[发明专利]自适应混合无线和有线过程控制系统和方法

权利要求书

1.一种用于商业或工业处理设施的过程控制和/或自动化网络，所述网络包括：

分布式控制系统，在设施内的中央控制室中；

第一层，包括多个无线末端装置，所述多个无线末端装置从分布式控制系统接收指令，和/或将数据提供给分布式控制系统，指令和/或数据为数据包的形式，每一个无线末端装置与一个或多个仪表、远程终端单元、诊断装置、泵、阀、传感器、储箱液位测量装置相关联；

第二层，包括多个无线路由器，每一个无线路由器包括存储器和处理器，所述存储器存储路由表，所述处理器路由数据包；及

第三层，包括主无线网关装置，所述主无线网关装置可操作地连接成从分布式控制系统接收数据包并将数据包传输到分布式控制系统；

其中，所述多个无线路由器中的每一个无线路由器的处理器基于存储的路由表，在多个末端装置与无线网关装置之间跨三个层路由数据包。

2.根据权利要求1所述的过程控制和/或自动化网络，还包括多个现场网络集，每个现场网络集包含所述多个无线路由器中的一个或多个或者一个或多个无线网关装置。

3.根据权利要求2所述的过程控制和/或自动化网络，还包括至少一个编组柜和至少一个接线盒，所述至少一个接线盒在现场网络集之一内，并且为了通信连线到编组柜。

4.根据权利要求3所述的过程控制和/或自动化网络，还包括在接线盒与编组柜之间进行有线通信并与主网关装置进行有线通信的接线盒路由器。

5.根据权利要求4所述的过程控制和/或自动化网络，其中，在包含接线盒的现场网络集中的无线路由器配置成用于有线通信，并且连线到接线盒。

6.根据权利要求5所述的过程控制和/或自动化网络，其中，连线到接线盒的无线路由器是无线中间装置。

7.根据权利要求5所述的过程控制和/或自动化网络，其中，连线到接线盒的无线路由器是无线网关装置。

8.根据权利要求1所述的过程控制和/或自动化网络，其中，在无线路由器的存储器中存储的路由表，对于每个无线末端装置，规定每使用级从无线末端装置到主网关装置的预定数量的分配的路径，无线路由器还存储可由无线路由器的处理器执行的帧选择模块，所述帧选择模块，在接收到往返无线末端装置的数据包时，如果路由器在该特定分配的路径内，则允许数据包沿分配的路径传输，或者如果无线路由器不在分配的路径中，则丢掉数据包。

9.根据权利要求1所述的过程控制和/或自动化网络，其中，在无线路由器的存储器中存储的路由表，对于每个无线末端装置，规定每使用级从无线末端装置到主网关装置的预定数量的分配的和替代路径；

无线路由器还存储可由无线路由器的处理器执行的帧选择模块，所述帧选择模块，在接收到往返无线末端装置的数据包时，

如果路由器在该特定分配的路径内，则允许数据包沿分配的路径传输，或者

如果路由器在该特定替代路径内并且在网络中存在要求使用替代路径的异常，则允许数据包沿替代路径传输，或者

如果无线路由器不在分配的或替代路径中，则丢掉数据包。

10.根据权利要求2所述的过程控制和/或自动化网络，其中，现场网络集中的至少一个具有至少一个接线盒，

及其中，无线路由器中的至少一个配置成用于有线通信，并且连线到接线盒，

及其中，将连线到接线盒的无线路由器之一指定为锚定数据包选择装置，通过所述锚定数据包选择装置，路由在该现场网络集中的所有通信量。

11.根据权利要求10所述的过程控制和/或自动化网络，

其中，在无线路由器的存储器中存储的路由表，对于每个无线末端装置，规定每使用级从无线末端装置到主网关装置的预定数量的分配的路径，无线路由器还存储可由无线路由器的处理器执行的帧选择模块，所述帧选择模块，在接收到往返无线末端装置的数据包时，如果路由器在该特定分配的路径内，则允许数据包沿分配的路径传输，或者如果无线路由器不在分配的路径中，则丢掉数据包；

其中，每个网络集的并且用于每个层的锚定数据包选择装置还包括可由锚定数据包选择装置的处理器执行的数据包选择模块，以在同一信息的多个数据包中，选择具有最高质量的数据包用于重新传输；

及其中，帧选择模块接收来自数据包选择模块的最好数据包，并且将最好数据包的至少一个拷贝在分配的路径中向目的地或下一层传输。