专利名称：用于增强的设备选择和数据验证的基金会现场总线设备信息的提取的制作方法
技术领域：
本文公开的发明主题涉及エ业自动化协议，并且更具体来说涉及用来解析用于设备选择和数据验证的基金会现场总线设备描述文件的系统和方法。
背景技术：
基金会现场总线是数字串行エ业自动化协议的双向通信系统，其将如传感器和致动器的“现场”装置互连。基金会现场总线提供了高速控制器(具有主机系统软件)(例如，可编程逻辑控制器(PLC)和分布式控制系统(DCS)控制器)、通过链接设备的Hl设备子系统、数据服务器和工作站的集成。Hl设备是任何智能现场设备，如温度传送器、压カ传送器和不同类型的致动器，它们通过基金会现场总线协议向PLC和DCS控制器(经由链接设备)通信。链接设备是Hl设备(例如，传感器、致动器等)与PLC或DCS控制器之间的接ロ模块。链接设备执行诸如同步多种Hl设备之间的通信的多种功能。设备描述(DD)文件是由主机系统用来经由控制器(PLC或DCS)和链接设备与Hl设备通信的驱动程序文件。每个Hl设备附有不同版本的DD文件。DD文件提供有关Hl设备的多种信息，包括但不限于H1设备的不同类型的块及其数量、块菜单的不同參数的初始值和支持的范围、方法和可视化元素、块安装细节和能力级别。块是定义Hl设备的功能性、特征和行为的软件。主机系统软件从制造商提供的DD文件读取此信息，用干与Hl设备通信。DD文件通常采用ニ进制格式，从其中可以提取Hl设备功能性和块数据。目前，最終用户在确定Hl设备正在提供的功能性时经历困难，这可能导致现场中硬件选择欠效率。此外，工程师提取DD文件数据以验证Hl设备的相容性级别。工程师依赖于由主机系统软件显示的、提取的信息来验证主机系统是否与该设备相客。工程师通常不知道显示的数据是否与制造商提供的期望数据相客。因此，DD文件中期望的数据与显示的数据可能存在不一致。
发明内容
根据本发明的ー个方面，描述了ー种用于提取和报告基金会现场总线设备描述文件以用于设备选择和数据验证的方法。该方法可包括获取智能现场设备(Hl设备)的DD文件，从DD文件中提取设备信息，读取Hl设备生成的实况数据，并生成包含Hl设备的相容值和功能性的报告。根据本发明的另ー个方面，描述了ー种提取和报告基金会现场总线设备描述(DD)文件以用于设备选择和数据验证的计算机程序产品。该计算机程序产品可包括含有使计算机实现ー种方法的指令的计算机可读介质，该方法包括获取智能现场设备(Hl设备)的DD文件，从DD文件中提取设备信息，读取Hl设备生成的实况数据，并生成包含Hl设备的相容值和功能性的报告。根据本发明的又ー个方面，描述了ー种用于提取和报告基金会现场总线设备描述文件以用于设备选择和数据验证的系统。该系统可包括处理器，该处理器配置成获取智能现场设备(Hl设备)的DD文件，提取Hl设备的支持的和不支持的功能性、提取支持的块和支持的块的功能參数，读取Hl设备生成的实况数据，将实况数据导出到导出文件，生成包含Hl设备的相容值和功能性的报告，以及比较来自报告的相容值与来自导出文件的实况数据。 从下文结合附图进行的描述，这些和其他优点和特征将变得更为显而易见。
在本说明书中的结论部分的权利要求中具体提出视为本发明的主题，并对其明确地要求专利保护。根据下文结合附图进行的详细描述，本发明的前述和其他特征和优点是显而易见的，在附图中图I图示用于设备选择和数据验证的基金会现场总线DD文件的示范系统的高层面框图。图2图示用于从基金会现场总线DD文件提取设备信息以用于设备选择和数据验证的系统，其图示通用化的示范控制器。图3图示根据示范实施例的用于从基金会DD文件提取设备信息以用于设备选择和数据验证的方法的流程图。图4图示根据示范实施例的报告格式的示例。该详细描述通过举例的方式、參考附图解释了本发明的实施例，连同优点和特征。
具体实施例方式图I图示从基金会现场总线DD文件提取设备信息以用于设备选择和数据验证的示范系统100的高层面框图。正如本文描述的，系统100可以包括控制器105和工作站。控制器105耦合到链接设备110，链接设备110提供控制器105与Hl设备115之间的接ロ。正如本文描述的，控制器105可以是任何控制硬件，如PLC和DCS控制器。控制器105还可以是任何适合的硬件控制器。主机系统106中的工具(例如，经由工作站109)实现成配置和开发下载到控制器105的应用逻辑。在示范实施例中，主机系统106支持基金会现场总线技术和实现示范工具107，以通过从DD文件116提取设备信息并将DD文件值与主机系统中显示的设备的值进行比较来生成综合报告108，从而显示Hl设备115的基金会现场总线特征。DD文件116是由设备制造商提供的，并且具有ニ进制格式的一系列信息，其由主机系统106处理以便监视和控制Hl设备115。该DD文件116包括块(它们的类型和数量)、这些块中的多种參数的初始值/实际值、它们支持的范围、支持的DD菜单和方法、块安装细节和能力级别以及与现场总线设备相关的其他信息，正如本领域中公知的。在本文进ー步描述的示范实施例中，主机系统106从制造商提供的DD文件106读取此信息，用干与Hl设备115通信。在示范实施例中，工具107可以是主机系统106的组成部分，并且生成综合报告108，其向用户显示系统100的多种特定特征，包括但不限干链路主站(经由链接设备110)、多个能力级别、块安装、换能器块、标准块、定制块、简档定制功能块、条件、方法、菜单、可视化和多位告警。还可以将此信息对照提取的DD文件116报告进行比较，这给出不同Hl设备(例如，Hl设备115)与主机系统106之间的精确比较。 正如本文所描述的，可以将报告108嵌入在主机系统106中，用户可以使用它来进行能够获得的多种设备的比较研究并且还了解该设备能够支持的多种基金会现场总线特征。该综合报告108包含每个现场总线设备(例如，Hl设备115)支持的多种特征以及与主机系统106的兼容性。报告108协助用户获得改进的现场总线设置。在示范实施例中，可以将从Hl设备115中的DD文件116实际收集并处理的数据与主机系统106显示的数据比较。当在现场中Hl设备115具备资格时，Hl设备115必须与主机系统106相客，用户根据主机系统106中正在显示的值，并使用正在显示的数据来控制和监视Hl设备115。但是，来自Hl设备115正在主机系统106中显示的实际数据与DD文件116中的相容值之间可能存在矛盾。虽然DD文件116中的数据是可访问的，但是目前必须人工解析它以提取该数据。这对于最終用户来说是费カ的过程，要遍历来自不同制造商的多种测量设备以了解该测量设备支持的多种基金会现场总线特征。在示范实施例中，本文描述的系统和方法为最终用户提供有关不同測量设备支持的多种特征以及它们与主机系统的兼容性的综合报告108，这将帮助它们获取改进的现场总线设置。本文描述的系统和方法自动提取数据，并将该数据与来自Hl设备115的实际测量的值比较。在示范实施例中，工具107提取DD文件116中可用的配置信息，并且使用工具107提取Hl设备115的验证和设备资格鉴定所需的信息，以便以有效格式将其存储在主机系统106中的指定位置。综合报告108还协助设备工具107，通过直接从DD文件116读取数据、然后比较主机系统106中正在显示的实际值，在设备资格鉴定和验证过程中予以帮助。在主机系统106相对每个支持的现场设备(例如，Hl设备115)的验证的过程中，仅通过查看主机系统116中显示且对照设备手册或标准文档比较的值来进行Hl设备115当前正在处理的数据的验证。工具107向最終用户提供一个选项以查看要对照Hl设备115测量的主机值的、Hl设备的多种功能參数的值。在示范实施例中，用户可以选择用户期望用来比较DD文件116值与主机系统106值之间的值的特定特征。正如本文描述的，控制器105可以是用于控制系统100的任何适合的硬件。图2图示用于从基金会现场总线DD文件提取设备信息以用于设备选择和数据验证的系统200，其图示通用化的示范控制器。本文描述的方法可以在软件(例如，固件)、硬件或二者的组合中实现。在示范实施例中，本文描述的这些方法在软件中作为可执行程序来实现，并且由专用或通用数字计算机(如个人计算机、工作站、微计算机或主机计算机)来执行。系统200因此包括通用计算机201。在示范实施例中，就硬件体系结构而言，如图2所示，计算机201包括处理器205、耦合到存储器控制器215的存储器210和经由本地输入/输出控制器235以通信方式耦合的一个或多个输入和/或输出(I/O)设备240、245 (或外设)。输入/输出控制器235可以非限定地是ー个或多个总线或其他有线或无线连接，正如本领域中公知的。输入/输出控制器235可以具有为了简明而被省略的、用于实现通信的其他単元，如控制器、缓冲器(高速缓存)、驱动器、中继器和接收器。另外，本地接ロ可以包括使得前述部件之间能够适合地通信的地址、控制和/或数据连接。处理器205是用于执行具体存储在存储器210中的软件的硬件设备。处理器205可以是任何定制或可购得的处理器、中央处理器(CPU)、与计算机201关联的若干处理器之间的辅助处理器、基于半导体的微处理器(采用微芯片或芯片组的形式)、宏处理器或一般用于执行软件指令的任何设备。 存储器210可以包括易失性存储器单元(例如，随机存取存储器(RAM，如DRAM、SRAM、SDRAM等)和非易失性存储器单元(例如，ROM、可擦写可编程只读存储器(EPROM)、电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁带、压缩盘只读存储器(⑶-COM)、光盘、磁盘、盒式磁带、磁带盒等)的任何其中之一或其组合。而且，存储器210还可以并入电、磁、光和/或其他类型的存储介质。注意，存储器210可以具有分布式体系结构，其中多种部件可以彼此远程布置，但是能够由处理器205访问。存储器210中的软件可以包括一个或多个单独的程序，这些程序中的每个程序包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。在图2的示例中，存储器210中的软件包括根据示范实施例的本文描述的提取方法(包括来自图I的工具107和报告108)和适合的操作系统(OS) 211。OS 211本质上控制其他计算机程序，如本文描述的提取系统和方法的执行，以及提供调度、输入-输出控制、文件和数据管理、存储器管理以及通信控制和相关的服务。本文描述的提取方法可以采用源程序、可执行程序(目标代码)、脚本或包含要执行的指令集的任何其他实体的形式。当源程序时，则该程序需要经由可能包含在存储器210内或可能未包含存储器210内的编译器、汇编器、解释器等来转换，以便结合OS 211合适地运行。再者，可以将提取方法编写为具有数据和方法的类的面向对象的编程语言或具有例程、子例程和/或函数的过程编程语言。在示范实施例中，可以将常规键盘250和鼠标255耦合到输入/输出控制器235。如I/O设备240、245的其他输出设备可以包括输入设备,例如但不限于打印机、扫描仪、麦克风等。最后，I/O设备240、245还可以包括兼传送输入和输出的设备，例如但不限于，网络接ロ卡(NIC)或调制器/解调器(用于访问其它文件、设备、系统或网络)、射频(RF)或其他收发器、电话接ロ、桥接器、路由器等。I/O设备可以包括来自图I的链接设备110和Hl设备115。系统200还可以包括耦合到显示器230的显示器控制器225。在示范实施例中，系统200还可以包括用于耦合到网络265的网络接ロ 260。网络265可以是用于经由宽带连接在计算机201与任何外部服务器、客户端等之间通信的基于IP的网络。网络265在计算机201与外部系统之间传送和接收数据。在示范实施例中，网络265可以是服务提供商经营的管理IP网络。网络265可以采用无线方式，例如使用如WiFi、WiMax等的无线协议和技术来实现。网络265还可以是分组交换网络，如局域网、广域网、城域网、因特网或其他相似类型的网络环境。网络265可以是固定无线网络、无线局域网(LAN)、无线广域网(WAN)、个域网(PAN)、虚拟专用网(VPN)、内联网或其他适合的网络系统，并且包括用于接收和传送信号的装置。如果计算机201是PC、工作站、智能设备等，则存储器210中的软件还可以包括基本输入输出系统(BIOS)(为了简明而省略)。BIOS是ー组基本软件例程，其在启动时初始化并测试硬件，启动OS 211并支持硬件设备之间的数据传输。BIOS存储在ROM中，以便在计算机201被激活时能够执行BIOS。当计算机201在运行中吋，处理器205配置成执行存储器210内存储的软件，以将数据传送到存储器210以及从存储器210接收数据，并且大致控制有关该软件的计算机201的操作。本文描述的提取方法和OS 211全部或部分地(后者是典型的)被处理器205读取，或许缓存在处理器205内，然后被执行。当本文描述的系统和方法在软件中实现(如图2所示)时，可以将这些方法存储在任何计算机可读介质上，如存储220，以便供任何计算机相关的系统或方法使用或与之结合来使用。 正如本领域技术人员将意识到的，本发明的多个方面可以作为系统、方法或计算机程序产品来实施。相应地，本发明的多个方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或组合可以全部通称为“电路”、“模块”或“系统”的软件和硬件方面的实施例的形式。再者，本发明的多个方面可以采用包含在其中含有计算机可读程序代码的ー个或多个计算机可读介质的计算机程序产品的形式。可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。该计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限干，电、磁、光、电磁、红外线或半导体系统、设备或装置或前面的任何适合的组合。计算机可读存储介质的更具体示例(非穷举列表)包括如下具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦写可编程只读存储器(EPR0M或闪存)、光纤、便携式压缩光盘只读存储器(⑶-ROM)、光存储装置、磁存储装置、或前面的任何适合的组合。在本文件的上下文中，计算机可读存储介质可以是能够包含或存储被指令执行系统、设备或装置使用或与之结合来使用的程序的任何有形介质。计算机可读信号介质可以包括其中包含有计算机可读程序代码的、例如在基带中或作为载波的一部分的传播的数据信号。此类传播的信号可以采用多种形式的任何ー种，包括但不限于电磁、光或其任何适合组合。计算机可读信号介质可以是非计算机可读存储介质的且能够传送、传播或传输程序以便被指令执行系统、设备或装置使用或与之结合使用的任何计算机可读介质。计算机可读介质上包含的程序代码可以使用任何适合的介质来传送，这些适合的介质包括但不限于，无线、有线、光纤电缆、RF等或前面的任何适合的组合。可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写用于执行本发明的多个方面的操作的计算机程序代码，该ー个或多个编程语言包括如Java、Smalltalk、C++等的面向对象的编程语言以及如“C”编程语言或类似编程语言的常规过程编程语言。该程序代码可以完全在用户的计算机上执行，部分地在用户的计算机上执行，作为单独运行的软件包来执行，部分地在用户的计算机上以及部分地在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况中，该远程计算机可以经由任何类型的网络连接到用户计算机(该任何类型的网络包括局域网或广域网(WAN))，或者连接可以(例如，使用因特网服务提供商经由因特网)连接到外部计算机。下文中參考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程示和/或框图来描述本发明的多个方面。将理解流程示和/或框图中的每个框和/或流程示和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令提供到通用计算机、专用计算机、其他可编程数据处理装置的处理器以制造机器，以使由计算机和/或其他可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令创建用于实现此流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的设备。
这些计算机程序指令还可以存储在能够引导计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备以具体方式起作用的计算机可读介质中，以便存储在该计算机可读介质中的指令制造包含实现该流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的指令的制造品还可以将这些计算机程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使一系列操作步骤在该计算机、其他可编程装置或其他设备上执行以产生计算机实现的过程，从而该计算机或其他可编程装置上执行的这些指令提供用于实现该流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的过程。 附图中的流程图和框示根据本发明的多种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系结构、功能性和操作。就此而言，流程图或框图中的每个框可以表示包含用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令的模块、分段或代码部分。还应该注意，在ー些备选实现中，框中提到的功能可以不按附图提到的次序来发生。例如，依次示出的两个框实际可以基本同时地执行或这些框有时可以按逆序执行，这取决于涉及的功能性。还要注意，框图和/或流程图的每个框和框图和/或流程图中框的组合可以由执行指定的功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。在示范实施例中，在硬件中实现这些提取方法的情况中，本文描述的提取方法可以结合本领域中各自公知的如下任何一种技术或技术组合来实现具有用于基于数据信号来实现逻辑功能的逻辑门的离散逻辑电路、具有适合的组合逻辑门的专用集成电路(ASIC)、可编程门阵列(PGA)、现场可编程门阵列(FPGA)等。在示范实施例中，用户可以收集多种DD文件并将它们加载到相应的控制器(例如，控制器105)上。用户还可以将主机系统106安装在控制器上以计划需要获取的基金会现场总线设备(例如，Hl设备115)。主机系统106可以读取DD文件116。提取与对应的Hl设备115支持的多种特征有关的信息。然后以可理解的报告108的形式(与目前可用的提取的ニ进制数据相比)合并提取的信息，报告108显示ー组支持的/不支持的特征。最终用户查看报告108以决定Hl设备115是否满足任何预定的需求。验证小组或设备资格鉴定小组还可以使用相同的报告108来验证主机系统106和使用户要使用的设备具备资格。图3图示根据示范实施例的用于从基金会现场总线DD文件提取设备信息以用于设备选择和数据验证的方法300的流程图。在框305处，主机系统106获取Hl设备115的DD文件116。本领域技术人员意识到诸如DD文件115的DD文件包括多个版本，并且包括多种子文件，这些子文件包括但不限于.ffo> . sys、. cff、. sy5和ff5文件。在框310处，主机系统106提取ニ进制DD文件116。主机系统106经由提取工具107从该文件提取设备信息，并提取Hl设备115支持的功能性和块。在框315处，主机系统106标识Hl设备115支持的功能性。正如本文所描述的，Hl设备115能够支持的功能性的类型可以包括但不限于菜单和方法、块安装、能力级别、条件、可视化(即，图表和曲线图)、增强的功能块，简档定制块、定制块、多位告警和链路主站(经由链接设备110)。在框320处，主机系统106标识Hl设备115支持的块。在框325处，主机系统106还标识框320处标识的块支持的块功能性。每个支持的块的功能參数可以包括但不限于每个功能參数的初始值和每个功能參数的有效范围。在框330处，主机系统106还读取并显示来自Hl设备115的实况值。在框335处，主机系统可以将实况数据导出到诸如XML文件的文件。在示范实施例中，正如本文描述的，验证小组或主机资格鉴定小组可以通过主机系统106来导出实况数据。
在示范实施例中，正如本文描述的，在框340处，主机系统106还可以生成报告108。该报告可以包括框315处标识的支持的和不支持的功能性。该报告108还可以包括框320、325处标识的块功能性。图4图示可以在块340处生成的报告格式400的示例。在框345处，用户可以參考生成的报告108以改进现场总线设备(例如，Hl设备115)并且完整地被告知这些设备的制造商提供的多种特征。在框350处，比较所生成的报告108和块335处导出的数据。如果在框350处，报告108和实况数据通过比较，则在框355处，主机系统106与Hl设备115相容,这样就可以具备资格。如果在框350处,报告108和实况数据比较失败，则在框360处，主机系统106与Hl设备115不相容，这样就会不具备资格。然后，用户可以按需对主机系统106和Hl设备115进行相应调整以实现相容性。
技术效果包括但不限于给予最終用户测量设备的对应DD文件支持的所有基金会现场总线特征的简明报告。该报告使用户通过知道同主机系统一起的多种设备的功能性和兼容性，而使其能够选择有效率的设备组合。用户能够比较多种组合的选择，并选择满足给定系统的所有需求的可负担的组合。主机系统能够在基金会现场总线设备选择和规划过程中对最终用户起提供便利的作用。本文描述的这些系统和方法还能够协助验证和设备资格鉴定小组在验证和设备资格鉴定阶段的过程中做到更为严格，这使得主机系统对具备资格的设备更具鲁棒性。因此，通过主机系统而具备资格的设备与主机和现场总线标准相客。用户然后可以将该设备与相容的主机一起使用并依赖于数据进行设备的控制和监视。虽然本发明是仅结合数量有限的实施例来进行详细描述，但是应该容易地理解，本发明并不限于此类公开的实施例。更确切地，能够修改本发明以并入前文未描述、但与本发明的精神和范围匹配的任何数量的变化、替换、替代或等效布置。此外，虽然描述了本发明的多种实施例，但是要理解，本发明的方面可包括描述的实施例的仅其中ー些。因此，本发明不应视为由前文描述限定，而是仅由所附权利要求的范围来限定。100 系统105控制器105主机系统106主机系统107 工具108综合报告110链接设备Il5 Hl 设备116 DD 文件200 系统201通用计算机205处理器210存储器211 操作系统(OS)215存储器控制器220 存储225显示器控制器
230显示器235输入/输出控制器240,245输入和/或输出(I/O)设备250 键盘 255 鼠标260 网络接 ロ265 网络
权利要求
1.ー种用于提取和报告基金会现场总线设备描述(DD)文件(116)以用于设备选择和数据验证的方法，所述方法包括 获取智能现场设备(Hl设备)(115)的所述DD文件(116)； 从所述DD文件(116)提取设备信息； 读取所述Hl设备(115)生成的实况数据；以及 生成报告(108)，所述报告(108)包含所述Hl设备(115)的相容值和功能性。
2.如权利要求I所述的方法，其中，从所述DD文件(116)提取设备信息包括提取所述Hl设备(115)的支持的和不支持的功能性。
3.如权利要求I所述的方法，其中，从所述DD文件(116)提取设备信息包括提取支持的块。
4.如权利要求3所述的方法，其中，从所述DD文件(116)提取设备信息还包括提取支持的块的功能參数。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述支持的块包括资源、换能器、功能、定制、简档定制和增强块的至少其中之一。
6.如权利要求I所述的方法，还包括将所述实况数据导出到导出文件。
7.如权利要求6所述的方法，还包括比较来自所述报告的所述相容值与来自所述导出文件的所述实况数据。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述相容值和所述实况数据包括极限范围和初始值。
9.如权利要求7所述的方法，还包括响应所述实况数据的通过比较，使所述Hl设备(115)具备资格。
10.如权利要求7所述的方法，还包括响应所述相容数据的通过比较，使所述Hl设备(115)具备资格。
全文摘要
本发明名称为“用于增强的设备选择和数据验证的基金会现场总线设备信息的提取”。一种用于提取和报告基金会现场总线设备描述(DD)文件(116)以用于设备选择和数据验证的方法可包括获取智能现场设备(H1设备)(115)的DD文件(116)，从DD文件(116)中提取设备信息，读取H1设备(115)生成的实况数据，以及生成包含H1设备(115)的相容值和功能性的报告(108)。
文档编号G05B19/418GK102650877SQ20121005406
公开日2012年8月29日 申请日期2012年2月24日 优先权日2011年2月24日
发明者A·班纳吉, G·V·卡卡拉, K·K·索马瓦拉普, R·R·P·内卡 申请人:通用电气公司