实现远程终端单元网络的方法和装置制造方法及图纸

公开了实现远程终端单元网络的方法和装置。实例方法包括通过第一远程终端单元的处理器，向第一远程终端单元分配第一传输调度的第一帧的第一时隙，第一远程终端单元与和处理控制系统相关的网络中的第二远程终端单元通信并且与处理控制系统的主机通信，第一远程终端单元在第一时隙期间在网络上通信第一数据；并且通过处理器向第二远程终端单元分配第一帧的第二时隙，第二远程终端单元在第二时隙期间在网络上通信第二数据。

【技术实现步骤摘要】
实现远程终端单元网络的方法和装置
本公开大体上涉及处理控制系统，并且更特别地，涉及实现远程终端单元网络的方法和装置。
技术介绍
例如在油气产品工业中使用的工业控制系统通常包括一个或多个远程终端单元(RTU)作为控制系统(例如，在井口石油生产现场)的操作处理单元中的关键部件。RTU被用于连接控制系统主机和现场设备(例如，阀门、阀门定位器、交换机、传感器、发射机等)，现场设备被配置为执行例如打开或关闭阀门以及测量处理参数的控制功能。RTU通过将来自主机的命令传输到现场设备并且通过将由现场设备发送的数据传输回到主机来实现连接。这种通信可以通过模拟、数字、或联合模拟／数字总线中的任意一个，采用任何需要的通信媒介(例如，固线、无线等)和协议(例如，Fieldbus、等)来实现。
技术实现思路
公开了一种实现远程终端单元网络的方法和装置。示例性方法包括通过第一远程终端单元的处理器向第一远程终端单元分配第一传输调度的第一帧的第一时隙，第一远程终端单元与和处理控制系统相关的网络中的第二远程终端单元通信并与处理控制系统的主机通信，第一远程终端单元在第一时隙期间在网络上通信第一数据，并且通过所述处理器向第二远程终端单元分配第一帧的第二时隙，第二远程终端单元在第二时隙期间在网络上通信第二数据。示例性装置包括第一远程终端单元的处理器。第一远程终端单元与和处理控制系统相关的网络中的第二远程终端单元通信。第一远程终端单元还与处理控制系统的主机通信。该处理器执行网络连接以实现网络上的通信并且执行网络配置应用。该网络配置应用生成分别为第一和第二远程终端单元分配传输调度的第一帧的第一和第二时隙的传输调度。第一远程终端单元将在第一时隙期间在网络上通信第一数据，并且第二远程终端单元将在第二时隙期间在网络上通信第二数据。另一个实施例的装置包括将被包括在远程终端单元的网络中的第一远程终端单元，第一远程终端单元包括处理器和发射器，处理器将执行传输调度，根据传输调度，第一远程终端单元在给定的时间周期内将被分配分别用来无线通信第一数据和第二数据的多个时隙中的两个时隙，第一数据将被通信到第二远程终端单元，第二远程终端单元将被无线通信地耦合到主机。一个实施例的有形计算机可读存储介质包括指令，当被执行时，引起机器至少，根据传输调度，在多个时隙的第一个时隙期间向多个远程终端单元中的一个远程终端单元无线地通信第一数据，多个远程终端单元中的一个远程终端单元无线通信地耦接到主机，并且，根据该传输调度，在多个时隙的第二时隙期间无线地通信第二数据，在该传输调度中，网络中多个远程终端单元中的每个都在给定时间周期内被分配了多个时隙中的两个时隙。另一个实施例的有形计算机可读存储介质包括指令，当被执行时，引起机器至少产生将通过无线通信网络被执行的通信的视觉表示，无线通信网络包括第一远程终端单元和第二远程终端单元，第二远程终端单元通信地耦接到第一远程终端单元和处理单元。指令进一步引起机器显示视觉表现，并且基于通过用户或第一远程终端单元之一即将提供的输入更新视觉表现。另一个实施例的有形计算机可读存储介质包括指令，当被执行时，引起机器至少产生无线通信网络的交互视觉表现，无线通信网络包括第一远程终端单元和第二远程终端单元，第二远程终端单元通信地耦接到第一远程终端单元和处理单元。指令进一步引起机器显示视觉表现，并且基于通过用户提供的输入更新视觉表现，并且基于该输入，向第一远程终端单元通信命令以控制无线通信网络中的通信。附图说明图1说明了其中可以执行本公开教导的一个实例控制系统的一部分。图2说明了执行第一实施例RTU的实例方法，实例网络，和／或，更一般地，图1的实例控制系统。图3描绘了根据在此公开的教导，可以由图1和2的实例网络执行的一个实例传输整体调度。图4描绘了根据在此公开的教导，可以由图1和2的实例网络执行的另一个实例传输整体调度。图5描绘了来自非主要RTU的功能透视图的图4的实例单独传输调度。图6说明图1和2的实例网络的实例视觉表示。图7说明图6的实例视觉表示，其被更新以包括图1和2的实例网络中的实例RTU的图像表示。图8说明图7的实例视觉表示，其被更新以包括图1和2的实例网络中通信的图像表示。图9说明图8的实例视觉表示，其基于通过第一实例RTU提供的输入来更新。图10说明图9的视觉表示，其被更新以包括实例选项菜单。图11是图1和2的实例网络的实例RTU之一的视觉表示。图12是图1和2的实例网络的第一实例RTU的视觉表示。图13是图1和2的实例网络的另一个视觉表示。图14是可被执行以发现网络中未标识的RTU的实例方法的流程图表示。图15是可被执行以指示RTU向物理位于RTU附近的用户识别其自身的实例方法的流程图表示。图16是可被执行以委托图1和2的实例网络中的实例RTU的实例方法的流程图表示。图17是可被执行以通过图1和2的实例网络中的实例RTU之一通信数据的实例方法的流程图表示。图18是可以被执行以控制图1和2的实例网络中的通信的实例方法的流程图表示。图19是可以被用于和／或编程以执行图14-18的实例方法从而执行图1和2的实例RTU、实例网络、和／或、更普通的实例系统之一的实例处理器平台的示意性说明。具体实施方式远程终端单元(RTU)允许现场设备和／或其他部件以及管理控制和数据获取(SCADA)系统、分布控制系统(DSC)或任何其他控制系统之间的通信。正如在此使用的，SCADA系统、DCS、或处理控制系统可互换地使用，以被称为任何类型的控制系统。在处理控制系统中，操作员和／或其他人员可以通过中央主机监控和／或控制各种操作处理单元和／或控制系统的其它方面。为了使操作员能够这样监视和／或控制所述控制系统，包括主机和处理单元之间的通信数据和／或控制系统的其他方面。这样，根据在此公开的教导，描述了实例RTU网络，使操作员能够通过网络中单独的RTU与和网络中RTU相关的控制系统的任何和／或全部处理单元通信。正如下面进一步的描述，实例RTU网络可以实施时分多址(TDMA)方案以控制网络中每个RTU之间的通信。一般来说，通过将信道划分为多个时隙，TDMA允许网络中的多个节点共享公共信道(例如，相同的射频)。因此，在一些实例RTU网络中，每个RTU被分配一个或多个TDMA帧中的一个或多个时隙，一个或多个TDMA帧构成管理整个网络所有通信的全部或整体传输调度。图1说明了其中此公开教导可以被实施的实例控制系统100(例如，SCADA系统)的一部分。实例系统100包括RTU网络102，RTU网络102包括第一RTU104、第二RTU106、第三RTU108、和第四RTU110。在一些实例中，网络102是无线网络。说明的实例中的每个RTU104、106、108、110与相应操作处理单元134、136、138、140、142中的一个或多个现场设备114、116、118、120、122本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其特征在于，包括：通过第一远程终端单元的处理器向所述第一远程终端单元分配第一传输调度的第一帧的第一时隙，所述第一远程终端单元与和处理控制系统相关的网络中的第二远程终端单元通信并且与所述处理控制系统的主机通信，所述第一远程终端单元在第一时隙期间在网络上通信第一数据；并且通过所述处理器向第二远程终端单元分配所述第一帧的第二时隙，所述第二远程终端单元在第二时隙期间在网络上通信第二数据。

【技术特征摘要】
2012.09.28 US 13/631,3571.一种用于实现远程终端通信网络的方法，其特征在于，包括：
通过第一远程终端单元的处理器向所述第一远程终端单元分配第一传输调度的第一帧的第一时隙，所述第一远程终端单元与和处理控制系统相关的网络中的第二远程终端单元通信并且与所述处理控制系统的主机通信，所述第一远程终端单元在第一时隙期间在网络上通信第一数据；
通过所述处理器向第二远程终端单元分配所述第一帧的第二时隙，所述第二远程终端单元在第二时隙期间在网络上通信第二数据；
在网络上通信第一消息来请求第二远程终端单元提供与第二远程终端单元相关的标识数据；
从通信所述标识数据的第二远程终端单元接收响应，所述标识数据在通过第二远程终端单元随机选取的第一传输调度的随机时隙期间被通信；以及
如果随机时隙是处于被分配到所述第一远程单元的的第一时隙或被分配到所述第二远程单元的第二时隙中的至少一个的期间，则在网络上通信所述第一消息来请求第二远程终端单元第二次提供标识数据。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
如果随机时隙期间没有其他数据被通信，则记录与第三远程终端单元相关的标识数据并且在网络上通信第二消息来请求其它未发现的远程终端单元提供对应的标识数据，所述第二消息包括与第三远程终端单元相关的标识数据以指示第三远程终端单元不用响应所述第二消息。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括，经由第一远程终端单元向第二远程终端单元通信第一传输调度来委托网络中的第二远程终端单元，并且提供指令给第二远程终端单元以在第二时隙期间通信第二数据。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括基于所述第一传输调度生成第二传输调度，所述第二传输调度将由第二远程终端单元来执行。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括，经由第一远程终端单元向第二远程终端单元通信第二传输调度来委托网络中的第二远程终端单元。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一传输调度包括第二帧，所述第一远程终端单元在第二帧的第三时隙期间在网络上通信第三数据，并且第二远程终端单元在第二帧的第四时隙期间在网络上通信第四数据。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一帧的第一时隙的位置对应于所述第二帧的第三时隙的位置，并且所述第一帧的第二时隙的位置对应于所述第二帧的第四时隙的位置。


8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第一传输调度的第一帧期间通信的第二数据包括从处理控制系统的现场设备获得的处理变量数据，并且在第二帧期间通信的第四数据包括配置数据、诊断数据或通过数据中的至少一个。


9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括通过第一远程终端单元在网络上通信第一远程终端单元的时间数据，使得第二远程终端单元的时钟与第一远程终端单元同步。


10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，时隙基于网络中远程终端单元的整体数目来分配，使得网络能够在预定时间周期内循环通过第一传输调度。


11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括，通过第一远程终端单元在网络上通信指令给第二远程终端单元以闪烁第二远程终端单元上的一个或多个指示灯。


12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括，通过第一远程终端单元在网络上通信指令给第二远程终端单元以在第一传输调度的第一帧的第三时隙期间进入睡眠模式，其中第三时隙未分配给任何设备来通信数据。


13.一种用于实现远程终端通信网络的装置，其特征在于，包括：
第一远程终端单元的处理器，所述第一远程终端单元与和处理控制系统相关的网络中的第二远程终端单元通信并且与处理控制系统的主机通信，所述处理器执行网络接口来实现网络上的通信并且执行网络配置应用程序，所述网络配置应用程序生成传输调度分别为第一远程终端单元和第二远程终端单元分配传输调度的第一帧的第一时隙和第二时隙，第一远程终端单元在第一时隙期间在网络上通信第一数据并且第二远程终端单元在第二时隙期间在网络上通信第二数据，其中，所述处理器执行发现应用程序以发现网络中的第三远程终端单元，通过：
在网络上通信第一消息来请求所述第三远程终端单元提供与第三远程终端单元相关的标识数据；
从通信所述标识数据的第三远程终端单元接收响应，所述标识数据在通过第三远程终端单元随机选取的传输调度的随机时隙期间被通信；
当被分配给第一时隙的第一数据或分配给第二时隙的第二数据中的至少一个被通信时，如果第三远程单元的标识数据在网络上被通信，则在网络上第二次通信所述第一消息。


14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，进一步包括，高速通信接口，以将所述处理器通信地耦接到所述第一远程终端单元。


15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述高速通信接口通过背板、通用串行总线电缆、电路板迹线或以太网电缆中的至少一个来通信数据。


16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述处理器执行所述发现应用程序，通过：
如果在随机时隙期间所述标识数据被通信，则记录与第三远程终端单元相关的标识数据并且在网络上通信第二消息来请求其它未发现的远程终端单元提供对应的标识数据，所述第二消息包括与第三远程终端单元相关的标识数据以指示第三远程终端单元不用响应所述第二消息。


17.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述处理器执行委托应用程序，所述委托应用程序经由网络接口向第二远程终端单元通信传输调度来委托网络中的第二远程终端单元并且提供指令给第二远程终端单元以在第二时隙期间通信第二数据。


18.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述处理器基于所述传输调度生成第二传输调度，所述第二传输调度由第二远程终端单元来执行。


19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述处理器执行委托应用程序，所述委托应用程序经由第一远程终端单元向第二远程终端单元通信第二传输调度来委托网络中的第二远程终端单元。


20.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述传输调度包括第二帧，所述第一远程终端单元在第二帧的第三时隙期间在网络上通信第三数据并且第二远程终端单元在第二帧的第四时隙期间在网络上通信第四数据。


21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述第一帧的第一时隙和第二时隙的位置分别对应于所述第二帧的第三时隙和第四时隙的位置。


22.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，在所述传输调度的第一帧期间通信的第二数据包括从处理控制系统中的现场设备获得的处理变量数据，并且在第二帧期间通信的第四数据包括配置数据、诊断数据或通过数据中的至少一个。


23.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第一远程终端单元在网络上通信时间数据，使得第二远程终端单元的时钟与第一远程终端单元同步。


24.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，时隙基于网络中远程终端单元的整体数目来分配，使得网络能够在预定时间周期内循环通过所述传输调度。


25.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述网络是无线网络。


26.一种有形计算机可读存储介质，其特征在于，包括指令，所述指令在被执行时使机器至少：
分配传输调度的第一帧的第一时隙给第一远程终端单元，所述第一远程终端单元与处理控制系统的网络中的第二远程终端单元通信并且与处理控制系统的主机通信，所述第一远程终端单元在第一时隙期间在网络上通信第一数据；
分配第一帧的第二时隙给第二远程终端单元，所述第二远程终端单元在第二时隙期间在网络上通信第二数据；以及
通过以下步骤来发现第三远程单元：
在网络上通信第一消息来请求第三远程终端单元提供与第三远程终端单元相关的标识数据；
从通信标识数据的第三远程终端单元接收响应，所述标识数据在通过第三远程终端单元随机选取的传输调度的随机时隙期间被通信；以及
当被分配给第一时隙的第一数据或分配给第二时隙的第二数据中的至少一个被通信时，如...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·J·范德拉，D·L·施密德，R·L·康迪特，
申请(专利权)人：布里斯托尔DBA远程自动化解决方案公司，
类型：发明
国别省市：美国;US