【技术实现步骤摘要】
本公开整体涉及工业网络领域。更具体地，本公开涉及在modbus协议下操作的应用感知网关设备。
技术介绍
1、过程控制系统(如在化学、石油或其他过程中使用的那些过程控制系统)通常包括至少一个中央过程控制器，该中央过程控制器经由模拟和/或数字总线或其他通信线路或信道通信地耦接到至少一个主机或操作员工作站以及一个或多个现场设备。现场设备(例如可以是阀门、阀门定位器、开关、变送器(例如，温度、压力和流速传感器)等)在过程内执行功能，诸如打开或关闭阀门以及测量过程参数。
2、过程控制器经由输入/输出(i/o)设备接收指示由现场设备进行的过程测量的信号和/或有关现场设备的其他信息，使用该信息来实现控制例程，然后生成控制信号，该控制信号经由输入/输出设备通过总线或其他通信信道发送到现场设备以控制该过程的操作。来自现场设备和控制器的信息通常可用于由操作员工作站执行的一个或多个应用，以使得操作员能够执行与过程相关的任何期望功能，诸如查看过程的当前状态、修改过程的操作、配置过程、记录过程等。
3、在过去，开发了标准通信协议以使得来自不同制造商的控制器和现场设备能够使用标准格式交换数据。modbus协议可以定义控制器将识别和使用的消息结构，无论它们通过何种类型的网络进行通信。modbus协议创建用于消息字段的布局和内容的通用格式。modbus定义用于控制器请求访问其他设备、用于控制器和设备对请求进行响应以及错误检测和报告的过程。在modbus网络上进行通信期间，协议确定每个控制器或设备将如何知晓其设备地址、识别寻址到其的消息、
4、modbus采用主从查询-响应循环来在控制器与现场设备之间交换信息。可以为每个设备指派范围在例如1和255之间的地址。一个设备(即，“主设备”)可以通过传输寻址到另一个设备(即，“从设备”)的消息来发起事务，诸如查询、设定点更改、诊断等。在modbus协议下，由主设备传输的消息被格式化以包括从设备的设备地址、定义所请求的动作的功能代码、要发送到从设备的任何数据，以及错误校验信息。从设备基于消息中的地址来检测并接收来自主设备的消息，并且处理由消息中的功能代码所指示的事务或功能。在处理事务或执行所请求的功能之后，从设备传输使用modbus协议构造并且包含确认所采取的动作的信息、要返回到主设备的任何数据以及错误校验信息的响应消息。
5、由从设备传输的响应消息通常将包括寄存器映射，配置、输入和输出数据可以写入其中并从其中读取。modbus数据模型包括被组织成由离散输入、线圈输出、输入寄存器和保持寄存器组成的平面表结构的四个基本映射表。基于数据类型和访问类型(即，保持、离散等)来组织数据。离散输入映射表允许对数字/布尔输入进行随机访问。线圈输出映射表用于对数字/布尔输出数据进行读/写访问。输入寄存器映射表用于对模拟/16位整数进行只读访问，而保持寄存器映射表用于对模拟/16位整数输出数据进行读/写访问。
6、上述modbus平面表模型通常足以提供主从查询-响应循环，以用于在单个控制器与所指派的现场设备之间交换信息。然而，在某些modbus配置中，modbus数据集中器用于充当用于多个modbus从设备的modbus主设备。modbus集中器同时连接到若干从设备，并提供对来自所有从设备的数据的访问。然而，随着平面数据表由于从设备的数量较大而变得越来越大，组织四个基本映射表以将任何含义或上下文与从从设备接收的数据相关联变得困难。
7、不同的应用可能需要基于来自一个或多个现场设备的特定用例来访问不同的数据集。例如，为了控制滑道，可能需要访问来自滑道的所有元件的数据，诸如来自可编程逻辑控制器(plc)或输入/输出(i/o)模块等的控制数据。某些应用需要以不同的优先级访问数据。例如，控制应用将对系统的关键输入和输出感兴趣。然而，诊断/显示应用将需要访问更多数据项，但出于显示/监测的目的，以较慢速率访问。
8、目前的modbus数据模型未提供以单个应用可能需要的级别对数据进行分组或管理并监测存储以管理现场设备的方法。因此，本公开定义了使用modbus协议的应用感知网关设备。
技术实现思路
1、提供本
技术实现思路
以介绍简化形式的公开概念的简要选择，其在下文包括所提供附图的具体实施方式中被进一步描述。该
技术实现思路
不旨在限制所要求保护的主题的范围。
2、所公开的第一实施方案包括一种用于在工业过程的处理装备与在客户端设备处执行的至少一个应用之间交换过程数据的方法。该方法包括将过程数据从该工业过程的该处理装备发送到网关设备。向该网关设备发送对与应用上下文相关的过程数据的请求，在该网关设备的至少一个存储器中创建用于该应用上下文的数据映射，并且向该数据映射指派单元id。该方法将从该处理装备发送到该网关设备的该过程数据与该数据映射相关联，以创建用于该应用上下文的过程数据的分组，其中该客户端设备使用该单元id订阅该网关设备以接收该过程数据的分组。
3、所公开的第二实施方案包括一种网关设备，该网关设备包括处理器、应用存储器和数据采集模块，该数据采集模块用于从在工厂中运行的工业过程接收现场数据，该工厂包括具有相关联的现场设备的处理装备。该数据采集模块被耦接以将该现场数据提供给数据代理，该数据代理具有至少一个存储器，该至少一个存储器根据与该现场设备相关联的数据寄存器来存储该现场数据。该数据代理被耦接到该应用存储器，该应用存储器包含至少一个数据映射，该至少一个数据映射根据由订阅的客户端设备针对在该客户端设备处执行的应用所请求的应用上下文来组织。该数据代理被耦接以根据该数据映射将该数据寄存器关联到现场数据的分组，其中该处理器使得该现场数据的分组被发送到订阅该数据映射的客户端设备。
4、所公开的第三实施方案包括一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括非暂态数据存储介质，该非暂态数据存储介质包括程序指令，该程序指令可由处理器执行以使得该处理器能够执行一种在工业过程的处理装备与在客户端设备处执行的至少一个应用之间交换过程数据的方法，该方法包括从与该工业过程相关联的现场设备向网关设备发送来自该处理装备的现场数据。定义表示在该客户端设备处执行的应用用例的应用上下文，并且在该网关设备的至少一个存储器中创建用于该应用上下文的数据映射，并且向该数据映射指派单元id。选择发送到该网关设备的现场数据以与该数据映射相关联，从而创建用于该应用上下文的现场数据的分组，其中该客户端设备使用该单元id订阅该网关设备以接收该现场数据的分组。
5、从以下附图、描述和权利要求书中，其他技术特征对本领域的技本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在工业过程的处理装备与在客户端设备处执行的至少一个应用之间交换过程数据的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中从所述处理装备发送过程数据的所述步骤包括将现场数据从与所述工业过程的所述处理装备相关联的现场设备发送到所述网关设备处的数据采集模块，其中所述数据采集模块根据所述现场设备的地址将所述现场数据存储在数据采集存储器中。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述网关设备通信地耦接到执行图形用户界面(GUI)的操作员站，所述方法包括从所述网关设备向所述GUI发送可视化协议，以用于显示来自所述现场设备的现场数据参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述方法包括由用户使用所述GUI输入所述现场设备的地址的列表，所述地址将用于定义在所述客户端设备处执行的应用的应用上下文，并且其中所述方法包括使用所述GUI来定义表示在所述客户端设备处执行的应用的应用用例的应用上下文。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述用户向所述网关设备发送所述应用上下文和用例以创建所述数据映射。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述
7.一种网关设备，包括：
8.根据权利要求12所述的网关设备，其中所述网关设备通信地耦接到执行图形用户界面(GUI)的操作员站，并且所述网关设备包括可视化模块，所述可视化模块向所述GUI发送可视化协议以用于显示来自所述现场设备的现场数据参数。
9.根据权利要求13所述的网关设备，其中用户使用所述GUI输入所述现场设备的地址的列表，所述地址将用于定义在所述客户端设备处执行的应用的应用上下文。
10.根据权利要求9所述的网关设备，其中所述用户向所述网关设备发送所述应用上下文和用例，在此所述处理器创建所述数据映射并将所述数据映射与单元ID一起存储在所述应用存储器中，其中所述用户使用所述GUI来选择用于所述数据映射的所述现场设备，并且其中所述现场设备的所述地址被发送到所述网关设备，在此所述处理器将所述数据代理现场数据寄存器与所述数据映射相关联。
...【技术特征摘要】
1.一种用于在工业过程的处理装备与在客户端设备处执行的至少一个应用之间交换过程数据的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中从所述处理装备发送过程数据的所述步骤包括将现场数据从与所述工业过程的所述处理装备相关联的现场设备发送到所述网关设备处的数据采集模块，其中所述数据采集模块根据所述现场设备的地址将所述现场数据存储在数据采集存储器中。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述网关设备通信地耦接到执行图形用户界面(gui)的操作员站，所述方法包括从所述网关设备向所述gui发送可视化协议，以用于显示来自所述现场设备的现场数据参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述方法包括由用户使用所述gui输入所述现场设备的地址的列表，所述地址将用于定义在所述客户端设备处执行的应用的应用上下文，并且其中所述方法包括使用所述gui来定义表示在所述客户端设备处执行的应用的应用用例的应用上下文。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述用户向所述网关设备发送所述应用上下文和用例以创建所述数据映射。
6...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏拉杰·普拉卡什，穆罕默德·里兹万，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。