СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ГЛАВНОМУ КОМПЬЮТЕРУ ФАЙЛОВ ОПИСАНИЯ УСТРОЙСТВА Российский патент 2017 года по МПК G05B19/418 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к системам управления технологическими процессами и, более конкретно, к способам и устройству передачи главному компьютеру файлов описания устройства.

Уровень техники

Системы управления технологическими процессами, например, системы, используемые на предприятиях химической, нефтяной и других отраслей промышленности, обычно содержат один или большее число контроллеров технологического процесса и устройства ввода-вывода (В/В), связанные аналоговыми, цифровыми или комбинированными аналоговыми и цифровыми шинами, обеспечивающими возможность обмена данными, по меньшей мере, с одним главным компьютером или рабочей станцией оператора и одним или большим числом периферийных устройств. Периферийные устройства, которые могут представлять собой, например, клапаны, устройства позиционирования клапанов, переключатели и датчики (например, датчики температуры, давления и расхода), выполняют функции управления технологическим процессом, такие как открывание и закрывание клапанов, и измерения параметров регулирования технологического процесса. Контроллеры принимают сигналы, представляющие результаты измерений параметров технологического процесса, выполненных периферийными устройствами, обрабатывают эту информацию с целью реализации программы управления и генерируют сигналы управления, которые передаются по шинам или другим каналам обмена данными на периферийные устройства для управления выполнением технологического процесса. Таким образом, контроллеры обеспечивают осуществление и координацию выполнения алгоритмов или программ управления с использованием периферийных устройств, которые связаны между собой шинами и (или) другими каналами обмена данными.

Информация, полученная от периферийных устройств и контроллеров, подается для обработки одному или большему числу приложений (например, процедур, программ и т.д.), как данные реализации процесса рабочей станцией оператора (например, системой на основе процессора), для предоставления оператору возможности реализации требуемых функций относительно технологического процесса. Указанные функции обеспечивают отображение текущего состояния технологического процесса (например, при помощи графического интерфейса пользователя), оценку параметров процесса, изменение параметров процесса (например, с использованием визуального представления диаграммы компонентов процесса) и т.д. Многие системы управления технологическим процессом также содержат одну или большее число специализированных станций. Обычно указанные специализированные станции реализованы на основе персонального компьютера, рабочей станции или аналогичного устройства, которое связано с контроллерами, рабочими станциями операторов и другими компонентами системы управления технологическим процессом при помощи локальной сети (ЛС), обеспечивающей возможность обмена данными. Каждая специализированная станция может выполнять в системе управления технологическим процессом один или большее число алгоритмов, процедур или приложений, осуществляющих функции управления операциями, управления обслуживанием, виртуального регулирования, диагностики, контроля в реальном времени, обеспечения безопасности, управления конфигурацией и т.д.

Для отображения информации, полученной от периферийных устройств, в специализированной станции используется один или большее число файлов описания устройства. Изготовители периферийных устройств применяют файлы описания устройства с целью получения стандартизованной формы и (или) структуры, обеспечивающей возможность доступа к данным и отображения специализированной станцией данных управления технологическим процессом независимо от протокола обмена данными (например, протокола Hart®, Foundation Fieldbus™, Profibus®) и (или) операционной системы устройства (например, Windows, Android, Blackberry OS, iOS и т.д.). В настоящее время изготовители предоставляют файл описания устройства отдельно от соответствующего периферийного устройства. В процессе установки периферийного устройства в системе управления технологическим процессом персонал, эксплуатирующий систему управления технологическим процессом, выполняет запись файла описания устройства в памяти специализированной станции, связанной с периферийным устройством каналом обмена данными.

Раскрытие изобретения

Далее представлено описание примеров осуществления способа и устройства передачи главному компьютеру файлов описания устройства. В одном примере осуществления настоящего изобретения указанный способ предусматривает этап подключения периферийного устройства к главному компьютеру с возможностью обмена данными для обеспечения функционирования периферийного устройства в системе управления технологическим процессом и получения данных, указывающих, что главный компьютер не содержит версию файла описания устройства, соответствующую версии данного периферийного устройства. Указанный пример осуществления дополнительно включает в себя этап доступа к файлу описания устройства, содержащемуся в памяти периферийного устройства, и передачи файла описания устройства от периферийного устройства главному компьютеру.

Пример осуществления устройства включает в себя средство идентификации устройства, предназначенное для идентификации главного компьютера, связанного каналом обмена данными с периферийным устройством системы управления технологическим процессом, и процессор файлов, обеспечивающий индикацию отсутствия в памяти главного компьютера файла описания устройства, соответствующего версии периферийного устройства. Пример осуществления устройства также включает в себя средство извлечения файлов, предназначенное для выполнения доступа к файлу описания устройства, размещенному в памяти периферийного устройства, и передатчик, осуществляющий передачу файла описания устройства от периферийного устройства главному компьютеру.

Краткое описание графических материалов

На фиг.1 представлена структурная схема примера осуществления системы управления технологическим процессом, включающей в себя пример устройства управления файлами, которое используется для реализации примеров осуществления способа и устройства, представленных в данном описании.

На фиг.2 указана функциональная схема примера устройства управления файлами, представленного на фиг.1.

На фиг.3 изображен главный компьютер, представленный в виде беспроводного устройства, обеспечивающего отображение данных технологического процесса, полученных от периферийного устройства, указанного на фиг.1 и 2.

На фиг.4 указан главный компьютер, представленный в виде устройства, обеспечивающего отображение данных технологического процесса, полученных от периферийного устройства, изображенного на фиг.1 и 2.

На фиг.5 представлен пример структурной схемы процесса обмена сообщениями, используемого для передачи файла описания устройства между устройством управления файлами и главным компьютером, указанным на фиг.1 и (или) 2.

На фиг.6 указана структурная схема примера осуществления способа реализации функций устройства управления файлами, представленного на фиг.1 и (или) 2.

На фиг.7 представлена структурная схема примера процессора, используемого для реализации примеров осуществления способа и устройства, указанных в данном описании.

Осуществление изобретения

Хотя далее описаны способы и устройство, включающие в себя, среди прочих компонентов, программное обеспечение и (или) микропрограммы, выполняемые на аппаратном обеспечении, следует отметить, что указанные примеры являются только иллюстративными и не имеют ограничительного характера. Например, предполагается, что любые элементы аппаратного обеспечения, программного обеспечения или микропрограмм или все указанные средства в целом могут быть реализованы исключительно на основе аппаратного обеспечения, программного обеспечения или любой комбинации аппаратного и программного обеспечения. Соответственно, хотя далее рассмотрены конкретные примеры осуществления способа и устройства, для специалистов в данной области техники очевидно, что указанные примеры не представляют единственный метод реализации таких способов и устройств. Например, хотя представлены способ и устройство, обеспечивающие передачу файлов описания устройства главному компьютеру в системе управления технологическим процессом, область применения указанных примеров осуществления способа и устройства может быть более широкой и, таким образом, они могут использоваться для передачи файлов описания устройства в любой автоматизированной системе, системе пакетной обработки, технологической системе, системе управления производственным процессом, автоматизированной системе безопасности и т.д.

Системы управления технологическим процессом обычно содержат контроллеры, предназначенные для выполнения программ, процедур и (или) алгоритмов управления, обеспечивающих управление периферийными устройствами, подключенными к системе управления. Периферийными устройствами могут быть, например, клапаны, устройства позиционирования клапанов, переключатели и датчики, выполняющие функции управления технологическим процессом, такие как открывание, закрывание клапанов и измерение параметров регулирования технологического процесса. Кроме выполнения задач управления периферийными устройствами контроллеры могут генерировать данные технологического процесса (например, информацию, касающуюся управления процессом) на основе информации, полученной от периферийных устройств. Данные технологического процесса могут представлять собой статистическую информацию процесса, данные аварийных сигналов, данные контроля, информацию трендов процесса, диагностические данные, информацию состояния периферийных устройств и (или) сообщения, переданные периферийными устройствами.

Контроллеры осуществляют передачу данных технологического процесса приложениям, функционирующим на главных компьютерах (например, рабочих станциях, стационарных компьютерах, планшетных компьютерах, переносных компьютерах, серверах, карманных устройствах, портативных устройствах, беспроводных устройствах, смартфонах и (или) других вычислительных устройствах), в результате чего операторам предоставляется возможность контроля системы управления технологическим процессом. Обычно приложения осуществляют отображение данных технологического процесса, по меньшей мере, в форме определенной графической структуры, представленной на интерфейсе пользователя. Отображение данных требуется операторам, поскольку обычно обеспечивает графическое представление данных технологического процесса в форме диаграмм, графиков, таблиц, списков, графических символов, текстовой информации т.д. Указанные данные и соответствующая текстовая информация, представленная на интерфейсе пользователя, обычно отображаются в формате и (или) на языке, соответствующем региональным параметрам оператора, для которого предназначена информация.

Во многих известных системах главные компьютеры осуществляют отображение данных технологического процесса, полученных от периферийных устройств, при помощи соответствующих файлов описания устройства (например, файлов, представленных на языке описания электронных устройств (EDDL)). В настоящее время многие известные протоколы обмена данными управления технологическим процессом поддерживают использование файлов описания устройства. Указанные протоколы обмена данными управления технологическим процессом охватывают, например, протоколы Foundation Fieldbus™, Hart® Communication Foundation и Profibus®. Кроме того, стандарт по интеграции периферийных устройств (FDI) поддерживает использование файлов описания устройства для создания универсального набора инструментов, используемого производственным персоналом для контроля периферийных устройств, связанных между собой в системах управления каналами обмена данными.

В настоящее время файлы описания устройства представляются на текстовом языке, используемом для описания характеристик, параметров и (или) функций периферийных устройств. Указанные функции могут охватывать, например, описание системы меню, общую информацию устройства, данные диагностики, информацию анализа производительности, статистику функционирования, данные определения параметров, данные установки диапазонов, параметры моделирования, информацию переопределения параметров, данные калибровки, данные контроля, протоколы безопасности устройств и (или) информацию сброса. Изготовители периферийных устройств используют файлы описания устройства для создания стандартизованной формы и (или) структуры, обеспечивающей возможность доступа и отображения главными компьютерами данных управления технологическим процессом независимо от протокола обмена данными и (или) операционной системы устройства (например, Windows, Android, Blackberry OS, iOS и т.д.).

Во многих случаях файлы описания устройства вводятся в систему управления технологическим процессом совместно с соответствующим периферийным устройством. Например, периферийное устройство, представляющее собой датчик давления, может быть поставлено изготовителем для системы управления технологическим процессом с файлом описания устройства, записанным отдельно на машиночитаемом физическом носителе (например, компакт-диске (CD)). В других примерах осуществления изобретения персонал, эксплуатирующий систему управления технологическим процессом, загружает файл описания устройства в главный компьютер из базы данных (например, веб-сайта) изготовителя периферийного устройства, представляющего собой датчик давления.

В настоящее время для определения параметров системы управления технологическим процессом, обеспечивающих отображение данных технологического процесса, генерированных периферийным устройством, персонал, осуществляющий эксплуатацию системы, устанавливает периферийное устройство в систему управления технологическим процессом (например, приобретает периферийное устройство), подключает периферийное устройство к контроллеру с использованием канала обмена данными и устанавливает файл описания устройства, соответствующий периферийному устройству, на одном или большем числе главных компьютеров, связанных с контроллером каналами обмена данными. Таким образом, пользователь главного компьютера, содержащего файл описания устройства, может получить доступ к данным и (или) обеспечить отображение данных технологического процесса, генерированных соответствующим периферийным устройством. В других примерах осуществления персонал, выполняющий эксплуатацию системы управления технологическим процессом, обеспечивает запись файла описания устройства в центральной базе данных, доступ к которой осуществляется множеством главных компьютеров системы управления технологическим процессом.

Файл описания устройства обычно размещается отдельно от периферийного устройства, поскольку периферийное устройство устанавливается в системе управления технологическим процессом, а файл описания устройства записывается в памяти одного или большего числа главных компьютеров. Кроме того, поскольку в прошлом память имела сравнительно высокую стоимость, многие функционирующие в настоящее время периферийные устройства одержат сравнительно небольшой объем памяти, который не обеспечивает возможность хранения файла описания устройства в дополнение к кодированным командам, требуемым для функционирования периферийного устройства. Однако по мере снижения стоимости памяти многие изготовители периферийных устройств предусматривают в периферийных устройствах сравнительно большой объем памяти.

Вторая причина, по которой файл описания устройства размещается отдельно от периферийного устройства, обусловлена ограничениями по емкости протоколов обмена данными системы управления технологическим процессом. Обычно протоколы обмена данными, такие как, например, Hart®, Foundation Fieldbus™ и Profibus® в основном обеспечивают передачу данных технологического процесса от периферийного устройства к контроллеру и (или) главному компьютеру. Многие протоколы обмена данными системы управления технологическим процессом обеспечивают незначительную поддержку передачи файлов от периферийного устройства одному или большему числу главных компьютеров. Во многих случаях шина передачи данных, используемая протоколом обмена данными системы управления технологическим процессом, имеет ограниченную полосу пропускания, поскольку в основном предназначена для передачи сравнительно небольших объемов данных технологического процесса с обеспечением сравнительно высокой надежности. В других случаях протоколы обмена данными системы управления технологическим процессом не обеспечивают передачу сообщений и (или) другие функции, необходимые для передачи файла описания устройства.

Поскольку файлы описания устройства размещаются отдельно от периферийных устройств, персонал, осуществляющий эксплуатацию системы управления технологическим процессом, может столкнуться с проблемами при определении параметров файла описания устройства для конкретного периферийного устройства. Например, файл описания устройства, поставленный отдельно от периферийного устройства, может быть несовместимым с периферийным устройством (например, файл может соответствовать другому типу и (или) модели периферийного устройства). В других случаях файл описания устройства может соответствовать более новой или предшествующей версии периферийного устройства. В некоторых случаях персонал, осуществляющий эксплуатацию системы управления технологическим процессом, может изменить параметры периферийного устройства с целью выполнения определенных функций, но не внести в соответствующий файл описания устройства изменения, требуемые для отображения новых поддерживаемых функций. В других случаях файл описания устройства может быть неправильно размещен или потерян. Кроме того, многие главные компьютеры могут быть изолированы в системе управления технологическим процессам, что приводит к усложнению установки файла описания устройства на каждом главном компьютере персоналом, осуществляющим эксплуатацию системы управления технологическим процессом.

Описанные в настоящем документе примеры осуществления способа и устройства предусматривают сохранение файла описания устройства в памяти периферийного устройства. Соответственно, способ и устройство, описанные в данном документе, обеспечивают передачу файла описания устройства с использованием протокола обмена данными системы управления технологическим процессом одному или большему числу главных компьютеров и, таким образом, дают возможность представления пользователям данных технологического процесса, генерированных периферийным устройством. В примерах осуществления способа и устройства, описанных в настоящем документе, используется процедура передачи файлов, которая может быть реализована любым протоколом обмена данными системы управления технологическим процессом. Процедура передачи файлов идентифицирует главные компьютеры, которые связаны каналами передачи данных с периферийным устройством, определяет, какие из подключенных главных компьютеров не содержат файл описания устройства, и передает файл описания устройства идентифицированным главным компьютерам.

В примерах осуществления способа и устройства, описанных в настоящем документе, для выполнения процедуры передачи файлов используются сообщения процесса передачи файлов, соответствующие протоколам обмена данными системы управления технологическим процессом, которые обеспечивают передачу файла описания устройства от периферийного устройства главному компьютеру. Сообщения процесса передачи файлов представляют собой, например, сообщения, содержащие запросы главного компьютера, сообщения, содержащие ответы главного компьютера, сообщения процесса установления канала обмена данными, сообщения, касающиеся подтверждения установления соединения и (или) сообщения, касающиеся передачи файлов описания устройства. Хотя в примерах осуществления способа и устройства описаны некоторые примеры сообщений, предназначенных для передачи файла описания устройства от периферийного устройства главному компьютеру, для осуществления этого процесса могут также использоваться другие типы сообщений.

В некоторых примерах способа и устройства, описанных в настоящем документе, используется средство идентификации типа главного компьютера (например, рабочей станции) для определения файла описания устройства, записанного в памяти периферийного устройства, связанного с определенным типом главного компьютера. Например, в примере осуществления способа и устройства, описанном в настоящем документе, может быть установлено, что главный компьютер представляет собой переносной коммуникатор системы управления технологическим процессом (например, полевой коммуникатор Fisher-Rosemount 375), имеющий экран сравнительно небольшого размера. После определения типа главного компьютера в примере осуществления способа и устройства, описанном в настоящем документе, выполняется выбор файла описания устройства, предназначенного для отображения данных технологического процесса на экране сравнительно небольшого размера.

В результате запоминания файла описания устройства на периферийном устройстве в примерах осуществления способа и устройства, описанных в настоящем документе, обеспечивается предоставление файла описания устройства каждому главному компьютеру, осуществляющему отображение данных технологического процесса, генерированных периферийным устройством. Кроме того, в примерах осуществления настоящего изобретения, предусматривающих предварительное определение изготовителем параметров периферийного устройства, изготовитель может также внести требуемые изменения и записать файл описания устройства в памяти периферийного устройства, имеющего соответствующую конфигурацию параметров. Далее, в результате передачи файла описания устройства одному или большему числу главных компьютеров после установки периферийного устройства в системе управления технологическим процессом в примерах осуществления способа и устройства, описанных в настоящем документе, обеспечивается сокращение интервала времени, требуемого для размещения файла описания устройства в одном или большем числе главных компьютеров.

Таким образом, примеры осуществления способа и устройства, описанные в настоящем документе, предоставляют изготовителям периферийных устройств достаточную гарантию установки версии файла описания устройства, требуемой для обеспечения поддержки конкретной версии периферийного устройства. Например, многие изготовители могут задерживать поставку файла описания устройства. В примерах осуществления способа и устройства, описанных в настоящем документе, посредством запоминания файла описания устройства в соответствующем периферийном устройстве обеспечивается сокращение интервалов между предоставлением периферийного устройства и установкой файла описания устройства.

На фиг.1 указана структурная схема примера осуществления среды 100 управления технологическим процессом, включающей в себя пример устройства 102 управления файлами, который может использоваться для реализации примеров осуществления способа и устройства, описанных в настоящем документе. Пример осуществления устройства 102 управления файлами предусмотрен в составе периферийного устройства 103, установленного в системе 104 управления технологическим процессом. В данном примере периферийное устройство 104 связано каналом обмена данными с главным компьютером 106 (например, рабочей станцией) через контроллер 108 и плату 110 ввода-вывода. Канал 112 обмена данными связывает периферийное устройство 103 с платой 110 ввода-вывода. Канал 112 обмена данными поддерживает любой протокол проводного или беспроводного обмена данными системы управления технологическим процессом, в том числе, например, протоколы Foundation Fieldbus™, Hart® и (или) Profibus®.

Пример осуществления системы 104 управления технологическим процессом может включать в себя производственную установку, технологическую установку, автоматизированную установку, систему обеспечения безопасности и (или) структуру или систему управления технологическим процессом любого другого типа. В некоторых примерах осуществления система 104 управления технологическим процессом содержит несколько объектов, размещенных в различных пунктах, охваченных средой 100 управления технологическим процессом. Кроме того, пример осуществления среды 100 управления технологическим процессом может включать в себя другие системы управления технологическим процессом (не показаны), которые находятся на одном объекте и (или) располагаются в различных пунктах.

Хотя на фигуре показано, что система 104 управления технологическим процессом содержит периферийное устройство 103, указанная система 104 управления технологическим процессом может включать в себя другие периферийные устройства (не показаны), которые связаны каналами обмена данными с контроллером 108 и (или) другими контроллерами (не показаны). Кроме того, хотя в системе 104 управления технологическим процессом указан контроллер 108 и плата 110 ввода-вывода, система 104 управления технологическим процессом может содержать дополнительные контроллеры, платы ввода-вывода и (или) другие устройства, предназначенные для подключения с возможностью передачи данных одного или большего числа периферийных устройств к главному компьютеру 106. В других примерах осуществления главный компьютер 106 может быть связан каналами обмена данными с другими системами управления технологическим процессом (не показаны).

В примере осуществления контроллера 108 программы управления используются для расчета на основе выходных данных, полученных от периферийного устройства 103, данных технологического процесса, предназначенных для реализации приложений, в том числе, например, приложений контроля, управления аварийной сигнализацией, определения тенденций и (или) предшествующих данных технологического процесса, диагностики, пакетной обработки и (или) управления операциями, получения статистических данных, потоковых видеоданных, усовершенствованного управления, автоматизированного обеспечения безопасности, управления событиями и т.д. Контроллер 108 передает данные технологического процесса главному компьютеру 106 и (или) в базу данных технологического процесса и (или) процессору (не показаны) периодически через определенные интервалы времени и (или) после выполнения обработки или генерирования данных технологического процесса. Данные технологического процесса, переданные контроллером 108, могут содержать информацию системы управления технологическим процессом, значения данных, информацию аварийных сигналов, текстовые данные, информацию состояния элементов в режиме блокировки, диагностическую информацию, сообщения об ошибках, параметры, данные событий и (или) идентификаторы устройств.

На плату 110 ввода-вывода (например, одну или большее число плат ввода-вывода) подаются данные от периферийного устройства 103, и выполняется преобразование данных в сообщения, приемлемые для обработки примером осуществления контроллера 108. Аналогичным образом, на плате 110 ввода-вывода может выполняться преобразование данных или сообщений, передаваемых контроллером 108, в формат, который может быть обработан периферийным устройством 103.

В представленном примере контроллер 108 подключен к главному компьютеру 106 с использованием локальной сети (ЛС) 114. Локальная сеть 114 может быть реализована на основе любой среды или протокола обмена данными. Например, локальная сеть 114 может быть создана на основе проводной или беспроводной сети обмена данными Ethernet. Однако можно также использовать любую другую приемлемую среду или протокол обмена данными. Далее, хотя на фигуре представлена одна локальная сеть 114, для создания резервных каналов обмена данными между главным компьютером 106 и соответствующей аналогичной рабочей станцией (не показана) может быть предусмотрена более чем одна локальная сеть и соответствующее оборудование обмена данными главного компьютера 106.

Пример осуществления главного компьютера 106, указанный на фиг.1, может содержать любое вычислительное устройство, такое как персональный компьютер, планшетный компьютер, переносной компьютер, сервер, карманное устройство, портативное устройство, беспроводное устройство, смартфон и т.д. Главный компьютер 106 может быть реализован на основе любой приемлемой компьютерной или процессорной системы (например, процессорной системы Р10, представленной на фиг.7). Например, главный компьютер 106 может быть реализован с использованием однопроцессорного персонального компьютера, однопроцессорных или мультипроцессорных рабочих станций и т.д.

Пример осуществления главного компьютера 106 обеспечивает отображение приложений управления технологическим процессом при помощи пользовательского интерфейса 116. На пользовательском интерфейсе 116 файлы описания устройства используются для отображения данных технологического процесса в графической форме с целью обеспечения пользователю главного компьютера 106 графического представления (при помощи приложения) данных технологического процесса, генерированных периферийным устройством 103. Кроме того, пример осуществления пользовательского интерфейса 116 обеспечивает пользователю возможность контроля системы 104 управления технологическим процессом посредством предоставления графических средств, которые пользователь может выбирать и (или) использовать с целью выполнения подачи главным компьютером 106 инструкций контроллеру 108.

Файл описания устройства предоставляет главному компьютеру 106 возможность отображения данных технологического процесса, генерированных периферийным устройством 103, посредством определения функций, связанных с периферийным устройством 103, в том числе выходных параметров. Для каждого выходного параметра файл описания устройства определяет тип данных технологического процесса, пороги, установленные диапазоны данных технологического процесс и (или) способ отображения данных технологического процесса, содержащихся в выходных параметрах (например, с использованием диаграммы, графика, текстового поля, индикатора состояния, числового значения и т.д.). Файл описания устройства может также указывать положение на пользовательском интерфейсе 116, в котором должно отображаться графическое представление данных технологического процесса, содержащихся в выходных параметрах. Далее, файлы описания устройства могут указывать параметр и (или) переменную, обеспечивающую согласование формата данных технологического процесса.

В общем, периферийное устройство 103 получает от контроллера 108 по каналу 112 обмена данными инструкции, касающиеся выполнения конкретной операции (например, измерения давления текучей среды) и реализации изменения технологического процесса, осуществляемого и (или) регулируемого периферийным устройством 103 (например, регулирование давления текучей среды). Периферийное устройство 103 выполняет измерение данных технологического процесса, параметров среды и (или) данных устройства ввода и передает результаты измерений как данные технологического процесса контроллеру 108 по каналу 112 обмена данными.

Пример осуществления периферийного устройства 103 устанавливается в системе 104 управления технологическим процессом, например, персоналом, осуществляющим эксплуатацию системы управления технологическим процессом, который выполняет монтаж периферийного устройства 103 на объекте и (или) в среде, параметры которой требуется измерить, и подключает периферийное устройство 103 к контроллеру 108 при помощи канала 112 обмена данными и платы 110 ввода-вывода. Периферийное устройство 103 может быть также установлено персоналом, осуществляющим эксплуатацию системы управления технологическим процессом, который назначает периферийному устройству 103 идентификатор для определения местоположения периферийного устройства 103 в системе управления технологическим процессом с использованием средств обмена данными.

В примере, представленном на фиг.1, среда 100 управления технологическим процессом содержит пример периферийного устройства 103, представляющего собой датчик давления (например, датчик давления серии Rosemount 3051 S). Периферийное устройство 103, представляющее собой датчик давления, выполняет измерение давления текучей среды, например, в трубопроводе. Периферийное устройство 103, представляющее собой датчик давления, выполняет расчет и передает данные измеренного давления на главный компьютер 106 через контроллер 108. Периферийное устройство 103, представляющее собой датчик давления, может также передавать главному компьютеру 106 информацию состояния, данные диагностики, информацию аварийных сигналов, данные событий и (или) любые другие данные технологического процесса.

Периферийное устройство 103, представляющее собой датчик давления, указано только для иллюстративных целей и в других примерах осуществления периферийное устройство 103 может представлять собой любое периферийное устройство или компонент системы управления технологическим процессом, обеспечивающий прием входных сигналов, генерирование выходных сигналов и (или) управление технологическим процессом. Например, другие типы периферийных устройств охватывают клапаны, насосы, вентиляторы, нагреватели, охладители и (или) смесители, предназначенные для управления технологическим процессом. В указанных примерах осуществления периферийное устройство 103 может представлять собой измерительное устройство или устройство контроля, такое как, например, датчик температуры, датчик давления, датчик концентрации, датчик уровня текучей среды, расходомер и (или) датчик расхода пара, используемый на различных этапах технологического процесса для измерения параметров.

В примере, указанном на фиг.1, устройство 102 управления файлами содержится в периферийном устройстве 102, представляющем собой датчик давления. В указанном примере устройство 102 управления файлами размещено в периферийном устройстве с учетом функционального назначения. В других примерах осуществления устройство 102 управления файлами может быть установлено в процессоре (например, микроконтроллере) и (или) на плате, предусмотренной в электронном блоке периферийного устройства 103. Хотя в данном примере устройство 102 управления файлами размещено в периферийном устройстве 103, в других примерах осуществления изобретения устройство 102 может быть предусмотрено в главном компьютере 106 и (или) процессоре, связанном каналом обмена данными с главным компьютером 106. В указанных примерах осуществления изобретения устройство 102 управления файлами извлекает описание устройства из памяти периферийного устройства 103.

После установки периферийного устройства 103 в системе 104 управления технологическим процессом пример осуществления устройства 102 управления файлами передает главному компьютеру 106 файл описания устройства, соответствующий периферийному устройству 103. Устройство 102 управления файлами может идентифицировать тип главного компьютера 106 и выбрать файл описания устройства, соответствующий типу главного компьютера 106. Устройство 102 управления файлами может также передавать в систему 104 управления технологическим процессом широковещательные запросы с целью определения положения других главных компьютеров (не показаны). Устройство 102 управления файлами может осуществлять доступ к внутренней памяти периферийного устройства 103 для получения файла описания устройства. В других случаях в устройстве 102 управления файлами может быть предусмотрена функциональная память для хранения файлов описания устройства. Устройство 102 управления файлами более подробно описано при рассмотрении фиг.2.

На фиг.2 представлена функциональная структурная схема примера осуществления устройства 102 управления файлами, указанного на фиг.1. В данном примере устройство 102 управления файлами содержится в периферийном устройстве 103. Хотя на фигуре показано, что устройство 102 управления файлами непосредственно подключено к каналу 112 обмена данными, в других примерах осуществления устройство 102 управления файлами может быть подключено к каналу 112 обмена данными при помощи проводников и (или) электронных схем, содержащихся в периферийном устройстве 103. В некоторых примерах осуществления периферийное устройство 103 содержит множество устройств 102 управления файлами с целью обеспечения одновременной передачи множества файлов описания устройства главным компьютерам, подключенным при помощи каналов обмена данными.

Для приема сообщений, например, от главного компьютера 106 в устройстве 102 управления файлами, представленном на фиг.2, предусмотрен приемник 202. Пример осуществления приемника 202 выполняет маршрутизацию сообщений на основе типа сообщения. Например, сообщения, переданные главным компьютером 106, которые содержат данные идентификации типа главного компьютера 106, подаются на средство 204 идентификации типа устройства. В других случаях сообщения, переданные главным компьютером 106, которые касаются передачи одного или большего числа файлов описания устройства, подаются на процессор 206 файлов. Приемник 202 может также подавать на процессор 206 файлов сообщения, полученные от главного компьютера 106, которые указывают, что файл описания устройства уже установлен в главном компьютере 106. Пример осуществления приемника 202 может также выполнять преобразование сообщений, связанных с функционированием протокола обмена данными системы управления технологическим процессом, в формат, совместимый с устройством 102 управления файлами.

В примере осуществления средства 204 идентификации типа устройства используется информация, предоставленная, например, главным компьютером 106 с целью определения типа главного компьютера 106. Например, устройство 102 управления файлами может передать главному компьютеру 106 широковещательное сообщение, которое обеспечивает передачу главным компьютером 106 сообщения, содержащего электронный адрес главного компьютера 106 и (или) идентификатор главного компьютера 106. В данном примере осуществления изобретения идентификатор используется средством 204 идентификации типа устройства для определения типа главного компьютера 106. Электронный адрес может представлять собой, например, адрес в сети Интернет (IP), адрес в локальной сети, местоположение каталога главного компьютера 106 и (или) адрес, присвоенный в пределах системы 104 управления технологическим процессом.

Средство 204 идентификации типа устройства может определить тип главного компьютера 106 с использованием перекрестных ссылок на основе списка идентификаторов и типа устройств. В случаях, когда идентификатор представляет собой адрес управления доступом (MAC) к устройству, средство 204 идентификации типа устройства может использовать перекрестные ссылки между МАС-адресом и типом устройства. В других примерах осуществления изобретения средство 204 идентификации типа устройства может определить, что идентификатор соответствует определенному устройству (например, главному компьютеру 106), имеющему монитор (например, пользовательский интерфейс 116) сравнительно большого или сравнительно малого размера. Кроме того, тип главного компьютера 106 может быть определен, например, по номеру модели главного компьютера 106 и (или) по типу процессора, содержащегося в главном компьютере 106.

После определения типа главного компьютера 106 средство 204 идентификации типа устройства передает процессору 206 файлов сообщение, содержащее данные типа главного компьютера 106 и (или) электронный адрес главного компьютера 106. Пример осуществления процессора 206 файлов выполняет управление передачей главным компьютерам файлов описания устройства. При установке и (или) определении параметров периферийного устройства 103 процессор 206 файлов получает данные, индицирующие, что периферийное устройство 103 находится в активном состоянии и (или) функционирует. Указанные данные могут содержать сообщение, поданное процессором периферийного устройства 103, и (или) информацию (например, сигнал), касающуюся того, что периферийное устройство 103 подключено к источнику питания.

В ответ на полученную информацию процессор 206 файлов передает широковещательное сообщение (например, запрос), предназначенное, в общем, для всех главных компьютеров системы 104 управления технологическим процессом и содержащее запрос предоставления идентификаторов главных компьютеров, подключенных с возможностью обмена данными. В запросе может быть также указано требование определения главными компьютерами наличия в памяти главных компьютеров файлов описания устройства, связанных с периферийным устройством 103. Для главных компьютеров, содержащих файл описания устройств, в запросе может также содержаться требование предоставления данных версии, даты выпуска и (или) редакции файла описания устройства.

Пример осуществления процессора 206 файлов содержит список главных компьютеров, подключенных с возможностью обмена данными к периферийному устройству 103, который получен на основе ответных сообщений главных компьютеров. В некоторых примерах осуществления процессор 206 файлов может периодически (например, ежедневно, еженедельно и т.д.) передавать широковещательные сообщения для определения, подключены ли к периферийному устройству 103 с возможностью обмена данными новые главные компьютеры. В других примерах осуществления контроллер 108 и (или) сервер содержат список главных компьютеров, подключенных с использованием каналов обмена данными. В этих примерах осуществления процессор 206 файлов выполняет доступ к списку, хранящемуся в памяти контроллера 108 и (или) сервера. В прочих примерах осуществления изобретения после подключения главного устройства к периферийному устройству 103 каналом обмена данными процессор 206 файлов получает от главного компьютера сообщение, содержащее запрос предоставления файла описания устройства.

Для каждого главного компьютера, подключенного к периферийному устройству 103, процессор 206 файлов использует данные типа главного компьютера, предоставленные средством 204 идентификации типа устройства, при подаче средству 208 извлечения файлов инструкций относительно доступа к соответствующему файлу описания устройства. Кроме того, для каждого главного компьютера, в ответе которого содержится информация, указывающая, что в памяти главного компьютера содержатся неправильные данные (например, более новые или более старые) версии, редакции и (или) даты выпуска файла описания устройства, процессор 206 файлов подает средству 208 извлечения файлов инструкции относительно доступа к записанному в памяти файлу описания устройства, чтобы обеспечить предоставление главному компьютеру процессором 206 файлов надлежащего файла описания устройства. Процессор 206 файлов может также выполнить контроль версии периферийного устройства 103 с целью определения соответствия файлов описания устройства, записанных в памяти главных компьютеров, периферийному устройству 103. В случаях передачи главным компьютером ответного сообщения, содержащего правильные и (или) приемлемые данные версии, редакции и (или) даты выпуска файла описания устройства, процессор 206 файлов не передает главному компьютеру записанный в памяти файл описания устройства.

Для передачи главному компьютеру (например, главному компьютеру 106) файла описания устройства процессор 206 файлов устанавливает канал связи с главным компьютером (например, виртуальный канал). При использовании некоторых протоколов обмена данными системы управления технологическим процессом процессор 206 файлов устанавливает канал обмена данными посредством передачи главному компьютеру сообщений, содержащих файл описания устройства и электронный адрес главного компьютера. Таким образом, сообщения передаются контроллеру 108 и направляются, например, главному компьютеру 106 по локальной сети 114. В данном примере осуществления изобретения процессор 206 файлов передает файл описания устройства в форме пакетов данных сравнительно небольшого размера, содержащихся в передаваемом сообщении.

В других примерах осуществления изобретения процессор 206 файлов с целью обеспечения передачи файла описания устройства главному компьютеру устанавливает виртуальный канал в системе 104 управления технологическим процессом посредством указания портов ввода-вывода на плате 110 ввода-вывода, интерфейсов контроллера 108 и (или) интерфейсов коммутации маршрутизаторов. В этих примерах осуществления изобретения файл описания устройства передается соответствующему главному компьютеру в составе пакетов и (или) сообщений сравнительно больших размеров.

В прочих примерах осуществления изобретения процессор 206 файлов создает временный адрес сегмента памяти в контроллере 108, главном компьютере 106 и (или) на сервере и передает файл описания устройства для записи в данный временный сегмент памяти. Из указанного временного сегмента памяти процессор 206 файлов передает и (или) копирует файл описания устройства остальным главным компьютерам. Таким образом, процессор 206 файлов однократно передает файл описания устройства в сегмент временного хранения с использованием протокола обмена данными системы управления технологическим процессом, обеспечивающего функционирование в относительно узкой полосе частот, и далее может использовать относительно широкополосный канал (например, локальную сеть 114) для передачи файла описания устройства другим главным компьютерам.

В некоторых примерах осуществления процессор 206 файлов может также определить файл описания устройства на основе активированных и (или) включенных функций периферийного устройства 103. Например, после получения данных относительно установки в системе периферийного устройства 103 процессор 206 файлов осуществляет обмен данными с процессором периферийного устройства 103 для определения включенных, лицензированных, предусмотренных конфигурацией и (или) активированных другим способом (например, с использованием блоков данных конфигурации) характеристик, функций и (или) компонентов. Далее процессор 206 файлов передает средству 208 извлечения файлов инструкции, касающиеся обновления и (или) изменения файла описания устройства, таким образом, чтобы указать в данном файле активированные характеристики, функции и (или) компоненты периферийного устройства 103.

Для извлечения файлов и (или) выполнения операций с файлами описания устройства в устройстве 102 управления файлами, указанном на фиг.2, предусмотрено средство 208 извлечения файлов. Пример осуществления средства 208 извлечения файлов подключен с возможностью обмена данными к памяти 210 файлов описания устройства. Хотя пример осуществления памяти 210 файлов описания устройства размещен в устройстве 102 управления файлами, в других примерах осуществления изобретения память 210 файлов описания устройства может размещаться за пределами устройства 102 управления файлами в составе периферийного устройства 103. Память 210 файлов описания устройства может быть реализована на основе электрически стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (ЭСППЗУ), запоминающего устройства с произвольной выборкой (ЗУПВ), постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) и (или) любого другого типа памяти.

Файл (файлы) описания устройства записываются в памяти 210 файлов описания устройства в процессе изготовления периферийного устройства 103. В некоторых случаях изготовитель определяет параметры файла (файлов) описания устройства на основании характеристик, функций и (или) компонентов, предусмотренных в процессе изготовления периферийного устройства 103. Например, если изготовитель предусматривает в периферийном устройстве 103 датчик температуры, то перед записью файла в памяти 210 файлов описания устройства в указанный файл может включено описание функций и данные отображения параметров, касающиеся датчика температуры. Изготовители могут также записать в памяти несколько версий файла описания устройства, содержащих параметры различных типов главных компьютеров.

Кроме того, в некоторых примерах осуществления изобретения файл (файлы) описания устройства могут быть записаны в памяти в сжатой форме для уменьшения используемого объема памяти 210 файлов описания устройства и (или) сокращения времени передачи файла главному компьютеру. Сжатие файла описания устройства может быть выполнено с использованием любого метода сжатия или разметки. В таких примерах осуществления изобретения распаковка файла описания устройства может быть реализована процессором 206 файлов или в альтернативном варианте указанная операция может быть выполнена главным компьютером.

Представленный пример осуществления средства 208 извлечения файлов получает от процессора 206 файлов инструкции, касающиеся доступа к файлу описания устройства, выполняет доступ к памяти 210 для извлечения запрошенного файла и передает файл (или копию файла) процессору 206 файлов. В некоторых примерах осуществления изобретения средство 208 извлечения файлов получают инструкции, содержащие данные типа главного компьютера. В этих примерах осуществления средство 208 извлечения файлов определяет местоположение файла описания устройства, параметры которого обеспечивают отображение типа главного компьютера, В средстве 208 извлечения файлов могут использоваться метаданные, содержащиеся в файле описания устройства, для определения типов главных устройств, с которыми является совместимым файл описания устройства. В других примерах осуществления изобретения средство 208 извлечения файлов может выполнять доступ к списку, содержащемуся в памяти 210 файлов описания устройства, в котором определено, какие файлы описания устройства соответствуют конкретным типам главных компьютеров.

В некоторых примерах осуществления средство 208 извлечения файлов может также предоставлять процессору 206 файлов данные редакции, версии и (или) даты выпуска. После этого процессор 206 файлов может сравнить данные редакции, версии и (или) даты выпуска записанного в памяти файла (файлов) с файлами описания устройства, записанными в памяти главного компьютера. Кроме того, средство 208 извлечения файлов может определить параметры файла описания устройства на основе инструкций, полученных от процессора 206 файлов. В альтернативном случае средство 208 извлечения файлов может предоставить файл описания устройства процессору 206 файлов с целью определения параметров указанного файла.

Для передачи сообщений и (или) файла (файлов) описания устройства одному или большему числу главных компьютеров в примере осуществления устройства 102 управления файлами, представленном на фиг.2, предусмотрен передатчик 212. Пример осуществления передатчика 212 выполняет прием сообщений, поданных процессором 206 файлов, преобразование указанных сообщений в формат, совместимый с протоколом обмена данными системы управления технологическим процессом, и передачу сообщений соответствующему главному компьютеру по каналу 112 обмена данными. В других примерах осуществления передатчик 212 выполняет передачу сообщений коммуникационному процессору, размещенному в периферийном устройстве 103.

Пример осуществления передатчика 212 также выполняет передачу файла (файлов) описания устройства соответствующим главным компьютерам (например, главному компьютеру 106). Для передачи файла описания устройства передатчик 212 представляет файл в виде пакетов и (или) осуществляет преобразование файла для передачи по каналу 112 обмена данными посредством представления файла описания устройства в формате, соответствующем конкретному протоколу обмена данными системы управления технологическим процессом. Пример осуществления передатчика 212 может также выполнять запись файла описания устройства в буфере с целью последующей передачи одному или большему числу главных компьютеров. В указанных примерах осуществления изобретения передатчик 212 может содержать множество буферов для обеспечения одновременной передачи файла описания устройства множеству главных компьютеров.

Посредством передачи файла описания устройства главному компьютеру устройство 102 управления файлами обеспечивает главному компьютеру возможность отображения данных технологического процесса, генерированных периферийным устройством 103. Кроме того, в результате передачи файла описания устройства главному компьютеру пример осуществления устройства 102 управления файлами предоставляет главному компьютеру более новую и (или) конкретную требуемую редакцию файла. Передача файла описания устройства также обеспечивает экономию времени персонала, осуществляющего эксплуатацию системы управления технологическим процессом, которому, в противном случае, потребовалось бы осуществить доступ к файлу и установку файла описания устройства, например, с компакт-диска и (или) веб-сайта изготовителя периферийного устройства 103.

Хотя на фиг.2 представлен пример осуществления устройства 102 управления файлами, один или большее число серверов, платформ, интерфейсов, структур данных, элементов, процессов и (или) устройств, указанных на фиг.2, может быть комбинировано, разделено, их расположение может быть изменено, они могут быть изъяты, исключены и (или) реализованы любым другим способом. Кроме того, пример осуществления приемника 202, пример осуществления средства 204 идентификации типа устройства, пример осуществления процессора 206 файлов, пример осуществления средства 208 извлечения файлов, пример осуществления памяти 210 файлов описания устройства, пример осуществления передатчика 212 и (или), в общем, пример осуществления устройства 102 управления файлами может быть реализован с использованием аппаратного обеспечения, программного обеспечения, микропрограммы и (или) любой комбинации аппаратного обеспечения, программного обеспечения и (или) микропрограмм. Таким образом, например, любой пример осуществления приемника 202, пример осуществления средства 204 идентификации типа устройства, пример осуществления процессора 206 файлов, пример осуществления средства 208 извлечения файлов, пример осуществления памяти 210 файлов описания устройства, пример осуществления передатчика 212 и (или), в общем, пример осуществления устройства 102 управления файлами может быть реализован с использованием одной или большего числа схем, программируемых процессоров, специализированных интегральных схем (СИС), программируемых логических устройств (ПЛУ) и (или) программируемых в условиях эксплуатации логических устройств (ПЭЛУ) и т.д.

Если формулировка какого-либо пункта формулы изобретения указывает реализацию полностью на основе программного обеспечения и (или) микропрограммы, то в настоящем описании изобретения явно определено, что, по меньшей мере, один из примеров осуществления приемника 202, примеров осуществления средства 204 идентификации типа устройства, примеров осуществления процессора 206 файлов, примеров осуществления средства 208 извлечения файлов, примеров осуществления памяти 210 файлов описания устройства и (или) примеров осуществления передатчика 212 и (или), в общем, примеров осуществления устройства 102 управления файлами содержит машиночитаемый носитель, такой как память, DVD-диск, компакт-диск и т.д., на котором записано программное обеспечение или микропрограмма. Кроме того, пример осуществления устройства 102 может содержать один или большее число элементов, процессов и (или) устройств, дополняющих или заменяющих компоненты, указанные на фиг.2, и (или) может включать в себя более одного элемента, процесса и устройства, представленных на фигуре.

На фиг.3 в виде беспроводного устройства, на котором отображаются данные технологического процесса, полученные от периферийного устройства 103, изображенного на фиг.1 и 2, представлен главный компьютер 106, указанный на фиг.1. Главный компьютер 106 включает в себя пользовательский интерфейс 116 в форме экрана дисплея портативного устройства (например, сенсорного экрана). В данном примере осуществления изобретения главный компьютер 106 при помощи (беспроводной) локальной сети 114 и приемника шлюза (не показан), обеспечивающих возможность обмена данными, связан с контроллером 108. Пользовательский интерфейс 116 содержит графическое представление 302 манометра и графическое представление 304 меню. Хотя на фиг.3 представлен один пример отображения данных технологического процесса, полученных от периферийного устройства 103, другие файлы описания устройства могут обеспечить реализацию других способов отображения данных технологического процесса.

Главный компьютер 106 отображает графические данные 302-304 с использованием файла описания устройства, переданного устройством 102 управления файлами, представленным на фиг.1 и 2. В данном примере осуществления устройство 102 управления файлами определяет, что главный компьютер 106, указанный на фиг.3, связан каналом обмена данными с периферийным устройством 103, и передает указанному главному компьютеру сообщение, содержащее запрос о наличии в памяти главного компьютера 106 текущей версии файла описания устройства. В ответ на это сообщение главный компьютер 106 передает сообщение, содержащее электронный адрес главного компьютера 106, идентификатор главного компьютера 106 и информацию, указывающую, что главный компьютер 106 не содержит файла описания устройства. В других примерах осуществления изобретения после подключения к локальной сети 114 с возможностью обмена данными и (или) получения данных технологического процесса от периферийного устройства 103 главный компьютер 106 передает устройству 103 управления файлами запрос относительно предоставления соответствующего файла описания устройства.

В представленном примере устройство 102 управления файлами использует идентификатор главного компьютера 106 для определения наличия у главного компьютера 106 экрана сравнительно малых размеров (например, интерфейса 116) и выбирает файл описания устройства, параметры которого предназначены для отображения данных технологического процесса, полученных от периферийного устройства 103, на экране сравнительно малых размеров. После получения файла описания устройства главный компьютер 106 выполняет отображение на пользовательском интерфейсе 116 графического представления 304 меню с указанием списка функций, предоставляемого для выбора пользователем. Файл описания устройства определяет способ отображения элементов меню на экране и содержит параметры функций, связанных с элементами меню. В данном примере для отображения графического представления 302 манометра пользователь указывает элемент меню «Просмотр».

На указанном графическом представлении 302 манометра отображается значение давления (например, данные технологического процесса), переданные периферийным устройством 103. В данном примере осуществления изобретения файл описания устройства содержит определение способа отображения значения давления на графическом представлении 302 манометра, а также параметров отображения графического представления 302 манометра (например, размеры, цвет, цифры, указывающие давление, единицы давления и т.д.). Кроме того, графическое представление 302 манометра содержит указатель состояния (например, «НОРМАЛЬНОЕ»), индицирующий точность значения давления (например, данных технологического процесса). Информация точности данных давления может быть предоставлена периферийным устройством 103 или, в альтернативном варианте, точность данных может быть указана в файле описания устройства на основе сравнения значения давления с одним или большим числом пороговых величин.

На фиг.4 представлен главный компьютер 106, например, в виде компьютера, обеспечивающего отображение данных технологического процесса, полученных от периферийного устройства 103, указанного на фиг.1 и 2, с использованием пользовательского интерфейса 116. В данном примере пользовательский интерфейс 116 может содержать приложение системы управления технологическим процессом (например, ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТЕРФЕЙС DVT), которое осуществляет отображение данных для пользователя на дисплее. В этом примере устройство 102 управления файлами получает инструкцию относительно отображения данных технологического процесса, полученных от периферийного устройства 103, с использованием главного компьютера 106. Устройство 102 управления файлами определяет, что главный компьютер 106 связан с дисплеем, имеющим сравнительно большие размеры, и передает главному компьютеру 106 файл описания устройства, содержащий параметры, предназначенные для дисплея больших размеров.

Аналогично пользовательскому интерфейсу 116, указанному на фиг.3, пользовательский интерфейс 116, представленный на фиг.4, содержит графическое представление 302 манометра и графическое представление 304 меню. Поскольку пользовательский интерфейс 116 имеет большую площадь экрана, файл описания устройства содержит инструкцию относительно отображения графического представления 304 меню в расширенном формате рядом с графическим представлением 302 манометра. Кроме того, в результате наличия большой площади экрана файл описания устройства также содержит инструкцию, касающуюся отображения панели 402 состояния, указывающей графическое представление 404 данных состояния и графическое представление 406 режима. Далее, файл описания устройства содержит инструкцию относительно отображения панели 408 оперативных клавиш. Таким образом, устройство 102 управления файлами выбирает для отображения данных технологического процесса, полученных от периферийного устройства 103, файл описания устройства, совместимый с дисплеем (например, пользовательским интерфейсом 116) главного компьютера 106.

На фиг.5 представлен пример структурной схемы 500 передачи примеров сообщений, используемых для осуществления передачи файла описания устройства между устройством 102 управления файлами и главным компьютером 106, представленными на фиг.1 и (или) 2. Хотя на фиг.5 указаны примеры сообщений, используемых для передачи файла описания устройства, в других примерах осуществления изобретения для передачи файла описания устройства от периферийного устройства 103 главному компьютеру 106 могут использоваться другие типы и (или) количество сообщений (и (или) пакетов).

Периферийное устройство 103 установлено, например, в системе 104 управления технологическим процессом (блок 502). После установки периферийного устройства устройство 102 управления файлами передает широковещательное сообщение 504, предназначенное для главных компьютеров. Широковещательное сообщение 504 может быть также передано множеству главных компьютеров системы управления технологическим процессом. В данном примере широковещательное сообщение 504 для главных компьютеров, содержит запрос ко всем главным компьютерам, связанным каналом обмена данными с периферийным устройством 103, относительно передачи ответного сообщения с указанием электронного адреса главного компьютера, идентификатора главного компьютера и данных наличия в памяти главного компьютера файла описания устройства, соответствующего периферийному устройству 103.

После получения широковещательного сообщения 504, предназначенного для главных компьютеров, главный компьютер 106 передает ответное сообщение 506, содержащее идентификатор (например, «AXY»), электронный адрес главного компьютера 106 (например, «1.2.3») и информацию о наличии в памяти главного компьютера 106 файла описания устройства (например, «ОТСУТСТВУЕТ»). В случае если в главном компьютере 106 содержится файл описания устройства, главный компьютер 106 может указать в ответном сообщении данные редакции, версии и (или) даты выпуска файла описания устройства. В других примерах осуществления изобретения главный компьютер 106 передает ответное сообщение 506 без запроса (например, без получения широковещательного сообщения 504, предназначенного для главных компьютеров) после подключения главного компьютера 106 при помощи канала обмена данными к периферийному устройству 103.

После получения ответного сообщения 506 главного компьютера устройство 102 управления файлами на основании информации, содержащейся в сообщении 506, определяет файл описания устройства, который необходимо передать главному компьютеру 106 (блок 508). Далее устройство 102 управления файлами передает сообщение 510, предназначенное для установки соединения, с целью создания канала обмена данными и (или) виртуального канала связи с главным компьютером 106. В других примерах устройство 102 управления файлами передает сообщение 510, предназначенное для установки соединения, с целью проверки электронных данных местоположения (например, адреса) главного компьютера 106. В ответ на сообщение 510, предназначенное для установки соединения, главный компьютер 106 передает периферийному устройству 103 сообщение 512, подтверждающее установку соединения, которое указывает, что канал обмена данными с главным компьютером 106 установлен.

После получения сообщения 512, подтверждающего установку соединения, устройство 102 управления файлами передает файл описания устройства при помощи одного или большего числа сообщений 514, обеспечивающих передачу файла. В ответ на получение файла описания устройства (блок 516) главный компьютер 106 передает сообщение 518, подтверждающее получение файла, которое указывает устройству 102 управления файлами, что файл описания устройства получен главным компьютером 106. В некоторых примерах главный компьютер 106 периодически передает сообщение 512, подтверждающее установку соединения при получении сегментов файла описания устройства. Таким образом, устройство 102 управления файлами получает данные обратной связи, касающиеся передачи файла описания устройства. Например, если устройство 102 управления файлами получает от главного компьютера 106 сообщение, указывающее, что часть файла описания устройства не была получена надлежащим образом, устройство 102 управления файлами может повторно передать непринятую часть файла описания устройства.

В представленном примере после приема сообщения 518, подтверждающего получение файла, устройство 102 управления файлами предоставляет инструкции по передаче данных и (или) обеспечивает периферийному устройству 103 возможность передачи данных технологического процесса главному компьютеру 106 (сообщение 520). В некоторых случаях периферийное устройство 103 может начать передачу данных технологического процесса независимо от получения файла описания устройства главным компьютером 106. В этих примерах главный компьютер 106 обеспечивает отображение данных технологического процесса после получения файла описания устройства. Таким образом, пример структурной схемы 500 передачи сообщений показывает, что файл описания устройства может быть установлен в главном компьютере 106 по истечении сравнительно небольшого интервала времени после установки периферийного устройства 103.

На фиг.6 указана структурная схема примера процесса 600 реализации функций устройства 102 управления файлами, представленного на фиг.1 и 2. В данном примере процесс 600 реализован с использованием машиночитаемых инструкций, представленных в виде программы, предназначенной для выполнения процессором, таким как процессор P12, указанный в примере осуществления процессорной системы P10, рассмотренной ниже при обсуждении фиг.7. Программа может быть представлена в форме программного обеспечения, записанного на машиночитаемом носителе, таком как компакт-диск, гибкий диск, жесткий диск, универсальный цифровой диск (DVD) или память процессора P12, однако в альтернативном варианте вся программа и (или) части программы могут быть выполнены другим устройством, а не процессором P12 и (или) реализованы с использованием микропрограммы или специализированного аппаратного обеспечения. Далее, хотя пример программы описан со ссылкой на структурную схему, представленную на фиг.6, в другом варианте могут быть использованы другие способы реализации примера осуществления устройства 102 управления файлами. Например, порядок выполнения блоков структурной схемы может быть изменен и (или) некоторые из представленных блоков могут быть изменены, исключены или объединены.

Как указано выше, пример осуществления процесса, представленный на фиг.6, может быть реализован с использованием кодированных инструкций (например, машиночитаемых инструкций), записанных на машиночитаемом физическом носителе, таком как жесткий диск, флэш-память, ПЗУ, компакт-диск, универсальный цифровой диск (DVD), кэш, ЗУПВ и (или) любой другой носитель, на котором информация хранится в течение определенного времени (например, в течение длительного интервала времени, постоянно, в течение короткого интервала, с целью временной буферизации и (или) кэширования информации). Определение термина «физический машиночитаемый носитель», используемого в настоящем описании, в явном виде охватывает любой тип машиночитаемого носителя и исключает процесс распространения сигналов. Дополнительно или в альтернативном варианте, пример процесса, представленный на фиг.6, может быть реализован с использованием кодированных инструкций (например, машиночитаемых инструкций), записанных на стационарном машиночитаемом носителе, таком как жесткий диск, флэш-память, постоянное запоминающее устройство, компакт-диск, универсальный цифровой диск, кэш, запоминающее устройство с произвольной выборкой и (или) любой другой носитель, на котором информация хранится в течение определенного времени (например, в течение длительного интервала времени, постоянно, в течение короткого интервала, с целью временной буферизации и (или) кэширования информации). При использовании в настоящем описании определение термина «стационарный машиночитаемый носитель» в явном виде охватывает любой тип машиночитаемого носителя и исключает процесс распространения сигналов.

В примере процесса 600, представленном на фиг.6, осуществляется передача файла описания устройства от периферийного устройства главному компьютеру. Для передачи файла описания устройства множеству главных компьютеров может быть реализовано множество примеров процесса 600 или, в альтернативном варианте, пример процесса 600 может выполнять передачу файла описания устройства главным компьютерам параллельно или последовательно. Выполнение примера процесса 600, представленного на фиг.6, начинается установкой и (или) определением параметров периферийного устройства в системе управления технологическим процессом (блок 602). В примере процесса 600 (например, с использованием устройства 102 управления файлами, указанного на фиг.1 и (или) 2) осуществляется определение, что в системе установлено периферийное устройство. Затем в примере процесса 600 определяются (например, при помощи процессора 206 файлов) главные компьютеры, подключенные с использованием каналов обмена данными (блок 604). Определение главных компьютеров, связанных каналами обмена данными, предусматривает, например, передачу широковещательного сообщения для главных компьютеров и (или) получение от главного компьютера запроса на передачу файла описания устройства.

Далее в примере процесса 600 определяется (например, с использованием процессора 206 файлов), содержит ли какой-либо из связанных каналами обмена данными главных компьютеров файл описания устройства, соответствующий периферийному устройству (блок 606). Для главных компьютеров, которые содержат файл описания устройства, в примере процесса 600 определяется (например, с использованием процессора 206 файлов и (или) средства 208 извлечения файлов), имеет ли файл описания устройства, записанный - в памяти главного компьютера, предшествующую версию, редакцию и (или) дату выпуска по сравнению с файлом описания устройства, записанным в памяти периферийного устройства, и (или) не является ли указанный файл несовместимым с периферийным устройством по какой-либо другой причине (блок 608). Если файл описания устройства, содержащийся в главном компьютере, соответствует (например, имеет идентичную версию, редакцию и (или) дату выпуска) файлу описания устройства, записанному в памяти периферийного устройства, то в примере процесса 600 обеспечивается (например, при помощи процессора 206 файлов) возможность отображения главными компьютерами данных технологического процесса, генерированных периферийным устройством (блок 610). Обеспечение возможности отображения главным компьютером данных технологического процесса может предусматривать передачу данных технологического процесса главному компьютеру. Поскольку главный компьютер получил требуемый файл описания устройства, выполнение примера процесса 600 может быть завершено.

Однако если файл описания устройства, записанный в памяти главного компьютера, не соответствует файлу описания устройства, записанному в памяти периферийного устройства (блок 608) и (или) если главный компьютер не содержит файл описания устройства (блок 606), то в примере процесса 600, представленном на фиг.6, для каждого главного компьютера выполняется определение типа устройства (например, при помощи средства 204 идентификации типа устройства) (блок 612). В примере процесса 600 данные идентификации, предоставленные главными компьютерами, могут использоваться для определения типа или типов главных компьютеров. Затем в примере процесса 600 осуществляется выбор файла описания устройства, соответствующего и (или) совместимого с каждым типом главного компьютера (например, с использованием процессора 206 файлов и (или) средства 208 извлечения файлов) (блок 614). В примере процесса 600 определение параметров файла (файлов) описания устройства может также выполняться на основе активированных функций периферийного устройства.

Выполнение представленного примера процесса 600 продолжается посредством установления канала обмена данными с каждым главным компьютером (например, при помощи процессора 206 файлов и (или) передатчика 212) (блок 616). Установление канала обмена данными может предусматривать контроль электронного адреса главных компьютеров и (или) создание одного или большего числа виртуальных каналов связи с главными компьютерами. После установления канала обмена данными в примере процесса 600 выполняется передача файла описания устройства от периферийного устройства каждому главному компьютеру (например, с использованием передатчика 212) (блок 618). Затем в примере процесса 600 с использованием файла описания устройства включается функция отображения каждым главным компьютером данных технологического процесса, генерированных периферийным устройством (блок 610). После включения с использованием файла (файлов) описания устройства функции отображения главным компьютером технологических данных, полученных от периферийного устройства, выполняется прекращение выполнения примера процесса 600. В других примерах осуществления изобретения пример процесса 600 может находиться в режиме ожидания до получения запроса на передачу файла описания устройства от нового подключенного каналом обмена данными главного компьютера.

На фиг.7 представлена структурная схема примера осуществления процессорной системы P10, которая может использоваться для реализации примеров осуществления способа и устройства, описанных в настоящем документе. Например, процессорные системы, аналогичные или идентичные примеру осуществления процессорной системы P10, могут использоваться для реализации примера осуществления приемника 202, примера осуществления средства 204 идентификации типа устройства, примера осуществления процессора 206 файлов, примера осуществления средства 208 извлечения файлов, примера осуществления памяти 210 файлов описания устройства, примера осуществления передатчика 212 и (или), в общем, примера осуществления устройства 102 управления файлами, представленного на фиг.1 и (или) 2. Хотя представленный пример осуществления процессорной системы P10 содержит множество периферийных устройств, интерфейсов, микросхем, устройств памяти и т.д., один или большее число указанных элементов может не использоваться в других примерах осуществления процессорных систем, предназначенных для реализации одного или большего числа примеров осуществления приемника 202, примеров осуществления средства 204 идентификации типа устройства, примеров осуществления процессора 206 файлов, примеров осуществления средства 208 извлечения файлов, примеров осуществления памяти 210 файлов описания устройства, примеров осуществления передатчика 212 и (или), в общем, примеров осуществления устройства 102 управления файлами.

Как указано на фиг.7, процессорная система P10 включает в себя процессор P12, подключенный к соединительной шине P14. Процессор P12 содержит набор или пространство P16 регистров, которое, как представлено на фиг.7, полностью реализовано на микросхеме, однако в альтернативном варианте может быть полностью или частично размещено за пределами микросхемы и непосредственно связано с процессором P12 выделенной линией и (или) соединительной шиной P14. Процессор P12 может представлять собой любой приемлемый процессор, блок обработки данных или микропроцессор. Хотя это не показано на фиг.7, система P10 может представлять собой мультипроцессорную систему и, следовательно, может содержать один или большее число дополнительных процессоров, идентичных или аналогичных процессору P12, и связанных с возможностью обмена данными с соединительной шиной P14.

Процессор P12, указанный на фиг.7, соединен с набором P18 микросхем, который включает в себя контроллер P20 памяти и контроллер P22 внешнего ввода-вывода (В/В). Как известно, набор микросхем обычно выполняет функции ввода-вывода и управления памятью, а также обеспечивает функционирование множества регистров, таймеров и других устройств общего и (или) специального назначения, к которым осуществляют доступ или которые используют один или большее число процессоров, связанных с набором P18 микросхем. Контроллер P20 памяти выполнят функции, обеспечивающие процессору P12 (или процессорам при наличии в системе нескольких процессоров) возможность доступа к системной памяти P24 и массовой памяти P25.

Системная память P24 может представлять собой любую энергонезависимую и (или) энергозависимую память, такую как, например, статическое запоминающее устройство с произвольной выборкой (СЗУПВ), динамическое запоминающее устройство с произвольной выборкой (ДЗУПВ), флэш-память, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и т.д. Массовая память P25 может быть представлена любым требуемым типом массового запоминающего устройства. Например, если пример осуществления процессорной системы P10 используется для реализации памяти 210 файлов описания устройства (фиг.2), то массовая память P25 может представлять собой жесткий диск, оптический диск, накопитель на магнитной ленте и т.д. В альтернативном случае, если пример процессорной системы Р10 используется для реализации памяти 210 файлов описания устройства, то массовая память P25 может представлять собой твердотельную память (например, флэш-память, ЗУПВ и т.д.), магнитное запоминающее устройство (например, жесткий диск) или любое другое запоминающее устройство, пригодное для запоминания больших объемов данных в памяти 210 файлов описания устройства.

Контроллер P22 внешнего ввода-вывода выполняет функции, обеспечивающие процессору P12 возможность обмена данными с внешними устройствами P26 и P28 ввода-вывода (В/В) и сетевым интерфейсом P30 при помощи внешней шины P32 ввода-вывода. Устройства P26 и P28 ввода-вывода могут представлять собой любые требуемые устройства ввода-вывода, такие как, например, клавиатура, дисплей (например, жидкокристаллический дисплей (ЖКД), дисплей на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) и т.д.), устройство перемещения курсора (например, мышь, трекбол, емкостная сенсорная панель, джойстик и т.д.) и т.п.Сетевой интерфейс РЗО может представлять собой, например, устройство сети Ethernet, устройство, функционирующее в асинхронном режиме передачи (АРМ), устройство, функционирующее в соответствии со стандартом IEEE 802.11, DSL-модем, кабельный модем, модем сотовой связи и другое устройство, обеспечивающее процессорной системе P10 возможность обмена данными с другой процессорной системой.

Хотя контроллер P20 памяти и контроллер P22 ввода-вывода указаны на фиг.7 как отдельные функциональные блоки набора P18 микросхем, функции, выполняемые этими блоками, могут быть реализованы одной полупроводниковой схемой или с использованием двух либо большего числа отдельных интегральных схем.

По меньшей мере, некоторые из указанных выше примеров осуществления способа и (или) устройства реализованы с использованием одной или большего числа программ, содержащих программное обеспечение и (или) микропрограммы, выполняемые процессором компьютера. Однако специализированные аппаратные средства, в том числе, среди прочего, специализированные интегральные схемы, программируемые логические матрицы и другие средства аппаратного обеспечения могут аналогичным образом использоваться для частичной или полной реализации некоторых или всех примеров осуществления способа и (или) устройства, описанных в настоящем документе. Кроме того, альтернативные программные средства, в том числе, среди прочего, системы распределенной обработки данных или распределенной обработки компонентов или объектов, системы параллельной обработки и обработки на виртуальных машинах также могут использоваться для реализации примеров осуществления способов и (или) систем, описанных в настоящем документе.

Следует также отметить, что описанные в настоящем документе примеры осуществления программного обеспечения и (или) микропрограмм записываются на физическом носителе, таком как магнитный носитель (например, магнитный диск или лента), магнитооптический или оптический носитель, такой как оптический диск, или твердотельный носитель, такой как карта памяти или другой компонент, содержащий одно или большее число (энергонезависимых) постоянных запоминающих устройств, постоянных устройств с произвольной выборкой или других (энергозависимых) перезаписываемых запоминающих устройств. Соответственно, примеры осуществления программного обеспечения и (или) микропрограмм, описанные в настоящем документе, могут быть записаны на физических носителях, таких как указанные выше носители или носители, которые будут созданы в будущем. В случаях, когда в представленном описании указаны примеры осуществления компонентов и функций со ссылкой на конкретные стандарты и протоколы, очевидно, что объем настоящего изобретения не ограничивается указанными стандартами и протоколами.

Кроме того, хотя в настоящем описании изобретения представлены примеры осуществления способа и устройства, в том числе программное обеспечение или микропрограммы, выполняемые с использованием аппаратного обеспечения, следует отметить, что указанные системы представлены только для иллюстративных целей и не имеют ограничительного характера. Например, предполагается, что любой из указанных компонентов аппаратного и программного обеспечения или все компоненты могут быть реализованы исключительно на основе аппаратного обеспечения, исключительно на основе программного обеспечения, исключительно на основе микропрограмм или на основе некоторой комбинации аппаратного обеспечения, микропрограмм и (или) программного обеспечения. Соответственно, хотя в представленном описании указаны примеры осуществления способов, систем и машиночитаемых носителей, указанные примеры не являются единственным способом реализации указанных систем, способов и машиночитаемых носителей. Следовательно, хотя в настоящем документы описаны определенные способы, системы и машиночитаемые носители, объем настоящего изобретения не ограничивается указанными примерами. Напротив, настоящее изобретение охватывает все способы, системы и машиночитаемые носители, фактически находящиеся в пределах объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения, как в соответствии с буквальным толкованием, так и согласно теории эквивалентов.

Изобретение относится к средствам для передачи файлов описания устройства главному компьютеру. Техническим результатом является гарантированное обеспечение версии файла устройства, требуемой для обеспечения поддержки конкретной версии периферийного устройства. Способ включает в себя этапы: подключение периферийного устройства к главному компьютеру с возможностью обмена данными с целью установки периферийного устройства в системе управления технологическим процессом, получения данных, касающихся отсутствия в памяти главного компьютера версии файла описания устройства, соответствующей версии периферийного устройства, осуществления доступа к файлу описания устройства, содержащемуся в памяти периферийного устройства, и передачи файла описания устройства от периферийного устройства главному компьютеру. Устройство и машиночитаемый носитель информации реализуют описанный способ. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ передачи файлов описания устройства главному компьютеру, содержащий этапы:

подключения периферийного устройства к главному компьютеру с возможностью обмена данными с целью установки периферийного устройства в системе управления технологическим процессом;

получения информации, касающейся того, что главный компьютер не содержит версии файла описания устройства, соответствующей версии периферийного устройства;

осуществления доступа к файлу описания устройства, содержащемуся в памяти периферийного устройства; и

передачи файла описания устройства от периферийного устройства главному компьютеру.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий передачу главному компьютеру от периферийного устройства запроса с целью определения, содержится ли в памяти главного компьютера файл описания устройства, связанный с периферийным устройством.

3. Способ по п.2, в котором запрос дополнительно содержит требование определения главным компьютером, содержится ли в памяти главного компьютера версия файла описания устройства, соответствующего версии периферийного устройства.

4. Способ по п.1, в котором передача файла описания устройства главному компьютеру осуществляется в ответ на получение от главного компьютера запроса на передачу файла описания устройства.

5. Способ по п.1, в котором файл описания устройства записывается в памяти в сжатом формате.

6. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы:

приема информации, касающейся типа главного компьютера; и выбора файла описания устройства из памяти на основе данных типа главного компьютера.

7. Способ по п.6, в котором данные типа главного компьютера включают в себя, по меньшей мере, один элемент из следующих элементов: номер модели портативного устройства системы управления технологическим процессом, тип беспроводного устройства, тип процессора, тип сервера и тип контроллера.

8. Способ по п.1, в котором параметры файла описания устройства определяются на основе активированных функций периферийного устройства.

9. Способ по п.1, в котором главный компьютер не осуществляет доступ к файлу описания устройства, предоставленному изготовителем периферийного устройства, после получения файла описания устройства от периферийного устройства.

10. Способ по п.1, в котором файл описания устройства обеспечивает главному компьютеру возможность отображения данных технологического процесса, генерированных периферийным устройством.

11. Устройство передачи файлов описания устройства главному компьютеру, содержащее:

средство идентификации типа устройства, предназначенное для идентификации главного компьютера, связанного в системе управления технологическим процессом с периферийным устройством с возможностью обмена данными;

процессор файлов, предназначенный для приема информации, касающейся того, что память главного компьютера не содержит файл описания устройства, соответствующий версии периферийного устройства;

средство извлечения файлов, предназначенное для осуществления доступа к файлу описания устройства, содержащемуся в памяти периферийного устройства;

и

передатчик, предназначенный для передачи файла описания устройства от периферийного устройства главному компьютеру.

12. Устройство по п.11, в котором периферийное устройство устанавливается в системе управления технологическим процессом до идентификации главного компьютера средством идентификации типа устройства.

13. Устройство по п.11, в котором процессор файлов выполняет передачу главному компьютеру запроса на определение наличия в памяти главного компьютера файла описания устройства.

14. Устройство по п.13, в котором запрос подается для определения наличия в памяти главного компьютера файла описания устройства, соответствующего версии периферийного устройства.

15. Устройство по п.11, в котором в ответ на получение процессором файлов от главного компьютера запроса на передачу файла описания устройства передатчик выполняет передачу главному компьютеру файла описания устройства.

16. Устройство по п.11, в котором:

средство идентификации типа устройства получает данные типа главного компьютера; и

средство извлечения файлов выбирает файл описания устройства на основе типа главного компьютера.

17. Устройство по п.11, в котором процессор файлов предназначен для определения параметров файла описания устройства на основе активированных функций периферийного устройства.

18. Машиночитаемый носитель информации, содержащий машиночитаемые инструкции, выполнение которых приводит к осуществлению компьютером, по меньшей мере, следующих операций:

установка периферийного устройства в системе управления технологическим процессом;

идентификация главного компьютера, связанного с периферийным устройством с возможностью обмена данными;

получение информации, касающейся того, что в памяти главного компьютера не содержится файл описания устройства, соответствующий версии периферийного устройства;

осуществление доступа к файлу описания устройства, содержащемуся в памяти периферийного устройства; и

передача файла описания устройства от периферийного устройства главному компьютеру.

19. Носитель информации по п.18, в котором выполнение машиночитаемых инструкций приводит к передаче компьютером запроса главному компьютеру с целью определения наличия в памяти главного компьютера файла описания устройства, связанного с периферийным устройством.

20. Носитель информации по п.18, в котором выполнение машиночитаемых инструкций приводит к передаче компьютером запроса главному компьютеру с целью определения наличия в памяти главного компьютера версии файла описания устройства, соответствующей версии периферийного устройства.