RU2636696C2 - Поточные компьютеры, оснащенные беспроводными интерфейсами коммуникационных протоколов, и связанные с ними способы - Google Patents

Поточные компьютеры, оснащенные беспроводными интерфейсами коммуникационных протоколов, и связанные с ними способы Download PDF

Info

Publication number
RU2636696C2
RU2636696C2 RU2014147386A RU2014147386A RU2636696C2 RU 2636696 C2 RU2636696 C2 RU 2636696C2 RU 2014147386 A RU2014147386 A RU 2014147386A RU 2014147386 A RU2014147386 A RU 2014147386A RU 2636696 C2 RU2636696 C2 RU 2636696C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
request
data
application
interface module
communication interface
Prior art date
Application number
RU2014147386A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014147386A (ru
Inventor
Джеффри Дэвид ПЕЭРЕНТ
Ричард Джозеф ВАНДЕРАХ
Original Assignee
Бристоль, Инк., Д/Б/А Ремоут Аутомейтид Солюшенз
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бристоль, Инк., Д/Б/А Ремоут Аутомейтид Солюшенз filed Critical Бристоль, Инк., Д/Б/А Ремоут Аутомейтид Солюшенз
Publication of RU2014147386A publication Critical patent/RU2014147386A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2636696C2 publication Critical patent/RU2636696C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0261—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level
    • H04W52/0296—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level switching to a backup power supply
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/18—Network protocols supporting networked applications, e.g. including control of end-device applications over a network

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к поточным компьютерам. Технический результат – уменьшение времени взаимодействия периферийных устройств с поточным компьютером. Для этого получают запрос, отправленный на беспроводное устройство, приложением периферийного устройства, выполненным на процессоре поточного компьютера, и передают запрос беспроводному устройству через модуль коммуникационного интерфейса, связанный с процессором через системную плату, расположенную внутри корпуса поточного компьютера, которая взаимодействует с помощью протокола высокоскоростной шины данных путем подготовки, с помощью модуля коммуникационного интерфейса, информации, соответствующей запросу, согласно беспроводному коммуникационному протоколу, реализуемому сетью беспроводных устройств. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Изобретение относится, главным образом, к системам контроля и сбора данных, в частности к поточным компьютерам, имеющим беспроводной интерфейс передачи данных, и связанными с ними способам.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Системы контроля и сбора данных (SCADA), к примеру, используемые в нефтяной и газовой промышленности, очень часто используют поточные компьютеры в качестве центральной единицы оборудования в системах управления технологическим процессом (например, на производственных объектах месторождений). Поточные компьютеры используются для выполнения расчета потока, управления системой, оптимизации системы, создания хронологических архивов данных и/или взаимодействия с сетью SCADA. Контроль и управление технологическими процессами с помощью поточных компьютеров становится возможным благодаря интерфейсу между поточными компьютерами и периферийными устройствами (например, клапанами, позиционерами клапанов, переключателями, датчиками, передатчиками и тому подобными), сконфигурированными для выполнения функций управления, например для открытия и закрытия клапанов и измерения параметров технологических процессов. Такие периферийные устройства взаимодействуют с поточными компьютерами с помощью любых аналоговых, цифровых или комбинаций аналоговых/цифровых шин через любые подходящие средства связи (например, кабельные соединения или беспроводные каналы связи) и протоколы (например, Fieldbus, Profibus®, HART®, etc.).
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Раскрываются поточные компьютеры, оснащенные беспроводным интерфейсом передачи данных и связанные с ними способы. В одном примере способ включает получение запроса, который отправляется на беспроводное устройство в сети беспроводных устройств, получаемый приложением периферийного устройства запрос выполняется на процессоре внутри поточного компьютера и передается беспроводному устройству через модуль коммуникационного интерфейса, модуль коммуникационного интерфейса функционально подключен к процессору через системную плату, расположенную на внутри корпуса поточного компьютера, системная плата обеспечивает взаимодействие с помощью протокола высокоскоростной шины данных.
[0004] В другом примере устройство содержит модуль коммуникационного интерфейса для взаимодействия с сетью одного или более беспроводных устройств с помощью беспроводного коммуникационного протокола, локальный процессор для выполнения приложения периферийного устройства, приложение периферийного устройства для взаимодействия с устройствами в сети через модуль коммуникационного интерфейса и системную плату для функционального подключения к приложению периферийного устройства и модулю коммуникационного интерфейса с помощью протокола высокоскоростной шины данных.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0005] Фиг. 1 иллюстрирует известную систему, позволяющую взаимодействовать поточному компьютеру с сетью периферийных устройств через шлюз WirelessHART™.
[0006] Фиг. 2 иллюстрирует пример системы, содержащей пример поточного компьютера, имеющего модуль беспроводного коммуникационного интерфейса для взаимодействия с сетью периферийных устройств, показанных на Фиг. 1.
[0007] Фиг. 3 иллюстрирует пример реализации примера системы, показанной на Фиг. 2.
[0008] Фиг. 4 представляет собой блок-схему, отображающую пример процесса, выполняемого для реализации примера поточного компьютера, показанного на Фиг. 3, и/или, в общем смысле, примера системы, показанной на Фиг. 2.
[0009] Фиг. 5 представляет собой схематическое изображение примера процессорной платформы, используемой и/или программируемой для выполнения примера процесса, показанного на Фиг. 4, для реализации примера поточного компьютера, показанного на Фиг. 3, и/или, в общем смысле, примера системы, показанной на Фиг. 2.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0010] Поточные компьютеры обычно ассоциируются с периферийными устройствами (RTUs), которые позволяют поточному компьютеру взаимодействовать с другими компонентами внутри системы контроля и сбора данных (SCADA), распределенной системы управления (DSC), или любой другой системы управления. Используемый в данном описании термин "система SCADA", "распределенная система управления DSC" и "система управления" означает любой тип системы управления и, таким образом, используются повсеместно в данном описании, как взаимозаменяемые. В некоторых известных технологических системах, периферийные устройства RTU вытесняют поточные компьютеры за счет возможности программирования в них функций, выполняемых поточными компьютерами. Тем не менее, используемый в данном документе термин "поточный компьютер" означает любую соответствующую конфигурацию поточного компьютера и/или периферийного устройства RTU, включая отдельный поточный компьютер, оснащенный компонентами коммуникационного взаимодействия, отдельное периферийное устройство RTU с функциональностью поточного компьютера, или комбинацию поточного компьютера и периферийного устройства RTU (интегрированных или используемых в качестве отдельных периферийных устройств).
[0011] Внедрение поточных компьютеров в систему управления включает возможность поточного компьютера взаимодействовать с одним или более периферийных устройств. Стоимость и/или сложность создания, конфигурирования, работы и/или поддержания взаимодействия между периферийными устройствами и поточным компьютером основывается на типах периферийных устройств, соответствующих типах передаваемых сигналов (например, аналоговых, цифровых или комбинации аналоговых/цифровых сигналов), желаемой коммуникационной среде передачи данных (например, проводной, беспроводной и тому подобных) и реализации управляющих протоколов (например, Fieldbus, Profibus®, HART® и тому подобных). С учетом всех этих различных режимов взаимодействия периферийных устройств с поточным компьютером итоговая интеграция и конфигурация различных компонентов может потребовать увеличения времени, стоимости и сложности технологической системы, снижая при этом ее надежность.
[0012] Например, Фиг. 1 иллюстрирует известную систему 100, позволяющую взаимодействовать поточному компьютеру 102 с сетью 104 периферийных устройств 106 через шлюз WirelessHART™ 108. Периферийные устройства 106 представляют собой беспроводные устройства, взаимодействующие через шлюз 108 по протоколу WirelessHART™. Протокол WirelessHART™ широко применяется во многих системах управления и системы, построенные на основе протокола WirelessHART™, обеспечивают возможность взаимодействия через беспроводную сеть. В большинстве случаев, протокол WirelessHART™ является улучшенным протоколом, обеспечивающим построение сети точка-точка между узлом (например, шлюзом 108) и одним или более передатчиков (например, периферийных устройств 106), покрываемых токовой петлей цифровых сигналов. Данный протокол также демонстрирует улучшенные технические характеристики, например, в области сбора данных, управления технологическими процессами и/или диагностики. Более того, протокол WirelessHART™ поддерживает построение сетей (например, сети 106) в виде ячеистой структуры, позволяющей объединить отдельные устройства (например, периферийные устройства 106) для взаимодействия друг с другом. Ячеистая сеть повышает стабильность всей системы за счет изменения маршрутизации трафика в том случае, если определенный сетевой путь поврежден.
[0013] В известной системе 100, показанной на Фиг. 1, поточный компьютер 102 содержит процессор 110, с помощью которого реализуется функциональность поточного компьютера 102. Процессор 110 связан с радиосвязью дальнего действия 112 для передачи данных и другой информации в систему SCADA (не показана) через антенну 114. Кроме того, процессор 110 связан с одним или более портами ввода/вывода 120 для взаимодействия с другими компонентами внутри системы SCADA. Тем не менее, в известной системе 100, показанной на Фиг. 1, поточный компьютер 102 не совместим с протоколом WirelessHART™, таким образом, ограничивая прямое соединение с портами ввода/вывода 120. Для преодоления этих ограничений многие хорошо известные системы, например известная система 100, реализуют промежуточный компонент, например шлюз 108, работающий в качестве главного устройства или узла для периферийных устройств 106 для передачи запросов и получения ответов на запросы от периферийных устройств 106 по протоколу WirelessHART™. В свою очередь, поточный компьютер 102 является главным устройством для шлюза 108, который передает запросы на периферийные устройства 106 и получает ответы на запросы через шлюз 108. Для взаимодействия поточного компьютера 102 и шлюза 108, известная система 100 реализована с применением канала связи RS485 или кабельного соединения 122 в качестве физической среды передачи данных для реализации любого подходящего коммуникационного протокола между шлюзом 108 и поточным компьютером 102 (например, протокола Modbus, Ethernet и тому подобных).
[0014] Таким образом, тогда как беспроводные периферийные устройства 106 могут быть подключены к поточному компьютеру 102 этим способом, в известной системе 100 возникает определенное количество проблем, требующих значительных затрат времени и издержек для их решения. Например, так как шлюз 108 и поточный компьютер 102 используют разные коммуникационные протоколы, канал связи RS485 122 должен быть отдельно сконфигурирован на шлюзе 108 и на поточном компьютере 102 с использованием различных инструментов конфигурирования. Более того, промежуточный шлюз 108 повышает сложность известной системы 100, так как образуется иерархия из двух главных устройств (поточный компьютер 102 является главным по отношению к шлюзу 108, а шлюз 108 является главным по отношению к периферийным устройствам 106), в отличие от одного главного устройства, взаимодействующего со всеми подчиненными устройствами. Но при этом не только увеличивается сложность за счет увеличения времени и, таким образом, стоимости системы 100, но также снижается надежность системы 100.
[0015] Другим фактором увеличения затрат в известной системе 100 является физическое разделение шлюза 108 и поточного компьютера 102. Как показано на Фиг. 1, шлюз 108 расположен в отдельном корпусе 124 и поточный компьютер 102 также имеет отдельный корпус 126. Как правило, корпуса 124, 126 соответствуют стандартам безопасности, применимым к определенным условиям окружающей среды, в которых находятся корпуса 124, 126. Например, если известная система 100 интегрирована в производственный объект нефтяной и газовой промышленности, корпуса 124, 126 должны иметь заключение согласно стандарта NEMA 4 Национальной ассоциации электротехнической промышленности (NEMA). В известной системе 100, показанной на Фиг. 1, два корпуса 124, 126 должны соответствовать этим требованиям, так как представляют собой два отдельных компонента (например, поточный компьютер 102 и шлюз 108), отделенных друг от друга на определенном расстоянии. Более того, содержащийся в системе 100 отдельный шлюз 108 также требует отдельного оборудования для обеспечения электропитания шлюза 108. Как показано на Фиг. 1, поточный компьютер 102 получает питание от первого источника питания 128. Тогда как источник питания 128 может быть любым подходящим источником питания, как правило, при реализации известной системы 100 на предприятиях нефтяной и газовой промышленности используется энергосистема с использованием солнечной энергии. Первый источник питания 128 питает не только процессор 110 поточного компьютера 102, но и обеспечивает питанием порты ввода/вывода 120 и установленные в нем интерфейсные модули. Тем не менее, в известной системе 100, шлюз 108 должен получать свое собственное питание от второго источника питания 130, который также может представлять собой энергосистему с использованием солнечной энергии. В результате, необходимость в оборудовании для обеспечения дополнительного питания, а также увеличение потребляемой мощности также приводит к дополнительным затратам при реализации известной системы 100.
[0016] Фиг. 2 иллюстрирует пример системы 200, содержащей пример поточного компьютера 202, имеющего модуль беспроводного коммуникационного интерфейса (WPI) 204 для взаимодействия с сетью 206 периферийных устройств 208, показанных на Фиг. 1. В некоторых примерах беспроводной коммуникационный протокол, связанный с модулем WPI, может представлять собой протокол WirelessHART™, таким образом, сеть 206 периферийных устройств 208 соответствует сети 104 периферийных устройств 106, показанной на Фиг. 1. Приводимый в качестве примера поточный компьютер 202 содержит собственный или локальный процессор 210, содержащий ядро функциональности поточного компьютера 202. Собственный процессор 210 может представлять собой любой тип процессорного блока, например, ядро процессора, процессор и/или микроконтроллер. Собственный процессор 210 связан с радиосвязью дальнего действия 212 для взаимодействия с системой SCADA через антенну 214. Собственный процессор 210 приводимого в качестве примера поточного компьютера 202 также связан с одним или более портами ввода/вывода 216, один из которых подключен к модулю WPI 204.
[0017] Как показано на Фиг. 2, и собственный процессор 210 и модуль WPI заключены в один корпус 218, таким образом, снижая затраты, связанные с необходимостью удовлетворять стандартам безопасности по сравнению с системой 100, показанной на Фиг. 1 (которая требует наличия двух отдельных корпусов 124, 126). В дополнение к общему корпусу 218, собственный процессор 210 и модуль WPI 204 питаются от общего источника питания 220, который в некоторых примерах может представлять собой энергосистему с использованием солнечной энергии или любой другой источник электропитания. В результате, стоимость оборудования и потребления энергии также снижается по сравнению с известной системой 100, показанной на Фиг. 1.
[0018] Согласно приводимому примеру поточного компьютера 202, сконфигурированного как описано в данном документе, поточный компьютер 202 может взаимодействовать с сетью 206 периферийных устройств 208 через сеть радиопередатчиков и/или приемников 222. Используемый в данном документе термин "ретранслятор" означает любой беспроводной передатчик или беспроводной приемник, как по отдельности, так и в комбинации друг с другом. Как показано на Фиг. 2, сетевой ретранслятор 222 может быть соединен с поточным компьютером 202 через модуль WPI 204 посредством канала связи RS485 224, используемого в качестве физической среды передачи данных для реализации любого подходящего коммуникационного протокола (например, HART). В отличие от известной системы 100, показанной на Фиг. 2, сетевой ретранслятор 222 и модуль WPI 204 сконфигурированы для реализации одинаковых беспроводных протоколов. По этой причине, необходим только один инструмент настройки и только один этап настройки. Как будет описано боле подробно применительно к Фиг. 3, другие настройки коммуникационных протоколов выполняются внутри поточного компьютера 202. В результате, пример реализации системы 200 является более простым, чем известная система 102, показанная на Фиг. 1, за счет меньшего количества компонентов, меньшей потребности в получении разрешительных документов по безопасности, меньшего энергопотребления, более простой конфигурации и использования только одного главного устройства для прямого взаимодействия с периферийными устройствами 208.
[0019] Как и в случае со стандартами безопасности для корпуса 218 поточного компьютера 202, сетевой ретранслятор 222 также должен соответствовать определенным стандартам безопасности. Например, сетевой ретранслятор 222 может быть радиотрансивером, совместимым со стандартом NFPA 70 класс 1, раздел 1, который можно эксплуатировать в условиях повышенной опасности. Дополнительно или в качестве альтернативы, в некоторых примерах сетевой ретранслятор 222 также может содержаться внутри поточного компьютера 202, таким образом, сетевой ретранслятор 222 будет находиться внутри корпуса 218, аналогично радиосвязи дальнего действия 212, чтобы дополнительно снизить количество разрешительных документов по безопасности при реализации системы 200. Дополнительно, в некоторых примерах сетевой ретранслятор 222 интегрирован непосредственно в модуль WPI 204, таким образом, дополнительно снижая общую занимаемую площадь поточным компьютером 202, и, соответственно, размер корпуса 218, соответствующего требованиям по безопасности. Вариант размещения сетевого ретранслятора 222 внутри корпуса 218 или снаружи корпуса 218 зависит от характерного применения системы 200.
[0020] Фиг. 3 иллюстрирует пример способа реализации приводимого в качестве примера поточного компьютера 202, показанного на Фиг. 2. Как описывалось выше, применительно к Фиг. 2, пример поточного компьютера 202, показанный на Фиг. 3 содержит пример собственного процессора 210 и модуля WPI 204. Собственный процессор 210 выполняет закодированные инструкции, связанные, помимо всего прочего, с интерфейсом SCADA 302, локальными приложениями 304, одним или более внешним интерфейсом 306, интерфейсом оператора 307 и приложением 308 периферийного устройства (RTU). Приложение периферийного устройства RTU 308 может содержать множество компонентов, включая драйвер системной платы 310, основное приложение 312, базу данных 314 и интерфейс 316 периферийных устройств RTU. Модуль WPI 204 содержит модуль процессора 318, который может представлять собой любой тип процессорного блока (например, ядро процессора, процессор и/или микроконтроллер) для выполнения закодированных инструкций, связанных, помимо всего прочего, с драйвером системной платы 320, модулем приложений 322, модулем интерфейса 324, сервером 326 сети (например, HART), менеджером сети 328, драйвером последовательного интерфейса ретранслятора 330.
[0021] Чтобы оператор мог взаимодействовать с примером собственного процессора 210 поточного компьютера 202 и/или модулем процессора 318, пример поточного компьютера 202 содержит любой тип дисплея 332. В некоторых вариантах в качестве примера дисплея 332 может выступать локальный дисплей, встроенный в поточный компьютер 202, как показано на Фиг. 3. В других примерах дисплей 332 может представлять собой внешний дисплей 334, соединений с поточным компьютером 202 через внешний интерфейс 306 для предоставления возможности ввода и/или вывода данных из поточного компьютера 202 на дисплей. Примеры дисплеев 332 содержат, помимо прочего, компьютерные мониторы, компьютерные экраны, телевизоры, мобильные устройства (например, смартфоны, телефоны Blackberry™ и/или iPhone™), и так далее, способные отображать интерфейс пользователя (например, интерфейс оператора 307) и/или приложения, реализуемые с помощью собственного процессора 210 и/или модуля процессора 318.
[0022] Дополнительно или в качестве альтернативы, операторы могут взаимодействовать с поточным компьютером 202 удаленно, с помощью других компонентов в системе SCADA, путем передачи данных к поточному компьютеру 202 или от него, через радиосвязь дальнего действия 212. Соответственно, собственный процессор 210 содержит интерфейс 302 системы SCADA, для обеспечения такого взаимодействия в соответствии со способами, известными в данном уровне техники.
[0023] Пример локального приложения 304, выполняемого собственным процессором 210 поточного компьютера 202, показанного на Фиг. 3, содержит обычное приложение поточного компьютера, обеспечивающее ядро функциональности поточного компьютера. Например, локальное приложение 304 может контролировать данные, поступающие от различных устройств в соответствующую систему (например, от периферийных устройств 208), выполнять вычисления на основании полученных данных, оптимизировать производительность системы, обрабатывать данные с помощью алгоритмов управления, подготавливать данные для последующей передачи другим компонентам в системе SCADA и/или создавать архивы данных системы, контролируемой поточным компьютером 202.
[0024] Пример поточного компьютера 202, показанный на Фиг. 3 способен выполнять поставленные задачи по отношению к периферийным устройствам 208 за счет взаимодействия с модулем WPI 204, через приложение RTU 308, а модуль WPI 204, в свою очередь, взаимодействует с периферийным устройством 208 через сетевой ретранслятор 222. В некоторых примерах и собственный процессор 210 поточного компьютера 202, и модуль процессора 318 модуля WPI 204 связаны с системной платой 336 внутри поточного компьютера 202. Таким образом, оба процессора 210, 318 в примере поточного компьютера 202, показанного на Фиг. 3, содержат соответствующие драйвера 310, 320 системной платы для управления обоими окончаниями шины данных, реализованной в соответствии с любым подходящим высокоскоростным коммуникационным протоколом (например, протоколом универсальной последовательной шины (USB), Ethernet, последовательной передачи данных, синхронной последовательной передачи данных и тому подобными). В конфигурации системной платы 336 примера поточного компьютера 202, показанного на Фиг. 3, собственный процессор 210 является главным и может выдавать запросы к модулю WPI 204, который является подчиненным.
[0025] Во время работы запросы, направляемые в модуль WPI 204, могут исходить из любого узла системы SCADA или другого компонента системы через интерфейс SCADA 302, внешнего устройства 334, взаимодействующего с поточным компьютером 202 через внешний интерфейс 306 или через интерфейс оператора, отображаемый на локальном дисплее 332. Более того, запросы могут исходить от локального приложения 304, выполняемого собственным процессором 210. В некоторых примерах запросы, исходящие от любого из этих источников, могут обмениваться данными с запросами к приложению периферийного устройства RTU 308 через интерфейс RTU 316. В некоторых примерах внешние устройства 334 могут взаимодействовать напрямую с приложением периферийного устройства RTU 308 через интерфейс периферийного устройства RTU, в отличие от внешнего интерфейса 306. При получении интерфейсом RTU 316 запросов, интерфейс RTU 316 может передавать дальше эти запросы к базе данных 314, где эти запросы сохраняются. В некоторых примерах интерфейс RTU 316 содержит интерфейс конфигурации, взаимодействующий с базой данных 314, для предоставления любых необходимых инструментов настройки, обеспечивающих возможность настраивать параметры работы. Дополнительно, интерфейс RTU 316 обеспечивает извлечение данных связанных с сетью 206 в реальном режиме или сохраненных в архиве.
[0026] База данных 314 в проиллюстрированном примере связана с основным приложением 312. Пример основного приложения 312 способен сканировать базу данных 314 для поиска любых новых запросов, которые основное приложение 312 направляет к драйверу системной платы 310 и передаваемых в модуль WPI 204, являющийся подчиненным устройством при выполнении ответов на запросы. В примере поточного компьютера 202, показанного на Фиг. 3, основное приложение 312 содержит алгоритм периодического обновления, позволяющий приложению периферийного устройства RTU 308 опрашивать каждый из модулей ввода/вывода (например, модуль WPI 204), связанный с каждым из портов ввода/вывода 216 поточного компьютера 202, показанного на Фиг. 2. Таким образом, когда приложение RTU 308 опрашивает модуль WPI 204, основное приложение 312 отправляет любой новый запрос к модулю WPI 204, получает ответ от модуля WPI 204, проверяет запросы и затем сохраняет ответы на запросы в базе данных 314. Соответственно, в дополнение к любому определенному запросу, основное приложение 312 может использовать алгоритм периодического обновления для опроса каждого беспроводного устройства 208 в сети 206 для сбора обновлений первичных значений. В некоторых примерах этот процесс может повторяться примерно через одну секунду. В этом случае ответы на запросы получены и могут быть предоставлены оператору с помощью дисплея 332, внешним устройствам 334 и/или другим компонентам внутри системы SCADA. В некоторых примерах основное приложение 312 может взаимодействовать напрямую с другими приложениями, таким образом, запросы принимаются и/или ответы на запросы возвращаются без необходимости сохранения в базе данных 314. К примеру, система управления основными фондами (AMS), выполняемая с помощью внешнего устройства 334, способна отправлять запросы и собирать диагностическую информацию об устройствах и/или информацию о ресурсах из сети 206 напрямую, с помощью основного приложения 312, и обходиться без базы данных 314. Дополнительно или в качестве альтернативы, в некоторых примерах приложения могут напрямую обращаться к базе данных 314, минуя интерфейс RTU 316 приложения периферийного устройства RTU 308.
[0027] Дополнительно, для сохранения запросов и ответных данных, основанных на запросах, база данных 314 примера поточного компьютера, показанного на Фиг. 3, также может предоставлять структуру данных для каждого периферийного устройства 208 в сети 206, а также для всей системы, для подготовки списка действующих устройств и информации о функционирующих или не функционирующих устройствах (то есть установил ли модуль WPI 204 отдельное соединение для сбора данных от определенного периферийного устройства 208). Как пояснялось выше, эти структуры в примере базы данных 314 могут быть доступны для других приложений, также находящихся внутри поточного компьютера 202 (например, локальному приложению 304 или внешнему приложению по отношению к поточному компьютеру 202 (например, узлу системы SCADA)).
[0028] Как уже обсуждалось, модуль WPI 204 обеспечивает отправку и получение данных от собственного процессора 210 поточного компьютера 202 с помощью приложения RTU 308 через системную плату 336. В проиллюстрированном примере драйвер системной платы 320 модуля WPI 204 вначале получает любые запросы, направленные основным приложением 312, и предоставляет запросы в модуль приложений 322. Пример модуля приложений 322, показанный на Фиг. 3, может обрабатывать запросы для последующего использования за счет преобразования данных в запросах в соответствующий беспроводной коммуникационный протокол, реализуемый беспроводным периферийным устройством 208 (например, протокол Wireless HART™). Пример модуля приложений 322 также функционирует в качестве клиента сервера сети 326 за счет управления и предоставления канала передачи данных (например, запросов) к серверу сети 326. Сервер сети 326 обрабатывает адреса и команды, подготовленные модулем приложений 322, в соответствии с беспроводным коммуникационным протоколом сети 206 и передает данные адресов и данные команд в менеджер сети 328. Данные адресов, предоставленные модуле приложений 322 могут предназначаться серверу сети 326, сетевому ретранслятору 222 или любому периферийному устройству 208, которое подключено к сети 206. Вместе с доступными данными адресов и команд, менеджер сети 328 контролирует распределение интервалов времени при обмене данными в сети 206 и содержит алгоритм слияния сети для обеспечения доставки и извлечения данных от соответствующего источника. В частности, все данные передаются в сеть 206 через сетевой ретранслятор 222. Соответственно, модуль WPI 204 также содержит драйвер последовательного интерфейса ретранслятора 330 для управления физической средой передачи данных (например, каналом связи RS485 224), реализующего коммуникационный протокол, доставляющий сигналы к сетевому ретранслятору 222 и от него. Тем не менее, в некоторых примерах сетевой ретранслятор 222 может быть встроен в корпус 218 примера поточного компьютера 202. В таких случаях модуль WPI 204 может содержать разъем коаксиального кабеля для подключения к сетевому ретранслятору 222. В еще одном примере сетевой ретранслятор 222 встроен в модуль WPI 204, таким образом, коаксиальный кабель соединяет модуль WPI 204 напрямую с антенной на корпусе 218, через которую данные передаются на периферийные устройства 208 (и принимаются от них) беспроводной сети 206.
[0029] Как только данные, полученные на основании запроса, извлечены из периферийного устройства 208, данные, соответствующие запросу, возвращаются в модуль приложений 322 в обратном направлении по маршруту, через который запрос был отправлен (например, из сетевого ретранслятора 222 и через драйвер последовательного интерфейса ретранслятора 330, менеджер сети 328 и сервер сети 326). Модуль приложений 322 выполняет проверку наличия ошибок и/или выполняет диагностику системы на основании данных, извлеченных в ответ на запрос. Модуль приложений 322 также подготавливает данные, соответствующие запросу, за счет преобразования данных, соответствующих запросу, в высокоскоростной коммуникационный протокол, реализованный в системной плате 336, и последующего предоставления подготовленных данных, соответствующих запросу, драйверу системной платы 320 для их передачи приложению RTU 308, как описано выше.
[0030] В дополнение к выполнению действий в соответствии с запросом, полученным через приложение RTU 308, модуль приложений 322 также выполняет различные внутренние задачи, связанные с беспроводными устройствами 208, даже без получения определенных запросов. За счет выполнения этих внутренних задач модуль приложений 322 может собирать информацию, которая может потребоваться в будущих запросах, выполняемых приложением RTU 308. В этом случае общая эффективность примера поточного компьютера 202 повышается за счет снижения времени, необходимого для выполнения ответа на запрос. Например, модуль приложений 322 может затребовать список периферийных устройств 208 от сервера сети 326, который впоследствии может быть сохранен в виде списка устройств 208 в базе данных 314, описанной выше. В некоторых примерах модуль приложений 322 также может собирать информацию, связанную с периферийными устройствами 208, для ее сохранения в базе данных 314, включая определенные пользователем теги, серийные номера, значения технологических параметров (например, единиц измерения) и так далее. В некоторых примерах модуль приложений 322 может запускать выполнение переконфигурации сети на основании определенных пользователем характеристик сети. Дополнительно, модуль приложений 302 может отслеживать доступность периферийных устройств 208 для увеличения скорости реакции системы на запрос. Более того, когда модуль приложений 322 идентифицирует "потерянное" периферийное устройство 208 (например, при сбое соединения), модуль приложений 322 может автоматически подготовить ответ на запрос в виде отказа, который будет предоставлен в случае, если полученный запрос соответствует "потерянному" периферийному устройству 208.
[0031] Дополнительно или в качестве альтернативы, модуль приложений 322 может обслуживать запросы, принятые непосредственно модулем WPI 204 через пример модуля интерфейса 324, показанный на Фиг. 3. В некоторых примерах модуль интерфейса 324 может быть связан с портом универсальной последовательной шины (USB) и управлять этим портом в модуле WPI 204. В этом случае пример модуля интерфейса 324 обеспечивает выделенный высокоскоростной интерфейс, позволяющий программам и/или приложениям выполнять обновление содержимого модуля WPI 204 и/или извлекать журналы диагностики. Модуль интерфейса 324 также выполняет запросы на получение данных от периферийных устройств 208 сети 206 аналогичным способом, как описано выше для отправляемых запросов через приложение RTU 308.
[0032] Несмотря на то что пример варианта реализации поточного компьютера 202, показанного на Фиг. 2, проиллюстрирован на Фиг. 3, структуры данных, элементы, процессы и устройства, проиллюстрированные на Фиг. 3, могут быть скомбинированы, разделены, повторно упорядочены, пропущены, исключены и/или реализованы любым другим подходящим способом. Кроме того, пример интерфейса SCADA 302, пример локального приложения 304, один или более примеров внешнего интерфейса 306, пример интерфейса оператора 307, пример приложения RTU 308, пример драйвера системной платы 310, пример основного приложения 312, пример базы данных 314, пример интерфейса RTU 316, пример драйвера системной платы 320, пример модуля приложений 322, пример модуля интерфейса 324, пример сервера сети 326, пример менеджера сети 328, пример драйвера последовательного интерфейса ретранслятора 330 и/или, в более общем смысле, пример поточного компьютера 202, показанного на Фиг. 3, могут быть реализованы в виде аппаратных средств, программного обеспечения, встроенного программного обеспечения и/или их комбинации. Более того, пример поточного компьютера 202 может содержать дополнительные элементы, процессы и/или устройства вместо или в дополнение к элементам, процессам и устройствам, проиллюстрированным на Фиг. 3, может содержать более одной или все проиллюстрированные структуры данных, элементы, процессы и/или устройства.
[0033] Фиг. 4 представляет собой блок-схему, отображающую пример процесса, выполняемого для реализации примера поточного компьютера 202, показанного на Фиг. 3, и/или, в общем смысле, примера системы 200, показанной на Фиг. 2. В частности, пример процесса, показанного на Фиг. 4 может быть представлен в виде машиночитаемых инструкций, содержащих программу, выполняемую с помощью процессора, например, процессора 512, показанного в примере процессорной платформы 500, которая будет обсуждаться ниже, при описании Фиг. 5. Программа реализована в виде программного обеспечения, сохраненного на машиночитаемом постоянном носителе, например CD-ROM, дискете, жестком диске, универсальном цифровом диске (DVD), диске формата BluRay, или памяти, связанной с процессором 512. В качестве альтернативы, некоторые или все примеры процессов, показанных на Фиг. 4, могут быть реализованы с использованием комбинации специализированных интегральных микросхем (ASIC(s)), программируемых логических устройств (PLD(s)), программируемых логических интегральных схем (FPLD(s)), дискретной логики, аппаратных средств, встроенного программного обеспечения и так далее. При этом один или более пример операции, показанной на Фиг. 4, может быть реализован вручную или в виде комбинации любой вышеописанной технологии, например любой комбинации встроенного программного обеспечения, программного обеспечения, дискретной логики и/или аппаратных средств. Кроме того, несмотря на то что пример процесса описан изначально в отношении примера поточного компьютера 202, показанного на Фиг. 3, в качестве альтернативы, могут использоваться любые другие способы реализации примера процесса, показанного на Фиг. 4. Например, порядок выполнения блоков может быть изменен и/или некоторые из изображенных боков могут быть изменены, исключены или скомбинированы между собой. Дополнительно, некоторые или все примеры процессов, показанных на Фиг. 4, могут быть выполнены последовательно и/или параллельно, к примеру, за счет отдельных потоков обработки, отдельных процессоров, устройств, дискретной логики, контуров и так далее.
[0034] Как обсуждалось выше, примеры процессов, показанных на Фиг. 4, могут быть реализованы с использованием закодированных инструкций (например, машиночитаемых инструкций), сохраненных на постоянном машиночитаемом носителе, например на жестком диске, флеш-памяти, ПЗУ, компакт-диске (CD), универсальном цифровом диске (DVD), кэше памяти, ОЗУ и/или другом носителе, информация в котором сохраняется в течение определенного времени (например, в течение продолжительного времени, постоянно, в течение короткого периода, во временном буфере и/или для кэширования информации). Используемый в данном документе термин "постоянный машиночитаемый носитель" четко определяет любой тип машиночитаемого носителя, исключающего распространение сигналов. Дополнительно или в качестве альтернативы, пример процессов, показанных на Фиг. 4, может быть реализован с использованием закодированных инструкций (например, машиночитаемых инструкций), сохраненных в постоянном машиночитаемом носителе, например жестком диске, флэш-памяти, ПЗУ, компакт диске, универсальном цифровом диске, в кэше памяти, ОЗУ, и/или других носителях информации, информация в которых сохраняется в течение определенного времени (например, в течение продолжительного времени, постоянно, в течение короткого периода, во временном буфере и/или для кэширования информации). Используемый в данном документе термин "постоянный машиночитаемый носитель" четко определяет любой тип машиночитаемого носителя, исключающего распространение сигналов. Используемая в данном документе фраза "по меньшей мере" означает переходной термин во вступлении к формуле изобретения, допускающий изменения в определенных случаях, так же как и термин "включает" допускает изменения. Таким образом, формула изобретения использует термин "по меньшей мере" в качестве переходного термина, который может содержать дополнительные элементы помимо четко изложенных в формуле изобретения.
[0035] Пример процессов, показанных на Фиг. 4, начинается в блоке 400, где приложение RTU (например, 308) поточного компьютера (например, 202) получает запрос, передаваемый беспроводному периферийному устройству (например, 208) в сети (например, 206). В некоторых примерах сеть (например, 206) сконфигурирована в соответствии с коммуникационным протоколом WirelessHART™. Тем не менее, пример процессов, показанных на Фиг. 4, может быть реализован в соответствии с любым подходящим беспроводным коммуникационным протоколом. Запросы могут соответствовать следующей информации: данным калибровки, данным диагностики, сбором данных, управлением, управление ресурсами или оптимизация технологических процессов устройств (например, 208), расположенных в соответствующей системе управления. Кроме того, запросы могут создаваться любыми локальными приложениями (например, 304), другими компонентами системы SCADA или любыми другими внешними устройствами (например, 334). Запросы принимаются приложением RTU (например, 308) и затем сохраняются в базе данных (например, 314) (блок 402).
[0036] Затем основное приложение (например, 312) по отношению к приложению RTU (например, 308), определяет к какому соответствующему устройству (например, 208) должен быть направлен запрос (блок 404). Для определения таких запросов, основное приложение (например, 312) сканирует базу данных (например, 314), которая устанавливает запуск основного приложения (например, 312) к которому относится отправляемый запрос. Дополнительно, основное приложение (например, 312) также содержит алгоритм периодического обновления для опроса каждого беспроводного устройства (например, 208) в сети (например, 206) через установленный промежуток времени. Соответственно, основное приложение (например, 312) также может формировать соответствующий запрос для выполнения алгоритма обновления. Когда все запросы, требующие отправки, идентифицированы, основное приложение (например, 312) отправляет запросы в модуль интерфейса беспроводного протокола (WPI) (например, 204) (блок 406). Запросы отправляются через системную плату (например, 336), функционально связанную как с модулем WPI (например, 204), так и с собственным процессором (например, 210) поточного компьютера (например, 202), выполняющим приложение RTU (например, 308).
[0037] Как только запросы переданы в модуль WPI (например, 204), модуль приложений (например, 332) преобразует запросы для совместимости с беспроводным коммуникационным протоколом, реализуемым периферийным устройством (например, 208) (блок 408). В некоторых примерах модуль WPI (например, 204) может получать запросы напрямую через модуль интерфейса (например, 324), минуя приложение RTU (например, 308), в соответствии с примером процессов, коротко изложенным выше. В таких примерах модуль WPI (например, 204) аналогично транслирует запросы в соответствии с беспроводным коммуникационным протоколом (например, 408). В частности, процесс конвертации содержит подготовку модулем приложений (например, 322) данных адресов и команд на основании специфики протокола. Затем конвертированные запросы передаются в соответствующее беспроводное периферийное устройство (например, 208) (блок 410). Передача запроса выполняется также, как и модуль приложений (например, 322) предоставляет данные адресов и команд конвертированных запросов к серверу сети (например, 326), что также реализовано в соответствии с беспроводным коммуникационным протоколом. Сервер сети (например, 326) обменивается информацией из запросов с менеджером сети (например, 328), который управляет взаимодействием различных беспроводных периферийных устройств (например, 208) в сети (например, 206) с помощью ретранслятора (например, 222) таким образом, чтобы каждый запрос был получен своим заданным беспроводным периферийным устройством (например, 208). Как только запросы переданы к периферийному устройству (например, 208), данные, соответствующие запросу, извлекаются с помощью обратного процесса (блок 412). Другими словами, беспроводные устройства (например, 208) обратно передают данные, соответствующие запросам, в модуль WPI (например, 204) через ретранслятор (например, 222). Менеджер сети (например, 328) управляет распределением интервала времени и взаимодействием устройств (например, 208). Данные, соответствующие запросу, предоставляются серверу сети (например, 326) и данные, соответствующие запросу, используются модулем приложений (например, 322). В некоторых примерах модуль приложений (например, 322) может извлекать данные из периферийных устройств (например, 208) до получения запроса от приложения RTU (например, 308), как описано выше, применительно к Фиг. 3. В таких примерах после того как запрос отправлен в модуль WPI (например, 204) в блоке 406, модуль приложения (например, 322) уже может иметь собранные данные, соответствующие запросу, связанные с одним или более запросами. Соответственно, модуль приложения (например, 322) уже готов к оправке данных, соответствующих запросу, обратно в приложение RTU (например, 308), как будет подробно описано ниже.
[0038] Получив данные, соответствующие запросу, модуль приложений (например, 322) определяет наличие ошибок в данных, соответствующих запросу, за счет проверки наличия ошибок в этих данных (блок 414). Если в модуле приложений (например, 322) будут обнаружены ошибки в данных, модель приложений (например, 322) определяет, необходимо ли сбросить соответствующий запрос (блок 416). Если в запросе будет содержаться ошибка, пример процесса возвращается в блок 410, для повторной передачи запроса. Если и второй запрос также будет неэффективен, модуль приложений (например, 322) готовит сообщение об ошибке, которое относится к данным, соответствующим запросу (блок 418). В этой точке в примере процесса, показанного на Фиг. 4, модуль приложения (например, 322) конвертирует данные, соответствующие запросу, (и любые соответствующие сообщения об ошибке) в формат, соответствующий высокоскоростному коммуникационному протоколу, реализованному системной платой (например, 336) (блок 420). Аналогично, когда модуль приложений определяет, что данные, соответствующие запросу, не содержат сообщений об ошибках (блок 416), процесс продвигается непосредственно в блок 420 для преобразования данных, соответствующих запросу, как описано выше.
[0039] Преобразованные надлежащим образом данные, соответствующие запросу, модуль приложений отправляет данные, соответствующие запросу, в приложение RTU (например, 308) поточного компьютера (например, 202) (блок 422). Данные, соответствующие запросу, передаются через системную плату (например, 336) с помощью драйвера системной платы (например, 310, 320) и принимаются основным приложением (например, 312), где эти данные проверяются. Затем основное приложение (например, 312) предоставляет данные, соответствующие запросу, в базу данных (например, 314) приложения RTU (например, 308) для сохранения (блок 424). Затем приложение RTU (например, 308) может предоставлять данные, соответствующие запросу, источникам соответствующих запросов, включая некоторые локальные приложения (например, 304), внешние устройства (например, 334) или другим компонентам системы SCADA (блок 426). В некоторых примерах приложение RTU (например, 308) может предоставлять данные, соответствующие запросу, любым другим приложениям или устройствам перед сохранением данных, соответствующих запросу, в базе данных (например, 314). Дополнительно, когда запрос создается с помощью модуля интерфейса (например, 324), модуль приложений (например, 322) может предоставлять данные, соответствующие запросу, в модуль интерфейса (например, 324) перед их отправкой в приложение RTU (например, 312). Затем пример процесса, показанный на Фиг. 4, определяет, продолжает ли поточный компьютер (например, 202) контролировать беспроводные устройства (например, 208) сети (например, 206) (блок 428). Если да, то процесс возвращается в блок 400 для получения новых запросов и повторения примера процесса. Если поточный компьютер (например, 202) не продолжает выполнение контроля над беспроводными периферийными устройствами (например, 208), выполнение процесса останавливается.
[0040] Фиг. 5 представляет собой схематическое изображение примера процессорной платформы 500, используемой и/или программируемой для выполнения примера процесса, показанного на Фиг. 4, для реализации примера поточного компьютера 202, показанного на Фиг. 3, и/или, в общем смысле, примера системы 200, показанной на Фиг. 2. Платформа 500 текущего примера содержит процессор 512. Например, процессор 512 может быть реализован с помощью одного или более микропроцессоров или контроллеров из любого необходимого семейства ил производителя.
[0041] Процессор 512 содержит локальную память 513 (например, кэш-память), а также память, связанную с основной памятью, включая энергозависимую память 514 и энергонезависимую память 516, с помощью шины 518. Энергозависимая память может быть реализована за счет применения синхронной динамической оперативной памяти (SDRAM), динамической оперативной памяти (DRAM), динамической оперативной памяти RAMBUS (RDRAM) и/или любых других типов устройств оперативной памяти. Энергонезависимая память 516 может быть реализована за счет применения флэш-памяти и/или любого другого типа подходящих устройств памяти. Управление доступом к основной памяти 514 и 516 осуществляется контроллером памяти.
[0042] Процессорная платформа 500 также содержит интерфейсную схему 520. Интерфейсная схема 520 может быть реализована за счет использования любого стандарта интерфейса, например интерфейса Ethernet, универсальной последовательной шины (USB) и/или интерфейса PCI Express. Один или более устройств ввода 522 подключено к интерфейсной схеме 520. Устройства ввода 522 позволяют пользователю вводить данные и команды в процессор 512. Устройства ввода могут быть реализованы, к примеру, в виде клавиатуры, мыши, сенсорного экрана, трекпада, шарового указателя, изопоинта и/или голосовых систем распознавания. Одно или более устройств вывода 524 также подключено к интерфейсной схеме 520. Устройства вывода 524 могут быть реализованы, к примеру, в виде дисплеев (например, жидкокристаллических дисплеев, дисплеев на электронно-лучевой трубке (CRT), принтеров и/или динамиков). Таким образом, интерфейсная схема 520 обычно содержит драйвер графической карты.
[0043] Интерфейсная схема 520 также содержит коммуникационное устройство, например модем или сетевую интерфейсную карту, способствующую обмену данными между внешними компьютерами с помощью сети 526 (например, Ethernet подключения, цифровой абонентской линии (DSL), телефонной линии, коаксиального кабеля, мобильной связи и тому подобного).
[0044] Процессорная платформа 500 также содержит одно или более устройств хранения данных 528 для хранения программ и данных. Примеры таких устройств хранения данных 528 включают: гибкие дискеты, жесткие диски, компакт-диски и универсальные цифровые диски (DVD).
[0045] Закодированные инструкции 532 для реализации примера процессов, показанного на Фиг. 4, могут быть сохранены на устройстве хранения данных 528, в энергозависимой памяти 514, энергонезависимой памяти 516 и/или на сменных носителях, например CD или DVD.
[0046] Несмотря на то что определенные примеры способа, аппаратов и изделий промышленного производства описаны в данном документе, объем покрытия данного патента не ограничен ими. Такие примеры не предполагают каких-либо ограничений для проиллюстрированных примеров. С другой стороны, этот патент покрывает все способы, аппараты и изделия промышленного производства как минимум в объеме прилагаемой формулы изобретения буквально и в соответствии с теорией эквивалентов.

Claims (50)

1. Способ работы поточного компьютера в системе контроля и сбора данных, включающий:
получение запроса, который нужно отправить на беспроводное устройство в сети беспроводных устройств, запрос принимается через приложение периферийного устройства, выполняемого на процессоре внутри поточного компьютера;
передачу запроса на беспроводное устройство через модуль коммуникационного интерфейса, модуль коммуникационного интерфейса функционально связан с процессором с помощью системной платы, содержащейся внутри корпуса поточного компьютера, системная плата обеспечивает взаимодействие в соответствии с коммуникационным протоколом высокоскоростной шины данных, выполняемую путем:
подготовки, с помощью модуля коммуникационного интерфейса, информации, соответствующей запросу, согласно беспроводному коммуникационному протоколу, реализуемому сетью беспроводных устройств, информация, соответствующая запросу, содержит данные адреса и команды;
предоставления данных адреса и команды приложению сервера внутри модуля коммуникационного интерфейса, приложение сервера обрабатывает данные адреса и команды и передает информацию, соответствующую запросу, менеджеру сети внутри модуля коммуникационного интерфейса; и
передачи запрашиваемой информации беспроводному устройству, при этом менеджер сети управляет распределением времени передачи.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что запрос принимается по меньшей мере от одного локального приложения, выполняемого с помощью процессора внутри поточного компьютера, внешнего приложения, связанного с поточным компьютером, внешнего компонента, связанного с поточным компьютером, или от интерфейса оператора поточного компьютера.
3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно включает сохранение запроса в базе данных, связанной с приложением периферийного устройства.
4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно включает:
извлечение данных, соответствующих запросу, из беспроводного устройства, при этом данные, соответствующие запросу, основаны на запросе; и
сохранение данных, соответствующих запросу, в базе данных, связанной с приложением периферийного устройства.
5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что передача информации, соответствующей запросу, содержит передачу с помощью передатчика, содержащегося внутри корпуса поточного компьютера.
6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что передача информации, соответствующей запросу, содержит передачу с помощью передатчика, связанного с поточным компьютером с помощью кабеля, сконфигурированного в соответствии с беспроводным коммуникационным протоколом.
7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит извлечение данных, соответствующих запросу, за счет:
сбора данных, соответствующих запросу, с помощью ресивера;
подготовки, с помощью модуля коммуникационного интерфейса, данных, соответствующих запросу, передаваемых приложению периферийного устройства через системную плату, согласно коммуникационному протоколу высокоскоростной шины данных; и
отправки данных, соответствующих запросу, приложению периферийного устройства с помощью системной платы.
8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере одну из следующих процедур: получение запросов через выделенный интерфейсный порт в модуле коммуникационного интерфейса, установку обновленных о приложений с помощью выделенного интерфейсного порта или извлечение журналов диагностики с помощью выделенного интерфейсного порта.
9. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит формирование списка устройств, функционирующих или не функционирующих в системе контроля и сбора данных.
10. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что к процессору и модулю коммуникационного интерфейса можно получить доступ с помощью интерфейса оператора на поточном компьютере.
11. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что данные, соответствующие запросу, содержат, по меньшей мере, данные измерений, диагностические данные или данные об управлении ресурсами.
12. Поточный компьютер в системе контроля и сбора данных, содержащий:
модуль коммуникационного интерфейса для взаимодействия с сетью из одного или более беспроводных устройств в соответствии с беспроводным коммуникационным протоколом, при этом модуль коммуникационного интерфейса имеет модульный процессор для выполнения:
модуля приложений для получения запросов от приложения периферийного устройства и отправки данных, соответствующих запросу, с помощью системной платы, модуль приложений конвертирует запросы из коммуникационного протокола высокоскоростной шины данных в беспроводной коммуникационный протокол и конвертирует данные, соответствующие запросу, из беспроводного коммуникационного протокола в коммуникационный протокол высокоскоростной шины данных;
менеджера сети, предназначенного для управления распределением времени взаимодействий с устройствами в сети; и
сервера, предназначенного для преобразования адресов и команд из модульного приложения и для передачи адресов и команд менеджеру сети;
локальный процессор для выполнения приложения периферийного устройства, приложение периферийного устройства предназначено для взаимодействия с устройствами в сети с помощью модуля коммуникационного интерфейса; и
системную плату для связи приложения периферийного устройства с модулем коммуникационного интерфейса в соответствии с коммуникационным протоколом высокоскоростной шины данных.
13. Поточный компьютер по п. 12, отличающийся тем, что дополнительно содержит корпус, корпус вмещает модуль коммуникационного интерфейса, локальный процессор и системную плату.
14. Поточный компьютер по п. 12 или 13, отличающийся тем, что локальный процессор и модуль коммуникационного интерфейса поточного компьютера выполнены с возможностью питания с помощью энергосистемы с использованием солнечной энергии.
15. Поточный компьютер по п. 12 или 13, отличающийся тем, что приложение клиента предназначено, по меньшей мере, для извлечения набора данных, соответствующих запросу, из устройств в сети, выполнения проверки наличия ошибок или выполнения диагностики системы.
16. Поточный компьютер по п. 12 или 13, отличающийся тем, что модуль коммуникационного интерфейса дополнительно содержит порт универсальной последовательной шины, позволяющий по меньшей мере одному приложению обновляться с использованием высокоскоростной шины, извлекать журнал диагностики с использованием высокоскоростной шины, обеспечивать отправку одного из запросов на устройства с помощью модуля приложений или извлекать данные, соответствующие запросу, с помощью модуля приложений.
17. Поточный компьютер по п. 12 или 13, отличающийся тем, что приложение периферийного устройства содержит:
интерфейс периферийного устройства для взаимодействия по меньшей мере с одним из локальных приложений на локальном процессоре или внешних приложений или компонентов системы контроля и сбора данных;
базу данных для хранения запросов, предназначенных для направления на устройства в сети, для хранения данных, соответствующих запросу, предоставляемых устройствами, на основании запросов, и предоставления данных, соответствующих запросу, интерфейсу периферийного устройства; и
основное приложение для отправки запросов модулю коммуникационного интерфейса с помощью системной платы, получения данных, соответствующих запросу, от модуля коммуникационного интерфейса через системную плату, проверки данных, соответствующих запросу, и их отправки в базу данных для хранения.
18. Устройство хранения данных, хранящее машиночитаемые инструкции, которые, при выполнении, приводят к выполнению машиной следующих действий:
получения запроса для отправки на беспроводное устройство в сети беспроводных устройств, запрос принимается через приложение периферийного устройства, выполняемого на процессоре внутри поточного компьютера;
передачи запроса на беспроводное устройство через модуль коммуникационного интерфейса, модуль коммуникационного интерфейса связан с процессором с помощью системной платы, содержащейся внутри корпуса поточного компьютера, системная плата предназначена для взаимодействия в соответствии с коммуникационным протоколом высокоскоростной шины данных, выполняемой путем:
подготовки, с помощью модуля коммуникационного интерфейса, информации, соответствующей запросу, согласно беспроводному коммуникационному протоколу, реализуемому сетью беспроводных устройств, информация, соответствующая запросу, содержит данные адреса и команды; и
предоставления данных адреса и команды приложению сервера внутри модуля коммуникационного интерфейса, приложение сервера предназначено для обработки данных адреса и команды и выполнено с возможностью передачи информации, соответствующей запросу, менеджеру сети внутри модуля коммуникационного интерфейса; и
передачи информации, соответствующей запросу, беспроводному устройству, при этом менеджер сети управляет распределением времени передачи.
19. Устройство хранения данных по п. 18, отличающееся тем, что инструкции приводят к выполнению машиной следующих действий:
извлечения данных, соответствующих запросу, из беспроводного устройства, при этом данные основаны на запросе; и
сохранения по меньшей мере одного из запросов или данных, соответствующих запросу, в базе данных, связанной с приложением периферийного устройства.
20. Устройство хранения данных по п. 18 или 19, отличающееся тем, что инструкции дополнительно приводят к выполнению машиной извлечения данных, соответствующих запросу, за счет:
сбора данных, соответствующих запросу;
подготовки, с помощью модуля коммуникационного интерфейса, данных, соответствующих запросу, для передачи приложению периферийного устройства через системную плату, согласно коммуникационному протоколу высокоскоростной шины данных; и
отправки данных, соответствующих запросу, приложению периферийного устройства с помощью системной платы.
21. Устройство хранения данных по п. 18 или 19, отличающееся тем, что инструкции дополнительно приводят к выполнению машиной формирования списка беспроводных устройств, функционирующих или не функционирующих под управлением в системе контроля и сбора данных.
RU2014147386A 2012-05-03 2013-05-02 Поточные компьютеры, оснащенные беспроводными интерфейсами коммуникационных протоколов, и связанные с ними способы RU2636696C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/463,189 US8938219B2 (en) 2012-05-03 2012-05-03 Flow computers having wireless communication protocol interfaces and related methods
US13/463,189 2012-05-03
PCT/US2013/039222 WO2013166254A1 (en) 2012-05-03 2013-05-02 Flow computers having wireless communication protocol interfaces and related methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014147386A RU2014147386A (ru) 2016-06-27
RU2636696C2 true RU2636696C2 (ru) 2017-11-27

Family

ID=48483206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014147386A RU2636696C2 (ru) 2012-05-03 2013-05-02 Поточные компьютеры, оснащенные беспроводными интерфейсами коммуникационных протоколов, и связанные с ними способы

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8938219B2 (ru)
EP (1) EP2845371B1 (ru)
JP (1) JP6271521B2 (ru)
CN (2) CN204287908U (ru)
AR (1) AR090922A1 (ru)
BR (1) BR112014027473B1 (ru)
CA (1) CA2872449C (ru)
MX (1) MX346821B (ru)
RU (1) RU2636696C2 (ru)
WO (1) WO2013166254A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013216501A1 (de) * 2013-08-20 2015-02-26 Vega Grieshaber Kg Messgerätezugangsvorrichtung, Feldgerät und Verfahren zum Steuern des Zugangs zu einem Messgerät
US10480980B2 (en) 2016-06-13 2019-11-19 Relevant Solutions, LLC Human machine interface for a remote terminal unit
SE1751567A1 (sv) * 2017-12-18 2019-06-19 Komatsu Forest Ab Arbetsmaskin samt metod för att övervaka ett styrsystem vid en arbetsmaskin
CN109062096B (zh) * 2018-08-01 2020-01-07 重庆建工住宅建设有限公司 一种智慧工地系统
GB2611662B (en) * 2018-10-01 2023-10-18 Fisher Rosemount Systems Inc Wireless protocol converter for field devices
RU2723773C1 (ru) * 2019-12-02 2020-06-17 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "КРУГ" Измерительно-вычислительный комплекс для определения качественных и количественных характеристик нефти и нефтепродуктов

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA001613B1 (ru) * 1996-12-23 2001-06-25 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Устройство, система и способ передачи и отображения собранных данных скважины в близком к реальному масштабе времени в удаленном местоположении
WO2002082302A1 (en) * 2001-03-20 2002-10-17 Daniel Management And Controls, Inc. Method and apparatus for internet-based remote terminal units and flow computers
WO2010047857A1 (en) * 2008-10-20 2010-04-29 Daniel Measurement & Control, Inc. Coupling a specialty system, such as a metering system, to multiple control systems
US20110002291A1 (en) * 2007-05-10 2011-01-06 Broadcom Corporation Cooperative Transceiving Between Wireless Interface Devices of a Host Device with Shared Modules
WO2012055452A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Telefonica, S.A. A method and a system for managing communications in industrial supervision and control systems

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4503499A (en) * 1982-09-14 1985-03-05 Eaton Corporation Controlled work flow system
US20100332149A1 (en) * 1998-12-17 2010-12-30 Hach Company Method and system for remote monitoring of fluid quality and treatment
US7640007B2 (en) * 1999-02-12 2009-12-29 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Wireless handheld communicator in a process control environment
FR2799004B1 (fr) * 1999-09-27 2001-10-19 Inst Francais Du Petrole Methode et systeme de transmission utilisant un reseau de transmission standard, pour relier entre eux des elements d'un dispositif sismique
US6980929B2 (en) * 2001-04-18 2005-12-27 Baker Hughes Incorporated Well data collection system and method
US7289861B2 (en) * 2003-01-28 2007-10-30 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Process control system with an embedded safety system
US7701858B2 (en) * 2003-07-17 2010-04-20 Sensicast Systems Method and apparatus for wireless communication in a mesh network
US7778675B1 (en) * 2005-01-14 2010-08-17 American Megatrends, Inc. Remotely accessing a computing device in a low-power state
RU2449505C2 (ru) * 2006-01-11 2012-04-27 Фишер-Роузмаунт Системз, Инк. Управление энергосбережением в низковольтных беспроводных сетях
US8170546B2 (en) * 2006-03-22 2012-05-01 Broadcom Corporation Client device characterization of other client device transmissions and reporting of signal qualities to access point(s)
US8294568B2 (en) * 2006-07-10 2012-10-23 Venture Corporation Limited Wireless mine tracking, monitoring, and rescue communications system
JP2008141508A (ja) * 2006-12-01 2008-06-19 Koyo Electronics Ind Co Ltd Ｐｌｃシステムおよび該システムに用いるｐｌｃ
JP4734226B2 (ja) * 2006-12-27 2011-07-27 株式会社東芝 無線装置の電源制御装置、およびこれを利用した無線型コントローラ、無線型センサ、センサネットワークシステム、並びに無線端末の電源制御方法
JP2008171053A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Koyo Electronics Ind Co Ltd モーションモジュールおよびプログラマブルコントローラ
CN101277292A (zh) * 2007-03-30 2008-10-01 传神联合（北京）信息技术有限公司 数据处理系统和方法
US8570922B2 (en) * 2007-04-13 2013-10-29 Hart Communication Foundation Efficient addressing in wireless hart protocol
US8725081B2 (en) 2007-04-13 2014-05-13 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Wireless process communication adapter for handheld field maintenance tool
EP2090943A1 (en) * 2008-02-06 2009-08-19 Acque Ingegneria S.r.l. Control method for remote installations
WO2010036885A2 (en) * 2008-09-25 2010-04-01 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Wireless mesh network with pinch point and low battery alerts
US8224256B2 (en) 2009-01-29 2012-07-17 Fisher-Rosemont Systems, Inc. Wireless field maintenance adapter
US8203463B2 (en) * 2009-02-13 2012-06-19 Elster Electricity Llc Wakeup and interrogation of meter-reading devices using licensed narrowband and unlicensed wideband radio communication
US8676239B2 (en) * 2009-02-23 2014-03-18 Mitsubishi Electric Corporation Wireless communication system, wireless communication device, and wireless communication method
US8543744B2 (en) * 2009-03-23 2013-09-24 Mitsubishi Electric Corporation A/D converter and programmable controller system
WO2010132799A2 (en) 2009-05-15 2010-11-18 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Improved detection and location of wireless field devices
BRPI1010904A2 (pt) 2009-05-15 2020-06-02 Fisher-Rosemount Systems, Inc Métodos para exibir informação, e para imprimir informação de configuração de dispositivo de campo, e, ferramenta de manutenção de campo portátil
WO2010133250A1 (en) 2009-05-19 2010-11-25 Abb Reserach Ltd. Computer-implemented method and system for automatic generation of time slot allocation for a wireless control loop
US9279699B2 (en) * 2009-09-16 2016-03-08 At&T Mobility Ii Llc Leveraging a femtocell network for premises management or monitoring
US8811199B2 (en) 2009-11-06 2014-08-19 Rosemount Inc. Location detection in a wireless network
US10645628B2 (en) * 2010-03-04 2020-05-05 Rosemount Inc. Apparatus for interconnecting wireless networks separated by a barrier
CN101858095B (zh) * 2010-06-10 2012-01-11 上海三高计算机中心股份有限公司 一种提供供水管网辅助调度数据的处理方法及装置
MX2012003203A (es) * 2010-07-02 2012-05-08 Schweitzer Engineering Lab Inc Sistemas y metodos para administracion remota de dispositivos.
CA2804954C (en) * 2010-07-23 2020-06-30 Saudi Arabian Oil Company Machines, computer program products, and computer-implemented methods providing an integrated node for data acquisition and control
EP3324153A1 (en) * 2010-07-29 2018-05-23 Power Monitors, Inc. Method and apparatus for a demand management monitoring system
US20120035749A1 (en) 2010-08-04 2012-02-09 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Seamless integration of process control devices in a process control environment
CN202110605U (zh) * 2011-06-14 2012-01-11 山东泽谊自控技术有限公司 智能流量计算机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA001613B1 (ru) * 1996-12-23 2001-06-25 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Устройство, система и способ передачи и отображения собранных данных скважины в близком к реальному масштабе времени в удаленном местоположении
WO2002082302A1 (en) * 2001-03-20 2002-10-17 Daniel Management And Controls, Inc. Method and apparatus for internet-based remote terminal units and flow computers
US20110002291A1 (en) * 2007-05-10 2011-01-06 Broadcom Corporation Cooperative Transceiving Between Wireless Interface Devices of a Host Device with Shared Modules
WO2010047857A1 (en) * 2008-10-20 2010-04-29 Daniel Measurement & Control, Inc. Coupling a specialty system, such as a metering system, to multiple control systems
WO2012055452A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Telefonica, S.A. A method and a system for managing communications in industrial supervision and control systems

Also Published As

Publication number Publication date
MX2014013372A (es) 2015-09-16
RU2014147386A (ru) 2016-06-27
MX346821B (es) 2017-01-13
JP2015518620A (ja) 2015-07-02
CA2872449A1 (en) 2013-11-07
CN103383559A (zh) 2013-11-06
BR112014027473B1 (pt) 2022-08-23
CN103383559B (zh) 2021-01-01
US20130295859A1 (en) 2013-11-07
CA2872449C (en) 2020-04-21
BR112014027473A2 (pt) 2017-06-27
CN204287908U (zh) 2015-04-22
WO2013166254A1 (en) 2013-11-07
EP2845371A1 (en) 2015-03-11
AR090922A1 (es) 2014-12-17
JP6271521B2 (ja) 2018-01-31
US8938219B2 (en) 2015-01-20
EP2845371B1 (en) 2020-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2636696C2 (ru) Поточные компьютеры, оснащенные беспроводными интерфейсами коммуникационных протоколов, и связанные с ними способы
US10015826B2 (en) Adapter device for coupling an industrial field instrument to an industrial wireless network
US9405285B2 (en) Interface for local configuration and monitoring of an industrial field device with support for provisioning onto an industrial wireless network and related system and method
CN109450704B (zh) 一种即插即用智能配变终端及配电数据通信系统
US11128726B2 (en) Transmission method
EP2852103B1 (en) Apparatus and method supporting wireless communications between devices using different application protocols in industrial control and automation systems
US20070280286A1 (en) Apparatus, system, and method for integrating a wireless network with wired field devices in a process control system
EP2021889A2 (en) Apparatus and method for converting between device description languages in a process control system
CN106790222B (zh) 一种modbus/全互联制造网络信息服务适配器及其实现方法
CN112187922A (zh) 一种基于mqtt通信协议的智能物联网关机
CN102402218B (zh) 一种智能工业网络监控系统
KR101099013B1 (ko) 네트워크 모니터링용 프로토콜 변환 장치
CN217428147U (zh) 一种可接入工业物联网的具有边缘计算功能网关
CN115695090A (zh) 数据传输方法、物联网网关设备及计算机可读存储介质
KR20200081657A (ko) 스마트 팩토리의 구축 및 유지보수를 위한 플랫폼
JP2012064209A (ja) 中央制御装置により変電所遠隔端末を構成するためのシステムおよび方法
KR20160144794A (ko) 엠큐티티(mqtt) 및 디디에스(dds) 클라이언트 모듈을 갖는 장치를 위한 원격관리시스템
CN111314284A (zh) 一种基于配电终端可拓展modbus的规约转换方法及系统
EP4319100A1 (en) Messaging protocol for configuring remote terminal unit
Kuang et al. An implementation of remote monitor master station based on CANopen protocol
KR101830105B1 (ko) 에너지 통합관리를 위한 프로토콜 어댑터
CN117319143A (zh) 基于时分复用及数据缓冲的数据采集网关及采集方法
KR101099015B1 (ko) 네트워크 모니터링용 프로토콜 변환 장치
CN111580482A (zh) Pcb行业生产应用的协议标准管理系统
CN118612314A (zh) 通信处理方法