专利名称：：在过程控制系统中把无线现场设备与有线协议相集成的设备和方法
技术领域：
：此公开内容总体上涉及控制系统并且尤其涉及一种用于在过程控制系统中把无线现场设备与有线协议相集成的设备和方法。
背景技术：
：常常使用过程控制系统来管理处理设备。示例处理机构包括制造厂、化工厂、原油精炼厂和矿石处理厂。除其它操作之外，过程控制系统典型地在处理机构中与诸如传感器和致动器(actuator)之类的各现场设备相交互并且控制所述现场设备。无线技术为过程控制系统提供了减少仪表化(instmmentation)成本的机会，诸如通过在控制系统中减少安装使用传感器或其它现场设备的成本。此减少例如对于不那么严#^的过程测量来说可能是有用的，在该过程测量中安装和使用有线现场设备的成本可能会超过由那些有线现场设备所带来的好处。无线现场设备常常使用与配置工具、诊断和资产管理系统、控制与监视系统或过程控制系统中的其它组件不同的协议。过程控制系统中的这些其它组件常常使用有线协议来通信。这常常会防碍在过程控制系统中完全集成并使用无线现场设备的能力。
发明内容此公开内容提供了一种用于在过程控制系统中把无线现场设备与有线协议相集成的设备和方法。在第一实施例中，一种方法包括从过程控制系统中的无线现场设备接收第一信息。第一信息与无线现场设备协议相关联。所述方法还包括把与无线现场设备协议相关联的第一信息转换为与有线现场设备协议相关联的第二信息。另外，所述方法包括使用有线现场设备协议通过网络传送第二信息。在特定的实施例中，把第一信息转换为第二信息包括在与无线现场设备协议相关联的无线应用模型和与有线现场设备协议相关联的有线应用模型之间进行转换。用于关联无线应用模型和有线应用模型的映射可以用来把第一信息转换为第二信息。所述映射可以表示多个映射之一，其中多个映射使无线应用模型和多个有线应用模型相关联，所述多个有线应用模型与多个有线现场设备协议相关联。在第二实施例中，一种设备包括可用来存储映射信息的至少一个存储器，所述映射信息对与无线现场设备协议相关联的无线应用才莫型和与有线现场设备协议相关联的有线应用模型进行映射。所述设备还包括至少一个处理器，可用来从过程控制系统中的无线现场设备接收笫一信息。第一信息与无线现场设备协议相关联。至少一个处理器还可用来使用至少一些映射信息把与无线现场设备协议相关联的笫一信息转换为与有线现场设备协议相关联的第二信息。另外，至少一个处理器可操作来使用有线现场设备协议通过网络传送第二信息。在第三实施例中，计算机程序被包含在计算机可读媒体上并且可用来由处理器执行。计算机程序包括用于从过程控制系统中的无线现场设备接收第一信息的计算机可读程序代码。第一信息与无线现场设备协议相关联。所述计算机程序还包括用于把与无线现场设备协议相关联的第一信息转换为与有线现场设备协议相关联的第二信息的计算机可读程序代码。另外，所述计算机程序包括用于使用有线现场设备协议5通过网络传送第二信息的计算机可读程序代码。根据以下附图、说明书和权利要求，其它技术特征对一个本领域技术人员来说是明显的。为了更完整地理解此公开内容，现在参考结合附图所进行的下列描述，其中图1图示了依照本公开内容的一个实施例的示例过程控制系统；图2图示了依照本公开内容的一个实施例的示例过程控制系统的附加细节；图3图示了用于在依照本公开内容的一个实施例的过程控制系统中把无线现场设备与有线协议相集成的示例方法；和图4到6图示了在依照本公开内容的一个实施例的过程控制系统中所使用的无线协议的示例细节。具体实施例方式图1图示了依照本公开内容的一个实施例的示例过程控制系统100。在图1中所示出的过程控制系统100的实施例^又供举例:〖兌明之用。可以在不脱离本公开内容范围的情况下使用过程控制系统100的其它实施例。在此例子中，过程控制系统100包括多个无线现场设备102a-102n。无线现场设备102a-102n表示在过程或生产系统中的组件，所述组件可以执行任何各式功能。例如，无线现场设备102a-102n可以表示能够测量过程或生产系统的一个或多个特性的传感器。无线现场设备102a-102n还可以表示能够扭J亍一个或多个动作的阀(valve)或其它致动器，所述一个或多个动作用于改变过程或生产系统。每个无线现场设备102a-102n包括用于在过程或生产系统中执行一个或多个功能的任何合适的设备或结构。过程控制器104控制无线现场设备102a-102n的操作。例如，过程控制器104或许能够从一个或多个无线现场设备102a-102n(诸如传感器)接收数据并且向一个或多个无线现场设备102a-102n(诸如致动器)提供控制信号。过程控制器104包括用于控制一个或多个无线现场设备102a-102n的任何硬件、软件、固件或其组合。在此例子中，无线现场设备102a-102n通过一个或多个无线网关106a-106b并且可能通过无线编组面板(marshallingpanel)108与过程控制器104通信。每个无线网关106a-106b能够向无线现场设备102a-102n无线发送信息并且从所述无线现场设备102a-102n无线接收信息。每个无线网关106a-106b包括用于与一个或多个无线现场设备102a-102n进^亍无线通信的任何i殳备或结构。每个无线网关106a-106b例如可以包括一个或多个射率(RadioFrequency,RF)发送器、接收器或收发器。无线编组面板108便于在无线现场设备102a-102n和过程控制器104之间的通信。例如，无线编组面板108可以在不要求过程控制器104理解由无线现场设备102a-102n所使用的(一个或多个)通信协议的情况下使所述过程控制器104能够与无线现场设备102a-102n通信。作为特定的例子，过程控制器104可以支持可寻址远程传感器高速通道(HighwayAddressableRemoteTransducer,HART)协议，其中现场设备的信号由过程控制器104经由多导线(multi-conductor)电缆110发送到接线盒(terminalblock)112。接线盒112把现场设备的信号分隔为线对114a-114m,其中每个线对与不同的现场设备相关联。在这些实施例中，无线编组面板108可以把从过程控制器104所接收的顺应HART的信号转换为被发送到无线网关106a-106b的消息。无线编组面板108还可以把来自无线网关106a-106b的消息转换为将被发送到过程控制器104的顺应HART的信号。利用HART协议来使用多导线电缆110和接线盒112仅供举例说明之用。任何其它输入/输出技术和/或通信网络都可以;故用于HART协议。无线编组面板108可以包括便于无线现场i殳备102a-102n(经由网关106a-106b)和过程控制器104之间的通信的任何设备或结构。在美国专利申请号11/394,947、题目为"APPARATUS,SYSTEM,ANDMETHODFORINTEGRATIONOFWIRELESSDEVICESWITHADISTRIBUTEDCONTROLSYSTEM"中能够找到关于无线编组面板108的附加细节，在此将其引入以供参考。无线编组面板108可以支持使用任何合适的(一个或者多个)现场设备协议，诸如HART、FFHSE、FFHl、Modbus、Profibus和WorldFIP。在此文档中，短语"现场设备协议，，指的是用于与控制系统中的一个或多个现场设备进行通信的任何(一个或多个)协议(无论所述控制系统的现场设备实际上是否使用该协议)。网络118耦合过程控制系统100中的各个组件。网络118表示能够传输数据的任何合适的计算或通信网络，诸如一个或多个局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、诸如因特网之类的全球网络的全部或一部分，或者在一个或多个位置处的一个或多个任何其它通信系统。作为特定的例子，网络118可以表示RS-485网络或以太网。网络118还可以表示冗余的网络集，诸如用于形成容错以太网(FaultTolerantEthernet,FTE)网络的以太网对。每个无线现场设备102a-102n可以具有任何数目的操作参数，诸如调谐、性能统计、状态、测量及感兴趣的其它数据。参数的数目可以相当大，诸如数打、数百甚至更多。对于用于实际上与无线现场设备102a-102n相交互并且控制所述无线现场设备102a-102n的过程控制器104来说，能够为每个无线现场设备定义设备描述语言(devicedescriptionlanguage,DDL)文件。无线现场设备的DDL文件典型地表示用于描述现场设备特性(诸如该现场设备的参数)的基于文本或其它的语言文件。现场设备的DDL文件常常由那些现场设备的制造商来生成。可以使用专有的、非标准的或不想要的语言来生成与现场设备102a-102n相关联的一些、许多或所有DDL文件。如图1所示，DDL转换器120能够把与无线现场设备102a-102n相关联的DDL文件转换为标准的、接受的、广泛利用的或指定的DDL文件。作为一个例子，无线现场设备102a可以使用来自HONEYWELL国际公司的用于安全工业应用的无线网络(WIRELESSNETWORKFORSECUREINDUSTRIALAPPLICATIONWNSIA)协议的现场i殳备，并且所述无线现场设备102a可以具有相关联的WNSIADDL文件。WNSIADDL文件可以使用控制系统100中的非标准语言或与之相关联(不过WNSIADDL可以表示控制系统中标准或希望的DDL)。DDL转换器120可以把WNSIADDL文件转换为HARTDDL文件、FFDDL文件、ProfibusDDL或GSD文件或其它程序来编译，它把DDL文件编译为二进制形式以便稍后解释或执行。在其它实施例中，DDL转换器120可以直接对二进制文件操作，诸如通过把WNSIADDL二进制文件转换为顺应其它协议的二进制文件。依照这种方式，每个现场设备合适的DDL文件可以:陂用于过程控制系统100中。例如，由DDL转换器120所生成的DDL文件可以在过程控制系统100中用于确保过程控制器104、资产管理工具122或配置工具124能够与无线现场设备102a-102n进行交互。DDL转换器120包括用于把与一个DDL相关联的信息转换为与不同的DDL相关联的信息的硬件、软件、固件或其组合。配置工具124可以表示用于向过程控制系统100的组件提供配置信息的工具，以允许所述组件;故配置或控制。虽然被示为形成过程控制系统100的一部分，DDL转换器120不必位于过程控制系统100中。DDL转换器120例如可以由制造商来使用，所述制il商用于为过程控制系统生产现场设备(诸如无线传感器或致动器)。依照操作的一个方面，无线网关106a-106b使用无线协议与无线现场设备102a-102n通信并且使用不同的协议与网络118通信。例如，无线网关106a-106b可以使用WNSIA协议与无线现场设备102a-102n通信。无线网关106a-106b还可以Y吏用一个或多个以太网或串行协议来经由网络118通信，所述串行协议诸如HART、FF、Profinet或Modbus。在这些实施例中，无线网关106a-106b可以包括映射信息或其它逻辑，用于允许无线现场设备102a-102n使用一个或多个有线协议与过程控制系统100中的其它组件通信。例如，无线网关106a-106b可以在由无线现场设备所使用的无线应用模型和一个或多个有线协议的(一个或多个)应用模型之间进行转换。从过程控制系统100中的其它组件的视角来看，无线现场设备102a-102n看来使用无线网关106a-106b所支持的有线协议，诸如像HART的标准有线协议。依照这种方式，过程控制系统100中的其它组件能够使用一个或多个有线协议与无线现场设备102a-102n相交互并且控制所述无线现场设备102a-102n。作为特定的例子，资产管理工具122和配置工具124可以与现场设备102a-102n相交互，就好4象现场设备102a-102n支持HART协议一样。并不要求过程控制系统100中的其它组件支持由无线现场设备102a-102n所使用的无线协议。虽然作为无线协议的一个例子，此公开内容可以使用WNSIA9协议，不过这仅供举例说明之用。在其它实施例中，一个或多个无线现场设备102a-102n可以使用不同的无线协议。此外，不同的无线协议可以表示任何合适的协议，包括专有的、标准的或广泛使用的协议。无线网关106a-106b因此也许能够在由一个或多个无线现场i殳备102a-102n所使用的任何无线协议和在过程控制系统100中所支持的任何有线协议之间进行转换。尽管图1图示了过程控制系统100的一个例子，不过可以对图1进行各种改变。例如，控制系统可以包括任意数目的现场设备(包括有线和/或无线现场设备)、控制器、网关、无线编组面板、接线盒、工具和DDL转换器。系统IOO还可以包括在无线编组面板108和过程控制器104之间任意数目和类型的连接。此外，图1图示了在系统100中的组件之间的一个功能划分。然而，图1中的各组件可以;故组合或4皮进一步细分，诸如通过把DDL转换器120和配置工具124组合为单个物理单元。各组件还可以;故从系统100中省略掉，如果在特定的实现方式中并不想要或要求它们的功能的话。另外，图l图示了其中无线现场设备可以与一个或多个有线协议相集成的一个操作环境。可以在任何其它合适的设备或系统中使用此集成功能。图2图示了依照本公开内容的一个实施例的示例过程控制系统100的附加细节。特别是，图2图示了关于无线网关106a和DDL转换器120的布置和操作的附加细节。在图2中所示出的附加细节仅供举例说明之用。在不脱离本公开内容范围的情况下过程控制系统IOO可以具有其它无线网关或DDL转换器。为了便于解释，无线网关106a和DDL转换器120也被描述为在图1的过程控制系统100中操作。无线网关106a和DDL转换器120可以在任何其它合适的系统中4吏用。在此例子中，三个无线现场设备102a-102c表示经由WNSIA无线网络202与无线网关106a进行通信的WNSIA现场设备。这表明无线现场设备102a-102c和无线网关106a^f吏用WNSIA无线协议通信。WNSIA无线网络202可以表示任何合适的网络，诸如56Mbps802.11无线网络。如图2所示，无线网关106a包括WNSIA对象204。WNSIA对象204总体上表示无线应用模型，用于定义与现场设备102a-102c的无线通信如何发生。例如，WNSIA对象204可以定义用于向无线现场10设备102a-102c发送数据的消息。WNSIA对象204还可以定义从无线现场设备102a-102c所接收的、包含数据的消息，用以允许从所接收消息中提取相关数据。在图4到6中示出了关于WNSIA协议(及其相关联的对象模型)的附加细节，如下所述。尽管被示为使用WNSIA对象204来支持WNSIA无线网络202,不过无线网关106a可以支持^f壬何其它或附加(一个或多个)类型的(一个或多个)无线网络来用于与无线现场设备102a-102c的通信。无线网关106a还包括各个映射206a-206e。映射206a-206e把(无线网络202的)无线应用模型映射到标准的、所想要的或其它有线协议的应用模型。换句话说，映射206a-206e定义了能够怎样把来自无线现场设备102a-102c的数据转换为有线协议或反过来。例如，HART多路复用器映射206a定义了能够怎样把来自无线现场设备102a-102c的数据转换为串行顺应HART的数据流(好像网关106a是HART多路复用器一样)。HART多路复用器映射206a还定义了能够怎样提取串行顺应HART数据流中的数据以便发送到无线现场设备102a-102c。映射206b-206c分别表示由FFHSE和Profibus协议使用的类似映射。映射206d-206e分别表示由Modbus远程终端单元(RemoteTerminalUnit,RTU)协议和Modbus传输控制协议(TCP)使用的类似映射。除映射206a-206e之外，网关106a包括控制数据访问(CDA)或容错以太网(FTE)访问才莫块208。CDA/FTE访问才莫块208支持对过程控制系统100中其它组件的访问，诸如无线编组面寺反108或OLE过程控制(OLEProcessControl,OPC)服务器210。CDA/FTE访问模块208可以以与映射206a-206e类似的方式来操作，诸如对数据进行才各式化以便从网关106a发送并且从网关106a所接收的消息中提取数据。虽然被示为向无线编组面板108和OPC服务器210提供访问，这个或任何其它访问沖莫块208可以提供对过程控制系统100中的这些或任何其它或附加组件的访问。在此例子中，无线网关106a包括一个或多个处理器212和一个或多个存储器214,所述存储器214用于存储由(一个或多个)处理器212所使用的数据和指令(诸如对象、映射和集成软件)。无线网关106a还包括至少一个接口216,其可以允许无线网关106a与过程控制系统100的其它组件通信。(一个或多个)接口216可以表示任何合适的接口，诸如以太网接口和/或串行接口。(一个或多个)接口216还可以包括RF收发器或其它无线装备以便与无线现场设备通信。在图3中示出了关于把无线现场设备与有线协议相集成的附加细节，下面将进行描述。为了适当地与无线现场设备102a-102c进行通信及交互，可以使用每个无线现场设备的DDL文件。如果一个或多个DDL文件使用不想要的或非期望的^f各式或协议，DDL转换器120可以把所述(一个或多个)DDL文件转换为标准的、想要的、期望的或指定的格式或协议。例如，DDL转换器120可以接收WNSIADDL文件218,其可以与一个或多个无线现场设备102a-102c相关联。DDL转换器120可以检查WNSIADDL文件218,把所述WNSIADDL文件218拆分为其组分(component)，并且把所述组分重构为一个或多个经转换的DDL文件220a-220c。该经转换的DDL文件220a-220c表示DDL文件，包含依照不同格式或协议表示的原始DDL文件218的逻辑或内容。在此例子中，FFDDL文件220b和ProfibusDDL或GSD文件220c中的一个或多个。这仅供举例说明之用。DDL转换器120可以把任何合适的DDL文件218转换为一个或多个任何合适的经转换的DDL文件220a-220c。在美国专利申请序号_/—，—[档案号H0012714-0104]中能够找到关于DDL转换器120的操作的附加细节，上面其已被引入以供参考。尽管图2图示了过程控制系统100的一个示例实施例的附加细节，不过可以对图2进行各种改变。例如，网关106a可以支持任何其它或附加(一个或多个)无线协议以及与(一个或多个)有线协议相关联的任何其它或附加(一个或多个)映射或(一个或多个)访问模块。DDL转换器120还也许能够把来自任何其它或附加^f各式或协议的DDL文件转换为任何其它或附加格式或协议。图3图示了用于在依照本公开内容的一个实施例的过程控制系统中把无线现场设备与有线协议相集成的示例方法300。为了便于解释，相对于在图1的过程控制系统100中操作的图2的无线网关106a来描述方法300。所述方法300可以由任何其它合适的i殳备4吏用以及可以用在任何其它合适的系统中。在步骤302，无线网关106a从无线现场设备接收信息。这例如可以包括无线网关106a从无线现场设备接收顺应WNSIA协议的信息。作为特定的例子，从无线现场设备所接收的消息可以顺应WNSIA对象204,其能够用来从该消息中提取具体数据。在步骤304,无线网关106a把所接收的信息转换为顺应有线协议的信息。这例如可以包括无线网关106a把来自WNSIA无线现场设备的信息转换为顺应HART、FF、Profibus或Modbus的信息。在特定的实施例中，无线网关106a使用一个或多个映射206a-206e或访问才莫块208来把来自无线现场设备的WNSIA消息转换为顺应一个或多个HART、FF、Profibus和Modbus协议的消息。在步骤306，无线网关106a使用有线协议在网络上来传送该经转换的信息。这例如可以包括，无线网关106a在以太网或串行网络上发送该经转换的信息。在步骤308,无线网关106a可以为无线现场设备在网络上接收附加信息。这例如可以包括，无线网关106a在串^f亍网络或以太网上接收针对无线现场设备的附加信息。附加信息可以来源于任何合适的源，诸如过程控制器104、资产管理工具122或配置工具124。使用有线协议来接收附加信息。在步骤310，无线网关106a把附加信息转换为适于发送到无线现场设备的信息。这例如可以包括无线网关106a把HART、FF、Profibus或Modbus信息转换为顺应无线协议的信息。在特定的实施例中，无线网关106a使用一个或多个映射206a-206e或访问才莫块208把来自有线协议的HART、FF、Profibus或Modbus消息转换为WNSIA协议。在步骤312,无线网关106a向无线现场设备传送经转换的附加信息。这例如可以包括无线网关106a向无线现场设备发送顺应WNSIA的消息。使用无线通信来把该消息发送到无线现场设备。尽管图3图示了用于在过程控制系统中把无线现场设备与有线协议相集成的方法300的一个例子，不过可以对图3进行各种改变。供WNSIA、HART、FF、Profibus和Modbus协议使用。无线网关106a还可以在不在步骤308-312期间转换附加信息的情况下在步骤302-306期间转换信息，或相反。图4到6图示了在依照本公开内容的一个实施例的过程控制系统中所使用的无线协议的示例细节。在图4到6中所示出的细节只表示WNSIA协议的示例细节。在不脱离本公开内容的范围的情况下可以修改WNSIA协议以便依照不同的方式操作。在过程控制系统100中还可以使用不同的无线协议。如图4所示，WNSIA对象模型是基于对象参数范例(object-parameterparadigm)的。在WNSIA设备内包括设备本身的每样东西由对象来表示。每个对象能够被分类为应用对象或管理对象。在此例子中，每个模拟输入换能器(transducer)、模拟输出换能器、数字或二进制输入换能器和数字或二进制输出换能器由应用对象来表示。这些应用对象中的每个包含描述设备或换能器的一组参数。在管理对象中还包括物理层管理对象(physicallayermanagementobject,PLMO)、*某体存取控制(MediumAccessControl,MAC)层管理对象(MediumAccessControllayermanagementobject,MLMO)、网络层管理对象(networklayermanagementobject,NLMO)以及安全层管理对象(securitylayermanagementobject,SLMO)。这些管理对象用来管理或控制通信网络堆栈(networkstack)的不同层。如图5所示，如果在单处理器上实现，那么应用对象位于用户层。用户层位于应用接口层(ApplicationInterfaceLayer,AIL)之上，所述应用接口层位于完整的网络堆栈(包括安全、网络和物理层)之上。表示各通信堆栈层的管理对象还可以祐L视为在AIL之上。如图6所示，管理对象能够在与应用对象不同的处理器上实现。在此例子中，AIL能够^皮^见为由两个部分组成。一个部分包"^应用用户层和AIL,其由应用处理器提供。另一部分包括管理用户层、AIL和网络堆栈的其余层，其由网络处理器提供。在图6中所示出的不同的AIL部份在两个或多个处理器之间分布并且彼此可以通过一个或多个AIL扩展信道来通信。这些信道可以在任何合适的处理器间通信(inter-processorcommunication,IPC)才几制上来力口以构建，i者如以太网或串4亍通信。在图5和6中所示出的六个层(用户、应用接口、安全、网络、L-MAC、L-PHY)中的每个可以在自身和相邻层之间具有接口。例如，可以在用户和应用4妻口层之间定义应用接口。可以在应用接口和安全层之间定义安全接口。可以在安全和网络层之间定义网络接口。可以在网络和L-MAC层之间定义MAC接口。可以在L-MAC和L-PHY层之间定义PHY接口。在特定的实施例中，应用接口—皮定义并且对所有WNSIA现场设备来说是一致的，而其余接口是内部的并且可以不同地实现，只要满足任何适用的RF帧和MAC/PHY要求即可。在不同的层之间的接口例如可以使用一组应用编程接口(ApplicationProgrammingInterface,API)调用、使用消息传递或使用IPC机制来实现。返回到图4,可以使用分级寻址才莫型来访问WNSIA现场设备的设备数据。体系(hierarchy)的顶部可以是16位设备地址。在设备内的对象可以由8位对象标识器(对象ID)来标识。对象内的参数可以由参数号来标识。可以依照与基金会现场总线相同的方式来支持作为阵列或结构的参数。可以通过指定8位元素索引来访问各个阵列或结构元素。管理对象可以表示无线通信堆栈的不同层。物理层管理对象(PLMO)可以包含无线物理通信层的属性。MAC层管理对象可以包含无线MAC层的属性。还存在网络层和安全层的对象以及还可能存在其它管理对象。在特定的实施例中，可以完全地指定并固定在叶节点(传感器和致动器)和基础结构(infrastructure)节点(用于路由无线业务的路由节点)内的管理对象，并且设备销售商可以不扩展它们的功能。除参数之外，管理对象可以定义一个或多个功能码，其可以由相同节点内的或来自不同节点的其它对象调用。功能调用可以被编号(诸如从l到255)。传感器应用可以包括设备对象、固件下载对象和一个或多个换能器块。可以支持任意数目的换能器块类型，诸如^t拟输入换能器块(analoginputtransducerblock,AITB)、才莫拟输出才奐能器块(analogoutputtransducerblock,AOTB)、二进制输入才灸能器块(binaryinputtransducerblock,BITB)和二进制丰餘出才奐能器块(binaryoutputtransducerblock,BOTB)。每个换能器块可以对应于单个过程变量或单个输出变量。多变量传感器可以针对它们量度中的每个使用多个AITB和/或多个BITB来加以实现。设备块可以与对象ID1相关联。应用固件下载对象可以与对象ID2相关联。换能器块可以使用3以及更大的对象ID号。管理对象可以具有起始于255的固定对象ID值并且递减。表1图示了对象ID与对象的可能的关联。_对象IDI对象151设备对象2应用固件下载对象3^t拟输入换能器块14模拟输入换能器块2244基础结构节点物理层管理对象245基础结构节点MAC层管理对象246叶节点物理层管理对象247叶节点MAC层管理对象248网络层管理对象249安全层管理对象250设备层管理对象(DLMO)251管理(无线电通信)固件下载对象252警报报告管理对象253保留254保留255保留表1换能器块内的第一参数可以是过程变量或输出变量(根据换能器类型)。在第一参数之后的若干其它参数可以是标准的。除标准参数之外，换能器块可以包含销售商特定的参数(诸如总计多达255个参数)。WNSIA传感器设备可以提供工程单位(engineeringunit)的量度(measurement),并且过程变量或输出变量参数可以使用基金会现场总线值状态结构。例如，AITB和AOTB可以使用基金会现场总线DS-65数据结构，并且BITB和BOTB对于它们PV—D和OP—D参数可以使用基金会现场总线DS-66数据结构。DS-66数据结构可以限于布尔值，可以不支持多态离散值，并且任何非FALSE值可以被认为是TRUE。浮点凄史可以采用IEEE7564备式。在WNSIA协议中支持标量值和一维阵列和结构。对象内的标量参数可以由参数号来唯一地标识，并且如果指定了1，那么可以忽略参数索引。在WNSIA协议中还支持阵列和结构，并且它们也可以以16与基金会现场总线协议相同的方式被支持。基于1的索引可以用来标识具体阵列或结构元件。总体上，索引零可以寻址整个阵列或结构。为了便于对WNSIA现场设备进行数据访问，可以如下定义用于描述参数改变频率的参数类。典型地，动态(dynamic,D)参数类描述表示量度或计算值，所述量度或计算值每当设备执行其算法或获得新的量度时改变。典型地，静态(static,S)参数类描述表示配置参数，其只在从外部源写入时改变或偶尔改变。常数(constant,C)参数类描述典型地表示用于标识不改变的设备物理属性或能力的描述类型参数。在特定的实施例中，静态参数的每次改变可以导致增加WNSIA设备对象或DLMO的ST—REV参数以便表明静态参数已经改变。观察ST—REV参数的设备能够检测到改变并且相应地刷新静态参数数据库。可以按照访问规范来进一步分类WNSIA现场设备参数。例如，每个参数可以落入三个组中的一个组中，即只读(read-only,RO)、只写(write-only,WO)或读写(read-write,證)。响应于试图把数据写入到只读参数或试图从只写参数读取数据，可能生成错误。在特定的实施例中，在WNSIA设备中所使用的数据类型可以表示FF定义的数据类型的子集。表2概括了由FF定义的、可以在WNSIA设备中使用的简单数据类型。数据类型索引八位字节数目Boolean11Int821Intl632Int3244Ulnt81Ulntl662Ulnt32了4Float3284String91-32Blob101-32Date117TimeDif134或6<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表2表3标识了FF定义的标准数据结构的子集，其可以在WNSIA设备中使用。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表3新的非FF数据类型可以被设计成用来描述连接端点(connectionendpoint)。数据类型可以被指定为"连接端点"，其具有索引值"320"和8个八位字节大小。数据结构类型可以指使用"DS-xx"命名法，其中DS代表数据结构而xx是类型号(索引值)。如上所述，状态字节可以用来描述过程变量的状态。在特定的实施例中，如表4所示，过程变量状态字节包括三个位字段。这些字段可以表示基金会现场总线、HART和OPC状态字节准则的一致子集。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表4每个换能器块中的^t式参数可以利用一组枚举值来表示8位整数。模式参数可以被定义为FF模式定义的子集。在目标和实际模式之间不会存在区别。也可能不存在正常或容许才莫式的概念。在一些实施例中，定义了两个模式，即业务中止(OutofService,OOS)模式和自动(Automatic,AUTO)模式。在特定的实施例中，8位值与模式参数相关联，其中位7(最高有效位)对应于OOS模式，位3对应于AUTO模式，并且所有其它位被保留(并且可以被设置为0)。此8位值可以由无符号整数(Ulnt8)表示，其中OOS模式对应于十进制数128并且AUTO模式对应于十进制数8。模式参数值中的所有位可能是互斥的(即模式参数不是位串)。可以使用保留位来增加诸如手动、局部重载或级联之类的其它模式。换能器块中的模式参数可以与警报处理相关。把沖莫式参数设置为OOS(使块不活动)可以使所有活动(active)警报返回到正常，并且在网络上公布相应的报告。激活设备或将其模式参数设置为除OOS之外的值使所述设备处理其警报条件并且生成用于那些活动设备的警报报告。模式参数还可以与数据公布相关。如果连接被配置并且换能器正在公布其过程变量，把^t式参数设置为OOS也许不能停止所述公布。而是在"业务中止"的子状态下，数据质量可能被改变为"坏的"。如上所述，WNSIA设备对象可以用来表示WNSIA现场设备。表5图示了标准的WNSIA设备对象的各参数。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>5SERIALNUMUlnt32CRO32位设备序号6DEVREVUlntl6CRO16位修正号7BUILDUlntl6CRO16位软件构建(build)号8DEV—STATUSBit-stringDRO表明设备错误和状态条件的32位位串9NUMTBUlnt8CRO设备中换能器块的数目10TBTYPEUlnt8CRO换能器阵列类型。阵列大小是NUMTB参数。每个阵列元素能够为以下之一AITB=0,AOTB=1,BITB=2以及BOTB-311WITK—VERUlntl6CRO设备遵守的无线互操作性测试工具包修正12ALLOW—EHM_ACCBooleanSRW使设备健康监视(EquipmentHealthMonitoring,E腿)工具能够访问设备数据-读、写以及方法扭J于。EHM工具不能改变此参数。它只能由工厂操作员来设置。13保留保留14保留保留15保留保留16保留保留17保留保留18保留保留19保留保留这里，"CLS"表示参数类描述(动态，静态，常数)，并且"ACC"表示访问规范(只读，只写，读写)。Vendor、Modd、DevRev和SerialNum参数可以用于与设备20标识相关的若干目的。例如，Vendor-Model-SerialNum三元组可以唯一地标识给定物理设备，其可以在设备试运行过程期间用于把离线配置的设备映射到实际的硬件块。作为另一例子，与DDRev参数(标识设备描述器文件修正)组合的Vendor-Modd-DevRev三元组可以唯一地标识用于为给定设备创建系统模板所要求的设备描述器。DD修正(DDRev)可以允许更新对应于相同版本的设备固件的DD文件的能力。作为又一例子，Vendor-Model-DevRev-Build组合可以唯一地标识设备的固件。在表6中概括了这些关系。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表6Build参数可以用来反映设备固件版本。在DevRev中的变化可能需要新的DD修正时，可以独立于DD变化来增加Build数目。Build、DevRev和DDRev参数还可以提供两个自由度，即用于在不释放新的设备固件的情况下改变DD文件的能力以及在不释放新的DD文件的情况下改变设备固件的能力。Build编号可以是相对于DevRev值的。换句话说，具有不同DevRev4务正的固件可以使用相同的Build来标识其在设备修正系列内的固件构建变体(buildvariant)。在特定的实施例中，具有相同DevRev值的任何DD文件集可以用来表示主机系统中的设备，其中给定DevRev值的最高DDRev值是时间最新的DD修正。设备应用可以包含至少一个固件下载对象，用来通过无线连接升级设备应用。多处理器设备能够包含多个固件下载对象，诸如当在一个处理器上具有传感器/致动器应用并且在另一处理器上具有无线电通信堆栈的双处理器设备包含两个固件下载对象(一个用于升级传感器/致动器软件，另一个用于升级无线电通信堆栈)时。表7图示了固件下载对象的参数(其可能无法由销售商扩展)。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表8表9标识了二进制输入换能器块中的参数(名称数据类型(XSACC描述<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表9表10标识了模拟输出换能器块中的参数。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表10表11标识了二进制输出换能器块中的参数。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>一B回值5OUTCO丽DS-320SRWREADBACK的输出连接规范6保留保留7保留保留8保留保留9保留保留表11在一些实施例中，要求WNSIA设备销售商来通过它们的WNSIA设备的设备描述器。设备描述器定义了换能器块的数目、它们的类型、每个换能器块的所有参数。基金会现场总线DDL规范可以用来定义用于WNSIA设备的设备描述器。结果，开发者可以使用来自现场总线基金会的FF符号化器工具包和FF标准DD库工具包来开发WNSIA设备描述器。开发者可以使用来自现场总线基金会的FFDD月良务工具包来开发出用于与WNSIA现场设备通信的设备(诸如网关106a-106b)。在特定的实施例中，WNSIA设备描述器可以包括在FFDD规范(诸如规范FF-900，在此将其引入以供参考)中定义的DDL构造(construct)的子集。例如，可以在WNSIA设备描述器中使用的DDL构造可以包括BLOCK、VARIABLE、MENU、EDIT-DISPLAY、METHOD、RELATION、UNIT、REFRESH、WRITE画AS國ONE、ITEM-ARRAY、COLLECTION,RECORD、ARRAY、RESPONSECODE、LIKE关键词以及EXPRESSION构造。作为另一例子，不能在WNSIA设备描述器中使用的DDL构造可以包括PROGRAM,DOMAIN、VARIABLELIST、OPEN/CLOSE关键词以及可能还有CONDITIONAL构造。为了便于由销售商、制造商或与无线现场设备相关联的其它实体生成WNSIA设备描述器，可以使标准的无线DD文件可用或者将其提供给实体。可以为每个换能器块类型(模拟输入，模拟输出，数字输入，数字输出)提供这些标准的DD文件，并且所述标准文件可以3皮引入WNSIA设备DDL源文件中。销售商、制造商或其它实体可以诸如通过使用ADD、DELETE和REDEFINEDDL构造来增加、删除或修改块的属性以便把它们自己的设备特定的参数加到标准DD文件。可以防24止销售商、制造商或其它实体删除所输入的标准DD文件的任何标准或要求的属性(不过它们可以使用REDEFINE构造来予以重新定义)。基金会现场总线规范FF-901(在此将其引入以供参考)提供了关于这些构造及其属性的附加信息。DD开发者可以依靠一套规范、工具和标准文件来产生WNSIA设备描述器。标准技术规范可以包括FFDDL源语言规范，用于规定结构化文本语言，该结构化文本语言^:用来定义在可用的无线现场设备数据之间的意义和关系。它还规定了在WNSIADDL源文件中使用的语言的句法。另一标准规范是FFDDL二进制编码规范，用来规定把DDL源文件标准编码为二进制文件格式。还可以使用设备规范，其中设销售商、制造商或其它实;的设备描述器。一旦被创建DDL源文件可以被符合化(tokenize)为二进制格式并且递送到主机系统，所述主机系统使用FFDD服务库来解释在二进制WNSIADDL文件中所包含的信自尽管图4到6图示了在过程控制系统100中所使用的WNSIA协议的示例细节，但是可以对图4到6进行各种改变。例如，代替在图4中所示出的划分或除此之外可以使用对象之间的其它或附加划分。还可以代替在图5和6中所示出的堆栈或除此之外使用其它或附加协议堆栈。另外，可以在上述表中包含其它或附加参数。在一些实施例中，由计算机程序来实现或支持上述各功能，所述计算机程序由计算机可读程序代码形成并且包含在计算机可读媒体中。短语"计算机可读程序代码"包括任何类型的计算机代码，包括源代码、对象代码和可执行代码。短语"计算机可读媒体，，包括能够由计算机访问的任何类型的媒体，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、压缩光盘(CD)、数字化视频光盘(DVD)或任何其它类型的存储器。阐明在整个本专利文档中所使用的某些词和短语的定义可能是有益的。术语"耦合"及其衍生物指的是在两个或多个元件之间的任何直接或间接通信，而不管那些元件是否彼此物理接触。术语"应用"和"程序"指的是一个或多个计算机程序、软件组件、指令集、过程、函数、对象、类、实例、相关数据或其适于用合适的计算机代码实现的部份(包括源代码、对象代码或可执行代码)。术语"发送"、"接收"和"通信"以及其衍生物，包含直接和间接通信这二者。术语"包括"和"包含"以及其衍生物意指包括但不限于。术语"或"是包括性的，意思是和/或。短语"与相关联"和"与其相关联，，以及其衍生物可以意指包括、包括在内、与之互连、包含、包含在内、连接到或与之连接、耦合到或与之耦合、可与之通信、与之合作、交织、并列、邻近、绑定到或与之绑定、具有、具有…属性等。术语"控制器"意指控制至少一个操作的任何设备、系统或其一部分。控制器可以用硬件、固件、软件或其中至少两种的某些组合来实现。与任何特定的控制器相关联的功能可以是集中式或分布式的，无论是本地的还是远程的。虽然本公开内容已经描述了某些实施例以及通常相关联的方法，但是这些实施例和方法的改变和变换对那些本领域技术人员来说是显而易见的。据此，示例性实施例的以上描述并没有限定或约束本公开内容。在不脱离由以下权利要求所定义的本公开内容的精神和范围的情况下，还可以进行改变、替换和变化。2权利要求1.一种方法，包括从过程控制系统(100)中的无线现场设备(102a-102n)接收第一信息，所述第一信息与无线现场设备协议相关联；把与所述无线现场设备协议相关联的所述第一信息转换为与有线现场设备协议相关联的第二信息；和使用所述有线现场设备协议通过网络(118)传送所述第二信息。2.如权利要求1所述的方法，其中把所述第一信息转换为第二信息包括使用多个映射之一来在与所述无线现场设备协议相关联的无线应用模型和与所述有线现场设备协议相关联的有线应用模型之间进行转换，所述多个映射把所述无线应用模型和与多个有线现场设备协议相关联的多个有线应用模型相关联。3.如权利要求l所述的方法，还包括通过所述网络(118)接收与所述有线现场设备协议相关联的第三4吕息5把与所述有线现场设备协议相关联的所述第三信息转换为与所述无线现场设备协议相关联的第四信息；和使用所述无线现场设备协议向所述无线现场设备(102a-102n)传送所述第四信息。4.一种设备，包括至少一个存储器(214),可操作来存储映射信息，所述映射信息用于映射与无线现场设备协议相关联的无线应用模型和与有线现场设备协议相关联的有线应用模型；和至少一个处理器(212),可操作来从过程控制系统(100)中的无线现场设备(102a-102n)接收第一信息，所述第一信息与所述无线现场设备协议相关联；使用至少一些映射信息把与所述无线现场设备协议相关联的所述第一信息转换为与所述有线现场设备协议相关联的第二信息；和使用所述有线现场设备协议通过网络(118)传送所述第二信息。5.如权利要求4所述的设备，其中所述至少一个存储器(214)可操作来存储映射信息，所述映射信息用于映射所述无线应用^t型和多个有线应用模型，所述多个有线应用模型与多个有线现场设备协议相关联。6.如权利要求4所述的设备，其中所述至少一个处理器(212)还可操作来通过所述网络(118)接收与所述有线现场设备协议相关联的第三息;使用至少一些映射信息把与所述有线现场设备协议相关联的所述第三信息转换为与所述无线现场设备协议相关联的第四信息；和使用所述无线现场设备协议向所述无线现场设备(102a-102n)传送所述第四信息。7.如权利要求4所述的设备，其中所述无线应用才莫型包括多个应用对象，所述应用对象包括与所述无线现场设备(102a-102n)相关联的第一对象；和与所述无线现场设备(102a-102n)的每个输入和每个输出相关联的第二对象；其中所述笫一和笫二对象中的每个包括与所述无线现场设备(102a-102n)、输入或输出相关联的一个或多个参数。8.如权利要求7所述的设备，其中所述第一对象中的所述一个或多个参数包括与所述无线现场设备(102a-102n)相关联的销售商名称、模型名称和序号；和每个第二对象中的所述一个或多个参数包括与所述过程控制系统(100)中的输入块或输出块相关联的一个或多个参数。9.如权利要求7所述的设备，其中所述无线应用模型还包括多个管理对象，所述管理对象包括物理层管理对象、媒体存取控制(MAC)层管理对象、网络层管理对象和安全层管理对象。10.—种计算才几程序，包含在计算机可读J某体上并且可用来由处理器执行，所述计算机程序包括用于进行以下的计算机可读程序代码从过程控制系统(100)中的无线现场设备(102a-102n)接收第一信息，所述第一信息与无线现场设备协议相关联；把与所述无线现场设备协议相关联的所述第一信息转换为与有线现场设备协议相关联的第二信息；和使用所述有线现场设备协议通过网络(118)传送所述第二信息。全文摘要提供了一种用于便于把诸如无线传感器或致动器之类的无线现场设备(102a-102n)与在过程控制系统(100)中所使用的有线协议相集成的设备(106a-106b)，所述设备(106a-106b)支持用于与无线现场设备(102a-102n)通信的无线现场设备协议。所述设备(106a-106b)还支持用于通过网络(118)与过程控制系统(100)的其它组件通信的有线现场设备协议。所述设备(106a-106b)适于把与无线现场设备协议相关联的无线应用模型映射到与有线现场设备协议相关联的有线应用模型。所述设备(106a-106b)实际上可以支持从无线应用模型到与多个有线现场设备协议相关联的有线应用模型的多个映射。作为特定的例子，有线现场设备协议可以包括HART、基金会现场总线、Profibus和/或Modbus协议。网络(118)可以表示以太网或串行网络。文档编号H04L29/06GK101496371SQ200780027727公开日2009年7月29日申请日期2007年5月24日优先权日2006年5月31日发明者A·彻尔诺古佐夫,P·萨穆德拉拉,W·R·霍森,Y·-G·T·陈申请人:霍尼韦尔国际公司