專利名稱：用于對基金會現場總線鏈接裝置進行寫保護的系統和方法
技術領域：
一般來說，本發(fā)明的實施例涉及控制系統，更具體來說，涉及與控制系統關聯使用的基金會現場總線鏈接裝置的寫保護。
背景技術：
控制系統用于各種各樣的不同應用。例如，控制系統與發(fā)電裝置結合用于發(fā)電廠和/或加工廠。隨著基金會現場總線標準的發(fā)展和采用，基金會現場總線裝置已經被結合到控制系統中。在典型系統中，控制器利用以太網網絡與基金會現場總線鏈接裝置進行通信，以及鏈接裝置利用本地數據總線或鏈接段與現場總線裝置進行通信。另外，資產管理系統(“AMS”)常常用于識別和/或管理控制系統的組件。例如，AMS可用于監(jiān)測基金會現場總線裝置的拓撲。但是，常規(guī)AMS與基金會現場總線鏈接裝置進行通信的能力有限。更具體來說，常規(guī)AMS通常只能夠經由單個現場總線以太網網絡直接與基金會現場總線鏈接裝置進行通信。另外，常規(guī)AMS常常只能夠與有限數量的基金會現場總線鏈接裝置進行通信。例如，典型AMS也許只能夠與最多八個鏈接裝置進行通信。已知常規(guī)AMS的這些限制，用于識別基金會現場總線鏈接裝置和/或促進與基金會現場總線鏈接裝置的通信的改進系統和方法是合乎需要的。另外，為了限制AMS配置基金會現場總線鏈接裝置和所連接基金會現場總線裝置的能力，用于對基金會現場總線鏈接裝置進行寫保護的改進系統和方法是合乎需要的。

發(fā)明內容
上述需要和/或問題的部分或全部可通過本發(fā)明的某些實施例來解決。本發(fā)明的實施例可包括用于對基金會現場總線鏈接裝置進行寫保護的系統和方法。按照本發(fā)明的一個實施例，公開一種用于對基金會現場總線鏈接裝置進行寫保護的方法。外部系統輸出以供傳遞給基金會現場總線鏈接裝置的消息可由包括一個或多個計算機的網關裝置來接收?？赏ㄟ^所接收消息中包含的虛擬地址來識別鏈接裝置。網關裝置可確定消息是否包括將數據寫到鏈接裝置或者連接到鏈接裝置的基金會現場總線裝置的命令。如果確定消息不包括寫數據的命令，則網關裝置可將消息的傳遞定向到鏈接裝置。但是，如果確定消息包括寫數據的命令，則網關裝置可生成用于防止所請求寫操作的異常。按照本發(fā)明的另一個實施例，公開一種用于對基金會現場總線鏈接裝置進行寫保護的系統。該系統可包括至少一個存儲器以及至少一個處理器。至少一個存儲器可配置成存儲計算機可執(zhí)行指令。至少一個處理器可配置成訪問至少一個存儲器，并且執(zhí)行計算機可執(zhí)行指令，從而接收外部系統輸出以供傳遞給基金會現場總線鏈接裝置的消息，其中鏈接裝置通過虛擬地址來識別；確定消息是否包括將數據寫到鏈接裝置或者連接到鏈接裝置的基金會現場總線裝置的命令；以及如果確定消息不包括寫數據的命令，則將消息的傳遞定向到鏈接裝置；或者，如果確定消息包括寫數據的命令，則生成用于防止所請求寫操作的異常。通過本發(fā)明的各種實施例的技術會認識到其它系統、方法、設備、特征和方面。本發(fā)明的其它實施例和方面在本文中會詳細描述，并且被認為是要求保護的發(fā)明的一部分。參照描述和附圖能夠理解其它實施例和方面。


這樣已經概括地描述了本發(fā)明，現在將參照附圖，附圖不一定按比例繪制，其中 圖I是按照本發(fā)明的一個說明性實施例、可用于促進基金會現場總線鏈接裝置的識別 和/或與基金會現場總線鏈接裝置的通信的一個示例系統的示意框圖。圖2A-2C是可按照本發(fā)明的各種實施例來使用的示例系統拓撲的示意框圖。圖3是按照本發(fā)明的一個說明性實施例、用于識別冗余鏈接裝置并且促進與冗余鏈接裝置的通信的示例方法的流程圖。圖4是按照本發(fā)明的一個說明性實施例、用于識別多個鏈接裝置并且促進與多個鏈接裝置的通信的示例方法的流程圖。圖5是按照本發(fā)明的一個說明性實施例、用于將消息從鏈接裝置路由到外部系統的示例方法的流程圖。圖6是按照本發(fā)明的一個說明性實施例、用于將消息從外部系統路由到鏈接裝置的示例方法的流程圖。圖7是按照本發(fā)明的一個說明性實施例、用于為基金會現場總線鏈接裝置和基金會現場總線裝置提供寫保護的示例方法的流程圖。圖8是按照本發(fā)明的一個說明性實施例、用于識別在線和離線鏈接裝置的示例方法的流程圖。
具體實施例方式下面將參照附圖更全面地描述本發(fā)明的說明性實施例，附圖中示出本發(fā)明的部分而不是全部實施例。實際上，本發(fā)明可通過許多不同形式來實施，而不應當被理解為局限于本文提出的實施例；相反，提供這些實施例以使得本公開滿足適用法律要求。相似的標號通篇表示相似的要素。所公開的是用于促進基金會現場總線鏈接裝置的識別和/或與基金會現場總線鏈接裝置的通信的系統和方法。更具體來說，公開網關裝置以及網關裝置的示例操作的方法。在一個示例實施例中，網關裝置可配置成從任何數量的基金會現場總線鏈接裝置和/或與基金會現場總線鏈接裝置關聯的控制器收集信息。在這點上，網關裝置可配置成向諸如資產管理系統(“AMS”)之類的一個或多個外部系統提供基金會現場總線鏈接裝置的標識信息。另外，網關裝置可配置成促進外部系統與基金會現場總線鏈接裝置之間的通信。按照本發(fā)明的一個方面，網關裝置可利用一個或多個虛擬地址來向外部系統標識鏈接裝置，和/或促進外部系統與鏈接裝置之間的通信。按照需要，單個虛擬地址可用于表示多個鏈接裝置。例如，單個虛擬地址可用于表示與不同控制器、不同現場總線網絡和/或不同基金會現場總線裝置關聯的多個鏈接裝置。作為另一個示例，單個虛擬地址可用于表示多個冗余鏈接裝置。在某些實施例中，網關裝置可將鏈接裝置的虛擬地址添加到傳送給外部系統的通信。類似地，網關裝置可識別物理鏈接裝置地址，這些地址促進從外部系統接收的通信路由到鏈接裝置。由于利用虛擬地址，諸如AMS之類的外部系統的通信能力可得到增強。例如，可準許AMS與更多數量的鏈接裝置和/或與冗余鏈接裝置進行通信。作為另一個示例，可準許AMS通過多個現場總線網絡與鏈接裝置進行通信。在本發(fā)明的一個示例實施例中，網關裝置可識別多個鏈接裝置。例如，網關裝置可從管理鏈接裝置的一個或多個控制器接收鏈接裝置狀態(tài)信息。作為另一個示例，網關裝置可接收鏈接裝置輸出的通告消息。一旦識別了多個鏈接裝置，網關裝置可確定表示這些鏈 接裝置的一個或多個虛擬地址。如上所述，單個虛擬地址可用于表示兩個或更多鏈接裝置。 虛擬地址則可用于促進向AMS或其它外部系統標識鏈接裝置。例如，通過鏈接裝置的虛擬地址來標識所述鏈接裝置的一個或多個通告消息可傳遞給AMS，以便促進鏈接裝置識別。根據需要，通告消息可由網關裝置生成。備選地，通告消息可由網關裝置接收并且修改成包括虛擬地址。另外，網關裝置可促進在鏈接裝置與AMS之間路由通信。在從鏈接裝置或控制器接收到消息時，網關裝置可確定鏈接裝置的適當虛擬地址。然后，網關裝置可修改所接收消息，以便將虛擬地址與消息關聯。經修改的消息則可傳遞給AMS或另一個外部系統，并且虛擬地址可由AMS用于識別鏈接裝置。在從AMS或其它外部系統接收到用于傳遞給鏈接裝置或者連接到鏈接裝置的基金會現場總線裝置的消息時，網關裝置可處理虛擬地址，以便促進消息路由到適當鏈接裝置或鏈接裝置控制器。在某些實施例中，消息可利用虛擬地址來路由。例如，虛擬地址的一部分可用于標識消息的下一個目的地，例如與目的地鏈接裝置關聯的控制器。然后，消息可由網關裝置路由到下一個目的地。在其它實施例中，網關裝置可評估虛擬地址和/或消息，以便識別作為消息的預期接收方或者控制作為消息的預期接收方的基金會現場總線裝置的鏈接裝置的物理地址。例如，網關裝置可利用虛擬地址來訪問一個或多個路由選擇表，以便識別鏈接裝置的物理地址。在多個鏈接裝置與該物理地址關聯的情況下，網關裝置可評估該消息，以便識別適當的鏈接裝置。例如，消息中包含的裝置標識符(例如基金會現場總線裝置的標識符)可用于確定或選擇適當的鏈接裝置。然后可輸出消息，以便傳遞給適當的鏈接裝置。在某些實施例中，網關裝置可另外為基金會現場總線鏈接裝置和/或基金會現場總線裝置提供寫保護。例如，可作出準許AMS或其它外部系統收集與鏈接裝置和基金會現場總線裝置關聯的信息的決定；但是，將不準許AMS配置或者以其它方式將數據寫到鏈接裝置和基金會現場總線裝置。在一個示例實施例中，網關裝置可從AMS或其它外部系統接收消息，并且網關裝置可評估消息，以便識別與消息關聯的消息類型或命令類型。例如，可評估消息的信頭，以便確定消息是否包含用于寫操作的命令。在消息與寫操作關聯的情況下，網關裝置可觸發(fā)或生成防止所請求寫操作的異常。根據需要，網關裝置可生成錯誤或異常消息，該消息被返回到外部系統。在消息不與寫操作關聯(即，該消息包括所請求讀操作)的情況下，網關裝置則可輸出消息以傳遞給適當的鏈接裝置。另外，在某些實施例中，網關裝置可協助AMS或其它外部系統來收集鏈接裝置拓撲信息。更具體來說，即使鏈接裝置處于“離線”狀態(tài)(例如，沒有連接到網絡、沒有適當地操作等)，網關裝置也可促進外部系統對鏈接裝置的識別。在這點上，外部系統可識別出沒有主動輸出被傳遞給外部系統的操作信息(例如通告消息等)的鏈接裝置。在一個示例實施例中，網關裝置可識別鏈接裝置、例如連接到一個或多個控制器的鏈接裝置。例如，網關裝置可評估從控制器和/或鏈接裝置接收的狀態(tài)信息，以便識別鏈接裝置。根據需要，網關裝置可存儲與所識別鏈接裝置關聯的信息。另外，網關裝置可確定與鏈接裝置關聯的操作狀態(tài)。例如，網關裝置可確定鏈接裝置是“在線”還是“離線”。在鏈接裝置是“離線”的情況下，網關裝置可為鏈接裝置生成通告消息，并且所生成的通告消息可傳遞給外部系統。根據需要，虛擬地址可用于表示鏈接裝置。由于網關裝置生成和傳遞通告消息，外部系統可在控制系統或鏈接裝置拓撲的生成期間識別鏈接裝置。
本發(fā)明的各種實施例可包括促進基金會現場總線鏈接裝置的識別和/或與基金會現場總線鏈接裝置的通信的一個或多個專用計算機、系統和/或特定機器。根據各種實施例中的需要，專用計算機或特定機器可包括各種各樣的不同軟件模塊。如下面更詳細說明的，在某些實施例中，這些各種軟件組件可用于將虛擬地址與鏈接裝置關聯，并且利用虛擬地址來促進鏈接裝置的識別和/或與鏈接裝置的通信。另外，在某些實施例中，這些軟件組件可用于促進鏈接裝置的寫保護。本文所述發(fā)明的某些實施例可具有促進向諸如資產管理系統之類的外部系統標識基金會現場總線鏈接裝置的技術效果。另外，本發(fā)明的某些實施例可具有促進外部系統與任何數量的基金會現場總線鏈接裝置之間的通信的技術效果。按照本發(fā)明的一個方面，虛擬地址可用于向外部系統標識基金會現場總線鏈接裝置。在這點上，可以克服外部系統的通信限制。例如，可準許AMS與任何數量的基金會現場總線鏈接裝置進行通信。作為另一個示例，可準許AMS通過任何數量的現場總線網絡進行通信。此外，本發(fā)明的某些實施例可具有為基金會現場總線鏈接裝置提供寫保護的技術效果。本發(fā)明的各種實施例將基金會現場總線類型(以下稱作“現場總線”)裝置結合到控制系統，例如與發(fā)電裝置(例如燃氣渦輪機、蒸汽渦輪機、風力渦輪機等)、發(fā)電廠和/或加工廠關聯的控制系統中。根據本發(fā)明的各種實施例中的需要，可使用各種各樣的現場總線裝置。現場總線裝置的示例包括但不限于傳感器、計量器、測量裝置、閥門、致動器、輸入/輸出子系統、主機系統、鏈接裝置、任何適當的現場總線Hl裝置和/或任何適當的現場總線高速以太網(HSE)裝置。在某些實施例中，Hl裝置可按照與HSE裝置不同的速率進行操作和/或通信。作為一個示例，Hl裝置可以大約每秒31. 25千比特進行操作，而HSE裝置可以大約每秒100兆比特進行操作。根據需要，諸如鏈接裝置之類的各種HSE裝置可用于將Hl裝置互連到與控制系統關聯的控制器和/或網關裝置。另外，術語“HSE協議”可用于表示促進與HSE現場總線裝置的通信的現場總線協議。現場總線裝置之間和/或一個或多個控制器和/或網關裝置與現場總線裝置之間的通信可通過使用現場總線協議來促進?，F場總線協議是全數字串行雙向通信協議，該協議提供至互連現場設備或現場總線裝置的總線或網絡的標準化物理接口。現場總線協議是由現場總線基金會所制訂和管理的開放架構協議?，F場總線協議實際上為工廠或機構內的現場儀器或現場裝置提供局域網，這使這些現場裝置能夠在分布于整個機構的位置執(zhí)行控制功能，并且在執(zhí)行這些控制功能之前和之后相互通信，以便實現整體控制策略。由于現場總線協議使控制功能能夠分布于整個過程控制網絡，所以它可降低中央控制器的工作負荷。
圖I是按照本發(fā)明的一個說明性實施例、可用于促進現場總線鏈接裝置的識別和/或與現場總線鏈接裝置的通信的一個示例系統100的框圖。系統100可包括一個或多個網關裝置105、一個或多個控制器110a-n或控制裝置、一個或多個鏈接裝置115a-n、一個或多個現場總線裝置120a-n和/或一個或多個外部系統125 (例如資產管理系統等)。在某些實施例中，網關裝置105可經由任何數量的適當網絡130與一個或多個控制器110a-n進行通信，并且各控制器110a-n可經由一個或多個現場總線網絡135a-n、例如一個或多個現場總線高速以太網(“HSE”)網絡與現場總線鏈接裝置115a-n進行通信。在其它實施例中，網關裝置105可經由現場總線網絡135a-n直接與現場總線鏈接裝置115a_n進行通信。另外，鏈接裝置115a-n可經由一個或多個適當的總線140a_n或者本地網絡與各種現場總線裝置120a-n進行通信。根據本發(fā)明的各種實施例中的需要，可提供任何數量的控制器110a-n或控制系統。各控制器110a-n可配置成與控制系統和/或由控制系統控制的裝置、工廠或者系統的各種組件進行通信。適當控制器的一個示例是由General Electric Company生產的Mark Vie控制系統。各控制器(一般稱作控制器110)可配置成接收一個或多個所連接鏈接裝置115a-n和/或與鏈接裝置115a_n關聯的現場總線裝置120a_n的操作所關聯的數據?？刂破?10還可處理所接收數據的至少一部分和/或輸出一個或多個控制信號或其它消息，供任何數量的鏈接裝置115a-n和/或現場總線裝置120a_n來接收。另外，在某些實施例中，控制器110可配置成向網關裝置105提供與所連接鏈接裝置115a-n關聯的信息。例如，由控制器110所接收和/或由控制器110所生成的通告消息可傳遞給網關裝置105。另外，控制器110可配置成將從鏈接裝置115a-n所接收的某些通信轉發(fā)到網關裝置105和/或任何數量的工作站145，例如促進控制器110對技術人員或其它用戶輸入的接收的工作站。以類似的方式，控制器110可配置成將從網關裝置105和/或工作站145接收的某些通信轉發(fā)到所連接的鏈接裝置115a-n。各控制器110可包括任何數量的處理器驅動的裝置。例如，各控制器110可包括任何數量的專用計算機或特定機器、專用電路、可編程邏輯控制器(“PLC”)、微控制器、個人計算機、微型計算機、大型計算機、巨型計算機等。在某些實施例中，控制器110的操作可由計算機執(zhí)行的或計算機實現的指令來控制，這些指令由與控制器110關聯的一個或多個處理器來執(zhí)行。根據本發(fā)明的各種實施例中的需要，指令可在一個或多個軟件組件中實施。指令的執(zhí)行可形成專用計算機或者其它特定機器，它們可操作以促進現場總線鏈接裝置115a-n和/或現場總線裝置120a_n的控制和/或與網關裝置105的通信。如圖I所示，各控制器110可經由一個或多個適當網絡與相應鏈接裝置和現場總線裝置進行通信。例如，第一控制器IlOa可經由一個或多個第一現場總線網絡135a與第一鏈接裝置115a進行通信，第二控制器IlOb可經由一個或多個第二現場總線網絡135b與第二鏈接裝置115b進行通信，等等。在其它實施例中，多個控制器可與共享鏈接裝置和/或現場總線裝置進行通信。實際上，可根據需要使用各種各樣的網絡拓撲。繼續(xù)參照圖I，任何數量的鏈接裝置115a_n可與系統100關聯起來使用。鏈接裝置115a-n可以是能夠經由本地現場總線網絡或總線(例如總線140a_n等)以及經由促進與控制器110和/或網關裝置105的通信的一個或多個相對較高速度現場總線網絡(例如網絡135a-n)進行通信的裝置。例如，鏈接裝置(一般稱作鏈接裝置115)可以是HSE現場總線裝置或者組合HSE/H1裝置。因此，鏈接裝置115可以能夠經由適當HSE以太網網絡(例如網絡135a-n等)或者其它適當網絡與控制器110進行通信。另外，鏈接裝置115可以能夠經由一個或多個本地現場總線網絡和/或數據總線(例如總線140a-n)與諸如現場總線裝置120a-n之類的所連接現場總線裝置進行通信。根據需要，鏈接裝置115a_n可促進控制器110a-n與現場總線裝置120a-n之間的通信。備選地，根據其它實施例中的需要，現場總線裝置120a-n中的一個或多個可與適當控制器110a_n直接通信。鏈接裝置115可包括現場總線數據總線(一般稱作總線140)或本地現場總線網 絡可連接的任何數量的段和/或連接。例如，在某些實施例中，鏈接裝置115可包括四(4)段，但是可根據需要包括任何其它數量的段。各段可建立分開的通信信道，并且配置成促進鏈接裝置115與連接到該段的現場總線裝置之間的通信。根據需要，可提供兩個或更多冗余鏈接裝置，以便促進與一個或多個現場總線裝置的組或集合的通信。在某些實施例中，鏈接裝置115可配置成向適當控制器110或網關裝置105傳送或傳遞包括狀態(tài)和/或定時信息的消息。例如，通告消息可由鏈接裝置115周期性地輸出。傳遞的周期可以是缺省時間周期或者由一個或多個用戶偏好來建立的周期。另外，可根據需要使用各種各樣的適當的時間周期，例如大約5百(500)毫秒的周期。在其它實施例中，消息(例如通告消息等)可響應對該消息的請求而傳遞給控制器110 (或網關裝置105)。根據需要，所傳遞的消息可包括各種各樣的不同信息，諸如與鏈接裝置115的段和/或連接到各個段的現場總線裝置120關聯的標識信息、狀態(tài)信息和/或定時信息。繼續(xù)參照圖I，任何數量的現場總線裝置120a_n可與系統100關聯起來使用。在某些實施例中，各現場總線裝置(一般稱作裝置120)可經由本地現場總線網絡或數據總線、如數據總線140a-n與鏈接裝置115進行通信。在這點上，現場總線裝置120與系統100的其它組件、如控制器110和/或網關裝置105之間的通信可由鏈接裝置115來促進。在其它實施例中，現場總線裝置120可與系統100的控制器110或其它組件直接通信。根據本發(fā)明的各種實施例中的需要可使用各種各樣的不同類型的現場總線裝置，包括任何數量的Hl現場總線裝置和/或其它適當裝置。在某些實施例中，現場總線裝置120a-n可分布或位于發(fā)電廠內、加工廠內或者被監(jiān)測系統或機器周圍的不定點。在這點上，現場總線裝置120a-n可用于監(jiān)測和/或控制工廠或機器的各種方面和/或操作。繼續(xù)參照圖I，一個或多個所示現場總線網絡135a_n可包括促進鏈接裝置115a_n與控制器110a-n之間的通信的任何適當網絡或者網絡的組合。類似地，現場總線數據總線140a-n或網絡可包括促進鏈接裝置115與連接到鏈接裝置115的現場總線裝置之間的通信的任何數量的適當數據總線和/或局域網。適當網絡和/或數據總線的示例包括但不限于局域網、廣域網、因特網、射頻(“RF”)網絡、Bluetooth 使能網絡、任何適當的有線網絡、任何適當的無線網絡或者有線和無線網絡的任何適當組合。在本發(fā)明的某些實施例、例如利用以太網網絡的實施例中，可提供一個或多個以太網交換機。以太網交換機可在網絡內路由數據。以太網交換機中的每一個可包括可操作以促進網絡內的數據的路由的硬件和/或軟件組件。適當以太網交換機的示例包括但不限于網橋、多層交換機等等。根據本發(fā)明的各種實施例中的需要，可在系統100內提供冗余組件。例如，可提供冗余布線、交換機和/或路由器。另外，在某些實施例中，可提供冗余鏈接裝置115a-n和/或段。在這點上，在網絡裝置出故障的情況下，可在系統100內保持足夠的操作。繼續(xù)參照圖1，可提供一個或多個網關裝置105。網關裝置105可配置成創(chuàng)建和/或促進鏈接裝置115a-n和/或控制器110a_n與諸如資產管理系統(“AMS”) 125之類的任何數量的外部系統之間的虛擬網絡。在這樣做時，網關裝置105可通過利用一個或多個虛擬地址向外部系統標識鏈接裝置115a-n。另外，網關裝置105可 促進鏈接裝置115a_n與外部系統之間的通信。因此，可擴展外部系統的通信能力。例如，虛擬地址的使用可使AMS有可能與任何數量的現場總線鏈接裝置進行通信，和/或經由任何數量的分開的現場總線網絡與鏈接裝置進行通信。網關裝置105可包括任何數量的適當的處理器驅動的裝置。例如，網關裝置105可包括任何數量的專用計算機或特定機器、專用電路、可編程邏輯控制器(“PLC”)、微控制器、個人計算機、微型計算機、大型計算機、巨型計算機等等。在某些實施例中，網關裝置105的操作可由計算機執(zhí)行的或計算機實現的指令來控制，這些指令由與網關裝置105關聯的一個或多個處理器來執(zhí)行。根據本發(fā)明的各種實施例中的需要，指令可在一個或多個軟件組件中實施。指令的執(zhí)行可形成可操作以控制網關裝置105的操作和/或促進外部系統與任何數量的現場總線鏈接裝置115a-n之間的虛擬網絡的建立的專用計算機或其它特定機器。控制網關裝置105的操作的一個或多個處理器可結合到網關裝置105中，和/或經由一個或多個適當網絡與網關裝置105進行通信。在本發(fā)明的某些實施例中，網關裝置105的操作和/或控制可分布在若干處理組件之中。網關裝置105可包括一個或多個處理器151、一個或多個存儲器裝置152、一個或多個輸入/輸出(“I/O”)接口 153和/或一個或多個網絡接口 154。一個或多個存儲器裝置152可以是任何適當的存儲器裝置，例如高速緩存、只讀存儲器裝置、隨機存取存儲器裝置、磁存儲裝置等。一個或多個存儲器裝置152可存儲由網關裝置105使用的數據、可執(zhí)行指令和/或各種程序模塊，例如數據文件155、一個或多個路由選擇表156、操作系統、狀態(tài)模塊157和/或通信模塊158。另外，根據需要，存儲器裝置152可以可操作以存儲促進通信的任何數量的適當協議，諸如現場總線或HSE協議和/或促進與非現場總線組件、如AMS125的通信的其它協議。數據文件155可包括與網關裝置105的操作和/或與系統100的其它組件的通信關聯的任何適當數據。例如，數據文件155可包括但不限于一個或多個控制器110a-n的標識信息、一個或多個外部系統的標識信息、一個或多個現場總線網絡13 5 a-n的標識信息、一個或多個鏈接裝置115a-n的標識信息、一個或多個鏈接裝置115a_n的狀態(tài)信息、與鏈接裝置115a-n關聯的虛擬地址、與鏈接裝置115a_n關聯的物理地址、一個或多個現場總線裝置120a-n的標識信息和/或一個或多個現場總線裝置120a_n的狀態(tài)信息。路由選擇表156可包括任何適當的路由選擇信息，該信息可用于在鏈接裝置115a-n、外部系統和/或控制器110a-n之間路由通信。例如，路由選擇表156可包括用于將鏈接裝置的物理地址映射到虛擬地址的信息，所述虛擬地址用于向外部系統表示鏈接裝置。作為另一個示例，路由選擇表156可包括促進向適當控制器轉發(fā)所接收消息的網絡路由選擇信息。例如，路由選擇表156可包括將虛擬地址的一部分(例如第一預定數量的數位等)與特定控制器或現場總線網絡關聯的信息，以便促進向適當控制器路由消息，用以分發(fā)給現場總線鏈接裝置。根據需要，可提供操作系統(“OS”)。OS可包括促進和/或控制網關裝置105的一般操作的可執(zhí)行指令和/或程序模塊。例如，OS可促進由處理器151執(zhí)行其它軟件程序和/或程序模塊，例如狀態(tài)模塊157和/或通信模塊158。狀態(tài)模塊157可以是適當軟件模塊或應用，它們配置成識別和/或生成任何數量的鏈接裝置115a-n的狀態(tài)信息。在操作中，狀態(tài)模塊157可接收與鏈接裝置115a-n關聯的標識信息和/或操作信息。例如，狀態(tài)模塊157可接收由一個或多個鏈接裝置115a-n所生成的通告消息。作為另一個示例，狀態(tài)模塊157可從一個或多個控制器110a-n接收與鏈接裝置115a_n關聯的信息。一旦識別了鏈接裝置115a_n，狀態(tài)模塊157可確定鏈接裝置115a_n的一個或多個虛擬地址。虛擬地址可促進向AMS或其它外部系統標識鏈接裝置115a-n。虛擬地址可以是 與用于表示一個或多個鏈接裝置的物理裝置地址不同的地址。在某些實施例中，單個虛擬地址可用于表示多個鏈接裝置。例如，單個虛擬地址可用于表示多個冗余鏈接裝置。作為另一個示例，單個虛擬地址可用于表示與單個控制器進行通信的多個鏈接裝置。作為又一個示例，單個虛擬地址可用于表示連接到多個控制器和/或多個現場總線網絡的多個鏈接
>j-U ρ α裝直。在本發(fā)明的某些實施例中，狀態(tài)模塊157還可促進向AMS 125或其它外部系統傳遞鏈接裝置標識信息和/或狀態(tài)信息。在這點上，外部系統可為了各種各樣的不同目的而識別鏈接裝置，諸如資產識別目的、資產控制和/或管理目的和/或通信目的。各種各樣的適當方法和/或技術可由狀態(tài)模塊157用于向外部系統傳遞標識信息。例如，從鏈接裝置115a-n和/或控制器110a_n接收的通告消息可經過修改，以便將虛擬地址與通告消息關聯，并且經修改的消息可輸出以供傳遞給外部系統。作為另一個示例，通告消息可由狀態(tài)模塊157生成，并且所生成的通告消息可輸出以供傳遞給外部系統。通信模塊158可以是適當軟件模塊或應用，它們配置成促進在諸如AMS 125之類的外部系統與任何數量的鏈接裝置115a-n和/或鏈接裝置115a-n所關聯的控制器110a-n之間通信的路由。按照本發(fā)明的一個方面，通信模塊158可利用和/或評估虛擬地址，以便促進消息的路由。在從鏈接裝置115或控制器110接收到消息時，消息可包括鏈接裝置115或者與鏈接裝置115關聯的現場總線裝置120的標識信息。例如，消息可包括鏈接裝置115的物理地址和/或現場總線裝置120的物理地址。通信模塊158可確定鏈接裝置115的適當虛擬地址。例如，通信模塊158可利用物理地址來訪問所存儲虛擬地址信息，以便確定鏈接裝置的適當虛擬地址。然后，通信模塊158可修改所接收消息，以便將虛擬地址與消息關聯。然后，通信模塊158可將經修改的消息的傳遞定向到外部系統，并且虛擬地址可由外部系統用于識別鏈接裝置115。在從外部系統接收到要傳遞給鏈接裝置115或者連接到鏈接裝置115的現場總線裝置120的消息時，通信模塊158可處理虛擬地址，以便促進消息路由到適當鏈接裝置115或鏈接裝置控制器110。在某些實施例中，消息可利用虛擬地址來路由。例如，虛擬地址的一部分可用于識別消息的下一個目的地，例如與目的地鏈接裝置115關聯的控制器110。然后，消息可由通信模塊158路由到下一個目的地。在其它實施例中，通信模塊158可評估虛擬地址和/或消息，以便識別作為消息的預期接收方或者控制作為消息的預期接收方的現場總線裝置120的鏈接裝置115的物理地址。例如，通信模塊158可利用虛擬地址來訪問一個或多個路由選擇表156，以便識別鏈接裝置115的物理地址。在多個鏈接裝置與物理地址關聯的情況下，通信模塊158可評估消息，以便識別適當的鏈接裝置115。例如，消息中包含的裝置標識符(例如現場總線裝置120的標識符)可用于確定或選擇適當的鏈接裝置115。然后可輸出消息，以供傳遞給適當的鏈接裝置115。在某些實施例中，通信模塊158還可為現場總線鏈接裝置115a_n和/或現場總線裝置120a-n提供寫保護。例如，可作出將準許外部系統收集與鏈接裝置115a_n和現場總線裝置120a-n關聯的信息的決定；但是，將不準許外部系統配置或者以其它方式將數據寫到鏈接裝置115a-n和/或現場總線裝置120a_n。在一個示例實施例中，通信模塊158可從外部系統接收消息，并且通信模塊158可評估消息，以便識別與消息關聯的消息類型或命令類型。例如，可評估消息的信頭，以便確定消息是否包含用于寫操作的命令。在消息與寫操作關聯的情況下，通信模塊158可觸發(fā)或生成防止所請求寫操作的異常。根據需要，通 信模塊158可生成錯誤或異常消息，該消息被返回到外部系統。在消息不是與寫操作關聯(即，該消息包括所請求讀操作)的情況下，通信模塊158則可輸出消息以供傳遞給適當的鏈接裝置115。根據需要，狀態(tài)模塊157和通信模塊158的操作可由單個軟件模塊或應用來執(zhí)行。下面參照圖3-8更詳細地描述可由狀態(tài)模塊157和/或通信模塊158執(zhí)行的操作的示例。繼續(xù)參照圖I，一個或多個I/O接口 153可促進網關裝置105與一個或多個輸入/輸出裝置，例如，諸如便于用戶與網關裝置105交互的顯示器、小鍵盤、鼠標、指示裝置、控制面板、觸摸屏顯示器、遙控器、話筒、揚聲器等等的一個或多個用戶接口裝置之間的通信。在這點上，用戶命令可由網關裝置105接收。一個或多個網絡接口 154可促進網關裝置105與任何數量的適當網絡和/或傳輸部件的連接。網絡接口 154可促進網關裝置105與一個或多個網絡130的連接，所述一個或多個網絡130促進與控制器110a-n和/或工作站145的通信。另外，網絡接口 154可促進網關裝置105與諸如AMS 125之類的任何數量的外部系統的連接。根據需要，網絡接口 154可包括任何數量的輸入/輸出卡(例如以太網卡)和/或促進網絡通信的其它裝置。在本發(fā)明的某些實施例中，可提供一個或多個工作站145。根據需要，這些工作站145可提供系統100與系統100內一個或多個操作者之間的人機接口( “HMI”)。例如，工作站145可促進與任何數量的控制器110a-n的操作關聯的用戶輸入和/或用戶命令的接收。另外，工作站145可配置成從控制器110a-n和/或網關裝置接收數據，諸如與所連接現場總線鏈接裝置115a-n和現場總線裝置120a_n關聯的呈現和/或其它信息。工作站145還可配置成經由諸如監(jiān)視器之類的適當顯示裝置向用戶顯示所接收數據的至少一部分。各工作站145可包括一個或多個適當的計算機或計算裝置，諸如個人計算機、手持計算裝置、微型計算機等。另外，工作站145可經由一個或多個適當網絡130與系統100的一個或多個其它組件進行通信。網絡130可包括促進網關裝置105、工作站145和/或控制器110a-n之間的通信的任何適當網絡和/或網絡的組合。例如，網絡130可包括直接鏈路或直接連接、一個或多個局域網、一個或多個廣域網、因特網、一個或多個射頻(“RF”)網絡、一個或多個Bluetooth 使能網絡、一個或多個適當的有線網絡和/或一個或多個適當的無線網絡。繼續(xù)參照圖1，可提供諸如資產管理系統125之類的至少一個外部系統。外部系統可以是適當的處理器驅動的裝置，該處理器驅動的裝置配置成基于從網關裝置105接收的消息來識別鏈接裝置115a-n，和/或配置成經由網關裝置105與鏈接裝置115a_n進行通信。在一個示例實施例中，外部系統可以是配置成生成控制裝置的拓撲和/或配置成管理控制裝置的適當的資產管理系統(“AMS”)，例如Emerson Electric Co. 銷售的AMS。在某些實施例中，與外部系統的通信可利用虛擬地址，以便標識現場總線鏈接裝置115a-n。在這點上，可向外部系統提供附加通信能力。例如，可準許AMS與比通常能夠連接到AMS的鏈接裝置的數量更多的鏈接裝置115a-n進行通信。作為另一個示例，可準許AMS跨多個現場總線網絡135a-n與鏈接裝置115a_n進行通信。按照需要，本發(fā)明的實施例可包括具有比圖I所示組件更多或更少的組件的系統100。圖I的系統100僅作為舉例來提供。
根據本發(fā)明的各種實施例中的需要，可使用各種各樣的網絡拓撲和配置。圖2A-2C是可按照本發(fā)明的各種實施例來使用的示例系統拓撲205、210、215的示意框圖。各種拓撲可用于提供不同的可縮放性選擇和/或對于各種各樣的不同網絡和/或系統的支持。轉到圖2A，第一示例拓撲205可將單個AMS與單個網關裝置關聯。網關裝置則可與任何數量的控制器進行通信。圖2B示出第二示例拓撲210，其中AMS與多個網關裝置關聯。每個網關裝置則可經由相應網絡連接與相應控制器進行通信。圖2C示出第三示例拓撲215，其中多個AMS裝置和網關裝置連接到促進與一個或多個控制器的通信的單個網絡連接。換言之，圖2C示出示例分割系統，其中控制器和鏈接裝置可在若干網關裝置和AMS裝置之間分割。根據本發(fā)明的各種實施例中的需要，可使用各種各樣的其它拓撲。圖2A-2C所示的拓撲205、210、215僅作為非限制性示例來提供?，F場總線裝置的識別
在本發(fā)明的某些實施例中，諸如圖I所示的網關裝置105之類的網關裝置可配置成向諸如圖I所示的AMS 125之類的外部系統提供鏈接裝置信息。在這點上，外部系統可識別在控制系統或其它系統內連接的鏈接裝置。AMS 125還可從各種鏈接裝置和/或與鏈接裝置關聯的現場總線裝置接收消息和/或將通信定向到各種鏈接裝置和/或與鏈接裝置關聯的現場總線裝置。按照本發(fā)明的一個方面，網關裝置105可利用虛擬地址向外部系統表示鏈接裝置。根據需要，多個鏈接裝置可共享單個虛擬地址。在這點上，外部系統的通信能力可得到增強。例如，如果外部系統只能夠與八⑶個鏈接裝置直接通信，則八⑶個虛擬地址可用于促進與共享八(8)個虛擬地址的任何數量的鏈接裝置的通信。另外，由于利用虛擬地址，可允許外部系統通過任何數量的現場總線網絡進行通信。在本發(fā)明的某些實施例中，可提供多個冗余鏈接裝置，以便促進現場總線裝置與控制器和/或網關裝置、例如圖I所示的控制器Iio和/或網關裝置105之間的通信。例如，可提供主要鏈接裝置和輔助鏈接裝置。在某些實施例中，通信控制可在各種冗余鏈接裝置之間切換。常規(guī)AMS和/或其它外部系統也許不能夠與諸如冗余鏈接裝置對之類的冗余鏈接裝置直接接口。但是，網關裝置105可利用虛擬地址來促進向AMS標識冗余鏈接裝置和/或與冗余鏈接裝置的通信。
圖3是按照本發(fā)明的一個說明性實施例、用于識別冗余鏈接裝置并且促進與冗余鏈接裝置的通信的示例方法300的流程圖。方法300可在利用鏈接裝置的適當系統、如圖I所示的系統100內執(zhí)行。因此，方法300的操作可由諸如圖I所示的網關裝置105之類的適當網關裝置來執(zhí)行。方法300可在框305開始。在框305，可接收諸如一對冗余鏈接裝置之類的冗余鏈接裝置的狀態(tài)信息。各種各樣的適當方法和/或技術可根據需要用于接收狀態(tài)信息。例如，可接收由冗余鏈接裝置中的一個或多個和/或由與鏈接裝置關聯的控制器所輸出的一個或多個通告消息。在某些實施例中，通告消息可由鏈接裝置和/或控制器周期性地輸出。然后，可分析或評估所接收的通告消息，以便識別冗余鏈接裝置的狀態(tài)信息。作為另一個示例，可從控制器接收與冗余鏈接裝置關聯的操作和/或狀態(tài)信息。根據本發(fā)明的各種實施例中的需要，可接收和/或識別各種各樣的不同類型的狀態(tài)信息。適當狀態(tài)信息的示例包括但不限于冗余鏈接裝置的標識符、冗余鏈接裝置的物理地址、冗余鏈接裝置的操作狀態(tài)信息、活動的冗余鏈接裝置的標識符、與一個或多個鏈接裝
置段關聯的信息、一個或多個現場總線裝置的標識信息(例如現場總線裝置標識符等)和/或一個或多個現場總線裝置的操作狀態(tài)信息。在框310，可確定每個冗余鏈接裝置的狀態(tài)。例如，可評估所接收狀態(tài)信息，以便確定與每個冗余鏈接裝置關聯的相應操作狀態(tài)。在某些實施例中，各冗余鏈接裝置的狀態(tài)可指示該鏈接裝置是否為活動的和/或“在線”。換言之，狀態(tài)可指示每個鏈接裝置是否正被用于促進與關聯現場總線裝置的通信。在框315，可由網關裝置105來確定虛擬地址。虛擬地址可用于表示冗余鏈接裝置。按照本發(fā)明的一個方面，單個虛擬地址可用于表示所有冗余鏈接裝置。例如，單個虛擬地址可用于表示一對冗余鏈接裝置。在某些實施例中，虛擬地址可包括指向包括冗余鏈接裝置的所存儲信息的存儲器位置的指針或其它引用。例如，虛擬地址可用于訪問包括冗余鏈接裝置的物理地址和/或狀態(tài)信息的路由選擇表。由于利用虛擬地址來標識冗余鏈接裝置，多個冗余鏈接裝置可由外部系統來識別。在框320，可為冗余鏈接裝置中的一個或多個預備一個或多個通告消息。對于某些鏈接裝置(例如活動的鏈接裝置)，通告消息可通過修改網關裝置105所接收的通告消息來預備。例如，由活動的鏈接裝置或控制器輸出的通告消息可由網關裝置105接收，并且所接收通告消息可由網關裝置105來修改，以便將虛擬地址與通告消息關聯。對于其它鏈接裝置(例如不活動的鏈接裝置)，通告消息可由網關裝置105來生成，并且虛擬地址可與所生成的通告消息關聯。通告消息可包括與鏈接裝置、鏈接裝置段和/或連接到鏈接裝置的現場總線裝置關聯的標識和/或狀態(tài)信息。雖然網關裝置105在上文中被描述成為不活動的鏈接裝置生成通告消息，但是網關裝置105可根據需要為活動的鏈接裝置生成通告消息。一旦預備了一個或多個通告消息，在框325，可將通告消息提供給外部系統、例如與網關裝置105進行通信的AMS 125。虛擬地址可用于標識每個冗余鏈接裝置。由于向外部系統提供通告消息，外部系統可識別冗余鏈接裝置。在某些實施例中，可將通告消息周期性地提供或傳遞給外部系統。在這點上，外部系統可生成和/或保持冗余鏈接裝置的比較準確的表示。在本發(fā)明的某些實施例中，外部系統還可輸出消息以供傳遞給冗余鏈接裝置中的至少一個。在框330，消息可由網關裝置從外部系統接收。按照本發(fā)明的一個方面，所接收消息可包括作為預期鏈接裝置的標識符的虛擬地址。根據需要，所接收消息還可包括各種各樣的其它信息，例如連接到預期鏈接裝置的一個或多個現場總線裝置的標識信息。在框335，網關裝置可確定將向其傳遞消息的鏈接裝置的身份。各種各樣的適當方法和/或技術可根據需要用于確定將向其傳遞消息的鏈接裝置的身份。例如，網關裝置可利用虛擬地址來訪問包括鏈接裝置信息的路由選擇表，并且適當鏈接裝置可被識別。根據需要，可評估冗余鏈接裝置的狀態(tài)信息，以便將活動的鏈接裝置識別為將向其傳遞消息的適當鏈接裝置。例如，可評估從控制器和/或鏈接裝置接收的狀態(tài)信息，以便識別活動的鏈接裝置。一旦識別了接收方鏈接裝置的身份，操作可在框340繼續(xù)進行。在框340，可確定與鏈接裝置關聯的物理地址。例如，可利用虛擬地址來訪問冗余鏈接裝置的所存儲物理地址信息，并且活動的鏈接裝置的物理地址可選擇作為接收方鏈接裝置的物理地址。物理地址可包括促進向接收方鏈接裝置傳遞消息的任何適當裝置地址，諸如媒體訪問控制(“MAC”)地址或以太網硬件地址(“EHA”)。一旦為接收方鏈接裝置確定了物理地址，則物理地址可與所接收消息關聯。例如，消息可修改成包括該物理地址。經修改的消息則可在 框345輸出，以供傳遞給接收方鏈接裝置。例如，消息可傳遞給控制器，以供分發(fā)給接收方鏈接裝置。作為另一個示例，消息可輸出到現場總線網絡上，以供傳遞給接收方鏈接裝置。方法300可在框345之后結束。向外部系統標識鏈接裝置和/或促進與鏈接裝置的通信并不局限于冗余鏈接裝置。實際上，網關裝置105可促進鏈接裝置識別和/或與鏈接裝置、控制器和/或現場總線網絡的任何組合的通信。圖4是按照本發(fā)明的一個說明性實施例、用于識別多個鏈接裝置并且促進與多個鏈接裝置的通信的示例方法400的流程圖。方法400可在利用鏈接裝置的適當系統、如圖I所示的系統100內執(zhí)行。因此，方法400的操作可由諸如圖I所示的網關裝置105之類的適當網關裝置來執(zhí)行。方法400可在框405開始。在框405，可接收多個鏈接裝置的狀態(tài)信息。各種各樣的適當方法和/或技術可根據需要用于接收狀態(tài)信息。例如，可接收由鏈接裝置中的一個或多個和/或由與鏈接裝置關聯的控制器所輸出的一個或多個通告消息。在某些實施例中，通告消息可由鏈接裝置和/或控制器周期性地輸出。然后，可分析或評估所接收通告消息，以便識別冗余鏈接裝置的狀態(tài)信息。作為另一個示例，可從任何數量的控制器接收與鏈接裝置關聯的操作和/或狀態(tài)信息。根據本發(fā)明的各種實施例中的需要，可接收和/或識別各種各樣的不同類型的狀態(tài)信息。適當狀態(tài)信息的示例包括但不限于鏈接裝置的標識符、鏈接裝置的物理地址、鏈接裝置的操作狀態(tài)信息、與一個或多個鏈接裝置段關聯的信息、一個或多個現場總線裝置的標識信息(例如現場總線裝置標識符等)和/或一個或多個現場總線裝置的操作狀態(tài)信息。在框410，可識別多個鏈接裝置中的每個。例如，可評估所接收狀態(tài)信息，以便識別各種鏈接裝置。另外，在本發(fā)明的某些實施例中，可對于每個鏈接裝置來識別或確定相應物理地址或裝置地址(例如MAC地址等)。物理地址可以是促進消息傳遞給鏈接裝置的適當裝置地址。在本發(fā)明的某些實施例中可以是可選的框415，可識別或確定與每個鏈接裝置關聯的網絡。例如，可為經由多個不同現場總線HSE網絡連接的鏈接裝置接收信息，并且可為每個鏈接裝置識別網絡。
在本發(fā)明的某些實施例中可以是可選的框420，可識別或確定連接到每個鏈接裝置的一個或多個相應現場總線鏈接裝置。例如，可評估鏈接裝置的通告消息和/或其它狀態(tài)信息，以便識別連接到鏈接裝置的現場總線裝置、例如連接到鏈接裝置段的現場總線裝置。根據某些實施例中的需要，網關裝置105可向鏈接裝置和/或控制器傳遞任何數量的消息，以便請求與所連接現場總線裝置關聯的信息。例如，可評估通告消息，以便識別連接到鏈接裝置的多個現場總線裝置?；谠撟R別，網關裝置105可請求與現場總線裝置關聯的附加信息，例如現場總線裝置的裝置標識符。在其它實施例中，現場總線裝置的標識信息可包含于在框405接收的通告消息和/或其它狀態(tài)信息中。在框425，可由網關裝置105為多個鏈接裝置確定一個或多個虛擬地址。虛擬地址可用于向諸如圖I所示的AMS 125之類的外部系統表示鏈接裝置。按照本發(fā)明的一個方面，單個虛擬地址可用于表示多個鏈接裝置。例如，單個虛擬地址可用于表示經由單個現場總線網絡進行通信的多個鏈接裝置和/或經由多個現場總線網絡進行通信的多個鏈接裝置。但是，根據需要，不同的虛擬地址可用于不同的鏈接裝置和/或鏈接裝置組。例如，第一虛擬地址可用于表示經由第一現場總線網絡所連接的一個或多個鏈接裝置，而第二虛擬地址 可用于表示經由第二現場總線網絡所連接的一個或多個其它鏈接裝置。在某些實施例中，虛擬地址可包括指向包括鏈接裝置的所存儲信息的存儲器位置的指針或其它引用。例如，虛擬地址可用于訪問包括鏈接裝置的物理地址和/或狀態(tài)信息的路由選擇表。作為另一個示例，虛擬地址可用于訪問包括現場總線網絡和/或控制器的標識信息的路由選擇表。由于利用虛擬地址來標識鏈接裝置，多個鏈接裝置可由外部系統來識別。另外，外部系統的通信能力可得到增強。在框430，與多個鏈接裝置關聯的信息可由網關裝置105來存儲。根據需要，所存儲信息的至少一部分可用于預備和/或修改傳遞給外部系統的標識消息、例如通告消息。所存儲信息的至少一部分還可用于促進在現場總線鏈接裝置與外部系統之間通信的路由。根據本發(fā)明的各種實施例中的需要，可存儲各種各樣的不同信息，包括但不限于鏈接裝置的標識符、鏈接裝置的物理地址、鏈接裝置的虛擬地址、鏈接裝置的狀態(tài)信息、鏈接裝置的網絡標識信息和/或與連接到鏈接裝置的現場總線裝置關聯的信息(例如現場總線裝置標識符等)。在框435，網關裝置105可促進外部系統對鏈接裝置的識別。例如，網關裝置105可向外部系統傳遞鏈接裝置的標識信息。按照本發(fā)明的一個方面，一個或多個虛擬地址可用于向外部系統標識鏈接裝置。各種各樣的適當方法或技術可根據需要用于向外部系統傳遞標識信息。例如，在某些實施例中，鏈接裝置的一個或多個通告消息可由網關裝置105來預備，并且相應虛擬地址可與所預備通告消息關聯。通告消息則可輸出以供傳遞給外部系統。作為另一個示例，一個或多個通告消息可由網關裝置105從鏈接裝置和/或從鏈接裝置控制器接收。所接收通告消息可由網關裝置105來修改，以便將虛擬地址與消息關聯，并且經修改的消息可輸出以供傳遞給外部系統。通告消息可包括各種各樣的信息，諸如與鏈接裝置、鏈接裝置段和/或連接到鏈接裝置的現場總線裝置關聯的標識和/或狀態(tài)信息。根據需要，網關裝置105可向外部系統連續(xù)提供鏈接裝置的標識信息。例如，通告消息或其它標識消息可周期性地提供給外部系統。一旦向外部系統標識了一個或多個鏈接裝置，操作可在框440繼續(xù)進行，并且網關裝置105可促進外部系統與任何數量的多個鏈接裝置之間的通信。例如，網關裝置105可在鏈接裝置與外部系統之間路由通信。下面參照圖5和圖6更詳細描述可執(zhí)行以促進通信的操作的幾個示例。方法400可在框440之后結束?，F場總線通信
按照本發(fā)明的一個方面，網關裝置可配置成促進諸如圖I所示的AMS 125之類的外部系統與任何數量的現場總線鏈接裝置之間的通信。圖5是按照本發(fā)明的一個說明性實施例、用于將消息從鏈接裝置路由到外部系統的示例方法500的流程圖。方法500可在利用鏈接裝置的適當系統、如圖I所示的系統100內執(zhí)行。因此，方法500的操作可由諸如圖I所示的網關裝置105之類的適當網關裝置來執(zhí)行。方法500可在框505開始。在框505，現場總線鏈接裝置輸出的消息可由網關裝置105來接收。在某些實施例中，可經由一個或多個適當現場總線網絡、例如圖I所示的現場總線網絡135a-n其中之一 直接從鏈接裝置接收消息。在其它實施例中，可從與網關裝置105和鏈接裝置這兩者進行通信的控制器接收消息?？筛鶕景l(fā)明的各種實施例中的需要，接收各種各樣的不同類型的消息，例如通告消息、狀態(tài)消息或者響應先前傳遞給鏈接裝置的另一個消息而生成的消肩、O在框510，諸如圖I所示的AMS 125之類的外部系統可被識別為消息的預期接收方。在某些實施例中，可評估和/或分析所接收消息，以便識別所指定接收方的指示符，例如外部系統的標識符。例如，可評估所接收消息的信頭，以便識別將外部系統指定為消息的預期接收方的信息。在其它實施例中，可由網關裝置105作出如下決定所接收消息應當傳遞給外部系統，即使沒有在消息中標識該外部系統。例如，可作出所接收通告消息應當轉發(fā)到外部系統的決定。在框515，可識別與鏈接裝置關聯的虛擬地址。在某些實施例中，包含在消息中的鏈接裝置的標識信息(例如物理地址或其它裝置標識符)可用于訪問所存儲虛擬地址信息，并且識別鏈接裝置的所存儲虛擬地址。一旦識別了虛擬地址，則可在框520修改所接收消息，以便將虛擬地址與消息關聯。例如，可修改消息的信頭，以便采用虛擬地址來替換鏈接裝置的物理地址。作為另一個示例，可將包括虛擬地址的層添加到消息。在框525，經修改的消息可由網關裝置105輸出，以供傳遞給外部系統。按照本發(fā)明的一個方面，經修改的消息可利用虛擬地址來表示最初輸出該消息的鏈接裝置。在這點上，外部系統可通過虛擬地址來識別鏈接裝置。然后，外部系統可利用虛擬地址向鏈接裝置傳遞各種各樣的消息。方法500可在框525之后結束。圖6是按照本發(fā)明的一個說明性實施例、用于將消息從外部系統路由到鏈接裝置的示例方法600的流程圖。方法600可在利用鏈接裝置的適當系統、例如圖I所示的系統100內執(zhí)行。因此，方法600的操作可由諸如圖I所示的網關裝置105之類的適當網關裝置來執(zhí)行。方法600可在框605開始。在框605，由諸如圖I所示的AMS 125之類的外部系統輸出的消息可由網關裝置105來接收。各種各樣的適當網絡連接和/或通信技術可根據需要用于接收消息。另外，可接收各種各樣的不同類型的消息，諸如請求與現場總線鏈接裝置和/或現場總線裝置關聯的操作和/或狀態(tài)信息的消息、與現場總線鏈接裝置和/或現場總線裝置關聯的配置消息和/或指令或控制消息。在框610，可識別所接收消息中包含的虛擬地址。例如，可評估或分析消息的信頭，以便識別表示消息的預期接收方鏈接裝置的虛擬地址。在框615，可基于虛擬地址對于消息是否可由網關裝置105來路由進行確定，而無需網關裝置105確定預期接收方鏈接裝置的物理地址。換言之，可對于消息是否可路由到通信網絡內的下一個節(jié)點(例如配置成識別預期接收方鏈接裝置的物理地址的控制器)進行確定。如果在框615確定消息在沒有確定物理地址的情況下不可被路由，則操作可在框630繼續(xù)進行，下面更詳細描述框630。但是，如果在框615確定消息可在沒有確定預期接收方鏈接裝置的物理地址的情況下被路由，則操作可在框620繼續(xù)進行。在框620，可評估虛擬地址，以便識別消息將被路由到的下一個裝置。例如，可評估虛擬地址，以便識別與鏈接裝置關聯的控制器或現場總線網絡。在某些實施例中，虛擬地址的一部分可用于標識現場總線網絡或控制器。因此，可通過使網關裝置105分析虛擬地址的相關部分并且基于該分析來路由消息，可實現比較有效率的路由。
一旦在框620確定了與鏈接裝置關聯的控制器或網絡，則操作可在框625繼續(xù)進行，并且消息可基于該確定來路由。例如，消息可路由到所識別的控制器。作為另一個示例，可確定與所識別網絡關聯的控制器，并且消息可路由到相關控制器。在某些實施例中，一旦路由了消息，接收方控制器可評估該消息，以便識別相關鏈接裝置，并且接收方控制器可將消息的傳遞定向到相關鏈接裝置。然后，操作可在框625之后結束。如果確定網關裝置105將確定物理地址，則可從框615到達框630，在框630，網關裝置105可評估消息，以便識別作為消息的預期接收方的物理裝置。例如，網關裝置105可評估消息，以便識別與鏈接裝置關聯的信息和/或與現場總線裝置關聯的信息。在一個示例實施例中，網關裝置105可評估消息，以便確定現場總線裝置的裝置標識符。在框635，鏈接裝置可被識別為將對其傳遞消息的鏈接裝置。例如，在單個鏈接裝置與虛擬地址關聯的情況下，虛擬地址可用于識別該鏈接裝置。作為另一個示例，在多個鏈接裝置與虛擬地址關聯的情況下，消息中包含的標識信息可用于選擇用于路由消息的適當鏈接裝置。例如，消息中包含的現場總線裝置的標識符可用于選擇與現場總線裝置關聯的鏈接裝置。一旦識別了鏈接裝置，操作可在框640繼續(xù)進行。在框640，可確定與所識別鏈接裝置關聯的物理地址。在某些實施例中，可利用虛擬地址和/或各種選擇標準(例如現場總線裝置的標識符等)來訪問一個或多個路由選擇表，以便確定與鏈接裝置關聯的物理地址。一旦確定了物理地址，則操作可在框645繼續(xù)進行，并且消息可輸出以供傳遞給所識別鏈接裝置，其中利用物理地址來識別該鏈接裝置。例如，消息可直接傳遞給鏈接裝置。作為另一個示例，消息可傳遞給與鏈接裝置關聯的控制器，并且控制器可促進向鏈接裝置轉發(fā)消息。方法600可在框625或框645之后結束。在本發(fā)明的某些實施例中，網關裝置可配置成為鏈接裝置和/或現場總線裝置提供寫保護。例如，網關裝置可允許諸如圖I所示的AMS 125之類的外部系統收集與鏈接裝置(及其所連接的現場總線裝置)關聯的標識和/或操作信息；但是，網關裝置可限制外部系統配置或者以其它方式將數據寫到鏈接裝置和/或關聯現場總線裝置的能力。在某些實施例中，AMS可用于生成和/或保持控制系統拓撲，并且另一個裝置或系統(例如一個或多個工作站和/或工具箱系統)可用于配置現場總線鏈接裝置和現場總線裝置。圖7是按照本發(fā)明的一個說明性實施例、用于為現場總線鏈接裝置和現場總線裝置提供寫保護的示例方法700的流程圖。方法700可在如圖I所示的系統100之類的利用鏈接裝置的適當系統內執(zhí)行。因此，方法700的操作可由如圖I所示的網關裝置105之類的適當網關裝置來執(zhí)行。方法700可在框705開始。在框705，由如圖I所示的AMS 125之類的外部系統輸出的消息可由網關裝置105來接收。各種各樣的適當網絡連接和/或通信技術可根據需要用于接收消息。另外，可接收各種各樣的不同類型的消息，諸如請求與現場總線鏈接裝置和/或現場總線裝置關聯的操作和/或狀態(tài)信息的消息、與現場總線鏈接裝置和/或現場總線裝置關聯的配置消息和/或指令或控制消息。在框710，可確定與所接收消息關聯的消息類型。各種各樣的適當方法和/或技術 可根據需要用于確定消息類型。例如，可評估和/或分析與所接收消息關聯的信頭，以便識別消息中包含的一個或多個命令或者所請求操作。消息類型則可基于所識別命令和/或操作來確定。在框715，可對于所接收消息是否包括一個或多個寫命令或者所請求寫操作進行確定。例如，可對于在將所接收消息轉發(fā)給鏈接裝置和/或連接到鏈接裝置的現場總線裝置時該消息是否將引起寫操作進行確定。如果在框715確定消息包括寫命令，則操作可在框720繼續(xù)進行，并且網關裝置105可生成與消息關聯的異常。異常可指示不準許所請求寫命令。根據需要，可由網關裝置105來生成錯誤消息，指示不準許預期寫操作，并且所生成的錯誤消息可傳遞給外部系統。但是，如果在框715確定消息不包括一個或多個寫命令，則操作可在框725繼續(xù)進行。在框725，網關裝置105可將消息的傳遞定向到適當鏈接裝置。在某些實施例中，與以上參照圖6所述的那些操作相似的操作可用于促進消息路由到適當鏈接裝置。方法700可在框720或框725之后結束。在本發(fā)明的某些實施例中，例如在AMS用于生成控制系統拓撲或者可用現場總線裝置的其它表示的實施例中，可能希望向AMS提供離線鏈接裝置的標識信息。在這點上，可生成或預備所連接裝置的比較準確的表示。圖8是按照本發(fā)明的一個說明性實施例、用于識別在線和離線鏈接裝置的示例方法800的流程圖。方法800可在如圖I所示的系統100之類的利用鏈接裝置的適當系統內執(zhí)行。因此，方法800的操作可由如圖I所示的網關裝置105之類的適當網關裝置來執(zhí)行。方法800可在框805開始。在本發(fā)明的某些實施例中可以是可選的框805，網關裝置105可接收鏈接裝置拓撲將由如圖I所示的AMS 125之類的外部系統來組裝的指示。例如，可接收指示AMS 125為了資產管理目的而確定控制系統內所連接的一組鏈接裝置的消息。在框810，可識別多個鏈接裝置。例如，可識別控制系統內所連接的多個鏈接裝置。各種各樣的適當方法和/或技術可根據需要用于識別多個鏈接裝置。例如，可接收多個鏈接裝置的狀態(tài)信息(例如通告消息、一個或多個控制器所輸出的狀態(tài)信息等)，并且可評估狀態(tài)信息，以便識別各種鏈接裝置。在框815，可選擇多個鏈接裝置中包含的下一個鏈接裝置以供評估和/或處理。在框820，可確定與所選鏈接裝置關聯的操作狀態(tài)。例如，可評估從所選鏈接裝置接收的狀態(tài)信息，以便確定鏈接裝置的操作狀態(tài)。在某些實施例中，操作狀態(tài)可指示所選鏈接裝置是“在線”還是“離線”。例如，操作狀態(tài)可指示所選鏈接裝置是否已連接并且正常地工作。在框825，可對于所選鏈接裝置是否具有“在線”狀態(tài)進行確定。如果在框825確定所選鏈接裝置具有“在線”狀態(tài)，則操作可在框830繼續(xù)進行。在框830，可識別鏈接裝置的狀態(tài)信息。例如，可識別鏈接裝置所輸出的通告消息和/或與鏈接裝置關聯的控制器所輸出的狀態(tài)信息。狀態(tài)信息的至少一部分可被識別為將要傳遞給外部系統的狀態(tài)信息。在框830可根據需要識別各種各樣的狀態(tài)信息，包括但不限于鏈接裝置的標識符、鏈接裝置的物理和/或虛擬地址、鏈接裝置的操作狀態(tài)信息、與一個或多個鏈接裝置段關聯的信息、一個或多個現場總線裝置的標識信息(例如現場總線裝置標識符等)和/或一個或多個現場總線裝置的操作狀態(tài)信息。在框830之后，操作可在框840繼續(xù)進行，下面更詳細地描述。但是，如果在框825確定所選鏈接裝置沒有“在線”狀態(tài)，則操作可在框835繼續(xù)進行。在框835，可為“離線”鏈接裝置生成通告消息。通告消息可包括鏈接裝置的各種各 樣的狀態(tài)信息，例如以上參照框830所述的信息的至少一部分。由于為“離線”鏈接裝置生成通告消息，鏈接裝置的標識信息可提供給外部系統。在這點上，外部系統可生成控制系統內所連接的鏈接裝置的比較準確的拓撲。在框835之后，操作可在框840繼續(xù)進行。在從框830或框835可到達的框840，所選鏈接裝置的狀態(tài)消息可傳遞給外部系統。狀態(tài)消息可包括由網關裝置105接收的狀態(tài)信息和/或由網關裝置105生成的狀態(tài)信息。在框840傳遞狀態(tài)信息之后，操作可在框845繼續(xù)進行，并且可對于是否已經到達多個鏈接裝置的結尾進行確定。如果在框845確定已經到達多個鏈接裝置的結尾，則方法800可結束。否則，操作可在框815繼續(xù)進行，并且可選擇下一個鏈接裝置以供處理。方法800可在框845之后結束。圖3-8的方法300、400、500、600、700、800中所述的操作不一定必須按照圖3_8所
示的順序來執(zhí)行，而是可按照任何適當順序來執(zhí)行。另外，在本發(fā)明的某些實施例中，可執(zhí)行多于或少于圖3-8所示的全部要素或操作。以上參照按照本發(fā)明的示例實施例的系統、方法、設備和/或計算機程序產品的框圖和流程圖描述了本發(fā)明。將會理解，框圖和流程圖的一個或多個框以及框圖和流程圖中的框的組合分別可通過計算機可執(zhí)行程序指令來實現。同樣，按照本發(fā)明的一些實施例，框圖和流程圖的某些框可以不一定需要按所呈現的順序來執(zhí)行，或者可以不一定需要全部執(zhí)行。這些計算機可執(zhí)行程序指令可加載到通用計算機、專用計算機、處理器或者其它可編程數據處理設備上以產生特定機器，使得在計算機、處理器或者其它可編程數據處理設備上執(zhí)行的指令創(chuàng)建用于實現流程圖的一個或多個框中指定的一個或多個功能的部件。這些計算機程序指令還可存儲在計算機可讀存儲器中，它們可指導計算機或其它可編程數據處理設備以特定方式起作用，使得計算機可讀存儲器中存儲的指令產生一種制品，其中包括實現流程圖的一個或多個框中指定的一個或多個功能的指令部件。作為一個示例，本發(fā)明的實施例可提供計算機程序產品，包括計算機可使用介質，其中包含計算機可讀程序代碼或程序指令，所述計算機可讀程序代碼適合被執(zhí)行以實現流程圖的一個或多個框中指定的一個或多個功能。計算機程序指令還可被加載到計算機或者其它可編程數據處理設備上，從而使一系列操作要素或步驟在計算機或其它可編程設備上執(zhí)行，從而產生計算機實現的過程，使得在計算機或其它可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現流程圖的一個或多個框中指定的功能的要素或步驟。因此，框圖和流程圖的框支持用于執(zhí)行指定功能的部件的組合、用于執(zhí)行指定功能的要素或步驟的組合、以及用于執(zhí)行指定功能的程序指令部件。還會理解，框圖和流程圖的各框以及框圖和流程圖中的框的組合可通過執(zhí)行指定功能的基于硬件的專用計算機系統、要素或步驟、或者專用硬件和計算機指令的組合來實現。雖然結合當前被認為最實際的內容和各種實施例已經描述了本發(fā)明，但是要理解，本發(fā)明并不局限于所公開的實施例，相反，它意在涵蓋包含于所附權利要求的范圍之內的各種修改和等效布置。本書面描述使用示例來公開本發(fā)明，其中包括最佳模式，并且還使本領域的技術人員能夠實施本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統以及執(zhí)行任何結合的方法。本發(fā)明的可專利范圍在權利要求中定義，并且可包括本領域的技術人員想到的其它示例。如果這 類其它示例具有與權利要求的文字語言完全相同的結構要素，或者如果它們包括具有與權利要求的文字語言的非實質差異的等效結構要素，則預期它們落入權利要求的范圍之內。部件表 100系統
105網關裝置 110a-n控制器 115a-n鏈接裝置 120a-n現場總線裝置 125資產管理系統 130 網絡
135a-n現場總線網絡 140a-n 總線
145工作站 151處理器 152存儲器裝置
153I/O 接口
154網絡接口 155數據文件 156路由選擇表 157狀態(tài)模塊 158通信模塊 205系統
210系統 215系統 300方法 305 框
權利要求
1.一種方法(700),包括 由包括一個或多個計算機的網關裝置(105)來接收(705)外部系統(125)輸出以供傳遞給基金會現場總線鏈接裝置(115)的消息，其中通過虛擬地址來識別所述鏈接裝置(115)； 由所述網關裝置(105)來確定(715)所述消息是否包括將數據寫到所述鏈接裝置(115)或者連接到所述鏈接裝置(115)的基金會現場總線裝置(120)的命令；以及 如果確定所述消息不包括寫數據的命令，則由所述網關裝置(105)將所述消息的傳遞定向(725)到所述鏈接裝置(115);或者 如果確定所述消息包括寫數據的命令，則由所述網關裝置(105)生成(720)用于防止所請求寫操作的異常。
2.如權利要求I所述的方法(700)，其中，確定(715)所述消息是否包括寫數據的命令包括 由所述網關裝置(105)來識別(710)與所述消息關聯的消息類型；以及 由所述網關裝置(105)來確定(715)所識別消息類型是否與寫操作關聯。
3.如權利要求2所述的方法(700)，其中，識別(710)消息類型包括基于對與所述消息關聯的信頭的評估來識別消息類型。
4.如權利要求I所述的方法(700)，其中，確定所述消息包括寫數據的命令，并且所述方法還包括 由所述網關裝置(105)來生成(720)與寫數據的未經授權嘗試關聯的錯誤消息；以及 由所述網關裝置(105)向所述外部系統(125)傳遞所生成的錯誤消息。
5.如權利要求I所述的方法(700)，其中，確定所述消息不包括寫數據的命令，并且所述方法還包括 由所述網關裝置(105)來確定(640)與所述鏈接裝置(115)關聯的物理地址；以及由所述網關裝置(105)至少部分基于所確定的物理地址將所述消息的傳遞定向(645)到所述鏈接裝置(115)。
6.如權利要求5所述的方法(700)，還包括 由所述網關裝置(105)至少部分基于對所接收消息的分析來確定(635)所述鏈接裝置(115)的身份， 其中，確定(640)所述物理地址包括至少部分基于所確定身份來確定所述物理地址。
7.如權利要求6所述的方法(700)，其中，確定(635)所述鏈接裝置(115)的身份包括 至少部分基于對所述所接收消息的分析來識別(630)作為所述所接收消息的預期接收方的基金會現場總線裝置(120);以及 將所述鏈接裝置(115)識別(635)為所述基金會現場總線裝置(120)所連接的鏈接裝置(115)。
8.如權利要求5所述的方法(700)，其中，所述消息包括第一消息，并且所述方法還包括 由所述網關裝置(105)響應所述第一消息而接收(505)所述鏈接裝置(115)輸出的第二消息；由所述網關裝置(105)來修改(520)所述第二消息，以便將所述虛擬地址與所述第二消息關聯；以及 由所述網關裝置(105)向所述外部系統(125)提供(525)經修改的第二消息。
9.如權利要求8所述的方法(700)，其中，接收(505)第二消息包括接收下列項其中之一 (i)與所述鏈接裝置(115)的操作關聯的消息，或者(ii)與連接到所述鏈接裝置(115)的所述基金會現場總線裝置(120)關聯的消息。
10.如權利要求I所述的方法(700)，其中，接收(705)外部系統(125)輸出的消息包括接收資產管理系統(125)輸出的消息。
全文摘要
描述用于對基金會現場總線鏈接裝置(115)進行寫保護的系統(100)和方法(700)。由外部系統(125)輸出以供傳遞給基金會現場總線鏈接裝置(115)的消息可由網關裝置(105)來接收(705)。可通過所接收消息中包含的虛擬地址來識別鏈接裝置(115)。網關裝置(105)可確定(715)消息是否包括將數據寫到鏈接裝置(115)或者連接到鏈接裝置(115)的基金會現場總線裝置(120)的命令。如果確定消息不包括寫數據的命令，則網關裝置(105)可將消息的傳遞定向(725)到鏈接裝置(115)。但是，如果確定消息包括寫數據的命令，則網關裝置(105)可生成(720)用于防止所請求寫操作的異常。
文檔編號G05B19/418GK102809955SQ20121017509
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權日2011年5月31日
發(fā)明者S.W.史密斯, W.R.佩蒂格魯 申請人:通用電氣公司