JP6676689B2 - プロセス制御システムで使用される通信プロトコルを特定するための方法及び装置 - Google Patents
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Description
のようなシステムを実装する唯一の方法ではないことを容易に理解する。
Bristol標準非同期プロトコル(BSAP)を介して通信するために使用される。図1の例示のポート104は、MODBUS及び/又はBSAPプロトコルを使用して通信するように構成される。FSKバスは、多くの場合、BSAPプロトコル、MODBUSプロトコル、及び/またはハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサ(HART)プロトコルを介して通信するために使用される。図1の例示のポート106は、BSAP、MODBUS、及びHARTプロトコルを介して通信するように構成される。
のプロトコル検出器102は、例えば、1)開始及び/もしくは終了間隔202、204、2)機能フィールド206に対応する機能バイト302、ならびに/または3)巡回冗長検査(CRC)フィールド208に対応する2つのCRCバイト304のうちの1つ以上を観察することにより、例示のMODBUSメッセージ300が(HARTまたはBSAPプロトコルとは対照的に)MODBUSプロトコルに従うことを検出することができる。
アンブルフィールド(例えば、図4のプリアンブルフィールド402)に対応する0xffバイトの5〜20バイトのプリアンブル(例えば、図5のプリアンブルフィールド502)、2)デリミタフィールド(例えば、デリミタフィールド404)に対応するデリミタバイト(例えば、デリミタバイト504)、3)アドレスフィールド(例えば、アドレスフィールド406)に対応する5バイトのアドレス(例えば、アドレス506)、4)コマンドフィールド(例えば、コマンドフィールド408)に対応するコマンドバイト(例えば、コマンドバイト508)、及び/または5)チェックサムフィールド(例えば、チェックサムフィールド410)に対応するチェックサムバイト(例えば、チェックサムバイト510)のうちの1つ以上を含むかを決定することができる。HARTフィールドが存在する場合(ブロック808)、例示のプロトコル検出器102は、メッセージがHART構文(例えば、メッセージプロトコル)に従うかを決定する(ブロック810)。メッセージがHART構文を有する場合(ブロック810)、例示のプロトコル検出器102は、プロセッサ108にHARTプロトコルを使用してメッセージを処理するように命令する(ブロック812)。
Claims (27)
- プロセス制御システムのプロセス制御デバイスの内部にプロセッサを用いてプロトコル検知器を実装する方法であって、
プロセッサと、プロセス制御デバイスの遠隔構成、制御、及びデータ報告を可能にする通信能力とを含む当該プロセス制御デバイスを設ける工程であって、前記プロセス制御デバイスが第1及び第2のポートを有し、かつ、前記通信能力が前記第1のポートを介した前記プロセス制御デバイスの遠隔構成並びに前記第2のポートを介した前記プロセス制御デバイスに関する制御及びデータ報告を可能にする工程と、
前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記プロセス制御デバイスが、前記プロセス制御システムのホストから、前記プロセス制御デバイスの前記第1のポートを介して、複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの第1のプロセス制御メッセージプロトコルに対応するメッセージ構造を有する第1のプロセス制御メッセージを受信したことを決定する工程と、
前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記第1のプロセス制御メッセージプロトコルに従って前記プロセス制御デバイスを構成するよう前記第1のプロセス制御メッセージを処理する工程と、
前記プロセス制御システムの内部における制御を可能にするために前記第2のポートを介して前記プロセス制御デバイスに関するデータを報告する工程と、を含み、
前記データが前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの第2のプロセス制御メッセージプロトコルに対応するメッセージ構造を有し、前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの第2のプロセス制御メッセージプロトコルが前記第1のプロセス制御メッセージを介した前記プロセス制御デバイスの構成に基づいており、かつ、前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの前記第1のプロセス制御メッセージプロトコルが前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの前記第2のプロセス制御メッセージプロトコルと異なっている、方法。 - 前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルの前記第1のプロセス制御メッセージプロトコルが、ハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサプロトコル、MODBUSプロトコル、またはBristol標準非同期プロトコルのうちの1つに対応する、請求項1に記載の方法。
- 前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記第1のプロセス制御メッセージをパースして前記第1のプロセス制御メッセージのメッセージフィールドを特定する工程と、
前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージフィールドのコンテンツを、前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの前記第1のプロセス制御メッセージプロトコルに対応する前記メッセージ構造のメッセージフィールドと一致させる工程と、をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。 - 前記メッセージフィールドがプリアンブルフィールドに対応するときに前記メッセージフィールドの前記コンテンツが0xffバイトの5〜20バイトのプリアンブルを含む場合、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサプロトコルに対応すると決定する工程をさらに含む、請求項3に記載の方法。
- 前記メッセージフィールドがデリミタフィールドに対応するときに前記メッセージフィールドの前記コンテンツがデリミタバイトを含む場合、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサプロトコルに対応すると決定する工程をさらに含む、請求項3又は4に記載の方法。
- 前記メッセージフィールドがアドレスに対応するときに前記メッセージフィールドの前記コンテンツが5バイトのアドレスを含む場合、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサプロトコルに対応すると決定する工程をさらに含む、請求項3〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記メッセージフィールドがコマンドフィールドに対応するときに前記メッセージフィールドの前記コンテンツがコマンドバイトを含む場合、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサプロトコルに対応すると決定する工程をさらに含む、請求項3〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記メッセージフィールドがチェックサムフィールドに対応するときに前記メッセージフィールドの前記コンテンツが単一のチェックサムバイトを含む場合、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサプロトコルに対応すると決定する工程をさらに含む、請求項3〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記メッセージフィールドが開始間隔または終了間隔に対応するときに前記メッセージフィールドの前記コンテンツが開始間隔または終了間隔と関連付けられたデータを含む場合、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がMODBUSプロトコルに対応すると決定する工程をさらに含む、請求項3〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記メッセージフィールドが機能フィールドに対応するときに前記メッセージフィールドの前記コンテンツが機能バイトを含む場合、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がMODBUSプロトコルに対応すると決定する工程をさらに含む、請求項3〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記メッセージフィールドが7バイトまたは12バイトのヘッダフィールドに対応するときに前記メッセージフィールドの前記コンテンツが7または12ヘッダバイトを含む場合、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がBristol標準非同期プロトコルに対応すると決定する工程をさらに含む、請求項3〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記メッセージフィールドがデータリンク拡張フィールドに対応するときに前記メッセージフィールドの前記コンテンツがデータリンク拡張バイトを含む場合、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がBristol標準非同期プロトコルに対応すると決定する工程をさらに含む、請求項3〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記メッセージフィールドが第2のデータリンク拡張フィールドに対応するときに第2のメッセージフィールドの第2のコンテンツが第2のデータリンク拡張バイトを含む場合、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がBristol標準非同期プロトコルに対応すると決定する工程をさらに含む、請求項3〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記メッセージフィールドが開始テキストフィールドに対応するときに前記メッセージフィールドの前記コンテンツが開始テキストバイトを含む場合、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がBristol標準非同期プロトコルに対応すると決定する工程をさらに含む、請求項3〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記メッセージフィールドが終了テキストフィールドに対応するときに前記メッセージフィールドの前記コンテンツが終了テキストバイトを含む場合、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がBristol標準非同期プロトコルに対応すると決定する工程をさらに含む、請求項3〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記メッセージフィールドが2バイトの巡回冗長検査フィールドに対応するときに前記メッセージフィールドの前記コンテンツが2つの巡回冗長検査バイトを含む場合、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がMODBUSプロトコルまたはBristol標準非同期プロトコルのうちの1つに対応すると決定する工程をさらに含む、請求項3〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1のポートがRS485バス上通信し、かつ、前記第2のポートが周波数偏移変調バス上で通信するように構成される、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
- プロセス制御デバイスの内部にプロセッサを用いてプロトコル検知器を実装するためのプロセッサと前記プロセス制御デバイスの遠隔構成、制御、及びデータ報告を可能にする通信能力とを有する当該プロセス制御デバイスとして構成された装置であって、
ホストからプロセス制御メッセージを受信するための第1のポートと、
前記プロセッサによって前記プロセス制御デバイスの内部に実装され、前記プロセス制御メッセージが複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの第1のプロセス制御メッセージプロトコルに対応するメッセージ構造を有すると決定するための前記プロトコル検知器と、
前記第1のプロセス制御メッセージプロトコルに従って前記プロセス制御デバイスを構成するよう前記プロセス制御メッセージを処理するための前記プロセッサと、
プロセス制御システムの内部における制御を可能にするために前記プロセス制御デバイスに関するデータを報告するための第2のポートと、を備え、
前記データが前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの第2のプロセス制御メッセージプロトコルに対応するメッセージ構造を有し、前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの第2のプロセス制御メッセージプロトコルが前記プロセス制御メッセージを介した前記プロセス制御デバイスの構成に基づいており、かつ、前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの前記第1のプロセス制御メッセージプロトコルが前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの前記第2のプロセス制御メッセージプロトコルと異なっている、装置。 - 前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの前記第1のプロセス制御メッセージプロトコルが、ハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサプロトコル、MODBUSプロトコル、またはBristol標準非同期プロトコルのうちの1つに対応する、請求項18に記載の装置。
- 前記プロセス制御メッセージのメッセージフィールドのコンテンツが、以下のうちの少なくとも1つ:
前記メッセージフィールドがプリアンブルフィールドに対応する場合、0xffバイトの5〜20バイトのプリアンブル、
前記メッセージフィールドがデリミタフィールドに対応する場合、デリミタバイト、
前記メッセージフィールドがアドレスに対応する場合、5バイトのアドレス、
前記メッセージフィールドがコマンドフィールドに対応する場合、コマンドバイト、または
前記メッセージフィールドがチェックサムフィールドに対応する場合、単一のチェックサムバイト
を含む場合、前記プロトコル検知器が、前記プロセス制御メッセージの前記メッセージ構造がハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサプロトコルに対応すると決定する、請求項18又は19のいずれかに記載の装置。 - 前記プロセス制御メッセージのメッセージフィールドのコンテンツが、以下のうちの少なくとも1つ:
前記メッセージフィールドが開始間隔に対応する場合、開始間隔と関連付けられたデータ、
前記メッセージフィールドが終了間隔に対応する場合、終了間隔と関連付けられたデータ、
前記メッセージフィールドが機能フィールドに対応する場合、機能バイト、または
前記メッセージフィールドが巡回冗長検査フィールドに対応する場合、2つの巡回冗長検査バイト
を含む場合、前記プロトコル検知器が、前記プロセス制御メッセージの前記メッセージ構造がMODBUSプロトコルに対応すると決定する、請求項18〜20のいずれか1項に記載の装置。 - 前記プロセス制御メッセージのメッセージフィールドのコンテンツが、以下のうちの少なくとも1つ:
前記メッセージフィールドがデータリンク拡張フィールドに対応する場合、データリンク拡張バイト、
前記メッセージフィールドが開始テキストフィールドに対応する場合、開始テキストバイト、
前記メッセージフィールドが7バイトのヘッダフィールドに対応する場合、7ヘッダバイト、
前記メッセージフィールドが12バイトのヘッダフィールドに対応する場合、12ヘッダバイト、
前記メッセージフィールドが第2のデータリンク拡張フィールドに対応する場合、第2のデータリンク拡張バイト、
前記メッセージフィールドが終了テキストフィールドに対応する場合、終了テキストバイト、または
前記メッセージフィールドが2バイトの巡回に対応する場合、2つの巡回冗長検査バイト
を含む場合、前記プロトコル検知器が、前記プロセス制御メッセージの前記メッセージ構造がBristol標準非同期プロトコルに対応すると決定する、請求項18〜21のいずれか1項に記載の装置。 - 機械可読命令を含む有形の機械可読な記憶媒体であって、実行されると、プロセッサと、プロセス制御デバイスの遠隔構成、制御、及びデータ報告を可能にする通信能力とを含む当該プロセス制御デバイスの内部の機械に少なくとも
第1のポートを介してプロセス制御メッセージを受信させ、
前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記プロセス制御メッセージが複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの第1のプロセス制御メッセージプロトコルに対応するメッセージ構造を有すると決定させ、
前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの前記第1のプロセス制御メッセージプロトコルに従って前記プロセス制御デバイスを構成するよう前記プロセス制御メッセージを処理させ、かつ
プロセス制御システムの内部における制御を可能にするために第2のポートを介して前記プロセス制御デバイスに関するデータを報告させ、
前記データが前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの第2のプロセス制御メッセージプロトコルに対応するメッセージ構造を有し、前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの第2のプロセス制御メッセージプロトコルが前記プロセス制御メッセージを介した前記プロセス制御デバイスの構成に基づいており、かつ、前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの前記第1のプロセス制御メッセージプロトコルが前記複数のプロセス制御メッセージプロトコルのうちの前記第2のプロセス制御メッセージプロトコルと異なっている、記憶媒体。 - 前記プロセス制御メッセージのメッセージフィールドのコンテンツが、以下のうちの少なくとも1つ:
前記メッセージフィールドがプリアンブルフィールドに対応する場合、0xffバイトの5〜20バイトのプリアンブル、
前記メッセージフィールドがデリミタフィールドに対応する場合、デリミタバイト、
前記メッセージフィールドがアドレスに対応する場合、5バイトのアドレス、
前記メッセージフィールドがコマンドフィールドに対応する場合、コマンドバイト、または
前記メッセージフィールドがチェックサムフィールドに対応する場合、単一のチェックサムバイト
を含む場合、前記命令が、さらに前記機械に、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサプロトコルに対応すると決定させる、請求項23に記載の記憶媒体。 - 前記プロセス制御メッセージのメッセージフィールドのコンテンツが、以下のうちの少なくとも1つ:
前記メッセージフィールドが開始間隔に対応する場合、開始間隔と関連付けられたデータ、
前記メッセージフィールドが終了間隔に対応する場合、終了間隔と関連付けられたデータ、
前記メッセージフィールドが機能フィールドに対応する場合、機能バイト、または
前記メッセージフィールドが巡回冗長検査フィールドに対応する場合、2つの巡回冗長検査バイト
を含む場合、前記命令が、さらに前記機械に、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がMODBUSプロトコルに対応すると決定させる、請求項23又は24に記載の記憶媒体。 - 前記プロセス制御メッセージのメッセージフィールドのコンテンツが、以下のうちの少なくとも1つ:
前記メッセージフィールドがデータリンク拡張フィールドに対応する場合、データリンク拡張バイト、
前記メッセージフィールドが開始テキストフィールドに対応する場合、開始テキストバイト、
前記メッセージフィールドが7バイトのヘッダフィールドに対応する場合、7ヘッダバイト、
前記メッセージフィールドが12バイトのヘッダフィールドに対応する場合、12ヘッダバイト、
前記メッセージフィールドが第2のデータリンク拡張フィールドに対応する場合、第2のデータリンク拡張バイト、
前記メッセージフィールドが終了テキストフィールドに対応する場合、終了テキストバイト、または
前記メッセージフィールドが2バイトの巡回に対応する場合、2つの巡回冗長検査バイト
を含む場合、前記命令が、さらに前記機械に、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がBristol標準非同期プロトコルに対応すると決定させる、請求項23に記載の記憶媒体。 - 前記メッセージフィールドが2バイトの巡回冗長検査フィールドに対応するときに前記メッセージフィールドの前記コンテンツが2つの巡回冗長検査バイトを含む場合、前記命令が、さらに前記機械に、前記プロセス制御デバイスの内部の前記プロセッサを用いて、前記メッセージ構造がMODBUSプロトコルまたはBristol標準非同期プロトコルのうちの1つに対応すると決定させる、請求項24〜26のいずれか1項に記載の記憶媒体。
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