СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СЕТИ УДАЛЕННЫХ ТЕРМИНАЛОВ
METHODS AND DEVICES FOR REALIZATION OF REMOTE TERMINAL NETWORK

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Данное описание изобретения, в целом, относится к автоматизированным системам управления технологическим процессом и, в частности, к способам и устройствам для реализации сети удаленных терминалов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Промышленные системы управления, подобные тем, которые применяют в нефтяной и газовой промышленности, часто содержат один или более удаленный терминал (RTU) в качестве ключевого компонента в рабочей технологической установке системы управления (например, на производственном объекте нефтедобывающей скважины). RTU применяют для взаимодействия основного узла системы управления с периферийными устройствами (например, клапанами, позиционерами клапанов, переключателями, датчиками, трансмиттерами и так далее), выполненными с возможностью исполнять функции, связанные с технологическими процессами, например, открытие и закрытие клапанов и измерение производственных параметров. RTU обеспечивают это взаимодействие за счет передачи команд от основного узла к периферийным устройствам и передачи данных, отправляемых периферийными устройствами, обратно к основному узлу. Такая передача данных может быть реализована с помощью любой аналоговой, цифровой или комбинированной аналоговой/цифровой шины, с использованием любой необходимой среды передачи данных (например, проводного соединения, беспроводного соединения и тому подобных) и протоколов (например, протоколов интерфейсной шины, Profibus, HART и тому подобных).
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Описаны способы и устройства для реализации сети удаленных терминалов. Приводимый в качестве примера способ включает выделение, с помощью процессора первого удаленного терминала, первого временного интервала первого блока данных первого списка передачи данных к первому удаленному терминалу, при этом первый удаленный терминал связан со вторым удаленным терминалом через сеть, связанную с автоматизированной системой управления технологическим процессом и связанную с основным узлом автоматизированной системы управления технологическим процессом, первый удаленный терминал передает первый набор данных по сети во время первого временного интервала, и выделяет, с помощью процессора, второй временной интервал первого блока данных второму удаленному терминалу, а второй удаленный терминал передает второй набор данных по сети во время второго временного интервала.
[0004] Пример устройства содержит процессор первого удаленного терминала. Первый удаленный терминал связан со вторым удаленным терминалом через сеть, связанную с автоматизированной системой управления технологическим процессом. Первый удаленный терминал также связан с основным узлом автоматизированной системы управления технологическим процессом. Процессор осуществляет выполнение приложения сетевого интерфейса для обеспечения обмена данными через сеть, а также для выполнения приложения настройки сети. Приложение настройки сети формирует график передачи данных, распределяет первый и второй временной интервал первого блока данных из списка передачи для соответствующего первого и второго удаленного терминала. Первый удаленный терминал передает первый набор данных через сеть во время первого временного интервала, а второй удаленный терминал передает второй набор данных через сеть во время второго временного интервала.
[0005] Другой пример устройства содержит первый удаленный терминал, входящий в состав сети удаленных терминалов, при этом первый удаленный терминал содержит процессор и трансмиттер, процессор выполняет график передачи данных, в соответствии с которым первый удаленный терминал выделяет два временных интервала из множества временных интервалов в течение заданного периода времени для беспроводной передачи первого набора данных и второго набора данных, соответственно, первый набор данных передается на второй удаленный терминал, при этом второй удаленный терминал имеет беспроводное коммуникационное соединение с основным узлом.
[0006] Пример материального машиночитаемого носителя информации содержит инструкции, выполнение которых приводит (в соответствии с графиком передачи данных, где каждому удаленному терминалу из множества удаленных терминалов, находящихся в сети, выделяется два временных интервала из множества временных интервалов в течение заданного периода времени) по меньшей мере к беспроводной передаче машиной первого набора данных в течение первого временного интервала из множества временных интервалов к одному из множества удаленных терминалов, при этом один из множества удаленных терминалов имеет беспроводное коммуникационное соединение с основным узлом, и передает беспроводным способом второй набор данных в течение второго временного интервала из множества временных интервалов, в соответствии с графиком передачи данных.
[0007] Другой материальный машиночитаемый носитель информации, приводимый в качестве примера, содержит инструкции, выполнение которых приводит по меньшей мере к формированию машиной визуального представления передачи данных, реализованного с помощью каналов связи через беспроводную коммуникационную сеть, при этом беспроводная коммуникационная сеть содержит первый удаленный терминал и второй удаленный терминал, второй удаленный терминал имеет коммуникационное соединение с первым удаленным терминалом и устройством обработки. Выполнение инструкций дополнительно приводит к отображению машиной визуального представления и обновления визуального представления, на основании ввода данных, предоставляемых одним из пользователей или первым удаленным терминалом, при этом визуальное представление представляет собой обмен данными, реализованный с помощью беспроводных каналов связи через коммуникационную сеть.
[0008] Другой материальный машиночитаемый носитель информации, приводимый в качестве примера, содержит инструкции, выполнение которых приводит по меньшей мере к формированию машиной интерактивного визуального представления беспроводной коммуникационной сети, при этом беспроводная коммуникационная сеть содержит первый удаленный терминал и второй удаленный терминал, второй удаленный терминал имеет коммуникационное соединение с первым удаленным терминалом и устройством управления технологическим процессом. Выполнение инструкций дополнительно приводит к отображению машиной визуального представления, обновлению визуального представления на основании ввода данных, предоставляемых пользователем, и, на основании ввода передаваемых команд к первому удаленному терминалу, управлению передачей данных внутри беспроводной коммуникационной сети.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0009] На ФИГ. 1 проиллюстрирована часть примера системы управления, внутри которой могут быть реализованы принципы в соответствии с данным описанием.
[0010] На ФИГ. 2 проиллюстрирован пример механизма реализации примера первого RTU, примера сети и/или, в более общем смысле, примера системы управления, проиллюстрированной на ФИГ. 1.
[0011] На ФИГ. 3 проиллюстрирован пример общего графика передачи данных, в соответствии с принципами, изложенными в данном документе, с использованием сети, приводимой в качестве примера, проиллюстрированной на ФИГ. 1 и 2.
[0012] На ФИГ. 4 проиллюстрирован другой пример общего графика передачи данных, в соответствии с принципами, изложенными в данном документе, с использованием примера сети, проиллюстрированной на ФИГ. 1 и 2.
[0013] На ФИГ. 5 проиллюстрирован пример индивидуального графика передачи данных, проиллюстрированного на ФИГ. 4, на основании функционального аспекта RTU, не являющегося первичным.
[0014] На ФИГ. 6 проиллюстрирован пример визуального представления примера сети, проиллюстрированной на ФИГ. 1 и 2.
[0015] На ФИГ. 7 проиллюстрирован пример визуального представления обновленной ФИГ. 6, содержащей изображения примера RTU в примере сети, проиллюстрированной на ФИГ. 1 и 2.
[0016] На ФИГ. 8 проиллюстрирован пример визуального представления обновленной ФИГ. 7, содержащей изображения передачи данных внутри примера сети, проиллюстрированной на ФИГ. 1 и 2.
[0017] На ФИГ. 9 проиллюстрирован пример визуального представления обновленной ФИГ. 8, на основании ввода данных, предоставленных примером первого RTU.
[0018] На ФИГ. 10 проиллюстрировано визуальное представление обновленной ФИГ. 9, содержащей пример меню настроек.
[0019] ФИГ. 11 представляет собой визуальное представление одного из примеров RTU в примере сети, проиллюстрированной на ФИГ. 1 и 2.
[0020] ФИГ. 12 представляет собой визуальное представление первого примера RTU в примере сети, проиллюстрированной на ФИГ. 1 и 2.
[0021] ФИГ. 13 представляет собой другое визуальное представление примера сети, проиллюстрированной на ФИГ. 1 и 2.
[0022] ФИГ. 14 представляет собой блок-схему, отображающую пример процесса, который может быть реализован для обнаружения неопознанного RTU в сети.
[0023] ФИГ. 15 представляет собой блок-схему, отображающую пример процесса, который может быть реализован для выдачи команды самоидентификации RTU для пользователя, физически находящегося вблизи данного RTU.
[0024] ФИГ. 16 представляет собой блок-схему, отображающую пример процесса, который может быть реализован для подготовки примера RTU в сети, приведенной в качестве примера на ФИГ. 1 и 2.
[0025] ФИГ. 17 представляет собой блок-схему, отображающую пример процесса, который может быть реализован для передачи данных через один из примеров RTU в сети, приведенной в качестве примера на ФИГ. 1 и 2.
[0026] ФИГ. 18 представляет собой блок-схему, отображающую пример процесса, который может быть реализован для управления передачей данных внутри сети, приведенной в качестве примера на ФИГ. 1 и 2.
[0027] ФИГ. 19 представляет собой схематическую иллюстрацию примера процессорной платформы, которая может быть использована и/или запрограммирована для реализации примера процессов, проиллюстрированных на ФИГ. 14-18, для реализации одного из примеров RTU и/или, в более общем смысле, примера системы на ФИГ. 1 и 2.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0028] Удаленные терминалы (RTU) обеспечивают обмен данными между периферийными устройствами и/или другими компонентами и автоматизированной системой управления технологическим процессом (SCADA), распределенной системой управления (DCS), и/или любой другой системой управления. Используемые в данном документе термины "система SCADA", "DCS" или "автоматизированная система управления технологическим процессом" являются взаимозаменяемыми при описании любого типа систем управления. В автоматизированной системе управления технологическим процессом оператор и/или персонал может контролировать и/или управлять различными рабочими технологическими установками, и/или другими разновидностями оборудования системы управления с помощью центрального узла. Таким образом, для предоставления оператору функций контроля и управления, автоматизированная система управления содержит обмен данными между основным узлом и технологическими установками, и/или другими разновидностями оборудования автоматизированной системы управления.
[0029] По этой причине, в соответствии с изложенными в данном документе принципами, описываемый пример сети RTU позволяет оператору обмениваться данными с любыми и/или всеми технологическими установками автоматизированной системы управления, связанной с RTU в сети, с помощью отдельного RTU сети. Согласно более подробному описанию, приведенному ниже, пример сети RTU может реализовать схему множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР) для управления передачей данных между каждым RTU внутри сети. Как правило, МДВР обеспечивает множеству узлов в сети совместное использование общего канала (например, одной и той же радиочастоты) за счет деления канала на множество временных интервалов. По этой причине в некоторых примерах сетей RTU, каждому RTU выделен один или более временных интервалов внутри одного или более блоков данных МДВР, что покрывает набор или общий график передачи данных, управляющий всеми обменами данными во всей сети.
[0030] На ФИГ. 1 проиллюстрирован пример автоматизированной системы управления 100 (например, системы SCADA), внутри которой могут быть реализованы принципы, описанные в данном документе. Пример системы 100 содержит сеть RTU 102, содержащую первый RTU 104, второй RTU 106, третий RTU 108 и четвертый RTU 110. В некоторых примерах сеть 102 представляет собой беспроводную сеть. Каждый из RTU 104, 106, 108, 110, в проиллюстрированном примере, связан с одним или более периферийным устройством 114, 116, 118, 120, 122 внутри соответствующих рабочих технологических установок 134, 136, 138, 140, 142.
[0031] Дополнительно, как проиллюстрировано на ФИГ. 1, первый RTU 104 также связан с основным узлом 144, который относится к примеру системы 100. Первый RTU 104, связанный с основным узлом 144, функционирует в качестве точки доступа, через которую пользователь может получить доступ и/или взаимодействовать с примером сети 102 и, таким образом, получить доступ и/или взаимодействовать с примерами технологических установок 134, 136, 138, 140, 142 с помощью соответствующих RTU 104, 106, 108, 110. Для ясности, в данном документе, первый RTU 104 может быть назван первичным RTU или точкой доступа, так как он обменивается данными основным узлом 144 и управляет работой сети 102, в соответствии с принципами, изложенными в данном документе. Тем не менее, как будет более подробно описано ниже, любой из RTU 104, 106, 108, 110 может быть назван первичным RTU, через который основной узел 144 может получать доступ к сети 102.
[0032] В проиллюстрированном примере, передача данных между различными RTU 104, 106, 108, 110 и/или основным узлом 144 может выполняться с помощью подходящего коммуникационного устройства и/или среды передачи данных. Например, каждый RTU 104, 106, 108, 110 может содержать и/или быть подключенным к беспроводному радиооборудованию. В данном контексте термин "радиооборудование" относится к любому беспроводному трансмиттеру или беспроводному ресиверу, как по отдельности, так и в комбинации друг с другом. В некоторых примерах, так как первичный RTU 104 управляет работой сети 102, первичный RTU может напрямую обмениваться данными с любым другим RTU 106, 108, 110. В других примерах, любой из RTU 106, 108, 110 может быть отделен от прямого обмена данными с первичным RTU 104 путем вынесения его за пределы диапазона действия соответствующего радиооборудования. В таких примерах, другие RTU 104, 106, 108 могут обмениваться данными друг с другом для ретрансляции данных на первичный RTU. Кроме того, даже если другие RTU 106, 108, 110 находятся внутри диапазона действия радиооборудования, они могут продолжать обмениваться данными друг с другом независимо от первичного RTU 104, таким образом, обеспечивая устойчивую сеть взаимосвязанных узлов.
[0033] Пример основного узла 144, проиллюстрированный на ФИГ. 1, позволяет оператору, инженеру и/или другому персоналу предприятия (любой из которых в данном документе может называться "пользователь") просматривать, и/или взаимодействовать с одним или более экраном дисплея оператора и/или приложением, позволяющим пользователю просматривать системные переменные, состояние системы, условия работы и/или сигналы тревоги, соответствующие примеру системы управления 100; изменять настройки управления (например, устанавливать точки, параметры работы, сбрасывать сигналы тревоги, отключать сигналы тревоги и так далее) примера системы управления 100; настраивать и/или калибровать устройства внутри примера системы управления 100; выполнять диагностику устройств внутри примера системы управления 100; и/или применять другие формы взаимодействия с устройствами внутри примера системы управления 100.
[0034] Пример основного узла 144, проиллюстрированный на ФИГ. 1, может быть реализован с применением одной или более рабочих станций и/или любых подходящих компьютерных систем, и/или технологических систем. Например, основной узел 144 может быть реализован с применением однопроцессорных персональных компьютеров, одно- или многопроцессорных рабочих станций, переносного компьютера и тому подобного. Основной узел 144 может быть сконфигурирован с одним или более терминалов приложений для выполнения одного или более приложений в области информационных технологий, пользовательских интерактивных приложений, и/или коммуникационных приложений. Например, терминал приложений может быть выполнен с возможностью выполнять приложения, связанные с управлением первичными технологическими процессами, тогда как другой терминал приложений может быть выполнен с возможностью выполнения первичных коммуникационных приложений, которые позволяют системе управления 100 обмениваться данными другими устройствами или системами с использованием любой подходящей среды передачи данных (например, беспроводной, проводной и тому подобных) и протоколов (например, протоколов HTTP, SOAP и тому подобных).
[0035] Каждый из RTU 104, 106, 108, 110 содержит центральное процессорное устройство (ЦПУ) 146, реализующее функциональность каждого соответствующего RTU 104, 106, 108, 110. ЦПУ 146 первого RTU 104 (например, первичного RTU) может быть связано с основным узлом 144 примера системы SCADA 100 (например, через беспроводное радиооборудование дальней связи). ЦПУ 146 каждого из RTU 104, 106, 108, 110 также может быть связано с ЦПУ 146 других RTU 104, 106, 108, 110 в сети 102. Дополнительно, в проиллюстрированном примере, каждое из ЦПУ 146 связано с одним или более портов или слотов 150 соответствующих RTU 104, 106, 108, 110 для взаимодействия с другими компонентами внутри системы SCADA 100 (например, периферийными устройствами 114, 116, 118, 120, 122) с помощью одной или более карт ввода/вывода или модулей 148, установленных в один из слотов 150. Кроме того, в проиллюстрированном примере, один из модулей ввода/вывода 148 в каждом RTU 104, 106, 108, 110 может представлять собой сетевой модуль 152, обеспечивающий обмен данными между RTU 104, 106, 108, 110 через сеть 102, независимо от ЦПУ 146. Сетевой модуль 152 более детально описан ниже, применительно к ФИГ. 2.
[0036] Как показано на проиллюстрированном примере, каждый RTU 104, 106, 108, 110 коммуникационно подключен к одному или более периферийному устройству 114, 116, 118, 120, 122, связанному с соответствующим процессорным блоком 134, 136, 138, 140, 142. В некоторых примерах по меньшей мере некоторые из примеров периферийных устройств 114, 116, 118, 120, 122 могут быть интеллектуальными периферийными устройствами, например, клапанами, совместимыми с шиной Fieldbus, исполнительными механизмами, датчиками и так далее, и в этом случае интеллектуальные периферийные устройства 114, 116, 118, 120, 122 обмениваются данными с RTU 104, 106, 108, 110 с помощью одного из модулей ввода/вывода 148, с использованием общеизвестного протокола шины Fieldbus, с помощью любой проводной или беспроводной среды передачи данных. Конечно, в качестве альтернативы, могут использоваться другие типы периферийных устройств и коммуникационных протоколов. Например, в качестве альтернативы, могут использоваться интеллектуальные периферийные устройства 114, 116, 118, 120, 122, совместимые с Profibus и/или HART, которые обмениваются данными с RTU 104, 106, 108, 110 с использованием общеизвестного коммуникационного протокола Profibus и HART. Дополнительно или в качестве альтернативы, в некоторых примерах периферийные устройства 114, 116, 118, 120, 122 могут быть коммуникационно подключены через локальную беспроводную сеть в соответствии с протоколом WirelessHART™. В таких примерах, соответствующие RTU 104, 106, 108, 110 могут использовать сквозную передачу информации и/или данных от основного узла 144 к модулю интерфейса WirelessHART™ для передачи данных по локальной беспроводной сети периферийных устройств. Кроме того, в других примерах, по меньшей мере некоторые периферийные устройства 114, 116, 118, 120, 122 могут не являться интеллектуальными периферийными устройствами, например, быть стандартными устройствами 4-20 миллиампер (мА) или 0-24 вольт постоянного тока (VDC), которые обмениваются данными с соответствующими RTU 104, 106, 108, 110 с помощью соответствующих проводных каналов связи.
[0037] Как проиллюстрировано на ФИГ. 1, некоторые из RTU (например, второй RTU 106) могут быть связаны со множеством рабочих технологических установок 134, 136, тогда как каждый из других RTU (например, 104, 108, 110) может быть связан с одиночной технологической установкой 138, 140, 142. В результате, пример системы 100 может быть сконфигурирован для использования в различных условиях. Например, каждый из процессорных блоков 134, 136, 138 может быть сопоставлен с отдельной скважиной на нефте- или газодобывающем производственном объекте, тогда как процессорные блоки 140, 142 могут быть сопоставлены с хранилищем и сепаратором, соответственно. В таком примере множество скважин могут быть связаны с отдельной скважиной и контролироваться и/или управляться отдельным RTU (например, примером RTU 106 с учетом процессорных блоков 134, 136). Тем не менее, там, где отдельные скважины отделены от других на значительное расстояние, может возникнуть необходимость в отдельном RTU для обслуживания удаленной скважины (например, в образце RTU 108 с учетом процессорного блока 138).
[0038] Тогда как ФИГ. 1 иллюстрирует пример системы управления 100, внутри которой может быть реализована сеть RTU 102, описанная более детально ниже, способы и устройства, описанные в данном документе, при желании, можно успешно применять в других системах SCADA и/или системах управления, более или менее сложных (например, имеющих более одной сети RTU, содержащей большее количество RTU в сети, содержащих большее количество рабочих технологических установок, и так далее), чем проиллюстрировано в примере на ФИГ. 1.
[0039] На ФИГ. 2 проиллюстрирован пример механизма реализации первого RTU 104 (например, первичного RTU) и/или, в более широком смысле, примера сети RTU 102, проиллюстрированной на ФИГ. 1. Как было описано выше, применительно к ФИГ. 1, пример первичного RTU 104 на ФИГ. 2 содержит пример ЦПУ 146 и пример сетевого модуля 152. Пример первичного RTU 104 также может содержать один или более модулей ввода/вывода 148, проиллюстрированных на ФИГ. 1, однако исключенных на ФИГ. 2 для ясности. В проиллюстрированном примере ЦПУ 146 первичного RTU 104 выполняет закодированные инструкции, связанные, помимо прочего, с примером интерфейса SCADA 202, примером часов 204 и примером первого высокоскоростного коммуникационного интерфейса 206. Пример интерфейса SCADA 202 позволяет первому RTU 104 взаимодействовать с примером основного узла 144 системы SCADA 100 (например, с помощью беспроводного радиооборудования дальней связи). Пример часов 204 обеспечивает распределение интервалов времени для всех функций обработки данных ЦПУ 146 и может использоваться для синхронизации всех RTU 104, 106, 108, 110 в сети 102, как описано более детально ниже. Пример первого высокоскоростного коммуникационного интерфейса 206 обеспечивает функции отправки и приема данных через системную плату 208 первого RTU 104 к примеру сетевого модуля 152 и/или к любому другому модулю ввода/вывода 148, установленному внутри первичного RTU 104. Несмотря на то, что проиллюстрированный на ФИГ. 2 пример содержит системную плату 208, другие примеры могут содержать различные типы высокоскоростных коммуникационных интерфейсов и/или среды передачи данных вместо системной платы 208, такие как, например, подключение через универсальную последовательную шину (USB), соединение через локальную сеть и так далее. В этих примерах первый высокоскоростной коммуникационный интерфейс 206 может быть адаптирован для взаимодействия с соответствующим реализуемым высокоскоростным коммуникационным интерфейсом и/или средой передачи данных. В некоторых примерах каждый RTU 104, 106, 108, 110 содержит приемник системы глобального позиционирования (GPS) и/или другое устройство (устройства) для определения местоположения соответствующих RTU 104, 106, 108, 110. В таких примерах данные о местоположении могут применять для идентификации характеристик системы управления 100, в которой реализована сеть 200. Например, RTU 104, 106, 108, 110 могут быть привязаны к различным местоположениям вдоль трубопровода. За счет последовательности данных о местоположении для каждого RTU 104, 106, 108, 110 вдоль трубопровода, в дополнение к измеряемым параметрам технологических процессов, можно определять местоположение аномалий (например, изменения давления и/или предполагаемые утечки).
[0040] Пример сетевого модуля 152 содержит процессор 210, который может представлять собой любой тип процессорного блока (например, ядро процессора, процессор и/или микроконтроллер) для выполнения закодированных инструкций, связанных, помимо прочего, с примером второго высокоскоростного коммуникационного интерфейса 212, примером приложения для получения результатов поиска 214, примером приложения для настройки сети 216, примером приложения для запуска в эксплуатацию 218 и примером сетевого интерфейса 220. Пример второго высокоскоростного коммуникационного интерфейса 212 позволяет передавать данные между сетевым модулем 152 и ЦПУ 146, и/или другими модулями ввода/вывода в RTU 104, с помощью системной платы 208. Так же, как и в случае с первым высокоскоростным коммуникационным интерфейсом 206, пример второго высокоскоростного интерфейса 212 может взаимодействовать с любым другим подходящим высокоскоростным коммуникационным интерфейсом и/или средой передачи данных вместо системной платы 208, такими как, например, соединением через универсальную последовательную шину (USB), соединением по локальной сети и так далее. В некоторых примерах второй высокоскоростной коммуникационный интерфейс 212 позволяет обмениваться данными между сетевым модулем 152 и ЦПУ 146 и/или другими модулями ввода/вывода в RTU 104 с помощью дорожек монтажной печатной платы.
[0041] Пример приложения поиска 214, проиллюстрированного на ФИГ. 2, позволяет первичному RTU 104 автоматически осуществлять поиск одного или более неопознанных RTU (например, любого из примеров RTU 106, 108, 110), подключенных к сети 102, которые затем настраиваются и/или вводятся в эксплуатацию. Известные на сегодня способы настройки сетей RTU в системе SCADA, как правило, требуют индивидуального ввода тэгов и/или идентификационных данных для каждого RTU, требующего настройки, что в результате приводит к значительным затратам времени и средств. Эти препятствия преодолимы с помощью приложения поиска 214 проиллюстрированного примера. В частности, когда RTU впервые подключается к сети, он еще не введен в эксплуатацию и, следовательно, находится в режиме "только прием" и не может передавать (например, передавать, отправлять, транслировать и тому подобное) любые данные. По этой причине, первичный RTU 104 изначально не в состоянии распознать или идентифицировать новый RTU. Тем не менее, в соответствии с принципами данного описания, приложение поиска 214 может формировать сообщение, то есть отправлять запрос через сеть 102 любому неизвестному или не идентифицированному RTU в сети для самоидентификации. Уже идентифицированные RTU (например, уже обнаруженные) могут быть исключены из поискового запроса за счет отправки идентификационных данных, соответствующих каждому обнаруженному RTU, вместе с запросом, таким образом, позволяя каждому обнаруженному RTU определить, является ли он уже обнаруженным или требует ответа на поисковый запрос. В проиллюстрированном примере поисковый запрос может быть передан по сети 102 через пример сетевого интерфейса 220 с помощью подходящего коммуникационного устройства, связанного с каждым из RTU 104, 106, 108, 110.
[0042] В некоторых примерах, когда неопознанный RTU принимает поисковый запрос, он отвечает на этот запрос за счет передачи его соответствующих идентификационных данных (например, тэгов, идентификаторов и так далее). Тем не менее, так как неопознанный RTU не введен в эксплуатацию (не является обнаруженным), у RTU нет инструкций относительно того, когда сеть доступна для передачи запрашиваемых данных. Соответственно, неопознанный RTU может передавать свои идентификационные данные в случайно выбранный временной интервал внутри общего графика передачи данных, связанного с сетью 102. В связи со случайным выбором временного интервала существует потенциальная угроза возникновения коллизий при передаче данных. Коллизии могут возникать тогда, когда два или более неопознанных RTU случайным образом выбирают один и тот же временной интервал для передачи своих идентификационных данных или когда по меньшей мере один необнаруженный RTU случайным образом выбирает временной интервал, который выделен другому RTU (например, ранее обнаруженному и введенному в эксплуатацию RTU), передающему данные во время этого временного интервала. Для преодоления этой проблемы приложение поиска 214, в проиллюстрированном примере, может передавать поисковый запрос множество раз. В результате, даже при возникновении некоторых коллизий, за счет повторения передачи, идентификационные данные некоторых неопознанных RTU будут получены (например, с помощью сетевого интерфейса 220) и распознаны приложением поиска 214. Как только идентификационные данные RTU будут получены, приложение поиска 214 может сохранить и/или передать эти данные на основной узел 144 для информирования пользователя о том, что данный RTU обнаружен. Дополнительно, пример приложения поиска 214 может добавлять идентификационные данные при последующей передаче (например, передаче, трансляции и так далее) поискового запроса распознанному RTU, благодаря чему RTU больше не будет отвечать на любой дополнительный поисковый запрос. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будут обнаружены все RTU.
[0043] Так как первичный RTU 104 не имеет информации о том, какое количество RTU не обнаружено, в некоторых примерах приложение поиска 214 первичного RTU 104 может передавать поисковые запросы в течение предварительно заданного периода времени, достаточного для обнаружения максимального количества RTU, поддерживаемых сетью 102. Например, если сеть 102 содержит до 24 RTU, помимо первичного RTU, время поиска, требуемого для обнаружения всех RTU, обычно составляет от 30 до 40 секунд. По этой причине, в таком примере, приложение поиска 214 может передавать поисковые запросы в течение целой минуты перед остановкой, чтобы гарантировать обнаружение всех RTU. В других примерах приложение поиска 214 может продолжать передавать поисковые запросы в течение определенного периода времени (например, 20 секунд) после того, как ни один дополнительный RTU не будет обнаружен, независимо от общего времени поиска. Дополнительно или в качестве альтернативы, несмотря на то, что приложение поиска 214 не имеет информации о том, сколько RTU обнаружено, пользователь может обладать такой информацией. Таким образом, приложение поиска 214 может содержать функционал, позволяющий пользователю останавливать передачу поисковых запросов, как только пользователь установит, что все RTU обнаружены. Это может быть выполнено за счет предоставления пользователем команды прерывания и/или предварительного ввода пользователем количества RTU, которые необходимо обнаружить и возможности программы поиска 214 продолжать передачу поисковых запросов до тех пор, пока указанное количество RTU не будет обнаружено.
[0044] Как только примеры RTU 106, 108, 110 будут обнаружены, они могут быть настроены и введены в эксплуатацию для работы в примере сети 102. В проиллюстрированном примере передача данных по сети 102 может быть реализована с применением множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР). Таким образом, каждому RTU 104, 106, 108, 110 может быть выделен один или более временных интервалов внутри одного или более блоков данных МДВР, которые определяют весь график передачи данных для сети 102. В некоторых примерах приложение для настройки сети 216 первичного RTU 104 может формировать общий график передачи данных для сети 102. На основании общего графика передачи данных могут формироваться индивидуальные графики передачи данных для каждого из RTU 104, 106, 108, 110 первичным RTU 104 и/или соответствующим одним из других RTU 106, 108, 110. Формирование примера графика передачи данных более детально описано ниже, применительно к ФИГ. 3-4b. В дополнение к настройке, когда (например, при каждом временном интервале) каждый RTU 106, 108, 110 может передавать данные по сети 102, в некоторых примерах приложение для настройки сети 216 также позволяет пользователю, с помощью основного узла 144, настраивать, какие данные (например, значения параметров, данные конфигурации, диагностические данные и так далее) от каждого RTU 106, 108, 110 передаются и куда эти данные передаются по сети 102 (например, адрес(а) заданного(ных) принимающего(их) RTU). Соответственно, приложение для настройки сети 216 первичного RTU 104 может формировать инструкции для каждого RTU 106, 108, 110, которые определяют конфигурацию содержимого (например, тип данных) и путь(и) (например, адрес(а) назначения) передаваемых данных к каждому и/или от каждого соответствующего RTU 106, 108, 110. Дополнительно или в качестве альтернативы, приложение для настройки сети 216 может формировать инструкции для каждого из RTU 106, 108, 110, которые определяют, когда каждый RTU 106, 108, 110 должен получить данные. Таким образом, еще до того, как RTU-источник (например, RTU, передающий данные) будет содержать адрес, определяющий RTU-получателя для определенных данных, RTU-получатель уже может иметь инструкции для получения и/или обработки данных, полученных во время временного интервала графика передачи данных, выделенного для RTU-источника. В некоторых примерах инструкции, определяющие, какие данные передаются и куда (или откуда) эти данные будут переданы, могут быть объединены в общий график передачи данных и/или соответствующий индивидуальный график передачи данных. Настройка примера сети 102 пользователем для формирования инструкций, специфичных для каждого RTU 106, 108, 110, более детально описана ниже, применительно к ФИГ. 5-12.
[0045] Пример приложения для запуска в эксплуатацию 218 сетевого модуля 152 может вводить в эксплуатацию RTU 106, 108, 110 за счет передачи общего графика передачи данных каждому из RTU 106, 108, 110, указывающего на то, когда каждый RTU 106, 108, 110 может передавать данные по сети 102. Дополнительно или в качестве альтернативы, пример приложения для ввода в эксплуатацию 218 также может предоставлять инструкции, связанные с каждым RTU 106, 108, 110, указывающие, какие данные могут передаваться во время соответствующего выделенного временного интервала и куда могут передаваться эти данные. В проиллюстрированном примере общий график передачи данных, индивидуальные графики передачи данных и/или специфические инструкции, основанные на конфигурации сети, могут передаваться приложением для ввода в эксплуатацию 218 через пример сетевого интерфейса 220 с помощью любого подходящего коммуникационного устройства (например, беспроводного радиооборудования), связанного с первичным RTU 104.
[0046] Тогда как предшествующее обсуждение касалось сетевого модуля 152 в первичном RTU 104, любой другой RTU 106, 108, 110 в проиллюстрированном примере содержит отдельный сетевой модуль 152, который, по существу, может быть таким же, как и сетевой модуль 152, описанный применительно к первичному RTU 104. Соответственно, в других примерах любой другой RTU 106, 108, 110 может быть настроен пользователем для управления сетью 102 и для выполнения функций точки доступа, через которую основной узел 144 передает данные по сети 102. По этой причине одним из различий между первичным RTU 104 и другими RTU 106, 108, 110 проиллюстрированного примера состоит в том, что другие RTU 106, 108, 110 используют только часть функциональности своих соответствующих сетевых модулей 152. Например, RTU 106, 108, 110 в первую очередь передают данные (например, передают и/или принимают) по сети 102 через соответствующий сетевой интерфейс 220 с помощью любого подходящего коммуникационного устройства (например, беспроводного радиооборудования). В частности, каждый RTU 106, 108, 110 проиллюстрированного примера может передавать данные технологических параметров, собранных из соответствующих процессорных блоков 134, 136, 138, 140, проиллюстрированных на ФИГ. 1, и/или данные настроек, диагностические данные, сквозные данные и/или любые другие данные, запрашиваемые через первичный RTU 104. Дополнительно, в проиллюстрированном примере, когда каждый из RTU 106, 108, 110 вводится в эксплуатацию, соответствующее приложение для настройки сети 216 может записывать общий график передачи данных, записывать и/или формировать его индивидуальные графики передачи данных, основанные на общем графике передачи данных, и/или записывать и/или сохранять специфические инструкции в соответствующей памяти для определения того, когда (например, выделенный(ые) временной(ые) интервал(ы)), какие (например, тип данных) и/или куда соответствующие RTU 106, 108, 110 передают данные по сети 102. Дополнительно или в качестве альтернативы, каждый RTU 106, 108, 110 может записывать инструкции в соответствующую память для определения того, когда (например, выделенный(ые) временной(ые) интервал(ы)) соответствующий RTU 106, 108, 110 принимает данные (например, друг от друга). В некоторых примерах приложение для настройки сети 216 и приложение для ввода в эксплуатацию 218 каждого из примеров RTU 104, 106, 108, 110 могут выполняться одновременно и/или могут быть скомбинированы в единое приложение.
[0047] Дополнительно, пример RTU 104 (и/или любой другой RTU 106, 108, 110) на ФИГ. 2 может также содержать один или более световых индикаторов 222, связанных с сетевым модулем 152. В некоторых примерах световые индикаторы 222 могут быть физически объединены с сетевым модулем 152. В других примерах световые индикаторы 222 могут быть заключены в корпус или другое отдельное место RTU 104, 106, 108, 110. Примеры световых индикаторов 222 могут выполнять роль индикаторов состояния соответствующих RTU 104, 106, 108, 110 в сети 102 (например, подключены ли RTU 104, 106, 108, 110 к сети 102, и/или подключены ли они и введены в эксплуатацию). В некоторых примерах световой(вые) индикатор(ы) 222 может(гут) показывать следующее: назначен ли соответствующий RTU точкой доступа в сети 102 или RTU не связан с предоставлением доступа, уровень сигнала (например, состояние) и/или наличие активности передачи данных (например, передачи и/или приема). В некоторых примерах пользователь может выдавать команды с помощью RTU 104 одному из RTU 106, 108, 110 для самоидентификации (например, за счет мигания одного или более световых индикаторов 222), наблюдаемой пользователем или другим персоналом предприятия, физически находящимся рядом с соответствующим RTU 106, 108, 110. Таким образом, где бы не находились RTU в сети и где бы не находилось место (например, физическое) обслуживания отдельного RTU, пользователь может легко идентифицировать такой RTU, что снижает время, необходимое для поиска местоположения такого RTU.
[0048] Один или более элементов, процессов и/или устройств, проиллюстрированных в примере первого RTU 104 на ФИГ. 2, могут быть скомбинированы, разделены, переупорядочены, исключены, удалены или реализованы любым способом. Кроме того, пример ЦПУ 146, пример сетевого модуля 152, пример процессора 210, пример интерфейса SCADA 202, пример часов 204, примеры высокоскоростных коммуникационных интерфейсов 206, 212, пример приложения поиска 214, пример приложения для настройки сети 216, пример приложения для ввода в эксплуатацию 218, пример сетевого интерфейса 220, пример светового(вых) индикатора(ов) 222 и/или, в более общем смысле, пример RTU 104 на ФИГ. 2 могут быть реализованы аппаратным способом, программным способом, в виде встроенной микропрограммы и/или любой комбинацией аппаратного, программного или встроенного микропрограммного обеспечения. Таким образом, любой пример ЦПУ 146, пример сетевого модуля 152, пример процессора 210, пример интерфейса SCADA 202, часов 204, примеры высокоскоростных коммуникационных интерфейсов 206, 212, пример приложения поиска 214, пример приложения для настройки сети 216, пример приложения для ввода в эксплуатацию 218, пример сетевого интерфейса 220, пример(ы) светового(вых) индикатора(ов) 222 и/или, в более общем смысле, пример RTU 104 могут быть реализованы в виде одной или более схем, программируемых процессоров, специализированных микросхем (ASIC), программируемых логических устройств (PLD) и/или периферийных программируемых логических устройств (FPLD) и так далее. Затем любые устройства или способы по пунктам формулы данного патента считываются для полной программной или микропрограммной реализации по меньшей мере одного из следующих примеров: примера ЦПУ 146, примера сетевого модуля 152, примера процессора 210, примера интерфейса SCADA 202, примера часов 204, примеров высокоскоростных коммуникационных интерфейсов 206, 212, примера приложения поиска 214, примера приложения для настройки сети 216, примера приложения для ввода в эксплуатацию 218, примера сетевого интерфейса 220, примеров световых индикаторов 222 и/или, в более общем смысле, примера первого RTU 104, настоящим документом точно определены для внесения на материальный машиночитаемый носитель информации, например, память, DVD, CD, Blu-ray и так далее, позволяющие хранить программное обеспечение и/или встроенную микропрограмму. Более того, пример первого RTU 104 на ФИГ. 2 может содержать один или более элементов, процессов и/или устройств в дополнение или вместо тех, которые проиллюстрированы на ФИГ. 2, и/или может содержать более одного из проиллюстрированных или все проиллюстрированные элементы, процессы или устройства.
[0049] На ФИГ. 3 и 4 проиллюстрированы другие примеры общего графика 300, 400 передачи данных, в соответствии с принципами, изложенными в данном документе, с применением примера сети 102, проиллюстрированной на ФИГ. 1 и 2. Как было описано выше, оба примера общих графиков передачи данных 300, 400 могут быть сформированы приложением для настройки сети 216 первичного RTU 104 примера сети 102. В примере, проиллюстрированном на ФИГ. 3, пример общего графика передачи данных 300 содержит первый, второй, третий и четвертый блоки данных 302, 304, 306, 308, каждый из которых имеет первый, второй, третий, четвертый и пятый временные интервалы 310, 312, 314, 316, 318. Пример общего списка передачи данных 300 определяет то, когда каждый RTU может передавать данные по сети 102. Таким образом, во время работы сеть 102 может реализовать общий график передачи данных 300, начиная с первого временного интервала 310 первого блока данных 302 и до пятого временного интервала 318 четвертого блока данных 302. Как только пример сети 102 на ФИГ. 1 проходит цикл по обоим графикам передачи данных, сеть 102 повторяет цикл снова. Таким образом, общий период времени выполнения цикла по всему графику передачи данных 300 и всем временным интервалам 310, 312, 314, 316, 318 каждого блока данных 302, 304, 306, 308, выделенного каждому RTU 104, 106, 108, 110 в сети 102, определяет скорость, с которой каждый RTU 104, 106, 108, 110 может отправлять данные по сети 102. Как будет более детально описано ниже, первичный RTU 104 и/или другие RTU 106, 108, 110 формируют индивидуальные графики передачи данных на основании общего графика передачи данных 300, и каждый индивидуальный график передачи данных реализован соответствующим одним из RTU 104, 106, 108 и 110 для реализации общего графика передачи данных 300.
[0050] Так как полная ширина полосы частот сети 102 ограничена применяемой технологией обмена данными и/или определенным задействованным приложением, в некоторых примерах блоки данных 302, 304, 306, 308 могут быть выполнены с возможностью передачи определенных типов информации и/или данных. Например, возникнет необходимость частого и постоянного обновления некоторых критических и/или детерминированных данных (например, данных параметров процесса). Соответственно, в некоторых примерах некоторые блоки данных 302, 304 могут быть зарезервированы для передачи периодических данных (например, данных, которые передаются каждый раз, когда график передачи данных проходит через соответствующий временной интервал). В этом случае резервирование временных интервалов гарантирует, что первичный RTU 104 и/или любой другой RTU 106, 108, 110 на ФИГ. 1 и 2 постоянно будет получать обновление параметров процессов и/или других критических переменных по меньшей мере при прохождении каждого цикла общего графика передачи данных. В этом случае основной узел 144 системы SCADA 100 на ФИГ. 1 и 2 опрашивает первичный RTU 104 для получения текущих данных всякий раз, когда данные должны быть представлены пользователю. Оставшиеся блоки данных 306, 308 могут быть выделены для всех остальных сеансов передачи данных по мере необходимости (например, непериодические данные). Такие непериодические данные могут содержать данные настройки, диагностические данные, сквозные данные и/или другие данные.
[0051] Как проиллюстрировано на ФИГ. 3, пример общего графика передачи данных 300 сопоставлен с сетью из четырех RTU, обозначенных метками RTU-1, RTU-2, RTU-3 и RTU-4. Применительно к данному описанию, RTU-1 назван первичным RTU (например, примером первичного RTU 104, который напрямую обменивается данными с основным узлом 144 на ФИГ. 1 и 2). В некоторых примерах приложение для настройки сети 216 первичного RTU (например, RTU-1) формирует общий график передачи данных 300 за счет первого выделения временных интервалов 310, 312, 314, 316, 318 первого блока данных 302. В таких примерах первый временной интервал 310 первого блока данных 302 может быть выделен RTU-1 (например, первичному RTU). В некоторых примерах порядок выделения последующих временных интервалов 312, 314, 316 может быть основан на порядке, в котором был обнаружен каждый последующий RTU. В других примерах пользователь определяет порядок выделения временных интервалов при настройке и вводе в эксплуатацию RTU. В проиллюстрированном примере RTU-2 выделен второй временной интервал 312, RTU-3 выделен третий временной интервал 314 и RTU-4 выделен четвертый временной интервал 316. В проиллюстрированном на ФИГ. 3 примере нет других RTU, следовательно, пятый временной интервал 318 не выделен ни одному RTU и остается пустым (например, нераспределенным). Как только временные интервалы 310, 312, 314, 316, 318 первого блока данных 302 выделены, приложение для настройки сети 216 может повторить выделение временных интервалов 310, 312, 314, 316, 318 второго блока данных 304 и так вплоть до четвертого бока данных 308 аналогичным способом. Соответственно, во время выполнения цикла примера общего графика передачи данных 300 на ФИГ. 3 каждому RTU выделяется четыре временных интервала (например, по одному в каждом из четырех блоков данных 302, 304, 306, 308), в которых соответствующие RTU могут обмениваться данными по сети. Дополнительно, если первые два блока данных 302, 304 зарезервированы для периодических данных (например, данные параметров процесса), данные могут быть отправлены и/или обновлены дважды (во время двух соответствующих временных интервалов), во время каждого цикла примера общего графика передачи данных 300. Кроме того, в таких примерах два других блока данных 306, 308 предоставляют два временных интервала для каждого RTU для передачи любых других данных по сети 102 во время первого прохождения примера графика передачи данных 300.
[0052] В некоторых примерах пользователь, настраивающий сеть 102 с помощью основного узла 144, может вручную выделять свободный временной интервал 318 каждого блока данных 302, 304, 306, 308 любому другому RTU для увеличения полосы пропускания выделенного для RTU временного интервала. В другом примере свободный временной интервал 318 каждого блока данных 302, 304, 306, 308 может быть выделен автоматически приложением для настройки сети 216 первичного RTU. В некоторых таких примерах свободный временной интервал 318 всех блоков данных 302, 304, 306, 308 может быть выделен отдельному RTU, таким образом, обеспечивая RTU дополнительный период передачи данных во время каждого блока данных 302, 304, 306, 308 общего графика передачи данных 300. В других таких примерах свободный временной интервал 318 каждого блока данных 302, 304, 306, 308 может быть выделен для разных RTU, благодаря чему каждый из четырех RTU предоставляет дополнительный период для передачи во время выполнения цикла общего графика передачи данных 300. В других примерах свободный временной интервал 318 может оставаться свободным. В таких примерах первичный RTU (например, первый RTU 104 на ФИГ. 1 и 2) может давать команды другим RTU (например, RTU 106, 108, 110) об отключении питания и/или переходе в спящий режим во время свободного временного интервала 318 для снижения потребления электроэнергии сетью (например, сетью 102).
[0053] На основании общего графика передачи данных 300 для примера сети 102 формируются индивидуальные графики передачи данных, каждый из которых выполняется одним из соответствующих RTU 104, 106, 108, 110. Каждый из примеров RTU 104, 106, 108, 110 выполняет один из своих соответствующих индивидуальных графиков передачи данных для выполнения сетью 102 общего графика передачи данных 300. В некоторых примерах первичный RTU 104 формирует индивидуальный график передачи данных. Например, на основании общего графика передачи данных 300 первичный RTU 104 формирует индивидуальные графики передачи данных, каждый из которых соответствует одному из RTU 104, 106, 108, 110. Затем первичный RTU 104 передает каждый из индивидуальных графиков передачи данных одному из соответствующих RTU 106, 108, 110. В других примерах каждый RTU 104, 106, 108, 110 формирует свой соответствующий индивидуальный график передачи данных. В таких примерах как только общий график передачи данных 300 сформирован первичным RTU 104, первичный RTU 104 передает общий график передачи данных 300 другим RTU 106, 108, 110 в сети 102. Затем каждый RTU 104, 106, 108, 110 формирует свой соответствующий индивидуальный график передачи данных на основании общего графика передачи данных 300. В других примерах основной узел 144 формирует один или более индивидуальных графиков передачи данных.
[0054] Пример общего графика передачи данных 400 на ФИГ. 4 имеет такие же блоки данных 302, 304, 306, 308 с такими же временными интервалами 310, 312, 314, 316, 318, как и в примере общего графика передачи данных 300 на ФИГ. 3. Тем не менее, общий график передачи данных 400 сконфигурирован для сети (например, сети 102), имеющей восемь RTU, обозначенных метками RTU-1, RTU-2, RTU-3, RTU-4, RTU-5, RTU-6, RTU-7 и RTU-8. Применительно к данному описанию, RTU-1 назван первичным RTU (например, первичный RTU 104, который напрямую обменивается данными с основным узлом 144 на ФИГ. 1). В проиллюстрированном примере приложение для настройки сети 216 первичного RTU формирует общий график передачи данных 400 за счет первого выделения временных интервалов 310, 312, 314, 316, 318 первого блока данных 302. В таких примерах первый временной интервал 310 первого блока данных 302 может быть выделен первичному RTU (например, RTU-1). В некоторых примерах порядок выделения последующих временных интервалов 312, 314, 316, 318 может быть выполнен любым подходящим способом, как описано выше. В первом блоке данных проиллюстрированного примера RTU-2 выделен второй временной интервал 312, RTU-3 выделен третий временной интервал 314, RTU-4 выделен четвертый временной интервал 316 и RTU-5 выделен пятый временной интервал 318.
[0055] В отличие от примера общего графика передачи данных 300 на ФИГ. 3, в проиллюстрированном на ФИГ. 4 примере трем дополнительным RTU выделяются временные интервалы. Соответственно, в некоторых примерах приложение для настройки сети 216 может продолжить выделение временных интервалов оставшимся RTU в следующем блоке данных (например, втором блоке данных 304). Тем не менее, в некоторых таких примерах может возникнуть необходимость в выделении первого временного интервала 310 второго блока данных 304 первичному RTU (например, RTU-1). В этом случае первичному RTU, который управляет всей передачей данных к основному узлу 144 и от него, выделяется по меньшей мере один временной интервал на каждый блок данных. Оставшимся RTU могут быть выделены оставшиеся временные интервалы, в соответствии с описанием, приведенным выше, для формирования второго блока данных 304, как проиллюстрировано на ФИГ. 3. Как только временные интервалы 310, 312, 314, 316, 318 первого и второго блока данных 302, 304 выделены, программа для настройки сети 216 может повторить выделение интервалов для третьего и четвертого блока данных 306, 308 аналогичным способом. Соответственно, пример общего графика передачи данных 400 выделяет четыре временных интервала RTU-1, два временных интервала для других RTU и оставляет свободным пятый временной интервал 318 во втором и четвертом блоках данных 304, 308. Если блоки данных 302, 304, 306, 308 разделены на периодические (например, данные параметров процесса) и непериодические данные (например, данные настройки, диагностические данные, сквозные данные), передаваемые, как описано выше, каждому RTU, отличному от RTU-1 (например, первичного RTU), выделяется один временной интервал для периодических данных и один временной интервал для непериодических данных. Таким образом, в проиллюстрированном примере каждый RTU продолжает передавать данные для обновления параметров процесса по меньшей мере один раз, во время одиночного цикла общего графика передачи данных 400, обеспечивая при этом полосу пропускания (во время других соответствующих временных интервалов) для других сеансов передачи данных. Как обсуждалось выше и более детально описано ниже, индивидуальные графики передачи данных сформированы на основании общего графика передачи данных 400 для выполнения сетью 102 примера общего графика передачи данных 400.
[0056] ФИГ. 5 иллюстрирует пример индивидуального графика передачи данных 500, который может быть выполнен RTU-7 для реализации части примера общего графика передачи данных 400 на ФИГ. 4. Несмотря на то, что это не описано отдельно ниже, каждый RTU (например, RTU-1, RTU-2 и так далее) в сети 102 выполняет соответствующий индивидуальный график передачи данных. Следовательно, индивидуальный график передачи данных 500 на ФИГ. 5 всего лишь является примером, и, по этой причине, другие индивидуальные графики передачи данных могут быть сформированы и/или выполнены в других примерах. Дополнительно, как обсуждалось выше, пример индивидуального графика передачи данных 500 может быть сформирован основным узлом 144, первичным RTU (RTU-1) или RTU, выполняющим индивидуальный график передачи данных 500 (например, RTU-7). В некоторых примерах индивидуальные графики передачи данных 500 сформированы, когда RTU-7 введен в эксплуатацию, когда изменяется настройка сети 102 (например, команда передается на RTU о начале передачи данных) и/или в другое время, и/или в ответ на изменение других условий.
[0057] В проиллюстрированном примере индивидуальный график передачи 500 содержит такие же временные интервалы 310, 312, 314, 316, 318 и такие же блоки данных 302, 304, 306, 308, как и в общем графике передачи данных 400. По этой причине, так как пример третьего временного интервала 314 во втором и четвертом блоке данных 304, 308 в примере общего графика передачи данных 400 на ФИГ. 4 выделен RTU-7 для передачи данных, RTU-7 также выделяется третий временной интервал 314 во втором и в четвертом блоке данных 304, 308 примера индивидуального графика передачи данных для отправки данных. В проиллюстрированном примере третий временной интервал 314 во втором блоке данных 304 выделен для передачи периодических данных, тогда как третий временной интервал 314 в четвертом блоке данных 308 выделен для всех других сеансов передачи данных (например, непериодических данных), как показано в виде метки на соответствующем временном интервале 314. Как будет более детально описано ниже, периодические данные (например, давление жидкостей, температура жидкостей и так далее) передаваемые RTU-7 во время третьего временного интервала 314 во втором блоке данных 304 могут соответствовать визуальному представлению (ФИГ. 6-10) сети 102, сформированному основным узлом 144.
[0058] В дополнение к определению передачи данных RTU-7, пример индивидуального графика передачи данных 500 определяет временной интервал, во время которого RTU-7 получает данные, то есть обменивается данными по сети 102 через другой RTU, на основании общего графика передачи данных 400. В проиллюстрированном примере во время временного интервала, в течение которого RTU-7 получает данные, RTU-7 прослушивает состояние передачи данных (например, прием и/или процесс передачи данных). В проиллюстрированном примере для RTU-7 запланирован прием данных, передаваемых через первичный RTU во время первого временного интервала 310 каждого из блоков данных 302, 304, 306, 308. Так как первичный RTU (например, RTU-1) и RTU-7 выполняют индивидуальные графики передачи данных на основании одного и того же общего графика передачи данных 400, передаваемые первичным RTU данные во время выделенного временного интервала 310 в каждом блоке данных 302, 304, 306, 308 будут корректно приняты RTU-7 (например, без образования коллизий).
[0059] Аналогично, тогда как для RTU-2 запланирована передача данных во время первого временного интервала 310 второго блока данных 302, а для RTU-4 запланирована передача данных во время четвертого временного интервала 316 второго блока данных 302, в соответствии с общим графиком передачи данных 400, для RTU-7 запланировано прослушивание передаваемых данных от RTU-2 и RTU-4 соответственно, в соответствии с индивидуальными графиками передачи данных 500 RTU-7. В этом случае любой RTU в примере сети 102 может обмениваться данными с любым другим RTU в сети 102 за счет настройки каждого RTU для передачи и/или прослушивания передаваемых данных на основании отдельного, общего графика передачи данных. Как будет описано более детально ниже, индивидуальные графики передачи данных могут соответствовать визуальному представлению сети 102, который сформирован основным узлом 144.
[0060] В проиллюстрированном примере во время временного интервала, при котором для RTU-7 (или любого другого RTU) запланирована передача или прием данных, RTU-7 может перейти в спящий режим. Как было описано выше, это может соответствовать временному интервалу, который не выделен ни одному из RTU (например, пятому временному интервалу 318 во втором и четвертом блоке данных 304, 308 общего графика передачи данных 400). Тем не менее, спящий режим может быть реализован дополнительно или в качестве альтернативы во время временного интервала, в котором другой RTU передает данные, то есть не относящиеся к RTU-7 (например, RTU-7 не настроен для приема данных от RTU, передающего данные). По этой причине в описанном примере RTU-7 может входить в спящий режим во время каждого временного интервала, обозначенного меткой "СПЯЩИЙ РЕЖИМ" в примере индивидуального графика передачи данных 500 на ФИГ. 5. В таких примерах RTU-7 находится в спящем режиме в течение двенадцати из двадцати временных интервалов в общем графике передачи данных 400. В этом случае потребление электроэнергии RTU-7 может быть существенно снижено.
[0061] Тогда как ФИГ. 3 и 4 проиллюстрировали примеры общего графика передачи данных 300, 400 применительно к сети 102, имеющей четыре и восемь RTU соответственно, общий график передачи данных и индивидуальные графики передачи данных могут быть настроены любым подходящим способом, для удовлетворения требований отдельного приложения, в котором реализованы принципы, изложенные в данном документе. Любая отдельная сеть (например, пример сети 102) может быть подвержена ограничениям и/или определяться несколькими факторами, включая максимальную пропускную способность, доступную для сети 102, максимальное количество RTU в сети, ширину полосы пропускания для каждого RTU и желаемый период времени, за который сеть 102 выполняет цикл по всему общему графику передачи данных. С учетом этих ограничений общий график передачи данных и индивидуальные графики передачи данных могут различаться по разным параметрам, включая количество блоков данных, количество временных интервалов, распределение временных интервалов, разделение блоков данных между периодическими и непериодическими данными и так далее.
[0062] В одном примере может быть гарантирован желаемый период обновления, равный одной секунде, для всех параметров технологических процессов в системе управления, связанной с сетью. Соответственно, период времени для прохождения цикла по всему общему графику передачи данных, связанному с сетью, может быть установлен равным одной секунде. Кроме того, другие ограничения настроек примера сети могут предусматривать для каждого RTU передачу до 32 значений параметров во время отдельного временного интервала. В некоторых примерах RTU, описанных в данном документе, каждое значение параметра может использовать 7 байт данных, таким образом требуя по меньшей мере 224 (7×32) байта на один временной интервал (значения с двойной точностью могут требовать большего объема данных). На основании этих примеров проектных ограничений беспроводная сеть, передающая данные на скорости 100 кбит/с может обеспечить максимум 52 временных интервала. В таких примерах для обеспечения одного блока периодических данных, имеющего 26 временных интервалов (для достижения требования обновления данных за одну секунду) и одного блока непериодических данных, имеющего 26 временных интервалов (для обеспечения выделения времени для передачи других данных), пример сети может содержать до 25 RTU в дополнение к первичному RTU, взаимодействующих с сетью через основной узел. Тем не менее, может возникнуть необходимость выделить более чем два временных интервала для первичного RTU во время общего графика передачи данных. В такой ситуации общий график передачи данных может быть разделен на четыре блока данных из 13 временных интервалов, каждый из которых имеет первый временной интервал, выделенный первичному RTU, и оставшиеся 48 временных интервалов, разделенных между 24 другими RTU. В еще одном примере, если каждый RTU требует большую ширину пропускания канала, количество RTU в примере, приведенном выше, может быть снижено до 12 RTU, каждому из которых выделен один временной интервал в каждом из четырех блоков данных. В этом последнем примере каждому RTU выделяют два временных интервала для периодических данных и два временных интервала для непериодических данных.
[0063] ФИГ. 6 иллюстрирует первый экран 600 примера пользовательского интерфейса 602, который можно применять для первого визуального представления 604 сети передачи данных (например, настроек сети). Несмотря на то, что последующий пример описан в отношении примера основного узла 144 и примера сети RTU 102 на ФИГ. 1-2, пример интерфейса пользователя 602 можно применять для визуального представления и/или управления другими сетями передачи данных.
[0064] В некоторых примерах пользовательский интерфейс 602 предоставляется основным узлом 144 и отображается, к примеру, с помощью экрана компьютера, переносного устройства (например, переносного компьютера, смартфона, планшета и так далее) и/или любого другого дисплея, коммуникационно подключенного к основному узлу 144. В некоторых примерах основной узел 144 использует приложение для управления параметрами технологического процесса (например, программное обеспечение для настройки ROCLINK™ 800 Configuration Software и так далее) для предоставления пользовательского интерфейса 602. Как будет более детально описано ниже, пример пользовательского интерфейса 602 можно применять для управления передачей данных внутри сети RTU 102.
[0065] В проиллюстрированном примере во время работы сети 102 первичный RTU 104 передает данные к основному узлу 144, например, идентификационные данные RTU, данные параметров процесса, данные состояния RTU, данные настроек RTU, состояние и/или условия работы системы управления 100, и/или любые другие данные. В некоторых примерах данные передаются в соответствии с индивидуальным графиком передачи данных первичного RTU 104.
[0066] В некоторых примерах на основании данных, передаваемых от первичного RTU 104 к основному узлу 144, основной узел 144 формирует первое визуальное представление 604 примера сети RTU 102 на первом экране 600. В других примерах основной узел 144 формирует первое визуальное представление 604 до начала работы сети 102 (например, перед установкой RTU 104, 106, 108, 110 в систему правления 100, перед вводом в эксплуатацию второго RTU 106, третьего RTU 108 и/или четвертого RTU 110 и так далее), на основании одной или более процедур ввода данных пользователем, на основании настроек данных, сохраненных с помощью основного узла 144, и так далее. В проиллюстрированном примере, первый экран 600 содержит первую часть 606 и вторую часть 608. В проиллюстрированном примере первое визуальное представление 604 содержит список 610 (например, раскрывающийся список) RTU 104, 106, 108, 110 в сети RTU 102 и данные, связанные с каждым RTU 104, 106, 108, 110 (например, данные о времени, данные о параметрах процессов и так далее). Пример списка 610 на ФИГ. 6 размещен в первой части 606 первого экрана 600. В проиллюстрированном примере первый список 610 содержит первые элементы 612 (например, текст, символы и/или другие подходящие изображения), характеризующие RTU 104, 106, 108, 110 (например, "RTU-1", "RTU-2", "RTU-3" и так далее), и вторые элементы 614, характеризующие данные, получаемые через соответствующий RTU 104, 106, 108, 110, например, значения параметров (например, "ПАРАМЕТР 1", "ПАРАМЕТР 2" и так далее), данные о времени (например, "ВРЕМЯ") и так далее. Пример списка 610 может дополнительно содержать третий набор элементов 616, характеризующий данные, передаваемые через соответствующий RTU 104, 106, 108, 110 (например, "ЭКСПОРТ"), и данные, принимаемые соответствующим RTU 104, 106, 108, 110 (например, "ИМПОРТ"). Другие примеры списка содержат другие элементы.
[0067] Пример первого визуального представления 604 на ФИГ. 6 является пользовательским интерактивным представлением (например, пользовательский интерфейс 602 позволяет пользователю взаимодействовать с первым визуальным представлением 604), предоставляющим пользователю возможность управления и/или настройки передачи данных по сети 102. В проиллюстрированном примере схематическое изображение 618 сети RTU 102 сформировано во второй части 608 первого экрана 600. В проиллюстрированном примере первое изображение 620 (например, пиктограмма, символ и так далее) представляет собой первичный RTU 104, расположенный во второй части 608 экрана 600. В проиллюстрированном примере первое изображение 620 представляет собой упрощенный частичный разрез менеджера потока 107 Emerson FloBoss™, который можно применять для реализации одного из примеров RTU 104, 106, 108, 110 примера сети на ФИГ. 1-2.
[0068] В проиллюстрированном примере основной узел 144 формирует первое изображение 620 в ответ на ввод пользователем данных с помощью, к примеру, устройства ввода (например, клавиатуры, мыши). Например, пользователь может перетащить и отпустить первый элемент 612, например, "RTU-1" из первой части 606 первого экрана 600 на вторую часть 608 первого экрана 600 (например, навести курсор мыши 622 на "RTU-1", нажать кнопку мыши, переместить курсор 622 мыши на вторую часть 608 экрана 600 и отпустить кнопку мыши). Указанный выше способ ввода приведен просто для примера, и, следовательно, может быть применен любой подходящий способ ввода без отклонения от объема настоящего описания. Когда первый элемент 612 перемещен и отпущен на вторую часть 608 первого экрана, основной узел 144 обновляет первое визуальное представление 604 путем формирования первого изображения 620. Пример первого изображения 620 может быть сформирован в любом месте второй части 608 первого экрана 600. По этой причине пример пользовательского интерфейса 602 можно применять для формирования схематического изображения 618 сети RTU 102 на основании одной или более процедур ввода данных пользователем.
[0069] ФИГ. 7 иллюстрирует первое визуальное представление 604 ФИГ. 6, обновленное на основании ввода данных пользователем, благодаря чему схематическое изображение 618 содержит второе изображение 700, характеризующее второй RTU 106, третье изображение 702 третьего RTU 108 и четвертое изображение 704, характеризующее четвертый RTU 110. По этой причине пример схематического изображения 618 на ФИГ. 7 характеризует сеть RTU 102. В проиллюстрированном примере, несмотря на то, что RTU 104, 106, 108, 110 введены в эксплуатацию и, по этой причине, имеют выделенные временные интервалы для передачи данных, в соответствии с общим графиком передачи данных (например, общим графиком передачи данных 300 на ФИГ. 3, общим графиком передачи данных 400 на ФИГ. 4 и так далее) и индивидуальным графиком передачи данных (например, примером индивидуального графика передачи данных 500 на ФИГ. 5 и так далее), пример первого визуального представления 604 на ФИГ. 7 не указывает на то, что периодические данные передаются внутри сети RTU 102. Как более детально описано ниже, за счет ввода данных пользователь может заставить основной узел 144 обновить пример первого визуального представления 604 для добавления пятого изображения 800 (ФИГ. 8), характеризующего передачу периодических данных между примерами RTU 104, 106, 108, 110 (например, передачу данных внутри сети RTU 102).
[0070] ФИГ. 8 иллюстрирует обновление примера первого визуального представления 604 на ФИГ. 7, в котором проиллюстрированы пятое изображение 800 и шестое изображение 802, характеризующие передачу данных внутри сети RTU 102. В проиллюстрированном примере, основной узел 144 формирует пятое изображение 800 на основании ввода данных пользователем, в котором один из элементов 614 характеризует данные, полученные с помощью второго RTU 106, например, "ПАРАМЕТР 5" перенесенный и отпущенный из первой части 606 первого экрана 600 на первое изображение 620. В проиллюстрированном примере пятое изображение 800 представляет собой стрелку, направленную от второго изображения 700 к первому изображению 620, таким образом отображая передачу данных (например, данных о параметрах процесса, соответствующих "ПАРАМЕТРУ 5") от второго RTU 106 к первичному RTU 104 в сети 102.
[0071] Пример шестого изображения 802 представляет собой вторую стрелку, направленную от второго изображения 700 к третьему изображению 702 и от третьего изображения 702 ко второму изображению 700 (то есть шестое изображение 802 представляет собой двунаправленную стрелку), таким образом, демонстрируя передачу данных (например, данных о параметрах процесса) от второго RTU 106 к третьему RTU 108 и передачу данных от третьего RTU 108 ко второму RTU 106. В проиллюстрированном примере первое визуальное представление 604 может быть обновлено для добавления других изображений, демонстрирующих передачу других данных (например, третья стрелка может быть сформирована между третьим изображением 702 и четвертым изображением 704, демонстрируя передачу данных, соответствующих "ПАРАМЕТРУ 10", от третьего RTU 108 к четвертому RTU 110 и так далее).
[0072] Пример первого визуального представления 604 может содержать изображения, представляющие все процессы передачи данных внутри сети 102 (например, процессы передачи данных, соответствующие общему графику передачи данных сети 102), или визуальное представление может содержать изображения, характеризующие передачу данных, реализованную одним или более RTU 104, 106, 108, 110 в сети 102 (например, передачу данных, соответствующих одному или более индивидуальных графиков передачи данных). В некоторых примерах, если пользователь вводит данные, связанные с одним или более изображений, характеризующих RTU (например, путем выбора одного из первых элементов 612, первого изображения 620, второго изображения 700, третьего изображения 702 или четвертого изображения 704), основной узел 144 обновляет первое визуальное представление 604 для показа только тех изображений, которые характеризуют передачу данных через RTU. Например, если пользователь выбирает первое изображение 620, основной узел 144 обновляет первое визуальное представление 604 для выделения первого изображения 620, показа четвертого изображения 704 и скрытия (например, не проиллюстрировано) пятого изображения 800.
[0073] В некоторых примерах первое визуальное представление 604 обновлено, то есть список 610 соответствует схематическому изображению 618. Например, в ответ на перемещение и отпускание одного из элементов 614 (например, "ПАРАМЕТР 5") из списка 610 на первое изображение 620, основной узел 144 формирует изображение (например, пятое изображение 800) во второй части 608 первого экрана 600 и добавляет другой третий элемент 616 (например, "RTU-1, ПАРАМЕТР 5") в список 610 (например, ниже "ЭКСПОРТ" "RTU-2"), соответствующий изображению.
[0074] Передача данных, продемонстрированная с помощью примера визуального представления 604 на ФИГ. 8, может быть реализована с помощью сети 102. Таким образом, пример основного узла 144 можно применять для управления и настройки передачи данных внутри сети 102, то есть пользователь с помощью основного узла 144 может настраивать сеть 102 для возможности формирования первичным RTU 104 инструкций, определяющих, какие данные будут передаваться с помощью каждого RTU 104, 106, 108, 110 и куда эти данные будут передаваться (например, путем формирования и передачи первичным RTU 104 одного или более новых индивидуальных графиков передачи данных другим RTU 106, 108, 110, за счет инструктирования первичным RTU 104 одного или более других RTU 106, 108, 110 для формирования новой индивидуальной передачи данных или обновления сохраненного индивидуального графика передачи данных и так далее). В некоторых примерах настройка сети может быть основана на вводе данных пользователем через основной узел 144 перед началом работы сети 102 (например, перед установкой RTU 104, 106, 108, 110 в систему управления 100, перед вводом в эксплуатацию второго RTU 106, третьего RTU 108 и/или четвертого RTU 110 и так далее) и/или во время работы сети 102.
[0075] В проиллюстрированном примере первый экран 600 содержит первую кнопку 804, обозначенную как "СОХРАНИТЬ". В некоторых примерах, когда пользователь выбирает первую кнопку 804 с помощью устройства ввода, основной узел 144 передает команду первичному RTU 104, приводящую к передаче данных, реализуемой с помощью сети 102, для соответствия примеру первого визуального представления 604. Например, на ФИГ. 8, если пользователь выбирает первую кнопку 804, основной узел 144 передает одну или более команд первичному RTU 104 для передачи команды второму RTU 106 и третьему RTU 108, для передачи данных, соответствующих пятому изображению 800 и шестому изображению 802 (например, за счет передачи соответствующего нового индивидуального графика передачи данных, за счет передачи команд второму RTU 106 и третьему RTU 108 для формирования нового индивидуального графика передачи данных или обновления соответствующего индивидуального графика передачи данных и так далее). В результате, RTU 106, 108 могут передавать данные во время одного или более соответствующих временных интервалов общего графика передачи данных, как описано выше. В этом случае передача данных, реализованная сетью 102, соответствует передаче данных, представленной с помощью первого визуального представления 604 на ФИГ. 8. В некоторых примерах одна или более команд, направленных первичному RTU 104, передается при обновлении первого визуального представления 604 (например, для добавления и/или удаления изображения, характеризующего один из RTU 104, 106, 108, 110 и/или передачу данных в сети 102). Таким образом, пример основного узла 144 можно применять для управления передачей данных внутри сети 102.
[0076] В некоторых примерах, когда пользователь выбирает первую кнопку 804, основной узел 144 сохраняет данные, связанные с первым визуальным представлением 604 (например, координаты экрана, соответствующие позиции первого изображения 620, и так далее). В некоторых примерах данные, связанные с первым визуальным представлением 604, передаются первичному RTU 104. В некоторых таких примерах первичный RTU 104 передает данные, соответствующие первому визуальному представлению 604 (или его части) второму RTU 106, третьему RTU 108 и/или четвертому RTU 110. В некоторых примерах, если данные удалены из основного узла 144 и/или недоступны по другой причине, основной узел 144 может отправлять команду первичному RTU 104, запрашивающую данные, связанные с первым визуальным представлением 604. В ответ первичный RTU 104, второй RTU 106, третий RTU 108 и/или четвертый RTU 110 передает данные к основному узлу через первичный RTU 104. Когда основной узел 144 получает данные, основной узел 144 формирует первое визуальное представление 604 на основании этих данных.
[0077] На ФИГ. 9 проиллюстрирован пример визуального представления обновленной ФИГ. 8, на основании ввода данных, предоставленных первичным RTU 104. В некоторых примерах основной узел 144 обновляет пример первого визуального представления 604 на основании передаваемых данных (например, данных о сигналах тревоги, данных о настройках, данных о параметрах процесса, данных о состоянии и так далее) от первичного RTU 104 к основному узлу 144. В проиллюстрированном примере первичный RTU 104 передает данные о сигналах тревоги, связанных с третьим RTU 108, к основному узлу 144. В ответ основной узел 144 обновляет первое визуальное представление 604 за счет формирования первого изображения сигнала тревоги 900, отображающего данные о сигналах тревоги. В других примерах основной узел 144 обновляет первое визуальное представление 604 (например, за счет формирования других изображений) в ответ на другие данные, передаваемые первичным RTU 104 к основному узлу 144. Таким образом, пример первого визуального представления 604 позволяет пользователю контролировать данные внутри сети 102 с помощью основного узла 144. Как будет более детально описано ниже, основной узел 144 может формировать инструкции, специфичные для каждого RTU 104, 106, 108, 110 (например, инструкции для выполнения действий, например, предоставления визуальной индикации, синхронизации данных времени и так далее) на основании введенных данных от пользователя.
[0078] ФИГ. 10 иллюстрирует пример первого визуального представления 604 на ФИГ. 9, обновленного на основании ввода данных от пользователя, связанных со вторым изображением 700. В некоторых примерах пользовательский интерфейс 602 позволяет пользователю взаимодействовать со списком 610 и/или 618, сформированным основным узлом 144. Несмотря на то, что следующий пример описан в отношении второго изображения 700, пользователь может взаимодействовать с другими изображениями, например, первым изображением 620, третьим изображением 702, четвертым изображением 704 и так далее.
[0079] В проиллюстрированном примере, когда пользователь обеспечивает ввод данных, связанных со вторым изображением 700 (например, путем щелчка правой кнопкой мыши на втором изображении 700), основной узел 144 обновляет первое визуальное представление 604 для добавления меню настроек 1000. В проиллюстрированном примере, меню настроек 1000 содержит первую опцию 1002, вторую опцию 1004 и третью опцию 1006: "ПОДКЛЮЧИТЬСЯ", "ИДЕНТИФИЦИРОВАТЬ" и "УДАЛИТЬ", соответственно. Другие примеры содержат другие опции. В некоторых примерах, если пользователь обеспечивает ввод данных, связанных с меню настроек 1000 (например, путем выбора одной из опций 1002, 1004, 1006), основной узел 144 передает команды первичному RTU 104 для передачи инструкций, специфичных для второго RTU 106 (например, инструкций для выполнения действий, обеспечивающих, к примеру, визуальную индикацию, синхронизацию данных времени и так далее).
[0080] В проиллюстрированном примере, если пользователь выбирает третью опцию 1006 (то есть "УДАЛИТЬ"), основной узел 144 передает команды в сеть 102 с помощью первичного RTU 104 для остановки передачи данных ко второму и/или от второго RTU 106. В некоторых примерах основной узел 144 обновляет первое визуальное представление 604 путем удаления второго изображения 700 и любых изображений, характеризующих передачу данных ко второму и/или от второго RTU 106 (например, пятого изображения 800 и так далее).
[0081] В проиллюстрированном примере, если пользователь выбирает вторую опцию 1004 (то есть "ИДЕНТИФИЦИРОВАТЬ"), основной узел 144 передает команды второму RTU 106 с помощью первичного RTU 104 для предоставления визуальной индикации (например, мигания световых индикаторов 222). В некоторых примерах визуальная индикация указывает на состояние второго RTU 106 в сети 102 (например, подключен ли второй RTU 106 к сети 102 и/или подключен ли второй RTU 106 и введен ли он в эксплуатацию), то есть указывает, назначен ли второй RTU 106 в качестве точки доступа в сети 102 или RTU без доступа, указывает на состояние уровня сигнала и/или наличие передачи данных и/или активности приема данных. В некоторых примерах визуальная индикация указывает на идентификацию второго RTU 106 (например, за счет мигания одного или более световых индикаторов 222) для пользователя или любого сотрудника предприятия, физически находящегося рядом со вторым RTU 106.
[0082] В некоторых примерах, если пользователь выбирает первую опцию 1002 (то есть "ПОДКЛЮЧИТЬСЯ"), основной узел 144 передает инструкции ко второму RTU 106 с помощью первичного RTU 104 для передачи данных (например, данных о состоянии, диагностических данных, данных о настройках, данных о сигналах тревоги и так далее), связанных со вторым RTU 106, к основному узлу 144. В ответ второй RTU 106 передает данные к основному узлу 144 через первичный RTU 104. Как более детально описано ниже, в некоторых примерах, если пользователь выбирает первую опцию 1002, пользовательский интерфейс 602 предоставляет второй экран 1100 (ФИГ. 11).
[0083] ФИГ. 11 иллюстрирует второй экран 1102 примера пользовательского интерфейса 602. В проиллюстрированном примере на основании передаваемых данных от второго RTU 106 к основному узлу 144, основной узел 144 формирует второе визуальное представление 1002 второго RTU 106 на втором экране 1100. В проиллюстрированном примере второе визуальное представление 1102 содержит седьмое изображение 1104, восьмое изображение 1106, девятое изображение 1108 и десятое изображение 1110, характеризующие компоненты второго RTU 106, например, корпус, ЦПУ 146, сетевой модуль 152 и/или модуль ввода/вывода 148, соответственно. Другие примеры содержат изображения, характеризующие другие компоненты.
[0084] В проиллюстрированном примере второй RTU 106 передает данные о сигналах тревоги к основному узлу 144 через первичный RTU 104. В результате, основной узел 144 формирует второе изображение сигнала тревоги 1112, характеризующее данные о сигналах тревоги. В проиллюстрированном примере второе изображение сигнала тревоги 1112 расположено над восьмым изображением 1106 для обозначения данных о сигналах тревоги, соответствующих ЦПУ 146 второго RTU 106.
[0085] В некоторых примерах в ответ на команду от основного узла 144 второй RTU 106 передает данные о настройках, диагностические данные и данные о состоянии, и/или другие данные к основному узлу 144 с помощью первичного RTU 104. В результате, основной узел 144 проиллюстрированного примера формирует первую таблицу 1114, содержащую список некоторых или всех данных, например, идентификатор сети, к которой коммуникационно подключен второй RTU 106; используемый вторым RTU 106 радиоканал; уровень мощности радиотрансляции; уровень шума, воздействующий на второй RTU 106; радио-адрес второго RTU 106; и сетевое состояние второго RTU 106 (например, обнаружение, ввод в эксплуатацию и так далее). Другие примеры содержат другие данные. В некоторых примерах некоторые или все данные представлены в виде символов, знаков, цветов и так далее. В некоторых примерах основной узел 144 обновляет второе визуальное представление 1102 в ответ на получение данных от второго RTU 106, таким образом позволяя пользователю контролировать данные с помощью второго экрана 1100.
[0086] ФИГ. 12 иллюстрирует пример третьего экран 1200 примера пользовательского интерфейса 602. В некоторых примерах, если пользователь предоставляет ввод данных, связанных с первым изображением 620, основной узел 144 передает команды первичному RTU 104 для передачи данных (например, данных о состоянии, диагностических данных, данных о настройках, данных о сигналах тревоги и так далее), связанных с сетью 102 (например, данных, связанных с первичным RTU 104, вторым RTU 106, третьим RTU 108 и/или четвертым RTU 110) к основному узлу 144. На основании принятых основным узлом 144 данных основной узел 144 предоставляет третий экран 1200 и формирует третье визуальное представление 1202 первичного RTU 104.
[0087] В проиллюстрированном примере третье визуальное представление 1202 содержит одиннадцатое изображение 1204, двенадцатое изображение 1206, тринадцатое изображение 1208, четырнадцатое изображение 1210 и вторую таблицу 1212. Одиннадцатое изображение 1204, двенадцатое изображение 1206, тринадцатое изображение 1208 и четырнадцатое изображение 1210 характеризуют компоненты примера первичного RTU 104, например, корпус, ЦПУ 146, сетевой модуль 152 и модуль ввода/вывода 148, соответственно. Другие примеры содержат изображения, характеризующие другие компоненты.
[0088] В некоторых примерах первичный RTU 104 передает данные, соответствующие второму RTU 106, третьему RTU 108 и/или четвертому RTU 110, к основному узлу 144. В некоторых таких примерах основной узел 144 формирует третье визуальное представление 1202 первичного RTU 104, содержащее одно или более изображений, характеризующих данные. В проиллюстрированном примере первичный RTU 104 передает данные о сигналах тревоги, связанных со вторым RTU 106, к основному узлу 144. В результате, основной узел 144 формирует третье изображение сигнала тревоги 1214, характеризующее данные о сигналах тревоги.
[0089] В некоторых примерах в ответ на команду от основного узла 144 первичный RTU 104 передает данные о настройках, диагностические данные и данные о состоянии, и/или другие данные, связанные с первичным RTU 104, к основному узлу 144. В результате, основной узел 144 формирует вторую таблицу 1212, содержащую список некоторых или всех данных, например, идентификатор сети 102, к которой коммуникационно подключен первичный RTU 104; используемый первичным RTU 104 радиоканал; указание (например, символ, знак и так далее) на то, что первичный RTU 104 применяют в качестве точки доступа к сети 102; уровень мощности радиотрансляции первичного RTU 104; уровень шума; радио-адрес первичного RTU 104; и сетевое состояние первичного RTU 104 (например, обнаружение, ввод в эксплуатацию и так далее). Другие примеры содержат другие данные. В некоторых примерах некоторые или все данные представлены в виде символов, знаков, цветов и так далее. В некоторых примерах основной узел 144 обновляет третье визуальное представление 1202 в ответ на получение данных от первичного RTU 104, таким образом позволяя пользователю контролировать данные с помощью третьего экрана 1200.
[0090] ФИГ. 13 иллюстрирует четвертый экран 1300 примера пользовательского интерфейса 602, содержащего четвертое визуальное представление 1302 примера сети 102. В некоторых примерах на основании передаваемых данных от первичного RTU 104 к основному узлу 144, основной узел 144 формирует четвертое визуальное представление 1302 примера сети 102. В проиллюстрированном примере четвертое визуальное представление 1302 содержит третью таблицу 1304 и четвертую таблицу 1306. В проиллюстрированном примере третья таблица 1304 содержит список обнаруженных, но не введенных в эксплуатацию RTU (то есть пятый RTU и шестой RTU). Пример четвертой таблицы 1306 содержит список обнаруженных и введенных в эксплуатацию RTU в сети 102 (то есть первичный RTU 104, второй RTU 106, третий RTU 108 и четвертый RTU 110). В проиллюстрированном примере четвертая таблица 1306 содержит список данных (например, непериодических данных), связанных с первичным RTU 104, вторым RTU 106, третьим RTU 108 и четвертым RTU 110, например, диагностические данные, данные о состоянии и так далее. Другие примеры содержат другие данные. В некоторых примерах на основании данных, передаваемых к основному узлу 144, основной узел 144 обновляет четвертое визуальное представление 1302. Например, значения данных, перечисленных в четвертой таблице 1306, могут измениться. В некоторых примерах основной узел 144 формирует сигнал тревоги на основании данных, передаваемых и/или не передаваемых к основному узлу 144. Например, если основной узел 144 не получает данные о состоянии, связанные с одним из RTU, в течение предварительно заданного периода времени (например, 1 минуты), основной узел 144 формирует сигнал тревоги.
[0091] В некоторых примерах на основании вводимых пользователем данных основной узел 144 обновляет четвертое визуальное представление 1302 и передает команды к первичному RTU 104 для управления передачей данных внутри сети 102. В проиллюстрированном примере на основании вводимых пользователем данных основной узел 144 может передавать команды к первичному RTU 104, например, для обнаружения не идентифицированных RTU, введения в эксплуатацию обнаруженных RTU (то есть пятого RTU и шестого RTU) и/или вывода из эксплуатации одного или более введенных в эксплуатацию RTU (то есть первичного RTU 104, второго RTU 106, третьего RTU 108 и/или четвертого RTU 110). Например, если пользователь выбирает вторую кнопку 1308, обозначенную на четвертом экране 1300 как "ПОИСК", основной узел 144 передает команды первичному RTU 104 для поиска не идентифицированных RTU, как будет более детально описано ниже. Если любой не идентифицированный RTU будет обнаружен, основной узел 144 обновляет четвертое визуальное представление 1302, благодаря чему таблица 1304 будет содержать список обнаруженных RTU.
[0092] В проиллюстрированном примере, если пользователь выбирает третью кнопку 1310, обозначенную как "ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ", основной узел 144 передает команды первичному RTU 104 для ввода пятого RTU и/или шестого RTU в эксплуатацию, и основной узел 144 обновляет визуальное представление 1302, благодаря чему четвертая таблица 1306 содержит список RTU, введенных в эксплуатацию. В некоторых примерах, если пользователь перетаскивает и отпускает элемент 1311 (например, "RTU-5") из третьей таблицы 1304 на пустую строку 1312 четвертой таблицы 1306, основной узел 144 обновляет четвертое визуальное представление 1302 для добавления элемента 1311 в четвертую таблицу 1306 и передает команды первичному RTU 104 для ввода в эксплуатацию RTU, соответствующего элементу 1311 (например, пятого RTU).
[0093] В проиллюстрированном примере, если пользователь выбирает четвертую кнопку 1314, обозначенную как "ВЫВОД ИЗ ЭКСПЛУАТАЦИИ", основной узел 144 передает команды первичному RTU 104 для вывода из эксплуатации одного или более введенных в эксплуатацию RTU в сети 102, и основной узел 144 обновляет четвертое визуальное представление 1302, благодаря чему третья таблица 1304 содержит список обнаруженных, но не введенных в эксплуатацию RTU и четвертая таблица 1306 содержит список введенных в эксплуатацию RTU. В некоторых примерах, если пользователь перетаскивает и отпускает элемент 1316 (например, "RTU-4") из четвертой таблицы 1306 на пустую строку 1318 третьей таблицы 1304, основной узел 144 обновляет четвертое визуальное представление 1302 для добавления элемента 1316 в третью таблицу 1304 и передает команды первичному RTU 104 для ввода в эксплуатацию RTU, соответствующего элементу 1316 (например, четвертого RTU 110).
[0094] В некоторых примерах пользователь может вводить данные, приводящие к замене введенных в эксплуатацию RTU на RTU, не введенные в эксплуатацию. Например, после установки пятого RTU и удаления четвертого RTU 110 (например, после неисправности четвертого RTU 110), пользователь может перетащить и отпустить элемент 1311 (то есть "RTU-5"), находящийся в списке в третьей таблице 1304, на элемент 1316 (то есть "RTU-4"), находящийся в списке в четвертой таблице 1306. В ответ основной узел 144 обновляет четвертое визуальное представление 1302 для добавления в список четвертой таблицы 1306 "RTU-5" вместо "RTU-4". В некоторых примерах, если пользователь последовательно выбирает пятую кнопку 1318, обозначенную как "СОХРАНИТЬ", основной узел 144 передает команды первичному RTU 104 для вывода из эксплуатации четвертого RTU 110 и ввода в эксплуатацию пятого RTU. В некоторых примерах основной узел 144 дополнительно инструктирует пятый RTU для передачи данных в соответствии с настройками четвертого RTU 110. В некоторых таких примерах передаваемые через пятый RTU данные передаются во время такого же временного интервала общего графика передачи данных сети 102, ранее выделенного четвертому RTU 110. Например, если четвертый RTU 110 передает данные, соответствующие "ПАРАМЕТРУ 10", и пользователь выбирает пятую кнопку 1318, основной узел 144 передает команды первому RTU 104 для вывода из эксплуатации четвертого RTU 110, ввода в эксплуатацию пятого RTU и инструктирует пятый RTU для передачи данных, соответствующих "ПАРАМЕТРУ 10". Если четвертый RTU 110 принимает данные, соответствующие "ПАРАМЕТРУ 9", то после выбора пользователем пятой кнопки 1318, основной узел 144 передает команды первому RTU 104 для вывода из эксплуатации четвертого RTU 110, ввода в эксплуатацию пятого RTU и инструктирует третий RTU 108 для передачи данных, соответствующих "ПАРАМЕТРУ 9", пятому RTU.
[0095] В некоторых вариантах данные о времени, используемые RTU 104, 106, 108, 110, могут быть синхронизированы с помощью основного узла 144 на основании данных, введенных пользователем. В проиллюстрированном примере четвертый экран 1300 содержит кнопку времени 1320. Когда пользователь вводит данные, связанные с кнопкой времени 1320 (например, путем выбора кнопки времени 1320), основной узел 144 передает данные о времени по сети 102. В ответ первый RTU 104 передает данные о времени (например, о дате и времени) и/или другие данные второму RTU 106, третьему RTU 108 и четвертому RTU 110. В результате, каждый RTU 104, 106, 108, 110 использует данные о времени, переданные основным узлом 144 и/или первым RTU 104 (например, выполняется установка даты и времени для каждого RTU 104, 106, 108, 110). В некоторых примерах, если пользователь выбирает вторую кнопку 1308, третью кнопку 1310, четвертую кнопку 1314 или пятую кнопку 1318, основной узел 144 передает данные о времени по сети 102.
[0096] Блок-схемы, отображающие примеры процессов реализации примера RTU 104, примера сети 102 и/или, в более общем смысле, примера системы 100 на ФИГ. 1 и 2, проиллюстрированы на ФИГ. 14-18. В этих примерах процессы могут быть реализованы в виде одной или более программ, выполняемых процессором, например, процессором 210, показанном в примере RTU 104, обсужденном выше, применительно к ФИГ. 2. Программы могут быть реализованы в виде программного обеспечения, сохраненного на материальном машиночитаемом носителе, например, CD-ROM, дискете, жестком диске, универсальном цифровом диске (DVD), диске Blu-ray или в памяти, связанной с процессором 210, однако целые программы и/или их части могут, в альтернативном варианте, выполняться на устройстве, отличном от процессора 210, и/или быть реализованными в виде встроенной микропрограммы или специализированного аппаратного обеспечения. Кроме того, несмотря на то, что пример процессов описан в отношении блок-схемы, проиллюстрированной на ФИГ. 14-18, в альтернативном варианте могут применять другие способы реализации примера RTU 104, примера сети 102 и/или, в более общем смысле, примера системы 100. Например, порядок выполнения блоков может быть изменен, и/или некоторые описанные блоки могут быть изменены, пропущены или скомбинированы.
[0097] Как обсуждалось выше, пример процессов на ФИГ. 14-18 может быть реализован с применением закодированных инструкций (например, читаемых на компьютере инструкций), сохраненных на материальном машиночитаемом носителе, например, жестком диске, flash-памяти, постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), компакт-диске (CD), универсальном цифровом диске (DVD), кэш-памяти, оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ) и/или любом другом носителе, данные на котором хранятся в течение любого периода времени (например, в течение продолжительного периода времени, постоянно, в течение короткого времени, для временной буферизации и/или для кэширования данных). В данном контексте термин "материальный машиночитаемый носитель" четко определяет включение любого типа читаемых на компьютере носителей и исключение распространяемых сигналов. Дополнительно или в качестве альтернативы, пример процессов на ФИГ. 14-18 может быть реализован с применением закодированных инструкций (например, читаемых на компьютере инструкций), сохраненных на постоянных, читаемых на компьютере носителях, например, жестком диске, flash-памяти, постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), компакт-диске, цифровом универсальном диске, кэше, оперативном запоминающем устройстве и/или любом другом носителе, данные на котором хранятся в течение любого периода времени (например, в течение длительного периода времени, постоянно, в течение короткого времени, для временной буферизации и/или для кэширования данных). В данном контексте термин "постоянный, читаемый на компьютере носитель" четко определяет включение любого типа читаемых на компьютере носителей и исключение передаваемых сигналов. В данном контексте использование фразы "по меньшей мере" в качестве переходного термина в преамбуле формулы изобретения означает возможность изменения, точно так же, как и термин "содержит" означает возможность изменения. По этой причине использование в преамбуле формулы изобретения переходного термина "по меньшей мере" означает наличие элементов, помимо тех, которые явно перечислены в формуле изобретения.
[0098] ФИГ. 14 представляет собой блок-схему, отображающую пример процесса, который может быть реализован для поиска не идентифицированных RTU в сети (например, в примере сети 102 на ФИГ. 1 и 2). Пример процесса содержит передачу поискового запроса по сети одному или более не идентифицированных RTU для получения соответствующих идентификационных данных (блок 1400). В некоторых примерах запрос может быть сформирован и передан по сети (например, 102) с помощью первичного RTU (например, 104) связанного с основным узлом (например, 144) системы SCADA (например, примера системы 100). В некоторых примерах поисковый запрос может транслироваться через всю сеть (например, 102). Тем не менее, в таких примерах любой RTU, который уже обнаружен, может не отвечать, так как запрос может содержать идентификационные данные обнаруженных RTU, указывающие, что такие RTU уже идентифицированы.
[0099] Пример процесса также содержит определение того, получен ли один или более ответных откликов (блок 1402). Так как поисковый запрос направлен к не идентифицированным RTU, то, когда RTU отвечает, ответы не будут соответствовать любой из схем передачи данных в сети (например, 102), однако будут возникать случайно внутри временного интервала общего графика передачи данных сети (например, 102). В результате, по меньшей мере в некоторых случаях ответы, передаваемые одним или более не идентифицированных RTU, могут вступать в конфликт и быть нераспознанными. Дополнительно, ответы могут вступать в конфликт с запланированными сообщениями, передаваемыми другими RTU, которые обнаружены и которым выделены временные интервалы. Если каждый ответ приводит к коллизиям, не один ответ не будет распознан (блок 1402), и в этом случае пример процесса определяет, продолжать ли поиск одного или более нераспознанных RTU (блок 1404). Если пример процесса продолжает поиск нераспознанных RTU, управление передается к блоку 1400, при этом передается другой поисковый запрос к нераспознанным RTU и пример процесса определяет, получены ли какие-либо распознанные ответы (блок 1402). Ответы могут быть распознаны в том случае, если ответ передается от нераспознанного RTU во время случайно выбранного временного интервала, во время которого ни один другой RTU не передает никаких данных. В такой ситуации один или более RTU, передающих соответствующий распознаваемый ответ, становятся распознанными RTU, и, в этот момент, пример процесса записывает полученные идентификационные данные вновь обнаруженного(ных) RTU (блок 1406).
[0100] Пример процесса дополнительно содержит передачу (например, через первичный RTU 104) идентификационных данных по сети (например, 102) (блок 1408) и передает (например, через первичный RTU 104) другие поисковые запросы по сети (например, 102) для оставшихся нераспознанных RTU для получения соответствующих идентификационных данных (блок 1410). В некоторых примерах блоки 1408 и 1410 могут выполняться одновременно. Вновь полученные идентификационные данные могут быть переданы по сети (блок 1408) для того, чтобы соответствующие RTU могли определить, получены ли их ранее переданные ответы на полученные поисковые запросы, указывающие на то, что RTU распознаны. В таком примере вновь распознанные RTU больше не отвечают на поисковые запросы, передаваемые в блоке 1410.
[0101] После передачи других поисковых запросов (блок 1410) управление возвращается к блоку 1402, при этом пример процесса определяет, получены ли какие-либо распознанные ответы. Если распознанные ответы получены, блоки 1406, 1408 и 1410 повторяются. Если распознанные ответы не получены, пример процесса возвращается к блоку 1404 для определения того, нужно ли продолжать поиск RTU. Так как первичный RTU (например, 104), выдающий поисковые запросы, не имеет информации, есть ли в сети (например, 102) и сколько в сети нераспознанных RTU, и, следовательно, не имеет информации о том, когда нераспознанные RTU были обнаружены, первичный RTU (например, 104) может остановить процесс поиска, если возникают определенные условия, и в этом месте пример процесса останавливается. В некоторых примерах процесс на ФИГ. 14 продолжает поиск RTU (например, возвращается к блоку 1400) до достижения предварительно заданного периода времени, достаточного для обнаружения максимально возможного количества нераспознанных RTU в сети (например, 102). В других примерах процесс может продолжать поиск RTU до тех пор, пока в течение заданного периода времени не будет получен распознанный ответ (блок 1402). Дополнительно или в качестве альтернативы, пример процесса может определять, продолжать ли поиск RTU, на основании введенных пользователем данных. Например, пользователь может принудительно остановить пример процесса, как только пользователь выяснит, что все ожидаемое количество RTU обнаружено. В другом примере пользователь может ввести ожидаемое количество RTU, которое должно быть обнаружено, и пример процесса будет закончен после обнаружения введенного количества RTU.
[0102] ФИГ. 15 представляет собой блок-схему, отображающую пример процесса, который может быть реализован для выдачи команды самоидентификации RTU для пользователя, физически находящегося вблизи данного RTU. Пример процесса содержит передачу (например, с помощью первичного RTU 104) инструкций по сети (например, 102) для самоидентификации RTU (блок 1500). Так как инструкции могут передаваться по сети (например, 102), инструкции содержат адрес или другую идентификационную информацию, указывающую, что инструкции предназначены определенному RTU. После получения RTU может указать его физическое местоположение, например, путем мерцания или мигания одного или более световых индикаторов (например, 222), подключенных к соответствующему RTU. Пример процесса может также включать передачу (например, через первичный RTU 104) инструкций для RTU по сети для остановки самоидентификации (блок 1502), в этом месте пример процесса завершается. В некоторых примерах в блоке 1502 может не быть необходимости, так как инструкции в блоке 1500 могут содержать период времени, после которого один или более световых индикаторов перестают мигать. Дополнительно или в качестве альтернативы, RTU, которому отправлены инструкции, может независимо отключать один или более световых индикаторов (например, 222) после некоторого заданного периода времени.
[0103] ФИГ. 16 представляет собой блок-схему, отображающую пример процесса, который может быть реализован для ввода в эксплуатацию RTU в сети (например, 102). Пример процесса содержит выделение первого временного интервала первого блока данных общего графика передачи данных для первого RTU (блок 1600). В некоторых примерах первый RTU соответствует первичному RTU (например, 104), который управляет сетью и взаимодействует с основным узлом (например, 144) системы SCADA (например, 100). Пример процесса дополнительно содержит выделение следующего временного интервала первого блока данных для следующего RTU (блок 1602). Затем, пример процесса определяет, выделен ли в первом блоке данных интервал для следующего RTU (блок 1604). Если пример процесса определяет, что следующему RTU выделен временной интервал в первом блоке данных (например, есть другой RTU, которому выделен интервал, и есть другой доступный временной интервал в первом блоке данных), пример процесса возвращается в блок 1602 для выделения следующего временного интервала первого блока данных следующему RTU. Это выделение дополнительного временного интервала первого блока данных дополнительному RTU продолжается до тех пор, пока пример процесса не определит (блок 1604), что следующему RTU не выделен временной интервал в первом блоке данных. Когда это будет установлено, значит, нет дополнительных RTU, для которых выделяется временной интервал в первом блоке данных и/или нет дополнительных временных интервалов для выделения в первом блоке данных.
[0104] Если следующему RTU не выделяется временной интервал в первом блоке данных (блок 1604), пример процесса определяет, выделяются ли временные интервалы следующего блока данных общего графика передачи данных (блок 1606). Если он определяет, что есть другой блок данных для выделения, пример процесса переходит к блокам 1608, 1610 и 1612 для выделения временных интервалов следующего блока данных аналогичным способом, как обсуждалось выше, в блоках 1600, 1602 и 1604. Другими словами, пример процесса выделяет первый временной интервал следующего блока данных общего графика передачи данных для первого RTU (например, первичного RTU) (блок 1608). Блок 1608 гарантирует, что первичному RTU (например, 104) выделяется временной интервал в каждом блоке данных для корректного выполнения им своих функций, независимо от того, количество RTU больше или меньше, чем общее количество временных интервалов на каждый блок данных. По этой причине после выделения первого временного интервала второго блока данных первому RTU (например, первичному RTU) (блок 1608) пример процесса выделяет следующий временной интервал следующего блока данных следующему RTU (блок 1610). Затем пример процесса определяет, выделен ли в следующем блоке данных интервал для следующего RTU (блок 1612). Если так, то пример процесса возвращается к блоку 1610 и повторяется до тех пор, пока не определит, что нет дополнительных RTU, для которых выделяется временной интервал следующего блока данных, и в этом месте управление возвращается к блоку 1606.
[0105] Если пример процесса определяет, что нет дополнительных блоков данных, которые могут быть выделены (то есть каждый блок данных в общем графике передачи данных уже выделен) (блок 1506), пример процесса может регулировать выделение временных интервалов общего графика передачи данных (блок 1614). Регулировка общего графика передачи данных может быть основана на вводе данных пользователем. Например, сформированный общий график передачи данных может содержать один или более свободных временных интервалов, которые не выделены ни одному RTU. Соответственно, пользователь может вручную настраивать один или более свободных временных интервалов, выделяемых для одного или более RTU. В других примерах регулировка может выполняться автоматически с помощью первичного RTU (например, 104).
[0106] За счет сформированного общего графика передачи данных пример процесса передает (например, через первичный RTU 104) общий график передачи данных по сети каждому RTU (блок 1616). По этой причине в проиллюстрированном примере в ответ на получение общего графика передачи данных каждый RTU формирует его индивидуальный график передачи данных на основании общего графика передачи данных. В других примерах на основании общего графика передачи данных первичный RTU формирует индивидуальный график передачи данных для RTU в сети и передает один из индивидуальных графиков передачи данных одному из соответствующих RTU. Пример процесса передает (например, через первичный RTU 104) данные о времени (блок 1618). В некоторых примерах данные о времени могут быть основаны на часах (например, 204) первичного RTU (например, 104) и передаваться всем остальным RTU в сети (например, 102) для синхронизации всех RTU. В других примерах один или более RTU могут обмениваться данными с первичным RTU (например, 104) не напрямую для получения данных о времени (например, беспроводные RTU вдоль трубопровода, который находится за пределами диапазона радиоканала, связанного с первичным RTU). В таких примерах данные о времени могут быть получены через систему глобального позиционирования (GPS), благодаря чему все RTU в сети получают одинаковый сигнал.
[0107] Пример процесса на ФИГ. 16 также содержит передачу (например, через первичный RTU 104) инструкций каждому RTU для передачи данных другим RTU, в соответствии с настройками сети (блок 1620). Настройки сети могут определять, какие данные будут передаваться (например, специфические значения параметров от специфических периферийных устройств) и куда эти данные будут передаваться по сети (например, первичному RTU 104 и/или другим RTU). В некоторых таких примерах инструкции содержат новый или обновленный общий график передачи данных и/или команды одному или более RTU для обновления их индивидуальных графиков передачи данных или формирования новых индивидуальных графиков передачи данных. В других примерах, в которых первичный RTU (например, RTU 104) формирует индивидуальные графики передачи данных, инструкции могут содержать один или более новых или обновленных индивидуальных графиков передачи данных. В некоторых примерах настройка сети (например, 102) может быть основана на вводе пользователем данных с помощью основного узла при первом применении сети (например, 102) и/или во время операций, после выполнения изменений настройки сети (например, 102). После блока 1620 пример процесса на ФИГ. 16 заканчивается.
[0108] ФИГ. 17 представляет собой блок-схему, отображающую пример процесса, который можно применять для передачи данных с помощью RTU, например, второго RTU 106. Пример процесса начинается с получения графика передачи данных (например, общего графика передачи данных или индивидуального графика передачи данных) от одного из множества RTU (например, первичного RTU 104) в сети (например, сети 102) (блок 1700). График передачи данных может быть сформирован с применением примера процесса на ФИГ. 16. В некоторых примерах RTU получает общий график передачи данных и формирует индивидуальный график передачи данных на основании общего графика передачи данных. В других примерах он получает индивидуальный график передачи данных. В проиллюстрированном примере каждому RTU в сети выделено два временных интервала из множества временных интервалов внутри заданного периода времени (например, одной секунды) для передачи данных в соответствии с графиком передачи данных. В некоторых примерах каждому RTU выделено разное количество временных интервалов (например, 1, 3, 4 и так далее). В блоке 1702 RTU устанавливает время в ответ на получение сообщения от одного из множества RTU (например, первичного RTU 104). В некоторых примерах данные о времени передаются (например, с помощью первичного RTU 104) каждому из RTU в сети для синхронизации всех RTU на основании данных о времени.
[0109] В некоторых примерах инструкции передаются к RTU (например, от основного узла 144 с помощью первичного RTU 104) для передачи данных другим RTU в сети. В некоторых примерах инструкции содержат новый или обновленный общий и/или индивидуальный график передачи данных, который будет выполняться. В других примерах инструкции содержат команды для обновления сохраненных индивидуальных графиков передачи данных. В блоке 1704 на основании графика передачи данных RTU передает беспроводным способом первый набор данных (например, с помощью беспроводного радиоканала) во время первого временного интервала из множества временных интервалов. В некоторых примерах данные содержат значения параметров, полученные с помощью периферийных устройств. В блоке 1706, в соответствии с графиком передачи данных, RTU передает беспроводным способом второй набор данных во время второго временного интервала из множества временных интервалов. По этой причине пример процесса на ФИГ. 17 позволяет RTU передавать первый набор данных и второй набор данных в течение заданного периода времени. После блока 1706 пример процесса на ФИГ. 17 заканчивается.
[0110] ФИГ. 18 представляет собой блок схему, отображающую пример процесса, который можно применять для управления и/или настройки передачи данных внутри сети. Пример процесса начинается формированием визуального представления (например, первого визуального представления 604, четвертого визуального представления 1302 и так далее) сети (например, сети 102) (блок 1800). Сеть содержит первый RTU (например, первичный RTU 104) и второй RTU (например, второй RTU 106). В некоторых примерах основной узел (например, основной узел 144) формирует визуальное представление сети с помощью приложения для управления параметрами технологического процесса (например, программного обеспечения ROCLINK™ 800 Configuration Software и так далее). В некоторых примерах основной узел формирует визуальное представление на основании данных, переданных основному узлу с помощью первого RTU. В других примерах основной узел формирует визуальное представление на основании одной или более процедур ввода данных пользователем.
[0111] В некоторых примерах основной узел формирует визуальное представление сети за счет формирования первого изображения, демонстрирующего первый RTU (например, первого изображения 620), второго изображения, демонстрирующего второй RTU (например, второго изображения 700), и/или третьего изображения, демонстрирующего данные, которые должны быть переданы с помощью первого RTU и/или второго RTU (например, один из элементов 614). В некоторых примерах основной узел формирует четвертое изображение, демонстрирующее передачу данных с помощью первого RTU и/или второго RTU (например, пятое изображение 800).
[0112] В блоке 1802 отображается визуальное представление. Визуальное представление может быть отображено с помощью экрана компьютера, переносного устройства (например, переносного компьютера, смартфона, планшета и так далее) и/или любого другого дисплея, коммуникационно подключенного к основному узлу. В блоке 1804 основной узел обновляет визуальное представление на основании вводимых пользователем данных (например, выбора визуального представления с помощью мыши и так далее). В некоторых примерах визуальное представление обновляется за счет формирования изображения (например, третьего изображения 702, шестого изображения 802, меню настроек 1000 и так далее), основанного на вводе и отображении визуального представления, включающего изображения.
[0113] В некоторых примерах визуальное представление соответствует передаче данных, реализованной с помощью сети. Например, в блоке 1806 основной узел передает команды первому RTU на основании ввода данных. В некоторых примерах команды указывают первому RTU и/или второму RTU передавать данные внутри сети в соответствии с изображением, характеризующим данные, которые должны передаваться с помощью первого RTU и/или второго RTU (например, пятым изображением 800). В некоторых примерах команды содержат инструкции первому RTU для поиска, ввода в эксплуатацию и/или вывода из эксплуатации одного или более RTU (например, на основании ввода данных пользователем, связанных с третьей таблицей 1304 и/или четвертой таблицей 1306 на ФИГ. 13).
[0114] В блоке 1808 на основании ввода, предоставленного первым RTU, основной узел обновляет визуальное представление. Например, во время работы сети первый RTU передает данные (например, данные параметров процесса, данные настроек, данные о состоянии, данные о сигналах тревоги и так далее), связанные с одним или более RTU в сети, основному узлу. В ответ основной узел обновляет визуальное представление, к примеру, за счет формирования изображения (например, восьмого изображения 1106), отображения сигнала тревоги (например, первого изображения тревоги 900) или формирования списка некоторых или всех данных в таблице (например, данных о состоянии в примере таблицы 1306 на ФИГ. 13). После блока 1808 пример процесса на ФИГ. 18 заканчивается.
[0115] ФИГ. 19 представляет собой схематическое изображение примера процессорной платформы 1900, которая может быть применена и/или запрограммирована для реализации примера процессов, проиллюстрированных на ФИГ. 14-18, для реализации примера RTU 104, примера сети 102 и/или, в более общем смысле, примера системы 100 на ФИГ. 1 и 2. Платформа 1900 текущего примера содержит процессор 1912. Например, процессор 1912 может быть реализован за счет одного или более микропроцессоров или контроллеров из любого подходящего семейства или от любых производителей.
[0116] Процессор 1912 содержит локальную память 1913 (например, кэш) и связан с основной памятью, содержащей энергозависимую память 1914 и энергонезависимую память 1916, с помощью шины 1918. Энергозависимая память 1914 может быть реализована с помощью синхронной динамической оперативной памяти (SDRAM), динамической памяти с произвольным доступом (DRAM), динамической оперативной памяти RAMBUS (RDRAM) и/или с помощью любого другого типа оперативного запоминающего устройства. Энергонезависимая память 1916 может быть реализована с помощью флеш-памяти и/или любого другого типа запоминающего устройства. Доступ к основной памяти 1914 и 1916 управляется с помощью контролера памяти.
[0117] Процессорная платформа 1900 также содержит интерфейсную схему 1920. Интерфейсная схема 1920 может быть реализована с помощью любого типа стандартного интерфейса, например, интерфейса локальной сети, универсальной последовательной шины (USB) и/или интерфейса PCI express. Одно или более устройств ввода 1922 подключены к интерфейсной схеме 1920. Устройство ввода 1922 позволяет пользователю вводить данные и команды в процессор 1912. Устройство ввода может быть реализовано, к примеру, с помощью клавиатуры, мыши, сенсорного экрана, трекпада, шарового манипулятора, устройства isopoint и/или системы распознавания голоса. Одно или более устройств вывода 1924 также подключены к интерфейсной схеме 1920. Устройства вывода 1924 могут быть реализованы, к примеру, с помощью устройств отображения (например, жидкокристаллического дисплея, дисплея с электронно-лучевой трубкой (CRT), принтера и/или динамиков). По этой причине интерфейсная схема 1920 содержит карту графического драйвера.
[0118] Интерфейсная схема 1920 также содержит коммуникационное устройство, например, модем или сетевой интерфейсную карту, способствующую обмену данными с внешними компьютерами через сеть 1926 (например, соединение по локальной сети, цифровую линию связи (DSL), телефонную линию, коаксиальный кабель, систему сотовой связи и так далее).
[0119] Процессорная платформа 1900 также содержит одно или более устройств хранения данных 1928, на которых хранятся программное обеспечение и данные. Примеры таких устройств хранения данных 1928 содержат дискеты, жесткие диски, компакт-диски и универсальные цифровые диски (DVD).
[0120] Закодированные инструкции 1932 для реализации примера процессов на ФИГ. 14-18 могут быть сохранены на устройствах хранения информации 1928, в энергозависимой памяти 1914, энергонезависимой памяти 1916 и/или сменных носителях информации, например, CD или DVD.
[0121] Несмотря на то, что в данном документе описаны определенные примеры способов, устройств и готовых изделий, область действия данного патента ими не ограничивается. Предполагается, что такие примеры являются иллюстративными примерами, не имеющими ограничительного характера. С другой стороны, данный патент покрывает все явно опущенные способы, устройства и готовые изделия в пределах объема прилагаемых пунктов формулы изобретения, как в буквальном смысле, так и с учетом доктрины эквивалентов.
[0122] Реферат в конце данного описания предоставлен для соответствия п. 37 Свода Федеральных Правил §1.72(b), позволяя читателю быстро определить сущность технического описания. Он введен с пониманием того, что не будет применен для интерпретации или ограничения объема и смысла формулы изобретения.