[发明专利]具有多通道切换能力的输入/输出模块

权利要求书

1.一种控制系统，包括：

控制模块；

输入/输出模块，其与所述控制模块耦合，所述输入/输出模块包括多个通信通道，所述多个通信通道中的每个通道被配置为连接到一个或多个现场设备，所述输入/输出模块还包括交换结构，所述交换结构被配置为经由所述多个通信通道来选择性地促进所述控制模块和所述一个或多个现场设备之间的连通性；

串行通信接口，被配置用于将所述输入/输出模块连接到所述控制模块，所述串行通信接口以与第二输入/输出模块并联的方式连接所述输入/输出模块，所述串行通信接口被配置用于在所述输入/输出模块与所述控制模块之间传输信息；以及

并行通信接口，被配置用于分别将所述输入/输出模块连接到所述控制模块，所述并行通信接口被配置用于在所述输入/输出模块与所述控制模块之间传输信息，以及在所述输入/输出模块与所述第二输入/输出模块之间传输信息。

2.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述串行通信接口包括多点总线。

3.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述并行通信接口包括交叉开关。

4.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制模块被配置为给所述输入/输出模块分配唯一标识符，所述唯一标识符与所述输入/输出模块物理连接到所述控制模块的物理位置相关联。

5.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述串行通信接口被配置用于将所述输入/输出模块并联地连接到冗余控制模块，以及所述并行通信接口被配置为分别地将所述输入/输出模块连接到所述冗余控制模块。

6.如权利要求1所述的控制系统，还包括功率模块，其用于为所述输入/输出模块提供电功率。

7.如权利要求8所述的控制系统，其中，所述输入/输出模块被配置为经由所述多个通信通道中的相应的通道来为至少一个现场设备提供电功率。

8.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述多个通信通道包括多个以太网通道。

9.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述输入/输出模块还包括耦合到所述交换结构的控制器，所述控制器被配置为适应同时在所述多个通信通道的相应的通道上运行的多个通信标准，所述通信标准包括下列标准中的至少两个：以太网总线、H1现场总线、过程现场总线(PROFIBUS)、可寻址远程传感器高速通道(HART)总线、Modbus、以及过程控制统一架构的对象链接和嵌入(OPC UA)总线。

10.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述输入/输出模块可操作为过程控制统一架构的对象链接和嵌入(OPC UA)客户端或OPC UA服务器中的至少一个。

11.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述输入/输出模块被配置为按照IEEE 1588定时协议来同步所述一个或多个现场设备。

12.如权利要求1所述的控制系统，还包括与所述输入/输出模块通信的设备寿命管理系统，其中，所述设备寿命管理系统被配置为认证所述一个或多个现场设备。

13.一种输入/输出模块，包括：

多个通信通道，所述多个通信通道中的每个通道被配置为连接到一个或多个现场设备；

交换结构，被配置为经由所述多个通信通道来选择性促进外部控制模块与所述一个或多个现场设备之间的连通性；

串行通信端口，被配置为以与第二输入/输出模块并联的方式将所述输入/输出模块连接到所述控制模块，所述串行通信端口被配置用于在所述输入/输出模块与所述控制模块之间传输信息；以及

并行通信端口，被配置为分别将所述输入/输出模块连接到所述控制模块，所述并行通信端口被配置用于在所述输入/输出模块与所述控制模块之间传输信息，以及在所述输入/输出模块与所述第二输入/输出模块之间传输信息。