本發(fā)明涉及一種用于現(xiàn)場總線系統(tǒng)與裝置訪問軟件之間的數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、用于現(xiàn)場總線系統(tǒng)的耦合器裝置、用于裝置訪問軟件的通用通信驅(qū)動器、以及用于裝置訪問軟件的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器。此外，本發(fā)明涉及一種用于現(xiàn)場總線系統(tǒng)與裝置訪問軟件之間的數(shù)據(jù)交換的方法以及用于在現(xiàn)場總線系統(tǒng)與裝置訪問軟件之間建立通信路徑的方法。

背景技術(shù)：

在自動化技術(shù)中使用用于檢測和/或影響過程變量的多個現(xiàn)場裝置。這種類型的現(xiàn)場裝置的示例是填充狀態(tài)測量裝置、質(zhì)量流量計(jì)、壓力和溫度測量裝置等，其作為傳感器記錄對應(yīng)的過程變量、填充位、流速、壓力、和溫度。

現(xiàn)場總線系統(tǒng)的現(xiàn)場裝置的參數(shù)化、配置、和狀態(tài)監(jiān)視通常借助于安裝在主機(jī)上的裝置訪問軟件來進(jìn)行。在典型的裝置訪問軟件中，在裝置驅(qū)動器或者裝置描述文件的協(xié)助下來模擬現(xiàn)場總線系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。裝置驅(qū)動器或者裝置描述文件的布置與裝置訪問軟件的結(jié)構(gòu)鏡面對稱地(mirror-inverted)對應(yīng)。然而，這也有缺點(diǎn)。例如，如果網(wǎng)關(guān)的裝置驅(qū)動器或者裝置描述文件不存在或者不正確，則可能不再能訪問可以經(jīng)由該網(wǎng)關(guān)觸達(dá)(reach)的所有現(xiàn)場裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于提供了一種用于現(xiàn)場總線系統(tǒng)的裝置訪問軟件的不容易發(fā)生故障的結(jié)構(gòu)。

這一目的是通過權(quán)利要求1、11、13、14、16和19中指定的特征來實(shí)現(xiàn)的。

在所述獨(dú)立權(quán)利要求中指定了本發(fā)明的有利發(fā)展。

與本發(fā)明的實(shí)施例相對應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于現(xiàn)場總線系統(tǒng)與裝置訪問軟件之間的數(shù)據(jù)交換，該現(xiàn)場總線系統(tǒng)包括至少一個現(xiàn)場裝置，該裝置訪問軟件安裝在主機(jī)上并且利用該裝置訪問軟件可以訪問現(xiàn)場總線系統(tǒng)的組件。該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括：耦合器裝置，該耦合器裝置連接至該現(xiàn)場總線系統(tǒng)；以及通用通信驅(qū)動器，該通用通信驅(qū)動器集成到該裝置訪問軟件中，其中，而且，至少一個裝置驅(qū)動器集成到該裝置訪問軟件中。而且，該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括中央數(shù)據(jù)傳輸路線，該中央數(shù)據(jù)傳輸路線可以建立在通用通信驅(qū)動器與耦合器裝置之間，并且經(jīng)由該中央數(shù)據(jù)傳輸路線可以傳輸初級數(shù)據(jù)流量。

通用通信驅(qū)動器設(shè)計(jì)為與集成到裝置訪問軟件中的至少一個裝置驅(qū)動器交換數(shù)據(jù)，并且設(shè)計(jì)為經(jīng)由該中央數(shù)據(jù)傳輸路線將從該至少一個裝置驅(qū)動器接收到的數(shù)據(jù)傳輸至該耦合器裝置以作為該初級數(shù)據(jù)流量的一部分，并且設(shè)計(jì)為將經(jīng)由該中央數(shù)據(jù)傳輸路線從該耦合器裝置接收到的該初級數(shù)據(jù)流量的數(shù)據(jù)中繼至該數(shù)據(jù)所意圖用于的相應(yīng)裝置驅(qū)動器。

耦合器裝置設(shè)計(jì)為在添加路由信息的情況下將經(jīng)由中央數(shù)據(jù)傳輸路線從該通用通信驅(qū)動器接收到的該初級數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)換為次級數(shù)據(jù)流量并且將所述次級數(shù)據(jù)流量發(fā)送至該現(xiàn)場總線系統(tǒng)，并且設(shè)計(jì)為將從該現(xiàn)場裝置中的至少一個現(xiàn)場裝置接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為該初級數(shù)據(jù)流量，并且經(jīng)由該中央數(shù)據(jù)傳輸路線將所述初級數(shù)據(jù)流量傳輸至該通用通信驅(qū)動器。

在與本發(fā)明的實(shí)施例相對應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中使用用于在現(xiàn)場總線系統(tǒng)與裝置訪問軟件之間的數(shù)據(jù)交換的新型拓?fù)洹Ｖ醒胪ㄐ沤M件——通用通信驅(qū)動器——設(shè)置在裝置訪問軟件側(cè)，并且中央通信組件——耦合器裝置——同樣設(shè)置在現(xiàn)場總線系統(tǒng)側(cè)。在通用通信驅(qū)動器與耦合器裝置之間，建立中央數(shù)據(jù)傳輸路線，經(jīng)由該中央數(shù)據(jù)傳輸路線處理裝置訪問軟件與現(xiàn)場總線系統(tǒng)之間的整個數(shù)據(jù)交換。而且，通用通信驅(qū)動器負(fù)責(zé)處理與裝置訪問軟件內(nèi)的裝置驅(qū)動器的數(shù)據(jù)交換。在現(xiàn)場總線系統(tǒng)內(nèi)，耦合器裝置負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)流量路由至期望目的地。為此，耦合器裝置生成插入到數(shù)據(jù)流量中的合適的路由信息。由耦合器裝置生成的該路由信息提供了將數(shù)據(jù)流量正確路由至現(xiàn)場總線系統(tǒng)內(nèi)的期望目的地。

由于先前在裝置訪問軟件內(nèi)使用的通信和裝置驅(qū)動器的層次布置，驅(qū)動器的不存在已經(jīng)導(dǎo)致驅(qū)動器結(jié)構(gòu)的全部子段出現(xiàn)故障。利用該新型集中式驅(qū)動器結(jié)構(gòu)，這種情況可能不再發(fā)生，因?yàn)樗醒b置驅(qū)動器都直接與通用通信驅(qū)動器通信。附加通信驅(qū)動器是不必要的。因此，整個系統(tǒng)明顯不容易發(fā)生故障。缺失的驅(qū)動器可能不會再使裝置訪問軟件的全部部分癱瘓。這對廣泛互連的現(xiàn)場總線拓?fù)涮貏e有利。

在本數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸、協(xié)議轉(zhuǎn)換、和路由所需的所有智能和計(jì)算能力被容納在為此目的而提供的兩個通信組件中——在通用通信驅(qū)動器和相關(guān)聯(lián)的耦合器裝置中。因此，耦合器裝置專門負(fù)責(zé)在現(xiàn)場總線系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行路由。由于功能的此捆綁和集中化，系統(tǒng)總體上更透明并且不容易發(fā)生故障。

附加優(yōu)點(diǎn)在于在耦合器裝置的部分上監(jiān)視到達(dá)的數(shù)據(jù)流量，并且可以執(zhí)行安全檢查。從安全方面看，經(jīng)由兩個中央通信組件處理數(shù)據(jù)交換在這方面也是合理的。

附圖說明

在下文中，在附圖所描繪的示例性實(shí)施例的輔助下更詳細(xì)地概述了本發(fā)明。附圖示出了：

圖1根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)以及裝置訪問軟件的結(jié)構(gòu)，其中，圖示了不存在合適的網(wǎng)關(guān)驅(qū)動器或者網(wǎng)關(guān)dtm(裝置類型管理器)的后果；

圖2新型通信結(jié)構(gòu)，該新型通信結(jié)構(gòu)具有在裝置訪問軟件的部分上的通用通信驅(qū)動器和在現(xiàn)場總線系統(tǒng)的部分上的相關(guān)聯(lián)的耦合器裝置；

圖3a從通用通信驅(qū)動器導(dǎo)引至耦合器裝置的查詢；

圖3b從耦合器裝置到通用通信驅(qū)動器的所有現(xiàn)場裝置的列表的傳輸；

圖3c為通用通信驅(qū)動器的部分上的裝置dtm建立合適的通信信道；

圖3d針對建立的通信信道中的每一個執(zhí)行fdt；

圖3e現(xiàn)場裝置的合適的裝置dtm的實(shí)例化；

圖4裝置dtm與現(xiàn)場裝置之間的通信的工作流程；

圖5用于將初級數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)換為次級數(shù)據(jù)流量的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器的實(shí)施方式的各種可能性；

圖6現(xiàn)場總線系統(tǒng)，在該現(xiàn)場總線系統(tǒng)中耦合器裝置同時設(shè)計(jì)為現(xiàn)場訪問裝置。

具體實(shí)施方式

在圖1中，示出了現(xiàn)場總線系統(tǒng)100，其包括多個分層次布置的現(xiàn)場總線段?，F(xiàn)場總線段101是根據(jù)profibus協(xié)議來實(shí)現(xiàn)的。現(xiàn)場訪問裝置102、現(xiàn)場裝置103、和網(wǎng)關(guān)104連接至現(xiàn)場總線段101。在網(wǎng)關(guān)104下面使用hart協(xié)議。特別是連接至網(wǎng)關(guān)104的兩個現(xiàn)場裝置105、106經(jīng)由hart協(xié)議與所述網(wǎng)關(guān)104通信。網(wǎng)關(guān)104設(shè)計(jì)為將從現(xiàn)場總線段101接收到的profibus分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的hart分組，并且將在相反的方向上從現(xiàn)場裝置105、106接收到的hart分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的profibus分組。

安裝有裝置訪問軟件109的主機(jī)108經(jīng)由以太網(wǎng)連接107連接至現(xiàn)場訪問裝置102。現(xiàn)場總線系統(tǒng)100的組件由主機(jī)108經(jīng)由裝置訪問軟件109配置和參數(shù)化。特別地，現(xiàn)場總線系統(tǒng)100的各個組件的參數(shù)可以由裝置訪問軟件109讀出、呈現(xiàn)、和修改。而且，裝置訪問軟件109實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線系統(tǒng)100的組件的狀態(tài)監(jiān)視(狀況監(jiān)視)。這些任務(wù)所需的數(shù)據(jù)交換通常是經(jīng)由被稱為非周期性數(shù)據(jù)流量的手段來處理的。

為了能夠正確地應(yīng)對現(xiàn)場總線系統(tǒng)100的各個組件，裝置訪問軟件109需要關(guān)于現(xiàn)場總線系統(tǒng)100的現(xiàn)場裝置、網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程i/o等的性質(zhì)和參數(shù)的信息。該信息由不同裝置的制造者提供——通常以裝置描述文件或者裝置驅(qū)動器的形式。對于profibus-dp、profibus-pa、fieldbusfoundation和hart現(xiàn)場總線協(xié)議，根據(jù)dd(裝置描述)、edd(增強(qiáng)的裝置描述)、dtm(裝置類型管理器)、和fdi裝置封裝包標(biāo)準(zhǔn)(devicepackagesstandard)的裝置描述被用于針對非周期性數(shù)據(jù)交換的裝置描述。特別是對于edd和dtm標(biāo)準(zhǔn)，除了裝置參數(shù)、裝置功能、和地址空間分配，也指定會應(yīng)當(dāng)促進(jìn)相應(yīng)現(xiàn)場裝置的參數(shù)化和配置的圖形特征和圖形用戶界面。在edd標(biāo)準(zhǔn)中，提供按照解釋器語言的方式執(zhí)行的特殊圖形命令以用于生成這些圖形界面。

在dtm(裝置類型管理器)標(biāo)準(zhǔn)中，提供可執(zhí)行文件(可執(zhí)行的)，該可執(zhí)行文件還包括引用的圖形特征。關(guān)于現(xiàn)場總線系統(tǒng)的各個組件的各個dtm被集成到公共fdt框架應(yīng)用中，其中，fdt代表“現(xiàn)場裝置工具”。因此，提供公共框架應(yīng)用，關(guān)于各個裝置并且來自不同制造者的dtm可以集成到該公共框架應(yīng)用中。

近年來，fdt標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不斷被補(bǔ)充，并且后來被fdi裝置封裝包標(biāo)準(zhǔn)代替。

除了在前面討論的profibus、fieldbusfoundation和hart現(xiàn)場總線協(xié)議之外，ethernet/ip、profinet、和ethercat現(xiàn)場總線協(xié)議等所屬的被稱為工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的協(xié)議已經(jīng)變得越來越重要。

在ethernet/ip現(xiàn)場總線協(xié)議中，提供與eds(電子數(shù)據(jù)表單)標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)的裝置描述文件以用于描述周期性和非周期性數(shù)據(jù)交換兩者。

在圖1的示例中，裝置訪問軟件109是fdt框架應(yīng)用，在該fdt框架應(yīng)用中，集成有多個不同的裝置dtm、網(wǎng)關(guān)dtm、和通信dtm以用于描述現(xiàn)場總線系統(tǒng)100。通信dtm110位于dtm層次結(jié)構(gòu)的最高位置處。通信dtm110與現(xiàn)場訪問裝置102相關(guān)聯(lián)并且經(jīng)由以太網(wǎng)連接107與該現(xiàn)場訪問裝置102通信。通信dtm110以某種方式表示裝置訪問軟件109的外部接口。經(jīng)由通信dtm110導(dǎo)引所有傳入的和傳出的數(shù)據(jù)流量。

在dtm層次結(jié)構(gòu)中，裝置dtm111被布置在通信dtm110下面并且復(fù)制(reproduce)現(xiàn)場裝置103的功能。由于現(xiàn)場裝置103是profibus現(xiàn)場裝置，所以相關(guān)聯(lián)的裝置dtm111也設(shè)計(jì)為發(fā)送和接收profibus數(shù)據(jù)分組。為了向現(xiàn)場裝置103的數(shù)據(jù)傳輸，裝置dtm111因此將profibus數(shù)據(jù)分組發(fā)送至通信dtm110，該通信dtm110將該數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流并且經(jīng)由以太網(wǎng)連接107將其傳輸至現(xiàn)場訪問裝置102。在現(xiàn)場訪問裝置102處，再次將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為原始profibus數(shù)據(jù)分組，并且將該profibus數(shù)據(jù)分組傳輸至現(xiàn)場裝置103。因此，數(shù)據(jù)傳輸在相反的方向——即從現(xiàn)場裝置103到相關(guān)聯(lián)的裝置dtm111——上對應(yīng)地起作用。

而且，在通信dtm110下面的層級中，布置有與網(wǎng)關(guān)104相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)關(guān)dtm112?？梢越?jīng)由網(wǎng)關(guān)dtm112對網(wǎng)關(guān)104進(jìn)行參數(shù)化和配置。因此，網(wǎng)關(guān)dtm112與網(wǎng)關(guān)104之間的通信經(jīng)由profibus數(shù)據(jù)分組發(fā)生，針對通信dtm110與現(xiàn)場訪問裝置102之間的傳輸，將該profibus數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流。

在dtm層次結(jié)構(gòu)中，兩個裝置dtm113、114布置在網(wǎng)關(guān)dtm112下面。裝置dtm113復(fù)制現(xiàn)場裝置105的功能，并且裝置dtm114復(fù)制現(xiàn)場裝置106的功能。由于兩個現(xiàn)場裝置105、106是hart現(xiàn)場裝置，所以針對hart協(xié)議設(shè)計(jì)兩個裝置dtm113、114。

例如，如果裝置dtm113想要將數(shù)據(jù)傳輸至相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)場裝置105，則其將hart數(shù)據(jù)分組發(fā)送至網(wǎng)關(guān)dtm112。網(wǎng)關(guān)dtm112在裝置訪問軟件109側(cè)模擬網(wǎng)關(guān)104的功能。由于網(wǎng)關(guān)104充當(dāng)profibus與hart之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所以相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)關(guān)dtm112還包括該協(xié)議轉(zhuǎn)換器功能。因此，網(wǎng)關(guān)dtm112將從裝置dtm113接收到的hart數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的profibus數(shù)據(jù)分組，該profibus數(shù)據(jù)分組然后被傳送至通信dtm110。通信dtm110將profibus數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流，該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流經(jīng)由以太網(wǎng)連接107被傳輸至現(xiàn)場訪問裝置102，并且，在該現(xiàn)場訪問裝置102處，再次將該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為原始profibus數(shù)據(jù)分組。將該profibus數(shù)據(jù)分組供應(yīng)至網(wǎng)關(guān)104。在網(wǎng)關(guān)104中，將profibus數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的hart數(shù)據(jù)分組，該hart數(shù)據(jù)分組然后被供應(yīng)至現(xiàn)場裝置105。

如果要在相反的方向上將hart數(shù)據(jù)分組從現(xiàn)場裝置105傳輸至裝置dtm113，則首先通過網(wǎng)關(guān)104將該hart數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為profibus數(shù)據(jù)分組，該profibus數(shù)據(jù)分組然后由現(xiàn)場訪問裝置102轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流，該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流經(jīng)由以太網(wǎng)連接107被傳輸至通信dtm110。在該通信dtm110處，再次將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回原始profibus數(shù)據(jù)分組。然后通過網(wǎng)關(guān)dtm112將該profibus數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的hart數(shù)據(jù)分組，將該hart數(shù)據(jù)分組供應(yīng)至裝置dtm113。

從上面的描述可知，圖1所示的方案中的結(jié)果是：通過通信dtm、網(wǎng)關(guān)dtm、和裝置dtm的對應(yīng)布置來—鏡面對稱地—模擬裝置訪問軟件109側(cè)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)100的層次結(jié)構(gòu)。dtm的層次拓?fù)渑c真實(shí)的物理現(xiàn)場總線系統(tǒng)一一對應(yīng)。裝置描述的該層次布置很普遍并且已經(jīng)在市場上立足。然而，引人注目的是，對于諸如圖1所示的現(xiàn)場總線系統(tǒng)100等相對簡單的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，dtm的相關(guān)聯(lián)的層次結(jié)構(gòu)已經(jīng)是比較復(fù)雜的。對于更廣泛的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈兺ǔＴ趯?shí)踐中發(fā)生，所以具有眾多互連——其也被稱為“嵌套通信”——的高度復(fù)雜的層次結(jié)構(gòu)產(chǎn)生dtm。

在下文中將闡釋圖1所示的常規(guī)層次dtm結(jié)構(gòu)的另一缺點(diǎn)。假設(shè)網(wǎng)關(guān)104源自第三方制造者，并且假設(shè)該第三方制造者沒有為fdt框架應(yīng)用提供合適的網(wǎng)關(guān)dtm112。例如，其原因可能是第三方制造者主要將重點(diǎn)放在dd和edd標(biāo)準(zhǔn)上，并且僅僅在某種程度上支持替選的fdt/dtm標(biāo)準(zhǔn)。也可以設(shè)想，對于安裝在主機(jī)108上的操作系統(tǒng)，沒有網(wǎng)關(guān)104的匹配網(wǎng)關(guān)dtm。而且，可以設(shè)想，由第三方制造者提供的網(wǎng)關(guān)dtm112具有編程錯誤，并且因此應(yīng)當(dāng)避免使用。

如果沒有合適的網(wǎng)關(guān)dtm112可用于網(wǎng)關(guān)104，則這意味著，通過裝置訪問軟件109對網(wǎng)關(guān)104進(jìn)行參數(shù)化、配置、和狀態(tài)監(jiān)視是不可能的。而且，然而，這也意味著，盡管在裝置訪問軟件109側(cè)存在兩個現(xiàn)場裝置105、106中的每一個的匹配裝置dtm113、114，也無法通過裝置訪問軟件109訪問連接至網(wǎng)關(guān)104的兩個現(xiàn)場裝置105、106。其原因是兩個裝置dtm113、114需要布置在它們之上的網(wǎng)關(guān)112來訪問兩個現(xiàn)場裝置105、106。特別是需要網(wǎng)關(guān)dtm112來進(jìn)行從hart到profibus的協(xié)議轉(zhuǎn)換。如果不存在網(wǎng)關(guān)dtm112，則對于dtm層次結(jié)構(gòu)中的布置在該網(wǎng)關(guān)dtm112下面的所有dtm，因此也不再可能訪問現(xiàn)場總線系統(tǒng)100的對應(yīng)裝置。因此，在圖1中，除了網(wǎng)關(guān)dtm112之外，也取消了布置在該網(wǎng)關(guān)dtm112下面的兩個裝置dtm113、114。

這表示圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的層次dtm結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重缺點(diǎn)。如果網(wǎng)關(guān)dtm不存在或者出現(xiàn)故障，則因此也不再可能使用在dtm層次結(jié)構(gòu)中布置在該網(wǎng)關(guān)dtm下面的所有dtm。然后不可能通過裝置訪問軟件109對對應(yīng)的現(xiàn)場裝置進(jìn)行參數(shù)化和配置。特別是dtm層次結(jié)構(gòu)中布置在很靠上的網(wǎng)關(guān)dtm的缺乏或省略可以導(dǎo)致許多裝置dtm的故障。

為了避免這樣的缺點(diǎn)，提出圖2所圖示的現(xiàn)場總線系統(tǒng)和相關(guān)聯(lián)的裝置訪問軟件的新型拓?fù)洹?/p>

圖2所示的現(xiàn)場總線系統(tǒng)200包括profibus段201，該profibus段201具有現(xiàn)場訪問裝置202、現(xiàn)場裝置203、以及網(wǎng)關(guān)204。附加地連接至profibus段201的是耦合器裝置205，該耦合器裝置205被提供用于耦合和解耦合非周期性數(shù)據(jù)流量。連接至網(wǎng)關(guān)204的是經(jīng)由hart協(xié)議與網(wǎng)關(guān)204通信的兩個現(xiàn)場裝置206、207。網(wǎng)關(guān)204設(shè)計(jì)為將從profibus段201接收到的profibus數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的hart數(shù)據(jù)分組，反之亦然。

在圖2所示的現(xiàn)場總線拓?fù)涞氖纠?，使用兩種現(xiàn)場總線協(xié)議profibus和hart。這僅僅被理解為一個示例。也可以使用其它現(xiàn)場總線協(xié)議以及具有多個不同的現(xiàn)場總線段和現(xiàn)場總線協(xié)議的互連現(xiàn)場總線拓?fù)洹?/p>

安裝有裝置訪問軟件210的主機(jī)209經(jīng)由以太網(wǎng)連接208連接至訪問裝置202?？梢越?jīng)由裝置訪問軟件210訪問現(xiàn)場總線系統(tǒng)200的各個組件。特別是可以經(jīng)由裝置訪問軟件210對現(xiàn)場總線系統(tǒng)200執(zhí)行參數(shù)化、配置、和狀態(tài)監(jiān)視。

在圖2所示的示例中，裝置訪問軟件210是fdt框架應(yīng)用，該fdt框架應(yīng)用中集成了多個不同的dtm。通信dtm211位于dtm層次結(jié)構(gòu)的最高位置處。在通信dtm211下面的層次結(jié)構(gòu)層級中，布置有與現(xiàn)場裝置203相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)關(guān)dtm212。而且，與新添加的耦合器裝置205相關(guān)聯(lián)的通用通信驅(qū)動器213布置在通信dtm211下面的層次結(jié)構(gòu)層級中。經(jīng)由通用通信驅(qū)動器213，可以建立至耦合器裝置205的數(shù)據(jù)連接，該數(shù)據(jù)連接可以用于將供訪問不同組件的被合適地格式化的數(shù)據(jù)流量供應(yīng)至現(xiàn)場總線系統(tǒng)200中，并且，在相反的方向上，將數(shù)據(jù)流量從這些組件傳輸至通用通信驅(qū)動器213。

在圖2所示的示例中，fdt標(biāo)準(zhǔn)用于框架應(yīng)用，其中，該驅(qū)動器與dtm標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)。然而，除此之外，其它標(biāo)準(zhǔn)——例如dd、edd、eds、fdi裝置封裝包或者其它標(biāo)準(zhǔn)——也可以用于裝置訪問軟件和集成到該裝置訪問軟件中的驅(qū)動器或者裝置描述文件。

在通用通信驅(qū)動器213下面的層次結(jié)構(gòu)層級中，布置有與兩個現(xiàn)場裝置206、207相關(guān)聯(lián)的兩個裝置dtm214、215。沒有為網(wǎng)關(guān)204提供相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)關(guān)dtm?，F(xiàn)在由通用通信驅(qū)動器213連同耦合器裝置205一起接管在圖1所示的解決方案中由網(wǎng)關(guān)dtm112提供的功能。

兩個現(xiàn)場裝置206、207是hart現(xiàn)場裝置。在這一方面，兩個相關(guān)聯(lián)的裝置dtm214、215也設(shè)計(jì)用于hart協(xié)議。因此，裝置dtm214、215與通用通信驅(qū)動器213之間的數(shù)據(jù)交換根據(jù)hart協(xié)議進(jìn)行。通用通信驅(qū)動器213設(shè)計(jì)為將從裝置dtm214、215接收到的hart數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的profibus數(shù)據(jù)分組，并且經(jīng)由以太網(wǎng)連接208將這些profibus數(shù)據(jù)分組傳輸至耦合器裝置205。因此，耦合器裝置205從通用通信驅(qū)動器213接收封包有hart數(shù)據(jù)的profibus數(shù)據(jù)分組，其中該hart數(shù)據(jù)意圖用于現(xiàn)場裝置206、207。對于耦合器裝置205，現(xiàn)在將目的定為將這些數(shù)據(jù)以合適的數(shù)據(jù)格式傳輸至現(xiàn)場裝置206、207。為此，耦合器裝置205使用關(guān)于現(xiàn)場總線系統(tǒng)200的拓?fù)涞男畔?，該信息是?jīng)由對profibus段201中的數(shù)據(jù)流量的分析來獲得的。通過使用該拓?fù)湫畔?，從已?jīng)從通用通信驅(qū)動器213接收到的初級數(shù)據(jù)流量開始，耦合器裝置205在添加合適的路由信息的情況下生成被饋送到profibus段201中的次級數(shù)據(jù)流量。通過網(wǎng)關(guān)204將耦合器裝置205所生成的profibus數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的hart數(shù)據(jù)分組，并且然后將這些hart數(shù)據(jù)分組路由至現(xiàn)場裝置206、207中這些hart數(shù)據(jù)分組所意圖用于的那些現(xiàn)場裝置。

在相反的方向上，例如，通過網(wǎng)關(guān)204將現(xiàn)場裝置206所生成的hart數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的profibus數(shù)據(jù)分組，該profibus數(shù)據(jù)分組然后由耦合器裝置205接收。從接收自現(xiàn)場裝置206的這些數(shù)據(jù)，耦合器裝置205生成對應(yīng)的初級數(shù)據(jù)流量，經(jīng)由以太網(wǎng)連接208將該初級數(shù)據(jù)流量傳輸至通用通信驅(qū)動器213。在該通用通信驅(qū)動器213處，將profibus數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的hart數(shù)據(jù)分組并且路由至裝置dtm214，該裝置dtm214與現(xiàn)場裝置206相關(guān)聯(lián)。

在圖2所示的解決方案中，在集成到fdt框架應(yīng)用中的通用通信驅(qū)動器213與作為現(xiàn)場總線系統(tǒng)200的組件的耦合器裝置205之間建立雙向數(shù)據(jù)連接。可以經(jīng)由耦合器裝置205訪問布置在作為耦合器裝置205的相同層次結(jié)構(gòu)層級上或者在耦合器裝置205下面的層次結(jié)構(gòu)層級中的所有現(xiàn)場裝置(因此，可以訪問圖2中的現(xiàn)場裝置206、207)。在dtm層次結(jié)構(gòu)中，在通用通信驅(qū)動器213下面直接實(shí)例化這些現(xiàn)場裝置206、207的對應(yīng)裝置dtm214、215。因此，可以省略網(wǎng)關(guān)204的網(wǎng)關(guān)dtm。然后，耦合器裝置205負(fù)責(zé)在添加合適的路由信息的情況下將從通用通信驅(qū)動器213接收到的初級數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)換為次級數(shù)據(jù)流量，并且負(fù)責(zé)將其發(fā)送至profibus段201。然后，將該次級數(shù)據(jù)流量從網(wǎng)關(guān)204供應(yīng)至現(xiàn)場裝置206、207中該數(shù)據(jù)被規(guī)定用于的現(xiàn)場裝置。

圖2所示的布置的基本概念旨在引入兩個中央組件——即在裝置訪問軟件210側(cè)的通用通信驅(qū)動器213和集成到現(xiàn)場總線系統(tǒng)200中的耦合器裝置205，以替代圖1所示的層次dtm結(jié)構(gòu)，以便在這些中央組件之間建立雙向初級數(shù)據(jù)流量。已知現(xiàn)場總線系統(tǒng)200的拓?fù)湮挥隈詈掀餮b置205側(cè)，使得在添加合適的路由信息的情況下可以將從裝置訪問軟件210接收到的數(shù)據(jù)路由至相應(yīng)目的地。

在圖3a至圖3e中描繪了如何按順序設(shè)置圖2所示的通信結(jié)構(gòu)。在圖3a至圖3e中，圖2中的相同的附圖標(biāo)記用于各組件。

現(xiàn)場總線系統(tǒng)200在圖3a中是可辨識的。耦合器裝置205連接至profibus段201。而且，安裝有裝置訪問軟件210的主機(jī)209在圖3a中是可辨識的。裝置訪問軟件210初始僅包括通信dtm211、現(xiàn)場裝置203的裝置dtm、以及與耦合器裝置205相關(guān)聯(lián)的通用通信驅(qū)動器213。除了這些之外，尚未安裝有附加裝置dtm。

耦合器裝置205一旦被并入現(xiàn)場總線系統(tǒng)200中，就開始掃描現(xiàn)場總線系統(tǒng)200的拓?fù)?。耦合器裝置205分析傳送至profibus段201的profibus數(shù)據(jù)分組并且通過使用裝置標(biāo)識符、制造者標(biāo)識符、裝置版本并且尋址和路由信息來確定現(xiàn)場總線系統(tǒng)200的拓?fù)?。以這種方式，耦合器裝置205生成存在的現(xiàn)場裝置和網(wǎng)關(guān)的列表。

在通用通信驅(qū)動器213側(cè)，目前還不清楚哪些現(xiàn)場裝置和網(wǎng)關(guān)存在于現(xiàn)場總線系統(tǒng)200中。如圖3a所示，通用通信驅(qū)動器213因此將查詢發(fā)送至耦合器裝置205以查詢關(guān)于識別到的現(xiàn)場裝置和網(wǎng)關(guān)的信息。該查詢在圖3a中被繪制為箭頭300。

圖3b示出了耦合器裝置205如何響應(yīng)于該查詢將現(xiàn)場裝置和網(wǎng)關(guān)的列表301傳輸至通用通信驅(qū)動器213。在圖3b中用箭頭302描繪將列表301從耦合器裝置205傳輸?shù)酵ㄓ猛ㄐ膨?qū)動器213。列表301包括關(guān)于存在于現(xiàn)場總線系統(tǒng)中的現(xiàn)場裝置和網(wǎng)關(guān)以及關(guān)于這些裝置所使用的協(xié)議的信息。在這一點(diǎn)上，該列表301還可用于通用通信驅(qū)動器213。

在圖3c所示的下一個步驟中，通用通信驅(qū)動器213為列表301所列出的每個現(xiàn)場裝置建立相關(guān)聯(lián)的通信信道。在圖3a至圖3e所示的示例中，通用通信驅(qū)動器213因此建立兩個hart信道303、304，其中為現(xiàn)場裝置206提供hart信道303，以及其中，為現(xiàn)場裝置207提供hart信道304。因此，分別建立通信信道303、304以與現(xiàn)場裝置206、207所使用的協(xié)議匹配。

在圖3d所示的下一個步驟中，從新建立的通信信道303、304中的每一個執(zhí)行被稱為fdt掃描的掃描。借助于fdt掃描，可以從特定通信信道查詢關(guān)于相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)場裝置的信息。具體地，可以借助于fdt掃描來確定相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)場裝置的裝置類型、版本、裝置標(biāo)識符和制造者標(biāo)識符。

在圖3d中示出由fdt框架應(yīng)用針對通信信道303發(fā)起的fdt掃描作為一個示例。根據(jù)箭頭305，經(jīng)由通用通信驅(qū)動器213將掃描查詢傳輸至耦合器裝置205。根據(jù)箭頭306，耦合器裝置205在添加合適的路由信息的情況下將掃描查詢中繼至數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)被查詢的現(xiàn)場裝置206。

現(xiàn)場裝置206隨即將關(guān)于其自己的裝置類型并且關(guān)于版本以及其自己的裝置標(biāo)識符和制造者標(biāo)識符的信息傳輸至耦合器裝置205。耦合器裝置205將該信息中繼至通用通信驅(qū)動器213。因此，fdt框架應(yīng)用現(xiàn)在知道什么類型的現(xiàn)場裝置屬于通信信道303。

對于第二通信信道304，第二fdt掃描由fdt框架應(yīng)用發(fā)起以查詢關(guān)于相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)場裝置207的信息。為了清楚起見，在圖3d中并未繪制出該第二fdt掃描?，F(xiàn)場裝置207隨即將所請求的信息傳輸至通用通信驅(qū)動器213。fdt框架應(yīng)用現(xiàn)在知道兩個現(xiàn)場裝置206、207的相應(yīng)裝置類型、版本、裝置標(biāo)識符和制造者標(biāo)識符。

如圖3e所示，在下一個步驟中，針對兩個通信信道303、304中的每一個通信信道實(shí)例化與現(xiàn)場裝置206、207匹配的裝置dtm214、215。在已經(jīng)進(jìn)行實(shí)例化之后，可以經(jīng)由裝置dtm214、通信信道303和通用通信驅(qū)動器213訪問現(xiàn)場裝置206。因此，可以經(jīng)由裝置dtm215、通信信道304和通用通信驅(qū)動器213訪問現(xiàn)場裝置207。圖2所示的通信結(jié)構(gòu)的實(shí)例化以兩個裝置dtm214、215的實(shí)例化而結(jié)束。

在圖4中以概述的方式描繪了對應(yīng)于圖3a至圖3e而建立的通信結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)流。

首先從裝置dtm214訪問相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)場裝置206的參數(shù)。為此，裝置dtm214將hart數(shù)據(jù)分組發(fā)送至通用通信驅(qū)動器213，該通用通信驅(qū)動器213經(jīng)由通信信道303接收該hart數(shù)據(jù)分組并且將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的profibus數(shù)據(jù)分組。通過通信dtm211將該profibus數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流并且經(jīng)由以太網(wǎng)連接208將該profibus數(shù)據(jù)分組傳輸至現(xiàn)場訪問裝置202。在現(xiàn)場訪問裝置202處，再次將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為原始profibus數(shù)據(jù)分組。將該profibus數(shù)據(jù)分組發(fā)送至profibus段201并且將該profibus數(shù)據(jù)分組傳輸至耦合器裝置205。

該數(shù)據(jù)分組的附加路由所需的拓?fù)湫畔⒃隈詈掀餮b置205側(cè)是可用的。借助于該拓?fù)湫畔?，耦合器裝置205可以建立用于將數(shù)據(jù)分組傳輸至預(yù)期目的地(因此，傳輸至現(xiàn)場裝置206)的傳輸路徑。在耦合器裝置205側(cè)，知道可以經(jīng)由網(wǎng)關(guān)204將數(shù)據(jù)分組路由至現(xiàn)場裝置206，以及網(wǎng)關(guān)204需要什么路由信息來將數(shù)據(jù)分組路由至現(xiàn)場裝置206。對于自動化技術(shù)領(lǐng)域中的大多數(shù)普遍的網(wǎng)關(guān)，將關(guān)于所需數(shù)據(jù)格式的信息存儲在耦合器裝置205側(cè)。為了轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)分組，耦合器裝置205包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器400，該數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器400將從通用通信驅(qū)動器213接收到的初級數(shù)據(jù)流量401轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的次級數(shù)據(jù)流量402，并且因此將網(wǎng)關(guān)204所需的路由信息插入profibus數(shù)據(jù)分組中。將次級數(shù)據(jù)流量402路由至網(wǎng)關(guān)204，該網(wǎng)關(guān)204將次級數(shù)據(jù)流量402的profibus數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的hart數(shù)據(jù)分組并且將這些hart數(shù)據(jù)分組路由至現(xiàn)場裝置206。

現(xiàn)在假設(shè)，現(xiàn)場裝置206回應(yīng)裝置dtm214的查詢，并且，例如，傳輸一個或者多個參數(shù)值。為此，現(xiàn)場裝置206將具有參數(shù)值的hart數(shù)據(jù)分組發(fā)送至網(wǎng)關(guān)204，該網(wǎng)關(guān)204將該hart數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的profibus數(shù)據(jù)分組。耦合器裝置205接收次級數(shù)據(jù)流量402的該profibus數(shù)據(jù)分組并且通過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器400將其轉(zhuǎn)換為初級數(shù)據(jù)流量401的profibus數(shù)據(jù)分組。然后，經(jīng)由現(xiàn)場訪問裝置202、以太網(wǎng)連接208和通信dtm211將初級數(shù)據(jù)流量401傳送至通用通信驅(qū)動器213。通用通信驅(qū)動器213將接收到的profibus數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的hart數(shù)據(jù)分組并且經(jīng)由通信信道303將該hart數(shù)據(jù)分組傳輸至裝置dtm214。

因此，現(xiàn)場裝置206的必要參數(shù)值現(xiàn)在在裝置drm214側(cè)是可用的。這些參數(shù)值可以由裝置dtm214顯示，例如，顯示在圖形用戶界面上。

數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器400設(shè)計(jì)為將初級數(shù)據(jù)流量401轉(zhuǎn)換為次級數(shù)據(jù)流量402，并且設(shè)計(jì)為由此插入對于網(wǎng)關(guān)204(或者其它網(wǎng)關(guān))的合適的路由信息。該數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器400集成到圖4的耦合器裝置205中。這是有利的解決方案，因?yàn)榭梢詢H僅通過讀取數(shù)據(jù)流量來在耦合器裝置205側(cè)供應(yīng)所需拓?fù)湫畔ⅰ?/p>

如圖5所示，數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器可以放置在離耦合器裝置205的一段距離處并且朝通信結(jié)構(gòu)的其它組件移動。例如，除了數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器400之外，可以在現(xiàn)場訪問裝置202側(cè)提供數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器500。在這種實(shí)例下，將初級數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)換為次級數(shù)據(jù)流量在添加所需路由信息的情況下已經(jīng)發(fā)生在現(xiàn)場訪問裝置202側(cè)。格式轉(zhuǎn)換所需的拓?fù)湫畔⒁灿涩F(xiàn)場訪問裝置202通過讀取profibus段201處的數(shù)據(jù)流量來檢測。

另一種可能性是將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器作為軟件實(shí)現(xiàn)，并且將其集成到主機(jī)209側(cè)的裝置訪問軟件210中。例如，用于轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)分組和添加所需路由信息的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器501可以集成到通信dtm211中。在這種實(shí)例下，通信dtm211會負(fù)責(zé)將初級數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)換為次級數(shù)據(jù)流量。然而，為了能夠插入此舉所需的路由信息，通信dtm211會需要來自現(xiàn)場總線系統(tǒng)200的拓?fù)湫畔?，例如，需要提前將該拓?fù)湫畔⒁詳U(kuò)展列表的形式從現(xiàn)場總線系統(tǒng)200傳送至通信dtm211。然而，發(fā)送用拓?fù)湫畔⒀a(bǔ)充的列表而不出現(xiàn)問題是可能的。所以通信dtm211可以為數(shù)據(jù)分組生成匹配的路由信息，而且，會需要將與大多數(shù)普遍的網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)格式有關(guān)的信息存儲在通信dtm211側(cè)。然后，通信dtm211會生成次級數(shù)據(jù)流量，并且，經(jīng)由以太網(wǎng)連接208將提供有路由信息的預(yù)先組合的數(shù)據(jù)分組傳輸至現(xiàn)場訪問裝置202，該現(xiàn)場訪問裝置202然后將這些數(shù)據(jù)分組發(fā)送至profibus段201。

作為另一種替選方案，包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器503的單獨(dú)的軟件模塊502可以設(shè)置在通信dtm211下面的裝置訪問軟件210側(cè)。然后，該軟件模塊502設(shè)計(jì)為將從通用通信驅(qū)動器213接收到的初級數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的次級數(shù)據(jù)流量，其中，插入必要的路由信息。然后，會經(jīng)由通信dtm211和以太網(wǎng)連接208將該次級數(shù)據(jù)流量傳輸至現(xiàn)場訪問裝置202，該現(xiàn)場訪問裝置202然后將該次級數(shù)據(jù)流量發(fā)送至profibus段201。

作為另一種替選方案，也可以設(shè)想將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換器504集成到通用通信驅(qū)動器213中。在這種實(shí)例下，將初級數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)換為用路由信息補(bǔ)充的次級數(shù)據(jù)流量已經(jīng)發(fā)生在通用通信驅(qū)動器213側(cè)。對此的要求進(jìn)而會是：經(jīng)由現(xiàn)場總線系統(tǒng)200提前將拓?fù)湫畔默F(xiàn)場總線系統(tǒng)200提供至通用通信驅(qū)動器213。然后，通用通信驅(qū)動器213會經(jīng)由通信dtm211和以太網(wǎng)連接208將提供有路由信息的完全組裝的次級數(shù)據(jù)流量傳輸至現(xiàn)場訪問裝置202，并且現(xiàn)場訪問裝置202會將該次級數(shù)據(jù)流量發(fā)送至profibus段201。在先前討論的示例中，在現(xiàn)場總線系統(tǒng)的裝置層次結(jié)構(gòu)中，耦合器裝置布置在現(xiàn)場訪問裝置與現(xiàn)場裝置之間的某處。在該方案中，耦合器裝置僅僅負(fù)責(zé)在現(xiàn)場總線系統(tǒng)的特定子區(qū)域內(nèi)進(jìn)行路由。因此，耦合器裝置可以設(shè)計(jì)為相對小并且僅僅需要少量的計(jì)算能力。

在圖6中，示出了附加示例，在該附加示例中，耦合器裝置600布置在現(xiàn)場總線系統(tǒng)601的裝置層次結(jié)構(gòu)的最高位置處。在圖6所示的示例中，耦合器裝置600因此負(fù)責(zé)比較復(fù)雜的現(xiàn)場總線系統(tǒng)601中的整個路由。

耦合器裝置600經(jīng)由以太網(wǎng)連接602連接至主機(jī)603。裝置訪問軟件604安裝在主機(jī)603上。為了進(jìn)行參數(shù)化、配置、和狀態(tài)監(jiān)視的目的，可以從裝置訪問軟件604訪問現(xiàn)場總線系統(tǒng)601的組件。耦合器裝置600因此同時充當(dāng)現(xiàn)場訪問裝置。這具有如下優(yōu)點(diǎn)：耦合器裝置600可以監(jiān)視供應(yīng)到現(xiàn)場總線系統(tǒng)601中的全部數(shù)據(jù)流量。例如，可以對到達(dá)的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行安全檢查以檢測有害的軟件。而且，當(dāng)訪問現(xiàn)場總線系統(tǒng)601時，可以例如在各個用戶賬戶的輔助下檢查針對該訪問的訪問權(quán)限和授權(quán)。

現(xiàn)場總線系統(tǒng)601包括profibus段605，耦合器裝置600、第一網(wǎng)關(guān)606(制造者x)、profibus現(xiàn)場裝置607、和第二網(wǎng)關(guān)608(制造者y)連接至該profibus段605。

第一網(wǎng)關(guān)606設(shè)計(jì)為將profibus協(xié)議轉(zhuǎn)換為canopen協(xié)議。canopen現(xiàn)場裝置610和第三網(wǎng)關(guān)611(制造者z)連接至canopen段609。該第三網(wǎng)關(guān)611設(shè)計(jì)為將canopen協(xié)議轉(zhuǎn)換為interbus協(xié)議。兩個interbus現(xiàn)場裝置——即interbus現(xiàn)場裝置612和interbus現(xiàn)場裝置613——連接至第三網(wǎng)關(guān)611(制造者z)。

第二網(wǎng)關(guān)608(制造者y)設(shè)計(jì)為將profibus協(xié)議轉(zhuǎn)換為hart協(xié)議。兩個hart現(xiàn)場裝置——即hart現(xiàn)場裝置614和hart現(xiàn)場裝置615——連接至第二網(wǎng)關(guān)608(制造者y)。

為了檢測現(xiàn)場總線系統(tǒng)601的拓?fù)洌神詈掀餮b置600執(zhí)行拓?fù)鋻呙?。因此，該耦合器裝置首先檢測以下組件：

-第一網(wǎng)關(guān)606(制造者x)，

-profibus現(xiàn)場裝置607，

-第二網(wǎng)關(guān)608(制造者y)。

假設(shè)耦合器裝置600支持第一網(wǎng)關(guān)606(制造者x)和第二網(wǎng)關(guān)608(制造者y)兩者。因此，耦合器裝置600向第二網(wǎng)關(guān)608請求關(guān)于什么附加現(xiàn)場裝置和組件連接至第二網(wǎng)關(guān)608的附加信息。第二網(wǎng)關(guān)608(制造者y)響應(yīng)：兩個hart現(xiàn)場裝置614和615連接至第二網(wǎng)關(guān)608。

而且，耦合器裝置600向第一網(wǎng)關(guān)606(制造者x)請求關(guān)于什么現(xiàn)場裝置和組件連接至第一網(wǎng)關(guān)606的信息。第一網(wǎng)關(guān)606響應(yīng)：canopen現(xiàn)場裝置610和第三網(wǎng)關(guān)611(制造者z)連接至第一網(wǎng)關(guān)606。

因?yàn)榈谌W(wǎng)關(guān)611(制造者z)同樣被耦合器裝置600支持，所以耦合器裝置600向第三網(wǎng)關(guān)611請求關(guān)于什么附加現(xiàn)場裝置和組件連接至第三網(wǎng)關(guān)611的信息。第三網(wǎng)關(guān)611響應(yīng)：兩個interbus現(xiàn)場裝置612和613連接至第三網(wǎng)關(guān)611。

耦合器裝置600現(xiàn)在已經(jīng)執(zhí)行了對現(xiàn)場總線系統(tǒng)601的完整拓?fù)鋻呙?。因此，已?jīng)發(fā)現(xiàn)了下面六個現(xiàn)場裝置：

1)profibus現(xiàn)場裝置607

路由：profibus–>profibus現(xiàn)場裝置607

2)hart現(xiàn)場裝置614

路由：profibus–>第二網(wǎng)關(guān)608–>hart現(xiàn)場裝置614

3)hart現(xiàn)場裝置615

路由：profibus–>第二網(wǎng)關(guān)608–>hart現(xiàn)場裝置615

4)canopen現(xiàn)場裝置610

路由：profibus–>第一網(wǎng)關(guān)606–>canopen現(xiàn)場裝置610

5)interbus現(xiàn)場裝置612

路由：profibus–>第一網(wǎng)關(guān)606–>第三網(wǎng)關(guān)611–>interbus現(xiàn)場裝置612

6)interbus現(xiàn)場裝置613

路由：profibus–>第一網(wǎng)關(guān)606–>第三網(wǎng)關(guān)611–>interbus現(xiàn)場裝置613

在耦合器裝置600側(cè)，存在于現(xiàn)場總線系統(tǒng)601中的所有現(xiàn)場裝置的完整列表以及相關(guān)聯(lián)的路由信息現(xiàn)在是可用的。

首先，僅僅將與耦合器裝置600相關(guān)聯(lián)的通用通信驅(qū)動器616安裝在裝置訪問軟件604側(cè)(因此，fdt框架應(yīng)用)。通用通信驅(qū)動器616首先向耦合器裝置600請求存在于現(xiàn)場總線系統(tǒng)601側(cè)的現(xiàn)場裝置的列表。如上所述，耦合器裝置600已經(jīng)通過拓?fù)鋻呙璐_定了現(xiàn)場裝置的列表以及相關(guān)聯(lián)的路由信息。因此，耦合器裝置600將具有下面六個現(xiàn)場裝置的列表傳輸至通用通信驅(qū)動器616：

-profibus現(xiàn)場裝置607

-hart現(xiàn)場裝置614

-hart現(xiàn)場裝置615

-canopen現(xiàn)場裝置610

-interbus現(xiàn)場裝置612

-interbus現(xiàn)場裝置613

在接收到該列表之后，通用通信驅(qū)動器616為這些現(xiàn)場裝置建立總共六個通信信道，即一個profibus通信信道、兩個hart通信信道、一個canopen通信信道、和兩個interbus通信信道。

隨即針對這些通信信道中的每一個執(zhí)行fdt掃描，并且隨即實(shí)例化現(xiàn)場總線系統(tǒng)601的各個現(xiàn)場裝置的相應(yīng)的匹配裝置dtm。特別是針對profibus現(xiàn)場裝置607實(shí)例化profibus的合適的裝置dtm。針對兩個hart現(xiàn)場裝置614和615實(shí)例化hart的相應(yīng)匹配裝置dtm618和619。針對canopen現(xiàn)場裝置610實(shí)例化canopen的匹配裝置dtm620。針對兩個interbus現(xiàn)場裝置612和613實(shí)例化interbus的相應(yīng)匹配裝置dtm621、622。

在實(shí)例化六個裝置dtm617至622之后，通信結(jié)構(gòu)是完整的。各個裝置dtm617至622現(xiàn)在可以經(jīng)由通用通信驅(qū)動器616和以太網(wǎng)連接602將相應(yīng)數(shù)據(jù)分組發(fā)送至耦合器裝置600。在該耦合器裝置600處，將初級數(shù)據(jù)流量的數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為次級數(shù)據(jù)流量，其中，插入路由信息，利用該路由信息將數(shù)據(jù)分組路由至目的地現(xiàn)場裝置。

在相反的方向上，現(xiàn)場裝置可以將數(shù)據(jù)分組傳輸至耦合器裝置600，并且然后經(jīng)由以太網(wǎng)連接602將這些數(shù)據(jù)分組傳輸至通用通信驅(qū)動器616。這會將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換為相應(yīng)裝置dtm所需的協(xié)議，并且將該數(shù)據(jù)分組中繼至相應(yīng)裝置dtm。