耦合諸如計量系統(tǒng)的專門系統(tǒng)到多個控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】計量系統(tǒng)被配置耦合到多個諸如控制系統(tǒng)這樣的專門系統(tǒng)。至少一些示例性實施例是處理單元，所述處理單元包括處理器、耦合到所述處理器的存儲器，以及被配置為耦合到控制系統(tǒng)的骨干通信網(wǎng)絡(luò)的通信端口。所述存儲器存儲程序，該程序使得所述處理器有選擇地（通過所述通信端口）作為第一制造商的控制系統(tǒng)（該控制系統(tǒng)在處理單元之間實現(xiàn)第一私有通信協(xié)議）的處理單元來參與，并且（通過所述通信端口）作為不同于所述第一制造商的第二制造商的控制系統(tǒng)（所述第二制造商的控制系統(tǒng)在處理單元之間實現(xiàn)第二私有通信協(xié)議）的處理單元來參與。
【專利說明】耦合諸如計量系統(tǒng)的專門系統(tǒng)到多個控制系統(tǒng)
[0001]本申請為于2011年4月20日提交、申請?zhí)枮?00980141772.4、發(fā)明名稱為“耦合諸如計量系統(tǒng)的專門系統(tǒng)到多個控制系統(tǒng)”的中國專利申請的分案申請。所述母案申請的國際申請日為2009年7月15日，國際申請?zhí)枮镻CT/US2009/050718。
【背景技術(shù)】
[0002]分布式過程控制系統(tǒng)的制造商設(shè)計其控制系統(tǒng)以與各種工業(yè)過程一起使用。例如，分布式過程控制系統(tǒng)制造商可以創(chuàng)建的一般硬件和軟件可以在諸如運行發(fā)電廠乃至控制食品處理設(shè)備這樣的各種應(yīng)用之中。出于這樣的原因，分布式過程控制系統(tǒng)的制造商有意將其系統(tǒng)創(chuàng)建為容易地適用于多種不同的受控過程。
[0003]然而，過程控制領(lǐng)域中存在一般過程控制系統(tǒng)并非特別適用的特定用戶群市場。例如，出于交接的目的所進行的碳?xì)浠衔?例如，天然氣、液化天然氣、石油、汽油)的流量測量就是一種特定用戶群的市場，而對此，分布式過程控制系統(tǒng)中提供的一般工具是不適當(dāng)?shù)摹Ａ硗?，雖然一些分布式過程控制系統(tǒng)可能具有執(zhí)行流量測量計算的功能塊，但是所提供的流量測量計算對于交接(即計費)這一目的而言并不是足夠準(zhǔn)確的。此外，許多法定管轄具有與碳?xì)浠衔锏牧髁康臏y量相關(guān)的常規(guī)審計要求，并且用于過程控制系統(tǒng)的流量測量計算的一般工具并不滿足這樣的要求。分布式過程控制系統(tǒng)并非特別適用的特定用戶群市場的另一個示例是渦輪(例如燃?xì)鉁u輪、蒸汽渦輪)控制。渦輪控制系統(tǒng)不僅為了渦輪速度/負(fù)載控制而控制閥門位置，而且還實現(xiàn)各種特殊功能，例如在非活動周期之后以及在燃?xì)鉁u輪燃料流量控制的情況下，為了各個組件的適當(dāng)膨脹而對渦輪進行熱浸泡。分布式過程控制系統(tǒng)并非特別適用的特定用戶群市場的又另一個示例是碳?xì)浠衔镔|(zhì)量監(jiān)視(例如BTU含量、碳?xì)浠衔飿?gòu)成、天然氣流中的攜帶液體)，并且一些法定管轄也具有與質(zhì)量監(jiān)視相關(guān)的具體度量衡要求。
[0004]由于與諸如用于交接的碳?xì)浠衔镉嬃俊u輪控制、和碳?xì)浠衔镔|(zhì)量監(jiān)視之類的專門系統(tǒng)相關(guān)的復(fù)雜性和要求，在現(xiàn)有技術(shù)中，所述專門系統(tǒng)是單獨的物理系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]為了對示例性實施例進行詳細(xì)描述，現(xiàn)在將參考附圖，其中:
[0006]圖1示出了具有實質(zhì)上獨立的控制系統(tǒng)部分和計量系統(tǒng)部分的整體系統(tǒng)；
[0007]圖2示出了依據(jù)至少一些實施例的系統(tǒng)；
[0008]圖3圖示了耦合到多個控制系統(tǒng)的骨干通信網(wǎng)絡(luò)的計量系統(tǒng)；
[0009]圖4示出了依據(jù)至少一些實施例的計算機實現(xiàn)的方法；
[0010]圖5示出了依據(jù)至少一些實施例的計算機實現(xiàn)的方法；并且
[0011]圖6示出了依據(jù)至少一些實施例的處理單元。
[0012]注釋和術(shù)語
[0013]以下整個描述和權(quán)利要求所使用的特定術(shù)語指代特定的系統(tǒng)組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會意識到，分布式過程控制設(shè)備的制造商可以通過不同的名稱來指代一個組件。本文無意對名稱不同而非功能不同的組件進行區(qū)分。
[0014]在以下討論和權(quán)利要求中，術(shù)語“包括”和“包含”以開放的方式使用，并且由此應(yīng)當(dāng)被解釋為表示“包括，但并不局限于……”。而且，術(shù)語“耦合”意在表示間接或直接連接。因此，如果第一設(shè)備耦合到第二設(shè)備，該連接可以通過直接連接，或者通過經(jīng)由其它設(shè)備和連接的間接連接。
[0015]“流量計算機”是指具有處理器并且執(zhí)行軟件的硬件設(shè)備，其中所述流量計算機直接或間接與流體流量測量設(shè)備(例如，超聲流量計、與量孔板相關(guān)聯(lián)的傳送器)進行通信。所述流量計算機還可以計算流體流量(例如，在量孔板的情況下)，并且所述流量計算機進一步對一個或多個計量導(dǎo)管(metering run)的流量數(shù)值做累加。所述流量計算機可以是專用設(shè)備，或者是在還執(zhí)行其它功能的處理單元中所執(zhí)行的虛擬設(shè)備，所述其它功能諸如是與度量衡審計要求相關(guān)的功能。
[0016]“控制系統(tǒng)的骨干通信網(wǎng)絡(luò)”是指一種通信網(wǎng)絡(luò)，通過該通信網(wǎng)絡(luò)，各處理單元(例如，分布式處理單元、人機界面、歷史記錄單元可編程邏輯控制器(PLC))彼此進行通信，并且“控制系統(tǒng)的骨干通信網(wǎng)絡(luò)”應(yīng)當(dāng)與將I/O設(shè)備耦合到現(xiàn)場設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)(例如，HART、Modbus)區(qū)別開來。
[0017]“作為在控制系統(tǒng)中的處理單元參與”是指所述控制系統(tǒng)能夠確定通過骨干通信網(wǎng)絡(luò)耦合的處理單元中執(zhí)行的功能塊的存在性，并且所述控制系統(tǒng)能夠生成所述功能塊的可視顯示。
【具體實施方式】
[0018]以下討論針對于本發(fā)明的各個實施例。雖然這些實施例中的一個或多個可能是優(yōu)選的，但是所公開的實施例不應(yīng)當(dāng)被解釋為或以其他方式用于限制包括權(quán)利要求在內(nèi)的本公開的范圍。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，以下描述具有廣泛的應(yīng)用，并且任何實施例的討論僅意味著該實施例的示例，而無意暗示包括權(quán)利要求在內(nèi)的本公開的范圍被限制為該實施例。
[0019]在轉(zhuǎn)向各個實施例的具體內(nèi)容之前，應(yīng)該注意，本說明書討論的是控制系統(tǒng)與專門系統(tǒng)的組合。各個實施例的研發(fā)背景是相對于作為碳?xì)浠衔镉嬃肯到y(tǒng)的專門系統(tǒng)的，并且由此【具體實施方式】部分主要是參考該研發(fā)背景進行討論；然而，在理解了這里所描述的操作原理之后，所述原理就可以等同地擴展至其它專門系統(tǒng)，諸如渦輪控制系統(tǒng)、診斷和監(jiān)視組件、以及碳?xì)浠衔镔|(zhì)量監(jiān)視。
[0020]圖1示出了包括控制系統(tǒng)12 (例如，分布式過程控制系統(tǒng))和單獨的計量系統(tǒng)14的整體系統(tǒng)10?？刂葡到y(tǒng)12包括示例性的兩個分布式處理單元16和18。每個分布式處理單元16、18分別耦合到一個或多個輸入/輸出(I/O)設(shè)備20和22。每個分布式處理單元16、18利用I/O設(shè)備執(zhí)行監(jiān)視物理過程的參數(shù)的控制軟件，計算與所述物理過程相關(guān)的控制輸出數(shù)值，并且驅(qū)動輸出數(shù)值至I/O設(shè)備20、22。所述分布式處理單元通過骨干通信網(wǎng)絡(luò)24互相之間以及與其它設(shè)備交換操作功能塊的指示以及與所述功能塊相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)值。例如，人機界面26可以耦合到骨干通信網(wǎng)絡(luò)24，并且人機界面26可以使得用戶能夠編程分布式處理單元16、18和/或監(jiān)視處理參數(shù)。同樣，歷史記錄單元28可以耦合到骨干通信網(wǎng)絡(luò)24。[0021]仍然參見圖1，雖然現(xiàn)有技術(shù)的控制系統(tǒng)12可以具有執(zhí)行流量測量的能力，但是分布式過程控制系統(tǒng)制造商所提供的流量測量功能可能并不適用于交接應(yīng)用。例如，分布式控制系統(tǒng)的分布式處理單元16、18所執(zhí)行的流量測量計算可能不具有足夠的精確度，可能無法執(zhí)行最為當(dāng)前的流量計算等式，和/或相對于交接的計量可能無法滿足各種法定管轄所施加的管理要求。
[0022]為了提供能夠控制物理過程并且可以執(zhí)行具有足以用于交接的精確度的計量的整體控制系統(tǒng)，在現(xiàn)有技術(shù)中，提供了單獨且獨立的計量系統(tǒng)14?？刂葡到y(tǒng)12所使用的來自計量系統(tǒng)14的任何數(shù)據(jù)值都利用耦合在這兩個系統(tǒng)之間的通信信道30進行交換。在許多情況下，控制系統(tǒng)12的制造商不同于計量系統(tǒng)14的制造商，這使得難以在分布式過程控制系統(tǒng)12和計量系統(tǒng)14之間交換數(shù)據(jù)值。對于諸如渦輪控制系統(tǒng)、診斷和監(jiān)視組件、以及碳?xì)浠衔镔|(zhì)量監(jiān)視之類的其它專門系統(tǒng)同樣如此。
[0023]仍然參見圖1，示例性的計量系統(tǒng)14包括一個或多個流量計算機32和34。每個流量計算機耦合到一個或多個流量計設(shè)備。在圖1所圖示的情況下，流量計算機32耦合到流量計設(shè)備36和38，而流量計算機34則耦合到流量計設(shè)備40和42。流量計算機32、34由此可以從流量計設(shè)備接收即時流量數(shù)值，或者可以接收用來計算流量數(shù)值的原始輸入數(shù)值。此外，流量計算機32、34可以累加(求和)即時流量數(shù)值以產(chǎn)生預(yù)定時間段內(nèi)的總流量數(shù)值。流量計算機32、34可以利用骨干通信網(wǎng)絡(luò)44互相之間并且與其它設(shè)備交換數(shù)據(jù)值。流量計算機32、34和/或任意它們的所計算或累加的數(shù)值的編程和監(jiān)視可以利用人機界面46來進行，所述人機界面46同樣耦合到骨干通信網(wǎng)絡(luò)44。此外，在圖1所圖示的情形中，計量系統(tǒng)14可以包括耦合到骨干通信網(wǎng)絡(luò)44的網(wǎng)關(guān)單元48。在一些情況下，網(wǎng)關(guān)單元48可以執(zhí)行程序以確保符合計量系統(tǒng)14在其中操作的任意特定法定管轄的度量衡審計要求。
[0024]如以上所提到的，在許多情況下，控制系統(tǒng)12的制造商不同于諸如計量系統(tǒng)14這樣的專門系統(tǒng)的制造商。由于每個制造商在其各自的骨干通信網(wǎng)絡(luò)24和44上運行不同的協(xié)議，所以可能無法進行如控制系統(tǒng)12與示例性計量系統(tǒng)14之間的骨干通信網(wǎng)絡(luò)的直接耦合。因此，圖1示出了下述的情形，其中，網(wǎng)關(guān)單元48不僅用于確保符合度量衡審計要求，而且還作為通過它在控制系統(tǒng)12和計量系統(tǒng)14之間交換數(shù)據(jù)值的機構(gòu)。更具體地，在現(xiàn)有技術(shù)中，控制系統(tǒng)12和示例性的計量系統(tǒng)14之間的數(shù)值交換通過與任一系統(tǒng)的骨干通信網(wǎng)絡(luò)不同的專用通信信道30來進行。通信信道30的物理層以及所采用的通信協(xié)議可以有所變化。例如，通信信道30可以是Modbus遠(yuǎn)程終端單元(Modbus RTU)接口、Modbus-TCP或符合OPC規(guī)范的通信信道。通信信道30耦合到一個分布式處理單元，諸如分布式處理單元16。通信信道30僅是用于傳輸數(shù)據(jù)值的信道，并且無法通過通信信道30進行其它的控制類型的功能。例如，控制系統(tǒng)12無法通過通信信道發(fā)現(xiàn)計量系統(tǒng)14中所執(zhí)行的特定功能塊的存在。由于控制系統(tǒng)12無法發(fā)現(xiàn)這樣的模塊，所以控制系統(tǒng)無法生成指示所述功能塊的顯示，同樣無法實現(xiàn)針對所述功能塊的改變。此外，控制系統(tǒng)12無法在計量系統(tǒng)14中創(chuàng)建新的功能塊，以用于通過通信信道30執(zhí)行。
[0025]盡管通信信道30可能特別適用于在分離的系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交換，但是為了配置數(shù)據(jù)交換，每個制造商生成所要進行交換的數(shù)據(jù)點的列表，并且所述列表本身在制造商之間進行交換。每個制造商接著對其各自系統(tǒng)進行配置以發(fā)送和接收所指定的數(shù)據(jù)點。此夕卜，計量系統(tǒng)14的制造商創(chuàng)建報告，顯示并初始化僅能夠在計量系統(tǒng)14內(nèi)進行訪問/查看的與計量系統(tǒng)14相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)功能。同樣，控制系統(tǒng)的制造商相對于僅能夠在控制系統(tǒng)12內(nèi)訪問/查看的計量系統(tǒng)數(shù)值，創(chuàng)建報告，顯示并初始化歷史數(shù)據(jù)功能。從討論中明顯看出，在通信信道30的每一側(cè)都進行了大量重復(fù)工作以使得控制系統(tǒng)12和專門系統(tǒng)(例如計量系統(tǒng)14)能夠交換數(shù)據(jù)值，并且使得每個系統(tǒng)具有相關(guān)的顯示和報告。此外，大多數(shù)情形中所使用的通信信道30是帶寬有限的串行通信信道(例如Modbus)，并且因此跨所述通信信道能夠進行交換的數(shù)據(jù)量是有限的。
[0026]圖2示出了依據(jù)至少一些實施例的系統(tǒng)200。具體地，系統(tǒng)200包括垂直虛線右側(cè)的控制系統(tǒng)202 (例如，分布式過程控制系統(tǒng))，以及虛線左側(cè)的專門系統(tǒng)，在該示例性的情況下，所述專門系統(tǒng)是計量系統(tǒng)204。在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，計量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)利用僅限于數(shù)據(jù)值交換的通信信道進行耦合，并且其帶寬可能明顯低于骨干通信網(wǎng)絡(luò)，而與此不同，控制系統(tǒng)202和示例性的計量系統(tǒng)204共享骨干通信網(wǎng)絡(luò)206。該說明書首先詳細(xì)討論圖2的整體系統(tǒng)200的各個組件，并且接著討論示例性的計量系統(tǒng)204的各方面，包括計量系統(tǒng)204與來自多個不同控制系統(tǒng)制造商的控制系統(tǒng)共享如圖2所示的骨干通信網(wǎng)絡(luò)206，以及由此共享多種不同通信協(xié)議的能力。
[0027]圖2圖示了物理過程208。物理過程208可以是利用控制系統(tǒng)監(jiān)視和管理該過程的任意物理過程。例如，物理過程208可以是發(fā)電廠的各個子系統(tǒng)、碳?xì)浠衔锾幚碓O(shè)施的任意子系統(tǒng)、生產(chǎn)消費產(chǎn)品的工廠或者食品加工廠的各種爐具、傳送機和攪拌機。無論物理過程208的確切屬性如何，與物理過程208相關(guān)的溫度傳送器、壓力傳送器、閥門定位器、閥門位置指示器、電機控制系統(tǒng)和其它物理對象耦合到控制系統(tǒng)202的輸入/輸出(I/O)設(shè)備。在圖2所圖示的系統(tǒng)中，示出了兩組I/O設(shè)備210和212 ;然而，在控制系統(tǒng)202內(nèi)可以結(jié)合有任意數(shù)量的I/O設(shè)備。與物理過程208直接交互的設(shè)備(例如，溫度傳送器、壓力傳送器、閥門定位器等)可以以任意適當(dāng)?shù)膮f(xié)議與I/O設(shè)備210、212進行通信。例如，現(xiàn)場設(shè)備可以利用4-20毫安(mA)的回路、使用與4-20mA回路相同線路上的HART協(xié)議，或者使用 Modbus (例如，Modbus RTU、Modbus/TCP)與 I/O 設(shè)備 210,212 進行通信。
[0028]仍然參見圖2，控制系統(tǒng)202可以包括一個或多個分布式處理單元。在圖2所圖示的情形中，示出了兩個分布式處理單元214和216 ;然而，可以使用任意數(shù)量的分布式處理單元。依據(jù)分布式過程控制理念，每個分布式處理單元214、216可以分別物理地接近于其直接耦合的I/O設(shè)備210、212而被設(shè)置。此外，分布式處理單元214、216還可以物理地接近于每個分布式處理單元16、18所負(fù)責(zé)的物理過程208的特定部分而被設(shè)置。
[0029]每個分布式處理單元214、216執(zhí)行受控的物理過程10的與它的部分相關(guān)的控制軟件。所述控制軟件可以實現(xiàn)基于布爾的控制方案(有時實現(xiàn)為“階梯邏輯”)，或者所述控制軟件可以執(zhí)行過程的閉環(huán)控制，諸如比例積分微分(PID)控制循環(huán)。在又其它的實施例中，所述控制軟件可以實現(xiàn)物理過程208的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制。在一些行業(yè)中，分布式處理單元214、216可以被稱作可編程邏輯控制器(PLC)。例如，分布式處理單元214、216可以是能夠從美國密蘇里州圣路易斯市的愛默生過程管理公司獲得的DeltaVTM MD控制器。
[0030]在大多數(shù)情形中，特定分布式處理單元上執(zhí)行的控制軟件所使用的數(shù)據(jù)值以及所生成的輸出數(shù)值與本地連接的I/o設(shè)備相關(guān)聯(lián)。然而，示例性的分布式處理單元214、216可以通過骨干通信網(wǎng)絡(luò)206彼此之間以及與其它設(shè)備進行通信。因此，可以在分布式處理單元之間交換數(shù)據(jù)值以幫助每個分布式處理單元執(zhí)行其與物理過程208相關(guān)的分配任務(wù)。依據(jù)至少一些實施例，基于特定分布式過程控制系統(tǒng)的制造商，利用用于信息交換的確切協(xié)議(即，高于OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層的層)，骨干通信網(wǎng)絡(luò)206實現(xiàn)了以太網(wǎng)類型的網(wǎng)絡(luò)(即，定義了 OSI模型的物理和數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng))。另外，雖然多數(shù)分布式處理系統(tǒng)采用基于以太網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)20，但是每個制造商可以利用適于提供特定硬件和配置的私有高級協(xié)議。
[0031]仍然參見圖2，依據(jù)一些實施例的控制系統(tǒng)202還實現(xiàn)了與物理過程208相關(guān)聯(lián)的歷史數(shù)據(jù)的存儲。依據(jù)至少一些實施例，歷史記錄單元218是控制系統(tǒng)202的一部分，并且歷史記錄單元218負(fù)責(zé)收集和維護與物理過程208相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)值。具體地，歷史記錄單元218可以包括處理單元220。其中存放歷史數(shù)據(jù)值的非易失性存儲單元222耦合到處理單元220。依據(jù)至少一些實施例，所述非易失性存儲是硬盤驅(qū)動器，或者可能是以容錯方式操作的硬盤驅(qū)動器陣列，諸如廉價磁盤冗余陣列(RAID)系統(tǒng)。在其它的示例性實施例中，所述非易失性存儲可以是當(dāng)前可用或以后研發(fā)的可以以非易失方式在其中存儲數(shù)據(jù)的任意技術(shù)，諸如光存儲介質(zhì)和設(shè)備。
[0032]在一些實施例中，歷史記錄單元218通過對分布式處理單元214、216進行輪詢來收集歷史數(shù)據(jù)值。在其它的實施例中，編程分布式處理單元214、216向歷史記錄單元218發(fā)送選擇的參數(shù)值。例如，可以由分布式處理單元214、216每分鐘或以更大時間間隔把緩慢變動的過程參數(shù)的數(shù)據(jù)值發(fā)送給歷史記錄單元218，而其數(shù)值快速變化的參數(shù)則可以顯著更短的時間跨度(2秒鐘或更短)發(fā)送給歷史記錄單元218。
[0033]圖2所圖示的控制系統(tǒng)202還包括人機界面(HMI)224。如其名稱所表達(dá)的，人機界面224可以是用戶通過其與控制系統(tǒng)202的其余設(shè)備進行交互的機構(gòu)，并且在一些情況下，是與計量系統(tǒng)204的設(shè)備進行交互的機構(gòu)。例如，人機界面224可以是用來初始化分布式處理單元214、216中所執(zhí)行的控制循環(huán)并且與適當(dāng)I/O設(shè)備輸入和輸出相關(guān)聯(lián)的機構(gòu)。同樣，人機界面224可以是操作人員用來監(jiān)視和控制物理過程208(例如，進行設(shè)置點調(diào)節(jié)、監(jiān)視警報數(shù)值、改變閥門位置)的機構(gòu)。另外，人機界面224可以是過程工程師用來監(jiān)視物理過程208的趨勢并且可能基于這些趨勢對分布式處理單元214、216的控制軟件所執(zhí)行的調(diào)諧參數(shù)或控制策略進行改變的機構(gòu)。
[0034]人機界面224可以包括處理單元226，在形式和構(gòu)造上可與歷史記錄單元218的處理單元220相類似。處理單元226可以由于應(yīng)用程序的類型和數(shù)量和/或不同的操作系統(tǒng)而與其它處理單元有所不同。處理單元226耦合到諸如陰極射線管(CRT)或液晶顯示器(LCD)顯示器這樣的顯示設(shè)備228。最后，人機界面224可以具有鍵盤230和與其耦合的指點設(shè)備232，以使得用戶能夠與處理單元226上執(zhí)行的應(yīng)用程序進行交互。在可替換的實施例中，實現(xiàn)人機界面功能的程序可以包括在歷史記錄單元218上，由此無需單獨的人機界面和歷史記錄單元。在一些產(chǎn)業(yè)中，歷史記錄單元218，特別是其功能能力，可以被稱作監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)獲取(SCADA)單元。
[0035]仍然參見圖2，采用計量系統(tǒng)204的示例性形式的專門系統(tǒng)包括一個或多個流量計算機234和236。每個流量計算機耦合到一個或多個流量計設(shè)備。在圖2所圖示的情況下，流量計算機234耦合到流量計設(shè)備238和240，而流量計算機236耦合到流量計設(shè)備242和244。流量計設(shè)備238-244可以是諸如超聲流量計或量孔板系統(tǒng)這樣的設(shè)備，所述量孔板系統(tǒng)包括精確量孔板以及壓力和溫度傳送器。流量計算機234、236由此可以(在超聲流量計的情況下)從流量計設(shè)備接收即時流量數(shù)值，或者可以接收用來計算流量數(shù)值的原始輸入數(shù)值。此外，流量計算機234、236可以累加(求和)各即時流量數(shù)值以得出任意預(yù)定時間段內(nèi)的總體流量數(shù)值。此外，流量計算機234、236可以實現(xiàn)各種警報條件(例如，高和低流量警報、超壓警報)，并且可以進一步(例如，根據(jù)總流量)控制閥門以有選擇地使流量計導(dǎo)管啟用或停用。流量計算機234、236例如可以是可以從愛默生過程管理公司獲得的Daniel? seoo流量計算機。此外，處于其許多形式的流量計設(shè)備238-244也可以從愛默生過程管理公司獲得。
[0036]流量計算機234、236可以利用骨干通信網(wǎng)絡(luò)206彼此之間以及與其它設(shè)備交換數(shù)據(jù)值。流量計算機234、236和/或它們的所計算或累計的數(shù)值的編程和監(jiān)視可以利用同樣耦合到骨干通信網(wǎng)絡(luò)206的度量衡單元246來進行。
[0037]度量衡單元246可以包括處理單元248，該處理單元248可以在形式和構(gòu)造上與人機界面224的處理單元226或歷史記錄單元218的處理單元220相類似。處理單元248可以由于應(yīng)用程序的類型和數(shù)量和/或不同的操作系統(tǒng)而與其它處理單元有所不同。處理單元248耦合到諸如CRT或IXD顯示器這樣的顯示設(shè)備250。最后，度量衡單元246可以具有與其耦合的鍵盤252和指點設(shè)備254，以使得用戶能夠與處理單元248上執(zhí)行的應(yīng)用程序交互。度量衡單元246可以執(zhí)行許多功能。例如，在一些實施例中，度量衡單元246通過骨干通信網(wǎng)絡(luò)206與流量計算機234、236進行交互以對流量計算機234、236執(zhí)行監(jiān)督控制。在其它實施例中，流量計算機234和236可以被省略，并且度量衡單元246可以通過骨干通信網(wǎng)絡(luò)206直接與流量計設(shè)備238-244進行通信(諸如當(dāng)流量計設(shè)備全部為超聲流量計時)。在省略了流量計算機的可替換實施例中，度量衡單元246可以被配置為實現(xiàn)流量計算機的功能，并且由此可以被認(rèn)為實現(xiàn)了一個或多個虛擬流量計算機。此外，當(dāng)作為虛擬流量計算機和/或執(zhí)行度量衡計算和功能時，度量衡單元246并不局限于在整體系統(tǒng)200的計量系統(tǒng)204 —側(cè)所獲得的數(shù)據(jù)值，并且同樣可以從整體系統(tǒng)的控制系統(tǒng)202 —側(cè)的I/O設(shè)備獲得一些數(shù)據(jù)值。此外，度量衡單元246可以是提供計量警報和/或警告的集中化的設(shè)備，特別是在流量計算機234、236出現(xiàn)在系統(tǒng)中的情況下以及還當(dāng)作為虛擬流量計算機的時候。另外，度量衡單元246可以提供計量數(shù)據(jù)的集中化，并且可以進一步提供計量系統(tǒng)專有功能，諸如根據(jù)下面的流量計算機流總數(shù)進行的站點總體流量計算、每組件總數(shù)的質(zhì)量、流量加權(quán)平均、長期和短期計量報告、可以找出其針對控制系統(tǒng)202的顯示方式的度量衡數(shù)據(jù)的控制以及計量系統(tǒng)的診斷檢查的性能(例如，可以從愛默生過程管理公司獲得的Daniel.?.基于計量鏈路條件的監(jiān)視套件)。雖然圖2中僅圖示了一個度量衡單元246,但是可以實現(xiàn)任意數(shù)量的度量衡單元246來執(zhí)行各種示例性功能。
[0038]許多法定管轄(例如州和國家)具有與用于交接的碳?xì)浠衔锏挠嬃肯嚓P(guān)的度量衡審計要求。依據(jù)各個實施例，度量衡單元246對流量計算機234、236或者其虛擬等同物執(zhí)行監(jiān)督控制，并且還使得整體系統(tǒng)200的碳?xì)浠衔镉嬃糠矫娣隙攘亢鈱徲嬕?。特別地，度量衡單元246可以執(zhí)行度量衡許可所規(guī)定的計量功能(例如校準(zhǔn)對準(zhǔn)、校準(zhǔn)非對準(zhǔn)、調(diào)節(jié)流量以得到線性范圍內(nèi)的通過每個流量計的流量)。另外，度量衡單元246可以是度量衡要求的審計追蹤的集中庫(例如依據(jù)度量衡要求記錄所有變化)。
[0039]現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)是與諸如計量系統(tǒng)這樣的專門系統(tǒng)相分離的具體實體。與此不同，依據(jù)各實施例以及如圖2所示，所述計量系統(tǒng)204與控制系統(tǒng)202共享骨干通信網(wǎng)絡(luò)206。因此，即使控制系統(tǒng)202的制造商不同于示例性計量系統(tǒng)204的制造商，計量系統(tǒng)204內(nèi)設(shè)備的編程、控制和監(jiān)視也可以由用戶通過在整體系統(tǒng)200的過程控制202一側(cè)的人機界面224或者任意用作人機界面的設(shè)備來進行。
[0040]然而，依據(jù)各個實施例，以計量系統(tǒng)204為示例的專門系統(tǒng)的功能不只是直接耦合到來自單一制造商的控制系統(tǒng)的骨干通信網(wǎng)絡(luò)。具體地，如以上所提到的，控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中與購買用于工廠控制的控制系統(tǒng)以及購買諸如碳?xì)浠衔镉嬃肯到y(tǒng)和渦輪控制系統(tǒng)這樣的專門系統(tǒng)相關(guān)的歷史動因在于控制系統(tǒng)的制造商無需以及在大多數(shù)情況下并不與專門系統(tǒng)的制造商相同。依據(jù)各個實施例，諸如計量系統(tǒng)204這樣的專門系統(tǒng)被設(shè)計和構(gòu)造為耦合到來自不同制造商的多種控制系統(tǒng)的骨干通信網(wǎng)絡(luò)。
[0041]圖3圖示了示例性的計量系統(tǒng)204耦合到來自不同制造商的多個控制系統(tǒng)的能力。在圖3所圖示的情況下，圖示了兩個這樣的控制系統(tǒng)300和302 ;然而，依據(jù)各個實施例的計量系統(tǒng)204可以耦合到來自不同制造商的兩個或更多的控制系統(tǒng)。具體地，圖3示出了示例性的計量系統(tǒng)204實現(xiàn)了骨干通信網(wǎng)絡(luò)206。如虛線304所示，骨干通信網(wǎng)絡(luò)206可以耦合到第一制造商所生產(chǎn)的控制系統(tǒng)300的骨干通信網(wǎng)絡(luò)306。第一制造商可以在骨干通信網(wǎng)絡(luò)306上實現(xiàn)私有協(xié)議。例如，骨干通信網(wǎng)絡(luò)306可以實現(xiàn)以太類型的物理和數(shù)據(jù)鏈路層，但是制造商可以使用OSI模型中比數(shù)據(jù)鏈路層更高的層的私有協(xié)議。
[0042]仍然參見圖3，示例性的計量系統(tǒng)204利用虛線308同樣被示為有選擇地耦合到第二控制系統(tǒng)302。與控制系統(tǒng)300非常類似，控制系統(tǒng)302具有使計量系統(tǒng)204的骨干通信網(wǎng)絡(luò)206可以與之耦合的骨干通信網(wǎng)絡(luò)310?？刂葡到y(tǒng)302的骨干通信網(wǎng)絡(luò)310可以實現(xiàn)以太類型的物理和數(shù)據(jù)鏈路層，但是制造商可以使用OSI模型中比數(shù)據(jù)鏈路層更高的層的私有協(xié)議。應(yīng)當(dāng)理解，參見圖3，計量系統(tǒng)204并不同時耦合到兩個或更多控制系統(tǒng)；而是，計量系統(tǒng)204被編程和控制以耦合到來自不同制造商的兩個或更多控制系統(tǒng)并且實現(xiàn)不同的通信協(xié)議，但是計量系統(tǒng)204在任意一個時刻僅耦合到一個控制系統(tǒng)。
[0043]依據(jù)各個實施例，盡管示例性的(第一制造商的)控制系統(tǒng)300和(不同于第一制造商的第二制造商的)控制系統(tǒng)302可以分別在其骨干通信網(wǎng)絡(luò)306和310上實現(xiàn)不同(并且在一些情況下是私有的)協(xié)議，但是示例性的計量系統(tǒng)204被設(shè)計和編程以作為在每個示例性的控制系統(tǒng)300和302中的處理單元來參與。例如，在作為處理單元參與時，流量計算機234、236的編程以及度量衡單元246所執(zhí)行的度量衡審計功能的編程和控制可以被發(fā)現(xiàn)，并且可以通過圖形顯示器來可視化，并且可以由用戶進行修改，所有這些都通過控制系統(tǒng)的人機界面224完成。另外，由控制系統(tǒng)202的歷史記錄單元218所提供的歷史數(shù)據(jù)功能可以追蹤和“歷史化”與在整體系統(tǒng)200的計量系統(tǒng)204 —側(cè)的流量計算機234、236或者度量衡單元246的任何一個的數(shù)據(jù)點相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)值?？傮w而言，在圖2所示的實施例中，計量系統(tǒng)204 —側(cè)的處理單元(即，流量計算機234、236以及度量衡單元246的處理單元248)作為控制系統(tǒng)300、302的處理單元來參與。通過以這種方式進行操作，即使沒有消除，與報告和歷史數(shù)據(jù)功能的創(chuàng)建相關(guān)的工程工作的重復(fù)以及與兩個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換相關(guān)的工程也得以顯著減少。
[0044]根據(jù)控制系統(tǒng)制造商，計量系統(tǒng)204作為所連接的控制系統(tǒng)300、302的處理單元而進行參與的確切機構(gòu)對于每個控制系統(tǒng)而言是特定的，很可能是唯一的。因此，該說明書現(xiàn)在轉(zhuǎn)向計量系統(tǒng)204可以作為控制系統(tǒng)的處理單元來參與的示例性機構(gòu)，雖然這樣的機構(gòu)可能不在每種情況下都實現(xiàn)。所述示例性機構(gòu)的討論以功能塊的創(chuàng)建和修改作為開始。
[0045]在一些實施例中，專門系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的相似性可以使得控制系統(tǒng)直接發(fā)現(xiàn)、在顯示器上可視化、創(chuàng)建、修改以及刪除專門系統(tǒng)中所實施的功能塊。然而，在其它實施例中，所連接的控制系統(tǒng)300、302的人機界面可能無法直接達(dá)到度量衡單元246或流量計算機234、236以用于編程目的。在這些實施例中，度量衡單元246和/或流量計算機234、236的特定方面的編程可以利用所連接的控制系統(tǒng)300、302內(nèi)的分布式處理單元代理。具體地，在控制系統(tǒng)300、302的人機界面無法直接達(dá)到計量系統(tǒng)204的部分以用于編程目的的實施例中，所述人機界面可以通過控制系統(tǒng)300、302內(nèi)的分布式處理單元進行編程。例如，連接的控制系統(tǒng)300、302的每個分布式處理單元可以具有或者被設(shè)置有一組功能塊，所述功能塊可以被插入分布式處理單元中所執(zhí)行的控制方案。例如，功能塊的插入可以利用IEC61131-3功能塊規(guī)范來進行。然而，在這些實施例中，在控制系統(tǒng)300、302的分布式處理單元中(作為計量系統(tǒng)204中設(shè)備的代理)所實現(xiàn)的功能塊可以不執(zhí)行任何控制功能。而是，功能塊以及與其相關(guān)聯(lián)的各個數(shù)據(jù)點可以被選擇，但是所述功能塊并不建立任何軟件的實例來執(zhí)行控制。而是，諸如度量衡單元246這樣的計量系統(tǒng)204被配置為定期掃描所連接的控制系統(tǒng)300、302的分布式處理單元。當(dāng)在所連接的控制系統(tǒng)300、302的分布式處理單元中找到與計量系統(tǒng)204相關(guān)聯(lián)的一個功能塊時，度量衡單元246就在計量系統(tǒng)204的處理單元中實現(xiàn)影子功能塊，其實際上建立了軟件的實例來執(zhí)行想要的控制。另外指出，所連接的控制系統(tǒng)300、302的“啞”功能塊被用于向度量衡單元246通知控制系統(tǒng)300、302的用戶想要特定的功能，并且作為響應(yīng)，度量衡單元246實際實現(xiàn)所選擇類型的功能塊所指出的并且在控制系統(tǒng)300、302的分布式處理單元的功能塊所識別的數(shù)據(jù)點上的控制。
[0046]在其它的實施例中，對“啞”功能塊的掃描和實現(xiàn)可以用計量系統(tǒng)204的任意部分來執(zhí)行，包括流量計算機234、236、度量衡單元246或者計量系統(tǒng)的為了掃描所連接的控制系統(tǒng)300、302的處理單元并且如所提到地實現(xiàn)影子功能的目的而特別指定的處理單元。
[0047]在其它的實施例中，雖然以計量系統(tǒng)204為示例的專門系統(tǒng)和控制系統(tǒng)202可以共享骨干通信網(wǎng)絡(luò)206，但是計量系統(tǒng)204的編程的特定方面可能并非按照與控制系統(tǒng)202(即，功能塊)的“編程”相同含義來編程的。此外，在一些情形中，度量衡審計要求可以指定系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)隔離以確保度量衡審計數(shù)據(jù)的完整性。在系統(tǒng)并非完全集成(無論是由于不兼容還是為了滿足度量衡審計要求)的情況下，可以為計量系統(tǒng)使用單獨的一個或多個編程接口。然而，所述單獨的編程接口在兩個系統(tǒng)之間無需是實質(zhì)不同的。因此，利用所述單獨編程接口對專門系統(tǒng)所進行的編程在形式和功能上可以與控制系統(tǒng)內(nèi)的編程相類似，諸如使用功能塊，以及通過拖放配置將功能塊的輸入與數(shù)據(jù)點捆綁，并且在一些實施例中符合IEC61131-3功能塊規(guī)范。
[0048]可以預(yù)見，盡管專門系統(tǒng)的一些(如果不是所有)數(shù)據(jù)點可以由專門系統(tǒng)進行維護(例如，為了滿足度量衡審計要求)，但是數(shù)據(jù)點同樣是可由控制系統(tǒng)使用和追蹤的數(shù)據(jù)點。另外指出，計量系統(tǒng)204上所進行的編程變化可能需要在控制系統(tǒng)300、302中反映或同步(例如，更新控制系統(tǒng)202 —側(cè)的“啞”控制模塊以反映計量系統(tǒng)204 —側(cè)的編程)。除了使用功能塊的圖形編程之外，大多數(shù)控制系統(tǒng)制造商具有批量編輯特征。批量編輯特征使得能夠創(chuàng)建“平(flat)”文件或ASCII文件來包含各個數(shù)據(jù)點、數(shù)據(jù)點如何捆綁至功能塊、以及控制系統(tǒng)的其它特征。依據(jù)至少一些實施例，專門系統(tǒng)一側(cè)的編程改變和添加通過使用批量編輯特征在控制系統(tǒng)一側(cè)實現(xiàn)。具體地，依據(jù)至少一些實施例，單獨編程接口使用控制系統(tǒng)的批量編輯特征來傳播在專門系統(tǒng)一側(cè)所進行的改變。由單獨編程接口對批量編輯平文件做改變，以反映改變，并且接著所述平文件被重新安裝到控制系統(tǒng)一側(cè)以在控制系統(tǒng)一側(cè)實現(xiàn)改變。本說明書現(xiàn)在轉(zhuǎn)向提供功能塊的可視畫面以及功能塊如何連接到其它功能塊和/或數(shù)據(jù)點的用戶顯示。
[0049]不同于以上所提到的利用平文件進行改變，對控制系統(tǒng)的控制方案所執(zhí)行的大多數(shù)編程、調(diào)整和改變是通過諸如人機界面224的顯示設(shè)備228 (圖2)之類的顯示設(shè)備上所示的顯示所進行的。當(dāng)人機界面224向分布式處理單元214、216查詢與功能塊相關(guān)的信息時，處理單元214、216返回功能塊的指示、耦合到功能塊的各個數(shù)據(jù)點以及功能參數(shù)(例如，PID參數(shù))的當(dāng)前設(shè)置。一旦接收到所述信息，人機界面224就辨認(rèn)出功能塊類型，生成與所述功能塊類型相對應(yīng)的顯示，并且利用分布式處理單元214、216所提供的信息組成顯示。然而，在專門系統(tǒng)中實現(xiàn)的功能塊可以不被控制系統(tǒng)所知，并且本說明書因此現(xiàn)在轉(zhuǎn)向用于在專門系統(tǒng)(例如，計量系統(tǒng)204)和控制系統(tǒng)202之間傳輸顯示的示例性機構(gòu)。
[0050]在一些實施例中，當(dāng)控制系統(tǒng)202 —側(cè)的用戶請求與計量系統(tǒng)204 —側(cè)實現(xiàn)的功能塊相關(guān)的顯示時，所述計量系統(tǒng)提供若干種形式之一的顯示本身而不僅僅是指示。例如，在一些實施例中，當(dāng)進行請求時，所述顯示用超文本標(biāo)記語言(HTML)經(jīng)骨干通信網(wǎng)絡(luò)提供至控制系統(tǒng)202，其接著利用顯示設(shè)備228上的瀏覽器窗口生成可視畫面。使用HTML在系統(tǒng)之間提供顯示對于“快照”類型的顯示可以良好工作，但是在用戶希望看到處理狀態(tài)的實時或接近實時的指示的情況下，HTML可能無法勝任，即使HTML被頻繁更新。
[0051]在其它的實施例中，當(dāng)用戶做出請求時，利用跨骨干通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的ActiveX模塊提供顯示。ActiveX是在諸如Web瀏覽器這樣的接收端上的另一程序內(nèi)運行的組件對象模塊(COM)。因此，在請求時，計量系統(tǒng)可以單獨或者與HTML代碼一起發(fā)送ActiveX組件。接收ActiveX組件的人機界面224執(zhí)行該組件，并且在執(zhí)行ActiveX組件時提供功能，諸如顯示處理參數(shù)的實時數(shù)據(jù)值(即，ActiveX組件便利了數(shù)據(jù)值傳輸)，或者更新處理參數(shù)(例如，PID設(shè)置，其中ActiveX便利通信以進行所請求的改變)。類似地，專門系統(tǒng)可以提供執(zhí)行Java代碼或者Java小程序以提供與顯示相關(guān)聯(lián)的功能。
[0052]在其它實施例中，當(dāng)用戶做出請求時，利用獨立的可執(zhí)行程序跨骨干通信網(wǎng)絡(luò)從專門系統(tǒng)向控制系統(tǒng)提供顯示。也就是說，跨骨干通信網(wǎng)絡(luò)傳輸獨立程序。一旦被接收，人機界面224就執(zhí)行該程序，并且該程序接著收集相關(guān)信息、生成顯示并且將顯示驅(qū)動至顯示設(shè)備。
[0053]需要注意的一點是可執(zhí)行代碼的傳輸(可直接執(zhí)行或者諸如Java和/或ActiveX這樣的解釋型程序)并不被用于向I/O設(shè)備進行通信的各種協(xié)議所支持，諸如Modbus、Modbus RTU、Modbus-TCP或者符合OPC規(guī)范的通信信道。
[0054]圖4示出了依據(jù)至少一些實施例的計算機實現(xiàn)的方法。特別地，所述方法開始(框400)并進至與一個或多個設(shè)備進行通信，并且符合與所述一個或多個設(shè)備相關(guān)的度量衡審計要求(框404)。在一些實施例中，所述一個或多個設(shè)備是實際或虛擬的流量計算機，并且在其它實施例中，所述設(shè)備是法定管轄對其設(shè)置度量衡審計要求的任意設(shè)備，諸如碳?xì)浠衔镔|(zhì)量監(jiān)視系統(tǒng)。根據(jù)執(zhí)行所述方法的處理器所屬的控制系統(tǒng)，示例性的方法接著沿至少兩條可能的并行路徑之一前進。在第一平行路徑中，所述方法包括通過通信端口作為第一制造商的控制系統(tǒng)的處理單元來參與，其中所述控制系統(tǒng)實現(xiàn)分布式處理單元之間的第一私有通信協(xié)議(框408 )。在第二平行路徑中，所述方法包括通過通信端口作為第二制造商的控制系統(tǒng)的處理單元來參與，其中所述控制系統(tǒng)實現(xiàn)分布式處理單元之間的第二私有通信協(xié)議(框412)。路徑選擇取決于執(zhí)行所述方法的處理器所屬系統(tǒng)的類型。隨后，示例性的計算機實現(xiàn)的方法結(jié)束(框416)。
[0055]圖5圖示了當(dāng)控制系統(tǒng)的人機界面無法直接對所連接的專門系統(tǒng)的處理單元進行編程時依據(jù)掃描和實現(xiàn)方面的計算機實現(xiàn)的方法，所述專門系統(tǒng)諸如是計量系統(tǒng)、渦輪控制系統(tǒng)、診斷和監(jiān)視包、或者碳?xì)浠衔镔|(zhì)量監(jiān)視系統(tǒng)。具體地，所述方法開始(框500)并且進至掃描控制系統(tǒng)的第一處理單元以查找針對第二處理單元(例如，計量系統(tǒng)的處理單元)的功能塊(框504)。如果在第一處理單元中找到針對第二處理單元的功能塊(框508)，就確定相應(yīng)功能塊是否位于第二處理單元中(框512)。如果第二處理單元中不存在相應(yīng)的功能塊(再次框512)，則在第二處理單元(例如，計量系統(tǒng))中實現(xiàn)功能塊以把該功能塊反映到控制系統(tǒng)中(框520)，并且示例性的方法結(jié)束(框524)。在許多情況下，相應(yīng)的功能塊可能已經(jīng)存在于第二處理單元中(再次框512)，并且示例性的方法因此移至確定存在于第二處理單元的功能塊(例如，計量系統(tǒng))是否與控制系統(tǒng)中的第一功能塊不同(框514)。如果在相應(yīng)功能塊之間存在差異(再次框514)，則第二處理單元中的功能塊被改變使得與控制系統(tǒng)中的第一功能塊相匹配(框516)，并且示例性的方法結(jié)束(框524)。如果控制系統(tǒng)的第一處理單元中不存在功能塊(再次框508)，或者如果第二處理單元中的功能塊與控制系統(tǒng)中的功能塊相匹配(再次框514)，則示例性的方法結(jié)束(框524)。然而，可以預(yù)見到其中掃描和實現(xiàn)在連續(xù)的基礎(chǔ)上發(fā)生。
[0056]此外，對于從控制系統(tǒng)中去除針對第二處理單元(例如，計量系統(tǒng))的功能塊，所述示例性的方法還包括確定一個或多個功能塊存在于第二處理單元中，對于所述第二處理單元而言，控制系統(tǒng)中不存在相應(yīng)功能塊，并且從所述第二處理單元去除所述功能塊。
[0057]圖6圖示了依據(jù)至少一些實施例的處理單元600。處理單元600可以是圖2的任意處理單元，諸如分布式處理單元214、216，(與人機界面218相關(guān)聯(lián)的)處理單元226，(與歷史記錄單元218相關(guān)聯(lián)的)處理單元220，(與度量衡單元246相關(guān)聯(lián)的)處理單元248、流量計算機234、236，或者可以在控制系統(tǒng)200中實現(xiàn)的任意其它處理單元。具體地，處理單元600包括利用橋接設(shè)備626耦合到存儲器設(shè)備624的處理器622。雖然僅示出了一個處理器622，但是可以等同地實現(xiàn)多個處理器系統(tǒng)以及其中“處理器”具有多個處理核心的系統(tǒng)。處理器622可以是任意目前可用或以后研發(fā)的處理器，諸如可從加利福尼亞Sunnyvale的AMD公司或者加利福尼亞Santa Clara的英特爾公司獲得的處理器。
[0058]處理器622利用處理器總線628耦合到橋接設(shè)備626，并且存儲器624在630利用存儲器總線耦合到橋接設(shè)備626。存儲器624是任意的易失性或任意的非易失性存儲器設(shè)備，或者存儲器設(shè)備陣列，諸如隨機訪問存儲器(RAM)設(shè)備、動態(tài)RAM (DRAM)設(shè)備、靜態(tài)DRAM (SDRAM)設(shè)備、雙倍數(shù)據(jù)速率DRAM (DDR DRAM)設(shè)備或者磁RAM (MRAM)設(shè)備。
[0059]橋接設(shè)備626包括存儲器控制器并且斷言控制信號來讀寫存儲器624，所述讀寫由耦合到橋接設(shè)備626的處理器622和其它設(shè)備進行(即，直接存儲器訪問(DMA))。存儲器624是用于處理器622的工作存儲器，用來存儲處理器622所執(zhí)行的程序并且存儲處理器622上所執(zhí)行程序所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在一些情況下，存儲器624中所保存的程序是在執(zhí)行之前從其它設(shè)備(例如，以下討論的硬盤驅(qū)動器634或者其它非易失性存儲器)復(fù)制而來。
[0060]橋接設(shè)備626不僅將處理器622橋接至存儲器624，而且還將存儲器622和存儲器624橋接至其它設(shè)備。例如，示例性的處理單元600可以包括將各個I/O設(shè)備與處理單元600交互的輸入/輸出(I/O)控制器632。在示例性的處理單元600中，I/O控制器632使得能夠耦合和使用非易失性存儲器設(shè)備，諸如硬盤驅(qū)動器(HD) 634、“軟盤”驅(qū)動器636 (以及相應(yīng)的“軟盤”638)、光盤驅(qū)動器640 (以及相應(yīng)的光盤642)(例如，緊致盤(⑶)、數(shù)字視盤(DVD))、指點設(shè)備644以及鍵盤636。在處理單元600是與人機界面224相關(guān)聯(lián)的處理單元的情況下，鍵盤646和指點設(shè)備644可以分別對應(yīng)于圖2的鍵盤230和指點設(shè)備232。在處理單元600是與度量衡單元246相關(guān)聯(lián)的處理單元的情況下，鍵盤646和指點設(shè)備644可以分別對應(yīng)于圖2的鍵盤252和指點設(shè)備254。在圖6的處理單元600是分布式處理單元214、216、流量計算機234、236或者與歷史記錄單元22相關(guān)聯(lián)的處理單元220的情況下，鍵盤646和指點設(shè)備644可以被省略。在處理單元600是分布式處理單元214、216、流量計算機234、236的情況下，硬盤驅(qū)動器634、軟盤驅(qū)動器636和光盤驅(qū)動器640可以被省略。而且，在處理單元600是與歷史記錄單元218相關(guān)聯(lián)的處理單元220的情況下，I/O控制器632可以被多個驅(qū)動控制器所替代，諸如用于RAID系統(tǒng)的驅(qū)動控制器。
[0061]仍然參見圖6，橋接設(shè)備626進一步將處理器622和存儲器624橋接至其它設(shè)備，諸如圖形適配器648以及通信端口或網(wǎng)絡(luò)適配器650。如果存在，圖形適配器648是用于讀取顯示存儲器并且利用在顯示存儲器中所表示的圖形圖像驅(qū)動顯示設(shè)備或監(jiān)視器652的任意適用的圖形適配器。在一些實施例中，圖形適配器648內(nèi)在地包括由處理器622寫入圖形元的存儲器區(qū)域，和/或DMA在存儲器624和圖形適配器648之間進行寫入。圖形適配器648利用適當(dāng)?shù)目偩€系統(tǒng)耦合到橋接設(shè)備626，諸如外圍部件互連(PCI)總線或高級圖形端口(AGP)總線。在一些實施例中，圖形適配器648與橋接設(shè)備626相集成。圖2的人機界面224和度量衡單元246均可以包括圖形適配器，而(與歷史記錄單元218相關(guān)聯(lián)的)分布式處理單元214、216以及流量計算機234、236可以省略圖形適配器。
[0062]網(wǎng)絡(luò)適配器650使得處理單元600能夠通過骨干計算機網(wǎng)絡(luò)206 (圖2)與其它處理單元進行通信。在一些實施例中，網(wǎng)絡(luò)適配器650利用硬連線連接(例如，以太網(wǎng))來提供訪問，而在其它實施例中，網(wǎng)絡(luò)適配器650通過無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(例如，IEEE802.11(b)，(g))提供訪問。
[0063]如以上所討論的，當(dāng)示例性的處理單元600與人機界面224相關(guān)聯(lián)時，處理單元600可以是用戶用來與分布式處理單元214、216或度量衡單元246進行交互(例如，以對與物理過程相關(guān)的控制循環(huán)編程)并且還與歷史記錄單元218進行通信的計算機。此外，實現(xiàn)并運行以執(zhí)行以上所討論的方法的程序可以從示例性的處理單元600的任意計算機可讀存儲介質(zhì)(例如，存儲器624、光學(xué)設(shè)備642、“軟盤”設(shè)備638或硬盤驅(qū)動器634)存儲和/或執(zhí)行。
[0064]根據(jù)這里所提供的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠輕易將如描述所創(chuàng)建的軟件與適當(dāng)?shù)耐ㄓ没驅(qū)Ｓ糜嬎銠C硬件相結(jié)合以創(chuàng)建依據(jù)各個實施例的計算機系統(tǒng)和/或其它計算機子組件，以創(chuàng)建用于執(zhí)行各個實施例的方法的計算機系統(tǒng)和/或計算機子組件，和/或創(chuàng)建用于存儲實現(xiàn)各個實施例的方法方面的軟件程序的一個或多個計算機可讀存儲介質(zhì)。
[0065]以上討論意在說明本發(fā)明各個實施例的原理。一旦完全理解了以上公開內(nèi)容，各 種變化和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。權(quán)利要求意在被解釋為包含所有這
些變化和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于耦合到控制系統(tǒng)的方法，包括: 使處理器掃描所述控制系統(tǒng)的第一處理單元以查找針對第二處理單元的功能塊； 如果沒有相應(yīng)功能塊存在于所述第二處理單元中，則在所述第二處理單元中實現(xiàn)與在所述第一處理單元中找到的功能塊相對應(yīng)的功能塊；并且 如果作為所述第一和第二處理單元之間的相應(yīng)功能塊存在，但是在所述第二處理單元中該功能塊具有不同參數(shù)，則在所述第二處理單元中改變所述功能塊以對應(yīng)于在所述第一處理單元中找到的功能塊。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法進一步使所述處理器掃描所述第一處理單元，并且如果在所述第一處理單元中相應(yīng)功能塊已經(jīng)被去除，則從所述第二處理單元去除功能塊。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括: 其中當(dāng)所述處理器掃描時，所述方法進一步使所述處理器掃描多個第一處理器單元； 其中當(dāng)所述處理實現(xiàn)時，所述方法進一步使得所述處理器在第二處理單元中實現(xiàn)與在所述多個第一處理單元中所找到的功能塊相對應(yīng)的功能塊。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中當(dāng)所述處理器實現(xiàn)或改變時，所述方法使所述處理器實現(xiàn)或改變在所述第二處理單元中的功能塊，作為下述系統(tǒng)至少之一的部分:被配置為執(zhí)行碳?xì)浠衔镉嬃康南到y(tǒng)；被配置為控制渦輪的系統(tǒng)；被配置為執(zhí)行診斷和監(jiān)視服務(wù)的系統(tǒng)；以及被配置為執(zhí)行碳?xì)浠衔镔|(zhì)量監(jiān)視的系統(tǒng)。
【文檔編號】G05B19/418GK103728935SQ201310659971
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2008年10月20日
【發(fā)明者】勞森·H·拉姆賽 申請人:丹尼爾度量和控制公司