[发明专利]过程自动化方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种过程自动化系统，其中具有用于自动性能优化、特别是多协议通信系统(其中，在该系统中使用至少两种不同的通信协议P1和P2)中的非循环数据（acyclic data）访问的自动优化的部件。此外，本发明涉及一种用于操作过程自动化系统的方法。

背景技术

按照所提出的系统，从第一P1知晓组件（P1 aware component），来执行通过使用标准化P1协议数据访问请求、从第二P1非知晓组件(使用协议P2的组件)的大量数据传递的发生、即开始和结束的检测，特别是以便检测使用标准化HART命令、从无线非知晓组件的无线大量数据传递的开始和结束。

当今在全球安装的智能现场装置的大多数是实现了HART的，其中HART(Highway Addressable Remote Transducer：可寻址远程传感器高速通道)协议是用于跨智能装置与控制或监测系统之间的模拟线路来发送和接收数字信息的全球标准。更具体来说，HART是双向通信协议，其提供智能现场设备与主机系统之间的数据访问。

在当今的网络中，广泛使用无线通信，以及因此WirelessHART（无线HART）技术相应地同样广泛使用，并且为全范围的过程测量、控制、资产管理应用、装置参数化以及装置监测和诊断提供健壮无线协议。

基于已证实和熟悉的HART通信协议，WirelessHART使用户能够快速轻松地获得无线技术的有益效果，同时保持与现有装置、工具和系统的兼容性。

在WirelessHART中，设备操作期间的典型业务由到或来自各装置的少量但是周期循环突发命令来组成。通过多个这样的装置共享同一(无线)介质，相当大总量的带宽仍然被静态地保留和/或因而对其它应用阻止，同时单独装置只能访问这个总带宽的一小部分。现有WirelessHART网络管理器对这种通信模式优化网格带宽。

相比之下，当用户或系统功能运行调试、诊断或监测使用情况时，这可在无法预测的时间点要求对单个装置的大量可使用带宽，并且仍然期望快速响应。这仅非循环地发生，并且现有WirelessHART网络管理器没有对这种通信模式进行优化；它们仅为其保留极少带宽。

在任一种情况下，带宽的实际使用对调度没有任何明显效果；特别是，网络管理器没有动态调整对非循环访问的带宽。带宽只能通过多个标准HART命令来显式请求。

换言之，当前WirelessHART实现的问题在于，没有对非循环数据访问来优化WirelessHART中的调度；网络管理器也没有动态调整到这种通信模式(至少具有充分自适应时间)。本地WirelessHART装置或者其装置工具能够请求来自网络管理器的附加带宽，以便仍然加速偶发非循环数据访问，因为它们知道WirelessHART协议的这些细节。

在适配器改型情况中，或者当使用通用HART装置DTM/FDI封装件时，装置工具不了解无线网络。唯一无线知晓组件是网关/适配器或者其相应的软件工具。

这意味着，不存在能够通过使用上述显式命令来将装置与网关之间的带宽自动调整到所传送数据量的装置特定组件。对各装置静态分配非循环数据传递的更大带宽仍然是未达最佳标准的解决方案，因为甚至更大的带宽则被持久保留和/或对其它用途被阻止；此外，各装置仍然获得仅对理论上可用的总带宽的一小部分/份额的访问。

特别是对于全上传/下载序列，即使大量带宽在网络中可以是可用的，用户也面临大的等待时间。

发明内容

知道这些缺陷，对于当前网络环境，本发明的一个目的是协调数据业务，以便提供安全和完整数据传递，而与可能必要的工作量无关。

这个目的通过一种使用至少两种不同通信协议P1-Pn、具有至少一个P1知晓组件的过程自动化系统来实现，其中P1特别涉及无线协议，用于检测从至少一个其它组件(其可能是P1非知晓组件、特别是无线非知晓组件)的P1相关大量数据传递(特别是无线大量数据传递)的发生，其中在这种检测时，至少一个P1知晓组件、特别是无线知晓组件代表那个P1非知晓组件(特别是无线非知晓组件)来请求带宽以减少通信时间，并且随后再次释放这个带宽。