借助于通用通信驱动器的装置访问的制作方法

本发明涉及一种用于现场总线系统与装置访问软件之间的数据交换的数据传输系统、用于现场总线系统的耦合器装置、用于装置访问软件的通用通信驱动器、以及用于装置访问软件的数据格式转换器。此外，本发明涉及一种用于现场总线系统与装置访问软件之间的数据交换的方法以及用于在现场总线系统与装置访问软件之间建立通信路径的方法。

背景技术：

在自动化技术中使用用于检测和/或影响过程变量的多个现场装置。这种类型的现场装置的示例是填充状态测量装置、质量流量计、压力和温度测量装置等，其作为传感器记录对应的过程变量、填充位、流速、压力、和温度。

现场总线系统的现场装置的参数化、配置、和状态监视通常借助于安装在主机上的装置访问软件来进行。在典型的装置访问软件中，在装置驱动器或者装置描述文件的协助下来模拟现场总线系统的层次结构。装置驱动器或者装置描述文件的布置与装置访问软件的结构镜面对称地(mirror-inverted)对应。然而，这也有缺点。例如，如果网关的装置驱动器或者装置描述文件不存在或者不正确，则可能不再能访问可以经由该网关触达(reach)的所有现场装置。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供了一种用于现场总线系统的装置访问软件的不容易发生故障的结构。

这一目的是通过权利要求1、11、13、14、16和19中指定的特征来实现的。

在所述独立权利要求中指定了本发明的有利发展。

与本发明的实施例相对应的数据传输系统设计用于现场总线系统与装置访问软件之间的数据交换，该现场总线系统包括至少一个现场装置，该装置访问软件安装在主机上并且利用该装置访问软件可以访问现场总线系统的组件。该数据传输系统包括：耦合器装置，该耦合器装置连接至该现场总线系统；以及通用通信驱动器，该通用通信驱动器集成到该装置访问软件中，其中，而且，至少一个装置驱动器集成到该装置访问软件中。而且，该数据传输系统包括中央数据传输路线，该中央数据传输路线可以建立在通用通信驱动器与耦合器装置之间，并且经由该中央数据传输路线可以传输初级数据流量。

通用通信驱动器设计为与集成到装置访问软件中的至少一个装置驱动器交换数据，并且设计为经由该中央数据传输路线将从该至少一个装置驱动器接收到的数据传输至该耦合器装置以作为该初级数据流量的一部分，并且设计为将经由该中央数据传输路线从该耦合器装置接收到的该初级数据流量的数据中继至该数据所意图用于的相应装置驱动器。

耦合器装置设计为在添加路由信息的情况下将经由中央数据传输路线从该通用通信驱动器接收到的该初级数据流量转换为次级数据流量并且将所述次级数据流量发送至该现场总线系统，并且设计为将从该现场装置中的至少一个现场装置接收到的数据转换为该初级数据流量，并且经由该中央数据传输路线将所述初级数据流量传输至该通用通信驱动器。

在与本发明的实施例相对应的数据传输系统中使用用于在现场总线系统与装置访问软件之间的数据交换的新型拓扑。中央通信组件——通用通信驱动器——设置在装置访问软件侧，并且中央通信组件——耦合器装置——同样设置在现场总线系统侧。在通用通信驱动器与耦合器装置之间，建立中央数据传输路线，经由该中央数据传输路线处理装置访问软件与现场总线系统之间的整个数据交换。而且，通用通信驱动器负责处理与装置访问软件内的装置驱动器的数据交换。在现场总线系统内，耦合器装置负责将数据流量路由至期望目的地。为此，耦合器装置生成插入到数据流量中的合适的路由信息。由耦合器装置生成的该路由信息提供了将数据流量正确路由至现场总线系统内的期望目的地。

由于先前在装置访问软件内使用的通信和装置驱动器的层次布置，驱动器的不存在已经导致驱动器结构的全部子段出现故障。利用该新型集中式驱动器结构，这种情况可能不再发生，因为所有装置驱动器都直接与通用通信驱动器通信。附加通信驱动器是不必要的。因此，整个系统明显不容易发生故障。缺失的驱动器可能不会再使装置访问软件的全部部分瘫痪。这对广泛互连的现场总线拓扑特别有利。

在本数据传输系统中，数据传输、协议转换、和路由所需的所有智能和计算能力被容纳在为此目的而提供的两个通信组件中——在通用通信驱动器和相关联的耦合器装置中。因此，耦合器装置专门负责在现场总线系统内进行路由。由于功能的此捆绑和集中化，系统总体上更透明并且不容易发生故障。

附加优点在于在耦合器装置的部分上监视到达的数据流量，并且可以执行安全检查。从安全方面看，经由两个中央通信组件处理数据交换在这方面也是合理的。

附图说明

在下文中，在附图所描绘的示例性实施例的辅助下更详细地概述了本发明。附图示出了：

图1根据现有技术的现场总线系统以及装置访问软件的结构，其中，图示了不存在合适的网关驱动器或者网关dtm(装置类型管理器)的后果；

图2新型通信结构，该新型通信结构具有在装置访问软件的部分上的通用通信驱动器和在现场总线系统的部分上的相关联的耦合器装置；

图3a从通用通信驱动器导引至耦合器装置的查询；

图3b从耦合器装置到通用通信驱动器的所有现场装置的列表的传输；

图3c为通用通信驱动器的部分上的装置dtm建立合适的通信信道；

图3d针对建立的通信信道中的每一个执行fdt；

图3e现场装置的合适的装置dtm的实例化；

图4装置dtm与现场装置之间的通信的工作流程；

图5用于将初级数据流量转换为次级数据流量的数据格式转换器的实施方式的各种可能性；

图6现场总线系统，在该现场总线系统中耦合器装置同时设计为现场访问装置。

具体实施方式

在图1中，示出了现场总线系统100，其包括多个分层次布置的现场总线段。现场总线段101是根据profibus协议来实现的。现场访问装置102、现场装置103、和网关104连接至现场总线段101。在网关104下面使用hart协议。特别是连接至网关104的两个现场装置105、106经由hart协议与所述网关104通信。网关104设计为将从现场总线段101接收到的profibus分组转换为对应的hart分组，并且将在相反的方向上从现场装置105、106接收到的hart分组转换为对应的profibus分组。

安装有装置访问软件109的主机108经由以太网连接107连接至现场访问装置102。现场总线系统100的组件由主机108经由装置访问软件109配置和参数化。特别地，现场总线系统100的各个组件的参数可以由装置访问软件109读出、呈现、和修改。而且，装置访问软件109实现现场总线系统100的组件的状态监视(状况监视)。这些任务所需的数据交换通常是经由被称为非周期性数据流量的手段来处理的。

为了能够正确地应对现场总线系统100的各个组件，装置访问软件109需要关于现场总线系统100的现场装置、网关、远程i/o等的性质和参数的信息。该信息由不同装置的制造者提供——通常以装置描述文件或者装置驱动器的形式。对于profibus-dp、profibus-pa、fieldbusfoundation和hart现场总线协议，根据dd(装置描述)、edd(增强的装置描述)、dtm(装置类型管理器)、和fdi装置封装包标准(devicepackagesstandard)的装置描述被用于针对非周期性数据交换的装置描述。特别是对于edd和dtm标准，除了装置参数、装置功能、和地址空间分配，也指定会应当促进相应现场装置的参数化和配置的图形特征和图形用户界面。在edd标准中，提供按照解释器语言的方式执行的特殊图形命令以用于生成这些图形界面。

在dtm(装置类型管理器)标准中，提供可执行文件(可执行的)，该可执行文件还包括引用的图形特征。关于现场总线系统的各个组件的各个dtm被集成到公共fdt框架应用中，其中，fdt代表“现场装置工具”。因此，提供公共框架应用，关于各个装置并且来自不同制造者的dtm可以集成到该公共框架应用中。

近年来，fdt标准已经不断被补充，并且后来被fdi装置封装包标准代替。

除了在前面讨论的profibus、fieldbusfoundation和hart现场总线协议之外，ethernet/ip、profinet、和ethercat现场总线协议等所属的被称为工业以太网协议的协议已经变得越来越重要。

在ethernet/ip现场总线协议中，提供与eds(电子数据表单)标准相对应的装置描述文件以用于描述周期性和非周期性数据交换两者。

在图1的示例中，装置访问软件109是fdt框架应用，在该fdt框架应用中，集成有多个不同的装置dtm、网关dtm、和通信dtm以用于描述现场总线系统100。通信dtm110位于dtm层次结构的最高位置处。通信dtm110与现场访问装置102相关联并且经由以太网连接107与该现场访问装置102通信。通信dtm110以某种方式表示装置访问软件109的外部接口。经由通信dtm110导引所有传入的和传出的数据流量。

在dtm层次结构中，装置dtm111被布置在通信dtm110下面并且复制(reproduce)现场装置103的功能。由于现场装置103是profibus现场装置，所以相关联的装置dtm111也设计为发送和接收profibus数据分组。为了向现场装置103的数据传输，装置dtm111因此将profibus数据分组发送至通信dtm110，该通信dtm110将该数据分组转换为以太网数据流并且经由以太网连接107将其传输至现场访问装置102。在现场访问装置102处，再次将以太网数据转换为原始profibus数据分组，并且将该profibus数据分组传输至现场装置103。因此，数据传输在相反的方向——即从现场装置103到相关联的装置dtm111——上对应地起作用。

而且，在通信dtm110下面的层级中，布置有与网关104相关联的网关dtm112。可以经由网关dtm112对网关104进行参数化和配置。因此，网关dtm112与网关104之间的通信经由profibus数据分组发生，针对通信dtm110与现场访问装置102之间的传输，将该profibus数据分组转换为对应的以太网数据流。

在dtm层次结构中，两个装置dtm113、114布置在网关dtm112下面。装置dtm113复制现场装置105的功能，并且装置dtm114复制现场装置106的功能。由于两个现场装置105、106是hart现场装置，所以针对hart协议设计两个装置dtm113、114。

例如，如果装置dtm113想要将数据传输至相关联的现场装置105，则其将hart数据分组发送至网关dtm112。网关dtm112在装置访问软件109侧模拟网关104的功能。由于网关104充当profibus与hart之间的协议转换器，所以相关联的网关dtm112还包括该协议转换器功能。因此，网关dtm112将从装置dtm113接收到的hart数据分组转换为对应的profibus数据分组，该profibus数据分组然后被传送至通信dtm110。通信dtm110将profibus数据分组转换为对应的以太网数据流，该以太网数据流经由以太网连接107被传输至现场访问装置102，并且，在该现场访问装置102处，再次将该以太网数据流转换为原始profibus数据分组。将该profibus数据分组供应至网关104。在网关104中，将profibus数据分组转换为对应的hart数据分组，该hart数据分组然后被供应至现场装置105。

如果要在相反的方向上将hart数据分组从现场装置105传输至装置dtm113，则首先通过网关104将该hart数据分组转换为profibus数据分组，该profibus数据分组然后由现场访问装置102转换为对应的以太网数据流，该以太网数据流经由以太网连接107被传输至通信dtm110。在该通信dtm110处，再次将以太网数据转换回原始profibus数据分组。然后通过网关dtm112将该profibus数据分组转换为对应的hart数据分组，将该hart数据分组供应至装置dtm113。

从上面的描述可知，图1所示的方案中的结果是：通过通信dtm、网关dtm、和装置dtm的对应布置来—镜面对称地—模拟装置访问软件109侧的现场总线系统100的层次结构。dtm的层次拓扑与真实的物理现场总线系统一一对应。装置描述的该层次布置很普遍并且已经在市场上立足。然而，引人注目的是，对于诸如图1所示的现场总线系统100等相对简单的现场总线系统，dtm的相关联的层次结构已经是比较复杂的。对于更广泛的现场总线系统，因为它们通常在实践中发生，所以具有众多互连——其也被称为“嵌套通信”——的高度复杂的层次结构产生dtm。

在下文中将阐释图1所示的常规层次dtm结构的另一缺点。假设网关104源自第三方制造者，并且假设该第三方制造者没有为fdt框架应用提供合适的网关dtm112。例如，其原因可能是第三方制造者主要将重点放在dd和edd标准上，并且仅仅在某种程度上支持替选的fdt/dtm标准。也可以设想，对于安装在主机108上的操作系统，没有网关104的匹配网关dtm。而且，可以设想，由第三方制造者提供的网关dtm112具有编程错误，并且因此应当避免使用。

如果没有合适的网关dtm112可用于网关104，则这意味着，通过装置访问软件109对网关104进行参数化、配置、和状态监视是不可能的。而且，然而，这也意味着，尽管在装置访问软件109侧存在两个现场装置105、106中的每一个的匹配装置dtm113、114，也无法通过装置访问软件109访问连接至网关104的两个现场装置105、106。其原因是两个装置dtm113、114需要布置在它们之上的网关112来访问两个现场装置105、106。特别是需要网关dtm112来进行从hart到profibus的协议转换。如果不存在网关dtm112，则对于dtm层次结构中的布置在该网关dtm112下面的所有dtm，因此也不再可能访问现场总线系统100的对应装置。因此，在图1中，除了网关dtm112之外，也取消了布置在该网关dtm112下面的两个装置dtm113、114。

这表示图1所示的现有技术的层次dtm结构的严重缺点。如果网关dtm不存在或者出现故障，则因此也不再可能使用在dtm层次结构中布置在该网关dtm下面的所有dtm。然后不可能通过装置访问软件109对对应的现场装置进行参数化和配置。特别是dtm层次结构中布置在很靠上的网关dtm的缺乏或省略可以导致许多装置dtm的故障。

为了避免这样的缺点，提出图2所图示的现场总线系统和相关联的装置访问软件的新型拓扑。

图2所示的现场总线系统200包括profibus段201，该profibus段201具有现场访问装置202、现场装置203、以及网关204。附加地连接至profibus段201的是耦合器装置205，该耦合器装置205被提供用于耦合和解耦合非周期性数据流量。连接至网关204的是经由hart协议与网关204通信的两个现场装置206、207。网关204设计为将从profibus段201接收到的profibus数据分组转换为对应的hart数据分组，反之亦然。

在图2所示的现场总线拓扑的示例中，使用两种现场总线协议profibus和hart。这仅仅被理解为一个示例。也可以使用其它现场总线协议以及具有多个不同的现场总线段和现场总线协议的互连现场总线拓扑。

安装有装置访问软件210的主机209经由以太网连接208连接至访问装置202。可以经由装置访问软件210访问现场总线系统200的各个组件。特别是可以经由装置访问软件210对现场总线系统200执行参数化、配置、和状态监视。

在图2所示的示例中，装置访问软件210是fdt框架应用，该fdt框架应用中集成了多个不同的dtm。通信dtm211位于dtm层次结构的最高位置处。在通信dtm211下面的层次结构层级中，布置有与现场装置203相关联的网关dtm212。而且，与新添加的耦合器装置205相关联的通用通信驱动器213布置在通信dtm211下面的层次结构层级中。经由通用通信驱动器213，可以建立至耦合器装置205的数据连接，该数据连接可以用于将供访问不同组件的被合适地格式化的数据流量供应至现场总线系统200中，并且，在相反的方向上，将数据流量从这些组件传输至通用通信驱动器213。

在图2所示的示例中，fdt标准用于框架应用，其中，该驱动器与dtm标准相对应。然而，除此之外，其它标准——例如dd、edd、eds、fdi装置封装包或者其它标准——也可以用于装置访问软件和集成到该装置访问软件中的驱动器或者装置描述文件。

在通用通信驱动器213下面的层次结构层级中，布置有与两个现场装置206、207相关联的两个装置dtm214、215。没有为网关204提供相关联的网关dtm。现在由通用通信驱动器213连同耦合器装置205一起接管在图1所示的解决方案中由网关dtm112提供的功能。

两个现场装置206、207是hart现场装置。在这一方面，两个相关联的装置dtm214、215也设计用于hart协议。因此，装置dtm214、215与通用通信驱动器213之间的数据交换根据hart协议进行。通用通信驱动器213设计为将从装置dtm214、215接收到的hart数据分组转换为对应的profibus数据分组，并且经由以太网连接208将这些profibus数据分组传输至耦合器装置205。因此，耦合器装置205从通用通信驱动器213接收封包有hart数据的profibus数据分组，其中该hart数据意图用于现场装置206、207。对于耦合器装置205，现在将目的定为将这些数据以合适的数据格式传输至现场装置206、207。为此，耦合器装置205使用关于现场总线系统200的拓扑的信息，该信息是经由对profibus段201中的数据流量的分析来获得的。通过使用该拓扑信息，从已经从通用通信驱动器213接收到的初级数据流量开始，耦合器装置205在添加合适的路由信息的情况下生成被馈送到profibus段201中的次级数据流量。通过网关204将耦合器装置205所生成的profibus数据分组转换为对应的hart数据分组，并且然后将这些hart数据分组路由至现场装置206、207中这些hart数据分组所意图用于的那些现场装置。

在相反的方向上，例如，通过网关204将现场装置206所生成的hart数据分组转换为对应的profibus数据分组，该profibus数据分组然后由耦合器装置205接收。从接收自现场装置206的这些数据，耦合器装置205生成对应的初级数据流量，经由以太网连接208将该初级数据流量传输至通用通信驱动器213。在该通用通信驱动器213处，将profibus数据分组转换为对应的hart数据分组并且路由至装置dtm214，该装置dtm214与现场装置206相关联。

在图2所示的解决方案中，在集成到fdt框架应用中的通用通信驱动器213与作为现场总线系统200的组件的耦合器装置205之间建立双向数据连接。可以经由耦合器装置205访问布置在作为耦合器装置205的相同层次结构层级上或者在耦合器装置205下面的层次结构层级中的所有现场装置(因此，可以访问图2中的现场装置206、207)。在dtm层次结构中，在通用通信驱动器213下面直接实例化这些现场装置206、207的对应装置dtm214、215。因此，可以省略网关204的网关dtm。然后，耦合器装置205负责在添加合适的路由信息的情况下将从通用通信驱动器213接收到的初级数据流量转换为次级数据流量，并且负责将其发送至profibus段201。然后，将该次级数据流量从网关204供应至现场装置206、207中该数据被规定用于的现场装置。

图2所示的布置的基本概念旨在引入两个中央组件——即在装置访问软件210侧的通用通信驱动器213和集成到现场总线系统200中的耦合器装置205，以替代图1所示的层次dtm结构，以便在这些中央组件之间建立双向初级数据流量。已知现场总线系统200的拓扑位于耦合器装置205侧，使得在添加合适的路由信息的情况下可以将从装置访问软件210接收到的数据路由至相应目的地。

在图3a至图3e中描绘了如何按顺序设置图2所示的通信结构。在图3a至图3e中，图2中的相同的附图标记用于各组件。

现场总线系统200在图3a中是可辨识的。耦合器装置205连接至profibus段201。而且，安装有装置访问软件210的主机209在图3a中是可辨识的。装置访问软件210初始仅包括通信dtm211、现场装置203的装置dtm、以及与耦合器装置205相关联的通用通信驱动器213。除了这些之外，尚未安装有附加装置dtm。

耦合器装置205一旦被并入现场总线系统200中，就开始扫描现场总线系统200的拓扑。耦合器装置205分析传送至profibus段201的profibus数据分组并且通过使用装置标识符、制造者标识符、装置版本并且寻址和路由信息来确定现场总线系统200的拓扑。以这种方式，耦合器装置205生成存在的现场装置和网关的列表。

在通用通信驱动器213侧，目前还不清楚哪些现场装置和网关存在于现场总线系统200中。如图3a所示，通用通信驱动器213因此将查询发送至耦合器装置205以查询关于识别到的现场装置和网关的信息。该查询在图3a中被绘制为箭头300。

图3b示出了耦合器装置205如何响应于该查询将现场装置和网关的列表301传输至通用通信驱动器213。在图3b中用箭头302描绘将列表301从耦合器装置205传输到通用通信驱动器213。列表301包括关于存在于现场总线系统中的现场装置和网关以及关于这些装置所使用的协议的信息。在这一点上，该列表301还可用于通用通信驱动器213。

在图3c所示的下一个步骤中，通用通信驱动器213为列表301所列出的每个现场装置建立相关联的通信信道。在图3a至图3e所示的示例中，通用通信驱动器213因此建立两个hart信道303、304，其中为现场装置206提供hart信道303，以及其中，为现场装置207提供hart信道304。因此，分别建立通信信道303、304以与现场装置206、207所使用的协议匹配。

在图3d所示的下一个步骤中，从新建立的通信信道303、304中的每一个执行被称为fdt扫描的扫描。借助于fdt扫描，可以从特定通信信道查询关于相关联的现场装置的信息。具体地，可以借助于fdt扫描来确定相关联的现场装置的装置类型、版本、装置标识符和制造者标识符。

在图3d中示出由fdt框架应用针对通信信道303发起的fdt扫描作为一个示例。根据箭头305，经由通用通信驱动器213将扫描查询传输至耦合器装置205。根据箭头306，耦合器装置205在添加合适的路由信息的情况下将扫描查询中继至数据应当被查询的现场装置206。

现场装置206随即将关于其自己的装置类型并且关于版本以及其自己的装置标识符和制造者标识符的信息传输至耦合器装置205。耦合器装置205将该信息中继至通用通信驱动器213。因此，fdt框架应用现在知道什么类型的现场装置属于通信信道303。

对于第二通信信道304，第二fdt扫描由fdt框架应用发起以查询关于相关联的现场装置207的信息。为了清楚起见，在图3d中并未绘制出该第二fdt扫描。现场装置207随即将所请求的信息传输至通用通信驱动器213。fdt框架应用现在知道两个现场装置206、207的相应装置类型、版本、装置标识符和制造者标识符。

如图3e所示，在下一个步骤中，针对两个通信信道303、304中的每一个通信信道实例化与现场装置206、207匹配的装置dtm214、215。在已经进行实例化之后，可以经由装置dtm214、通信信道303和通用通信驱动器213访问现场装置206。因此，可以经由装置dtm215、通信信道304和通用通信驱动器213访问现场装置207。图2所示的通信结构的实例化以两个装置dtm214、215的实例化而结束。

在图4中以概述的方式描绘了对应于图3a至图3e而建立的通信结构中的数据流。

首先从装置dtm214访问相关联的现场装置206的参数。为此，装置dtm214将hart数据分组发送至通用通信驱动器213，该通用通信驱动器213经由通信信道303接收该hart数据分组并且将其转换为对应的profibus数据分组。通过通信dtm211将该profibus数据分组转换为对应的以太网数据流并且经由以太网连接208将该profibus数据分组传输至现场访问装置202。在现场访问装置202处，再次将以太网数据转换为原始profibus数据分组。将该profibus数据分组发送至profibus段201并且将该profibus数据分组传输至耦合器装置205。

该数据分组的附加路由所需的拓扑信息在耦合器装置205侧是可用的。借助于该拓扑信息，耦合器装置205可以建立用于将数据分组传输至预期目的地(因此，传输至现场装置206)的传输路径。在耦合器装置205侧，知道可以经由网关204将数据分组路由至现场装置206，以及网关204需要什么路由信息来将数据分组路由至现场装置206。对于自动化技术领域中的大多数普遍的网关，将关于所需数据格式的信息存储在耦合器装置205侧。为了转换数据分组，耦合器装置205包括数据格式转换器400，该数据格式转换器400将从通用通信驱动器213接收到的初级数据流量401转换为对应的次级数据流量402，并且因此将网关204所需的路由信息插入profibus数据分组中。将次级数据流量402路由至网关204，该网关204将次级数据流量402的profibus数据分组转换为对应的hart数据分组并且将这些hart数据分组路由至现场装置206。

现在假设，现场装置206回应装置dtm214的查询，并且，例如，传输一个或者多个参数值。为此，现场装置206将具有参数值的hart数据分组发送至网关204，该网关204将该hart数据分组转换为对应的profibus数据分组。耦合器装置205接收次级数据流量402的该profibus数据分组并且通过数据格式转换器400将其转换为初级数据流量401的profibus数据分组。然后，经由现场访问装置202、以太网连接208和通信dtm211将初级数据流量401传送至通用通信驱动器213。通用通信驱动器213将接收到的profibus数据分组转换为对应的hart数据分组并且经由通信信道303将该hart数据分组传输至装置dtm214。

因此，现场装置206的必要参数值现在在装置drm214侧是可用的。这些参数值可以由装置dtm214显示，例如，显示在图形用户界面上。

数据格式转换器400设计为将初级数据流量401转换为次级数据流量402，并且设计为由此插入对于网关204(或者其它网关)的合适的路由信息。该数据格式转换器400集成到图4的耦合器装置205中。这是有利的解决方案，因为可以仅仅通过读取数据流量来在耦合器装置205侧供应所需拓扑信息。

如图5所示，数据格式转换器可以放置在离耦合器装置205的一段距离处并且朝通信结构的其它组件移动。例如，除了数据格式转换器400之外，可以在现场访问装置202侧提供数据格式转换器500。在这种实例下，将初级数据流量转换为次级数据流量在添加所需路由信息的情况下已经发生在现场访问装置202侧。格式转换所需的拓扑信息也由现场访问装置202通过读取profibus段201处的数据流量来检测。

另一种可能性是将数据格式转换器作为软件实现，并且将其集成到主机209侧的装置访问软件210中。例如，用于转换数据分组和添加所需路由信息的数据格式转换器501可以集成到通信dtm211中。在这种实例下，通信dtm211会负责将初级数据流量转换为次级数据流量。然而，为了能够插入此举所需的路由信息，通信dtm211会需要来自现场总线系统200的拓扑信息，例如，需要提前将该拓扑信息以扩展列表的形式从现场总线系统200传送至通信dtm211。然而，发送用拓扑信息补充的列表而不出现问题是可能的。所以通信dtm211可以为数据分组生成匹配的路由信息，而且，会需要将与大多数普遍的网关的数据格式有关的信息存储在通信dtm211侧。然后，通信dtm211会生成次级数据流量，并且，经由以太网连接208将提供有路由信息的预先组合的数据分组传输至现场访问装置202，该现场访问装置202然后将这些数据分组发送至profibus段201。

作为另一种替选方案，包括数据格式转换器503的单独的软件模块502可以设置在通信dtm211下面的装置访问软件210侧。然后，该软件模块502设计为将从通用通信驱动器213接收到的初级数据流量转换为对应的次级数据流量，其中，插入必要的路由信息。然后，会经由通信dtm211和以太网连接208将该次级数据流量传输至现场访问装置202，该现场访问装置202然后将该次级数据流量发送至profibus段201。

作为另一种替选方案，也可以设想将数据格式转换器504集成到通用通信驱动器213中。在这种实例下，将初级数据流量转换为用路由信息补充的次级数据流量已经发生在通用通信驱动器213侧。对此的要求进而会是：经由现场总线系统200提前将拓扑信息从现场总线系统200提供至通用通信驱动器213。然后，通用通信驱动器213会经由通信dtm211和以太网连接208将提供有路由信息的完全组装的次级数据流量传输至现场访问装置202，并且现场访问装置202会将该次级数据流量发送至profibus段201。在先前讨论的示例中，在现场总线系统的装置层次结构中，耦合器装置布置在现场访问装置与现场装置之间的某处。在该方案中，耦合器装置仅仅负责在现场总线系统的特定子区域内进行路由。因此，耦合器装置可以设计为相对小并且仅仅需要少量的计算能力。

在图6中，示出了附加示例，在该附加示例中，耦合器装置600布置在现场总线系统601的装置层次结构的最高位置处。在图6所示的示例中，耦合器装置600因此负责比较复杂的现场总线系统601中的整个路由。

耦合器装置600经由以太网连接602连接至主机603。装置访问软件604安装在主机603上。为了进行参数化、配置、和状态监视的目的，可以从装置访问软件604访问现场总线系统601的组件。耦合器装置600因此同时充当现场访问装置。这具有如下优点：耦合器装置600可以监视供应到现场总线系统601中的全部数据流量。例如，可以对到达的数据分组进行安全检查以检测有害的软件。而且，当访问现场总线系统601时，可以例如在各个用户账户的辅助下检查针对该访问的访问权限和授权。

现场总线系统601包括profibus段605，耦合器装置600、第一网关606(制造者x)、profibus现场装置607、和第二网关608(制造者y)连接至该profibus段605。

第一网关606设计为将profibus协议转换为canopen协议。canopen现场装置610和第三网关611(制造者z)连接至canopen段609。该第三网关611设计为将canopen协议转换为interbus协议。两个interbus现场装置——即interbus现场装置612和interbus现场装置613——连接至第三网关611(制造者z)。

第二网关608(制造者y)设计为将profibus协议转换为hart协议。两个hart现场装置——即hart现场装置614和hart现场装置615——连接至第二网关608(制造者y)。

为了检测现场总线系统601的拓扑，由耦合器装置600执行拓扑扫描。因此，该耦合器装置首先检测以下组件：

-第一网关606(制造者x)，

-profibus现场装置607，

-第二网关608(制造者y)。

假设耦合器装置600支持第一网关606(制造者x)和第二网关608(制造者y)两者。因此，耦合器装置600向第二网关608请求关于什么附加现场装置和组件连接至第二网关608的附加信息。第二网关608(制造者y)响应：两个hart现场装置614和615连接至第二网关608。

而且，耦合器装置600向第一网关606(制造者x)请求关于什么现场装置和组件连接至第一网关606的信息。第一网关606响应：canopen现场装置610和第三网关611(制造者z)连接至第一网关606。

因为第三网关611(制造者z)同样被耦合器装置600支持，所以耦合器装置600向第三网关611请求关于什么附加现场装置和组件连接至第三网关611的信息。第三网关611响应：两个interbus现场装置612和613连接至第三网关611。

耦合器装置600现在已经执行了对现场总线系统601的完整拓扑扫描。因此，已经发现了下面六个现场装置：

1)profibus现场装置607

路由：profibus–>profibus现场装置607

2)hart现场装置614

路由：profibus–>第二网关608–>hart现场装置614

3)hart现场装置615

路由：profibus–>第二网关608–>hart现场装置615

4)canopen现场装置610

路由：profibus–>第一网关606–>canopen现场装置610

5)interbus现场装置612

路由：profibus–>第一网关606–>第三网关611–>interbus现场装置612

6)interbus现场装置613

路由：profibus–>第一网关606–>第三网关611–>interbus现场装置613

在耦合器装置600侧，存在于现场总线系统601中的所有现场装置的完整列表以及相关联的路由信息现在是可用的。

首先，仅仅将与耦合器装置600相关联的通用通信驱动器616安装在装置访问软件604侧(因此，fdt框架应用)。通用通信驱动器616首先向耦合器装置600请求存在于现场总线系统601侧的现场装置的列表。如上所述，耦合器装置600已经通过拓扑扫描确定了现场装置的列表以及相关联的路由信息。因此，耦合器装置600将具有下面六个现场装置的列表传输至通用通信驱动器616：

-profibus现场装置607

-hart现场装置614

-hart现场装置615

-canopen现场装置610

-interbus现场装置612

-interbus现场装置613

在接收到该列表之后，通用通信驱动器616为这些现场装置建立总共六个通信信道，即一个profibus通信信道、两个hart通信信道、一个canopen通信信道、和两个interbus通信信道。

随即针对这些通信信道中的每一个执行fdt扫描，并且随即实例化现场总线系统601的各个现场装置的相应的匹配装置dtm。特别是针对profibus现场装置607实例化profibus的合适的装置dtm。针对两个hart现场装置614和615实例化hart的相应匹配装置dtm618和619。针对canopen现场装置610实例化canopen的匹配装置dtm620。针对两个interbus现场装置612和613实例化interbus的相应匹配装置dtm621、622。

在实例化六个装置dtm617至622之后，通信结构是完整的。各个装置dtm617至622现在可以经由通用通信驱动器616和以太网连接602将相应数据分组发送至耦合器装置600。在该耦合器装置600处，将初级数据流量的数据分组转换为次级数据流量，其中，插入路由信息，利用该路由信息将数据分组路由至目的地现场装置。

在相反的方向上，现场装置可以将数据分组传输至耦合器装置600，并且然后经由以太网连接602将这些数据分组传输至通用通信驱动器616。这会将数据分组转换为相应装置dtm所需的协议，并且将该数据分组中继至相应装置dtm。