Способы и устройства для реализации сети удаленных терминалов

Способы и устройства для реализации сети удаленных терминалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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) инте