[发明专利]可互操作的远程终端单元

说明书

技术领域

本发明涉及控制系统和工业自动化。更具体来说，本发明涉及工业自动化中使用的通信和网络基础设施。

背景技术

由于电子传感器和无线通信的迅速进步，在工业车间（plant）和工厂中存在无线通信技术的增加的采用。这种增加的采用具体归因于无线通信技术在降低的布线、灵活性、与有线解决方案相比的低维护成本、易于部署等方面中的优点。根据这种增加的采用，大量无线标准和协议近些年来已经显现，以迎合特定工业应用。

由于这类各种各样无线标准和协议的存在，车间中的通信网络的设计和部署是复杂过程。另外，在其中现场装置和控制器的使用期限为多年的工业车间中，不适合在引入新协议时更换具有特定协议的装置。另外，在某些情形中，也不可能采用新协议或标准来升级装置，因为装置固件可能与其不兼容。

例如，在ZigBee、WirelessHART、ISA100等基于相同物理和链路层标准802.15.4技术时。在802.15.4标准中，新显现的变体是802.15.4g和802.15.4k，其将特定公用事业通信或关键基础设施网络作为目标。即使这些标准是802.15.4系列（family）的组成部分，但是它们仍然无法与ZigBee或WirelessHART系统和装置直接通信。

存在了尝试解决上述问题的若干方式。但是，存在对于解决上述问题的改进系统和方法的需要。

发明内容

本文解决上述缺陷、缺点和问题，其将通过阅读和理解以下说明书来理解。

本发明描述一种可互操作的网络装置，其能够与不同无线技术协议互操作，以提供与具有旧的和新显现的无线标准变体的不同IO或现场装置进行交互所需的必要灵活性。随着新标准变体显现，可互操作的网络装置足够灵活以采用新技术，并且同时能够与运行更老的无线技术变体的装置进行通信。

在一个方面中，本发明公开一种用于使用远程终端单元与多个现场装置进行通信的方法。多个现场装置包含能够使用第一无线通信协议进行通信的现场装置的第一集合以及能够使用第二无线通信协议进行通信的现场装置的第二集合。

该方法包括：扫描查找（scan for）来自多个现场装置中的第一现场装置的信标消息；基于信标消息的报头来确定与第一现场装置关联的对应无线通信协议；基于配置模式文件来识别用于与第一现场装置进行通信的配置块的第一集合；并且使用配置块的第一集合来构建供与一个或多个无线电前端中的无线电前端一起使用的协议栈，以用于与多个现场装置中的第一现场装置进行通信。配置块的第一集合关联于第一现场装置的对应无线通信协议；以及

在实施例中，该方法还包括将与第三无线通信协议关联的一个或多个附加配置块加载到远程终端单元上，并且在试运行能够使用第三无线通信协议与车间进行通信的现场装置时修改远程终端单元的配置模式文件。

在另一方面中，本发明公开一种远程终端单元，其配置用于与通过车间自动化网络的分布式控制系统的一个或多个服务器以及多个现场装置进行通信。远程终端单元包括用于传送和接收来自多个现场装置信号的一个或多个无线电前端、多个配置块和控制器。控制器配置成扫描查找来自多个现场装置的第一现场装置中的信标消息，基于信标消息的报头来确定与第一现场装置关联的对应无线通信协议，基于配置模式文件来识别用于与第一现场装置进行通信的配置块的第一集合，并且使用配置块的第一集合来构建供与一个或多个无线电前端中的无线电前端一起使用的协议栈，以用于与多个现场装置中的第一现场装置进行通信。

配置块的第一集合关联于第一现场装置的对应无线通信协议。

本文描述可变范围的系统和方法。除了本概述中所描述的方面和优点之外，通过参照附图以及参照下面详细描述，另外的方面和优点将会显而易见。

附图说明

图1图示按照本发明的各个实施例的基于一个或多个无线协议与多个装置进行通信的系统；

图2图示按照本发明的各个实施例的基于一个或多个无线协议与多个装置进行通信的方法；

图3图示按照本发明的各个实施例的示范远程终端单元；

图4图示按照本发明的实施例的在各种层处的多个配置块；以及

图5图示按照本发明的各个实施例的示范配置模式文件。

具体实施方式