistake. The field device identifier 814 is configured to extract the field device identification information (eg, a device tag value, a device name, an electronic serial number, etc.) received from the communication processor from the termination module 124a and / or the field device 112a be received. The display interface 808 can then display the field device identifier information. In an example implementation, the field device identifier may be 814 also be configured to detect the field device type (eg, valve actuator, pressure sensor, temperature sensor, flow sensor, etc.). In some examples, the field device identifier is 814 configured to provide the appropriate communication protocol to the field device 112a in the same or similar manner as the field device communication processor 620 or in combination with this determines, as related to 6 described above.

Um einen dem Feldgerät 112a zugeordneten Datentyp (z. B. analog oder digital) festzustellen, ist der Labeller 214 mit einem Datentypbezeichner 816 versehen. Der Datentypbezeichner 816 ist so konfiguriert, dass er die Datentyp-Kennungsinformationen aus durch den Kommunikationsprozessor vom Abschlussmodul 124a und/oder dem Feldgerät 112a empfangenen Daten extrahiert. Beispielsweise kann das Abschlussmodul 124a eine Datentyp-Deskriptorvariable speichern, die den Feldgerätetyp (z. B. analog, digital usw.) anzeigt, mit dem es konfigurationsgemäß kommunizieren soll, und das Abschlussmodul 124a kann die Datentyp-Deskriptorvariable an den Kommunikationsprozessor 804 des Labellers 214 kommunizieren. Die Anzeigeschnittstelle 808 kann dann den Datentyp anzeigen. In manchen Beispielen verwendet der Datentypbezeichner 816 das vom Feldgerätbezeichner 814 festgestellte Kommunikationsprotokoll, um den dem Feldgerät 112a zugeordneten Datentyp festzustellen. To a field device 112a The assigned data type (eg analog or digital) is the labeller 214 with a data type identifier 816 Mistake. The data type identifier 816 is configured to extract the data type identifier information by the communications processor from the termination module 124a and / or the field device 112a extracted data. For example, the completion module 124a storing a data type descriptor variable that indicates the field device type (eg, analog, digital, etc.) that it should communicate with according to the configuration, and the terminator 124a can the data type descriptor variable to the communication processor 804 the labeller 214 communicate. The display interface 808 can then display the data type. In some examples, the data type identifier uses 816 that of the field device identifier 814 detected communication protocol to the field device 112a determine the assigned data type.

9 zeigt eine Trennschaltungskonfiguration, die zusammen mit den beispielhaften Abschlussmodulen 124a und 124b in 1A implementiert werden kann, um die Abschlussmodule 124a–b voneinander, und die Feldgeräte 112a–b vom universellen E/A-Bus 136a zu trennen. Im gezeigten Beispiel enthält jedes der Abschlussmodule 124a–b entsprechende Abschlussmodulschaltungen 902 und 904 (z. B. einen oder mehrere der Blöcke, die oben im Zusammenhang mit 6 beschrieben wurden). Außerdem sind die Abschlussmodule 124a–b über den Feldverteilerkasten 120a mit den jeweiligen Feldgeräten 112a–b verbunden. Die Abschlussmodule 124a–b sind auch mit dem universellen E/A-Bus 136a und der Stromquelle 216 verbunden. Um die Abschlussmodulschaltung 902 vom universellen E/A-Bus 136a elektrisch zu trennen, ist das Abschlussmodul 124a mit einer Trennschaltung 906 versehen. Auf diese Weise kann die Abschlussmodulschaltung 902 so konfiguriert sein, dass sie dem Spannungspegel des Feldgeräts 112a folgt (z. B. erhält), wenn Stromspitzen oder andere Stromschwankungen im Feldgerät 112a auftreten, ohne die Spannung des universellen E/A-Bus 136a zu beeinflussen und ohne die E/A-Karte 132a (1A) zu beschädigen. Das Abschlussmodul 124b enthält auch eine Trennschaltung 908, die so konfiguriert ist, dass sie die Abschlussmodulschaltung 904 von dem universellen E/A-Bus 136a trennt. Die Trennschaltungen 906 und 908 und alle anderen in den Abschlussmodulen 124a–b implementierten Trennschaltungen können mithilfe optischer Trennschaltungen oder galvanischer Trennschaltungen implementiert werden. 9 shows a circuit breaker configuration used in conjunction with the exemplary termination modules 124a and 124b in 1A can be implemented to the completion modules 124a -B of each other, and the field devices 112a -B from the universal I / O bus 136a to separate. In the example shown, each of the termination modules contains 124a -B corresponding termination module circuits 902 and 904 (For example, one or more of the blocks related above 6 have been described). In addition, the final modules 124a -B over the field distribution box 120a with the respective field devices 112a -B connected. The graduation modules 124a -B are also available with the universal I / O bus 136a and the power source 216 connected. To the termination module circuit 902 from the universal I / O bus 136a electrically disconnect is the termination module 124a with a disconnecting circuit 906 Mistake. In this way, the termination module circuit 902 be configured to match the voltage level of the field device 112a follows (eg receives) when current spikes or other current fluctuations in the field device 112a occur without the voltage of the universal I / O bus 136a to influence and without the I / O card 132a ( 1A ) damage. The final module 124b also includes a disconnect circuit 908 which is configured to be the termination module circuit 904 from the universal I / O bus 136a separates. The disconnecting circuits 906 and 908 and everyone else in the final modules 124a -B implemented isolation circuits can be implemented by means of optical isolators or galvanic isolators.

Um die Abschlussmodulschaltung 902 von der Stromquelle 216 zu trennen, ist das Abschlussmodul 124a mit einer Trennschaltung 910 versehen. Ähnlich ist das Abschlussmodul 124b mit einer Trennschaltung 912 versehen, um die Abschlussmodulschaltung 904 von der Stromquelle 216 zu trennen. Durch das Trennen der Abschlussmodulschaltung 902 und 904 von der Stromversorgung 216 schaden Stromschwankungen (z. B. Stromstöße, Leistungsspitzen usw.) an den Feldgeräten 112a–b der Stromquelle 216 nicht. Auch wirken sich Stromschwankungen in einem der Abschlussmodule 124a–b auf den Betrieb des anderen Abschlussmoduls 124a–b nicht schädlich oder anderweitig aus.To the termination module circuit 902 from the power source 216 to separate is the final module 124a with a disconnecting circuit 910 Mistake. Similar is the final module 124b with a disconnecting circuit 912 provided to the termination module circuit 904 from the power source 216 to separate. By disconnecting the termination module circuit 902 and 904 from the power supply 216 damage to power fluctuations (eg surges, power peaks, etc.) on the field devices 112a -B the power source 216 Not. Also, current fluctuations affect one of the termination modules 124a -B on the operation of the other end module 124a -B not harmful or otherwise.

In bekannten Prozessleitsystem sind Trennschaltungen in bekannten Schaltschränken vorgesehen, wodurch die verfügbare Platzmenge für bekannte Abschlussmodule verringert wird. Werden jedoch die Trennschaltungen 906, 910, 908 und 912 in den Abschlussmodulen 124a und 124b wie in dem in 9 gezeigten Beispiel vorgesehen, wird die im Schaltschrank 122 (1A und 2) benötigte Platzmenge reduziert, wodurch die für Abschlussmodule (z. B. die Abschlussmodule 124a–c und 126a–c) verfügbare Platzmenge vergrößert wird. Außerdem ermöglicht das Implementieren der Trennschaltungen (z. B. 906, 908, 910 und 912) in Abschlussmodulen (z. B. den Abschlussmodulen 124a–b) den selektiven Einsatz von Trennschaltungen nur an Abschlussmodulen, die getrennt werden müssen. Beispielsweise können einige der Abschlussmodule 124a–c und 126a–c in 1A ohne Trennschaltungen implementiert werden.In known process control systems, disconnecting circuits are provided in known control cabinets, which reduces the available space for known termination modules. However, become the disconnecting circuits 906 . 910 . 908 and 912 in the final modules 124a and 124b as in the 9 shown example, which is in the cabinet 122 ( 1A and 2 ) reduces the amount of space required, thereby reducing the amount required for termination modules (eg the termination modules 124a -C and 126a -C) the available amount of space is increased. In addition, implementing the isolation circuits (e.g. 906 . 908 . 910 and 912 ) in completion modules (eg the final modules 124a -B) Selective use of isolation circuits only on termination modules that need to be disconnected. For example, some of the completion modules 124a -C and 126a -C in 1A be implemented without isolation circuits.

10A, 10B, 11A, 11B, 12 und 15 sind Flussdiagramme von beispielhaften Verfahren, die zum Implementieren von Abschlussmodulen (z. B. dem Abschlussmodul 124a in 1A, 2 und 4–6 und/oder dem Temperaturmodul 1332a in 13B), E/A-Karten (z. B. den E/A-Karten 132a in 1A und 7) und Labellers (z. B. den Labellers 214 in 2, 3 und 8) verwendet werden können. In manchen beispielhaften Implementierungen können die beispielhaften Verfahren in 10A, 10B, 11A, 11B, 12 und 15 anhand maschinenlesbarer Anweisungen implementiert werden, die ein Programm zum Ausführen durch einen Prozessor (z. B. den im beispielhaften Prozessorsystem 1610 in 16 gezeigten Prozessor 1612) umfassen. Das Programm kann in Software ausgeführt werden, die auf einem greifbaren Medium wie einer CD-ROM, einer Diskette, einer Festplatte, einer Digital Versatile Disk (DVD) oder einem mit dem Prozessor 1612 verbundenen Speicher gespeichert ist und/oder in Firmware oder zweckbestimmter Hardware auf gut bekannte Weise ausgeführt wird. Ferner kann der Fachmann, obwohl das beispielhafte Programm bezüglich der in 10A, 10B, 11A, 11B, 12 und 15 gezeigten Flussdiagramme beschrieben wird, leicht erkennen, dass alternativ viele andere Verfahren zum Implementieren des beispielhaften Abschlussmoduls 124a, des beispielhaften Abschlussmodul 1332a, der beispielhaften E/A-Karte 132a und des beispielhaften Labellers 214 verwendet werden können. Beispielsweise kann die Anordnung der Ausführung der Blöcke geändert werden, und/oder einige der beschriebenen Blöcke können geändert, eliminiert oder kombiniert werden. 10A . 10B . 11A . 11B . 12 and 15 13 are flowcharts of example methods used to implement termination modules (eg, the termination module 124a in 1A . 2 and 4 - 6 and / or the temperature module 1332a in 13B ), I / O cards (such as the I / O cards 132a in 1A and 7 ) and labellers (eg the labellers 214 in 2 . 3 and 8th ) can be used. In some example implementations, the example methods in FIG 10A . 10B . 11A . 11B . 12 and 15 may be implemented using machine-readable instructions that include a program for execution by a processor (eg, the one in the exemplary processor system 1610 in 16 shown processor 1612 ). The program may be executed in software resident on a tangible medium such as a CD-ROM, a floppy disk, a hard disk, a digital versatile disk (DVD), or one with the processor 1612 stored memory and / or is executed in firmware or dedicated hardware in a well-known manner. Furthermore, although the exemplary program may relate to those described in U.S. Pat 10A . 10B . 11A . 11B . 12 and 15 readily recognizes that, alternatively, many other methods of implementing the exemplary termination module 124a , the exemplary graduation module 1332a , the exemplary I / O card 132a and the exemplary labeller 214 can be used. For example, the order of execution of the blocks may be changed, and / or some of the described blocks may be changed, eliminated, or combined.

Mit ausführlichem Bezug auf 10A und 10B wird das beispielhafte Verfahren in 10A und 10B in Zusammenhang mit dem beispielhaften Abschlussmodul 124a in 1A, 2 und 4–6 beschrieben. Das beispielhafte Verfahren in 10A und 10B kann jedoch dazu verwendet werden, beliebige andere Abschlussmodule zu implementieren. Die Flussdiagramme in 10A und 10B beschreiben, wie das beispielhafte Abschlussmodul 124a Informationen zwischen dem Feldgerät 112a und der E/A-Karte 132a kommuniziert. Zuerst stellt das Abschlussmodul 124a fest, ob es Kommunikationsinformationen empfangen hat (Block 1002). Beispielsweise stellt das Abschlussmodul 124a fest, dass es Kommunikationsinformationen empfangen hat, wenn der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 (6) oder der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 über beispielsweise einen Interrupt oder ein Statusregister feststellt, dass Kommunikationsinformationen empfangen wurden. Wenn das Abschlussmodul 124a feststellt, dass es keine Kommunikationsinformationen empfangen hat (Block 1002), verbleibt die Steuerung bei Block 1002 bis das Abschlussmodul 124a Kommunikationsinformationen empfängt.With detailed reference to 10A and 10B is the exemplary method in 10A and 10B in connection with the exemplary completion module 124a in 1A . 2 and 4 - 6 described. The exemplary method in 10A and 10B however, can be used to implement any other termination modules. The flowcharts in 10A and 10B describe how the exemplary completion module 124a Information between the field device 112a and the I / O card 132a communicated. First, the final module represents 124a determines if it has received communication information (block 1002 ). For example, the final module represents 124a determines that it has received communication information when the I / O bus communication processor 608 ( 6 ) or the field device communication processor 620 detects, for example, an interrupt or a status register that communication information has been received. If the final module 124a determines that it has not received communication information (block 1002 ), the control remains at block 1002 until the final module 124a Receives communication information.

Wenn das Abschlussmodul 124a Kommunikationsinformationen empfängt (Block 1002), stellt das Abschlussmodul 124a fest, ob es die Kommunikationsinformationen von einem Feldgerät (z. B. dem Feldgerät 112a in 1A) empfangen hat (Block 1004), beispielsweise auf Grundlage eines Interrupts oder eines Statusregisters des Feldgerät-Kommunikationsprozessors 620 (6). Wenn das Abschlussmodul 124a feststellt, dass es Kommunikationsinformationen vom Feldgerät 112a empfangen hat (Block 1004), extrahiert der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 die Feldgerät-Informationen und die Feldgerät-Kennungsinformationen aus den empfangenen dem Feldgerät 112a zugeordneten Kommunikationsinformationen, auf Grundlage eines Feldgerät-Kommunikationsprotokolls (Block 1006). Die Feldgerät-Informationen können beispielsweise Feldgerät-Kennungsinformationen (z. B. Gerätetags, elektronische Seriennummern usw.), Feldgerät-Statusinformationen (z. B. Kommunikationsstatus, diagnostische Zustandsinformationen (offene Schleife, Kurzschluss, usw.)), Feldgerät-Aktivitätsinformationen (z. B. Werte für Prozessvariablen (PV)), Feldgerät-Beschreibungsinformationen (z. B. Feldgerätetyp oder -funktion, wie beispielsweise Ventilaktoren, Temperatursensor, Drucksensor, Durchflusssensor usw.), Feldgerät-Verbindungskonfigurationsinformationen (z. B. Multi-Drop-Busverbindung, Punkt-zu-Punkt-Verbindung usw.), Kennungsinformationen zum Feldgerät-Bus- oder -segment (z. B. Feldgerät-Bus oder Feldgerät-Segment, über welches das Feldgerät mit dem Abschlussmodul kommunikativ verbunden ist), und/oder Feldgerät-Datentypinformationen(z. B. Analogeingang-(AE-)Datentypen, Analogausgang-(AA-)Datentypen, Diskreteingang-(DE-)Datentypen, (z. B. Digitaleingang-Datentypen) Diskretausgang-(DA-)Datentypen, (z. B. Digitalausgang-Datentypen) usw.) sein. Das Feldgerät-Kommunikationsprotokoll kann ein beliebiges Protokoll (z. B. ein Feldbus-Protokoll (z. B. FF-H1), ein HART-Protokoll, ein AS-I-Protokoll, ein Profibus-Protokoll (z. B. Profibus PA) usw.) sein, das vom Feldgerät 112a verwendet wird. In einer alternativen beispielhaften Implementierung extrahiert der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 bei Block 1006 nur die Feldgerät-Informationen aus den empfangenen Kommunikationsinformationen, und die Feldgerät-Kennungsinformationen, die das Feldgerät 112a identifizieren, werden im Abschlussmodul 124a gespeichert. Wenn beispielsweise das Feldgerät 112a ursprünglich mit dem Abschlussmodul 124a verbunden wird, kann das Feldgerät 112a seine Kennungsinformationen an das Abschlussmodul 124a kommunizieren, und das Abschlussmodul 124a kann die Kennungsinformationen speichern.If the final module 124a Receives communication information (block 1002 ), provides the degree module 124a determines whether it is the communication information from a field device (eg, the field device 112a in 1A ) has received (block 1004 ) based on, for example, an interrupt or status register of the field device communications processor 620 ( 6 ). If the final module 124a determines that there is communication information from the field device 112a received (block 1004 ), the field device communication processor extracts 620 the field device information and the field device identifier information from the received field device 112a associated communication information, based on a field device communication protocol (block 1006 ). The field device information may include, for example, field device identification information (eg, device tags, electronic serial numbers, etc.), field device status information (eg, communication status, diagnostic state information (open loop, short circuit, etc.)), field device activity information (e.g. B. process variable (PV) values), field device description information (eg, field device type or function such as valve actuators, temperature sensor, pressure sensor, flow sensor, etc.), field device connection configuration information (eg, multi-drop bus connection , Point-to-point connection, etc.), identification information on the fieldbus bus or segment (eg, field device bus or field device segment via which the field device is communicatively connected to the termination module), and / or field device -Data type information (for example, Analog Input (AE) Data Types, Analog Output (AA) Data Types, Discrete Input (DE) Data Types, (for example, Digital Input Data Types) Disk tout (DA) data types, (ex. Digital output data types), etc.). The field device communication protocol may be any protocol (eg, a fieldbus protocol (eg, FF-H1), a HART protocol, an AS-I protocol, a Profibus protocol (eg, Profibus PA ), etc.), that of the field device 112a is used. In an alternative exemplary implementation, the field device communications processor extracts 620 at block 1006 only the field device information from the received communication information, and the field device identifier information that the field device 112a be identified in the final module 124a saved. For example, if the field device 112a originally with the final module 124a can be connected, the field device 112a its identification information to the final module 124a communicate, and the graduation module 124a can save the identification information.

Der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 stellt dann fest, ob eine Analog-Digital-Wandlung erforderlich ist (Block 1008). Wenn das Feldgerät 112a beispielsweise analoge Messwerte kommuniziert, stellt der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 fest, dass Analog-Digital-Wandlung notwendig oder erforderlich ist (Block 1008). Wenn eine Analog-Digital-Wandlung erforderlich ist, führt der Analog-Digital-Wandler 618 (6) die Umwandlung an den empfangenen Informationen durch (Block 1010).The field device communication processor 620 then determines if analog-to-digital conversion is required (block 1008 ). When the field device 112a For example, analog measurements are communicated by the field device communications processor 620 determines that analog-to-digital conversion is necessary or necessary (block 1008 ). If analog-to-digital conversion is required, the analog-to-digital converter will perform 618 ( 6 ) performs the conversion on the received information (block 1010 ).

Nach der Analog-Digital-Wandlung (Block 1010), oder wenn keine Analog-Digital-Wandlung erforderlich ist (Block 1008), stellt der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 den Datentyp (z. B. analog, digital, Temperaturmessung usw.) fest, der den empfangenen Feldgerät-Informationen zugeordnet ist (Block 1012) und erzeugt einen Datentyp-Deskriptor, der den empfangenen Feldgerät-Informationen entspricht (Block 1014). Beispielsweise kann das Abschlussmodul 124a einen Datentyp-Deskriptor speichern, der den Datentyp angibt, den er immer von dem Feldgerät 112a empfangen wird, oder das Feldgerät 112a kann einen Datentyp an das Abschlussmodul 124a kommunizieren, das der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 an Block 1010 zum Erzeugen des Datentyp-Deskriptors verwendet. After analog-to-digital conversion (block 1010 ), or if analog-to-digital conversion is not required (block 1008 ), provides the field device communication processor 620 the data type (eg analog, digital, temperature measurement, etc.) associated with the received field device information (block 1012 ) and generates a data type descriptor corresponding to the received field device information (block 1014 ). For example, the completion module 124a store a data type descriptor indicating the type of data it always receives from the field device 112a is received, or the field device 112a can pass a data type to the completion module 124a communicate, which is the field device communication processor 620 to block 1010 used to generate the data type descriptor.

Der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 (6) stellt die Zieladresse der E/A-Karte 132a fest (Block 1016), an die das Abschlussmodul 124a die vom Feldgerät 112a empfangenen Informationen kommunizieren soll. Beispielsweise kann der Kommunikationsprozessor 608 (6) die Zieladresse des E/A-Karte 132a vom Adressenbezeichner 604 (6) erhalten. Außerdem stellt der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 Fehlerprüfdaten fest oder erzeugt diese (Block 1020), die an die E/A-Karte 132a kommuniziert werden, um zu gewährleisten, dass die Feldgerät-Informationen von der E/A-Karte 132a fehlerfrei empfangen werden. Beispielsweise kann der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 zyklische Fehlerprüf-(CRC-)Fehlerprüfbits erzeugen.The I / O bus communication processor 608 ( 6 ) sets the destination address of the I / O card 132a fixed (block 1016 ), to which the final module 124a that of the field device 112a received information to communicate. For example, the communication processor 608 ( 6 ) the destination address of the I / O card 132a from the address identifier 604 ( 6 ) receive. Also, the I / O bus communications processor 608 Error check data fixed or generates this (block 1020 ) connected to the I / O card 132a be communicated to ensure that the field device information from the I / O card 132a be received error-free. For example, the I / O bus communication processor 608 generate cyclic error check (CRC) error check bits.

Der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 paketiert dann die Feldgerät-Informationen, die Feldgerät-Kennungsinformationen, den Datentyp-Deskriptor, die Zieladresse der E/A-Karte 132a, die Ursprungsadresse des Abschlussmoduls 124a und die Fehlerprüfdaten aufgrund eines E/A-Bus-Kommunikationsprotokolls (Block 1022). Das E/A-Bus-Kommunikationsprotokoll kann beispielsweise mithilfe eines TPC-basierten Protokolls, eines UDP-basierten Protokolls usw. implementiert werden. Der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 kann die Ursprungsadresse des Abschlussmoduls 124a vom Adressenbezeichner 604 (6) erhalten. Die E/A-Bus-Schnittstelle 602 (6) kommuniziert dann die paketierten Informationen über den universellen E/A-Bus 136a (1A und 2) in Kombination mit paketierten Informationen, die von anderen Abschlussmodulen erzeugt und kommuniziert werden (z. B. den Abschlussmodulen 124b und 124c in 1A) (Block 1024). Beispielsweise kann die E/A-Bus-Schnittstelle 602 mit einer Arbitrierungsschaltung oder -vorrichtung versehen sein, die den universellen E/A-Bus 136a aufspürt oder überwacht, um festzustellen, wann der universelle E/A-Bus 136a zur Kommunikation der Informationen vom Abschlussmodul 124a an die E/A-Karte 132a bereitsteht (z. B. nicht von den Abschlussmodulen 124b–c verwendet wird).The I / O bus communication processor 608 then packages the field device information, the field device identifier information, the data type descriptor, the destination address of the I / O card 132a , the source address of the end module 124a and the error check data due to an I / O bus communication protocol (Block 1022 ). For example, the I / O bus communication protocol can be implemented using a TPC-based protocol, a UDP-based protocol, and so on. The I / O bus communication processor 608 can be the source address of the terminator 124a from the address identifier 604 ( 6 ) receive. The I / O bus interface 602 ( 6 ) then communicates the packetized information over the universal I / O bus 136a ( 1A and 2 ) in combination with packetized information generated and communicated by other termination modules (eg the termination modules 124b and 124c in 1A ) (Block 1024 ). For example, the I / O bus interface 602 be provided with an arbitration circuit or device that the universal I / O bus 136a tracks or monitors to determine when the universal I / O bus 136a to communicate the information from the final module 124a to the I / O card 132a ready (eg not from the final modules 124b -C is used).

Wenn das Abschlussmodul 124b bei Block 1004 feststellt, dass die bei Block 1002 festgestellten Kommunikationsinformationen nicht vom Feldgerät 112a sind (z. B. sind die Kommunikationsinformationen von der E/A-Karte 132a), extrahiert der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 (6) eine Zieladresse aus den empfangenen Kommunikationsinformationen (Block 1026). Der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 stellt dann fest, ob die extrahierte Zieladresse mit der Zieladresse des Abschlussmoduls 124a übereinstimmt (Block 1028), die von der Adressschnittstelle 604 erhalten wurde. Wenn die Zieladresse nicht mit der Zieladresse des Abschlussmoduls 124a übereinstimmt (z. B. die empfangenen Informationen nicht für die Lieferung an das Abschlussmodul 124a bestimmt waren) (Block 1028), kehrt die Steuerung zu Block 1002 zurück (10A). Wenn andernfalls die Zieladresse mit der Adresse des Abschlussmoduls 124a übereinstimmt (z. B. die empfangenen Informationen für die Lieferung an das Abschlussmodul 124a bestimmt waren) (Block 1028), extrahiert der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 die Feldgerät-Informationen aus den empfangenen Kommunikationsinformationen aufgrund des E/A-Bus-Kommunikationsprotokolls (Block 1030) und verifiziert die Integrität der Daten (Block 1032), wobei beispielsweise ein CRC-Verifikationsprozess aufgrund von Fehlerprüfinformationen in den empfangenen Kommunikationsinformationen verwendet wird. Obwohl nicht gezeigt, sendet der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 eine Nachricht an die E/A-Karte 132a und fordert eine erneute Übertragung an, wenn der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 an Block 1032 feststellt, dass ein Fehler in den empfangenen Kommunikationsinformationen vorhanden ist.If the final module 124b at block 1004 determines that at block 1002 detected communication information not from the field device 112a (for example, the communication information is from the I / O card 132a ), the I / O bus communication processor extracts 608 ( 6 ) a destination address from the received communication information (block 1026 ). The I / O bus communication processor 608 then determines if the extracted destination address matches the destination address of the terminator 124a matches (block 1028 ) from the address interface 604 was obtained. If the destination address does not match the destination address of the terminator 124a does not match (for example, the received information for delivery to the termination module 124a were determined) (block 1028 ), the controller returns to block 1002 back ( 10A ). Otherwise, if the destination address is the address of the terminator 124a (for example, the received information for delivery to the end module 124a were determined) (block 1028 ), the I / O bus communication processor extracts 608 the field device information from the received communication information based on the I / O bus communication protocol (block 1030 ) and verifies the integrity of the data (block 1032 ), for example, using a CRC verification process based on error check information in the received communication information. Although not shown, the I / O bus communication processor sends 608 a message to the I / O card 132a and requests a retransmission if the I / O bus communications processor 608 to block 1032 determines that there is an error in the received communication information.

Nach dem Verifizieren der Datenintegrität (Block 1032) stellt der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 (oder der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620) fest, ob eine Digital-Analog-Wandlung erforderlich ist (Block 1034). Wenn beispielsweise ein im Abschlussmodul 124a gespeicherter Datentyp-Deskriptor anzeigt, dass das Feldgerät 112a analoge Informationen benötigt, stellt der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 fest, dass eine Digital-Analog-Wandlung erforderlich ist (Block 1034). Ist eine Digital-Analog-Wandlung erforderlich (Block 1034), führt der Digital-Analog-Wandler 616 (6) die Digital-Analog-Wandlung an den Feldgerät-Informationen durch (Block 1036). Nach der Digital-Analog-Wandlung (Block 1036), oder wenn keine Digital-Analog-Wandlung erforderlich ist (Block 1034), kommuniziert der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 die Feldgerät-Informationen an das Feldgerät 112a über die Feldgerät-Schnittstelle 622 (6) mithilfe des Feldgerät-Kommunikationsprotokolls des Feldgeräts 112a (Block 1038). After verifying data integrity (block 1032 ) sets the I / O bus communication processor 608 (or the field device communication processor 620 ) determines whether digital-to-analog conversion is required (block 1034 ). For example, if one in the final module 124a stored data type descriptor indicates that the field device 112a requires analog information, provides the I / O bus communication processor 608 determines that digital-to-analog conversion is required (block 1034 ). If digital-to-analog conversion is required (block 1034 ), performs the digital-to-analog converter 616 ( 6 ) performs the digital-to-analog conversion on the field device information (block 1036 ). After the digital-to-analog conversion (block 1036 ), or if digital-to-analog conversion is not required (block 1034 ), the field device communication processor communicates 620 the field device information to the field device 112a via the field device interface 622 ( 6 ) using the field device communication protocol of the field device 112a (Block 1038 ).

Nachdem der Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 die Feldgerät-Informationen an das Feldgerät 112a kommuniziert hat, oder nachdem der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 608 die Feldgerät-Informationen an die E/A-Karte 132a kommuniziert hat, ist der Prozess von 10A und 10B beendet und/oder die Steuerung kehrt zu beispielsweise eine(m) Aufrufprozess oder -funktion zurück. After the field device communication processor 620 the field device information to the field device 112a or after the I / O bus communication processor 608 the field device information to the I / O card 132a has communicated, is the process of 10A and 10B terminates and / or the controller returns to, for example, a (m) call process or function.

11A und 11B zeigen ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens, das zum Implementieren der E/A-Karte 132a in 1A verwendet werden kann, um Informationen zwischen dem Abschlussmodul 124a und der Steuereinheit 104 in 1A auszutauschen. Zuerst stellt sie E/A-Karte 132a fest, ob sie Kommunikationsinformationen empfangen hat (Block 1102). Beispielsweise stellt die E/A-Karte 132a fest, dass sie Kommunikationsinformationen empfangen hat, wenn der Kommunikationsprozessor 704 (7) beispielsweise über ein Interrupt oder ein Statusregister anzeigt, dass sie Kommunikationsinformationen empfangen hat. Wenn die E/A-Karte 132a feststellt, dass sie keine Kommunikationsinformationen empfangen hat (Block 1102), verbleibt die Steuerung bei Block 1102 bis die E/A-Karte 132a Kommunikationsinformationen empfängt. 11A and 11B show a flowchart of an exemplary method used to implement the I / O card 132a in 1A can be used to transfer information between the final module 124a and the control unit 104 in 1A exchange. First she poses I / O card 132a determines if it has received communication information (block 1102 ). For example, the I / O card represents 132a determines that it has received communication information when the communication processor 704 ( 7 ) indicates, for example via an interrupt or a status register, that it has received communication information. If the I / O card 132a determines that it has not received communication information (block 1102 ), the control remains at block 1102 until the I / O card 132a Receives communication information.

Wenn die E/A-Karte 132a Kommunikationsinformationen empfängt (Block 1102), stellt die E/A-Karte 132a fest, ob sie die Kommunikationsinformationen von der Steuereinheit 104 (1A) empfangen hat (Block 1104), beispielsweise auf Grundlage eines Interrupts oder eines Statusregisters des Kommunikationsprozessors 704. Wenn die E/A-Karte 132a feststellt, dass sie Kommunikationsinformationen von der Steuereinheit 104 empfangen hat (Block 1104), extrahiert der Kommunikationsprozessor 704 die Abschlussmodul-Informationen (die Feldgerät-Informationen enthalten können) aus den empfangenen Kommunikationsinformationen, die dem Abschlussblock 124a zugeordnet sind (Block 1106).If the I / O card 132a Receives communication information (block 1102 ), puts the I / O card 132a Determine if it has the communication information from the control unit 104 ( 1A ) has received (block 1104 ) based on, for example, an interrupt or status register of the communications processor 704 , If the I / O card 132a determines that it has communication information from the control unit 104 received (block 1104 ), the communication processor extracts 704 the termination module information (which may include field device information) from the received communication information corresponding to the termination block 124a are assigned (block 1106 ).

Der Kommunikationsprozessor 704 erkennt den Datentyp (z. B. analoge Feldgerät-Informationen, digitale Feldgerät-Informationen, Abschlussmodul-Steuerungsinformationen, zum Steuern oder Konfigurieren des Abschlussmoduls usw.) im Zusammenhang mit den empfangenen Abschlussmodul-Informationen (Block 1108) und erzeugt einen Datentyp-Deskriptor, der den empfangenen Abschlussmodul-Informationen (Block 1110) entspricht. In einer alternativen beispielhaften Implementierung wird der Datentyp-Deskriptor an der Workstation 102 (1A) erzeugt, und der Kommunikationsprozessor 704 muss keinen Datentyp-Deskriptor erzeugen.The communication processor 704 Detects the data type (for example, analog field device information, digital field device information, termination module control information, to control or configure the termination module, etc.) in relation to the termination module information received (block 1108 ) and generates a data type descriptor corresponding to the received completion module information (block 1110 ) corresponds. In an alternative exemplary implementation, the data type descriptor is at the workstation 102 ( 1A ), and the communications processor 704 does not have to generate a data type descriptor.

Der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 712 (7) stellt dann die Zieladresse des Abschlussmoduls 124a (Block 1112) fest. Außerdem stellt der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 712 Fehlerprüfdaten fest (Block 1114), um an das Abschlussmodul 124a mit den Abschlussmodul-Informationen zu kommunizieren, um zu gewährleisten, dass das Abschlussmodul 124a die Informationen fehlerfrei empfängt. Beispielsweise kann der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 712 zyklische Fehlerprüf-(CRC-)Fehlerprüfbits erzeugen.The I / O bus communication processor 712 ( 7 ) then sets the destination address of the terminator 124a (Block 1112 ) firmly. Also, the I / O bus communications processor 712 Error check data (block 1114 ) to the final module 124a communicate with the completion module information to ensure that the graduation module 124a the information receives error-free. For example, the I / O bus communication processor 712 generate cyclic error check (CRC) error check bits.

Der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 712 paketiert dann die Abschlussmodul-Informationen, den Datentyp-Deskriptor, die Zieladresse des Abschlussmoduls 124a, die Ursprungsadresse des Abschlussmoduls 124a und die Fehlerprüfdaten aufgrund des E/A-Bus-Kommunikationsprotokolls (Block 1116). Die E/A-Bus-Schnittstelle 710 (7) kommuniziert dann die paketierten Informationen über den universellen E/A-Bus 136a (1A und 2) in Kombination mit paketierten Informationen, die für andere Abschlussmodule bestimmt sind (z. B. die Abschlussmodule 124b und 124c in 1A) (Block 1118). Beispielsweise kann der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 704 andere Abschlussmodul-Informationen paketieren, wobei die Zieladressen von beispielsweise den Abschlussmodulen 124b und 124c verwendet werden, und über den universeller E/A-Bus 136a mithilfe des Standards RS-485 Abschlussmodul-Informationen für alle Abschlussmodule 124a–c kommunizieren. Jedes der Abschlussmodule 124a–c kann die jeweiligen Informationen aufgrund der von der E/A-Karte 132a vorgesehenen Zieladressen aus dem universellen E/A-Bus 136a extrahieren.The I / O bus communication processor 712 then packages the termination module information, the data type descriptor, the destination address of the termination module 124a , the source address of the end module 124a and the error check data due to the I / O bus communication protocol (Block 1116 ). The I / O bus interface 710 ( 7 ) then communicates the packetized information over the universal I / O bus 136a ( 1A and 2 ) in combination with packetized information intended for other termination modules (eg the termination modules 124b and 124c in 1A ) (Block 1118 ). For example, the I / O bus communication processor 704 packetize other termination module information, with the destination addresses of, for example, the termination modules 124b and 124c and over the universal I / O bus 136a Using the RS-485 standard, terminator information for all termination modules 124a -C communicate. Each of the graduation modules 124a -C can get the information due to the I / O card 132a provided destination addresses from the universal I / O bus 136a extract.

Wenn die E/A-E/A-Karte 132a bei Block 1104 feststellt, dass die bei Block 1102 festgestellten Kommunikationsinformationen nicht von der Steuereinheit 104 sind (z. B. sind die Kommunikationsinformationen von einem der Abschlussmodule 124a–c), extrahiert der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 712 (7) eine Ursprungsadresse (z. B. eine Ursprungsadresse von einem der Abschlussmodule 124a–c) aus den empfangenen Kommunikationsinformationen (Block 1122). Der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 712 extrahiert dann einen Datentyp-Deskriptor (z. B. digital codierten analogen Datentyp, digitalen Datentyp, Temperaturdatentyp usw.) (Block 1124). Der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 712 extrahiert auch die Abschlussmodul-Informationen (die Feldgerät-Informationen enthalten können) aus den empfangenen Kommunikationsinformationen aufgrund des E/A-Bus-Kommunikationsprotokolls (Block 1126), und verifiziert die Integrität der Daten (Block 1128), wobei beispielsweise ein CRC-Verifikationsprozess aufgrund von Fehlerprüfinformationen in den empfangenen Kommunikationsinformationen verwendet wird. Obwohl nicht gezeigt, sendet der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 712 eine Nachricht zum Anfordern einer erneute Übertragung an das Abschlussmodul, das der in Block 1122 erhaltenen Ursprungsadresse zugeordnet ist, wenn der E/A-Bus-Kommunikationsprozessor 712 an Block 1128 feststellt, dass ein Fehler in den empfangenen Kommunikationsinformationen vorhanden ist. When the E / AE / A card 132a at block 1104 determines that at block 1102 detected communication information not from the control unit 104 are (for example, the communication information from one of the completion modules 124a -C), the I / O bus communication processor extracts 712 ( 7 ) an originating address (e.g., an originating address of one of the terminating modules 124a -C) from the received communication information (block 1122 ). The I / O bus communication processor 712 then extracts a data type descriptor (eg, digitally encoded analog data type, digital data type, temperature data type, etc.) (Block 1124 ). The I / O bus communication processor 712 also extracts the termination module information (which may include field device information) from the received communication information based on the I / O bus communication protocol (Block 1126 ), and verifies the integrity of the data (Block 1128 ), for example, using a CRC verification process based on error check information in the received communication information. Although not shown, the I / O bus communication processor sends 712 a message requesting a retransmission to the end module, the one in block 1122 is associated with the received source address when the I / O bus communication processor 712 to block 1128 determines that there is an error in the received communication information.

Nach dem Verifizieren der Datenintegrität (Block 1128) paketiert der Kommunikationsprozessor 704 die Abschlussmodulinformationen (mithilfe der Ursprungsadresse des Abschlussmoduls und des Datentyp-Deskriptors) und die Kommunikationsschnittstelle 702 kommuniziert die paketierten Informationen an die Steuereinheit 104 (Block 1130). Wenn die Informationen an die Workstation 102 geliefert werden sollen, kann die Steuereinheit 104 die Informationen anschließend an die Workstation 102 kommunizieren. Nachdem die Kommunikationsschnittstelle 702 die Informationen an die Steuereinheit 104 kommuniziert hat, oder nachdem der E/A-Bus-Schnittstelle 710 die Abschlussmodul-Informationen an das Abschlussmodul 124a kommuniziert hat, ist der Prozess von 11A und 11B beendet und/oder die Steuerung kehrt beispielsweise zu eine(m) Aufrufprozess oder -funktion zurück.After verifying data integrity (block 1128 ) the communications processor packages 704 the completion module information (using the source address of the end module and the data type descriptor) and the communication interface 702 communicates the packetized information to the control unit 104 (Block 1130 ). If the information is to the workstation 102 can be delivered, the control unit 104 the information is then sent to the workstation 102 communicate. After the communication interface 702 the information to the control unit 104 has communicated, or after the I / O bus interface 710 the completion module information to the final module 124a has communicated, is the process of 11A and 11B terminates and / or control returns, for example, to a (m) call process or function.

12 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens, das zum Implementieren des Labellers 214 in 2, 3 und 8 und Abrufen und Anzeigen von Informationen in Bezug auf Feldgeräte (z. B. das Feldgerät 112a in 1A) verwendet werden kann, die mit Abschlussmodulen (z. B. dem Abschlussmodul 124a in 1, 2 und 4–6) kommunikativ verbunden sind. Zuerst stellt der Verbindungsdetektor 806 (8) fest, ob ein Feldgerät (z. B. das Feldgerät 112a) mit dem Abschlussmodul 124a verbunden ist (z. B. mit den Abschlussschrauben 406 in 4 und 5 und/oder der Feldgerät-Schnittstelle 622 in 6 verbunden ist) (Block 1202). Wenn der Verbindungsdetektor 806 feststellt, dass das Feldgerät 112a (oder ein anderes Feldgerät) nicht mit dem Abschlussmodul 124a verbunden ist (Block 1202), verbleibt die Steuerung bei Block 1202 bis der Verbindungsdetektor 806 feststellt, dass das Feldgerät 112a (oder ein anderes Feldgerät) mit dem Abschlussmodul 124a verbunden ist. 12 FIG. 10 is a flowchart of an exemplary method used to implement the labeller 214 in 2 . 3 and 8th and retrieving and displaying information related to field devices (eg, the field device 112a in 1A ) that can be used with termination modules (eg the termination module 124a in 1 . 2 and 4 - 6 ) are communicatively connected. First, the connection detector 806 ( 8th ) determines whether a field device (eg the field device 112a ) with the final module 124a is connected (eg with the completion screws 406 in 4 and 5 and / or the field device interface 622 in 6 connected) (block 1202 ). If the connection detector 806 determines that the field device 112a (or another field device) not with the termination module 124a is connected (block 1202 ), the control remains at block 1202 until the connection detector 806 determines that the field device 112a (or another field device) with the termination module 124a connected is.

Stellt der Verbindungsdetektor 806 fest, dass das Feldgerät 112a mit dem Abschlussmodul 124a (Block 1202) verbunden ist, holt der Feldgerätbezeichner 814 Feldgerät-Kennungsinformationen (z. B. einen Gerätetagwert, eine Gerätebezeichnung, eine elektronische Seriennummer usw.) ein, die das Feldgerät 112a identifizieren (Block 1204). Beispielsweise kann der Feldgerätbezeichner 814 eine Anfrage an das Feldgerät 112a senden, die das Feldgerät 112a zum Übertragen seiner Feldgerät-Kennungsinformationen auffordert. In einer anderen beispielhaften Implementierung kann das Feldgerät 112a bei der ersten Verbindung mit dem Abschlussmodul 124a seine Feldgerät-Kennungsinformationen automatisch an den Feldgerätbezeichner 814 kommunizieren.Represents the connection detector 806 notice that the field device 112a with the final module 124a (Block 1202 ), gets the field device identifier 814 Field device identification information (eg, a device tag value, a device name, an electronic serial number, etc.) representing the field device 112a identify (block 1204 ). For example, the field device identifier 814 a request to the field device 112a send that the field device 112a to transmit its field device identifier information. In another example implementation, the field device may 112a at the first connection with the termination module 124a its field device identifier information automatically to the field device identifier 814 communicate.

Der Feldgerätbezeichner 814 stellt dann fest, ob dem Feldgerät 112a zugeordnet wurde, aufgrund der Feldgerät-Kennungsinformationen über den universellen E/A-Bus 136a mit der E/A-Karte 132a zu kommunizieren (Block 1206). Beispielsweise kann der Feldgerätbezeichner 814 die Feldgerät-Kennungsinformationen über das Abschlussmodul 124a an die E/A-Karte 132a kommunizieren, und die E/A-Karte 132a kann die Feldgerät-Kennungsinformationen mit den Feldgerät-Kennnummern vergleichen, die in der Datenstruktur 133 (1A) oder in einer ähnlichen in der Workstation 102 gespeicherten Datenstruktur gespeichert sind. Die Datenstruktur 133 kann von Ingenieuren, Bedienern oder Benutzern mit Feldgerät-Kennnummern für die Feldgeräte (z. B. die Feldgeräte 112a–c) bestückt werden, die mit der E/A-Karte 132a über den universellen E/A-Bus 136a kommunizieren sollen. Wenn die E/A-Karte 132a feststellt, dass das Feldgerät 112a dem E/A-Bus 136a und/oder der E/A-Karte 132a zugeordnet ist, kommuniziert die E/A-Karte 132a einen Bestätigungsnachricht an den Feldgerätbezeichner 814.The field device identifier 814 then determines if the field device 112a has been assigned based on the field device identifier information via the universal I / O bus 136a with the I / O card 132a to communicate (block 1206 ). For example, the field device identifier 814 the field device identification information about the termination module 124a to the I / O card 132a communicate, and the I / O card 132a can compare the field device identification information with the field device identification numbers present in the data structure 133 ( 1A ) or a similar one in the workstation 102 stored data structure are stored. The data structure 133 may be used by engineers, operators, or users with field device identification numbers for the field devices (eg, the field devices 112a -C) equipped with the I / O card 132a via the universal I / O bus 136a should communicate. If the I / O card 132a determines that the field device 112a the I / O bus 136a and / or the I / O card 132a is assigned, the I / O card communicates 132a an acknowledgment message to the field device identifier 814 ,

Wenn der Feldgerätbezeichner 814 feststellt, dass das Feldgerät 112a nicht der Kommunikation über den E/A-Bus 136a zugeordnet ist (Block 1206), zeigt sie Anzeigeschnittstelle 808 (8) eine Fehlermeldung an (Block 1208). Andernfalls zeigt die Anzeigeschnittstelle 808 die Feldgerät-Kennungsinformationen an (Block 1210). Im gezeigten Beispiel stellt der Feldgerät-Statusdetektor 812 den Status des Feldgeräts fest (z. B. Gerät eingeschaltet, Gerät ausgeschaltet, Gerätefehler usw.), und die Anzeigeschnittstelle 808 zeigt die Statusinformationen an (Block 1212). Außerdem stellt der Feldgerät-Aktivitätsdetektor 810 (8) die Aktivität des Feldgeräts 112a fest (z. B. Mess- und/oder Überwachungsinformationen) und die Anzeigeschnittstelle 808 zeigt die Aktivitätsinformationen an (Block 1214). Der Datentyp-Detektor 816 (8) stellt auch den Datentyp (z. B. analog, digital usw.) des Feldgeräts 112a fest, und die Anzeigeschnittstelle 808 zeigt den Datentyp an (Block 1216). If the field device identifier 814 determines that the field device 112a not communication via the I / O bus 136a is assigned (block 1206 ), it shows display interface 808 ( 8th ) an error message (block 1208 ). Otherwise the display interface will show 808 the field device identification information (block 1210 ). In the example shown, the field device status detector 812 determine the status of the field device (eg device powered on, device off, device error, etc.), and the display interface 808 displays the status information (block 1212 ). In addition, the field device activity detector provides 810 ( 8th ) the activity of the field device 112a fixed (eg measurement and / or monitoring information) and the display interface 808 displays the activity information (block 1214 ). The data type detector 816 ( 8th ) also sets the data type (eg, analog, digital, etc.) of the field device 112a fixed, and the display interface 808 indicates the data type (block 1216 ).

Nachdem die Anzeigeschnittstelle 808 die Fehlermeldung angezeigt hat (Block 1208), oder nachdem die Anzeigeschnittstelle 808 den Datentyp angezeigt hat (Block 1216), stellt der Labeller 214 fest, ob er die Überwachung fortsetzen soll (Block 1218), beispielsweise aufgrund dessen, ob das Abschlussmodul 124a abgeschaltet oder vom Schaltschrank 122 getrennt wurde (1A und 2). Wenn der Labeller 214 feststellt, dass er die Überwachung fortsetzen soll, wird die Steuerung an Block 1202 zurückgegeben. Andernfalls wird das beispielhafte Verfahren in 12 beendet und/oder die Steuerung an eine(n) Aufruffunktion oder -prozess zurückgegeben.After the display interface 808 the error message has appeared (block 1208 ), or after the display interface 808 the data type has been displayed (block 1216 ), notes the labeller 214 determines whether to continue monitoring (block 1218 ), for example, because of the completion module 124a switched off or from the control cabinet 122 was disconnected ( 1A and 2 ). If the labeller 214 determines that it should continue monitoring, control is sent to block 1202 returned. Otherwise, the example method is described in 12 terminated and / or the control returned to a call function or process.

13A–B sind Blockschaltbilder, die ein beispielhaftes Prozessleitsystem 1300 vor und nach dem Implementieren der hierin offenbarten Lehren bezüglich eines beispielhaften Profibus PA-Prozessbereichs 1302 und eines beispielhaften FOUNDATION Fieldbus H1(FF-H1)-Prozessbereich 1304 zeigt. Für ein Prozessleitsystem mag es ungewöhnlich sein, sowohl Profibus PA- als auch FOUNDAITION Fieldbus-Prozessbereiche zu enthalten, in dem gezeigten Beispiel werden jedoch zur Erläuterung beide dargestellt. Ferner wird das beispielhafte Prozessleitsystem 1300 in 13A–B zur Erläuterung anhand der gleichen Bezugsnummern für gemeinsame Teile beschrieben, die im Zusammenhang mit dem beispielhaften Prozessleitsystem 100 in 1A beschrieben wurden. So enthält das Prozessleitsystem 1300 im gezeigten Beispiel in 13A die Workstation 102, die über das LAN 106 mit einer Steuereinheit 1306 kommunikativ verbunden ist. Die beispielhafte Steuereinheit 1306 kann im Wesentlichen einer der Steuereinheiten 104, 152, 162 in 1A–C ähnlich oder mit diesen identisch sein. Ferner enthält das beispielhafte Prozessleitsystem 1300 den ersten Prozessbereich 114, der den Feldgeräten 112a–c zugeordnet ist, die mit den Abschlussmodulen 124a–c in einem beispielhaften Schaltschrank 1308 kommunikativ verbunden sind. Der beispielhafte Schaltschrank kann im Wesentlichen einem der Schaltschränke 122, 300 in 1A, 2 und 3 ähnlich oder mit diesen identisch sein. Die Abschlussmodule 124a–c sind über den ersten universellen E/A-Bus 136a mit den E/A-Karten 132a–b innerhalb der Steuereinheit 1306 kommunikativ verbunden. Ferner enthält im gezeigten Beispiel der Schaltschrank 1308 eine Buchsenleiste 1310 zum Empfangen von zusätzlichen Abschlussmodulen, die der Buchsenleiste 202a–b, 308a–b im Wesentlichen ähnlich oder mit dieser identisch ist, die oben im Zusammenhang mit 2 und 3 beschrieben wurde. 13A -B are block diagrams illustrating an exemplary process control system 1300 before and after implementing the teachings disclosed herein regarding an exemplary Profibus PA process area 1302 and an exemplary FOUNDATION Fieldbus H1 (FF-H1) process area 1304 shows. For a process control system, it may be unusual to include both Profibus PA and FOUNDAITION Fieldbus process areas, but in the example shown both are shown for purposes of illustration. Furthermore, the exemplary process control system 1300 in 13A -B will be described with reference to the same reference numerals for common parts used in connection with the exemplary process control system 100 in 1A have been described. So contains the process control system 1300 in the example shown in 13A the workstation 102 that over the LAN 106 with a control unit 1306 communicatively connected. The exemplary control unit 1306 can essentially be one of the control units 104 . 152 . 162 in 1A -C be similar or identical to these. Furthermore, the exemplary process control system includes 1300 the first process area 114 , the field devices 112a -C associated with the completion modules 124a -C in an exemplary control cabinet 1308 communicatively connected. The exemplary cabinet can essentially one of the cabinets 122 . 300 in 1A . 2 and 3 be similar or identical with these. The graduation modules 124a -C are over the first universal I / O bus 136a with the I / O cards 132a -B within the control unit 1306 communicatively connected. Furthermore, in the example shown contains the cabinet 1308 a female header 1310 for receiving additional termination modules, the female header 202a -b, 308a -B is substantially similar or identical to the one above related to 2 and 3 has been described.

Im in 13A gezeigten Beispiel enthält das beispielhafte Prozessleitsystem 100 Feldgeräte 1312a–c in dem Profibus PA-Prozessbereich 1302 und Feldgeräte 1314a–c in dem FF-H1-Prozesssteuerbereich 1304, die anhand herkömmlicher Feldbus-Architekturen und -Komponenten implementiert wurden (sowohl Profibus PA als auch FF-H1 sind Protokolle, die der Familie der Feldbusprotokolle zugeordnet sind). Somit sind die Feldgeräte 1312a–c und 1314a–c über entsprechende Hauptleitungen oder Segmente 1316a–b mit der Steuereinheit 1306 kommunikativ verbunden. In der Regel ist eine Feldbushauptleitung oder ein Feldbussegment ein einziges Kabel, das ein verdrilltes Drahtpaar enthält, die sowohl digitale Signale als auch Gleichstrom leiten, um mehrere Feldgeräte mit einem verteilten Steuersystem (DCS) oder anderen Steuersystem-Hosts zu verbinden. Wegen verschiedener Einschränkungen ist ein Feldbus-Segment in der Regel auf eine Höchstlänge von 1900 Metern begrenzt und kann bis zu 16 verschiedene Feldgeräte verbinden. Wie in dem gezeigten Beispiel dargestellt, sind die Segmente 1316a–b innerhalb der Steuereinheit 1306 mit entsprechenden E/A-Karten 1318a–b und 1320a–b kommunikativ verbunden. In dem gezeigten Beispiel ist jedes der Segmente 1316a–b mit zwei E/A-Karten 1318a–b oder 1320a–b verbunden, um Redundanz vorzusehen. In manchen Beispielen können sich die E/A-Karten 1318a–b und/oder 1320a–b in verschiedenen Steuereinheiten getrennt voneinander und/oder getrennt von den E/A-Karten 132a–b befinden, die den Feldgeräten 112a–c des ersten Prozessbereichs 114 zugeordnet sind. Im in 13A The example shown contains the exemplary process control system 100 field devices 1312a -C in the Profibus PA process area 1302 and field devices 1314a -C in the FF-H1 process control area 1304 implemented using traditional fieldbus architectures and components (both Profibus PA and FF-H1 are protocols associated with the family of fieldbus protocols). Thus, the field devices 1312a -C and 1314a -C over appropriate main lines or segments 1316a -B with the control unit 1306 communicatively connected. Typically, a fieldbus trunk or fieldbus segment is a single cable that includes a twisted wire pair that carries both digital signals and DC power to connect multiple field devices to a distributed control system (DCS) or other control system host. Due to various limitations, a fieldbus segment is typically limited to a maximum length of 1900 meters and can connect up to 16 different field devices. As shown in the example shown, the segments are 1316a -B within the control unit 1306 with appropriate I / O cards 1318a -Federation 1320a -B communicatively connected. In the example shown, each of the segments is 1316a -B with two I / O cards 1318a -B or 1320a -B connected to provide redundancy. In some examples, the I / O cards may 1318a -B and / or 1320a -B in separate control units separated from each other and / or separated from the I / O cards 132a -B, which are the field devices 112a -C of the first process area 114 assigned.

Im in 13A gezeigten Beispiel ist das dem beispielhaften Profibus PA-Prozessbereich 1302 entsprechende Segment 1316a über einen DP/PA-Segmentkoppler 1322 mit den E/A-Karten 1318a–b verbunden. Genauso ist das dem beispielhaften FF-H1-Prozessbereich 1304 entsprechende Segment 1316b über eine Stromquelle 1324 mit den E/A-Karten 1320a–b verbunden. In manchen Beispielen sehen der DP/PA-Segmentkoppler 1322 und die Stromquelle 1324 Power-Conditioning-Funktionalität an den jeweiligen Segmenten 1316a–b vor. Außerdem sind im gezeigten Beispiel der DP/PA-Segmentkoppler 1322 und die Stromquelle 1324 mit jeweiligen umfassenden Diagnosemodulen 1325a–b verbunden, die die physikalische Schicht des entsprechenden Segmente 1316a–b sowie Kommunikationen über die Segmente 1316a–b während des Betriebs überwachen kann.Im in 13A the example shown is that the exemplary Profibus PA process area 1302 corresponding segment 1316a via a DP / PA segment coupler 1322 with the I / O cards 1318a -B connected. This is the same as the exemplary FF-H1 process area 1304 corresponding segment 1316b via a power source 1324 with the I / O cards 1320a -B connected. In some examples, the DP / PA segment coupler sees 1322 and the power source 1324 Power conditioning functionality on the respective segments 1316a -B ago. In addition, in the example shown, the DP / PA segment coupler 1322 and the power source 1324 with respective comprehensive diagnostic modules 1325a -B connected to the physical layer of the corresponding segments 1316a -B and communications across the segments 1316a -B can monitor during operation.

Im gezeigten Beispiel sind die Feldgeräte 1312a–c und 1314a–c mit den entsprechenden Segmenten 1316a–b über jeweilige Stichleitungen 1326a–c und 1328a–c verbunden. In einer Feldbus-Architektur verbindet jede Stichleitung die entsprechenden Feldgeräte mit dem Segment Parallelschaltung. Als solche ist in vielen Prozessleitsystemen, wie im gezeigten Beispiel dargestellt, jede Stichleitung 1326a–c und 1328a–c mit dem entsprechenden Segment 1316a–b über einen Segment-Protector 1330a–b (manchmal als Gerätekoppler oder Feldbarriere bezeichnet) verbunden, um Kurzschlussschutz gegen einen Kurzschluss in einem der Feldgeräte 1312a–c und 1314a–c zu bieten, die das ganze Segment kurzschließen. In manchen Beispielen begrenzen die Segment-Protectors 1330a–b den Strom (z. B. auf 40 mA) auf jeder Stichleitung 1326a–c und 1328a–c. In manchen Beispielen dienen die Segment-Protectors 1330a–b auch dem ordnungsgemäßen Abschließen von jedem Segment 1316a–b an dem feldgerätnahen Ende, während die DP/PA-Segmentkoppler 1322 und die Stromquelle 1324 die Segmente 1316a–b an dem steuereinheitnahen Ende abschließen. Ohne ordnungsgemäßen Abschluss der Segmente 1316a–b an beiden Enden können Kommunikationsfehler aufgrund von Signalreflexion auftreten.In the example shown, the field devices 1312a -C and 1314a -C with the appropriate segments 1316a -B via respective stubs 1326a -C and 1328a -C connected. In a fieldbus architecture, each spur line connects the corresponding field devices with the segment parallel connection. As such, in many process control systems, as shown in the example shown, each stub is 1326a -C and 1328a -C with the appropriate segment 1316a -B over a segment protector 1330a -B (sometimes referred to as a device coupler or field barrier) to provide short-circuit protection against a short circuit in one of the field devices 1312a -C and 1314a -C, which short the whole segment. In some examples, the segment protectors limit 1330a -B the current (eg, to 40 mA) on each spur line 1326a -C and 1328a c. In some examples, the segment protectors are used 1330a Also, to properly complete each segment 1316a -B at the field near the device end, while the DP / PA segment couplers 1322 and the power source 1324 the segments 1316a Complete -b at the end near the control unit. Without proper completion of the segments 1316a -B at both ends communication errors due to signal reflection may occur.

Während Feldbus-Architekturen, wie oben beschrieben, viele Vorteile bieten, stellen Sie bezüglich der Komplexität und Implementierungskosten jedoch auch Herausforderungen. Beispielsweise erfordert die Komplexität von Feldbussystemen, dass jedes Segment sorgfältig von Ingenieuren ausgestaltet wird, wobei unter anderem die Anzahl der Geräte, die von jedem Segment bedient werden, die Länge der benötigten Kabel und die notwendige Stromleistung berücksichtigt werden muss, während gewährleistet werden muss, dass jedes Segment ordnungsgemäß abgeschlossen und gegen Kurzschlüsse, offene Stromkreise und/oder andere Segmentfehler geschützt ist. Zusätzlich zu der Zeit und den Kosten für die ursprüngliche Konfiguration solcher Feldbus-Architekturen, entstehen auch zusätzliche Kosten im Zusammenhang mit den vielen Komponenten für solche Implementierungen, einschließlich dem DP/PA-Segmentkoppler 1322 oder der Stromquelle 1324, dem Segment-Protector 1330a–b, der Segmentkabellänge (in manchen Fällen einschließlich mehrerer Kabel für Redundanz) und der E/A-Karten 1318a–b und 1320a–b. Durch das Implementieren der hierin offenbarten Lehre lassen sich die Komplexität der Ausgestaltung sowie die Kosten für die Implementierung und Wartung von Feldbussystemen jedoch wesentlich reduzieren. While fieldbus architectures provide many benefits as described above, there are challenges in terms of complexity and implementation costs. For example, the complexity of fieldbus systems requires that each segment be carefully engineered by, inter alia, taking into account the number of devices serviced by each segment, the length of cables needed, and the power required, while ensuring that Each segment is properly terminated and protected against short circuits, open circuits, and / or other segment faults. In addition to the time and cost of initially configuring such fieldbus architectures, there are also additional costs associated with the many components for such implementations, including the DP / PA segment coupler 1322 or the power source 1324 , the segment protector 1330a -B, the segment cable length (in some cases including multiple cables for redundancy) and the I / O cards 1318a -Federation 1320a b. However, by implementing the teachings disclosed herein, the complexity of the design as well as the cost of implementing and maintaining fieldbus systems can be substantially reduced.

13B ist ein Blockschaltbild, das das beispielhaftes Prozessleitsystem 1300 in 13A nach dem Implementieren der hierin offenbarten Lehren darstellt. Wie in dem gezeigten Beispiel dargestellt sind die Stichleitungen 1326a–c und 1328a–c der Feldgeräte 1312a–c und 1314a–c direkt mit entsprechenden Abschlussmodulen 1332a–f kommunikativ verbunden, die in die Buchsen auf der Buchsenleiste 1310 des in 13A gezeigten Schaltschranks 1308 gesteckt wurden. Das heißt, dass im gezeigten Beispiel, im Gegensatz zu der üblichen Topologie von Feldbusgeräten in einer Multi-Drop-Architektur, jedes feldbuskonforme Feldgerät 1312a–c und 1314a–c in Punkt-zu-Punkt-Kommunikation mit einem entsprechenden Abschlussmodul 1332a–f steht. Die Abschlussmodule 1332a–f können den oben beschriebenen Abschlussmodulen 124a–c und 126a–c im Wesentlichen ähnlich oder mit ihnen identisch sein, um Kommunikationen zwischen den Feldgeräten 1312a–c und 1314a–c und den E/A-Karten 132a–b über den universeller E/A-Bus 136a auf die gleiche Weise zu ermöglichen, wie es oben beschrieben wurde. Auf diese Weise wird die Notwendigkeit für getrennte E/A-Karten 1318a–b und 1320a–b (13A), die für das entsprechende Feldbusprotokolle spezifisch sind (z. B. Profibus PA oder FF-H1), die den Prozessbereichen 1302, 1304 zugeordnet sind, eliminiert und jeder Feldgerätetyp und zugehörige E/As können in einem einzigen Schaltschrank 1308 kombiniert werden. Genauso besteht keine Notwendigkeit mehr für Kabel-Hauptleitungen oder Segmente 1316a–b (13A) zusammen mit dazugehöriger Isolierung. Weiterhin sieht in manchen Beispielen der universelle E/A-Bus 136a ein Hochgeschwindigkeitsbackbone (z. B. über ein Lichtwellenleiterkabel) für viel schnellere Kommunikationen vor, als das relativ langsame Kommunikationsbackbone eines üblichen kupferbasierten Feldbussegments. Darüber hinaus kann der universelle E/A-Bus 136a in manchen Beispielen Kommunikationen für bis zu 96 Feldgeräte übertragen, während ein übliches Feldbussegment darauf beschränkt ist, 16 Geräte zu verbinden. Somit ist die Anzahl der mit der Steuereinheit verbundenen Drähte für die gleiche Anzahl von Feldgeräten deutlich geringer. 13B is a block diagram illustrating the exemplary process control system 1300 in 13A after implementing the teachings disclosed herein. As shown in the example shown, the stubs 1326a -C and 1328a -C of the field devices 1312a -C and 1314a -C directly with appropriate completion modules 1332a -F communicatively connected to the sockets on the socket strip 1310 of in 13A shown cabinet 1308 were plugged. This means that in the example shown, in contrast to the usual topology of fieldbus devices in a multi-drop architecture, each fieldbus compliant field device 1312a -C and 1314a -C in point-to-point communication with a corresponding completion module 1332a -F stands. The graduation modules 1332a -F can use the termination modules described above 124a -C and 126a -C are substantially similar or identical to communications between the field devices 1312a -C and 1314a -C and the I / O cards 132a -B via the universal I / O bus 136a in the same way as described above. This will eliminate the need for separate I / O cards 1318a -Federation 1320a -B ( 13A ), which are specific to the corresponding fieldbus protocol (eg Profibus PA or FF-H1), which are the process areas 1302 . 1304 are assigned and eliminated and each field device type and associated I / Os can be in a single cabinet 1308 be combined. Likewise, there is no longer a need for cable mains or segments 1316a -B ( 13A ) together with associated insulation. Furthermore, in some examples, the universal I / O bus looks like 136a a high-speed backbone (eg, over an optical fiber cable) for much faster communications than the relatively slow communication backbone of a standard copper-based fieldbus segment. In addition, the universal I / O bus 136a In some examples, communications are transmitted for up to 96 field devices while a common fieldbus segment is limited to connecting 16 devices. Thus, the number of wires connected to the control unit is significantly smaller for the same number of field devices.

Während in manchen Beispielen mehrere Feldgeräte in einer Multi-Drop-Konfiguration konfiguriert sein können, die mit einem einzigen Abschlussmodul 1332a–f kommunikativ verbunden sind, wie es für Feldbus-Architekturen üblich ist, bietet die in dem gezeigten Beispiel dargestellte Punkt-zu-Punkt- oder Einzelschleifen-Architektur im Vergleich zu herkömmlichen Feldbusentwürfen mehrere Vorteile. Beispielsweise können die Abschlussmodule 1332a–f, wenn die Feldgeräte 1312a–c und 1314a–c wie in dem gezeigten Beispiel dargestellt verdrahtet sind, Strom- und Power-Conditioning-Funktionalität (beispielsweise über die im Zusammenhang mit 6 beschriebene Feldstrom-Steuereinheit 610) für jedes Feldgerät vorsehen. Auf diese Weise werden der getrennte DP/PA-Segmentkoppler 1322 und/oder die in 13A gezeigte Stromquelle 1324 nicht länger benötigt. Zusätzlich oder alternativ beinhaltet der Schaltschrank 1308 einen Power Conditioner, der dem Power-Conditioner 218 (2) im Wesentlichen ähnlich oder gleich ist, um die Notwendigkeit für die getrennten DP/PA-Segmentkoppler 1322 und/oder die in 13A gezeigte Stromquelle 1324 zu eliminieren. Weiterhin ist in solchen Beispielen der Strombedarf geringer als der von der Stromquelle vorgesehene Strom entlang eines üblichen Feldbussegments (z. B. aufgrund des Spannungsabfalls bedingt durch die Kabellänge), da sich die Stromquelle im gezeigten Beispiel am Ort der Feldgeräte befindet (z. B. innerhalb des Schaltschranks 1308). Weiterhin sehen in manchen Beispielen die Abschlussmodule 1332a–f (z. B. über entsprechende Feldstrom-Steuereinheiten 610) Kurzschlussschutz und Strombegrenzung für jede Stichleitung 1326a–c und 1328a–c vor, wodurch die Notwendigkeit für die getrennten Segment-Protectors 1330a–b beseitigt wird. While in some examples, multiple field devices may be configured in a multi-drop configuration that uses a single termination module 1332a -F are communicatively connected, as is common in fieldbus architectures, the point-to-point or single-loop architecture illustrated in the example shown offers several advantages over conventional fieldbus designs. For example, the completion modules 1332a -F, if the field devices 1312a -C and 1314a -C as shown in the example shown are wired, power and power conditioning functionality (for example, related to 6 described field current control unit 610 ) for each field device. In this way, the separate DP / PA segment coupler 1322 and / or the in 13A shown power source 1324 no longer needed. Additionally or alternatively, the control cabinet includes 1308 a power conditioner, the power conditioner 218 ( 2 ) is substantially similar or equal to the need for the separate DP / PA segment couplers 1322 and / or the in 13A shown power source 1324 to eliminate. Furthermore, in such examples, the power demand is less than the current provided by the power source along a common fieldbus segment (eg, due to the voltage drop due to the cable length) because the power source is in the location of the field devices in the example shown (eg. inside the cabinet 1308 ). Furthermore, in some examples, the termination modules look 1332a -F (eg via corresponding field current control units 610 ) Short circuit protection and current limiting for each stub line 1326a -C and 1328a -C before, eliminating the need for the separate segment protectors 1330a -B is eliminated.

Außerdem bietet das individuelle Verbinden der Feldgeräte 1312a–c und 1314a–c mit getrennten Abschlussmodulen 1332a–f Einzelschleifenintegrität, so dass das ordnungsgemäße Abschließen, das in üblichen Feldbus-Architekturen ein Problem darstellt, weniger von Belang ist. Weiterhin reduziert die direkte Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen jedem Feldgerät 1312a–c und 1314a–c und den entsprechenden Abschlussmodulen 1332a–f die mit der Entwicklung und Implementierung eines üblichen Feldbussegments verbundene Komplexität und Ausgestaltung wesentlich, da die Signale von jedem Feldgerät am Back-End getrennt empfangen, verarbeitet oder elektronisch rangiert werden. Dementsprechend werden die Kosten für die Anschaffung, das Konfigurieren und die Wartung der vielen Komponenten in einer üblichen Feldbus-Architektur sowie die Zeit und Ausgaben für die Ausgestaltung solcher Architekturen und das Gewährleisten des ordnungsgemäßen Betriebs durch das Implementieren der hierin offenbarten Lehren stark reduziert. Mit anderen Worten können in manchen Beispielen feldbuskonforme Geräte ohne einen DP/PA-Koppler und/oder eine Stromquelle an einem Segment (z. B. außer der Stromquelle und/oder dem Power-Conditioner im Schaltschrank 122 und/oder in den Abschlussmodulen 1332a–f), ohne einen Segment-Protector, ohne protokollspezifische E/A-Karten und ohne signifikante Ausgestaltungsarbeiten für die Segmente in ein Prozessleitsystem einbezogen werden.In addition, the individual connection of the field devices offers 1312a -C and 1314a -C with separate termination modules 1332a -F single-loop integrity, so that the proper termination, which is a problem in common fieldbus architectures, is less of a concern. It also reduces the direct point-to-point connection between each field device 1312a -C and 1314a -C and the corresponding completion modules 1332a -F the with the Development and implementation of a common field bus segment is associated with significant complexity and design because the signals from each field device are separately received, processed, or electronically routed at the back end. Accordingly, the cost of purchasing, configuring and maintaining the many components in a common fieldbus architecture, as well as the time and expense of designing such architectures and ensuring proper operation, are greatly reduced by implementing the teachings disclosed herein. In other words, in some examples, fieldbus compliant devices may be without a DP / PA coupler and / or a power source on a segment (eg, except for the power source and / or the power conditioner in the cabinet 122 and / or in the final modules 1332a -F) without a segment protector, without protocol-specific I / O cards, and without significant segment design work in a process control system.

Außerdem sehen die Abschlussmodule 1332a–f in manchen Beispielen umfassende Diagnosefunktionen (z. B. über den Feldbus-Diagnoseanalysator 624 in 6) ohne ein getrenntes umfassendes Diagnosemodul 1325a–b vor. Darüber hinaus können in manchen Beispielen die Diagnosen, die von den Abschlussmodulen 1332a–f durchgeführt werden, zuverlässiger und/oder robuster als bekannte umfassende Diagnosemodule sein, da jedes Abschlussmodul 1332a–f über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung nur ein einziges Feldgerät überwachen muss, und nicht mehrere Geräte wie in einem üblichen Feldbussegment.Also see the completion modules 1332a In some examples, comprehensive diagnostic functions (eg, via the Fieldbus Diagnostic Analyzer) 624 in 6 ) without a separate comprehensive diagnostic module 1325a -B ago. In addition, in some examples, the diagnoses made by the completion modules 1332a -F are more reliable and / or robust than known comprehensive diagnostic modules, since each termination module 1332a -F must monitor only a single field device over a point-to-point connection, not multiple devices as in a common fieldbus segment.

Profibus PA und FF-H1 sind beide Feldbusprotokolle mit der gleichen physikalischen Schicht. Dementsprechend sind in manchen Beispielen die Abschlussmodule 1332a–c, die den Feldgeräten 1312a–c im Profibus PA-Prozessbereich 1302 zugeordnet sind, mit den Abschlussmodulen 1332d–f identisch, die den Feldgeräten 1314a–c im FF-H1-Prozessbereich 1304 zugeordnet sind. Anders ausgedrückt, könnten in manchen Beispielen die Stichleitungen 1326a–c, die mit den Abschlussmodulen 1332a–c verbunden sind, mit den Abschlussmodulen 1332d–f verbunden werden, während die Stichleitungen 1328a–c mit den Abschlussmodulen 1332a–c anstatt mit den Abschlussmodulen 1332d–f verbunden sind. In manchen solcher Beispiele enthalten die Abschlussmodule 1332a–f Autosensing-Funktionalität zum automatischen Erkennen der jeweiligen Protokolle (z. B. entweder Profibus PA oder FF-H1), die dem jeweiligen Feldgerät 1312a–c und 1314a–c, mit dem die Abschlussmodule 1332a–f verbunden sind, zugeordnet sind. Daher können Prozessleitsystem-Ingenieure ein gewünschtes Feldbusgerät unabhängig vom zugeordneten Kommunikationsprotokoll frei wählen (und können selbst Geräte, die mit verschiedenen Protokollen konform sind, kombinieren), ohne ein getrenntes Feldbussegment ausgestalten oder die entsprechenden Komponenten beschaffen zu müssen, die zum Implementieren solcher Feldbussegmente erforderlich sind.Profibus PA and FF-H1 are both fieldbus protocols with the same physical layer. Accordingly, in some examples, the termination modules 1332a -C, the field devices 1312a -C in the Profibus PA process area 1302 associated with the completion modules 1332d -F identical to the field devices 1314a -C in the FF-H1 process area 1304 assigned. In other words, in some examples, the stubs could 1326a -C, with the completion modules 1332a -C are connected, with the completion modules 1332d -F are connected while the stubs 1328a -C with the completion modules 1332a -C instead of the completion modules 1332d -F are connected. In some such examples, the termination modules include 1332a -F autosensing functionality to automatically detect the respective protocols (eg either Profibus PA or FF-H1) corresponding to the respective field device 1312a -C and 1314a -C, with which the graduation modules 1332a -F are associated. Therefore, process control engineers can freely choose a desired fieldbus device regardless of the associated communication protocol (and may even combine devices that conform to different protocols) without having to design a separate fieldbus segment or obtain the appropriate components needed to implement such fieldbus segments ,

In manchen Beispielen sind die Abschlussmodule 1332a–f so aufgebaut, dass sie eigensicher sind (z. B. konform mit dem Fieldbus Intrinsically Safe Concept (FISCO)), um die Feldgeräte 1312a–c und 1314a–c in gefährlichen Umgebungen einsetzen zu können. In solchen Beispielen ist die Buchsenleiste 1310 des Schaltschranks 1308 ebenfalls eigensicher. In manchen Beispielen sind die Abschlussmodule 1332a–f so aufgebaut, dass die als energiebegrenzt zertifiziert werden können und/oder eine Sicherheitseinstufung erhalten, die das Fieldbus Non-Incendive Concept (FNICO) erfüllt. In manchen solchen Beispielen können die Abschlussmodule 1332a–f die FNICO-Anforderungen erfüllen, selbst wenn sie in einen Schaltschrank mit Buchsenleisten gesteckt sind, die nicht eigensicher sind. In some examples, the completion modules are 1332a -F designed to be intrinsically safe (eg, compliant with the Fieldbus Intrinsically Safe Concept (FISCO)) to the field devices 1312a -C and 1314a -C in hazardous environments. In such examples, the female header is 1310 of the control cabinet 1308 also intrinsically safe. In some examples, the completion modules are 1332a -F constructed so that they can be certified as energy limited and / or receive a safety rating that meets the Fieldbus Non-Incendive Concept (FNICO). In some such examples, the termination modules may 1332a -F meet the FNICO requirements, even if they are plugged into a control cabinet with female connectors that are not intrinsically safe.

Zusätzlich oder alternativ sind in manchen Beispielen die hierin beschriebenen Abschlussmodule so aufgebaut, dass sie mit Feldgeräten auf Grundlage von Kommunikationsprotokollen kommunizieren, die keine Busprotokolle sind (z. B. kein Profibus PA oder FF-H1). Beispielsweise können die Abschlussmodule in manchen Beispielen mit einem WirelessHART Gateway verdrahtet sein, um ein oder mehrere WirelessHART-Gerät(e) zu verknüpfen, die das HART-IP-Anwendungsprotokoll verwenden. Zusätzlich oder alternativ können in manchen Beispielen drahtlose Geräte verknüpft werden, die andere drahtlose Technologiestandards wie ISA (International Society" of Automation) 100.11a oder WIA-PA (Wireless Networks for Industrial Automation – Process Automation) verwenden. In manchen Beispielen können die hierin beschriebenen Abschlussmodule so aufgebaut sein, dass sie mit Geräten verknüpft werden, die Protokolle auf Grundlage des Internet-Protokolls (IP) verwenden, beispielsweise den 6TiSCH-Standard (IP Version 6 über Time Slotted Channel Hopping (TSCH)). In manchen Beispielen sind die Abschlussmodule mit Geräten verknüpft, die das Message Queue Telemetry Transport (MQTT)-Protokoll verwenden. Ferner können im manchen Beispielen Sicherheitsfeldgeräte integriert werden, die ein Tunnelprotokoll zwischen der sicheren Umgebung und der entsprechenden Sicherheitssteuereinheit verwenden, wie beispielsweise PROFIsafe (Profibus Safety).Additionally or alternatively, in some examples, the termination modules described herein are configured to communicate with field devices based on communication protocols that are not bus protocols (eg, not a Profibus PA or FF-H1). For example, in some examples, the termination modules may be wired to a WirelessHART gateway to link one or more WirelessHART devices that use the HART IP application protocol. Additionally or alternatively, in some examples, wireless devices that use other wireless technology standards such as ISA (International Society of Automation) 100.11a or WIA-PA (Wireless Networks for Industrial Automation-Process Automation) may be linked Termination modules are designed to be linked to devices that use protocols based on the Internet Protocol (IP), such as the 6TiSCH standard (IP version 6 via Time Slotted Channel Hopping (TSCH).) In some examples, the termination modules In addition, in some examples, safety field devices that use a tunneling protocol between the safe environment and the corresponding safety control unit, such as PROFIsafe (Profibus Safety), can be integrated with devices using the Message Queue Telemetry Transport (MQTT) protocol.

14A und 14B zeigen alternative beispielhafte Implementierungen von Peer-to-Peer-Kommunikationen von zwei FF-H1-konformen Feldgeräten 1402a–b, die mit entsprechenden Abschlussmodulen 1404a–b kommunikativ verbunden sind. Die beispielhaften Abschlussmodule 1404a–b können den oben beschriebenen Abschlussmodulen 1332a–f im Wesentlichen ähnlich oder mit ihnen identisch sein. Obwohl Peer-to-Peer-Kommunikationen zwischen Geräten im Feld für die Verwendung des Profibus PA-Feldbusprotokolls nicht vorgesehen sind, sind solche Kommunikationen möglich, wenn das FF-H1-Protokoll verwendet wird, wodurch das Steuern im Feld unabhängig von der Steuereinheit (z. B. Steuereinheit 1306 in 13A) möglich ist. Im in 14A gezeigten Beispiel sind die Abschlussmodule 1404a–b mit entsprechenden Abschlussblock-Basiseinheiten 1406a–b verbunden, die der Basiseinheit 402 (4) im Wesentlichen ähnlich oder mit ihr identisch sind, abgesehen davon, dass die Basiseinheiten 1406a–b mit vier entsprechenden Abschlüssen 1408a–b gezeigt sind. Im gezeigten Beispiel sind die Drahtpaare für jede Stichleitung 1410a–b für die Feldgeräte 1402a–b mit einem ersten Paar der Abschlüsse 1408a–b verbunden, während die entsprechenden Drahtpaare des zweiten Paar von Abschlüssen 1408a–b von jeder Basiseinheit 1406a–b miteinander verbunden sind. Auf diese Weise sind beide Feldgeräte 1402a–b mit jedem der Abschlussmodule 1404a–b kommunikativ verbunden und auch miteinander kommunikativ verbunden. 14A and 14B show alternative exemplary implementations of peer-to-peer communications from two FF-H1 compliant field devices 1402a -B, which has corresponding completion modules 1404a -B are communicatively connected. The exemplary graduation modules 1404a -B can the termination modules described above 1332a -F are substantially similar or identical to each other. Although peer-to-peer communications are not provided between devices in the field for use of the Profibus PA fieldbus protocol, such communications are possible when the FF-H1 protocol is used, whereby control in the field is independent of the control unit (e.g. B. Control unit 1306 in 13A ) is possible. Im in 14A example shown are the termination modules 1404a -B with appropriate completion block base units 1406a -B connected to the base unit 402 ( 4 ) are substantially similar or identical to it, except that the base units 1406a -B with four corresponding degrees 1408a -B are shown. In the example shown, the wire pairs are for each stub line 1410a -B for the field devices 1402a -B with a first pair of degrees 1408a -B connected while the corresponding wire pairs of the second pair of terminations 1408a -B of each base unit 1406a -B are connected. In this way, both are field devices 1402a -B with each of the completion modules 1404a -B communicatively connected and communicatively connected with each other.

Das direkte Verbinden von getrennten Feldgeräten 1402a–b mit jedem Abschlussmodul 1404a–b, wie im in 14A gezeigten Beispiel dargestellt, ist möglich, da die Abschlussmodule 1404a–b unabhängige Power-Conditioning-Funktionalität (z. B. über die Feldgerät-Steuereinheit 610) für die jeweiligen Feldgeräte 1402a–b vorsieht. Das heißt, dass das von jedem Abschlussmodul 1404a–b vorgesehene Power-Conditioning dazu dient, Signale von einem der Feldgeräte (z. B. Feldgerät 1402a) daran zu hindern, Kommunikationen mit dem anderen Feldgerät (z. B. Feldgerät 1402b) zu unterbrechen. Wie oben beschrieben ist in manchen Beispielen das Power-Conditioning jedoch von einem getrennten Power-Conditioner 218 für alle Feldgeräte zusammen auf der gleichen Buchsenleiste (z. B. über eingespeisten Strom) vorgesehen. In manchen solchen Beispielen sind die Feldgeräte 1402a–b, wie in 14B gezeigt, über einen Segment-Protector 1412 mit den Abschlussmodulen 1404a–b kommunikativ verbunden. Das heißt, dass durch den Segment-Protector 1412 Peer-to-Peer-Kommunikationen zwischen den Feldgeräten 1402a–b erreicht werden, obwohl jedes Feldgerät 1402a–b noch einem entsprechenden Abschlussmodul 1404a–b zugeordnet ist. Ferner verhindert der Segment-Protector 1412, dass der an jedes Feldgerät 1402a–b durch sein entsprechendes Abschlussmodul 1404a–b gelieferte Strom die Kommunikationen eines der Feldgeräte 1402a–b beeinflusst. In den in 14A und 14B gezeigten Beispielen wurde auf zusätzliche Verdrahtung (z. B. zum Abschirmen oder Erden) zur besseren Deutlichkeit verzichtet.The direct connection of separate field devices 1402a -B with each graduation module 1404a -B, as in in 14A shown example is possible because the termination modules 1404a -B independent power conditioning functionality (eg via the field device control unit 610 ) for the respective field devices 1402a -B provides. That is, that of every graduation module 1404a -B intended power conditioning is used, signals from one of the field devices (eg 1402a ) to prevent communications with the other field device (eg field device 1402b ) to interrupt. However, as described above, in some examples, the power conditioning is of a separate power conditioner 218 for all field devices together on the same socket strip (eg via supplied current). In some such examples, the field devices are 1402a -B, as in 14B shown over a segment protector 1412 with the completion modules 1404a -B communicatively connected. That means that through the segment protector 1412 Peer-to-peer communications between the field devices 1402a -B can be achieved, although any field device 1402a -B still a corresponding final module 1404a -B is assigned. Furthermore, the segment protector prevents 1412 that to each field device 1402a -B through its corresponding graduation module 1404a -B supplied power the communications of one of the field devices 1402a -B influences. In the in 14A and 14B In the examples shown, additional wiring (for example for shielding or grounding) was omitted for better clarity.

Das beispielhafte Verfahren in 15 wird im Zusammenhang mit dem beispielhaften Abschlussmodul 1332a in 13B beschrieben. Das beispielhafte Verfahren in 15 kann jedoch dazu verwendet werden, beliebige andere Abschlussmodule zu implementieren. Anhand des Flussdiagramms in 15 wird beschrieben, wie das beispielhafte Abschlussmodul 1332a das dem entsprechenden Feldgerät zugeordnete Kommunikationsprotokoll (z. B. Feldgerät 1312a), das mit dem Abschlussmodul 1332a verbunden ist, automatisch feststellt. Zuerst stellt das Abschlussmodul 1332a (z. B. über den Verbindungsdetektor 806 in 8) fest, ob ein Feldgerät (z. B. das Feldgerät 1312a) mit dem Abschlussmodul 1332a verbunden ist (Block 1502). Wenn das Abschlussmodul 1332a feststellt, dass das Feldgerät 1312a (oder ein anderes Feldgerät) nicht mit dem Abschlussmodul 1332a verbunden ist (Block 1502), verbleibt die Steuerung bei Block 1502 bis das Abschlussmodul 1332a feststellt, dass das Feldgerät 1312a (oder ein anderes Feldgerät) mit dem Abschlussmodul 1332a verbunden ist.The exemplary method in 15 becomes in connection with the exemplary graduation module 1332a in 13B described. The exemplary method in 15 however, can be used to implement any other termination modules. Based on the flowchart in 15 is described as the exemplary completion module 1332a the communication protocol assigned to the corresponding field device (eg field device 1312a ), that with the final module 1332a is automatically detected. First, the final module represents 1332a (eg via the connection detector 806 in 8th ) determines whether a field device (eg the field device 1312a ) with the final module 1332a is connected (block 1502 ). If the final module 1332a determines that the field device 1312a (or another field device) not with the termination module 1332a is connected (block 1502 ), the control remains at block 1502 until the final module 1332a determines that the field device 1312a (or another field device) with the termination module 1332a connected is.

Wenn das Abschlussmodul 1332a feststellt, dass das Feldgerät 1312a mit dem Abschlussmodul 1332a verbunden ist (Block 1502), sendet das Abschlussmodul 1332a eine Anforderung (z. B. über den Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620 in 6), die gemäß einem ersten Kommunikationsprotokolls (z. B. Profibus PA) formatiert ist (Block 1504). In manchen Beispielen kann die Anforderung der Anfrage entsprechen, die das Feldgerät auffordert, seine Feldgerät-Kennungsinformationen zu übertragen, wie oben im Zusammenhang mit Block 1204 in 12 beschrieben wurde. Das Abschlussmodul 1332a stellt dann fest, ob eine Rückmeldung auf die Anforderung empfangen wird (Block 1506). Wie oben in Zusammenhang mit Block 1504 beschrieben, wird die Anforderung entsprechend einem bestimmten Protokoll formatiert. Daher kann das Feldgerät 1312a die Anforderung nur dann erkennen und somit auf die Anforderung reagieren, wenn das Feldgerät 1312a dem gleichen Protokoll zugeordnet ist. Wenn das Abschlussmodul 1332a demzufolge feststellt, dass eine Rückmeldung empfangen wird (Block 1506), bezeichnet das Abschlussmodul 1332a das Kommunikationsprotokoll der beantworteten Anforderung als das Protokoll, das dem Feldgerät 1312a zugeordnet ist (Block 1506). Wenn beispielsweise die erste Anforderung gemäß dem Profibus PA-Protokoll formatiert wurde und eine Rückmeldung auf die Anforderung empfangen wird, wird das dem Feldgerät 1312a entsprechende Kommunikationsprotokoll als Profibus PA bezeichnet. If the final module 1332a determines that the field device 1312a with the final module 1332a is connected (block 1502 ), sends the completion module 1332a a request (eg, via the field device communication processor 620 in 6 ) formatted according to a first communication protocol (eg Profibus PA) (block 1504 ). In some examples, the request may correspond to the request requesting the field device to transmit its field device identifier information, as described above in connection with Block 1204 in 12 has been described. The final module 1332a then determines if a response to the request is received (block 1506 ). As above in connection with block 1504 described, the request is formatted according to a particular protocol. Therefore, the field device 1312a only recognize the request and thus respond to the request when the field device 1312a assigned to the same protocol. If the final module 1332a Consequently, it is determined that a response is received (Block 1506 ), is the final module 1332a the communication protocol of the answered request as the protocol that the field device 1312a is assigned (block 1506 ). For example, if the first request has been formatted according to the Profibus PA protocol and a response to the request is received, that will be the field device 1312a corresponding communication protocol referred to as Profibus PA.

Wenn das Abschlussmodul 1332a bei Block 1506 feststellt, dass keine Rückmeldung auf die Anforderung empfangen wird, sendet das Abschlussmodul 1332a eine weitere Anforderung, die gemäß einem anderen Kommunikationsprotokoll (z. B. FF-H1) formatiert wurde (z. B. über den Feldgerät-Kommunikationsprozessor 620) (Block 1508). Das Abschlussmodul 1332a stellt dann fest, ob eine Rückmeldung auf die Anforderung empfangen wird (Block 1510). Wenn das Abschlussmodul 1332a feststellt, dass eine Rückmeldung auf die Anforderung empfangen wird (Block 1510), bezeichnet das Abschlussmodul 1332a das Kommunikationsprotokoll der beantworteten Anforderung als das Protokoll, das dem Feldgerät 1312a entspricht (Block 1516). Wenn das Abschlussmodul 1332a feststellt, dass keine Rückmeldung auf die Anforderung empfangen wird (Block 1510), stellt das Abschlussmodul 1332a fest, ob mehr Kommunikationsprotokolle getestet werden können (z. B. andere als Profibus PA und FF-H1 (e.g., HART)). Stehen mehr Kommunikationsprotokolle bereit, kehrt die Steuerung zu Block 1508 zurück, um eine weitere Anforderung zu senden, die gemäß einem anderen Kommunikationsprotokoll formatiert ist. Wenn das Abschlussmodul 1332a feststellt, dass keine weiteren Kommunikationsprotokolle getestet werden kann, erzeugt das Abschlussmodul 1332a eine Fehlermeldung (Block 1514). Beispielsweise kann die Fehlermeldung anzeigen, dass sich das Feldgerät 1312a nicht rückmeldet und/oder dass das dem Feldgerät 1312a zugeordnete Kommunikationsprotokoll nicht festgestellt werden kann.If the final module 1332a at block 1506 determines that no response to the request is received, the completion module sends 1332a another request that is made according to another communication protocol (eg FF- H1) has been formatted (eg via the field device communications processor 620 ) (Block 1508 ). The final module 1332a then determines if a response to the request is received (block 1510 ). If the final module 1332a determines that a response to the request is received (Block 1510 ), is the final module 1332a the communication protocol of the answered request as the protocol that the field device 1312a corresponds (block 1516 ). If the final module 1332a determines that no response to the request is received (block 1510 ), provides the degree module 1332a Determines whether more communication protocols can be tested (eg, other than Profibus PA and FF-H1 (eg, HART)). If more communication protocols are available, the controller returns to block 1508 back to send another request formatted according to another communication protocol. If the final module 1332a determines that no further communication protocols can be tested, generates the termination module 1332a an error message (block 1514 ). For example, the error message may indicate that the field device is 1312a does not respond and / or that the field device 1312a assigned communication protocol can not be determined.

Nachdem das Abschlussmodul 1332a eine Fehlermeldung erzeugt hat (Block 1514) oder das Kommunikationsprotokoll der beantworteten Anforderung als das dem Feldgerät 1312a entsprechende Protokoll bezeichnet (Block 1516), wird der Vorgang in 15 beendet und/oder die Steuerung an beispielsweise eine(n) Aufrufprozess oder -funktion zurückgeführt.After the final module 1332a has generated an error message (block 1514 ) or the communication protocol of the answered request as that of the field device 1312a corresponding protocol designates (block 1516 ), the process is in 15 terminated and / or the control returned to, for example, a call process or function.

16 ist ein Blockschaltbild eines beispielhaften Prozessorsystems 1610, das zum Implementieren der hierin beschriebenen Vorrichtung und Verfahren verwendet werden kann. Beispielsweise können Prozessorsysteme zum Implementieren der Workstation 102, der Steuereinheit 104, der E/A-Karte 132a und/oder der Abschlussmodule 124a–c und 126a–c in 1A verwendet werden, die dem beispielhaften Prozessorsystem 1610 ähnlich oder mit ihm identisch sind. Obwohl das beispielhafte Prozessorsystem 1610 in der Beschreibung unten mehrere Peripheriegeräte, Schnittstellen, Chips, Speicher usw. enthält, kann auf eines oder mehrere dieser Elemente in anderen beispielhaften Prozessorsystemen verzichtet werden, die zum Implementieren eines oder mehrerer der Elemente Workstation 102, Steuereinheit 104, E/A-Karte 132a und/oder der Abschlussmodule 124a–c und 126a–c verwendet werden. 16 FIG. 4 is a block diagram of an example processor system. FIG 1610 which may be used to implement the apparatus and methods described herein. For example, processor systems may be used to implement the workstation 102 , the control unit 104 , the I / O card 132a and / or the final modules 124a -C and 126a -C in 1A used in the exemplary processor system 1610 are similar or identical with him. Although the exemplary processor system 1610 In the description below, including multiple peripherals, interfaces, chips, memory, etc., one or more of these elements may be dispensed with in other example processor systems that may be used to implement one or more of the workstation elements 102 , Control unit 104 , I / O card 132a and / or the final modules 124a -C and 126a -C can be used.

Wie in 16 gezeigt, enthält das Prozessorsystem 1610 einen Prozessor 1612, der mit einem Verbindungsbus 1614 verbunden ist. Der Prozessor 1612 enthält einen Registersatz oder Registerplatz 1616, der in 16 als vollkommen auf einem Chip befindlich dargestellt ist, der sich jedoch alternativ auch vollständig oder teilweise außerhalb des Chips befinden und über zweckbestimmte elektrische Verbindungen und/oder über den Verbindungsbus 1614 direkt mit dem Prozessor 1612 verbunden sein könnte. Der Prozessor 1612 kann jede(r) geeignete Prozessor, Prozessoreinheit oder Mikroprozessor sein. Obwohl in 16 nicht gezeigt, kann das System 1610 ein System mit mehreren Prozessoren sein und somit einen oder mehrere zusätzliche Prozessoren enthalten, die dem Prozessor 1612 ähnlich oder mit ihm identisch sind, und die mit dem Verbindungsbus 1614 kommunikativ verbunden sind.As in 16 shown contains the processor system 1610 a processor 1612 that with a connection bus 1614 connected is. The processor 1612 contains a register file or register space 1616 who in 16 is shown as being completely on a chip, but alternatively also completely or partially outside the chip, and via dedicated electrical connections and / or via the connection bus 1614 directly with the processor 1612 could be connected. The processor 1612 can be any suitable processor, processor unit or microprocessor. Although in 16 not shown, the system can 1610 a system with multiple processors and thus contain one or more additional processors that the processor 1612 are similar or identical to it, and those with the connection bus 1614 communicatively connected.

Der Prozessor 1612 in 16 ist mit einem Chipsatz 1618 verbunden, der eine Speichersteuereinheit 1620 und eine periphere Eingabe-/Ausgabe-(E/A-)Steuereinheit 1622 enthält. Wie es gut bekannt ist, sieht ein üblicher Chipsatz E/A- und Speichermanagement-Funktionen sowie mehrere Register für allgemeine und/oder spezielle Zwecke, Zeitmesser usw. vor, die für ein oder mehrere mit dem Chipset 1618 verbundene Prozessoren zugänglich sind oder von diesen verwendet werden. Die Speicherkontrolleinheit 1620 führt Funktionen aus, mit denen der Prozessor 1612 (oder die Prozessoren, wenn mehrere Prozessoren vorhanden sind) auf einen Systemspeicher 1624 und einen Massenspeicher 1625 zugreifen können.The processor 1612 in 16 is with a chipset 1618 connected to a memory controller 1620 and a peripheral input / output (I / O) controller 1622 contains. As is well known, a common chipset provides I / O and memory management functions as well as multiple general purpose and / or special purpose registers, timers, etc., for one or more of the chipset 1618 connected processors are accessible or used by them. The storage control unit 1620 performs functions that allow the processor 1612 (or the processors, if there are multiple processors) to a system memory 1624 and a mass storage 1625 can access.

Der Systemspeicher 1624 kann einen gewünschten Typ von flüchtigem und/oder nichtflüchtigem Speicher wie beispielsweise SRAM (Static Random Access Memory), DRAM (Dynamic Random Access Memory), Flash-Speicher, schreibgeschützten Speicher (ROM) usw. enthalten. Der Massenspeicher 1625 kann einen gewünschten Typ von Massenspeichergerät beinhalten. Wenn das beispielhafte Prozessorsystem 1610 beispielsweise zum Implementieren der Workstation 102 (1A) verwendet wird, kann der Massenspeicher 1625 ein Festplattenlaufwerk, ein optisches Laufwerk, ein Bandspeichergerät usw. beinhalten. Alternativ kann, wenn das beispielhafte Prozessorsystem 1610 zum Implementieren der Steuereinheit 104, einer der E/A-Karten 132a–b und 134a–b oder eines der Abschlussmodule 124a–c und 126a–c verwendet wird, der Massenspeicher 1625 einen Halbleiterspeicher (z. B. einen Flash-Speicher, ein RAM-Speicher usw.) einen Magnetspeicher (z. B. eine Festplatte) oder einen anderen Speicher enthalten, der zum Massenspeichern in der Steuereinheit 104, den E/A-Karten 132a–b und 134a–b oder den Abschlussmodulen 124a–c und 126a–c geeignet ist.The system memory 1624 may include a desired type of volatile and / or non-volatile memory, such as static random access memory (SRAM), dynamic random access memory (DRAM), flash memory, read-only memory (ROM), and so on. The mass storage 1625 may include a desired type of mass storage device. If the exemplary processor system 1610 for example, to implement the workstation 102 ( 1A ) is used, the mass storage 1625 a hard disk drive, an optical drive, a tape storage device, and so on. Alternatively, if the example processor system 1610 for implementing the control unit 104 , one of the I / O cards 132a -Federation 134a -B or one of the completion modules 124a -C and 126a -C is used, the mass storage 1625 a semiconductor memory (eg, a flash memory, a RAM memory, etc.) includes a magnetic memory (eg, a hard disk) or other memory capable of mass storage in the control unit 104 , the I / O cards 132a -Federation 134a -B or the completion modules 124a -C and 126a -C is suitable.

Die periphere E/A-Steuereinheit 1622 führt Funktionen aus, mit denen der Prozessor 1612 über einen peripheren E/A-Bus 1632 mit peripheren Eingabe-/Ausgabe-(E/A-)Geräten 1626 und 1628 und einer Netzwerkschnittstelle 1630 kommunizieren kann. Die E/A-Geräte 1626 und 1628 können ein gewünschter E/A-Gerätetyp sein, wie beispielsweise eine Tastatur, eine Anzeige (z. B. eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Kathodenstrahlröhrenanzeige (CRT) usw.), ein Navigationsgerät (z. B. eine Maus, ein Trackball, ein kapazitives Touchpad, ein Joystick usw.) usw. sein. Die Netzwerkschnittstelle 1630 kann beispielsweise ein Ethernet-Gerät, ein ATM-Gerät (Asynchronous Transfer Mode), ein 802.11-Gerät, ein DSL-Modem, ein Kabelmodem, ein Mobilfunkmodem usw. sein, anhand dessen das Prozessorsystem 1610 mit einem anderen Prozessorsystem kommunizieren kann.The peripheral I / O control unit 1622 performs functions that allow the processor 1612 via a peripheral I / O bus 1632 with peripheral Input / output (I / O) devices 1626 and 1628 and a network interface 1630 can communicate. The I / O devices 1626 and 1628 may be a desired type of I / O device, such as a keyboard, a display (e.g., a liquid crystal display (LCD), a CRT display, etc.), a navigation device (e.g., a mouse, a trackball, a capacitive touchpad, a joystick, etc.) and so on. The network interface 1630 For example, an Ethernet device, an Asynchronous Transfer Mode (ATM) device, an 802.11 device, a DSL modem, a cable modem, a cellular modem, etc., may be used by the processor system 1610 can communicate with another processor system.

Während die Speichersteuereinheit 1620 und die E/A-Steuereinheit 1622 in 16 als getrennte Funktionsblöcke in dem Chipsatz 1618 dargestellt sind, können die von diesen Blöcken ausgeführten Funktionen auch in eine einzige Halbleiterschaltung integriert oder mithilfe von zwei oder mehr getrennten integrierten Schaltungen implementiert werden.While the memory controller 1620 and the I / O control unit 1622 in 16 as separate functional blocks in the chipset 1618 The functions performed by these blocks may also be integrated into a single semiconductor circuit or implemented using two or more separate integrated circuits.

Obwohl hier bestimmte Vorrichtungen und Herstellungsprodukte beschrieben wurden, ist der Abdeckungsumfang dieses Gebrauchsmusters nicht auf diese beschränkt. Dieses Gebrauchsmuster deckt im Gegenteil alle Vorrichtungen und Herstellungsartikel ab, die fairerweise in den Umfang der beigefügten Ansprüche entweder wörtlich oder unter der Äquivalenzlehre fallen. Es folgen relevante Ausführungsbeispiele:Although certain devices and products of manufacture have been described herein, the scope of coverage of this utility model is not limited to these. On the contrary, this utility model covers all devices and articles of manufacture which fall within the scope of the appended claims, either literally or equivalently. Following are relevant embodiments:

AUSFÜHRINGSBEISPIEL 1:EMBODIMENT 1:

Vorrichtung, die Folgendes umfasst:
eine Basiseinheit, die Folgendes umfasst:
eine erste physikalische Schnittstelle, die mit entweder einem ersten Feldgerät in einem Prozessleitsystem oder einem zweiten Feldgerät in dem Prozessleitsystem kommunikativ verbunden wird; und
eine zweite physikalische Schnittstelle, die über einen Bus mit einer Steuereinheit im Prozessleitsystem kommunikativ verbunden wird; und
ein Modul, das entfernbar an der Basiseinheit befestigt wird, wobei das Modul mit dem ersten Feldgerät mithilfe eines ersten Kommunikationsprotokolls kommuniziert, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem ersten Feldgerät kommunikativ verbunden ist, das Modul mit dem zweiten Feldgerät mithilfe eines zweiten Kommunikationsprotokolls kommuniziert, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem zweiten Feldgerät kommunikativ verbunden ist, das Modul über den Bus mithilfe eines dritten Kommunikationsprotokolls mit der Steuereinheit kommuniziert, wobei sich das dritte Kommunikationsprotokoll vom ersten und zweiten Kommunikationsprotokoll unterscheidet.Apparatus comprising:
a base unit comprising:
a first physical interface communicatively coupled to either a first field device in a process control system or a second field device in the process control system; and
a second physical interface communicatively coupled via a bus to a control unit in the process control system; and
a module removably attached to the base unit, the module communicating with the first field device using a first communication protocol when the first physical interface is communicatively connected to the first field device, the module communicating with the second field device using a second communication protocol when the first physical interface is communicatively connected to the second field device, the module communicates with the control unit via the bus using a third communication protocol, the third communication protocol being different from the first and second communication protocols.

AUSFÜHRINGSBEISPIEL 2:EMBODIMENT 2

Vorrichtung nach Ausführungsbeispiel 1, wobei das erste Kommunikationsprotokoll und/oder das zweite Kommunikationsprotokoll ein Feldbus-Protokoll ist, und/oder
wobei das erste Kommunikationsprotokoll FOUNDATION Fieldbus H1 ist;
insbesondere wobei das zweite Kommunikationsprotokoll Profibus PA ist und/oder
wobei das erste Feldgerät mit FOUNDATION Fieldbus H1 konform ist und mit der ersten physikalische Schnittstelle in einer Punkt-zu-Punkt-Architektur ohne Segment-Protector kommunikativ verbunden ist.Device according to embodiment 1, wherein the first communication protocol and / or the second communication protocol is a fieldbus protocol, and / or
wherein the first communication protocol is FOUNDATION Fieldbus H1;
in particular wherein the second communication protocol is Profibus PA and / or
wherein the first field device is compliant with FOUNDATION Fieldbus H1 and communicatively coupled to the first physical interface in a point-to-point architecture without a segment protector.

AUSFÜHRINGSBEISPIEL 3:EMBODIMENT 3

Vorrichtung nach Ausführungsbeispiel 1 oder 2, wobei das erste Kommunikationsprotokoll und/oder das zweite Kommunikationsprotokoll WirelessHART ist und/oder auf einem
Internetprotokoll basiert und/oder
Message Queue Telemetry Transport ist und/oder
ein Tunnelprotokoll implementiert, wobei das entsprechende erste Feldgerät und/oder zweite Feldgerät eine Sicherheitsvorrichtung ist.Device according to embodiment 1 or 2, wherein the first communication protocol and / or the second communication protocol WirelessHART and / or on a
Internet Protocol based and / or
Message Queue Telemetry Transport is and / or
implemented a tunneling protocol, wherein the corresponding first field device and / or second field device is a security device.

AUSFÜHRINGSBEISPIEL 4:EMBODIMENT 4:

Vorrichtung nach einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 3, wobei das Modul eine erste Anforderung, die gemäß dem ersten Kommunikationsprotokoll formatiert ist, an entweder das erste Feldgerät oder das zweite Feldgerät aussendet und eine zweite Anforderung, die gemäß dem zweiten Kommunikationsprotokoll formatiert ist, an entweder das erste Feldgerät oder das zweite Feldgerät aussendet, wobei das Kommunikationsprotokoll, das entweder dem ersten Feldgerät oder dem zweiten Feldgerät zugeordnet ist, aufgrund einer Rückmeldung auf entweder die erste oder die zweite Anforderung automatisch festgestellt wird.The device of any of embodiments 1 to 3, wherein the module transmits a first request formatted according to the first communication protocol to either the first field device or the second field device and a second request formatted according to the second communication protocol to either the first first field device or the second field device, wherein the communication protocol associated with one of the first field device and the second field device is automatically determined based on a response to either the first or the second request.

AUSFÜHRINGSBEISPIEL 5:Embodiment 5:

Vorrichtung nach einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 4, die ferner einen Diagnoseanalysator zum Erzeugen von Diagnoseinformationen umfasst, die einer Analyse einer physikalischen Schicht und Kommunikationen zwischen der ersten physikalischen Schnittstelle und entweder dem ersten Feldgerät oder dem zweiten Feldgerät entsprechen, insbesondere
wobei die Diagnoseinformationen die Messwerte von mindestens einer der Größen Versorgungsspannung, Laststrom, Signalpegel, Leitungsrauschen oder Jitter umfasst.The device of any of embodiments 1 to 4, further comprising a diagnostic analyzer for generating diagnostic information corresponding to a physical layer analysis and communications between the first physical interface and either the first field device or the second field device, in particular
wherein the diagnostic information comprises the measurements of at least one of supply voltage, load current, signal level, line noise, or jitter.

AUSFÜHRINGSBEISPIEL 6: EMBODIMENT 6

Vorrichtung nach einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 5, wobei das dritte Kommunikationsprotokoll Informationen auf dem Bus von einem zweiten Modul kommuniziert, das sich mit dem Bus und mit dem anderen von dem ersten Feldgerät und dem zweiten Feldgerät in Kommunikation befindet; insbesondere
wobei die erste physikalische Schnittstelle der Basiseinheit mit einer dritten physikalischen Schnittstelle einer zweiten Basiseinheit kommunikativ verbunden ist, die entfernbar an dem zweiten Modul befestigt ist, um Peer-to-Peer-Kommunikation zwischen dem ersten und dem zweiten Feldgerät zu ermöglichen und/oder
wobei entweder das erste Feldgerät oder das zweite Feldgerät über das Modul mit Energie versorgt wird, und das andere von dem ersten Feldgerät und dem zweiten Feldgerät über das zweite Modul mit Energie versorgt wird, wobei das erste Feldgerät über einen Segment-Protector mit dem zweiten Feldgerät kommunikativ verbunden ist.The device of any one of embodiments 1 to 5, wherein the third communication protocol communicates information on the bus from a second module in communication with the bus and with the other of the first field device and the second field device; especially
wherein the first physical interface of the base unit is communicatively connected to a third physical interface of a second base unit removably attached to the second module to enable and / or facilitate peer-to-peer communication between the first and second field devices
wherein either the first field device or the second field device is powered by the module, and the other is powered by the first field device and the second field device via the second module, wherein the first field device via a segment protector with the second field device communicatively connected.

AUSFÜHRINGSBEISPIEL 7:Embodiment 7:

Verfahren, das Folgendes umfasst:
Empfangen erster Informationen an einer Basiseinheit, die eine erste physikalische Schnittstelle aufweist, die mit entweder einem ersten Feldgerät in einem Prozessleitsystem oder einem zweiten Feldgerät in dem Prozessleitsystem kommunikativ verbunden wird;
an einem entfernbar an der Basiseinheit befestigten Modul, Codieren der ersten Informationen zur Kommunikation mithilfe eines ersten Kommunikationsprotokolls, wobei die ersten Informationen vom ersten Feldgerät mithilfe eines zweiten Kommunikationsprotokolls an das Modul kommuniziert werden, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem ersten Feldgerät verbunden ist, die ersten Informationen vom zweiten Feldgerät mithilfe eines dritten Kommunikationsprotokolls an das Modul kommuniziert werden, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem zweiten Feldgerät verbunden ist, wobei sich das erste Kommunikationsprotokoll vom ersten und zweiten Kommunikationsprotokoll unterscheidet; und
Kommunizieren der codierten ersten Informationen vom Modul über eine zweite physikalische Schnittstelle der Basiseinheit an eine Steuereinheit über einen Bus mithilfe des ersten Kommunikationsprotokolls.A method comprising:
Receiving first information at a base unit having a first physical interface communicatively coupled to either a first field device in a process control system or a second field device in the process control system;
on a module removably attached to the base unit, encoding the first information for communication using a first communication protocol, wherein the first information is communicated to the module from the first field device using a second communication protocol when the first physical interface is connected to the first field device first information from the second field device is communicated to the module using a third communication protocol when the first physical interface is connected to the second field device, wherein the first communication protocol is different from the first and second communication protocols; and
Communicating the coded first information from the module via a second physical interface of the base unit to a control unit via a bus using the first communication protocol.

AUSFÜHRINGSBEISPIEL 8:EMBODIMENT 8:

Verfahren nach Ausführungsbeispiel 7, wobei das zweite Kommunikationsprotokoll Profibus PA und das dritte Kommunikationsprotokoll FOUNDATION Fieldbus H1 ist; insbesondere wobei das
Verfahren ferner das automatische Feststellen des zweiten Kommunikationsprotokolls oder des dritten Kommunikationsprotokolls umfasst, die entweder dem ersten Feldgerät oder dem zweiten Feldgerät zugeordnet sind, wenn entweder das erste Feldgerät oder das zweite Feldgerät mit der ersten physikalischen Schnittstelle kommunikativ verbunden ist, wobei das
Verfahren ferner das automatische Feststellen des zweiten Kommunikationsprotokolls oder des dritten Kommunikationsprotokolls auf folgende Weise umfasst:
Übertragen einer ersten Anforderung an entweder das erste Feldgerät oder das zweite Feldgerät, wobei die erste Anforderung gemäß dem zweiten Kommunikationsprotokoll formatiert ist;
Übertragen einer zweiten Anforderung an entweder das erste Feldgerät oder das zweite Feldgerät, wobei die zweite Anforderung gemäß dem dritten Kommunikationsprotokoll formatiert ist;
Bestimmen, dass entweder das erste Feldgerät oder das zweite Feldgerät dem zweiten Kommunikationsprotokoll zugeordnet ist, wenn eine Rückmeldung auf die erste Anforderung empfangen wird; und
Bestimmen, dass entweder das erste Feldgerät oder das zweite Feldgerät dem dritten Kommunikationsprotokoll zugeordnet ist, wenn eine Rückmeldung auf die zweite Anforderung empfangen wird.The method of embodiment 7, wherein the second communication protocol is Profibus PA and the third communication protocol is FOUNDATION Fieldbus H1; especially where the
The method further comprises automatically determining the second communication protocol or the third communication protocol associated with one of the first field device and the second field device when either the first field device or the second field device is communicatively connected to the first physical interface, wherein the
The method further comprises automatically determining the second communication protocol or the third communication protocol in the following manner:
Transmitting a first request to one of the first field device and the second field device, wherein the first request is formatted according to the second communication protocol;
Transmitting a second request to one of the first field device and the second field device, wherein the second request is formatted according to the third communication protocol;
Determining that either the first field device or the second field device is associated with the second communication protocol when a response to the first request is received; and
Determining that either the first field device or the second field device is associated with the third communication protocol when a response to the second request is received.

AUSFÜHRINGSBEISPIEL 9:EMBODIMENT 9:

Verfahren nach Ausführungsbeispiel 7 oder 8, das ferner das Überwachen einer physikalischen Schicht und von Kommunikationen zwischen der ersten physikalischen Schnittstelle und entweder dem ersten Feldgerät oder dem zweiten Feldgerät umfasst, um Diagnoseinformationen zu erzeugen, insbesondere
wobei die Diagnoseinformationen die Messwerte von mindestens einer der Größen Versorgungsspannung, Laststrom, Signalniveau, Leitungsrauschen oder Jitter umfasst.The method of embodiment 7 or 8, further comprising monitoring a physical layer and communications between the first physical interface and either the first field device or the second field device to generate diagnostic information, in particular
wherein the diagnostic information comprises the measurements of at least one of supply voltage, load current, signal level, line noise, or jitter.

AUSFÜHRINGSBEISPIEL 10:EMBODIMENT 10

Vorrichtung, die Folgendes umfasst:
eine erste Schnittstelle, die mit entweder einem ersten Feldgerät in einem Prozessleitsystem oder einem zweiten Feldgerät in dem Prozessleitsystem kommunikativ verbunden ist, wobei die erste Schnittstelle mithilfe eines ersten Feldbus-Kommunikationsprotokoll kommuniziert, wenn sie mit dem ersten Feldgerät verbunden ist, und mithilfe eines zweiten Fieldbus-Kommunikationsprotokoll kommuniziert, wenn sie mit dem zweiten Feldgerät verbunden ist;
einen Kommunikationsprozessor, der mit der ersten Schnittstelle kommunikativ verbunden ist, wobei der Kommunikationsprozessor erste Informationen, die er entweder vom ersten Feldgerät oder vom zweiten Feldgerät empfängt, zur Kommunikation über einen Bus mithilfe eines dritten Kommunikationsprotokolls codiert, das sich vom ersten und zweiten Feldbus-Kommunikationsprotokoll unterscheidet; und
eine zweite Schnittstelle, die mit dem Kommunikationsprozessor und dem Bus kommunikativ verbunden ist, um die ersten Informationen über den Bus mithilfe des dritten Kommunikationsprotokolls an eine Steuereinheit im Prozessleitsystem zu kommunizieren,
wobei der Bus das dritte Kommunikationsprotokoll verwendet, um zweite Informationen zu kommunizieren, die er von dem anderen von dem ersten und dem zweiten Feldgerät empfängt. Apparatus comprising:
a first interface communicatively coupled to either a first field device in a process control system or a second field device in the process control system, the first interface communicating using a first fieldbus communication protocol when connected to the first field device and using a second fieldbus Communication protocol communicates when connected to the second field device;
a communications processor communicatively coupled to the first interface, wherein the communications processor communicates first information received from either the first field device or the second field device for communication over a Bus encoded using a third communication protocol, which differs from the first and second fieldbus communication protocol; and
a second interface communicatively coupled to the communications processor and the bus for communicating the first information on the bus using the third communications protocol to a control unit in the process control system;
wherein the bus uses the third communication protocol to communicate second information received from the other of the first and second field devices.

AUSFÜHRINGSBEISPIEL 11:EMBODIMENT 11:

Vorrichtung nach Ausführungsbeispiel 10, wobei das erste Feldbus-Kommunikationsprotokoll Profibus PA ist; insbesondere
wobei das zweite Feldbus-Kommunikationsprotokoll FOUNDATION Fieldbus H1 ist, und/oder
wobei das erste Feldgerät mit Profibus PA konform ist und mit der ersten Schnittstelle in einer Punkt-zu-Punkt-Architektur ohne DP/PA-Segmentkoppler kommunikativ verbunden ist.The device of embodiment 10, wherein the first fieldbus communication protocol is Profibus PA; especially
wherein the second fieldbus communication protocol is FOUNDATION Fieldbus H1, and / or
wherein the first field device is compliant with Profibus PA and communicatively coupled to the first interface in a point-to-point architecture without DP / PA segment coupler.

AUSFÜHRINGSBEISPIEL 12:Embodiment 12:

Vorrichtung nach Ausführungsbeispiel 10 oder 11, wobei der Kommunikationsprozessor eine gemäß dem ersten Feldbus-Kommunikationsprotokoll formatierte erste Anforderung an entweder das erste Feldgerät oder das zweite Feldgerät sendet, und eine gemäß dem zweiten Feldbus-Kommunikationsprotokoll formatierte zweite Anforderung an entweder das erste Feldgerät oder das zweite Feldgerät sendet, wobei das entweder dem ersten Feldgerät oder dem zweiten Feldgerät zugeordnete Kommunikationsprotokoll aufgrund einer Rückmeldung auf entweder die erste oder die zweite Anforderung automatisch festgestellt wird.The device of embodiment 10 or 11, wherein the communications processor transmits a first request formatted according to the first fieldbus communication protocol to either the first field device or the second field device, and a second request formatted to either the first field device or the second according to the second fieldbus communication protocol Field device sends, wherein the communication protocol assigned to either the first field device or the second field device is automatically detected due to a response to either the first or the second request.

AUSFÜHRINGSBEISPIEL 13:Embodiment 13:

Vorrichtung nach einem der Ausführungsbeispiele 10 bis 12, die ferner einen Diagnoseanalysator zum Erzeugen von Diagnoseinformationen umfasst, die einer Analyse einer physikalischen Schicht und Kommunikationen zwischen der ersten Schnittstelle und entweder dem ersten Feldgerät oder dem zweiten Feldgerät entsprechen, insbesondere
wobei die Diagnoseinformationen die Messwerte von mindestens einer der Größen Versorgungsspannung, Laststrom, Signalpegel, Leitungsrauschen oder Jitter umfasst.The device of any of embodiments 10 to 12, further comprising a diagnostic analyzer for generating diagnostic information corresponding to a physical layer analysis and communications between the first interface and either the first field device or the second field device, in particular
wherein the diagnostic information comprises the measurements of at least one of supply voltage, load current, signal level, line noise, or jitter.

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  • IEEE-802.11 [0044] IEEE 802.11 [0044]

Claims (21)

Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Basiseinheit, die Folgendes umfasst: eine erste physikalische Schnittstelle, die mit entweder einem ersten Feldgerät in einem Prozessleitsystem oder einem zweiten Feldgerät in dem Prozessleitsystem kommunikativ verbunden wird; und eine zweite physikalische Schnittstelle, die über einen Bus mit einer Steuereinheit im Prozessleitsystem kommunikativ verbunden wird; und ein Modul, das entfernbar an der Basiseinheit befestigt wird, wobei das Modul mit dem ersten Feldgerät mithilfe eines ersten Kommunikationsprotokolls kommuniziert, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem ersten Feldgerät kommunikativ verbunden ist, das Modul mit dem zweiten Feldgerät mithilfe eines zweiten Kommunikationsprotokolls kommuniziert, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem zweiten Feldgerät kommunikativ verbunden ist, das Modul über den Bus mithilfe eines dritten Kommunikationsprotokolls mit der Steuereinheit kommuniziert, wobei sich das zweite Kommunikationsprotokoll vom ersten Kommunikationsprotokoll unterscheidet und sich das dritte Kommunikationsprotokoll vom ersten und zweiten Kommunikationsprotokoll unterscheidet. Apparatus comprising: a base unit comprising: a first physical interface communicatively coupled to either a first field device in a process control system or a second field device in the process control system; and a second physical interface communicatively coupled via a bus to a control unit in the process control system; and a module removably attached to the base unit, the module communicating with the first field device using a first communication protocol when the first physical interface is communicatively connected to the first field device, the module communicating with the second field device using a second communication protocol when the first physical interface is communicatively coupled to the second field device, the module communicates with the control unit via the bus using a third communication protocol, wherein the second communication protocol is different from the first communication protocol and the third communication protocol is different from the first and second communication protocols. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Kommunikationsprotokoll und/oder das zweite Kommunikationsprotokoll ein Feldbus-Protokoll ist.The device of claim 1, wherein the first communication protocol and / or the second communication protocol is a fieldbus protocol. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Kommunikationsprotokoll FOUNDATION Fieldbus H1 ist.Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the first communication protocol is FOUNDATION Fieldbus H1. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das zweite Kommunikationsprotokoll Profibus PA ist.The device of claim 3, wherein the second communication protocol is Profibus PA. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das erste Feldgerät mit FOUNDATION Fieldbus H1 konform ist und mit der ersten physikalische Schnittstelle in einer Punkt-zu-Punkt-Architektur ohne Segment-Protector kommunikativ verbunden ist.The apparatus of claim 3, wherein the first field device is compliant with FOUNDATION Fieldbus H1 and communicatively coupled to the first physical interface in a point-to-point architecture without a segment protector. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Kommunikationsprotokoll und/oder das zweite Kommunikationsprotokoll WirelessHART ist.Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the first communication protocol and / or the second communication protocol is WirelessHART. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Kommunikationsprotokoll und/oder das zweite Kommunikationsprotokoll auf einem Internetprotokoll basiert ist.The device of claim 1, wherein the first communication protocol and / or the second communication protocol is based on an internet protocol. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Kommunikationsprotokoll und/oder das zweite Kommunikationsprotokoll Message Queue Telemetry Transport ist.The device of claim 1, wherein the first communication protocol and / or the second communication protocol is Message Queue Telemetry Transport. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Kommunikationsprotokoll und/oder das zweite Kommunikationsprotokoll ein Tunnelprotokoll implementiert, wobei das entsprechende erste Feldgerät und/oder zweite Feldgerät eine Sicherheitsvorrichtung ist.The apparatus of claim 1, wherein the first communication protocol and / or the second communication protocol implements a tunneling protocol, wherein the corresponding first field device and / or second field device is a security device. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Modul eine erste Anforderung, die gemäß dem ersten Kommunikationsprotokoll formatiert ist, an entweder das erste Feldgerät oder das zweite Feldgerät aussendet und eine zweite Anforderung, die gemäß dem zweiten Kommunikationsprotokoll formatiert ist, an entweder das erste Feldgerät oder das zweite Feldgerät aussendet, wobei das Kommunikationsprotokoll, das entweder dem ersten Feldgerät oder dem zweiten Feldgerät zugeordnet ist, aufgrund einer Rückmeldung auf entweder die erste oder die zweite Anforderung automatisch festgestellt wird.The apparatus of any one of claims 1 to 9, wherein the module transmits a first request formatted according to the first communication protocol to either the first field device or the second field device and a second request formatted according to the second communication protocol to either the first first field device or the second field device, wherein the communication protocol associated with one of the first field device and the second field device is automatically determined based on a response to either the first or the second request. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die ferner einen Diagnoseanalysator zum Erzeugen von Diagnoseinformationen umfasst, die einer Analyse einer physikalischen Schicht und Kommunikationen zwischen der ersten physikalischen Schnittstelle und entweder dem ersten Feldgerät oder dem zweiten Feldgerät entsprechen.The apparatus of any one of claims 1 to 10, further comprising a diagnostic analyzer for generating diagnostic information corresponding to physical layer analysis and communications between the first physical interface and either the first field device or the second field device. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Diagnoseinformationen die Messwerte von mindestens einer der Größen Versorgungsspannung, Laststrom, Signalpegel, Leitungsrauschen oder Jitter umfasst.The apparatus of claim 11, wherein the diagnostic information comprises the measurements of at least one of supply voltage, load current, signal level, line noise, or jitter. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das dritte Kommunikationsprotokoll Informationen auf dem Bus von einem zweiten Modul kommuniziert, das sich mit dem Bus und mit dem anderen von dem ersten Feldgerät und dem zweiten Feldgerät in Kommunikation befindet.The apparatus of any one of claims 1 to 12, wherein the third communication protocol communicates information on the bus from a second module in communication with the bus and with the other of the first field device and the second field device. Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Basiseinheit, die Folgendes umfasst: eine erste physikalische Schnittstelle, die mit entweder einem ersten Feldgerät in einem Prozessleitsystem oder einem zweiten Feldgerät in dem Prozessleitsystem kommunikativ verbunden wird; und eine zweite physikalische Schnittstelle, die über einen Bus mit einer Steuereinheit im Prozessleitsystem kommunikativ verbunden wird; und ein Modul, das entfernbar an der Basiseinheit befestigt wird, wobei das Modul mit dem ersten Feldgerät mithilfe eines ersten Kommunikationsprotokolls kommuniziert, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem ersten Feldgerät kommunikativ verbunden ist, das Modul mit dem zweiten Feldgerät mithilfe eines zweiten Kommunikationsprotokolls kommuniziert, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem zweiten Feldgerät kommunikativ verbunden ist, das Modul über den Bus mithilfe eines dritten Kommunikationsprotokolls mit der Steuereinheit kommuniziert, wobei sich das dritte Kommunikationsprotokoll vom ersten und zweiten Kommunikationsprotokoll unterscheidet, wobei das dritte Kommunikationsprotokoll Informationen auf dem Bus von einem zweiten Modul kommuniziert, das sich mit dem Bus und mit dem anderen von dem ersten Feldgerät und dem zweiten Feldgerät in Kommunikation befindet, und wobei die erste physikalische Schnittstelle der Basiseinheit mit einer dritten physikalischen Schnittstelle einer zweiten Basiseinheit kommunikativ verbunden ist, die entfernbar an dem zweiten Modul befestigt ist, um Peer-to-Peer-Kommunikation zwischen dem ersten und dem zweiten Feldgerät zu ermöglichen.An apparatus, comprising: a base unit comprising: a first physical interface communicatively coupled to one of a first field device in a process control system and a second field device in the process control system; and a second physical interface communicatively coupled via a bus to a control unit in the process control system; and a module removably attached to the base unit, the module communicating with the first field device using a first communication protocol when the first physical interface is communicatively connected to the first field device, the module communicating with the second field device using a second communication protocol, if the first physical interface is communicatively connected to the second field device, the module communicates with the control unit via the bus using a third communication protocol communicates, wherein the third communication protocol is different from the first and second communication protocols, wherein the third communication protocol communicates information on the bus from a second module communicating with the bus and with the other of the first field device and the second field device, and wherein the first physical interface of the base unit is communicatively coupled to a third physical interface of a second base unit removably attached to the second module to facilitate peer-to-peer communication between the first and second field devices. Computerlesbares Medium mit Instruktionen zur Ausführung auf einem an einer Basiseinheit entfernbar befestigten Modul, zur Weiterleitung erster Informationen an eine Steuereinheit, wobei die erster Informationen an der Basiseinheit über eine erste physikalische Schnittstelle empfangen werden, die mit entweder einem ersten Feldgerät oder einem zweiten Feldgerät in einem Prozessleitsystem kommunikativ verbunden ist wobei, die ersten Informationen vom ersten Feldgerät mithilfe eines zweiten Kommunikationsprotokolls an das Modul kommuniziert werden, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem ersten Feldgerät verbunden ist, wobei die ersten Informationen vom zweiten Feldgerät mithilfe eines dritten Kommunikationsprotokolls an das Modul kommuniziert werden, wenn die erste physikalische Schnittstelle mit dem zweiten Feldgerät verbunden ist, wobei sich das dritten Kommunikationsprotokoll vom zweiten Kommunikationsprotokoll unterscheidet, wobei die Instruktionen die nachfolgenden Schritte implementieren, wenn diese ausgeführt werden: Codieren der ersten Informationen zur Kommunikation mithilfe eines ersten Kommunikationsprotokolls, wobei sich das erste Kommunikationsprotokoll vom zweiten und dritten Kommunikationsprotokoll unterscheidet; und Kommunizieren der codierten ersten Informationen vom Modul über eine zweite physikalische Schnittstelle der Basiseinheit an die Steuereinheit unter Verwendung eines Busses mithilfe des ersten Kommunikationsprotokolls. A computer-readable medium having instructions for execution on a module removably attached to a base unit for passing first information to a controller, wherein the first information is received at the base unit via a first physical interface communicatively coupled to one of a first field device and a second field device in a process control system, wherein the first information from the first field device is communicated to the module using a second communication protocol when the first field device communicates first physical interface is connected to the first field device, wherein the first information from the second field device is communicated to the module using a third communication protocol when the first physical interface is connected to the second field device, wherein the third communication protocol is different from the second communication protocol, the instructions implementing the subsequent steps when executed become: Encoding the first information for communication using a first communication protocol, wherein the first communication protocol is different from the second and third communication protocols; and Communicating the coded first information from the module via a second physical interface of the base unit to the control unit using a bus using the first communication protocol. Computerlesbares Medium nach Anspruch 15, wobei das zweite Kommunikationsprotokoll Profibus PA und das dritte Kommunikationsprotokoll FOUNDATION Fieldbus H1 ist.The computer-readable medium of claim 15, wherein the second communication protocol is Profibus PA and the third communication protocol is FOUNDATION Fieldbus H1. Computerlesbares Medium nach Ansprüche 15 oder 16, wobei die Instruktionen ferner das automatische Feststellen des zweiten Kommunikationsprotokolls oder des dritten Kommunikationsprotokolls umfasst, die entweder dem ersten Feldgerät oder dem zweiten Feldgerät zugeordnet sind, wenn entweder das erste Feldgerät oder das zweite Feldgerät mit der ersten physikalischen Schnittstelle kommunikativ verbunden ist.The computer readable medium of claims 15 or 16, wherein the instructions further comprise automatically determining the second communication protocol or the third communication protocol associated with one of the first field device and the second field device if either the first field device or the second field device having the first physical interface communicatively connected. Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine erste Schnittstelle, die mit entweder einem ersten Feldgerät in einem Prozessleitsystem oder einem zweiten Feldgerät in dem Prozessleitsystem kommunikativ verbunden ist, wobei die erste Schnittstelle mithilfe eines ersten Feldbus-Kommunikationsprotokoll kommuniziert, wenn sie mit dem ersten Feldgerät verbunden ist, und mithilfe eines zweiten Fieldbus-Kommunikationsprotokoll kommuniziert, wenn sie mit dem zweiten Feldgerät verbunden ist, wobei sich das zweiten Fieldbus-Kommunikationsprotokoll sich vom ersten Feldbus-Kommunikationsprotokoll unterscheidet; einen Kommunikationsprozessor, der mit der ersten Schnittstelle kommunikativ verbunden ist, wobei der Kommunikationsprozessor erste Informationen, die er entweder vom ersten Feldgerät oder vom zweiten Feldgerät empfängt, zur Kommunikation über einen Bus mithilfe eines dritten Kommunikationsprotokolls codiert, das sich vom ersten und zweiten Feldbus-Kommunikationsprotokoll unterscheidet; und eine zweite Schnittstelle, die mit dem Kommunikationsprozessor und dem Bus kommunikativ verbunden ist, um die ersten Informationen über den Bus mithilfe des dritten Kommunikationsprotokolls an eine Steuereinheit im Prozessleitsystem zu kommunizieren, wobei der Bus das dritte Kommunikationsprotokoll verwendet, um zweite Informationen zu kommunizieren, die er von dem anderen von dem ersten und dem zweiten Feldgerät empfängt. Apparatus comprising: a first interface communicatively coupled to either a first field device in a process control system or a second field device in the process control system, the first interface communicating using a first fieldbus communication protocol when connected to the first field device and using a second fieldbus Communication protocol when connected to the second field device, the second fieldbus communication protocol being different from the first fieldbus communication protocol; a communication processor communicatively coupled to the first interface, wherein the communication processor encodes first information received from either the first field device or the second field device for communication over a bus using a third communication protocol different from the first and second fieldbus communication protocols different; and a second interface communicatively coupled to the communication processor and the bus for communicating the first information over the bus using the third communication protocol to a control unit in the process control system, the bus using the third communication protocol to communicate second information that it has from the other of the first and second field devices. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei das erste Feldgerät mit Profibus PA konform ist und mit der ersten Schnittstelle in einer Punkt-zu-Punkt-Architektur ohne DP/PA-Segmentkoppler kommunikativ verbunden ist.The apparatus of claim 18, wherein the first field device is compliant with Profibus PA and communicatively coupled to the first interface in a point-to-point architecture without DP / PA segment coupler. Computerlesbares Medium mit Instruktionen zur Ausführung auf einem Modul, wobei die Instruktionen die nachfolgenden Schritte implementieren, wenn diese ausgeführt werden: Empfangen erster Informationen vom einen ersten Feldgerät mittels eines zweiten Kommunikationsprotokolls oder von einem zweiten Feldgerät mittels eines dritten Kommunikationsprotokolls, wobei sich das dritte Kommunikationsprotokoll vom zweiten Kommunikationsprotokoll unterscheidet; automatisches Erkennen des zweiten Kommunikationsprotokolls oder des dritten Kommunikationsprotokolls; Codieren der ersten Informationen zur Übertragung mittels eines ersten Kommunikationsprotokolls, wobei das erste Kommunikationsprotokoll vom zweiten und dritten Kommunikationsprotokoll unterscheidet; und Übertragen der codierten ersten Informationen mithilfe eine zweite physikalische Schnittstelle an eine Steuereinheit unter Verwendung des ersten Kommunikationsprotokolls.A computer-readable medium having instructions for execution on a module, the instructions implementing the following steps when executed: receiving first information from a first field device using a second communication protocol or from a second field device using a third communication protocol, the third communication protocol from distinguishes the second communication protocol; automatically detecting the second communication protocol or the third communication protocol; Encoding the first information for transmission using a first communication protocol, wherein the first communication protocol is different from the second and third communication protocols; and transmitting the encoded first information to a second physical interface using a second physical interface Control unit using the first communication protocol. Computerlesbares Medium nach Anspruch 20, wobei das zweite Kommunikationsprotokoll Profibus PA und das dritte Kommunikationsprotokoll FOUNDATION Fieldbus H1 ist. The computer readable medium of claim 20, wherein the second communication protocol is Profibus PA and the third communication protocol is FOUNDATION Fieldbus H1.
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