用于告警捕获和传输的系统及方法

专利名称：用于告警捕获和传输的系统及方法
技术领域：
本文所公开的主题涉及信息的捕获和传输，以及更具体来说，涉及告警信息的捕获和传输。
背景技术：
诸如工业控制系统之类的某些系统可提供 实现诸如传感器、泵、阀门等的各种类型的装置中的计算机指令的执行的控制能力。例如，通信总线可用于对各种装置发送和接收信号。各装置可发出与装置状况和控制逻辑相关的告警。但是，来自不同制造商的各种类型的装置可通过通信总线进行通信。相应地，配置告警以及与这多个装置相关的告警的传输会是复杂并且费时的。

发明内容
下面概述范围与最初要求保护的本发明相称的某些实施例。这些实施例不是意在限制要求保护的本发明的范围，这些实施例而是仅预计提供本发明的可能形式的概述。实际上，本发明可包含可与下面提出的实施例相似或不同的各种形式。在第一实施例中，工业过程控制系统包括耦合到现场装置的控制器。工业过程控制系统还包括耦合到控制器的告警服务器。控制器配置成按照第一协议从现场装置接收告警信息，并且按照第二协议向告警服务器传递告警信息。在第二实施例中，一种方法包括经由工业控制系统的控制器按照第一协议从现场装置收集告警。该方法还包括经由工业控制系统的控制器按照第二协议将告警过渡到告警服务器。该方法还包括将告警提供给工业控制系统的多个部件。第一协议不同于第二协议。在第三实施例中，提供一种包括可执行代码的非暂时有形计算机可读介质。可执行代码包括用于经由工业控制系统的控制器按照第一协议从现场装置收集告警的指令。可执行代码还包括用于经由工业控制系统的控制器按照第二协议将告警转移给告警服务器的指令。可执行代码还包括用于将告警提供给工业控制系统的多个部件的指令，其中第一协议不同于第二协议。


通过参照附图阅读以下详细描述，将会更好地理解本发明的这些及其它特征、方面和优点，附图中，相似符号在附图中通篇表示相似部件，附图包括
图I是包括通信总线的工业控制系统的实施例的示意 图2是包括图I的工业控制系统的各种部件的实施例的框 图3是在收集和转移告警信息中有用的过程的实施例的流程 图4是现场总线过程和报警过程的实施例的信息流程图；以及图5是适合从新引入图I的工业控制系统的装置来收集告警信息的过程的实施例的流程图。
具体实施例方式下面将描述本发明的一个或多个具体实施例。在提供这些实施例的简要描述的过程中，在本说明书中可能没有描述实际实现的所有特征。应当理解，在任何这种实际实现的开发中，如同任何工程或设计项目中那样，必须进行许多实现特定的判定以便实现开发人员的特定目标，例如符合系统相关和业务相关限制，这些限制可对每个实现而改变。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂且费时的，但是仍然是获益于本公开的本领域的技术人员进行的设计、制作和制造的日常事务。在介绍本发明的各个实施例的元件时，限定词“一”、“该”和“所述”预计表示存在元件的一个或多个。术语“包含”、“包括”和“具有”预计包括在内，并且表示可存在与列示元件不同的附加元件。工业控制系统可包括适合与诸如传感器、泵、阀门等的各种现场装置进行接口的控制器系统。例如，传感器可向控制器系统提供输入，并且控制器系统则可响应输入而得出某些动作，例如起动阀门、驱动泵等等。在某些控制器系统、例如从General Electric Co. (Schenectady, New York)可得到的Mark VIe控制器系统中，多个现场装置可在通信上耦合到控制器并且由控制器来控制。实际上，多个控制器可控制多个现场装置，如下面针对图I更详细描述。通信上连接到控制器的装置可包括诸如现场总线基金会装置之类的现场装置，其包括对基金会Hl双向通信协议的支持。相应地，装置可在附连到链接装置的各种通信段、例如Hl段中与控制器通信连接，以便实现装置的全工厂网络。各现场装置可包括封装在功能块中的计算机指令或控制逻辑。例如，比例积分微分(PID)功能块可包括适合实现某些过程、如工业过程的闭环控制的PID指令。同样，模拟输入(Al)功能块和模拟输出(AO)功能块可分别用于检索输入数据和提交输出数据。实际上，可以提供能够包括各种计算机指令或控制逻辑的各种类型的功能块，如下面针对图I更详细描述。现场装置则可运行功能块中的计算机指令或控制逻辑。不同类型的告警、例如报警和事件可包含在各功能块中，如下面针对图3更详细描述。因此，现场装置可发出与功能块的执行以及现场装置的诊断状况相关的各种报警和事件。如本文所提到的术语“告警”包括报告和事件。一般来说，本文所使用的“报警”指的是可包括人类操作员进行的确认的状况，而“事件”指的是可包括自动确认的状况。在一个实施例中，现场装置以及与各现场装置关联的功能块可在物理上将现场装置附连到工业自动化系统之前预先配置。例如，用户、例如控制工程师或调试工程师可选择在控制环中使用的某些功能块(例如例示功能块)，并且通过采用所选功能块对控制环进行编程来预先配置现场装置。当预先配置的现场装置然后连接到工业自动化系统时，现场装置可自动地集成到现有过程和对应控制环中。但是，将告警信息集成到现有控制器中可能更为困难。例如，控制器可能由一个实体制造，而现场装置可分别由不同的实体制造。如下面所述，本文所公开的系统和方法实现在现场装置在物理上附连到工业自动化系统之后的现场装置的告警信息的自动结合和分发。这种“即插即用”方式使告警信息能够从现场装置被采集并且提供给控制器。此外，一旦现场装置在物理上附连到工业自动化系统，则这种“即插即用”方式使客户端能够被警告。此外，这种“即插即用”方式在告警装置的结合和分发期间可最小化或者消除人工参与。在一些实施例中，告警客户端可包括按照与现场装置所使用的协议不同的协议进行通信的客户端。例如，现场装置可使用现场总线基金会通信协议，而告警客户端可使用串行数据接口(SDI)通信协议。实际上，本文所公开的系统和方法实现收获来自现场装置的告警信息，其可适合在包括按照各种协议进行通信的告警客户端的各种告警客户端中使用。这样，各种现场装置的告警信息可易于提供和显示以供用户审查。一旦连接了现场装置，本文所述的系统和方法可将预先配置信息自动上传到现场装置中，从而允许工业自动化系统开始从现场装置接收告警信息。来看图1，示出工业过程控制系统10的实施例。控制系统10可包括计算机12，计算机12适合运行各种现场装置配置和监测应用，并且提供操作员界面，通过该界面，工程师或技术人员可监测控制系统10的部件。计算机12可以是适合于运行软件应用的任何类型的计算装置，例如膝上型、工作站、平板计算机或者手持便携装置(例如个人数字助理或蜂窝电话)。实际上，计算机12可包括各种硬件和/或操作系统平台的任一个。按照一个实施例，计算机12可包含工业控制软件，例如人机接口(HMI)软件14、制造执行系统(MES) 16、分布式控制系统(DCS) 18和/或监控和数据获取(SCADA)系统20。例如，计算机12 可包含从 General Electric Co. (Schenectday, New York)可得到的 ControlST 软件。
此外，计算机12在通信上连接到工厂数据通道22，工作数据通道22适合实现工厂中的所示计算机12与其它计算机12之间的通信。实际上，工业控制系统10可包括通过工厂数据通道22互连的多个计算机12。计算机12可进一步在通信上连接到单元数据通道24，单元数据通道24适合在通信上将计算机12耦合到工业控制器26和27。系统10可包括耦合到工厂数据通道22和/或单元数据通道24的其它计算机。例如，系统10的实施例可包括计算机28，运行虚拟控制器；计算机30，包含以太网全局数据(EGD)配置服务器、用于过程控制(OPC)数据接入(DA)的对象链接和嵌入服务器、告警服务器或者它们的组合；计算机32，包含通用电气装置系统标准消息(GSM)服务器；计算机34，包含OPC报警和事件(AE)服务器；以及计算机36，包含报警查看器。耦合到工厂数据通道22和/或单元数据通道24的其它计算机可包括包含从General Electric Co. (Schenectady, New York)可得到的 Cimplicity 、ControlST ^P ToolboxST 的计算机。系统10可包括任何数量和适当配置的工业控制器26和27。例如，在一些实施例中，系统10可包括一个工业控制器26或者两个(例如26和27)、三个或者更多工业控制器以获得冗余度。工业控制器26和27可实现在使各种工厂设备、例如涡轮机系统38、阀门40和泵42自动化中有用的控制逻辑。实际上，工业控制器26和27可与各种装置进行通信，包括但不限于温度传感器44、流量计、pH传感器、温度传感器、振动传感器、间隙传感器(例如测量旋转部件与固定部件之间的距离)和压力传感器。工业控制器还可与电致动器、开关(例如霍耳开关、电磁开关(solenoid switch)、继电器开关、限位开关)等进行通 目。各现场装置38、40、42和44可包括相应装置描述(DD)文件，例如所示DD文件
39、41、43和45。DD文件39、41、43和45可通过装置描述语言(DDL)、例如国际电工委员会(IEC) 61804标准中定义的DDL来编写。在一些实施例中，文件39、41、43和45是权标化二进制文件(tokenized binary file)。也就是说，DD文件39、41、43和45可包括按照在减小DD文件39、41、43和45的大小中有用的权标化二进制格式来格式化的数据。DD文件39、
41、43和45各可包括一个或多个功能块47、49、51和55。功能块47、49、51和55可包括由处理器可执行的计算机指令或计算机逻辑。这样，现场装置38、40、42和44可向工业过程控制系统10中的过程的执行贡献控制逻辑和其它计算机指令。在所示实施例中，涡轮机系统38、阀门40、泵42和温度传感器44通过使用适合在I/O NET 50与Hl网络52之间进行接口的链接装置46和48在通信上与自动化控制器26和27相互链接。例如，链接装置46和48可包括从Sorting AG (Haar, Germany)可得到的FG-100链接装置。在一些实施例中，诸如链接装置48之类的链接装置可通过交换机54耦合到I/O NET。在这种实施例中，耦合到I/O NET 50的其它部件、例如工业控制器26之一也可耦合到交换机54。相应地，通过I/O NET 50、例如100兆比特(MB)高速以太网(HSE)网络所传送和接收的数据又可由Hl网络52、例如31. 25千比特/每秒网络来传送和接收。也就是说，链接装置46和48可充当I/O Net 50与Hl网络52之间的桥接器。相应地，各种装置可链接到工业控制器26、27以及连接到计算机12。例如，诸如涡轮机系统38、阀门40、泵42和温度传感器44之类的装置可包括工业装置，例如包括对基金会Hl双向通信协议的支持的现场总线基金会装置。在这种实施例中，现场总线基金会电源53、例如从PhoenixContact (Middletown, PA)可得到的 Phoenix Contact Fieldbus Power Supply 也可稱合到 Hl网络52，并且可耦合到诸如AC或DC电力之类的电源。电源53可适合向装置38、40、42和44提供电力，以及实现装置38、40、42和44之间的通信。有利地，Hl网络52可通过相同布线以最小通信干扰来携带电力和通信信号(例如告警信号)。装置38、40、42和44还可包括对其它通信协议、例如HART 通信基金会(HCF)协议和Profibus Nutzer Organizatione. V. (PNO)协议中包含的那些协议的支持。链接装置46和48的每个可包括在分割Hl网络52中有用的一个或多个段端口 56和58。例如，链接装置46可使用段端口 56在通信上与装置38和44耦合，而链接装置48可使用段端口 58在通信上与装置40和42耦合。通过使用例如段端口 56和58将输入/输出分布在装置38、44、40和42之间可实现在保持容错、冗余度和改进通信时间中有用的物理分隔。在一些实施例中，附加装置可耦合到1/0 NET 50。例如，在一个实施例中，1/0包60可耦合到1/0 NET 50。1/0包60可提供附加传感器和致动器到系统10的附连。在某些实施例中，装置38、40、42和44可向系统10提供诸如告警之类的数据。这些告警可按照下面描述的实施例来处理。图2示出工业过程控制系统10的实施例的框图，其中更详细示出各种部件。如上所述，系统10可包括在耦合到工厂数据通道22和单元数据通道24的计算机28上运行的报警服务器70。计算机28可包括诸如非易失性存储器和易失性存储器之类的存储器72和处理器74，以便于报警服务器70的执行。报警服务器70可运行用于接收、处理和响应从控制器26和27所接收的报警的报警服务器过程76。诸如控制器26和27之类的多个控制器可设置用于冗余操作。也就是说，如果控制器26变为不起作用，则控制器27可接管并且继续进行操作。系统10可包括耦合到工厂数据通道34、可运行报警查看器80的附加计算机36。报警查看器80可使用户能够查看由报警服务器70所处理的报警并且与其交互。计算机36各可包括存储器82和处理器84以用于运行报警查看器80。另外，在一些实施例中，报警查看器80可在计算机28或者以上在图I中所述计算机的任一个上运行。报警服务器70可使用由报警查看器80可解释的任何适当报警数据协议来与报警查看器80进行通信。如上所述，控制器26和27耦合到单元数据通道24，并且控制器26和27可通过单元数据通道24与报警服务器70进行通信。例如，在一个实施例中，控制器26和报警服务器70可使用SDI报警协议进行通信。控制器26和27各可包括存储器86和处理器88以用于运行控制器26和27的功能。在一个实施例中，控制器26和/或27可运行现场总线过程90和报警过程91。现场总线过程90可用于与现场装置38、40、42和44进行接口，而报警过程91可用于提供适合分发报警信息的集中设施，如针对图3更详细描述。告警和功能块信息可包含在分别与各归档装置38、40、42和44对应的DD文件39、41、43和45中。如上所述，控制器26和27可通过I/O NET 50耦合到I/O包60。在一个实施例中，I/O包60可使用高级数字逻辑(ADL)协议来与控制器26和27进行通信。又如上所述，控制器26和27可通过I/O NET 50耦合到链接装置46和48 。链接装置46和48可通过I/O NET 50与控制器26和27进行通信。链接装置46和48还可耦合到Hl网络52，以及一个链接装置46可耦合到装置38和44，而另一个链接装置48可耦合到装置40和42。链接装置46可包括诸如易失性和非易失性存储器之类的存储器92和处理器94，以及链接装置48可包括诸如易失性和非易失性存储器之类的存储器96和处理器98。在一个实施例中，链接装置46和48可使用现场总线基金会协议来与控制器26和27进行通信。工业自动化系统10可使报警和诊断信息能够例如通过HMI 14和报警查看器80从各种装置传递给用户，如下面针对图3更详细描述。例如，按照第一格式(例如现场总线基金会协议)的报警和诊断信息可由控制器26来接收，并且按照第二格式(例如SDI协议)转发给报警服务器70。通过根据需要转化告警信息并且通过提供告警信息的公共分发服务，控制器26可实现按照不同协议进行通信的各种装置的有效使用。另外，控制器27可提供冗余操作，因而由控制器26在停机的情况下保持告警信息。图3是示出在捕获告警信息以及向报警服务器70和报警查看器80以及图2所示的冗余控制器26和27连续提供信息中有用的过程100的实施例的流程图。要理解，在其它实施例中，控制器27可编程用于分布式操作而不是冗余操作。也就是说，各控制器26和27可控制不同装置，以及如果控制器26变为不起作用，则控制器27可以不接管控制器26的操作。过程100可实现为诸如控制器26和27的易失性或非易失性存储器86之类的非暂时有形计算机可读介质上存储的可执行代码指令。诸如图I和图2所示现场装置38、40、42和44的任一个之类的现场装置首先可采用功能块和告警信息来预先配置(框102)。例如，HMI 14、MES 16、DCS 18和SCADA 20可用于提供一个或多个屏幕以适合预先配置现场装置38以便提供预期控制逻辑和告警信息行为。在一个实施例中，与现场装置38对应的DD文件39可用于检索包括告警信息的装置配置信息。例如，DD文件39可包括诸如与现场装置38关联的功能块、与各功能块对应的告警以及与装置对应的告警(例如诊断报警)之类的信息。装置占位符(例如虚拟装置)则可由预先配置屏幕来呈现并且由用户(例如控制工程师、调试工程师)来选择，以便输入与装置相关的配置信息。从DD文件39所读取的配置信息可包括告警信息，其中可包括未定义告警、下限报警(LO)、上限报警(HI)、临界下限报警(L0 L0)、临界上限报警(HI HI)、偏差低报警(DV L0)、偏差高报警(DV HI)、离散报警(DISC)、块报警(BLOCK)、写保护改变报警(WRITE)、静态数据更新事件、与功能块关联的链路更新事件、与块关联的趋势更新事件、忽略比特串更新事件(IGNORE)、积分器复位更新事件(RESET)或者任何其它适当告警参数或其它信息。用户可例如通过指配告警极限值、确认选项(例如告警的自动确认、告警的人工确认)、报警滞后(即，过程值在报警状况清除之前在报警极限之内必须返回的量)、告警密钥(即，分类告警中使用的值)、告警优先级等，来预先配置告警。用户还可预先配置功能块，并且采用与装置关联的功能块来对控制环进行编程。装置38则可例如通过将装置附连到Hl网络52，来附连到工业自动化系统10 (框104)。在一个实施例中，将装置耦合到Hl网络52则可引起装置的自动调试。也就是说，在装置38的预先配置(框102)期间输入的配置数据可自动加载到装置38的存储器中。实际上，“即插即用”过程可采用装置占位符(例如虚拟装置)中详细描述的任何预先配置信息来自动更新装置38。在另一个实施例中，装置38可附连到Hl网络52，并且装置则可使用例如调试标签来人工调试。调试标签可包括诸如装置ID、型号、序列号等的信息。一旦经过附连和调试(框104)，装置38这时可在通信上连接到工业控制系统10的所有其它部件。在所示实施例中，过程100可执行初始告警收集(框106)，以便在装置38首次附连到Hl网络52并且调试时从现场装置38检索告警数据。例如，控制器的现场总线过程90可经由链接装置46与现场装置38进行交互以请求告警数据，如下面针对图5更详细描述。初始告警收集(框106)可包括检索与现场装置38关联的所有当前报警和事件。例如，可将诊断告警、例如请求重新校准现场装置38的告警提供给图I和图2所示的控制器26。告警则可按照报警服务器可理解的协议来过渡(即，提供)到报警服务器70 (框108)，如下面针对图4更详细描述，并且然后进一步提供给感兴趣方(框110)、例如报警查看器80和冗余控制器26。过渡可包括将按照一种协议(例如基金会协议)的报警信息转化为按照不同协议(例如SDI协议)的报警信息。然后，过程100可监测现场和链接装置的新告警(框112)。在一个实施例中，监测新告警(框112)可包括监听由例如装置38、40、42和44等现场装置以及例如链接装置46和48等链接装置所发出的多播广播。与多播广播关联的所有告警则可随后过渡到报警服务器70 (框108)，供后续处理以及递送给感兴趣实体(框110)。通过将告警过渡至报警服务器70可理解的公共协议，本文所述的系统和方法使各种装置能够参与发送和接收告警信息。这样，提供更有效和有弹性的告警系统。图4是示出图2所示的现场总线过程90与报警过程91之间的信息流程的实施例的信息流程图114。现场总线过程90及其各种部件可实现为例如控制器26的易失性和非易失性存储器86之类的非暂时有形机器可读介质上存储的可执行代码指令。同样，报警过程91及其各种部件可实现为例如控制器26的易失性和非易失性存储器86之类的非暂时有形机器可读介质上存储的可执行代码指令。所示信息流程可适合将告警从现场装置38、
40、42和44过渡到报警服务器70和冗余控制器26。也就是说，来自现场装置38、40、42和44的告警可由过程90和91来接收和处理，并且然后按照实体的优选协议来提供给任何数量的感兴趣实体(例如报警服务器70和冗余控制器27)。在所示实施例中，现场总线过程90和告警过程91用于将告警过渡到报警服务器70和冗余控制器26。具体来说，现场总线过程90可“监听”从现场装置38、40、42和44发出的告警，确认告警，并且将告警信息过渡到报警过程91。然后，报警过程91可按照适当协议(例如SDI)来与报警服务器70进行通信，并且传送现场总线告警信息。通过实现将按照一种协议(例如现场总线协议)所发出的告警信息过渡到按照第二协议(例如SDI)的报警服务器70中，本文所述的系统和方法提供各种告警信息的增强告警兼容性和传输。在一个实施例中，诸如现场装置38之类的现场装置可发出事件或报警多播广播116，以便通知系统10关于告警状况(即，事件、报警或者它们的组合)。如图所示，现场总线过程90可接收从I/O Net 50发出的多播广播116。例如，现场装置38可发出事件或报警多播广播116，多播广播116则可由图I和图2所示的链接装置48来传送通过I/O Net50。在一个实施例中，多播广播116可由监测I/O Net 50 HSE端口的HSE栈118来接收。在现场总线过程90中运行的接收线程120可不断检 查由HSE栈118所接收的多播广播116。在由HSE栈118接收多播广播116时，接收线程120可将与多播广播116相关的所有告警信息(例如报警和事件)封装到现场总线基金会(FF)告警过渡122中，并且然后将FF告警过渡122转移到FF告警过渡队列124中。另外，接收线程120可通知报警线程126关于FF告警过渡122的接收和转移。FF告警过渡可包括多播事件或报警广播116以及与多播广播116相关的所有信息。例如，FF告警过渡122可包括未定义告警、下限报警(LO)、上限报警(HI)、临界下限报警(L0 L0)、临界上限报警(HI HI)、偏差低报警(DV L0)、偏差高报警(DV HI)、离散报警(DISC)、块报警(BLOCK)、写保护改变报警(WRITE)、静态数据更新事件、与功能块关联的链路更新事件、与块关联的趋势更新事件、忽略比特串更新事件(IGNORE)和积分器复位更新事件(RESET)以及诸如用户预先配置信息之类的任何其它相关信息。然后，报警线程126可从队列124来检索FF告警过渡122供进一步传送，例如用于将FF告警过渡122传送给报警过程91以及用于确认多播广播116的接收。例如，报警线程126可通过使用发送线程130来发出FF告警过渡确认128。发送线程130可在HSE栈118中设置FF告警过渡确认128，这则可由发出多播广播116的现场装置38来接收。然后，FF告警过渡确认128的接收的确认132可由装置38发出。实际上，由告警发出装置38对告警过渡确认128的接收可通过发出确认132来确认。确认132可由接收线程120从HSE栈118来检索，并且转发给报警线程126。这样，对报警线程126评估由告警发出装置38对初始FF告警过渡确认128的接收。接下来，如图4所示，报警线程126则可通过使用FF报警客户端136向报警过程91传送确认的FF告警过渡134。例如，FF报警客户端136可与报警过程91中包含的FF处理程序线程138进行通信，以便递送经确认的FF告警过渡134。然后，FF处理程序线程138可将确认的FF告警过渡134存储在FF告警过渡缓冲器140中。这样，可缓冲多个FF告警过渡134供更有效处理。在将确认的FF告警过渡134存储在缓冲器140中之后，报警管理器线程142则可从缓冲器140来检索FF告警过渡134，供进一步数据处理和存储。例如，FF告警过渡134中包含的信息可作为FF告警过渡对象146存储在报警数据管理器144中。在某些实施例中，报警数据管理器144可以是多维数据仓库或者任何其它适当数据存储(例如关系数据库、网络数据库、二进制文件)。报警数据管理器144不仅可存储FF告警过渡对象146及相关报警和事件，而且还可存储通过如图I和图2所示的I/O包60所发出的信息。实际上，报警数据管理器144可存储和管理与各种告警系统和协议(包括现场总线基金会、SDI、Profibus和HART系统及协议)关联的告警。一旦FF告警过渡对象146存储在报警数据管理器144中，报警管理器线程142则可将FF告警过渡对象146传送给系统10的其它实体。例如，传输线程148可将FF告警过渡对象146传送给冗余控制器27。如上所述，一些实施例可包括诸如控制器26和27之类的两个或更多控制器，以便提供容错和冗余度。在某些实施例中，控制器26和27可按照客户端/服务器关系在通信上耦合，如图4所示。这种客户端/服务器关系有利地使运行报警过程91的服务器控制器26能够作为信息的单个“拥有者”来管理和控制告警信息。然后，服务器控制器26可将告警信息传播给诸如所示冗余控制器27之类的客户端控制器。如果服务器控制器26变为不起作用，则客户端控制器27之一可接管服务器作用。通过向多个控制器提供告警信息，实现冗余和容错告警操作。另外，传输线程148可向报警服务器70传送FF告警过渡对象146，供进一步告警处理和分发。报警服务器70可使用不同的通信协议，例如SDI协议。相应地，传输线程148可通过使用报警服务器70所支持的协议来转移FF告警过渡对象146。可支持适 合与各种报警服务器70的通信的各种协议。例如，系统10可使用传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)、用户数据报协议(HDP)、超文本传输协议(HTTP)、电气和电子工程师协会(IEEE) 802. 11 (例如 IEEE 802. 11 a/b/g/n)、Zigbee 和 Z 波。然后，报警服务器 70 可将报警分发给图2所示的报警查看器80。有利地，针对图4所述的信息流程还可用于过渡来自最近附连到I/O Net 50的装置的告警信息，如图5所示。图5是适合从最近附连到图I所示的系统10的现场装置来检索和分发告警信息的过程150的流程图。过程150可包括由处理器可执行的代码或计算机指令。如上所述，诸如图1-3所示的装置38之类的现场装置可在物理上通过I/O Net 50将装置38附连到系统10之前首先来预先配置。一旦装置38附连到I/O Net 50，装置38则可变成被调试。调试可包括分配供用于与装置38进行通信的地址，并且还可包括使装置38能够参与运行功能块中使用的宏周期(例如执行周期)。HSE栈118可从新调试的装置38接收附连消息(框152)，通知系统10关于装置这时被附连并且准备参与过程控制操作。在一个实施例中，附连消息可包括由现场装置38响应链接装置46所发送的探测节点令牌而传送的按照基金会协议的消息。也就是说，附连消息是用于传递关于装置38这时附连到Hl网络52的消息。一旦接收到附连消息，FF过程90则可通知报警过程91 (框154)关于新引入的装置38这时准备参与告警操作。然后，报警过程91可使用目录或者其它适当数据库来检索可用于装置38的任何预先配置信息(框156)。如上所述，可采用诸如告警极限值、确认选项(例如告警的自动确认、告警的人工确认)、报警滞后(即，过程值在报警状况清除之前在报警极限之内必须返回的量)、告警密钥(即，分类告警中使用的值)、告警优先级等的任何数量的告警相关信息来预先配置装置。装置的这个告警相关信息可由报警过程91在目录中查找，并且转移给现场总线过程90。现场总线过程90则可与新配置的装置38进行通信，以便检索任何当前告警信息(框158)，其中包括与从目录所检索的上述装置配置信息关联的告警信息。然后，告警信息可由现场总线过程90转移给报警过程91，并且存储在报警数据管理器144中(框160)。告警信息则可随后分发给报警服务器70以及任何冗余控制器26 (框162)。这样，可检索和分发来自新调试的现场装置38的告警信息。
本发明的技术效果包括收获来自现场装置的告警信息以适合在包括按照各种协议进行通信的告警客户端的各种告警客户端中使用。例如，技术效果包括接收并且将告警信息从第一协议(例如现场总线协议)转化为第二协议(例如SDI)。其它技术效果包括在现场装置物理地附连到工业自动化系统时则自动结合和分发现场装置的告警信息。这种“即插即用”方式使告警信息能够在现场装置物理地附连到工业自动化系统时则从现场装置来采集并且提供给控制器和告警客户端，同时使人工参与为最小。本书面描述使用示例来公开本发明，其中包括最佳模式，并且还使本领域的技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的专利范围由权利要求书来限定，并且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这类其它示例具有与权利要求的文字语言完全相同的结构单元， 或者如果它们包括具有与权利要求的文字语言的非实质差异的等效结构单元，则预计它们落入权利要求的范围之内。部件列表
权利要求
1.一种工业过程控制系统(10)，包括 控制器(26，27)，耦合到现场装置(38，40，42，44);以及 告警服务器(70)，耦合到所述控制器(26，27)， 其中所述控制器(26，27)配置成按照第一协议从所述现场装置(38，40，42，44)接收告警信息，并且按照第二协议向所述告警服务器(70)传递所述告警信息。
2.如权利要求I所述的系统(10)，其中，所述告警信息包括事件、报警或者它们的组口 o
3.如权利要求2所述的系统(10)，其中，所述报警包括下限报警(LO)、上限报警(HI)、临界下限报警(L0 L0)、临界上限报警(HI HI)、偏差低报警(DV L0)、偏差高报警(DV HI)、离散报警(DISC)、块报警(BLOCK)、写保护改变报警(WRITE)或者它们的组合。
4.如权利要求2所述的系统(10)，其中，所述告警信息包括事件，并且所述事件包括静态数据更新事件、与功能块关联的链路更新事件、与块关联的趋势更新事件、忽略比特串更新事件(IGNORE)、积分器复位更新事件(RESET)或者它们的组合。
5.如权利要求I所述的系统(10)，其中，所述第一协议包括现场总线基金会协议、HART协议或者它们的组合。
6.如权利要求I所述的系统(10)，其中，所述第二协议包括串行数据接口(SDI)协议、传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)、电气和电子工程师协会(IEEE)802. 11协议、Zigbee协议、Z波协议或者它们的组合。
7.如权利要求I所述的系统，其中，所述现场装置(38，40，42，44)包括现场总线基金会装置、Profibus装置、HART装置或者它们的组合。
8.如权利要求I所述的系统，其中，所述控制器(26，27)配置成在将所述现场装置(38，40，42，44)引入工业过程控制系统(10)期间从现场装置(38，40，42，44)收集所述告警信息。
9.如权利要求8所述的系统，包括所述现场装置(38，40，42，44)，其中所述现场装置(38，40，42，44)包括自动调试的现场装置(38，40，42，44)。
10.如权利要求8所述的系统，包括所述现场装置(38，40，42，44)，其中所述现场装置(38，40，42，44)包括人工调试的现场装置(38，40，42，44)。
11.如权利要求I所述的系统，包括链接装置(46，48)、高速以太网网络(50)和基金会Hl网络(51)，其中所述链接装置(38，40，42，44)配置成将所述高速以太网网络(50)链接到所述基金会Hl网络(51)，所述控制器(26，27)耦合到所述高速以太网网络(50)，并且所述现场装置(38，40，42，44)耦合到所述基金会Hl网络(51)。
全文摘要
本公开涉及用于告警捕获和传输的系统及方法。本文所述的实施例包括系统和方法。在一个实施例中，工业过程控制系统(10)包括耦合到现场装置(38，40，42，44)的控制器(26，27)。工业过程控制系统(10)还包括耦合到控制器(26，27)的告警服务器(70)。控制器(26，27)配置成按照第一协议从现场装置(38，40，42，44)接收告警信息，并且按照第二协议向告警服务器(70)传递告警信息。
文档编号G05B19/418GK102809953SQ20121017505
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者J.M.卡拉法, J.S.道诺尔, S.W.史密斯, W.R.佩蒂格鲁 申请人:通用电气公司