专利名称：网络上现场设备的配置的制作方法
技术领域：
本发明涉及过程控制和监视系统的现场设备的配置。具体地，本发明涉及数字通 信网络中现场设备的配置。
背景技术：
在典型的工业工厂中，过程控制/监视系统用于控制在工厂中执行的多个控制过 程。典型地，工厂具有中央控制室，中央控制室具有计算机系统，计算机系统具有输入/输 出(I/O)、盘I/O和计算领域已知的其他外围设备。控制器和过程I/O子系统耦合至计算系 统。过程I/O子系统包括I/O端口，I/O端口连接至整个工厂中的多种现场设备。现 场设备包括多种类型的分析设备、硅压力传感器、电容性压力传感器、电阻性压力传感器、 热电偶、应变仪、限位开关、双位开关、流量变送器、压力变送器、电容电平开关、称重天平、 换能器、阀门定位器、致动器、螺线管和指示灯。术语“现场设备”包括这些设备以及执行过 程控制/监视系统中的功能的任何其他设备。典型地，模拟现场设备已经通过二线双绞线电流回路连接至控制室，其中每个设 备通过单根二线双绞线连接至控制室。模拟现场设备能够响应于或发送指定范围内的电信 号。在典型的系统中，在双绞线的两条线之间通常具有大约20-25伏的电压差，有4-20毫 安的电流流经回路。向控制室发送信号的模拟现场设备对流经电流回路的电流进行调制， 其中电流与所感测的过程变量成比例。另一方面，在控制室的控制下执行动作的模拟现场 设备由通过回路的电流的幅度来控制，通过回路的所述电流由过程I/O系统的I/O端口来 调制，过程I/O系统进而由控制器控制。最近，在过程控制系统中已使用了在电流回路上叠加数字数据的混合系统。控制 技术领域中已知的作为高速可寻址远程换能器(HART)系统的一种混合系统使用电流回路 中电流的幅度来感测过程变量(如在传统系统中一样)，并且在电流回路信号上叠加数字 载波信号。载波信号相对缓慢，并且可以提供以大约每秒2-3次更新的速率的对辅助过程 变量的更新。通常，数字载波信号用于发送辅助和诊断信息，而不用于实现现场设备的主要 控制功能。在载波信号上提供的信息的示例包括辅助过程变量、诊断信息(包括传感器诊 断、设备诊断、配线诊断和过程诊断)、工作温度、传感器温度、校准信息、设备ID号、构造材 料、配置或编程信息等。相应地，单个混合现场设备可以具有多种输入变量和输出变量，并 且可以实现多种功能。Fieldbus是由美国仪表协会(ISA)定义的多落点串行数字双向通信协议。 Fieldbus旨在连接现场设施和其他过程设备，如，分布式控制系统中的监视和仿真单 元。Fieldbus允许通过先前的过程控制回路方法来增强数字通信，同时保持对耦合至 Fieldbus回路的过程设备供电并且同时满足固有的安全需求。两个合理标准化的工业Fieldbus协议是Foundation Fieldbus和Profibus。 Fieldbus协议的物理层由美国仪表协会标准ISA-S50. 02-1992及其日期为1995年的草案二扩展来定义。Fieldbus协议定义了两个子协议。HI 化1曲心网络以高达每秒31.25千 比特(Kbps)的速率传输数据并且为耦合至网络的现场设备供电。在1992年9月批准的 ISA标准条款11部分二中定义了 HI物理层子协议。H2FieldbuS网络以高达每秒2. 5兆比 特(Mbps)的速率传输数据，不为连接至网络的现场设备供电，并且具有冗余传输介质。Foundation Fieldbus允许配置网络中的每个现场设备。配置数据存储于现场 设备中的非易失性存储器中，并且用于限定网络上现场设备的功能特性。现场设备的这种 可配置性允许在多种不同应用中使用Foundation Fieldbus网络。另一方面，Foundation Fieldbus的配置可能比较复杂，并且需要执行配置的个人具有足够技术和经验。通常，这要 求配置现场设备的人是控制系统工程师。此外，因为不可能简单地从Foundation Fieldbus网络中去除一个现场设备并将 其替换成另一现场设备，所以维护可能更复杂。相反，每次替换现场设备时，必须重新委任 并重新配置现场设备。替换Foundation Fieldbus现场设备需要主机计算机的操作，所述 主机计算机包括软件形式的配置工具。主机将与要替换的设备的配置有关的数据存储在主 机的数据库中。然后将设备解除委任并替换成新设备。然后委任新设备并利用来自主机的 所存储的配置数据来配置新设备。用户必须在主机处运行设备特定方法，以配置已安装的 现场设备的各种特征。主机所执行的配置包括向每个现场设备发送各个单独消息的序列，以便配置每个 功能块和每个换能器块。例如，可能有高达5个换能器块和13个功能块需要配置。这种配 置过程必须从(具有配置工具软的)主机执行，而不是在安装现场设备的位置处执行。
发明内容
本发明提供了一种对诸如Foundation Fieldbus网络之类的数字通信网络上的现 场设备进行配置的方法。每个现场设备包括在与非易失性存储器相关联的存储器中的配置 域，在所述配置域中存储该现场设备的配置数据。该配置域允许从现场设备向配置设备上 载对整个现场设备的配置或一部分现场设备配置(例如，Foundation Fieldbus功能块)加 以表示的配置数据块，以及从配置设备向现场设备下载配置数据块。在一个实施例中，通过向配置设备上载对多种现场设备类型中每种现场设备类型 的设备配置加以表示的数据块，来配置现场设备。配置存储于配置设备的网络配置域中。然 后，如果网络上的新现场设备是在网络配置域中表示的多种现场设备类型之一，则使用配 置设备向所述新现场设备下载所存储的配置之一。在另一实施例中，通过在配置设备中存储网络上每个当前现场设备的完整配置， 来提供对网络上现场设备的替换。配置设备检测当前现场设备何时脱离网络，并且检测替 换现场设备何时被添加到网络。当检测到替换现场设备时，配置设备通过下载已被替换的 设备的完整配置数据来配置替换现场设备。
图1示出了包括主机计算机、现场设备和配置设备在内的数字通信网络的图。图2是现场设备的框图。图3是配置设备的框图。
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图4示出了从参考方案的两个设备向配置设备上载配置数据的顺序图。图5示出了使用配置设备向远程现场设施中的两个设备下载配置数据的顺序6示出了使用配置设备的去除设备并替换成新设备的顺序图。
具体实施例方式图1示出了网络10，网络10包括主机计算机12、电源14、通信总线16、现场设备 18(被表示为设备FD1、FD2...FDN)、以及诸如自动配置设备(A⑶)20之类的配置设备。在 使用Foundation Fieldbus通信协议的过程控制/监视系统以及在总线16上通信消息的 上下文中，描述网络16，然而本发明可以普遍应用于具有需要配置的现场设备的数字网络。主机计算机12和电源14典型地位于工业过程工厂的中央控制室内。例如，总线 16可以是从电源14向现场设备18供电的二线双绞线或四线线缆，并且提供通信路径，其中 可以在所述通信路径上发送消息。例如，总线16可以支持单个线缆上高达32个设备，然而 根据回路执行速度、功率和固有安全需求，典型地，总线16上的设备数目可以在大约4个到 大约16个范围内。典型地，主机计算机12用作网络10的链路活动调度器(LAS)。在主机计算机12 作为LAS设备的功能中，主机计算机12维持针对总线16上设备之间的所有通信的中央调度。网络10中的至少一个其他设备被配置为用作链路主(LM)设备。LM设备被配置 为，如果LAS设备失灵或变得不可操作，LM设备就接管LAS设备的职责。在总线16上可以 有多于一个的LM设备。这允许以下情况如果LAS设备和第一 LM均失效，则第二 LM设备 可以接管链路活动调度器功能。在该示例中，自动配置设备20和现场设备FD1具有链路主 能力。现场设备18可以是感测一个或多个过程参数并基于感测到的参数来提供数据的 过程仪器。现场设备18还可以是基于在总线16上接收到的命令消息来提供物理输出的过 程致动器。在一些情况下，现场设备可以同时包括感测和致动能力。每个现场设备18包括 非易失性存储器，所述非易失性存储器用于存储网络10内该现场设备的功能和工作参数 加以限定的配置数据。自动配置设备(A⑶)20典型地是可以在不同位置附着到总线16以及从总线16移 除的便携式或手持设备。在其他实施例中，ACD 20的功能合并入现场设备18之一中或合 并入主机计算机12中。在现场设备18的安装和委任期间，以及在现场设备18之一的去除 和替换期间，可以使用A⑶20。此外，A⑶20可以用于改变或升级网络10中现场设备18 的配置。图2示出了典型的现场设备18的框图。在该具体示例中，现场设备18是感测过 程参数(如，温度、压力、流量或电平)并产生对已感测到的过程参数加以表示的输出数据 的过程仪器或变送器。图2所示的现场设备18包括传感器30、信号处理电路32、中央处理单元(CPU) 34、 非易失性存储器36、随机存取存储器(RAM) 38、闪存40、通信控制器42以及介质附着单元 44。传感器30感测一个或多个过程参数或变量，并向信号处理电路32提供传感器信号。传感器信号可以包括主变量(例如，压力)和辅助变量(例如，温度)。辅助变量可以 由CPU 34用来校正或补偿表示主变量的传感器信号。信号处理单元32典型地包括模数转换电路、以及使传感器信号成为可由CPU 34 使用的格式的滤波和其他信号处理。例如，信号处理电路32可以包括一个或多个西格玛德 尔塔模数转换器以及数字滤波器，以向CPU 34提供数字化且滤波后的传感器信号。CPU 34对现场设备18的操作进行协调。CPU 34处理在总线16上接收的数据，接 收并存储由传感器30和信号处理电路32产生的传感器信号，创建并选择要包含到将通过 总线16从现场设备18发送的消息中的数据。CPU 34典型地是具有诸如非易失性存储器 36、随机存取存储器38和闪存40等相关联的存储器的微处理器。非易失性存储器36存储由CPU 34使用的应用编程。此外，非易失性存储器36获 得针对现场设备18的所存储的配置数据、校准数据以及CPU 34所需的用于控制现场设备 18操作的其他信息。在一个实施例中，非易失性存储器36包括针对现场设备18的所有配 置数据的EEPR0M存储装置。可以在配置过程中从A⑶20向现场设备18上载该配置数据， 并且可以从现场设备18向A⑶20下载该配置数据，使得A⑶20具有现场设备18的配置。非易失性存储器36包括若干域，这些域是用于保存数据(数据域)或程序(可执 行域)的存储器分区。除了数据域和可执行域之外，现场设备18还包括配置域。非易失性 存储器36的保存配置数据的部分与配置域相关联，使得可以使用配置域来上载或下载整 个设备配置。配置域的使用在很大程度上简化了配置过程。可以将现场设备18的整个配置作 为数据块下载到A⑶20，使得A⑶20可以包含网络10上每个现场设备的完整配置。配置 域的使用还允许ACD 20通过将整个配置作为数据块向新的或替换的现场设备的配置域上 载，来配置该新的或替换的现场设备。这避免了不得不向每个现场设备发送具有单独配置 参数的消息序列来配置现场设备的每个功能块和每个换能器块。通信控制器42起到CPU 34与MAU 44之间的接口的作用。可以是专用集成电路 的通信控制器42接收来自MAU的数据、对数据进行解码、将数据形成字节、并提供要由CPU 34读取的消息数据。关于数据传输，通信控制器42从CPU 34接收数据字节并将数据格式 化为消息，向MAU 44提供消息以在总线16上传输。MAU 44提供现场设备18与总线16的网络连接。MAU 44可以是集成电路或分立 组件。图3是自动配置设备(ACT) 20的框图。A⑶20的总体架构与现场设备18相类似， 包括CPU 34、非易失性存储器36、RAM 38、闪存40、通信控制器42和MAU 44。A⑶20还包 括由用户输入46和显示器48构成的用户接口。用户输入46可以是一个或多个开关、输入 键集合或类似的输入设备。显示器48可以是液晶显示器、一个或多个发光二极管或其他指 示器或显示元件。A⑶20包括嵌入式软件应用，所述嵌入式软件应用存储在非易失性存储器36中， 能够在被请求时上载和存储针对多个现场设备(例如，多达16个现场设备)的配置。如 果新的设备具有与所存储的设备配置之一相同的设备类型，则该软件应用还能够使用所存 储的配置来配置该新的现场设备。该软件应用还能够检测当前设备何时脱离网络10，这在 ACD 20被永久性安装在网络10上时尤其有用。当替换设备被添加到网络时，该软件应用允许A⑶20在没有用户交互的情况下自动配置替换设备。通过向替换设备的配置域下载所 存储的设备配置，来进行配置过程。A⑶20在非易失性存储器36内的配置域中存储设备配置数据。因为A⑶20能够 存储多个设备的配置数据，所以必须适当地为非易失性存储器36设定大小，以适合配置域 的数目。A⑶可以包括保存整个网络配置的域。该特征可以用于从A⑶20向文件上载整个 网络配置。然后可以向另一用户发送该文件，所述另一用户向另一 ACD下载文件内容。这 可以用于克隆网络配置。图4-6示出了使用A⑶20执行的不同操作的顺序图。图4示出了向A⑶20上载 表示设备配置(与单独的配置参数相反)的配置数据块的示例。在该示例中，专家E是熟 悉Foundation Fieldbus以及熟悉配置现场设备内各种功能块和换能器块的技术以便配置 这些功能块和换能器块的控制系统专家或其他技术人员。在该示例中，专家E创建了包含 两个现场设备FD1和FD2的参考方案或设计。专家E使用运行于主机计算机12上的配置 工具软件50来初始配置设备FD1和FD2。具有配置工具软件50的主机计算机12起到网络 中的链路活动调度器(LAS)的作用，所述网络包括主机计算机12和现场设备FD1和FD2。初始地，专家E向配置工具50提供下载网络配置命令。然后通过一系列 Foundation Fieldbus消息来提供针对不同功能块和换能器块FD1的配置数据。当已下载 FD1的所有配置数据时，配置工具50向设备FD2发送类似的一系列Foundation Fieldbus 消息。一旦已配置了设备FD1和FD2，专家E就对A⑶20加电并将A⑶20添加到网络， 并从网络中去除主机计算机12。然后专家E向A⑶20发送上载网络配置命令。这命令了 A⑶20使网络上的每个设备向A⑶20上载存储在设备的配置域中的配置数据。在上载网 络配置之前从网络中去除主机计算机12，使得A⑶20不会接收对主机计算机12已存储的 所有配置数据的上载。来自主机计算机12的数据可能至少部分地是各个单独现场设备上 载到A⑶20的配置数据的复制品。在图4所示的示例中，A⑶20和现场设备FD1都被指示为具有链路主(LM)能力。 在从网络去除主机计算机12的情况下，这些具有链路主能力的设备之一将担任网络内链 路活动调度器的角色。在从现场设备FD1和FD2上载配置数据之前，A⑶20首先针对每个设备执行一系 列合理性检验(sanity check)。需要所述合理性检验来检测可能导致数据向A⑶20上载 失败的错误配置。例如，如果网络上的两个链路主设备具有不同的网络设置，则ACD 20可 能无法完成设备配置的上载。一旦满足了合理性检验，A⑶20就向设备FD1提供准备上载命令。该命令指示设 备FD1将来自非易失性存储器36的信息复制到设备FD1的RAM 38内的缓冲器。设备FD1 以状态消息对ACD 20作出响应。然后，A⑶20向FD1提供发起上载命令并接收状态响应。然后，A⑶20提供一系 列上载片段命令，设备FD1以包含所存储设备配置数据的片段在内的消息对所述上载片段 命令作出响应，该设备配置数据来自在设备FD1中的配置域。当已经发送了设备配置数据 的最后片段时，设备FD1指示设备配置数据的上载完成。然后A⑶20发送终止上载命令，
8设备FD1以状态消息来响应。然后，A⑶20对于设备FD2重复上载过程，直到来自设备FD2的配置域的所有设备 配置数据都已被上载到A⑶20为止。A⑶20把来自每个设备FD1和FD2的配置数据存储 在A⑶20的非易失性存储器的网络配置域中。如果网络包含多于两个设备，则过程将继续 进行，直到网络上的所有设备都已将配置数据上载到A⑶20为止。此时，A⑶20在A⑶20 的非易失性存储器36的网络配置域中存储了网络的完整配置。由此，A⑶20实质上包含针对网络10上的设备的配置库。按照设备类型和设备标 签来存储每个设备配置。设备标签允许相同设备类型的多个设备存在于网络上，同时允许 用户在需要时区分这些设备并提供不同的配置。一旦A⑶20完成了上载过程，就可以将(具有配置工具50的)主机计算机12添 加到网络。配置工具50可以向A⑶20提供命令，以获得从设备FD1和FD2向A⑶20上载 配置数据的顺序。在ACD 20在向配置工具50返回的消息中提供安装顺序。如果需要的话， 主机计算机12可以向A⑶20提供命令，以上载A⑶20在该A⑶20的网络配置域中存储 的网络配置。以这种方式，主机计算机12可以存储网络配置的完整拷贝，正如在A⑶20中 存储的一样。可以将网络配置的拷贝作为文件存储在主机计算机12上、作为文件附件在电 子邮件中发送、或拷贝到诸如CD或闪存驱动之类的存储介质。最后，专家E将A⑶20断电以将A⑶20从网络中去除。然后可以在物理上将A⑶ 20与网络断开，并与指令一起转交给技术人员，该指令是关于在哪里安装现场设备以及安 装顺序)。例如，可以在网络、主机计算机和现场设备(如要安装在工业工厂中的那些一样) 可用于对系统进行建模的站点处，在实验室中执行图4所示的过程。在这种情况下，主机计 算机12可以是在该站点处使用或将在该站点处使用的主机。备选地，上载完整设备配置并将这些完整设备配置存储在A⑶20中的能力允许 了网络专家E执行配置以及上载到另一站点处的A⑶20。例如，专家E可以时设计了改网 络的独立顾问。通过存储网络上所有设备的配置数据，可以在与网络专家所在位置不同的 站点处执行安装过程。图5示出了在远程现场位置的安装的示例，其中使用ACD 20的技术 人员T可以安装和配置每个现场设备，而无需具有配置软件的主机计算机。在图5所示的示例中，技术人员T可以在远程现场安装中安装现场设备FD1和 FD2，并使用A⑶20来配置现场设备FD1和FD2。A⑶20可以是位于网络上的永久性设备， 或者可以是临时或手持设备。在上述任一情况下，ACD 20均是链路主设备，链路主设备在 网络上没有主机计算机的情况下担任链路活动调度器功能。技术人员T向ACD 20提供添 加命令。然后，按照A⑶20所要求的顺序对网络中的其他设备上电。可以通过A⑶20的 显示器48向技术人员指示设备的顺序。在整个过程中，ACD 20继续作为链路活动调度器。如图5所示，技术人员T首先将设备FD1上电。如果这是正确的设备类型，则A⑶ 20向设备FD1发送命令以准备下载，设备FD1以状态消息来响应。然后A⑶20发送发起下 载命令，之后是一系列下载片段命令，直到在ACD 20的网络配置域中存储的、针对该特定 设备所有设备配置数据都已被下载为止。当从设备FD1接收到设备配置数据的下载已完成 的消息时，A⑶20发送终止下载命令。最后，A⑶20向设备FD1提供激活命令，使得设备 FD1使用已经下载的配置数据来变成在网络上是活跃的。
然后，技术人员T将设备FD2添加到网络，重复相同的过程直到设备FD2接收到来 自ACD 20的激活命令为止。该过程将继续进行，直到网络上的所有设备都已被添加为止。 此时，如果ACD 20是临时或便携式手持设备，则可以去除ACD 20。图6示出了技术人员T去除旧的现场设备FD1并将旧的现场设备FD1替换成新设 备FDla的示例。A⑶20仍然可以在该A⑶20的非易失性存储器的网络配置域中存储整个 网络配置。如果是这样，则图6所示的过程可以以技术人员T从网络销毁(去除)原始设 备FD1为开始。如果ACD 20不包括该特定网络的网络配置，则ACD 20首先执行以下处理 使用如图4所示的上载过程，从网络上的每个设备上载配置数据。首先将A⑶20上电，然后按顺序将其他设备上电。如果预先配置了现场设备的设 备标签，则按照任意顺序对现场设备上电。如果没有预先配置设备标签，则按照专家E先前 指定的顺序对现场设备上电。在整个过程中，ACD 20起到链路活动调度器的作用。A⑶20确定新设备FD1是否是正确的设备类型。如果是，则A⑶20进行与图5所 描述的下载过程相类似的下载过程。这包括从ACD 20向新设备FDla的准备下载命令、发 起下载命令、下载片段命令、终止下载命令以及激活命令。此时，新设备FDla替换了原始设备FD1，并且具有与被其替换的设备相同的配置。 这是因为，原始设备的配置存储在ACD 20的网络配置域中，并且在新设备被激活之前下载 到新设备FDla。然后，ACD 20针对网络上的每个附加设备继续该过程。即使该设备是原始在网络 上的，并且所下载的配置与先前的配置相同，也下载针对网络上每个设备的配置。当该过程 完成时，网络中的每个设备，包括替换设备FDla，都已接收到配置数据的下载。在另一示例中，可以执行交换或更新系统方案。在该示例中，远程站点处的专家顾 问已经创建了解决方案并且已经使用图4所示的过程将该解决方案上载到了 ACD。然后将 如ACD所存储的网络配置数据上载到主机计算机，存储包含整个网络配置在内的文件。然 后，远程专家将网络配置数据作为文件通过电子邮件发送至本地网络专家。本地专家使用主机计算机12中的配置工具，利用主机计算机12中可用的域下载 服务，将配置数据下载到A⑶20。然后如图5所示将A⑶20置于网络上并进行网络配置。例如，当现场设备的制造商决定废弃特定设备修订时，这种技术可以是有用的。具 有包含该类型设备的网络的用户可以向制造商发送网络配置。制造商可以利用所废弃的设 备的最新修订，来修改网络配置。然后，可以通过电子邮件将新网络配置发送至用户，或通 过互联网服务器来访问该新网络配置。通过使用从主机计算机接收网络配置的上载的ACD 20，可以将新网络配置下载到用户设施处的网络。当过程完成时，ACD 20将自动重新配置 整个网络。A⑶20还可以用于安装表示设备增强的新配置。在向网络上的现场设备下载新配 置的过程中，现场设备可以保存当前设备配置的拷贝。当已完成从ACD 20下载新配置数据 时，ACD 20可以提供激活命令，所述激活命令指示设备从先前存储的配置交换到新存储的 配置数据。现场设备将新配置数据拷贝到非易失性存储器36的配置域中。可以将先前存 储的配置数据传递到另一非易失性存储器位置或域。随后，通过使用A⑶20，可以将现场设备的配置变回先前的配置。在这种情况下， A⑶20提供命令设备回到先前配置的消息。交换两个配置数据集合，使得配置域包含正在被现场设备有效使用的配置数据。A⑶20和网络配置域的另一用途是用于解决网络遭遇的问题。用户可以通过使用 A⑶20上载其网络配置域，来向远程专家或设备制造商提供完整网络配置。可以向远程专 家或制造商发送包含网络配置的文件，使得可以配置和测试网络的精确复制。尽管在便携式或手持设备的情况下描述了 ACD 20，所述便携式或手持设备可以在 安装、去除或替换现场设备的同时由技术人员可以在现场中使用，然而也可以将配置功能 内置到安装于网络上的现场设备之一中。为了容纳配置功能，现场设备可能需要用于存储网络配置域的扩展存储器、以及 用于执行配置功能的嵌入式应用软件。另一备选方式将配置设备功能合并入主机计算机12 中。通过使用非易失性存储器36将设备配置数据存储在特定配置域中，使得可以实 现配置功能。通过使所有配置数据与域相关联，Foundation Fieldbus协议(或类似协议) 的一般域传递能力方便了将配置数据作为文件上载和下载。因此，可以在现场安装和替换 现场设备，而无需安装者(即，技术人员)详细了解现场设备或主机计算机的复杂细节。通过使用诸如ACD 20之类的设备，可以不需要运行于主机计算机中的软件上的 工具。这对于较小的系统尤为有利，其中，网络的范围可以无法证明具有包括配置工具的软 件系统的主机的成本的合理性。配置设备可以利用先前建立的解决方案来以该解决方案配置一个或多个网络。这 对于可能针对可实现系统设计标准化的特定类型安装而设计的较小系统来说尤为有吸引 力。利用配置设备，现场设备安装者不需要了解配置的细节。而是，安装者仅需要按照 指定的顺序安装设备或以预先配置的设备标签来安装设备。ACD 20可以指示何时完成配 置。A⑶20可以用于配置设备网络或甚至单个设备。配置设备的使用还极大地简化了设备替换。在一种情况下，A⑶20可以永久性 驻留在网络10上以提供维护。在将设备从网络10上去除时，AD 20注意到这种变化。如 果原始设备返回，则不执行动作，因为认为该设备已重启。如果检测到相同类型的新设备， 则A⑶20通过从A⑶20的网络配置域向替换设备的网络配置域传递配置或该设备类型来 配置该设备。替换现场设备的技术人员仅需要知道如何替换设备。不需要技术人员了解 Foundation Fieldbus协议或现场设备的软件或存储器的内部结构。尽管参考优选实施例描述了本发明，然而本领域技术人员将认识得到，在不脱离 本发明的精神和范围的前提下，可以进行形式和细节上的改变。
权利要求
一种对网络上的现场设备进行配置的方法，所述方法包括向配置设备上载一个或多个配置数据块，所述一个或多个配置数据块表示针对多个现场设备中每个现场设备的配置；将所述配置存储在配置设备的网络配置域中；以及如果网络上新的现场设备的现场设备类型与所述多个现场设备之一的现场设备类型相同，则从配置设备向所述新的现场设备下载所存储的配置之一。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在非易失性存储器的配置域中存储每个现场 设备中的至少一个配置数据块。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，向配置设备上载包括将现场设备的配置域中存 储的配置数据块上载到配置设备的网络配置域。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括检测网络上新的现场设备的存在。
5.一种对网络上的现场设备进行配置的方法，所述方法包括在配置设备的网络配置域中存储针对网络上每个当前现场设备的配置数据块；检测当前设备何时脱离网络；检测替换设备何时添加到网络；以及通过向替换设备下载已被替换设备替换的当前设备的配置数据块，来配置替换设备。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括将针对每个现场设备的配置数据块存储在该 现场设备的非易失性存储器的配置域中。
7.一种网络，包括通信介质；能够在通信介质上通信的多个现场设备，每个现场设备包括配置域，能够在网络上向 所述配置域下载针对该现场设备的配置数据块，并且能够在网络上从所述配置域上载针对 该现场设备的配置数据块；以及配置设备，具有能够存储针对所有现场设备的配置数据块的网络配置域，并用于发起 向现场设备的配置域的下载以及从现场设备的配置域的上载。
8.根据权利要求7所述的网络，其中，配置域包括现场设备的非易失性存储器的一部分。
9.根据权利要求8所述的网络，其中，网络配置域包括配置设备的非易失性存储器的 一部分。
10.根据权利要求7所述的网络，其中，配置设备包括能够从多个现场设备上载配置数 据块以及向所述多个现场设备下载配置数据块的嵌入式软件应用。
11.根据权利要求10所述的网络，其中，软件应用能够检测现场设备何时离开或加入 网络。
12.根据权利要求11所述的网络，其中，软件应用能够通过向已加入网络的现场设备 的配置域下载配置数据块，来配置已加入网络的现场设备。
13.—种配置设备，包括非易失性存储器，用于在网络配置域中存储针对多个现场设备中每个现场设备的设备 配置数据；网络接口，用于在网络上发送和接收消息；以及处理器，用于产生消息，以引起在网络上向非易失性存储器上载设备配置数据块，以及 引起在网络上从非易失性存储器向网络上的现场设备下载设备配置数据块。
14.根据权利要求13所述的配置设备，其中，从现场设备的非易失性存储器的配置域 上载设备配置数据块，以及向现场设备的非易失性存储器的配置域下载设备配置数据块。
15.根据权利要求13所述的配置设备，还包括与处理器通信的用户接口。
16.一种现场设备，包括 换能器；非易失性存储器，用于将设备配置数据块存储在配置域中； 网络接口，用于在网络上发送和接收消息；以及处理器，用于产生要发送的消息、作用于接收到的消息、以及基于设备配置数据来控制 现场设备的操作，所述处理器响应于上载命令消息，引起从配置域向网络上载设备配置数 据块，以及响应于下载命令消息，引起从网络向配置域下载设备配置数据块。
全文摘要
可以使用配置设备20来配置通信网络10的现场设备18，配置设备20将每个现场设备18的配置数据存储在非易失性存储器36的网络配置域中。每个现场设备18包括与现场设备18的非易失性存储器36中存储的配置数据相关联的配置域。响应于来自配置设备20的命令，现场设备向配置设备20上载配置数据或者从配置设备20下载配置数据。现场设备18接收来自配置设备20的配置数据并将接收到的配置数据存储在非易失性存储器36中，以限定现场设备18的配置。
文档编号G06F9/00GK101960417SQ200980107708
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月24日 优先权日2008年3月5日
发明者唐纳德·罗伯特·拉蒂姆, 安东尼·迪安·费格森 申请人:罗斯蒙德公司