專利名稱：識別電文邊界的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測量技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域，更具體而言，本發(fā)明涉及一種測量 裝置、 一種用于在共享網(wǎng)路設(shè)施或共享網(wǎng)絡(luò)設(shè)施上的測量裝置之間進(jìn)行通 信的方法、一種用于在共享網(wǎng)絡(luò)設(shè)施上的測量裝置之間進(jìn)行通信的程序元 件以及一種計算機(jī)可讀存儲^^質(zhì)，
背景技術(shù)：
在測量技術(shù)中，過程數(shù)據(jù)可以被拾取或記錄在以下的物理位置，所述 物理位置與該過程數(shù)據(jù)，例如測量值或處理變量，隨后可以被顯示和進(jìn)一 步處理的位置不同。例如，在工廠中，其填充水平或壓力待^L^取的容器 可以分布在廣大的工廠區(qū)域中。然而，填充水平或壓力應(yīng)能夠在中控室監(jiān) 視，因此測量值或處理變量從測量位置被傳輸?shù)剿鲋锌厥摇?br> 存在用于傳輸過程數(shù)據(jù)的各種方案.例如，能夠使用專用線以便借助 于4-20mA技術(shù)來傳輸過程數(shù)據(jù)。4-20mA技術(shù)例如可以用在兩線測量i殳 備或四線測量設(shè)備中。在這種測量方案中，與材料有關(guān)的花費特別是用于 布線的花費較高。為了連接測量設(shè)備的專用線至中控室，可能需要星形布 線.
此外，存在這樣的總線系統(tǒng)，其可以在公共介質(zhì)、共享介質(zhì)、公共網(wǎng) 路設(shè)施或總線上將過程數(shù)據(jù)分配至總是與總線相連的傳感器、激勵器、現(xiàn) 場設(shè)備、控制設(shè)備或過程控制計算;Ml過程主計算機(jī)。公用的總線和共享 的總線分別有助于減少材料和將用于布線的業(yè)務(wù)及維護(hù)最小化。網(wǎng)路i殳施 可以是網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。
近來，開發(fā)了無線電系統(tǒng)，其可以在沒有布線或放棄布線的情況下基本上實現(xiàn)通信，并且使用空氣作為所謂的共享^h質(zhì)來代替布線。
由于使用了共享介質(zhì)，每個參與方、每個現(xiàn)場"i史備、每個激勵器或每 個傳感器可以訪問共享介質(zhì)，由此能夠占用共享^^質(zhì)，已經(jīng)開發(fā)了用于訪 問總線的基于規(guī)則的程序。為了可以實現(xiàn)這樣的程序或序列，總線參與方 或現(xiàn)場設(shè)備可以被配置為所謂的主機(jī)，而其它的現(xiàn)場設(shè)備可以被配置為所 謂的從設(shè)備。主機(jī)可以控制對總線的訪問，具體而言，是控制對從設(shè)備或 可以連接到共享介質(zhì)的多個從設(shè)備的訪問。
在主從通信中，請求電文可以發(fā)送至>^設(shè)備，該從設(shè)備可以借助于響 應(yīng)電文對該請求電文進(jìn)行響應(yīng)。如果存在數(shù)個從設(shè)備或者如果存在多個從 設(shè)備，則主機(jī)能夠順序地請求這些從設(shè)備。
如果主機(jī)與數(shù)個從設(shè)備通信，則可能出現(xiàn)從設(shè)備將另一從設(shè)備的響應(yīng) 解釋為主機(jī)的請求電文的開始。為了^4Ui防止這樣的誤解釋，相應(yīng)地需 要對共享介質(zhì)的訪問規(guī)定、訪問裁決和訪問控制。訪問控制可以包括每 個通信參與方在發(fā)出請求或發(fā)出響應(yīng)之前，在發(fā)生對共享介質(zhì)的訪問之前 總是等待預(yù)定的等待時間和等待時段。這種等待時段也可以被稱作超時時 段或超時時間。換句話說，在經(jīng)由共享介質(zhì)的請求或響應(yīng)的發(fā)出之前，主 機(jī)和/或從設(shè)備在進(jìn)行對共享介質(zhì)的訪問之前必須等待超時時段。
為了基本上確保連接到共享介質(zhì)的所有通信參與方(具體而言在通信 中涉及的所有通信參與方)可以在參與方中的至少一個開始電文傳輸?shù)臅r 間點準(zhǔn)備好接收，可以在現(xiàn)場設(shè)備中進(jìn)行超時控制或超時規(guī)定。這種超時 控制或這種超時控制設(shè)備可以在發(fā)出請求或響應(yīng)之前，換句話說在對總 線進(jìn)行訪問之前，控制或驅(qū)動等待由相應(yīng)系統(tǒng)預(yù)定的超時時間。然而，由 于這種超時時間或等待時間，共享介質(zhì)上的數(shù)據(jù)吞吐量較低。
由此，存在對可以在現(xiàn)場設(shè)備之間進(jìn)行更有效通信的需要。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，可以提供一種測量裝置、 一種用于在共 享網(wǎng)路設(shè)施或共享網(wǎng)絡(luò)設(shè)施上的測量裝置之間進(jìn)行通信的方法、 一種用于 在共享網(wǎng)路設(shè)施上的測量裝置之間進(jìn)行通信的程序元件以及一種計算機(jī)
可讀存儲介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的具體示例性實施例，測量裝置可以包括接收設(shè)備、處理 設(shè)備和發(fā)送設(shè)備。接收設(shè)備可以被配置為至少一個電文片段的接收。在這種方案中，接收設(shè)備可以被配置為確定至少一個電文片段的目的地。此夕卜，
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，接收設(shè)備可以被配置為根據(jù)至少一個電文 片段的目的地來設(shè)置處理設(shè)備的操作狀態(tài)。接收設(shè)備可以進(jìn)一步被配置 為利用至少一個電文片段來相應(yīng)地準(zhǔn)備或組成電文塊或整體電文和整個 電文。
處理設(shè)備可以被配置為在第一操作狀態(tài)中，確定電文塊的電文邊界 和確定電文塊的類型。
此外，處理設(shè)備可以被配置為在與第一操作狀態(tài)不同的第二^Mt狀 態(tài)中，確定電文塊的電文邊界和控制或驅(qū)動發(fā)送設(shè)備，使得發(fā)送設(shè)備緊接 電文邊界來發(fā)送電文即在電文塊之后立即發(fā)送電文.
根據(jù)本發(fā)明的另 一示例性實施例，可以實現(xiàn)一種用于在共享網(wǎng)路設(shè)施 或共享介質(zhì)上的測量裝置之間進(jìn)行通信的方法。該方法可以包括接收至少 一個電文片段。該方法還可以確定至少一個電文片段的目的地和##所確 定的至少一個電文片段的目的地來設(shè)置處理設(shè)備的操作狀態(tài).
此外，該方法可以包括:利用至少一個電文片段來準(zhǔn)備或組成電文塊， 其中可以確定電文塊的電文邊界。具體而言，可以確定電文塊的開始或結(jié) 束。此外，可以確定電文塊的類型。
確定電文邊界和確定電文塊的類型可以在笫一^Mt狀態(tài)中ii行。 在第二操作狀態(tài)中可以確定電文塊的電文邊界。在第二操作狀態(tài)中可 以驅(qū)動發(fā)送i殳備，使得發(fā)送設(shè)備基本上緊接電文邊界來發(fā)送電文。
緊接電文邊界來發(fā)送電文指的是在時間上，基本上在共享介質(zhì)、總 線或空氣相應(yīng)變?yōu)榭捎煤歪宆U含，發(fā)送設(shè)備可以立即開始發(fā)送電文。具體 而言，空氣變?yōu)榭捎弥傅氖菬o線電信道或無線電傳輸膝艮變?yōu)榭捎谩?br> 根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實施例，可以創(chuàng)建一種用于在共享網(wǎng)路設(shè)施 上的測量裝置之間進(jìn)行通信的程序元件，當(dāng)該程序元件在處理器上執(zhí)行時 可以控制用于在共享網(wǎng)路設(shè)施上的測量裝置之間進(jìn)行通信的方法。
根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實施例，可以提供一種計算機(jī)可讀存儲介 質(zhì)，在該計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲了用于在共享網(wǎng)路設(shè)施上的測量裝置 之間進(jìn)行通信的程序，當(dāng)該程序在處理器上執(zhí)行時可以控制用于在共享網(wǎng) 路設(shè)施上的測量裝置之間進(jìn)行通信的方法。
計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)例如可以是軟盤、M、 USB(通用串行總線)
7存儲介質(zhì)、RAM (隨M取存儲器)、ROM (只讀存儲器)或EPROM (可擦可編程只讀存儲器)。此外，計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)還可以是通信網(wǎng) 絡(luò)，例如可以下載對應(yīng)程序代碼的因特網(wǎng)。
測量裝置可以處于的兩個操作狀態(tài)可以確定接收的電文片段，具體 地是由至少一個電文片段形成的電文塊，是想要用于對應(yīng)測量裝置還是想 要用于另一測量裝置。因而，測量裝置的操作狀態(tài)能夠判定測量裝置處于 被動狀態(tài)還是主動狀態(tài)。換句話說，這意味著在測量裝翼沒有被尋址的第 一IMt狀態(tài)中，測量裝置可以只是被動地聽取總線上的動作或事件或者可 以相應(yīng)地監(jiān)視和記錄總線上的電文業(yè)務(wù)。這種監(jiān)視或觀察使得可以基本 上在笫一完整有用的電文和有效載荷電文相應(yīng)地出現(xiàn)在共享介質(zhì)或總線 上的時刻處于"準(zhǔn)備好接收"狀態(tài).
由于測量裝置可以評估完整電文，識別電文邊^(qū)M吏得可以基本上精確 地在總線上出現(xiàn)與測量裝置相關(guān)的信息的時刻準(zhǔn)名_好接收。因而，可以防 止可能對解釋電文或電文塊而言較為重要的信息丟失。例如，可以防止沒 有接收到電文的開始，結(jié)果導(dǎo)致整個電文變得無法使用。
在第二搮作狀態(tài)中，識別在測量裝置中的已知電文片段或已知電文 塊，而電文邊界的識別又使得可以在完整電文的接^基本上立即發(fā)送 電文，例如響應(yīng)電文。
以下可以視作是本發(fā)明的思想通過識別電文邊界，具體是通過識別 電文的開始和/或結(jié)束，來確定可以處理總線的時間點。換句話說，可以 確定測量裝置、>^設(shè)備或主機(jī)可以利用總線的時間點。通過直接將電文串 在一起，可以防止電文之間的縫隙，這些縫隙例如可由于等待時間和等待 時段而相應(yīng)地出現(xiàn)。通過識別電文邊界，由此能夠有效地使用總線或共享 介質(zhì)。具體而言，在現(xiàn)場總線的情況下，因為在現(xiàn)場總線上可出現(xiàn)異步數(shù) 據(jù)傳輸，所以識別電文邊界可以有效地利用總線.由此，^上不會出現(xiàn) 其中基于幀結(jié)構(gòu)來識別電文的結(jié)構(gòu)化傳輸.
可以被配置為從裝置或從設(shè)備的每個測量裝置能夠區(qū)分來自主機(jī)的 請求電文和來自另一從設(shè)備的響應(yīng)電文。因此，在從設(shè)備的響應(yīng)和主機(jī)新 開始的請求之間的通信期間，可以進(jìn)行通信而基本上沒有超時或等待時 間。進(jìn)行通信而基本上沒有等待時間可以實現(xiàn)通信系統(tǒng)中的高數(shù)據(jù)呑吐 量。具體而言，可以實現(xiàn)總線上的高數(shù)據(jù)吞吐量。
在本文中，可以使用以下知識來自主機(jī)的請求電文之后很有可能是說明書第5/13頁
來自被尋址的從設(shè)備的響應(yīng)電文。因而，可以識別出請求電文不是去往該 從設(shè)備的從設(shè)備能夠同樣地確定隨后的響應(yīng)信號也不是去往該從設(shè)備。因
此，即4吏請求電文的電文邊界已經(jīng)被識別出，該從設(shè)^5保持在被動狀態(tài) 中，
因此，被動>^設(shè)備即與主機(jī)和>^+更4^之間的當(dāng)前通信關(guān)系無關(guān)的從設(shè)
備，可以防止被動從設(shè)備在總線變?yōu)獒尫藕?即在從主機(jī)向另一從設(shè)4^" ##求報文后)訪問總線的情況，因為被動從設(shè)b道來自從設(shè)備的響應(yīng) 報文仍將遵循該通信關(guān)系.
用于接收電文的一個先決條件是例如從設(shè)備或主機(jī)的想要接收電文 的參與方準(zhǔn)名-好接收，即參與方處于"準(zhǔn)備好接收"狀態(tài)。接收可以與第 一字節(jié)的接收一起發(fā)生。從接收第一字節(jié)的時間點起，基本上可以收集隨 后接收的所有字節(jié)以形成整體電文，收集電文片段可以借助于在參與方中 的相應(yīng)存儲器和存儲裝置來進(jìn)行.在每個接收的字節(jié)后即在字節(jié)的每次接 收之后，可以研究是否收到完整的電文即是否收到整體電文或完整的電文 塊。 —
整體電文或者整個電文可以由多個字節(jié)組成，其中每個單獨的字節(jié)表 示整體電文的片段。例如，單獨一個字節(jié)表示用于控制從設(shè)備的指令。例 如，借助于指令可以JL^從設(shè)備的測量活動的開始.
此外，指令，特別是擴(kuò)展指令，卻包括多個字節(jié).例如，用于對從設(shè) 備進(jìn)行M化的消息或者指令包括多個電文片段.
通過將所組成的整體電文的格式與存儲的務(wù)水電文的范例進(jìn)行比較， 從設(shè)備可以確定是否完整地接收了務(wù)沐電文。由此，蒼沐電文例如可以包 括表示待執(zhí)行的命令的操作代碼。通過在具有該操作代碼或OP代碼(運 算碼)的列表中的比較或者在預(yù)定位置處OP代碼的出現(xiàn)，可以識別^ 電文，具體而言可以識別務(wù)一電文的邊界。
如果已經(jīng)識別了參沐電文，則可以處理電文。在處理期間，仍可以確 定整體電文不完整，從而需要收集進(jìn)一步的字節(jié)。
接收例程包括與等待時間對應(yīng)的超時裝置.超時裝置例如可以是從可 預(yù)定的開始值開始的反向計數(shù)器，該計數(shù)器在計數(shù)器屆滿時發(fā)出消息.例 如，超時裝置可以是向下計數(shù)計數(shù)器。向下計數(shù)計數(shù)器從可預(yù)定的開始值 開始計數(shù)，并在計數(shù)器屆滿時發(fā)出消息。例如，當(dāng)在定義的時間期間沒有 針對不完整的整體電文接收到進(jìn)一步的字節(jié)，超時裝置屆滿。當(dāng)超時裝置屆滿時，丟棄所有已經(jīng)接收到的字節(jié)，具體而言丟棄不完整的整體電文， 而重新開始接收新的蒼昧電文。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，每個從設(shè)備即每個被配置為從設(shè)備的測量裝 置還接收另 一從設(shè)備的響應(yīng).在多個測量裝置可以訪問公共介質(zhì)或共享介 質(zhì)的總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)施或無線電設(shè)施中，這些測量裝置中的測量裝置之間的通 信對其它測量裝置是可見的，也就是說，這些測量裝置中的測量裝置能夠 見到其它測量裝置的通信。換句話說，可以通過測量裝置來監(jiān)視或觀察通 信即電文的交換.如果經(jīng)由共享介質(zhì)發(fā)出的各電文^釋為和被觀察到基 本上沒有主動參與通信，則在從另一從設(shè)^收到完整響應(yīng)時，從設(shè)備能 夠立即準(zhǔn)4^好接收電文或者變到"準(zhǔn)4^好接收"狀態(tài)。
類似地，在>^設(shè)^#收響應(yīng)之后，主機(jī)能夠立即發(fā)出進(jìn)一步的請求 或進(jìn)一步的請求電文。由此，主機(jī)能夠進(jìn)行通信而沒有觀察等待時間，因 而基本上不存在導(dǎo)致數(shù)據(jù)報文沖突的可能性。由于識別了電文邊界，能夠
獲得高的數(shù)據(jù)呑吐量?？梢员苊庖韵虑闆r在主機(jī)和數(shù)個從設(shè)備的通信期 間，基本上不參與該通信關(guān)系的從設(shè)備將其它從設(shè)備中的一個從設(shè)備的響 應(yīng)解釋為針對該從設(shè)備的請求電文的開始。借助于識別電文邊界，基本上
可以進(jìn)行通信而沒有用于檢測這種誤解釋的超時控制。
定時器或超時控制裝置、超時控制設(shè)備和超時控制器分別也可以是必 要的，以便每個通信參與方即連接到共享介質(zhì)的每個主機(jī)或從設(shè)備在發(fā)出 請求或發(fā)出響應(yīng)之前，滿足系統(tǒng)的至少一個超時時間或超時時段如等待時 間或等待時段。通過識別電文邊界，基本上能夠防止以下情況借助于超 時控制裝置，基本上必須確保在電文開始時或在電文開始的時間，所涉及 的所有通信參與方可靠地準(zhǔn)備好接收。因為等待時間能夠減少，通過識別 電文邊界，基本上能夠避免這種超時、超時控制或超時控制設(shè)備。
換句話說，本發(fā)明的思想在于在可以連接到總線系統(tǒng)的每個測量裝 置中，檢測在總線上接收的電文片段是否是去往相應(yīng)的測量裝置.如果電 文片IS^去往測量裝置，則該測量裝置在通信關(guān)系中處于主動的角色，換 句話說，測量裝置可以參與通信測量裝置發(fā)出請求電文和/或響應(yīng)電文， 測量裝置解釋和處理接收的電文。這種主動角色表示笫二操作狀態(tài)，
此外，當(dāng)測量裝置檢測到測量裝置沒有參與總線上的通信時，即當(dāng)測 量裝置檢測到測量裝置基本上沒有參與通信時，測量裝置基本上處于第一 操作狀態(tài)或被動搮作狀態(tài)。然而，在被動^Mt狀態(tài)中，測量裝置觀察總線 上的業(yè)務(wù)以便測量裝置本身能夠在需要的情況下，優(yōu)i^在總線變?yōu)榭捎弥?，立即訪問總線。
總線具體可以是現(xiàn)場i更備總線。
^L據(jù)本發(fā)明的又一示例性實施例，接收設(shè)^^被配置為借助于地址來確 定目的地。
借助于存儲在電文片段中的地址，例如目的地地址，來確定電文片段 的目的地.目的地地址是測量裝置或指的是測量裝置，其中測量裝置通過 將其自身地址與電文片段的目的地地址進(jìn)行比較來確定電文片段是否去 往對應(yīng)的測量裝置。因此，借助于目的地地址，第一操作狀態(tài)或笫二操作 狀態(tài)在測量裝置中是可設(shè)置的。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，測量裝置的處理i更備進(jìn)一步被配置 為在第一操作狀態(tài)(例如被動操作狀態(tài))中，確定請求電文塊的電文邊 界和響應(yīng)電文塊的電文邊界。
當(dāng)測量裝置識別出實際上并非去往該測量裝置的請求報文或查詢報 文在總線上交換時，測量裝置能夠識別出接下來可能是響應(yīng)電文。該響應(yīng) 電文也不是去往該測量裝置。因而，測量裝置基本上只是在請求電文塊的 識別和響應(yīng)電文塊的識別之后處于"準(zhǔn)^^好接收"狀態(tài)。
由此，可以避免以下情形:其中另一測量裝置的響應(yīng)電文被解釋為來 自測量裝置的請求電文的開始。識別出請求電文塊和響應(yīng)電文塊的電文邊 ^IM吏得可以在接收到其它測量裝置的響應(yīng)電文塊后，基本上立即改變成 "準(zhǔn)^^f發(fā)送"狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的再一示例性實施例，笫一操作狀態(tài)中的接收設(shè)備和/或 發(fā)送設(shè)備被配置為以以下方式來操作接收i殳備和/或發(fā)送i殳備在識別出 電文邊界時立即改變到"準(zhǔn)備好接收"操作狀態(tài)和/或"準(zhǔn)備好發(fā)送"操 作狀態(tài)。
通過識別響應(yīng)電文的動作，測量裝置能夠推斷總線變?yōu)榭捎谩Ｔ谧R別 響應(yīng)電文之后，具體是在識別另一測量裝置的響應(yīng)電文塊的邊^(qū)Ml后，換 句話說，例如是在識別響應(yīng)電文塊的結(jié)束之后，測量裝置既能夠接收去往 該測量裝置本身的消息，又能夠發(fā)出消息至總線。
根據(jù)本發(fā)明的再一示例性實施例，笫二操作狀態(tài)中的接收設(shè)備和/或 發(fā)送設(shè)備被配置為 一發(fā)送電U本上就立即改變到"準(zhǔn)備好接收"操作 狀態(tài)和/或"準(zhǔn)備好發(fā)送"操作狀態(tài)。
ii在測量裝置響應(yīng)于去往該測量裝置的請求電文或響應(yīng)于對應(yīng)的請求 電文塊而發(fā)送響應(yīng)電文塊之后，測量裝置可以再次接收或發(fā)送電文。
根據(jù)本發(fā)明的再一示例性實施例，電文片段可以具有一個字節(jié)的長度。
此外，電文片段的長度可以具有一個字或一個雙字的長度。在2k位 系統(tǒng)中，字可以包括2k位，雙字可以包括2k位的兩倍(2 2k位)。k 可以是寄存器的長度。 一個字節(jié)可以包括八位。
字節(jié)可以是使用的指令的最短長度，該指令可以是根據(jù)現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn) 的指令。指令或命令可以由數(shù)個字節(jié)組成。
根據(jù)本發(fā)明的再一示例性實施例，測量裝置可以是從包括現(xiàn)場設(shè)備、 激勵器、傳感器、評估設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程IO(輸入輸出設(shè)備)、控制設(shè)備、 》真充水平測量i殳備、'流量測量i殳備(flow-through measuring device)和 壓力測量設(shè)備的測量裝置中選出的至少 一種測量裝置。
根據(jù)本發(fā)明的再一示例性實施例，測量裝置被配置為連接到總線和/ 或無線電傳輸^。
例如，測量裝置可以包括天線或MAU (媒體訪問單元)，借助于天 線或MAU可以從總線接收信號和向總線發(fā)送信號。
根據(jù)本發(fā)明的再一示例性實施例，測量裝置可以被配置為借助于定時 器或超時裝置的屆滿來識別錯誤。
借助于定時器的提供，可以防止測量裝置將自身掛起的所謂死鎖狀 態(tài)。其表示測量裝置處于以下狀態(tài)用于在測量裝置之間進(jìn)行通信的方法 相應(yīng)地成為停機(jī)或停止。例如，需J^行重置以便相應(yīng)地重啟該方法來使 該方法再次ii/v運行狀態(tài)。
應(yīng)注意，結(jié)合不同主題描述了本發(fā)明的不同方面或示例性實施例。具 體而言，結(jié)合裝置權(quán)利要求描述了某些示例性實施例，而結(jié)合方法權(quán)利要 求描述了其它示例性實施例。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過上述描述和以下 描述可以認(rèn)識到除非有相反描述，除了形成一類主題內(nèi)容的一部分的特 征的各種組合之外，本申請M蓋了涉及不同類別的主題內(nèi)容的特征的任 意組合。具體而言，還公開了裝置權(quán)利要求的特征與涉及設(shè)備的權(quán)利要求 的特征的組合。
1

下文結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的進(jìn)一步的示例性實施例。 圖1示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的測量裝置。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的、用于對在共享網(wǎng)絡(luò)i殳施上的測 量裝置的通信的方法進(jìn)行控制的消息流程圖。
具體實施例方式
附圖所示內(nèi)容是示例性的且沒有按比例繪制。在以下附圖的描述中， 針對相同或相應(yīng)元件使用相同的附圖標(biāo)記。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的測量裝置100的框圖。測量裝置 可以是現(xiàn)場設(shè)備100，具體而言可以是從設(shè)備100或主機(jī)100。主機(jī)IOO 是被配置為主機(jī)的現(xiàn)場設(shè)備100，例如評估i殳備100;而^^i殳備100;4被 配置為從i殳備的現(xiàn)場i殳備，例如傳感器100。
通itil送請求電文、查詢電文、指令電文或^^令電文，主機(jī)100可以 控制、尋址或詢問從i殳備100或多個從i更備100。主機(jī)100和y^iit備100 具有端子101或連接部101，借助于端子101或連接部101主機(jī)100和從 設(shè)備100可以連接到共享介質(zhì)。在圖1中，共享介質(zhì)是可以借助于天線 IOI來訪問的空氣。
在物理總線或基于纜線的總線(wire-bound bus)的情況下，端子101 或接口 101可以是取決于現(xiàn)場總線的端子.現(xiàn)場總線例如可以是HART (可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道)⑧總線、Profibus或Fieldbus Foundation
(現(xiàn)場總線基金會)TM總線。端子101可以用來接收和發(fā)送信號。換句話 說，端子IOI既可以用來接收信號也可以用來發(fā)送信號。信號又可以包括
電文片段、！^電文或整個電文，其中電文又包括測量值、指令或負(fù)責(zé)相
應(yīng)地控制和調(diào)整測量過程的其它值。
為了能夠經(jīng)由公共或共享網(wǎng)路設(shè)施來發(fā)送和接收，提供開關(guān)102，其 能夠向接收設(shè)備104轉(zhuǎn)發(fā)來自總線103的任意電文，另一方面，開關(guān)102 可以向總線103轉(zhuǎn)發(fā)來自發(fā)送設(shè)備105的信號或電文。接收設(shè)備104和發(fā) 送i殳備105都連接到開關(guān)102或開關(guān)點102。
此外，接收設(shè)備104和發(fā)送設(shè)備105連接到處理設(shè)備106。處理設(shè)備 106用來識別電文邊界。為此，處理設(shè)^^c接收設(shè)備104接收組構(gòu)好的電文塊。處理設(shè)備106屬于比接收設(shè)備104或發(fā)送設(shè)備105更高的邏輯層.
因此，由數(shù)個電文片^a成的電文塊從較低的邏輯層傳遞至較高的邏輯層。
接收設(shè)備104經(jīng)由端子101或經(jīng)由接口 101并經(jīng)由開關(guān)102從總線 103接收電文片段107，接收設(shè)備104用所述電文片段107組構(gòu)成整體電 文108，接收設(shè)備104將該整體電文108轉(zhuǎn)發(fā)至處理設(shè)備106以進(jìn)行進(jìn)一 步的處理。接收設(shè)備104還識別電文片段107的目的地，其中電文片段 107例如包括目的地地址。例如，接收設(shè)備104將電文片段107的目的地 地址與配置在測量裝置100中的地址109進(jìn)行比較。
如果電文片段107的目的地地址與現(xiàn)場設(shè)備地址109或測量裝置的地 址109匹配，處理設(shè)備106，具體而言測量裝置IOO，變成主動IMt狀態(tài) 即第二操作狀態(tài)。如果處理設(shè)備106處于該第二^^作狀態(tài)，則處理i殳備 106解釋一個或更多個電文塊108,經(jīng)由發(fā)送設(shè)備105、開關(guān)102和接口 IOI發(fā)出響應(yīng)報文IIO。
如果電文片段107的目的地地址不與測量裝置地址109匹配，處理設(shè) 備106,具體而言是測量裝置100，變成第一操作狀態(tài)即被動操作狀態(tài)。 在被動^Mt狀態(tài)中，以確定總線103何時可用或何時將變?yōu)榭捎脼槟康模?測量裝置100觀察電文108和確定電文邊界，例如電文108的開始和/或 結(jié)束。換句話說，確定總線103可用或?qū)⒆優(yōu)榭捎玫臅r間點。
在圖2的消息^^圖中，示出M本發(fā)明示例性實施例的、用于在共 享網(wǎng)絡(luò)設(shè)施上的測量裝置之間進(jìn)行通信的方法.在第一狀態(tài)S200即空閑 狀態(tài)，測量裝置100準(zhǔn)備接收和/或準(zhǔn)備發(fā)送。
在步猓201，解釋電文片段，具體而言是電文塊，的目的地。在圖2 中，該步驟被標(biāo)為"WO一請求一地址部分".WO表示VEGA Visual Operating,
在步驟S201中相應(yīng)的詢問和請求4^ ，做出關(guān)于系統(tǒng)或測量裝置100 是在第一操作狀態(tài)200還是在第二操作狀態(tài)201中的判斷。
在步驟S201的詢問之后，如^險測到所述電文片段屬于外部通信關(guān) 系(因此所述電文片段包括與測量裝置的地址109不同的目的g址)，
則測量裝置100達(dá)到笫一IMt狀態(tài).
如果目的地地址匹配測量裝置地址109，則系統(tǒng)達(dá)到被標(biāo)有目的地[我 的地址的第二狀態(tài)201。
14以下描述笫一操作狀態(tài)200即被動操作狀態(tài)。
在檢測到測量裝置地址109不與電文片段107的目的地地址匹配之 后，該方法進(jìn)行到狀態(tài)"S202WCL請求一接收"。在這種狀態(tài)中確定在 總線上完整地接收請求報文，但這^請求"^、請求電文或請求消息不屬于 測量裝置IOO。然而，測量裝置100也可以解釋外部整體電文即屬于外部 通信關(guān)系的整體電文，具體而言，測量裝置IOO可以確定電文邊界。由此， 可以確定請求報文的開始和結(jié)束.
為了防止出現(xiàn)錯誤的情況，在步驟S203中，提供第一定時器"超時 1"，除非能夠在可預(yù)定的時間內(nèi)或者在預(yù)定時段的時間內(nèi)確定完整的電 文，否則該第一定時器"超時l"將屆滿。在定時器"超時l"屆滿時， 系統(tǒng)再次達(dá)到狀態(tài)S200即"準(zhǔn)備好接收"狀態(tài)。換句話說，經(jīng)過定時器 "超時l"后系統(tǒng)再次達(dá)到狀態(tài)S200。丟棄尚未完整接收的部^^報文。
在確定請求之后，在步驟S204、 WOjfr求一完成，進(jìn)行關(guān)于是否是 完整請求報文的判讀，如果是完整的請求^文，則跳到步驟S205，在步 驟S205進(jìn)行關(guān)于是否可以在總線上識別相關(guān)響應(yīng)電文的判斷。
當(dāng)在步驟S205中響應(yīng)報文是沒有完整接收的響應(yīng)報文時，定時器"超 時2"屆滿。如果來自所尋址的從設(shè)備的響應(yīng)電文沒有被完整地接收，"超 時2"或定時器2可以用來再次將從;殳4^設(shè)置為"準(zhǔn)備好接收"狀態(tài)S200。
在步驟S205中處理的響應(yīng)電文屬于外部測量裝置或另一測量裝置。 當(dāng)正確地接收與步驟S202的請求有關(guān)的響應(yīng)電文時，接收的請求電文和 接收的響應(yīng)電文在步艱S206、基本上在識別響應(yīng)電文之后立即被丟棄， 具體而言是在識別電文邊界即電文結(jié)束之后立即被丟棄，進(jìn)行到空閑狀態(tài) S200 (WC^響應(yīng)—完成)的跳轉(zhuǎn).
因此，盡管測量裝置100沒有參與到通信關(guān)系中，但測量裝置100 能夠確定測量裝置100何時再次變?yōu)?準(zhǔn)備好接收"狀態(tài)或者"準(zhǔn)4^發(fā) 送"狀態(tài)S200.換句話說，可以確定測量裝置100將要再次變?yōu)?準(zhǔn)備 好接收"狀態(tài)或"準(zhǔn)^發(fā)送"狀態(tài)S200的時間點。由于順序地執(zhí)行步 驟S202和S205即等待對請求電文進(jìn)行答復(fù)的響應(yīng)電文的接收，可以避免 以下情況其中響應(yīng)電文的一部分被解釋為請求電文.此外，可以避免以 下情況在沒有出現(xiàn)錯誤的情況下，發(fā)生過早的向空閑狀態(tài)S200的跳轉(zhuǎn)。
下文將描述第二操作狀態(tài)S201或主動^Mt狀態(tài)。
在識別出電文片段107的目的地地址是測量裝置109或自己的地址109 (我的地址)之后，進(jìn)行從步驟S201至狀態(tài)S207的跳轉(zhuǎn)。該狀態(tài) S207被標(biāo)為"威的JV^VO—請求—接收"。
在狀態(tài)S207，由各個電文片段107組成整體電文，直到完成請求電 文。換句話說，在步驟S208中， 一識別出請求電文的邊界，就進(jìn)行至狀 態(tài)"WO一解釋一請求"S209的改變。轉(zhuǎn)變S208被標(biāo)為"WO一請求一完 成". 一
在狀態(tài)S207，如果在用于組成步驟S207中的完整請求沖艮文的可預(yù)定 時間內(nèi)沒有接收到足夠的字節(jié)或沒有接收到足夠數(shù)量的電文片段，定時器 "超時3"屆滿。換句話說，在狀態(tài)S207中，只要在用于組成步驟S207
到足夠數(shù)量的電文片段，定時器"超時3"就停止。在"超時3"屆滿之 后，在步驟S210中進(jìn)行至空閑狀態(tài)S200的跳回。
在步驟S209 "WO一解釋一請求"中，解釋完整的請求報文即可以識 別電文邊界的請求電文。在解^期間，例如可以確定是否存在有效OP代 碼和需要什么樣的動作。
在步驟S211提供"超時R61",以便防止在主機(jī)能夠發(fā)送響應(yīng)的時 間或時間段過去或?qū)脻M后主機(jī)發(fā)送響應(yīng)，這種發(fā)送可以導(dǎo)致總線上電文的 重疊.
在主機(jī)發(fā)送請求至從設(shè)4^L后，主機(jī)以限定的時間或者以定義的時間 段來等待答復(fù)。 一旦這種時間或這種時間段屆滿，主機(jī)就發(fā)送下一請求且 因此不再處于"準(zhǔn)名^好接收"狀態(tài)。
對于相關(guān)的從設(shè)備而言，這意味著只有定義的時間窗口可用于發(fā)送響 應(yīng)。該時間窗口借助于"超時一R61"來確定。因此，"超時一61"或"超 時一R61"可以防止以下情況^中如果用于生成響應(yīng)所需^時間超過該 時間窗口，則從設(shè)備不再發(fā)送響應(yīng)而是丟棄響應(yīng)。換句話說，"超時一R61" 可以防止以下情形其中在用于生成響應(yīng)所需的時間超過該時間窗口時， 從設(shè)備繼續(xù)發(fā)送響應(yīng)。在"超時一R61"屆滿后，丟棄響應(yīng)。
如果在步驟S209中已經(jīng)解釋來自主機(jī)的請求并且在步驟S212中已 經(jīng)準(zhǔn)備了對應(yīng)的響應(yīng)電文，則完整的響應(yīng)信號被相應(yīng)地移交和傳遞給發(fā)送 設(shè)備105，在圖2中該步驟被標(biāo)為"WO一響應(yīng)—完成"。此后，測量裝置 100 (其在圖2所示情形中《_從設(shè)備100)到達(dá)狀態(tài)S213，在狀態(tài)S213 中一接收到請求電文就借助于發(fā)送設(shè)備105發(fā)送響應(yīng)信號。
16借助于識別請求電文的邊界,基本上可以在請求電文之后立即發(fā)送響
應(yīng)電文，以便優(yōu)選地利用空閑總線或可用總線("wo一發(fā)送一響應(yīng)"
S213 )。
在步驟S214 "￥￥0_響應(yīng)_發(fā)送"，在響應(yīng)電iJl出后即在識別響應(yīng)電 文的電文邊界后，具體而言是^識別響應(yīng)電文的結(jié)束之后，立即進(jìn)行至"準(zhǔn) 備好接收"或"準(zhǔn)備好發(fā)送"狀態(tài)S200的跳轉(zhuǎn)，以便可以快速響應(yīng)任意 進(jìn)一步的請求和利用共享總線。
因而，在響應(yīng)后，從設(shè)備可以再次立即達(dá)到或進(jìn)入接i^b漠式，而在發(fā) 送后，主機(jī)可以立即等待響應(yīng)。因此，每個從設(shè)備100可以區(qū)分來自主機(jī) 的請求電文和來自另一從設(shè)備的響應(yīng)電文，因此在另一從設(shè)備S205的響 應(yīng)和主機(jī)S200的重新請求之間的整個通信期間，可以進(jìn)行通信而在主機(jī) 中基本上沒有用于檢測空閑總線103的超時。這樣，可以實現(xiàn)高的數(shù)據(jù)吞 吐量。
另夕卜，應(yīng)指出"包括"并不排除其它元件或步驟，且"一個"或"一 種"并不排除多個。此外，應(yīng)指出結(jié)合上述示例性實施例中的一個示例 性實施例描述的特征或步猓也可以與上述的其它示例性實施例的其它特 征或步驟結(jié)合使用.在權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為構(gòu)成限制。
權(quán)利要求
1.一種測量裝置(100)，包括接收設(shè)備(104)；處理設(shè)備(106)；發(fā)送設(shè)備(105)；其中所述接收設(shè)備(104)被配置為接收至少一個電文片段(107)；其中所述接收設(shè)備(104)被配置為確定所述至少一個電文片段(107)的目的地，以及根據(jù)所述至少一個電文片段(107)的目的地來設(shè)置所述處理設(shè)備(106)的操作狀態(tài)；以及其中所述接收設(shè)備(104)被配置為利用所述至少一個電文片段(107)來準(zhǔn)備電文塊(108)；其中所述處理設(shè)備(106)被配置為在第一操作狀態(tài)(200)中確定所述電文塊(108)的電文邊界和確定所述電文塊(108)的類型；其中所述處理設(shè)備(106)被配置為在第二操作狀態(tài)(201)中確定所述電文塊(108)的電文邊界，以及驅(qū)動所述發(fā)送設(shè)備(105)使得所述發(fā)送設(shè)備(105)緊接所述電文邊界來發(fā)送電文。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的測量裝置(100),其中所述接收設(shè)備(104 )被 配置為通過地址(109)來確定所述目的地.
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的測量裝置(100 )，其中所述處理設(shè)備(106) 進(jìn)一步被配置為在笫一^Mt狀態(tài)(200)中確定請求電文塊的電文邊界 和響應(yīng)電文塊的電文邊界.
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的測量裝置(100)，其中在所述第一操 作狀態(tài)(200)中所述接收設(shè)備(104)和/或所i^il送設(shè)備(105)被配置 為 一識別所述電文邊界就立即改變到"準(zhǔn)備好接收"狀態(tài)和/或"準(zhǔn)備 好發(fā)送"狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的測量裝置(100),其中在所述第二操 作狀態(tài)(201)中所述接收設(shè)備(104)和/或所^送設(shè)備(105)被配置 為 一發(fā)送所述電文就立即改變到"準(zhǔn)備好接收"操作狀態(tài)和/或"準(zhǔn)備 好發(fā)送"操作狀態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l至5之一的測量裝置(100)，其中所述電文片段(107)具有一個字節(jié)的長度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的測量裝置(100 )，其中所述測量裝置 (100)是選自由現(xiàn)場設(shè)備、激勵器、傳感器、評估設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程輸入輸出設(shè)備、控制設(shè)備、填充水平測量i殳備、流量測量設(shè)備和壓力測量i更 備組成的測量裝置組中的至少一種測量裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的測量裝置(100 )，其中所述測量裝置 (100 )被配置為連接到總線(103 )和/或連接到無線電傳輸路徑(103 ),
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8之一的測量裝置(100)，其中所述測量裝置 (100)被配置為通過定時器的屆滿來識別錯誤。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9之一的測量裝置(100 )，其中所述至少一個 電文片段(107)和/或所述電文塊(108 )符合選自由HART⑧總線標(biāo)準(zhǔn)、 Profibus標(biāo)準(zhǔn)和Fieldbus FoundationTM標(biāo)準(zhǔn)組成的總線標(biāo)準(zhǔn)組中的至少 一個標(biāo)準(zhǔn)。
11. 一種用于在共享網(wǎng)絡(luò)設(shè)施上的測量裝置之間進(jìn)行通信的方法，包括接收至少一個電文片段；確定所述至少一個電文片段的目的地，以及才艮據(jù)所述至少一個電文片 段的目的地來設(shè)置處理設(shè)備的搮作狀態(tài)；以及利用所述至少一個電文片段來準(zhǔn)備電文塊；在第一l^作狀態(tài)中確定所述電文塊的電文邊界和所述電文塊的類型； 在第二操作狀態(tài)中確定所述電文塊的電文邊界和驅(qū)動發(fā)送設(shè)備,使得 所iiiL送設(shè)備緊接所述電文邊界來發(fā)送電文。
12. —種用于在共享網(wǎng)絡(luò)設(shè)施上的測量裝置之間進(jìn)行通信的程序元 件，當(dāng)所述程序元件在處理器上執(zhí)行時，控制以下的方法接收至少一個電文片段；確定所述至少一個電文片段的目的地；根據(jù)所述至少一個電文片段的目的地來設(shè)置處理設(shè)備的操作狀態(tài)；以及利用所述至少一個電文片段來準(zhǔn)備電文塊；在笫一IMt狀態(tài)中確定所述電文塊的電文邊界和所述電文塊的類型；在第二操作狀態(tài)中確定所述電文塊的電文邊界和驅(qū)動發(fā)送i殳備，^吏得所iOL送設(shè)備緊接所述電文邊界來發(fā)送電文。
13. —種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中存儲了用于在共享網(wǎng)絡(luò)設(shè)施上的 測量裝置之間進(jìn)行通信的程序，當(dāng)所述程序在處理器上執(zhí)行時，控制以下 的方法接收至少一個電文片段；確定所述至少一個電文片段的目的地，根據(jù)所述至少一個電文片段的 目的地來設(shè)置處理設(shè)備的操作狀態(tài)；以及利用所述至少一個電文片段來準(zhǔn)備電文塊；在第一操作狀態(tài)中確定所述電文塊的電文邊界和所述電文塊的類型； 在第二操作狀態(tài)中確定所述電文塊的電文邊界和驅(qū)動發(fā)送設(shè)備，使得 所^送設(shè)備緊接所述電文邊界來發(fā)送電文。
全文摘要
本申請涉及識別電文邊界。描述了一種測量裝置(100)，包括接收設(shè)備(104)、處理設(shè)備(106)和發(fā)送設(shè)備(105)。接收設(shè)備(104)被配置為接收至少一個電文片段(107)，且接收設(shè)備(104)被配置為確定至少一個電文片段(107)的目的地，并根據(jù)所述至少一個電文片段(107)的目的地來設(shè)置處理設(shè)備(106)的操作狀態(tài)。接收設(shè)備(104)還被配置為利用至少一個電文片段(107)來準(zhǔn)備電文塊(108)，其中處理設(shè)備(106)被配置為在第一操作狀態(tài)(200)中確定電文塊(108)的電文邊界和確定電文塊(108)的類型。處理設(shè)備(106)設(shè)置成在第二操作狀態(tài)(201)中確定電文塊(108)的電文邊界和控制發(fā)送設(shè)備(105)，使得發(fā)送設(shè)備(105)緊接所述電文邊界來發(fā)送電文。
文檔編號G08C17/00GK101645195SQ200910159249
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日
發(fā)明者安德烈亞斯·艾森曼 申請人:Vega格里沙貝兩合公司