專利名稱：靈活的功能塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)控制系統(tǒng)體系。更確切地說，本發(fā)明涉及在U.S.專利號(hào) NO. 6，424，872和U. S.專利申請(qǐng)?zhí)?9/598，697中描述的擴(kuò)展自動(dòng)控制系統(tǒng)體系，以包括新的“靈活的功能快”，該靈活的功能快增加了申請(qǐng)兼容性以包括復(fù)雜的離散/混合/分批以及PLC應(yīng)用。
背景技術(shù)：
工廠控制系統(tǒng)已經(jīng)迅速地從專有的、集中體系轉(zhuǎn)向開放、分散的基于現(xiàn)場(chǎng)總線的體系，諸如來自Fieldbus財(cái)團(tuán)(德克薩斯州的奧斯汀)的F0UNDAT0N 現(xiàn)場(chǎng)總線。 F0UNDAT0N 現(xiàn)場(chǎng)總線指定用于過程控制的較低速現(xiàn)場(chǎng)總線(Hl)，以及用于高性能控制的高速以太網(wǎng)(HSE)現(xiàn)場(chǎng)總線骨干鏈路，子系統(tǒng)集成，和管理信息系統(tǒng)集成。分別在 NO. 6，424，872專利和09/598，697申請(qǐng)中描述了示意Hl和HSE。由于F0UNDAT0N 現(xiàn)場(chǎng)總線是開放的和可通用的、分布式控制體系，因而來自不同出售商的控制設(shè)備能夠在Hl或HSE 現(xiàn)場(chǎng)總線上共同使用并且共享控制功能(例如，將控制分配到現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備中)。由于減少或者消除了對(duì)集中控制計(jì)算機(jī)和I/O子系統(tǒng)的需要，因而將控制分配到現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備減少了系統(tǒng)安裝成本。由于設(shè)備中的功能塊提供了更多關(guān)于過程測(cè)量和設(shè)備狀態(tài)的信息，因而將控制分配到現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備減少了系統(tǒng)操作和維護(hù)成本。設(shè)備供應(yīng)商和用戶促進(jìn)了對(duì)開放、可共同使用、分布式控制現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的需求。供應(yīng)商需要開放和可通用、分布式控制現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，因?yàn)檫@允許供應(yīng)商將他們的產(chǎn)品銷售給更多的用戶，替代僅僅銷售給操作特定專用系統(tǒng)。用戶需要開放和可通用的、分布式控制現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)以便用戶能夠從多個(gè)供應(yīng)商中選擇最好的控制設(shè)備，而不是僅僅為專有系統(tǒng)特定設(shè)計(jì)的設(shè)備。Hl為現(xiàn)場(chǎng)級(jí)別控制能力和集成提供開放和可通用解決方案，并且HSE為在非常高性能通信系統(tǒng)上的分布式控制(通常稱作現(xiàn)場(chǎng)總線“骨干鏈路”網(wǎng)絡(luò))提供開放和可通用解決方案。HSE控制骨干鏈路聚集來自較低速控制設(shè)備(例如Hl設(shè)備和其它控制設(shè)備)的信息，HSE控制骨干鏈路用于管理的和高級(jí)的控制應(yīng)用中。HSE控制骨干鏈路聚集來自高速控制設(shè)備(例如，HSE設(shè)備和其它子系統(tǒng))的數(shù)據(jù)，并由控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)提供Hl和HSE控制信息的訪問/改變。多數(shù)工廠自動(dòng)應(yīng)用問題可以使用如在NO. 6，424，872專利中描述的標(biāo)準(zhǔn)功能塊來得到解決。NO. 6，424，872功能塊具有固定I/O配置和固定控制算法。然而，某種應(yīng)用需要這樣的功能塊，其中可以由終端用戶來配置輸入/輸出(I/O)的數(shù)目和種類和功能塊算法。 這些用戶可配置功能快需要更復(fù)雜的離散/混合/分批以及PLC應(yīng)用，其中I/O和算法是特定應(yīng)用的。在本發(fā)明之前，沒有方法生成離散/混合/分批以及PLC應(yīng)用所需要的可通用的終端用戶可配置塊。終端用戶不得不開發(fā)定制控制軟件和特殊I/O網(wǎng)關(guān)，這是昂貴和難于維護(hù)的。需要的是開放的可通用現(xiàn)場(chǎng)總線，其能夠提供在NO. 6，424，872專利和 09/598，697申請(qǐng)中描述的功能塊以及終端用戶可配置塊，從而消除對(duì)昂貴和難于維護(hù)的定制控制軟件和特殊I/O網(wǎng)關(guān)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
在此描述的實(shí)施例克服了上述以及其它缺陷等等。實(shí)施例滿足上述需要。實(shí)施例提供了新的和改善的控制系統(tǒng)體系，其提供了新的、終端用戶可配置功能塊，從而消除對(duì)在離散/混合/分批以及PLC應(yīng)用中的昂貴和難于維護(hù)的定制控制軟件和特殊I/O網(wǎng)關(guān)的需要。在此所描述的實(shí)施例一起稱作“靈活功能塊”(FBB)。例如，通過用于在開放控制系統(tǒng)中操作的裝置來達(dá)到這些和其它優(yōu)點(diǎn)，所述裝置包括存儲(chǔ)器(其包括系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)和靈活功能塊)、可操作地連接到存儲(chǔ)器的處理器、以及介質(zhì)連接單元(Medium Attachment Unit)，介質(zhì)連接單元在處理器和傳送介質(zhì)之間翻譯輸入消息和輸出消息。該系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)包括系統(tǒng)調(diào)度，靈活功能塊包括終端用戶可配置參數(shù)和終端用戶可配置算法計(jì)算機(jī)程序，并且處理器基于系統(tǒng)調(diào)度執(zhí)行靈活功能塊。例如，也可以通過允許包括多個(gè)設(shè)備的設(shè)備之間的互用性的系統(tǒng)來達(dá)到這些和其它優(yōu)點(diǎn)，至少一個(gè)設(shè)備包括資源塊和靈活功能塊和可操作連接到靈活功能塊的介質(zhì)連接單元。資源塊唯一地標(biāo)識(shí)各個(gè)設(shè)備，靈活功能塊處理參數(shù)以產(chǎn)生輸出消息，并且介質(zhì)連接單元將輸入消息從傳送介質(zhì)翻譯到靈活功能塊并且將輸出消息從靈活功能塊翻譯到傳送介質(zhì)。例如，也可以通過在控制系統(tǒng)中操作的裝置來達(dá)到這些和其它優(yōu)點(diǎn)。該裝置包括用戶層，用戶層包括封裝的靈活功能塊以提供功能性給物理層，物理層將消息從傳送介質(zhì)翻譯到用戶層適用的格式，并從用戶層翻譯到用于在傳送介質(zhì)上傳送的信號(hào)，已經(jīng)連接到用戶層和物理層的通信棧。通信棧包括數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。數(shù)據(jù)鏈路層控制到傳送介質(zhì)上多個(gè)消息的傳送。應(yīng)用層允許用戶層在傳送介質(zhì)上通信。同樣，例如，通過存儲(chǔ)器來達(dá)到這些和其它優(yōu)點(diǎn)，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以便通過在控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備中操作的應(yīng)用框架進(jìn)行訪問。存儲(chǔ)器包括存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括資源塊，資源塊使得設(shè)備的硬件特定特征電子地可讀，以及封裝的靈活功能塊，和至少一個(gè)轉(zhuǎn)換(transducer)塊。靈活功能塊包括終端用戶配置的程序和參數(shù)以及至少一個(gè)轉(zhuǎn)換塊控制對(duì)靈活功能塊的訪問。


連同附圖，根據(jù)以下發(fā)明詳細(xì)描述的閱讀，本發(fā)明上述目的和優(yōu)點(diǎn)以及通過其使用可以獲得的其它好處和優(yōu)點(diǎn)，可以變得顯而易見。在附圖中，參考數(shù)字表示系統(tǒng)的相應(yīng)部分。圖1是擴(kuò)展控制系統(tǒng)的視圖概。圖2示出與本發(fā)明通信模型相比的開放系統(tǒng)互連層的通信模型。
圖3舉例說明現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的硬件實(shí)施例。圖4總結(jié)由現(xiàn)場(chǎng)總線訪問子層提供的虛擬通信關(guān)系。圖5舉例說明經(jīng)由通信服務(wù)互連的兩個(gè)設(shè)備。圖6舉例說明對(duì)象字典。圖7舉例說明在本發(fā)明通信模型內(nèi)的虛擬通信設(shè)備。圖8舉例說明現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備內(nèi)的功能塊應(yīng)用結(jié)構(gòu)。圖9舉例說明在總線上與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互連的外部設(shè)備。圖10舉例說明對(duì)象字典目錄對(duì)象的優(yōu)選層。圖11舉例說明單個(gè)循環(huán)互連的參數(shù)的實(shí)例。圖12舉例說明本發(fā)明優(yōu)選系統(tǒng)體系。圖13舉例說明帶有用戶配置輸入、用戶配置輸出、和用戶配置算法的靈活功能塊。圖14舉例說明使用標(biāo)準(zhǔn)和靈活功能塊的應(yīng)用。圖15是舉例說明使用標(biāo)準(zhǔn)和靈活功能塊的應(yīng)用的實(shí)例的框圖。
具體實(shí)施例方式以下描述帶有的提高的互用性、改善的開放控制系統(tǒng)，以及改善的分布式控制其提供新的、終端用戶可配置功能塊(靈活功能塊)。控制系統(tǒng)能夠支持各種類型的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括變換器和激勵(lì)器，或者高速現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備諸如單元控制、發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程輸入/輸出 (I/O)。靈活功能塊使能功能塊輸入/輸出(I/O)的數(shù)目和類型，以及可由終端用戶配置的功能塊算法。以下首先提供控制系統(tǒng)的實(shí)施例描述(圖1-12)，接著描述靈活功能塊(圖 13-15)。如圖1所示，在控制系統(tǒng)上操組的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備一般地分類為連接有效調(diào)度器100，連接主設(shè)備105，或者基本設(shè)備110。如何分類現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備取決于其控制性能和可靠性。例如， 如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備用作總線120的網(wǎng)絡(luò)控制器，那么它被分類為鏈接有效調(diào)度器100。如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能夠用作網(wǎng)絡(luò)控制器或者鏈接有效調(diào)度器但是不假設(shè)其具有可靠性，那么它被分類為鏈接主設(shè)備105?；驹O(shè)備110不能夠用作網(wǎng)絡(luò)控制器?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可以電子地耦合或者通過傳送介質(zhì)120來連接，所述傳送介質(zhì)可以是單獨(dú)輸入和輸出導(dǎo)線或者各種總線配置。如圖1所示，實(shí)施例使用總線配置。總線的吞吐率可以變化。少數(shù)示意性總線是31. 25kbit/s總線，10Mbit/s總線，和2. 5Mbit/s總線。31. 25kbit/s總線一般用于過程控制應(yīng)用，諸如溫度、級(jí)別和流控制。1. OMbit/s 總線和2. 5Mbit/s總線通常用于高速應(yīng)用。在1. OMbit/s總線和2. 5Mbit/s總線上操作的設(shè)備通常自動(dòng)力的或者從現(xiàn)場(chǎng)總線電纜(即4根電纜)上的分離電源總線汲取電力，然而， 它們同樣能夠從現(xiàn)場(chǎng)總線上直接提供動(dòng)力。在所示實(shí)施例中，在同一總線120上操作有幾個(gè)鏈路主設(shè)備105。當(dāng)這些鏈路主設(shè)備105被激活時(shí)，這些鏈路主設(shè)備105就負(fù)責(zé)支持變?yōu)殒溌坊顒?dòng)調(diào)度器100。在所示實(shí)施例中，變?yōu)殒溌坊顒?dòng)調(diào)度器100的鏈路主設(shè)備105是帶有最低網(wǎng)絡(luò)地址的設(shè)備。在可選實(shí)施例中，特定設(shè)備可以是“優(yōu)選的”鏈路主設(shè)備。在這種情況下，當(dāng)該系統(tǒng)被激活時(shí)，帶有最低網(wǎng)絡(luò)地址的鏈路主設(shè)備105將假設(shè)為鏈路活動(dòng)調(diào)度器100的責(zé)任。然后，“優(yōu)選的”鏈路主設(shè)備105將發(fā)送消息至鏈路活動(dòng)調(diào)度器100，將其傳送到發(fā)送控制。根據(jù)消息的接收，鏈路活動(dòng)調(diào)度器100將控制發(fā)送到優(yōu)選鏈路主設(shè)備105。然而，存在各種各樣的方法來指導(dǎo)所述支持處理。例如，在于1996年6月11日發(fā)布的U。S。專利號(hào)5，526，358中示出了一種支持處理，在此合并以供參考。如果控制總線 120的鏈路活動(dòng)調(diào)度器100發(fā)生故障或者被刪除那么指導(dǎo)該支持處理?？刂葡到y(tǒng)也可以包括橋130以便與個(gè)別總線互連并創(chuàng)建較大的網(wǎng)絡(luò)?？梢酝ㄟ^操作員站150來監(jiān)視個(gè)別總線之間的通信。為了詳細(xì)地描述該控制系統(tǒng)，只需要描述鏈接主設(shè)備105因?yàn)樗c鏈接有效調(diào)度器100—樣的控制容量。鏈接主設(shè)備105合并包含以下三個(gè)層的程序接口 (1)物理層，⑵通信站，和⑶用戶層。如圖2所示，從開放系統(tǒng)互連(OSI)模型中導(dǎo)出物理層(PHY) 200和通信棧205。 物理層(PHY) 200與OSI層1相同，而通信棧205對(duì)應(yīng)于OSI層2和7。用戶層235不由OSI 模型來定義。在可選實(shí)施例中，物理層200和通信棧205可以從各種不同聯(lián)網(wǎng)層標(biāo)準(zhǔn)來導(dǎo)出，諸如傳送控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)和UNIX。這些層的各個(gè)層的詳細(xì)描述如下。I.物理層如1和2所示，物理層200從通信棧205接收消息，并將該消息轉(zhuǎn)換為傳送介質(zhì)上的物理信號(hào)，反之亦然。物理層200用國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)和國(guó)際測(cè)量和控制協(xié)會(huì)(ISA) 通過的標(biāo)準(zhǔn)來定義。對(duì)于關(guān)于物理層200的更多信息，參見ISA文檔S50。02-1992和IEC 文檔1158-2，其在此合并以供參考。在所示實(shí)施例中，使用公知的曼徹斯特雙相L技術(shù)來編碼消息，并且將時(shí)鐘信號(hào)嵌入串行數(shù)據(jù)流。需要翻譯來自總線120的進(jìn)入消息和來自設(shè)備內(nèi)處理器的出去消息的硬件通稱作介質(zhì)連接單元，諸如網(wǎng)絡(luò)適配器。在物理層200翻譯了來自總線120的進(jìn)入消息之后，它前進(jìn)到通信棧205。以下描述通信棧205。II、通信棧圖2示出優(yōu)選通信棧205。在該實(shí)施例中，通信棧205包括數(shù)據(jù)鏈路層210，現(xiàn)場(chǎng)總線訪問子層220和現(xiàn)場(chǎng)總線消息說明230。數(shù)據(jù)鏈路層與OSI層2相同?，F(xiàn)場(chǎng)總線訪問子層220和現(xiàn)場(chǎng)總線消息說明230是OSI應(yīng)用層，OSI層7內(nèi)的子層。通信棧205不使用層3-6。以下描述通信棧205的層。A.數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層210基于網(wǎng)絡(luò)控制器或鏈路活動(dòng)調(diào)度器100的指令控制來自鏈路活動(dòng)調(diào)度器100、鏈路主設(shè)備105或基本設(shè)備110的、在總線120上的消息的傳送。在優(yōu)選實(shí)施例中，數(shù)據(jù)鏈路層210是IEC和ISA數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)的子集。鏈路活動(dòng)調(diào)度器(Link Active kheduler) 100根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度控制數(shù)據(jù)鏈路層210。網(wǎng)絡(luò)調(diào)度是系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)緩沖器的傳送時(shí)間的列表。數(shù)據(jù)緩沖器存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)。例如，如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是溫度計(jì)，那么數(shù)據(jù)緩沖器存儲(chǔ)溫度，并且基于命令公布溫度讀數(shù)到總線120上。另外，鏈路活動(dòng)調(diào)度器100能夠標(biāo)識(shí)所有在系統(tǒng)上操作的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，因?yàn)樗３帧坝行Я斜?live list)”。通過周期發(fā)送通行令牌消息，鏈路活動(dòng)調(diào)度器100保持有效列表。任何響應(yīng)于通行令牌的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都保持有效列表。如果在預(yù)先確定數(shù)據(jù)的嘗試之后現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備無法對(duì)應(yīng)于通行令牌，那么從有效列表中刪除該設(shè)備。也可以將新的設(shè)備增加到有效列表。鏈路活動(dòng)調(diào)度器100周期地發(fā)送探針結(jié)點(diǎn)消息至未在有效列表中列出的網(wǎng)絡(luò)地址。如果網(wǎng)絡(luò)地址存在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備并接收探針結(jié)點(diǎn)消息， 那么現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備立即返回探針響應(yīng)消息。如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備利用探針響應(yīng)消息來回答，那么鏈路活動(dòng)調(diào)度器100將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備增加到有效列表中，并通過發(fā)送現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備到結(jié)點(diǎn)激活消息來確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的增加。每當(dāng)增加現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或者將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備從有效列表中刪除時(shí)，列表有效調(diào)度器100就廣播對(duì)有效列表的這種改變至所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。這允許各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備維護(hù)有效列表的當(dāng)前副本。鏈路活動(dòng)調(diào)度器100也調(diào)度來自系統(tǒng)中其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作的通信。通過在預(yù)定時(shí)間發(fā)布強(qiáng)迫數(shù)據(jù)消息，鏈路活動(dòng)調(diào)度器100調(diào)整各個(gè)通信的時(shí)序。根據(jù)強(qiáng)迫數(shù)據(jù)消息的接收，所請(qǐng)求的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備廣播或公布其數(shù)據(jù)至在系統(tǒng)中操作的其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。為了確保正確的同步，鏈路活動(dòng)調(diào)度器100也在總線120上周期地廣播時(shí)間分布消息，以便所有的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與數(shù)據(jù)鏈路時(shí)間完全相同。時(shí)間分配消息是包括數(shù)據(jù)鏈路時(shí)間的消息。數(shù)據(jù)鏈路時(shí)間是鏈路活動(dòng)調(diào)度器100的系統(tǒng)時(shí)間。當(dāng)由鏈路主設(shè)備105接收時(shí)間分布消息時(shí)，鏈路主設(shè)備 105重置或?qū)⑺鼈兏髯韵到y(tǒng)時(shí)間再校準(zhǔn)為數(shù)據(jù)鏈路時(shí)間。剩余操作在調(diào)度消息或者數(shù)據(jù)交換之間執(zhí)行。鏈路活動(dòng)調(diào)度器100通過發(fā)布通行令牌消息至個(gè)別設(shè)備以授權(quán)允許其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備使用總線120。當(dāng)個(gè)別現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接收通信令牌時(shí)，允許現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)送消息直至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備完成發(fā)送消息或者直至最大令牌持有時(shí)間已經(jīng)過期，無論哪個(gè)都比較短。令牌持有時(shí)間是設(shè)備在接收令牌之間能夠發(fā)送消息的時(shí)間量。該控制管理的方法通常稱作令牌通行控制。用于實(shí)現(xiàn)令牌通行控制的各種技術(shù)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是公知的。為了控制數(shù)據(jù)交換，各個(gè)設(shè)備優(yōu)選地包括輸入快照M0，處理器250，存儲(chǔ)器255， 所包含的參數(shù)257和輸出快照沈0，以及介質(zhì)連接單元612，如圖3和8所示。在塊執(zhí)行期間，輸入快照240和輸出快照260保護(hù)來自寫訪問或其它外部干擾的參數(shù)值。處理器250 處理所存儲(chǔ)的塊的執(zhí)行以及算法和塊內(nèi)的程序。快照的參數(shù)和所包含的參數(shù)257存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器255中。存儲(chǔ)器優(yōu)選是EEPROM或FLASHR0M，以允許設(shè)備的編程，而沒有斷電而丟失數(shù)據(jù)的危險(xiǎn)。在可選實(shí)施例中，存儲(chǔ)器255可以是ROM、RAM、或EPR0M。B.現(xiàn)場(chǎng)總線訪問子層在通信棧205中的下一層是現(xiàn)場(chǎng)總線訪問子層220。現(xiàn)場(chǎng)總線訪問子層220使用數(shù)據(jù)鏈路層210的調(diào)度的和未調(diào)度的數(shù)據(jù)交換以提供現(xiàn)場(chǎng)總線消息說明230的服務(wù)?，F(xiàn)場(chǎng)總線訪問子層220提供的服務(wù)是通常發(fā)送的消息的有效訪問。現(xiàn)場(chǎng)總線訪問子層服務(wù)的一些實(shí)例稱作虛擬通信關(guān)系(VCR)。圖4示出三種類型的VCR 客戶/服務(wù)器251、報(bào)告分配 252、和發(fā)布者/訂購(gòu)者254。客戶/服務(wù)器VCR 251用于操作者消息，諸如在圖4中列出的消息的類型。特別地，客戶/服務(wù)器VCR 251是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的隊(duì)列、未調(diào)度、用戶啟動(dòng)的一對(duì)一通信。排列意味著按順序發(fā)送和接收消息，并提交消息以便發(fā)送而無需覆蓋先前消息。在優(yōu)選實(shí)施例中， 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備從鏈路活動(dòng)調(diào)度器100接收通行令牌消息時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能夠發(fā)送請(qǐng)求數(shù)交換的消息。請(qǐng)求設(shè)備稱作客戶機(jī)。接收請(qǐng)求的設(shè)備稱作服務(wù)器。當(dāng)服務(wù)器接收來自鏈接有效調(diào)度器100的消息時(shí)做出響應(yīng)。報(bào)告分配VCR 252用于事件通知，諸如對(duì)操作者控制臺(tái)和趨勢(shì)報(bào)告的警報(bào)通知。特別地，報(bào)告分配VCR是排隊(duì)、未調(diào)度、用戶啟動(dòng)、一對(duì)一的通信。報(bào)告分配VCR252允許設(shè)備發(fā)送消息至普通地址，諸如“ALL OPERATOR CONSOLE (所有操作者控制臺(tái))”。發(fā)布者/定購(gòu)者VCR 2M用于發(fā)布數(shù)據(jù)。特別地，發(fā)布者/定購(gòu)者VCR 2M被緩沖存儲(chǔ)一對(duì)多通信。緩沖意味著僅僅最新版本地?cái)?shù)據(jù)保留在網(wǎng)絡(luò)中。新的數(shù)據(jù)覆蓋先前數(shù)據(jù)。在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接收來自鏈接有效調(diào)度器100的強(qiáng)迫數(shù)據(jù)消息時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)布或廣播消息至總線120上的其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。發(fā)布者/定購(gòu)者VCR 2M由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備使用，以便用戶層功能塊輸入和輸出的調(diào)度公布。以下更詳細(xì)地描述用戶層功能塊輸入和輸出的公布。C.現(xiàn)場(chǎng)總線消息說明通信棧205中的另一個(gè)層是現(xiàn)場(chǎng)總線消息說明230?，F(xiàn)場(chǎng)總線消息說明230允許功能塊應(yīng)用程序使用消息格式的標(biāo)準(zhǔn)集合來彼此發(fā)送消息。如圖5所示，現(xiàn)場(chǎng)總線消息說明230描述通信服務(wù)270，用于建立用戶層240的消息所需的消息格式和協(xié)議行為。在優(yōu)選實(shí)施例中，現(xiàn)場(chǎng)總線消息說明消息的格式由國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)開發(fā)的、稱作摘要語法注釋(AbstractSyntaxNotation)I的形式語法描述語言來定義。在總線120上通信的數(shù)據(jù)由對(duì)象描述符來描述。將對(duì)象描述符280 —起搜集在稱作對(duì)象字典的結(jié)構(gòu)中，如圖6所示。對(duì)象描述符觀0由索引序號(hào)285來標(biāo)識(shí)。索引序號(hào)是位置的交叉參考，在所述位置中特定對(duì)象描述符存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。索引起點(diǎn)，稱作對(duì)象字典首部，提供字典本身的描述符并定義功能塊應(yīng)用程序440的對(duì)象描述的第一索引。在優(yōu)選實(shí)施例中，索引序號(hào)1-225定義標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型，諸如布爾、積分、浮點(diǎn)、位串、和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其用于建立所有其它對(duì)象描述符觀0。索引序號(hào)255之上的索引序號(hào)交叉參考用戶層對(duì)象描述符觀0。如圖5所示，通信服務(wù)270提供為用戶層235標(biāo)準(zhǔn)化方法以便在現(xiàn)場(chǎng)總線上通信。 通信服務(wù)270的一些例子是語境管理服務(wù)、對(duì)象字典服務(wù)、和變量訪問。在優(yōu)選實(shí)施例中， 語境管理服務(wù)用于建立和釋放與虛擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的虛擬通信關(guān)系。對(duì)象字典服務(wù)允許用戶層 235訪問和改變虛擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的對(duì)象描述符。變量訪問服務(wù)允許用戶層235訪問和改變與對(duì)象描述符相關(guān)的變量。此外，通信服務(wù)270允許現(xiàn)場(chǎng)總線消息說明230與用戶層235中的虛擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 310,400通信。如圖7所示，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備將具有至少兩個(gè)虛擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)管理虛擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備310和用戶虛擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備400。網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)管理虛擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備310典型地存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)320和系統(tǒng)管理數(shù)據(jù) 330。網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)包括網(wǎng)絡(luò)管理信息基礎(chǔ)(WIB)對(duì)象描述符部分322和匪IB對(duì)象數(shù)據(jù)部分325。系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)330包括系統(tǒng)管理信息基礎(chǔ)(SMIB)對(duì)象描述符部分332，和SMIB 對(duì)象數(shù)據(jù)部分335。用戶虛擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備400包括塊對(duì)象數(shù)據(jù)327，其包括塊對(duì)象描述符326。系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理信息基礎(chǔ)對(duì)象描述符322，335描述了用于系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理信息基礎(chǔ)對(duì)象數(shù)據(jù)325、332的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)格式。在優(yōu)選實(shí)施方式中，少數(shù)標(biāo)準(zhǔn)通信簡(jiǎn)檔用于允許現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在同一傳送介質(zhì)120上一起通信和工作。在功能塊應(yīng)用程序440中優(yōu)選地使用的通信簡(jiǎn)檔根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備分類或類別來定義。同樣，為了配置和維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及其功能塊應(yīng)用程序，推薦普通文件格式。III.用戶層
用戶層235處理通過在系統(tǒng)中操作的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備聚集的信息。如圖2所示，用戶層 235是增加到OSI模型的附加層。如圖7所示，用戶層通常由網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)管理應(yīng)用程序430 以及至少一個(gè)功能塊應(yīng)用程序440構(gòu)成。各個(gè)應(yīng)用程序都具有其自己的上述虛擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。功能塊應(yīng)用程序440定義現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功能性。功能塊應(yīng)用程序440包括一個(gè)或多個(gè)資源550，如圖8所示。資源550是設(shè)備的軟件和/或硬件結(jié)構(gòu)內(nèi)的邏輯細(xì)分。資源550 具有其操作的獨(dú)立控制，并且可以修改其定義而不會(huì)影響其相關(guān)資源。A.導(dǎo)論如圖8所示，資源500是由塊和對(duì)象構(gòu)成，諸如資源塊510，轉(zhuǎn)換塊520，功能塊 530，趨勢(shì)對(duì)象560，視圖(view)對(duì)象565，鏈接對(duì)象570，警報(bào)對(duì)象585，系統(tǒng)時(shí)間601，功能塊調(diào)度器602，和網(wǎng)絡(luò)通信量。網(wǎng)絡(luò)通信量包括調(diào)度的和未調(diào)度的通信量。以下提供在優(yōu)選實(shí)施例中使用的塊和對(duì)象的簡(jiǎn)潔描述。功能塊530表示資源所執(zhí)行的基礎(chǔ)自動(dòng)功能，諸如模擬輸入、模擬輸出、或者比例 /導(dǎo)出(PD)、或者用于處理或生產(chǎn)控制設(shè)備所需的任何其它功能。各個(gè)功能塊530根據(jù)特定算法和包含的參數(shù)的內(nèi)部集合來使用輸入?yún)?shù)。輸入?yún)?shù)由包括值域和狀態(tài)域的參數(shù)構(gòu)成。輸入?yún)?shù)指定的數(shù)據(jù)類型取決于其值域的數(shù)據(jù)類型。 狀態(tài)域等同于所有輸入?yún)?shù)。所包含的參數(shù)可以用于提供值給塊算法。所包含的參數(shù)值可以由生產(chǎn)商來設(shè)置或者作為部分配置。所包含的參數(shù)也可以在操作期間進(jìn)行設(shè)置。輸入?yún)?shù)和所包含的參數(shù)根據(jù)特定算法來處理以產(chǎn)生輸出參數(shù)。輸出參數(shù)可以在同一功能塊530 或者由其它功能塊530中利用。轉(zhuǎn)換塊520能夠預(yù)處理和后處理功能塊和硬件530設(shè)備之間的數(shù)據(jù)，所述設(shè)備諸如傳感器、激勵(lì)器、和開關(guān)。轉(zhuǎn)換塊520能夠控制經(jīng)由功能塊530使用的設(shè)備獨(dú)立接口對(duì)輸入/輸出設(shè)備的訪問。轉(zhuǎn)換塊520也能夠執(zhí)行諸如校準(zhǔn)和線性化之類的功能。鏈接對(duì)象570在資源500內(nèi)的功能塊530之間或者在資源之間交換數(shù)據(jù)。由鏈接對(duì)象570交換的數(shù)據(jù)可以包括處理數(shù)據(jù)或者事件。此外，鏈接對(duì)象570可以交換趨勢(shì)報(bào)告數(shù)據(jù)或者警報(bào)通知數(shù)據(jù)。資源塊510使得硬件具有可訪問網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的特定特征。資源塊510通過包括一組實(shí)現(xiàn)獨(dú)立硬件參數(shù)，將功能塊530從資源硬件隔離開。視圖對(duì)象565和趨勢(shì)對(duì)象560提供對(duì)功能塊應(yīng)用程序440內(nèi)的參數(shù)數(shù)據(jù)的有效訪問。視圖對(duì)象565允許通過執(zhí)行單個(gè)通信請(qǐng)求來訪問參數(shù)組。趨勢(shì)對(duì)象560允許將在單個(gè)通信傳送中報(bào)告的參數(shù)采樣的集合。警報(bào)對(duì)象585支持事件的報(bào)告至接口設(shè)備和其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。根據(jù)有意義的事件的探測(cè)，功能塊530可以使用警報(bào)對(duì)象585發(fā)送警報(bào)消息。有意義的事件是影響系統(tǒng)操作的事件。結(jié)果，在此描述的開放系統(tǒng)可以報(bào)告其自身錯(cuò)誤，警告操作者在“實(shí)時(shí)”基礎(chǔ)上的問題。因此，在此描述的開放系統(tǒng)通過減少時(shí)間、和操作者以及工廠安全性來改善生產(chǎn)率。系統(tǒng)時(shí)間601由系統(tǒng)管理來提供給功能塊應(yīng)用程序(例如，一個(gè)或多個(gè)資源)440， 以便在同步現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的操作中使用。各個(gè)設(shè)備100，105，110保持其自身的系統(tǒng)時(shí)間 601。各個(gè)設(shè)備100，105，110使用其系統(tǒng)時(shí)間來控制其內(nèi)部功能塊的執(zhí)行。警報(bào)、事件、和趨勢(shì)信息的時(shí)間戳是基于各個(gè)設(shè)備所維護(hù)的系統(tǒng)事件601。
系統(tǒng)管理根據(jù)系統(tǒng)調(diào)度來調(diào)整功能塊530的執(zhí)行。系統(tǒng)調(diào)度是用于設(shè)備內(nèi)功能塊的執(zhí)行事件的列表。此外，功能塊530的執(zhí)行也可以通過完成另一功能塊530的執(zhí)行來調(diào)用。下面更加詳細(xì)地描述系統(tǒng)管理。B、應(yīng)用程序框架一旦實(shí)現(xiàn)了組件(例如，塊和對(duì)象)，它們就通過應(yīng)用程序框架完成或連接。應(yīng)用程序框架內(nèi)部地或外部地調(diào)整組件之間的通信。內(nèi)部通信意味著功能塊530之間的通信， 而不管它們是不是在同一現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中。外部通信意味著帶有功能塊530的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和不帶功能塊的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的通信。這些由應(yīng)用框架進(jìn)行的塊的連接導(dǎo)致了允許應(yīng)用程序的功能性的模塊化的系統(tǒng)變得更加可擴(kuò)展和便攜。從附加功能性能夠輕易添加到現(xiàn)有功能的意義上說，功能性是可擴(kuò)展的。從功能性能夠輕易地從系統(tǒng)的一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置或者甚至從一個(gè)系統(tǒng)移動(dòng)到另一個(gè)系統(tǒng)的意義上說，功能性是便攜的。圖9示出外部通信的一些實(shí)例。特別地，圖9示出現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備620和監(jiān)視器設(shè)備650、 臨時(shí)設(shè)備660、和接口設(shè)備670的通信。不同于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備620，其他設(shè)備650，660，670包含應(yīng)用程序，其不作為功能塊而實(shí)現(xiàn)。監(jiān)視器設(shè)備650連接到應(yīng)用程序框架，但是不具有網(wǎng)絡(luò)地址。監(jiān)視器設(shè)備監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)上的通信(例如診斷工具可以是監(jiān)視設(shè)備)。臨時(shí)設(shè)備660支持診斷和參數(shù)值的調(diào)整。接口設(shè)備670提供操作者接口，控制應(yīng)用程序，和/或配置和診斷支持。除外部和內(nèi)部交互作用之外，各種其它可能交互作用都是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的。例如，可能存在與配置應(yīng)用程序的交互作用，與人接口應(yīng)用程序的交互作用，與其它控制應(yīng)用程序的交互作用，用于功能塊鏈接的建立的交互作用，與其它資源的交互作用，與系統(tǒng)管理的交互作用，以及更多。1.功能塊應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)如上所述，功能塊應(yīng)用程序440定義現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功能性，并且包括一個(gè)或多個(gè)資源500。資源是設(shè)備的軟件和/或硬件結(jié)構(gòu)的邏輯細(xì)分。盡管未示出，但是功能塊應(yīng)用程序440通常使用多個(gè)資源來實(shí)現(xiàn)。如圖8所示，構(gòu)成功能塊應(yīng)用程序440的資源500可以模塊化為一組調(diào)整以執(zhí)行相關(guān)操作組的塊或?qū)ο蟆K是軟件邏輯處理單元，包括由功能類型指定的塊和參數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指定拷貝。 塊的指定拷貝是封裝的軟件處理單元，諸如算法或計(jì)算機(jī)程序。塊是封裝以創(chuàng)建具有靈活性的模塊化系統(tǒng)以便升級(jí)或改善。軟件處理單元可以包括計(jì)算機(jī)程序和參數(shù)。軟件單元設(shè)計(jì)以獨(dú)立于其它塊并執(zhí)行可以在許多不同功能塊應(yīng)用程序中使用的功能。塊是可由其類別或子類別來標(biāo)識(shí)的。塊的類別表示其參數(shù)，以及參數(shù)如何影響軟件處理單元的執(zhí)行。塊類別指定由該類別的所有實(shí)例共享的普通屬性，包括塊元素(例如， 輸入和輸出事件，所包含的參數(shù)，和普通功能)以及與資源功能(例如，警報(bào)通知程序和功能塊服務(wù)程序)的聯(lián)系。各個(gè)塊子類別假定由類別指定所有的參數(shù)，以及歸因于子類別的附加參數(shù)。塊類別被分類為基本的(elementary)和復(fù)合的(composite)。復(fù)合塊類別是這樣的類別其算法需要功能和/或復(fù)合塊的組成塊的調(diào)用?；緣K具有固定算法并且不需要復(fù)合功能或功能塊的使用。以下將詳細(xì)描述基本和復(fù)合塊的特定實(shí)例。2.功能塊應(yīng)用硬件
在優(yōu)選實(shí)施例中，各個(gè)設(shè)備包含至少一個(gè)功能塊應(yīng)用程序440。為了執(zhí)行功能塊應(yīng)用程序440，設(shè)備通常包含輸入快照M0、處理器250、存儲(chǔ)器225、輸出快照沈0、執(zhí)行控制 265,如圖3所示，以及通信棧205和介質(zhì)連接單元612，如圖8所示。介質(zhì)連接單元612，諸如網(wǎng)絡(luò)適配器，在傳送介質(zhì)120上接收來自其它設(shè)備的信號(hào)，并將該信號(hào)翻譯成用于處理器250的消息。例如，介質(zhì)連接單元612將來自處理器250 的消息轉(zhuǎn)化或翻譯成用于在傳送介質(zhì)120上傳送的信號(hào)，或者將來自傳送介質(zhì)120的信號(hào)轉(zhuǎn)化或翻譯成用于處理器250的消息。輸入快照(input snap)對(duì)0、處理器250、存儲(chǔ)器225、輸出快照260用于執(zhí)行變換塊、功能塊、和功能塊應(yīng)用程序內(nèi)的資源塊。具體地說，輸入快照240接收并保存輸入?yún)?shù)。 這些輸入?yún)?shù)可以是恒量或者從其它功能塊接收而來。處理器250根據(jù)這些輸入?yún)?shù)和任何所包含或存儲(chǔ)的參數(shù)來執(zhí)行或處理軟件程序或算法。下文將更加詳細(xì)地描述這些參數(shù)。 處理器250優(yōu)選地是微處理器或可編程邏輯陣列。處理器250所使用地任何軟件程序或參數(shù)都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器255中，其優(yōu)選是EEPROM或FLASHROM。功能塊應(yīng)用程序440的功能性僅僅由存儲(chǔ)器255的大小和處理器250的處理速度來限制。然后將處理器250的輸出發(fā)送到輸出快照260。當(dāng)處理器250執(zhí)行時(shí)，輸入快照240和輸出快照沈0負(fù)責(zé)保護(hù)來自外部干擾的參數(shù)值，諸如寫訪問。換句話說，一旦處理器250開始處理和輸入，那么輸入快照240和輸出快照260就存儲(chǔ)輸入和輸出恒量直至處理完成。3.參數(shù)參數(shù)定義輸入、輸出、和用于控制塊操作的數(shù)據(jù)。參數(shù)可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問。輸入?yún)?shù)從該塊以外的源獲得其值。輸入?yún)?shù)可以鏈接到其源500內(nèi)或者另一個(gè)設(shè)備內(nèi)的另一個(gè)塊的輸出參數(shù)。輸入?yún)?shù)是輸入變量或恒量，其由算法或功能塊530的程序來處理。輸出參數(shù)是可以鏈接到一個(gè)或多個(gè)塊的輸入?yún)?shù)的參數(shù)。輸出參數(shù)包含值和狀態(tài)屬性這兩者。輸出狀態(tài)屬性表示所生成的參數(shù)值的性質(zhì)。所包含的參數(shù)是由操作者或者更高級(jí)別設(shè)備來配置、計(jì)算、或設(shè)置的參數(shù)。在優(yōu)選實(shí)施例中，所包含的參數(shù)無法鏈接到另一個(gè)功能塊輸入或輸出，并因此無法包含狀態(tài)屬性。i.參數(shù)標(biāo)識(shí)符各個(gè)參數(shù)是由其標(biāo)識(shí)符、存儲(chǔ)、用途和與其它參數(shù)的關(guān)系來表示其特征的。各個(gè)參數(shù)可以由多個(gè)一個(gè)的標(biāo)識(shí)符來表示其特征。例如，塊內(nèi)的參數(shù)是由其參數(shù)設(shè)備標(biāo)識(shí)來唯一標(biāo)識(shí)的，并且系統(tǒng)內(nèi)參數(shù)是由其設(shè)備標(biāo)識(shí)和標(biāo)簽來唯一標(biāo)識(shí)的。標(biāo)簽提供系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)塊的
唯一符號(hào)參考。參數(shù)的數(shù)據(jù)類型是由其數(shù)據(jù)類型索引來指定的。數(shù)據(jù)類型索引是數(shù)據(jù)類型的對(duì)象字典索引。數(shù)據(jù)類型索引指定參數(shù)的機(jī)器獨(dú)立語法。優(yōu)選地，參數(shù)的機(jī)器獨(dú)立語法是摘要語法。用戶層235根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線消息說明230中的傳送語法規(guī)則來編碼/解碼數(shù)據(jù)。另外， 各種其它參數(shù)也可以存儲(chǔ)在對(duì)象字典中并由其對(duì)象字典索引序號(hào)來參考。ii.參數(shù)存儲(chǔ)參數(shù)屬性可以歸類為動(dòng)態(tài)、靜態(tài)、或非易使性。動(dòng)態(tài)參數(shù)是塊算法計(jì)算的值，并且因此，在斷電后不需要恢復(fù)。
靜態(tài)屬性是特定配置的值，其在斷電之后必須恢復(fù)。接口設(shè)備670或者臨時(shí)設(shè)備 660可以基于稀有而寫為靜態(tài)參數(shù)屬性。靜態(tài)參數(shù)屬性可以由配置設(shè)備來跟蹤。非易失性參數(shù)屬性是頻繁寫入的，并且在斷電之后最后保存的值必須由設(shè)備來修復(fù)。由于這些參數(shù)屬性值是不斷改變的，因而可以由配置設(shè)備來追蹤這些值。4.參數(shù)關(guān)系塊的執(zhí)行包括輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、包含參數(shù)和算法或存儲(chǔ)在塊內(nèi)的計(jì)算機(jī)程序。 塊的算法的執(zhí)行時(shí)間被定義為塊的屬性。執(zhí)行時(shí)間的長(zhǎng)度取決于硬件和軟件實(shí)現(xiàn)。在簡(jiǎn)單塊中，在塊執(zhí)行之前接收輸入?yún)?shù)。當(dāng)塊開始執(zhí)行時(shí)，輸入值被快照以便防止其在算法使用這些輸入值時(shí)被更新。然而，在處理這些輸入?yún)?shù)之前，輸入?yún)?shù)用于確定算法是否能夠達(dá)到想要的模式。在優(yōu)選實(shí)施例中，功能塊應(yīng)用程序能夠達(dá)到各種模式，諸如設(shè)備輸出(0/ 、手動(dòng)初始化 (IMan)、本地超馳(LO)手動(dòng)(Man)、自動(dòng)(Auto)，級(jí)聯(lián)(Cas)、遠(yuǎn)程級(jí)聯(lián)(RCas)以及遠(yuǎn)程輸出(Rout)模式。以下描述服務(wù)輸出、手動(dòng)初始化，和本地超馳模式。當(dāng)塊處于服務(wù)模式之外時(shí)，不對(duì)該塊賦值，并且輸出維護(hù)在上次的值。當(dāng)塊處于手動(dòng)初始化模式時(shí)，設(shè)置塊輸出以響應(yīng)反演計(jì)算輸入?yún)?shù)狀態(tài)。當(dāng)狀態(tài)表示沒有路徑到最后輸出元素時(shí)，那么當(dāng)條件清零時(shí)控制塊初始化以提供無波動(dòng)的傳送。 反演計(jì)算輸出參數(shù)由所有輸出和控制級(jí)別功能塊來支持。設(shè)置點(diǎn)可以維護(hù)或者可選地初始化至處理變量參數(shù)值。本地超馳模式應(yīng)用于支持追蹤輸入?yún)?shù)的控制和輸出塊。本地超馳模式可以通過設(shè)備上的通知開關(guān)活則會(huì)各種其它方式來使能。在本地超馳模式中，將塊輸出設(shè)置為追蹤追蹤輸入?yún)?shù)的值。設(shè)置點(diǎn)可以維護(hù)或者優(yōu)選地初始化到處理變量參數(shù)值。通過比較實(shí)際模式屬性和目標(biāo)模式屬性來做出該塊是否能夠達(dá)到想要的模式的決定。實(shí)際模式屬性反映了該塊能夠達(dá)到的操作模式。目標(biāo)模式屬性表示該塊想要什么操作模式。目標(biāo)模式通常由控制應(yīng)用程序或者由操作者通過人接口應(yīng)用程序來設(shè)置。一旦確定了實(shí)際模式，就生成塊執(zhí)行進(jìn)程和輸出。如果探測(cè)到警報(bào)條件，那么就更新警報(bào)和事件輸出參數(shù)以便由警報(bào)對(duì)象進(jìn)行報(bào)告。當(dāng)完成執(zhí)行時(shí)，對(duì)輸出快照以便外部訪問可以進(jìn)行。在對(duì)輸出快照前，僅僅先前值可以由外部進(jìn)行訪問。C.資源組件如上所述，功能塊應(yīng)用程序440包含一個(gè)或多個(gè)資源，并且資源500包括一個(gè)或多個(gè)塊。塊可由其類別或子類別來標(biāo)識(shí)。塊的類別標(biāo)識(shí)其參數(shù)，以及這些參數(shù)如何影響其算法或程序的執(zhí)行。資源組件部分為優(yōu)選類別提供形式模式。優(yōu)選類別包括資源類別、目錄對(duì)象類別、塊對(duì)象類別、參數(shù)對(duì)象類別、鏈接對(duì)象類別、警報(bào)對(duì)象類別、趨勢(shì)對(duì)象類別、視圖對(duì)象類別、域?qū)ο箢悇e、程序調(diào)用對(duì)象類別、和行為對(duì)象類別。在可選實(shí)施例中，本領(lǐng)域一些技術(shù)人員能夠定義具有更多、更少或不同類別的系統(tǒng)。1.資源類別在優(yōu)選實(shí)施例中定義的資源類別指定資源的描述屬性。各個(gè)資源的對(duì)象字典包括包含在資源內(nèi)的組件的描述。資源類別包括以下屬性資源名、供應(yīng)商名、型號(hào)名、修訂、邏輯狀態(tài)、物理狀態(tài)、和對(duì)象字典。供應(yīng)商名標(biāo)識(shí)與資源相關(guān)聯(lián)的軟件和/或硬件的供應(yīng)商。型號(hào)名指定與資源相關(guān)聯(lián)的軟件和/或硬件的型號(hào)。修訂屬性是與資源相關(guān)聯(lián)的軟件和/或硬件的修訂級(jí)。邏輯狀態(tài)屬性包含關(guān)于與資源相關(guān)聯(lián)的通信功能性的信息。物理狀態(tài)屬性給出與資源相關(guān)的硬件組件的大致概要。對(duì)象字典包含對(duì)象字典目錄對(duì)象、資源塊、和其他指定給功能塊應(yīng)用程序440處理的對(duì)象的屬性。這些屬性中的每一個(gè)都可以通過現(xiàn)場(chǎng)總線消息說明230進(jìn)行訪問。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，這些屬性數(shù)字。和為任何類別或子類別所定義的屬性僅僅是用于示意能夠使用的屬性。在可選實(shí)施例中，資源類別或者任何其它類別或子類別能夠包括更多、更少或者不同的屬性。該概念應(yīng)用到在該說明書中描述的所有類別和子類別。2.目錄對(duì)象另一優(yōu)選類別是目錄對(duì)象類別。目錄對(duì)象用作資源或功能塊應(yīng)用程序440內(nèi)的其它塊和對(duì)象的導(dǎo)向。目錄對(duì)象包含其它塊的參考的列表以及構(gòu)成資源或功能塊應(yīng)用程序 440的對(duì)象。該信息可以由接口設(shè)備或者想要訪問對(duì)象目錄中的對(duì)象的臨時(shí)設(shè)備讀出。目錄對(duì)象類別被定義為包括以下屬性成員標(biāo)識(shí)；靜態(tài)對(duì)象目錄的開始索引；數(shù)據(jù)類型；子索引實(shí)體；數(shù)據(jù)長(zhǎng)度；用途；存儲(chǔ)；有效值列表；初始值；和項(xiàng)標(biāo)識(shí)。成員標(biāo)識(shí)屬性是標(biāo)識(shí)目錄功能的唯一數(shù)字。索引是對(duì)象目錄中目錄對(duì)象的索引。 各種數(shù)據(jù)類型包括元類型或者類型名。元類型標(biāo)識(shí)對(duì)象類型。類型名指定對(duì)象的數(shù)據(jù)類型名。子索引實(shí)體允許通過讀取和寫入服務(wù)來分別地訪問目錄對(duì)象的屬性。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度屬性指定預(yù)留以標(biāo)識(shí)目錄中子索引值的字節(jié)數(shù)。用途屬性表示這是被包含的對(duì)象并且不能通過鏈接對(duì)象來參考以便鏈接到功能塊參數(shù)。存儲(chǔ)屬性表示參數(shù)是否存儲(chǔ)在靜態(tài)存儲(chǔ)器中。有效值的列表指定允許目錄對(duì)象的子索引屬性的值。初始值指定分配給對(duì)象目錄的子索引屬性初始值，并且項(xiàng)標(biāo)識(shí)表示對(duì)象的描述。3.塊對(duì)象塊對(duì)象優(yōu)選類別指定功能塊、轉(zhuǎn)換塊、和資源塊共有的特征。在對(duì)象字典中，參數(shù)不斷地接著塊對(duì)象，每個(gè)參數(shù)具有索引。塊對(duì)象類別由以下屬性來定義成員標(biāo)識(shí)；塊索引；數(shù)據(jù)類型；子索引；數(shù)據(jù)長(zhǎng)度；用途；存儲(chǔ)；參數(shù)列表；有效值列表；和項(xiàng)標(biāo)識(shí)。成員標(biāo)識(shí)表示塊的功能。塊索引是在對(duì)象目錄中的塊對(duì)象的索引。數(shù)據(jù)類型包括元類型和類型名。 元類型表示對(duì)象類型。類型名指定塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名。子索引包括屬性，諸如塊標(biāo)簽、成員標(biāo)識(shí)、項(xiàng)標(biāo)識(shí)、修訂、簡(jiǎn)檔、簡(jiǎn)檔修訂、執(zhí)行時(shí)間、執(zhí)行時(shí)間段、參數(shù)成員、要執(zhí)行的下一個(gè)塊、開始視圖、視圖3個(gè)對(duì)象的數(shù)目、以及視圖4個(gè)對(duì)象的數(shù)目。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度屬性等于62。參數(shù)列表包括靜態(tài)修訂、標(biāo)記描述、策略、警報(bào)密鑰、模式、和塊錯(cuò)誤。剩余的屬性已經(jīng)在上文中描述了。在優(yōu)選實(shí)施例中使用的塊對(duì)象類別的三個(gè)子類別是資源塊對(duì)象、轉(zhuǎn)換塊對(duì)象、和功能塊對(duì)象。i.資源塊資源塊對(duì)象定義與其相關(guān)資源的硬件特定特征。由于資源塊對(duì)象是塊對(duì)象模型的子類別，因而資源塊對(duì)象假定，參數(shù)列表歸因于塊對(duì)象，以及其自己附加屬性。資源塊子類別的附加屬性是資源狀態(tài)、測(cè)試、資源、附加包含參數(shù)；執(zhí)行時(shí)間=0，執(zhí)行時(shí)間段=0，以及要執(zhí)行的下一塊=0。
資源塊將功能塊與包含一組實(shí)現(xiàn)獨(dú)立硬件參數(shù)的物理硬件分離。資源塊是生產(chǎn)商指定的；而其所有的參數(shù)是定義為包含的。ii.轉(zhuǎn)換塊塊對(duì)象類別的另一個(gè)子類別是轉(zhuǎn)換塊對(duì)象。定義轉(zhuǎn)換塊以從需要讀取傳感器硬件和命令硬件的本地I/O功能分離功能塊。這允許轉(zhuǎn)換塊按照需要頻率執(zhí)行以從傳感器獲得數(shù)據(jù)而無需負(fù)擔(dān)使用數(shù)據(jù)的功能塊。它也可以將功能塊從I/O設(shè)備的生產(chǎn)商指定特征分離開。轉(zhuǎn)換塊對(duì)象是塊對(duì)象的子類別，它假定塊類別的所有屬性。轉(zhuǎn)換塊子類別的附加屬性是附加包含的參數(shù)；執(zhí)行時(shí)間=0 ；執(zhí)行時(shí)間段=0 ；以及要執(zhí)行的下一塊=0。iii.功能塊功能塊代表資源執(zhí)行的基本自動(dòng)功能，諸如模擬輸入或離散輸出。功能塊是定義功能塊應(yīng)用程序中的監(jiān)視和控制的主要手段。將它們?cè)O(shè)計(jì)成盡可能與I/O設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的指定一樣獨(dú)立。它們通過根據(jù)指定算法和所包含參數(shù)的內(nèi)部集合來處理輸入?yún)?shù)和來自轉(zhuǎn)換塊(或者其它功能塊)的輸入來工作。它們也生成輸出參數(shù)和輸出到轉(zhuǎn)換塊或者其它功能塊的輸入。根據(jù)處理算法，可以提供想要的監(jiān)視、計(jì)算或控制功能。來自功能塊執(zhí)行的結(jié)果可以在值轉(zhuǎn)換塊或者至可以鏈接到其它功能塊或者直接鏈接到設(shè)備硬件的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的輸出中得到反映。功能塊是對(duì)象類別的子類別。在功能塊子類別中定義的附加屬性是執(zhí)行時(shí)間、執(zhí)行時(shí)間段、參數(shù)序號(hào)、要執(zhí)行的下一個(gè)塊、以及附加參數(shù)的子索引。子索引屬性定義對(duì)象的屬性，所述對(duì)象可以通過使用具有對(duì)象索引序號(hào)的子索引序號(hào)來讀取和寫入服務(wù)來單獨(dú)地訪問。子索引序號(hào)基于元類型來定義。功能塊對(duì)象的執(zhí)行時(shí)間參數(shù)標(biāo)注用于執(zhí)行功能塊所需的時(shí)間。執(zhí)行時(shí)間可以劃分成三個(gè)部分預(yù)處理(例如，參數(shù)值快照)；執(zhí)行；和后期處理(例如，更新的塊輸出值，警報(bào)，和相關(guān)的趨勢(shì)參數(shù))。為了提供一致的行為，在執(zhí)行組件期間執(zhí)行的塊算法被分解成以下步驟。首先，算法確定模式參數(shù)的實(shí)際模式屬性。該計(jì)算將基于目標(biāo)模式和上述輸入的屬性的狀態(tài)。其次， 如果為功能塊定義設(shè)置點(diǎn)，那么算法計(jì)算設(shè)置點(diǎn)。設(shè)置點(diǎn)的計(jì)算將基于實(shí)際模式、設(shè)置點(diǎn)輸入?yún)?shù)(諸如級(jí)聯(lián)和遠(yuǎn)程級(jí)聯(lián))、以及任何反向路徑輸入狀態(tài)。同樣，所控制的參數(shù)、處理變量的值可以用于設(shè)置點(diǎn)追蹤。在設(shè)置點(diǎn)參數(shù)中示出了結(jié)果設(shè)置點(diǎn)。設(shè)置點(diǎn)實(shí)例是溫度計(jì)的溫度設(shè)置(例如，72° )。在其它實(shí)例中，設(shè)置點(diǎn)將改變頻率。第三，算法執(zhí)行算法的控制或計(jì)算以確定輸出參數(shù)的值和狀態(tài)。確定輸出參數(shù)的狀態(tài)屬性的條件。在該算法中使用塊的輸入?yún)?shù)和所包含的參數(shù)、實(shí)際模式、和工作設(shè)置點(diǎn)的值屬性。通常，算法中實(shí)際模式的計(jì)算和實(shí)際模式的使用說明關(guān)鍵輸入的狀態(tài)。第四，執(zhí)行階段計(jì)算輸出參數(shù)。該步驟僅僅應(yīng)用于設(shè)計(jì)用于級(jí)聯(lián)路徑中的輸出塊、 控制塊、和計(jì)算塊。功能塊的執(zhí)行時(shí)間段通常調(diào)度在周期基礎(chǔ)上。執(zhí)行時(shí)間段是用戶根據(jù)控制或監(jiān)視特定于應(yīng)用程序的需要而指定的。系統(tǒng)管理服務(wù)調(diào)整功能塊執(zhí)行。管理信息基礎(chǔ)，其包括系統(tǒng)調(diào)度，存儲(chǔ)在其自己的設(shè)備資源中。執(zhí)行的功能塊時(shí)間段是為在數(shù)據(jù)鏈路層時(shí)間中的塊指定的。設(shè)備中塊的執(zhí)行時(shí)間的時(shí)間段相同或者彼此積分倍數(shù)時(shí)，通過調(diào)度系統(tǒng)管理提供的容量，可以分階段或者錯(cuò)開設(shè)備中塊的執(zhí)行。在下文中將更加詳細(xì)地討論系統(tǒng)管理。功能塊對(duì)象內(nèi)的“參數(shù)數(shù)目，，屬性是與功能塊相關(guān)聯(lián)的參數(shù)對(duì)象的全部數(shù)目，包括塊對(duì)象。功能塊對(duì)象的“要執(zhí)行的下一個(gè)塊”屬性指定設(shè)備內(nèi)要執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)最小延遲的下一個(gè)功能塊。如果沒有下一個(gè)功能塊，那么要下一個(gè)塊是零。因而，當(dāng)設(shè)備內(nèi)多個(gè)功能塊需要串行執(zhí)行時(shí)，用戶能夠指定在該鏈(chain)中要執(zhí)行的第一功能塊。通過要執(zhí)行屬性的下一塊，可以預(yù)先確定執(zhí)行的順序。功能塊對(duì)象的“參數(shù)列表”屬性列出功能塊內(nèi)輸入、輸出和所包含的參數(shù)。根據(jù)公共參數(shù)和行為，優(yōu)選實(shí)施例也定義功能塊子類別的以下子類別，包括輸入功能塊；輸出功能塊；控制功能塊；和計(jì)算功能塊。輸入功能塊子類別從轉(zhuǎn)換塊接收物理測(cè)量或者值。輸入功能塊子類別包括模擬參數(shù)，其中變換器值和狀態(tài)可以通過該模擬參數(shù)超馳。輸入功能塊的其它參數(shù)優(yōu)選地包括處理變量；主要輸出；信號(hào)數(shù)目；和附加參數(shù)。輸出功能塊子類別用作來自其它功能塊的輸入并且將其結(jié)果向前傳送到輸出轉(zhuǎn)換塊。輸出功能塊子類別支持反計(jì)算輸出參數(shù)和模擬參數(shù)。附加輸出功能塊屬性是設(shè)置點(diǎn)，模擬參數(shù)，級(jí)聯(lián)輸入；反計(jì)算輸出；向內(nèi)遠(yuǎn)程級(jí)聯(lián)；向外遠(yuǎn)程級(jí)聯(lián)；以及信號(hào)數(shù)目?？刂乒δ軌K子類別用作來自其它功能塊的輸入，以產(chǎn)生發(fā)送到其他控制或輸出功能塊的值。用于控制功能塊的附加屬性是主要輸出；反計(jì)算；處理變量；設(shè)置點(diǎn)；主要輸入；級(jí)聯(lián)輸入；向內(nèi)遠(yuǎn)程級(jí)聯(lián)；向內(nèi)遠(yuǎn)程輸出；反計(jì)算輸出；向外遠(yuǎn)程級(jí)聯(lián)；向外遠(yuǎn)程輸出； 以及附加參數(shù)。附加計(jì)算功能塊參數(shù)是反計(jì)算輸入；反計(jì)算輸出；以及附加參數(shù)。4.參數(shù)對(duì)象返回到類別級(jí)，定義參數(shù)對(duì)象以允許功能塊、轉(zhuǎn)換塊和資源塊屬性能夠在總線上訪問。在基本參數(shù)對(duì)象模型中定義的屬性是成員標(biāo)識(shí)；參數(shù)索引；相關(guān)索引；數(shù)據(jù)類型；子索引；數(shù)據(jù)長(zhǎng)度；單元；用途；存儲(chǔ)；有效值列表；初始值；和項(xiàng)標(biāo)識(shí)。在特定塊中并不是需要所列出的所有的參數(shù)。另外，優(yōu)選實(shí)施例也定義來自參數(shù)對(duì)象類別的幾個(gè)子類別，包括輸出參數(shù)對(duì)象、輸入?yún)?shù)對(duì)象、和所包含的參數(shù)對(duì)象。5.鏈接對(duì)象鏈接對(duì)象570提供資源和經(jīng)由如圖8所示通信網(wǎng)絡(luò)交換的信息之間的映射。要在資源內(nèi)或者資源之間的功能塊之間交換的進(jìn)程數(shù)據(jù)和事件可以由鏈接對(duì)象來定義。此外， 用于支持趨勢(shì)和警報(bào)的通信交換可以使用鏈接對(duì)象來定義。鏈接對(duì)象570在與功能塊應(yīng)用進(jìn)程相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中定義。鏈接對(duì)象570通過參照相應(yīng)的VCR，可以用于訪問、分配或交換各個(gè)對(duì)象。此外，鏈接對(duì)象定義輸入和輸出參數(shù)與接口設(shè)備必須接收的趨勢(shì)報(bào)告之間的關(guān)聯(lián)。6.警報(bào)對(duì)象當(dāng)探測(cè)到警報(bào)或事件時(shí)，警報(bào)對(duì)象用于傳達(dá)通知消息。事件是即時(shí)出現(xiàn)事件，其對(duì)于調(diào)度塊執(zhí)行和功能塊應(yīng)用程序440的操作意圖有重要意義。警報(bào)是離開特定狀態(tài)的塊的探測(cè)。警報(bào)對(duì)象類別允許將警報(bào)和事件報(bào)告給負(fù)責(zé)警報(bào)管理的設(shè)備。根據(jù)可以由塊來報(bào)告的警報(bào)和事件信息的類型，優(yōu)選實(shí)施例指定三個(gè)警報(bào)對(duì)象的子類別。它們是模擬警報(bào)、離散警報(bào)、和更新警報(bào)。模擬警報(bào)用于匯報(bào)其值與浮動(dòng)點(diǎn)相關(guān)的警報(bào)或者事件。離散警報(bào)用于匯報(bào)其相關(guān)值為離散的警報(bào)或事件。更新警報(bào)用于匯報(bào)在塊的靜態(tài)數(shù)據(jù)中的改變。7.趨勢(shì)對(duì)象趨勢(shì)對(duì)象通過提供對(duì)歷史信息的可視性來支持功能塊的管理和控制，以便審閱它們的行為。根據(jù)所采集信息的類型，優(yōu)選實(shí)施例定義三種趨勢(shì)對(duì)象的子類別。這些子類別是趨勢(shì)浮動(dòng)子類別、趨勢(shì)離散子類別、和趨勢(shì)位串子類別。趨勢(shì)浮動(dòng)子類別采集浮點(diǎn)輸入和輸出參數(shù)的值和狀態(tài)。趨勢(shì)離散子類別采集離散輸入和輸出參數(shù)的值和狀態(tài)。趨勢(shì)位串子類別采集位串輸入和輸出參數(shù)的值和狀態(tài)。8.視圖對(duì)象視圖對(duì)象通過提供對(duì)其配置和操作的“可視性”來支持功能塊的管理和控制。換句話說，視圖對(duì)象允許用戶監(jiān)視或“視圖”與系統(tǒng)的操作、診斷、和配置相關(guān)的數(shù)據(jù)，功能塊應(yīng)用程序440或資源500。在優(yōu)選實(shí)施例中，有四個(gè)視圖對(duì)象類別的子類別。這些子類別是視圖1、視圖2、視圖3和視圖4。視圖1允許訪問動(dòng)態(tài)操作參數(shù)值。視圖2允許訪問靜態(tài)操作參數(shù)值。視圖3允許訪問所有動(dòng)態(tài)參數(shù)值。視圖4允許訪問其它靜態(tài)參數(shù)值。9.域?qū)ο笥驅(qū)ο?80支持下載服務(wù)，其可以用于從客戶機(jī)下載數(shù)據(jù)到服務(wù)器域中。可以將來自服務(wù)域的數(shù)據(jù)通過域下載服務(wù)發(fā)送到客戶機(jī)。域?qū)ο笫遣糠执鎯?chǔ)器。它們可以包含程序或數(shù)據(jù)。可以使用程序調(diào)用對(duì)象將帶有代碼和數(shù)據(jù)的域并到可執(zhí)行程序中。10.其它對(duì)象程序調(diào)用對(duì)象590將鏈接域的服務(wù)提供給程序，以便開始該程序、停止以及刪除它。行為對(duì)象可以可選地由資源來支持。通過行為對(duì)象，可以刪除資源內(nèi)的個(gè)別塊或?qū)ο?。D.功能塊-映射為了實(shí)現(xiàn)功能塊應(yīng)用程序440，將功能塊應(yīng)用程序440映射到現(xiàn)場(chǎng)總線消息說明 230的虛擬域設(shè)備中，如圖7所示。在描述功能塊應(yīng)用程序440中是優(yōu)選工具的虛擬域?qū)ο笫亲兞繉?duì)象；事件管理對(duì)象；域?qū)ο?；和程序調(diào)用對(duì)象。變量對(duì)象是塊參數(shù)的類型。塊參數(shù)的其它類型是簡(jiǎn)單、陣列或記錄。記錄對(duì)象支持趨勢(shì)、行為、和鏈接對(duì)象?？梢允褂米兞苛斜韺?duì)象來完成用于訪問的信息的分組。事件通知對(duì)象用于警報(bào)和事件通知。域?qū)ο笫强梢酝ㄟ^使用域下載服務(wù)程序裝載到存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)程序。程序調(diào)用服務(wù)可以控制功能塊應(yīng)用程序初始化。這種服務(wù)包括 開始、停止和重置。下列表用于如何將表示功能塊應(yīng)用模型直接映射到對(duì)象字典中定義的對(duì)象中。
權(quán)利要求
1.一種用于在控制系統(tǒng)中操作的裝置，包含存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)靈活功能塊，所述靈活功能塊包括至少一個(gè)終端用戶可配置參數(shù)和至少一個(gè)終端用戶可配置算法；以及處理器，其可操作地連接到所述存儲(chǔ)器，其中所述處理器執(zhí)行所述靈活功能塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中所述靈活功能塊包括至少一個(gè)設(shè)備說明。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中靈活功能塊接收模擬輸入數(shù)據(jù)，控制所述模擬輸入數(shù)據(jù)，并輸出數(shù)據(jù)至第二功能塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于在控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中所述第二功能塊是靈活功能塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中所述靈活功能塊接收離散輸入數(shù)據(jù)，控制所述離散輸入數(shù)據(jù)，并輸出離散數(shù)據(jù)至第二功能塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于在控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中所述第二功能塊是靈活功能塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)多個(gè)功能塊，所述多個(gè)功能塊包括標(biāo)準(zhǔn)和靈活功能塊，并且其中標(biāo)準(zhǔn)功能塊和靈活功能塊是互連的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于在控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中所述處理器根據(jù)系統(tǒng)調(diào)度控制所述多個(gè)功能塊的執(zhí)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中該裝置可操作地連接到數(shù)字總線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中所述靈活功能塊具有輸入和輸出并且所述存儲(chǔ)器還包括資源塊，第一轉(zhuǎn)換塊，和第二轉(zhuǎn)換塊，其中所述資源塊將靈活功能塊從物理硬件分離開，所述第一轉(zhuǎn)換塊去耦至所述靈活功能塊的所述輸入，并且第二轉(zhuǎn)換塊去耦至所述靈活功能塊的所述輸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中所述存儲(chǔ)器還存儲(chǔ)多個(gè)功能塊，以及從由鏈接對(duì)象、趨勢(shì)對(duì)象、警報(bào)對(duì)象、和視圖對(duì)象構(gòu)成的組中選擇的至少一個(gè)對(duì)象，所述多個(gè)功能塊包括靈活和標(biāo)準(zhǔn)功能塊。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于在控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中多個(gè)功能塊和至少一個(gè)對(duì)象定義一個(gè)資源。
13.一種設(shè)備，其配置以與控制系統(tǒng)內(nèi)至少一個(gè)第二設(shè)備互操作，該設(shè)備包含至少一個(gè)靈活功能塊，該靈活功能塊利用至少一個(gè)終端用戶可配置參數(shù)和至少一個(gè)終端用戶可配置算法以產(chǎn)生輸出消息；以及介質(zhì)連接單元，其可操作地連接到至少一個(gè)靈活功能塊，其中所述介質(zhì)連接單元將輸入消息從傳送介質(zhì)翻譯到靈活功能塊，并將輸出消息從靈活功能塊翻譯到傳送介質(zhì)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，還包含唯一地標(biāo)識(shí)該設(shè)備的資源塊。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中該設(shè)備包括包含系統(tǒng)調(diào)度的存儲(chǔ)器，并且其中各個(gè)靈活功能塊是根據(jù)系統(tǒng)調(diào)度來執(zhí)行的。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中設(shè)備包括利用至少一個(gè)靈活功能塊和至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功能塊的應(yīng)用程序。
17.一種在面向塊的系統(tǒng)中使用的裝置，該裝置包含用于提供至少一個(gè)靈活功能塊的裝置；耦合到提供裝置的裝置，其用于處理所述靈活功能塊并產(chǎn)生輸出；以及耦合到處理裝置的裝置，其用于翻譯來自所述處理裝置的消息以便在傳送介質(zhì)上傳送。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的在面向塊的系統(tǒng)中使用的裝置，其中所述靈活功能塊包括至少一個(gè)被包含的參數(shù)和計(jì)算機(jī)程序。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的在面向塊的系統(tǒng)中使用的裝置，其中所述靈活功能塊包括至少一個(gè)終端用戶配置的參數(shù)和至少一個(gè)終端用戶配置的算法。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的在面向塊的系統(tǒng)中使用的裝置，還包含用于提供系統(tǒng)調(diào)度的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的在面向塊的系統(tǒng)中使用的裝置，其中還包含多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和靈活的功能塊，并且所述處理裝置根據(jù)所述系統(tǒng)調(diào)度控制所述多個(gè)功能塊的執(zhí)行。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的在面向塊的系統(tǒng)中使用的裝置，其中提供裝置也提供系統(tǒng)調(diào)度，并且處理裝置根據(jù)所述系統(tǒng)調(diào)度處理封裝的靈活功能塊。
23.一種在面向塊的開放控制系統(tǒng)中操作的裝置，該裝置包含其包括靈活功能塊以提供功能性的用戶層，其中所述靈活功能塊包括終端用戶配置的參數(shù)和終端用戶配置的算法；物理層，其將來自傳送介質(zhì)的消息翻譯成在所述用戶層適用的格式，并將來自用戶層的消息翻譯成在傳送介質(zhì)上傳送的信號(hào)；以及連接到所述用戶層和所述物理層的通信棧，其中所述通信棧包括數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層，其中所述數(shù)據(jù)鏈路層控制在傳送介質(zhì)上的消息的傳送，并且應(yīng)用層允許用戶層在傳送介質(zhì)上通信。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的在面向塊的開放控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中所述用戶層包括多個(gè)互連的塊以便執(zhí)行希望的功能。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的在面向塊的開放控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中多個(gè)塊包括資源塊、靈活功能塊和轉(zhuǎn)換塊。
26.根據(jù)權(quán)利要求M所述的在面向塊的開放控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中多個(gè)塊包括與靈活功能塊互連的至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功能塊以便執(zhí)行想要的功能。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的在面向塊的開放控制系統(tǒng)中操作的裝置，其中在多個(gè)設(shè)備上分配與靈活功能塊互連的至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功能塊。
28.一種存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以便由面向塊內(nèi)的開放控制系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備中操作的應(yīng)用框架來訪問，該存儲(chǔ)器包含存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)包括資源塊，其使得可以所述設(shè)備的硬件特定特征電子可訪問；以及靈活功能塊，其中所述靈活功能塊包括終端用戶配置程序和輸入和輸出參數(shù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的存儲(chǔ)器，還包含至少一個(gè)轉(zhuǎn)換塊，其中至少一個(gè)轉(zhuǎn)換塊控制對(duì)所述靈活功能塊的訪問。
30.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的存儲(chǔ)器，其中所述數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)也包括目錄對(duì)象以存儲(chǔ)資源塊、靈活功能塊和轉(zhuǎn)換塊的參考列表。
31.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的存儲(chǔ)器，其中靈活功能塊是網(wǎng)關(guān)功能塊，所述網(wǎng)關(guān)功能塊將非功能塊設(shè)備的輸入和輸出映射到靈活功能塊的輸入和輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種靈活的功能塊。通過使用標(biāo)準(zhǔn)功能塊和新的靈活功能塊的結(jié)合提供了一種控制系統(tǒng)體系。靈活功能塊減少和/或消除了用戶控制軟件和用于離散/混合/分批的特殊I/O網(wǎng)關(guān)和PLC應(yīng)用的昂貴和難于維護(hù)。用戶建構(gòu)通過輸入和輸出的數(shù)目和類型、以及塊算法來建構(gòu)特定應(yīng)用的靈活功能塊。靈活功能塊和網(wǎng)關(guān)靈活功能塊、以及分布式控制體系內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)功能塊彼此互連和互用。
文檔編號(hào)G05B19/042GK102323785SQ201110176258
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2004年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月4日
發(fā)明者D·A·格蘭澤, M·馮·樂·敘爾, S·B·米奇克, S·H·塔特西, W·M·霍金斯 申請(qǐng)人:菲爾德巴士基金