專利名稱：用于傳輸數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述特征的用于在 現(xiàn)場設(shè)備和操作裝置之間傳輸數(shù)據(jù)的方法。
背景技術(shù)：
已知的用于自動化技術(shù)的現(xiàn)場設(shè)備被設(shè)計為通過現(xiàn)場總線協(xié)議 與用于執(zhí)行自動化技術(shù)任務的上級裝置進行通信。為此，該現(xiàn)場設(shè)備 具有一個接口，用于在按照規(guī)定的使用期間以及為了按照規(guī)定的使用 目的而與現(xiàn)場總線相連接。在最簡單的實施方式中，現(xiàn)場通信通過
HART協(xié)議實現(xiàn)。
此外，現(xiàn)場設(shè)備可以配備另一個接口，用于連接操作裝置。該操 作裝置與現(xiàn)場設(shè)備相連接以用于該現(xiàn)場設(shè)備的配置、啟動運行、維護 或者固件更新。對于復雜的操作過程，作為操作裝置已證明個人計算 機、尤其是作為膝上型電腦或筆記本的移動形式是非常合適的。相應 地，這樣的可操作現(xiàn)場設(shè)備配備有UART兼容的標準接口，用于直接 與個人計算機連接。
缺點是，UART標準接口僅支持低的數(shù)據(jù)傳輸速率，而且在其操 作時與中斷要求(IRQ)相關(guān)聯(lián)。此外，新型的個人計算機趨向于不
再配備UART標準接口，從而必須要使用附加的、接口轉(zhuǎn)換器形式的 裝備，以用于將現(xiàn)場設(shè)備上的UART接口轉(zhuǎn)換為個人計算機上的接口 一大多是USB。在使用這種接口轉(zhuǎn)換器時已經(jīng)證明，經(jīng)過轉(zhuǎn)換的接口 之間的概念上的差異產(chǎn)生了妨礙通信的時序問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于在現(xiàn)場設(shè)備和
操作裝置之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，該方法避免了現(xiàn)有技術(shù)中的缺 點。
按照本發(fā)明該技術(shù)問題通過權(quán)利要求1所述裝置解決。本發(fā)明的 優(yōu)選實施方式在從屬權(quán)利要求中給出。
本發(fā)明由這樣一種現(xiàn)場設(shè)備出發(fā)，其通過現(xiàn)場總線協(xié)議與用于執(zhí) 行自動化技術(shù)任務的上級裝置進行通信。此外本發(fā)明還基于這樣一種 操作裝置，其被設(shè)計為用于采用面向分組的傳輸協(xié)議進行比特序列的 點對點通信的主機。
按照本發(fā)明，按照現(xiàn)場總線協(xié)議的規(guī)定對要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行編 碼，并利用面向分組的傳輸協(xié)議通過傳輸信道傳送。具體地說，在相 應的發(fā)送器中將待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)編碼成所實施的現(xiàn)場總線協(xié)議的、屬于 現(xiàn)場設(shè)備自己的語言。通過釆用已經(jīng)在現(xiàn)場設(shè)備中實施為用于以自動 化技術(shù)設(shè)備的體系結(jié)構(gòu)按照規(guī)定地進行通信的現(xiàn)場總線協(xié)議，避免了 句法和語義的通信干擾。
為了通過傳輸信道傳送，將經(jīng)過編碼的待傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)嵌在操作裝 置的面向分組的傳輸協(xié)議中并進行傳輸。在此可以不采用轉(zhuǎn)換器，因 為該傳輸協(xié)議在整個傳輸信道上都保持相同。由此還可以避免由于不 兼容產(chǎn)生的時序問題。
具體實施例方式
下面借助一個實施例詳細解釋本發(fā)明的其它細節(jié)和優(yōu)點。在此，
作為操作裝置設(shè)置一個筆記本，該筆記本具有至少一個USB接口并 且在該筆記本上運行一個操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)配備了用于操作該 USB接口的驅(qū)動器。該筆記本作為USB主機工作。
作為現(xiàn)場設(shè)備設(shè)置一個用于將物理參數(shù)轉(zhuǎn)換為電參數(shù)的測量轉(zhuǎn) 換器，該測量轉(zhuǎn)換器配備有微控制器并具有USB接口，該USB接口 為了通信目的可由微控制器操作。測量轉(zhuǎn)換器被設(shè)計為根據(jù)HART規(guī) 范的規(guī)則進行通信。
筆記本和測量轉(zhuǎn)換器與市場上常見的并且符合標準的USB電纜 相連接。該電纜是4芯的，其中兩芯用于差分的數(shù)據(jù)傳輸，兩芯用于 向連接的各USB設(shè)備供電。測量轉(zhuǎn)換器作為USB設(shè)備通過該USB電 纜由USB主機、即筆記本供電。有利的是，由此可不采用測量轉(zhuǎn)換 器的單獨的電源。測量轉(zhuǎn)換器的電源在與筆記本連接時自動產(chǎn)生。尤 其是在測量轉(zhuǎn)換器在自動化技術(shù)設(shè)備之外運行而且缺乏對測量轉(zhuǎn)換 器饋電的設(shè)備連線的工廠或?qū)嶒炇抑校娋€連接的費用最低而且一目 了然。由此將裝置組裝時的錯誤概率降至最低。
筆記本和測量轉(zhuǎn)換器之間的通信通過USB接口按照USB協(xié)議進 行。根據(jù)HART規(guī)范對內(nèi)嵌在USB協(xié)議中的數(shù)據(jù)進行編碼。該編碼 在主機上通過操作程序中的一個程序例程實現(xiàn)。測量轉(zhuǎn)換器按照規(guī)定 被設(shè)計為根據(jù)HART規(guī)范的規(guī)則進行通信。優(yōu)選地，通常釆用的微處 理器系列的處理器已經(jīng)配備了集成的USB接口。因此按照本發(fā)明的 指導進行的轉(zhuǎn)換可以用很低的技術(shù)和開發(fā)費用完成。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于更高的傳輸速度以及由此帶來的維護 過程的更短持續(xù)時間。理論上的速度優(yōu)勢是倍數(shù)ISO (9600波特對 1.5Mbit/s的"低速"USB )、 1200( 9600波特對12Mbk/s的"全速"USB ) 或50000 (9600波特對480Mbit/s的"高速"USB)。該速度優(yōu)勢尤其 是在費用高的現(xiàn)場設(shè)備中是引人注意的，在這樣的現(xiàn)場設(shè)備中制造數(shù) 據(jù)的寫入和檢查到目前為止的持續(xù)時間在兩位數(shù)分鐘的范圍內(nèi)，而根
據(jù)本發(fā)明的指導在幾秒中內(nèi)就完成了配置。
該經(jīng)濟優(yōu)勢既在制造設(shè)備時出現(xiàn)也在稍后對該設(shè)備進行配置、啟 動運行、維護或固件更新時出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于在現(xiàn)場設(shè)備和操作裝置之間傳輸數(shù)據(jù)的方法，其中所述現(xiàn)場設(shè)備被設(shè)計為通過現(xiàn)場總線協(xié)議與用于執(zhí)行自動化技術(shù)任務的上級裝置進行通信，并且所述操作裝置被設(shè)計為用于采用面向分組的傳輸協(xié)議進行比特序列的點對點通信的主機，其特征在于，按照現(xiàn)場總線協(xié)議的規(guī)定對要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行編碼，并利用面向分組的傳輸協(xié)議通過傳輸信道傳送。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述待傳輸?shù)臄?shù) 據(jù)按照HART協(xié)議的規(guī)定被編碼。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述待編碼 的數(shù)據(jù)利用USB協(xié)議通過傳輸信道被傳送。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在現(xiàn)場設(shè)備和操作裝置之間傳輸數(shù)據(jù)的方法，其中所述現(xiàn)場設(shè)備被設(shè)計為通過現(xiàn)場總線協(xié)議與用于執(zhí)行自動化技術(shù)任務的上級裝置通信，并且所述操作裝置被設(shè)計為用于采用面向分組的傳輸協(xié)議進行比特序列的點對點通信的主機。建議按照現(xiàn)場總線協(xié)議的規(guī)定對要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行編碼，并利用面向分組的傳輸協(xié)議通過傳輸信道傳送。
文檔編號H04L29/06GK101207620SQ20071016939
公開日2008年6月25日 申請日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日
發(fā)明者安德烈斯·施特爾特, 馬丁·達爾, 麥克爾·希爾格 申請人:Abb專利有限公司