本发明专利技术涉及一种用于通过网关设备(20)来传输控制系统或自动化系统的过程映像的方法，所述网关设备包括至少一个第一功能单元(21)和至少一个第二功能单元(22)，高级的控制单元通过基于初级现场总线协议的第一通信链路(1)连接到所述至少一个第一功能单元上，至少一个现场设备(30)通过基于次级现场总线协议的第二通信链路(2)连接到所述至少一个第二功能单元上。将由所述现场设备(30)提供的、作为过程数据对象(PDO1)、(PDO2)的过程变量基于次级现场总线协议(2)作为报文传输到所述网关设备(20)的作为主设备任务工作的第二功能单元(22)中。给作为数字信号存在的过程数据对象(PDO1)、(PDO2)分配相应的寄存器(Bool1)、(Bool2)、(Bool3)，所述寄存器以二进制格式存在。给作为模拟信号存在的过程数据对象(PDO1)、(PDO2)分配以整数格式(INT16)的相应地址。将保存在所述相应的寄存器中的二进制信号(Bool1)、(Bool2)、(Bool3)和以整数格式(INT16)存在的模拟信号如此传输到作为网关任务工作的第一功能单元(21)中，使得二进制信号的数目减少，其方式是，所述二进制信号被封装成各8个比特的数据块，所述数据块现在分别构成字节并且翻译成可由所述初级现场总线协议(1)处理的相应报文，所述报文与以整数格式(INT16)存在的模拟信号一起、基于所述初级现场总线协议(1)传输到所述高级的控制单元。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于通过网关设备(20)来传输控制系统或自动化系统的过程映像的方法，所述网关设备包括至少一个第一功能单元(21)和至少一个第二功能单元(22)，高级的控制单元通过基于初级现场总线协议的第一通信链路(1)连接到所述至少一个第一功能单元上，至少一个现场设备(30)通过基于次级现场总线协议的第二通信链路(2)连接到所述至少一个第二功能单元上。将由所述现场设备(30)提供的、作为过程数据对象(PDO1)、(PDO2)的过程变量基于次级现场总线协议(2)作为报文传输到所述网关设备(20)的作为主设备任务工作的第二功能单元(22)中。给作为数字信号存在的过程数据对象(PDO1)、(PDO2)分配相应的寄存器(Bool1)、(Bool2)、(Bool3)，所述寄存器以二进制格式存在。给作为模拟信号存在的过程数据对象(PDO1)、(PDO2)分配以整数格式(INT16)的相应地址。将保存在所述相应的寄存器中的二进制信号(Bool1)、(Bool2)、(Bool3)和以整数格式(INT16)存在的模拟信号如此传输到作为网关任务工作的第一功能单元(21)中，使得二进制信号的数目减少，其方式是，所述二进制信号被封装成各8个比特的数据块，所述数据块现在分别构成字节并且翻译成可由所述初级现场总线协议(1)处理的相应报文，所述报文与以整数格式(INT16)存在的模拟信号一起、基于所述初级现场总线协议(1)传输到所述高级的控制单元。【专利说明】
本专利技术涉及一种以及一种用于执行所述方法的系统，所述网关设备在此提供在不同协议的现场总线之间的通信能力。
技术介绍
用于控制技术过程或技术设备的自动化系统或控制系统通常包括中央单元或高级的单元，例如可编程控制器(SPS)或过程控制系统(PLS)。中央控制单元通过通信接口模块-也称为网关设备-与自动化系统的现场设备通信。网关设备在此提供不同协议的现场总线之间的通信能力。为了对不同协议进行处理的现场总线系统的通信，网关设备例如通过PROFINET协议与中央控制单元进行通信，并通过现场总线协议(例如CAN或CANopen)与连接到所述网关设备上的输入/输出设备和/或现场设备进行通信。为了检测和/或影响过程变量一所述过程变量例如是由传感器所提供的当前测量值，使用不同的现场设备。根据现有技术，所检测的作为所谓的过程数据对象的当前测量值从现场层面通过现场总线协议以低的传输速率-例如1.2k位/秒-传输到所述网关设备，并从网关设备通过高速以太网总线转发到高级的控制单元。这些过程数据对象用于传输实时数据。通常由控制单元来实现过程控制，在那里评估不同现场设备的测量值并且基于所述评估来为连接到自动化系统上的致动器产生控制信号。除了纯测量值传输之外，现场设备也可以向高级的控制单元传输附加信息，例如诊断信息和状态信息。现场设备的参数化和配置同样通过控制系统或自动化系统的总线系统或者网络来实现。现场设备和控制单元之间的信号传输在此可以以模拟的形式或数字的形式作为二进制码(布尔值)或整数的值(整数值)来实现。根据现有技术，在网关设备中，设备的过程映像一所述过程映像已经作为过程数据对象通过次级现场总线协议以低传输速率传输到网关设备中一在网关设备中映射为以二进制格式的次级网络变量，并转换为以字节格式存在的初级网络变量，所述初级网络变量然后可通过初级高速以太网总线协议传输到高级的控制单元。然而，因为对于每一个比特必须设置7比特开销，所以所述方法需要大的带宽并且使数据业务的负担落在初级高速以太网总线上，其中，开销数据要理解为并非主要属于有用数据、但需要作为附加信息来用于传送或存储的数据。CANopen通信协议例如可以只传输1028个二进制信号，其等于约130字节(=128.5字节)，CANopen通信协议将连接到PROFINET总线上的设备的过程数据大小的上限限于1028字节。因此，可传输的信息的数目受到可通过初级网络协议传输的有限的报文大小限制。
技术实现思路
因此，本专利技术所基于的任务是，说明一种用于通过网关设备来传输过程映像的新颖方法，由此改善不同协议的现场总线之间的通信能力，并且尤其在通过网关设备与高级的单元连接的、基于初级现场总线协议的第一初级通信链路和基于次级现场总线协议的第二通信链路之间可传输的信息的数目随连接到所述第二通信链路上的现场设备升高。根据本专利技术，所述任务通过具有在权利要求1中说明的特征的方法来解决。根据本专利技术的方法的有利的扩展方案和改进以及用于执行所述方法的系统在其他权利要求和说明书中说明。此外，本专利技术涉及一种用于通过网关设备来传输控制系统或自动化系统的过程映像的方法，网关设备包括至少一个第一功能单元和至少一个第二功能单元，所述至少一个第一功能单元通过基于初级现场总线协议的第一通信链路能够实现到高级的控制单元一例如可编程控制器一上的连接，所述至少一个第二功能单元通过基于次级现场总线协议的第二通信链路能够实现现场设备的连接。 标准化的实时现场总线一例如PROFINET IO—被设置为初级现场总线协议，所述标准化的实时现场总线基于用于自动化技术的全双工快速以太网技术。Profinet IO在此能够实现从分布式外围设备一例如输入/输出设备一到中央控制装置或者控制器的连接，并且支持具有最高达IOms的总线周期时间的应用。根据本专利技术的方法和设置用于实施所述方法的网关设备被设置用于过程自动化或机械控制的自动化系统或控制系统中。根据本专利技术的用于通过网关设备来传输控制系统或自动化系统的过程映像的方法的出发点是，通过以下方式来增加所传输的二进制信号的数目:更多二进制信号被封装成各8个比特的数据块。按照根据本专利技术的方法，由网关设备实施以下方法步骤。首先，将由现场设备所提供的、作为过程数据对象的过程变量基于次级现场总线协议作为报文传输到网关设备的作为主设备任务(Master Task)工作的第二功能单元中，并且给作为数字信号存在的过程数据对象分配相应的寄存器，所述寄存器以二进制格式存在。这些寄存器构成布置在第二功能单元中的寄存器地址。给由现场设备通过第二通信链路传输的作为模拟信号存在的过程数据对象分配在网关设备的第一功能单元中的以整数格式的相应地址。随后，将保存在相应的寄存器中的二进制信号和以整数格式存在的模拟信号如此传输到作为网关任务(Gateway Task)工作的第一功能单元中，使得二进制信号的数目减少，其方式是，所述二进制信号被封装成各8个比特的数据块，所述数据块现在分别构成字节并且翻译成相应的可由初级现场总线协议处理的报文，所述报文与以整数格式存在的模拟信号一起基于初级现场总线协议传输到高级的控制单元。网关设备通过消除所有开销数据、通过将由多个比特所组成的变量封装成字节、即以各8个比特=1个字节的数据块的多个二进制信号而将次级网络的以二进制码存在的变量直接转换为由初级网络所理解的格式。附加地，将由以二进制格式存在的变量构成的至少一个以字节格式存在的初级网络变量推入所谓的安全视图中。因此，借助根据本专利技术的方法，由网关设备来执行初级网络和次级网络之间的过程数据映像的经压缩的映射。在根据本专利技术的方法的一个优选的扩展方案中，网关设备通过高性能的(高速的)以太网协议，PROFI本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于通过网关设备(20)来传输控制系统或自动化系统的过程映像的方法，所述网关设备包括至少一个第一功能单元(21)和至少一个第二功能单元(22)，高级的控制单元通过基于初级现场总线协议的第一通信链路(1)连接到所述至少一个第一功能单元上，至少一个现场设备(30)通过基于次级现场总线协议的第二通信链路(2)连接到所述至少一个第二功能单元上，其特征在于，??将由所述现场设备(30)提供的、作为过程数据对象(PDO1)、(PDO2)的过程变量基于次级现场总线协议(2)作为报文传输到所述网关设备(20)的作为主设备任务工作的第二功能单元(22)中，??给作为数字信号存在的过程数据对象(PDO1)、(PDO2)分配相应的寄存器(Bool1)、(Bool2)、(Bool3)，所述寄存器以二进制格式存在，??给作为模拟信号存在的过程数据对象(PDO1)、(PDO2)分配以整数格式(INT16)的相应地址，??将保存在相应的寄存器中的二进制信号(Bool1)、(Bool2)、(Bool3)和以整数格式(INT16)存在的模拟信号如此传输到作为网关任务工作的第一功能单元(21)中，使得二进制信号的数目减少，其方式是，所述二进制信号被封装成各8个比特的数据块，所述数据块现在分别构成字节并且翻译成可由所述初级现场总线协议(1)处理的相应报文，所述报文与以整数格式(INT16)存在的模拟信号一起、基于初级现场总线协议(1)传输到高级的控制单元。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：MI伊斯迈尔，
申请(专利权)人：ABB股份公司，
类型：
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。