自動(dòng)化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)化系統(tǒng)包括連接到通信網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)可編程邏輯控制器的自動(dòng)化系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]以已知的方式，可編程邏輯控制器(PLC)具有執(zhí)行自身的自動(dòng)化應(yīng)用以便控制輸入/輸出模塊的組的任務(wù)?？删幊踢壿嬁刂破髯x取發(fā)送到輸入模塊的數(shù)據(jù)，并且寫入數(shù)據(jù)到輸出模塊。輸入模塊例如連接到傳感器，并且輸出模塊例如連接到致動(dòng)器(actuator)。
[0003]自動(dòng)化系統(tǒng)可以包括多個(gè)可編程邏輯控制器，被稱為主要的可編程邏輯控制器，其通過通信網(wǎng)絡(luò)相互連接。輸入輸出模塊的組一一每一個(gè)由單獨(dú)的可編程邏輯控制器控制——也連接到該通信網(wǎng)絡(luò)。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，備用的可編程邏輯控制器與網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)主要可編程邏輯控制器相關(guān)聯(lián)，以便于能夠在該主要可編程邏輯控制器被自愿地或非自愿地停止服務(wù)的事件中替代其。停止服務(wù)可能因?yàn)楦鞣N各樣的原因而發(fā)生，諸如例如，故障、斷電、維護(hù)、軟件和/或硬件的更換或更新。一旦在服務(wù)中，備用的可編程邏輯控制器控制與其替代的主要的可編程邏輯控制器相關(guān)聯(lián)的輸入/輸出模塊的組。
[0005]自動(dòng)化架構(gòu)從而特別的麻煩和昂貴，因?yàn)槠湫枰獙?duì)于每個(gè)主要的可編程邏輯控制器提供備用的可編程邏輯控制器。
[0006]另外的解決方案在文件US4672537中描述。該解決方案具有以下缺點(diǎn)，多處理器系統(tǒng)的所有模塊都在操作中，并且當(dāng)它們中的一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)缺少一個(gè)模塊，從而降低了它的性能。
[0007]本發(fā)明的目標(biāo)是提出一種自動(dòng)化系統(tǒng)，該自動(dòng)化系統(tǒng)具有相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)簡(jiǎn)化了的架構(gòu)，較為便宜且易于實(shí)現(xiàn)，并且使得其能夠使系統(tǒng)保持相同的操作配置并且處于相同水平的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]該目標(biāo)使用通過通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)，并且該自動(dòng)化系統(tǒng)包括至少:
[0009]第一可編程邏輯控制器，連接到通信網(wǎng)絡(luò)并且被設(shè)計(jì)為執(zhí)行第一自動(dòng)化應(yīng)用，
[0010]第一組的輸入/輸出模塊，由第一可編程邏輯控制器通過通信網(wǎng)絡(luò)控制，
[0011]第二可編程邏輯控制器，連接到通信網(wǎng)絡(luò)并且被設(shè)計(jì)為執(zhí)行第二自動(dòng)化應(yīng)用，
[0012]第二組的輸入/輸出模塊，由第二可編程邏輯控制器通過通信網(wǎng)絡(luò)控制，
[0013]第三可編程邏輯控制器，被稱為備用的可編程邏輯控制器，連接到通信網(wǎng)絡(luò)，并且被設(shè)計(jì)為當(dāng)該第一可編程邏輯控制器或第二可編程邏輯控制器停止服務(wù)時(shí)替代第一可編程邏輯控制器或第二可編程邏輯控制器，
[0014]備用的可編程邏輯控制器包括貯存部件，該貯存部件貯存第一自動(dòng)化應(yīng)用和第二自動(dòng)化應(yīng)用，并且被設(shè)計(jì)為執(zhí)行第一自動(dòng)化應(yīng)用以用于替代第一可編程邏輯控制器并且控制第一組的輸入/輸出模塊的目的，或者執(zhí)行第二自動(dòng)化應(yīng)用以用于替代第二可編程邏輯控制器并且控制第二組的輸入/輸出模塊的目的。
[0015]關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)，該系統(tǒng)包括備用的可編程邏輯控制器，僅當(dāng)主要的可編程的控制器的一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，該備用的可編程邏輯控制器才被激活，從而使得能夠在這些主要的可編程邏輯控制器的一個(gè)故障的事件中確保可靠的以及功能化的解決方案。系統(tǒng)從而總是保持相同數(shù)量的激活的(active)可編程邏輯控制器。
[0016]此外，本發(fā)明的解決方案僅采用一個(gè)備用的可編程邏輯控制器，由于該備用的可編程邏輯控制器貯存了該系統(tǒng)的所有其它的邏輯控制器的自動(dòng)化應(yīng)用，使得其能夠替代主要的可編程邏輯控制器的任何一個(gè)。
[0017]根據(jù)一個(gè)特定特征，第一可編程邏輯控制器和第二可編程邏輯控制器通過監(jiān)控鏈接而連接到備用的可編程邏輯控制器。
[0018]根據(jù)另一特定特征，備用的可編程邏輯控制器包括用于檢測(cè)第一可編程邏輯控制器停止服務(wù)或者第二可編程邏輯控制器停止服務(wù)的部件。
[0019]根據(jù)另一特定特征，第一可編程邏輯控制器和第二可編程邏輯控制器每一個(gè)包括用于產(chǎn)生表示內(nèi)部狀態(tài)的圖像的部件，并且被設(shè)計(jì)為通過監(jiān)控鏈接將該狀態(tài)發(fā)送到備用的可編程邏輯控制器。
[0020]根據(jù)另一特定特征，第一可編程邏輯控制器將第一自動(dòng)化應(yīng)用和第二自動(dòng)化應(yīng)用貯存在大容量存儲(chǔ)器中。
[0021 ]根據(jù)另一特定特征，第二可編程邏輯控制器將第一自動(dòng)化應(yīng)用和第二自動(dòng)化應(yīng)用貯存在大容量存儲(chǔ)器中。
【附圖說明】
[0022]在下面詳細(xì)的說明中其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，該說明參考下面的附圖:
[0023]如1、2和3示出了本發(fā)明的自動(dòng)化系統(tǒng)并且示出了該自動(dòng)化系統(tǒng)的操作原理。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明涉及一種自動(dòng)化系統(tǒng)，該自動(dòng)化系統(tǒng)包括多個(gè)可編程邏輯控制器A、B、C一一被稱為主要的可編程邏輯控制器(在附圖中以PR表示)一一通過通信網(wǎng)絡(luò)R互聯(lián)。一組輸入/輸出模塊E/S_A、E/S_B、E/S_C與每個(gè)主要的可編程邏輯控制器相關(guān)聯(lián)。輸入/輸出模塊E/S_A、E/S_B、E/S_C的組優(yōu)選地關(guān)于它們各自的可編程邏輯控制器A、B、C而被移除，并且連接到通信網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)可編程邏輯控制器A、B、C執(zhí)行特定的自動(dòng)化應(yīng)用以用于控制其的輸入/輸出模塊。每個(gè)可編程邏輯控制器通過通信網(wǎng)絡(luò)R控制其組的輸入/輸出模塊。自動(dòng)化系統(tǒng)可以根據(jù)環(huán)狀或星狀拓?fù)涠B線。在說明和附圖的剩余部分中，使用環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示例，但應(yīng)理解的是本發(fā)明可以應(yīng)用到星狀網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)或者任何其它類型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
[0025]在圖1中，考慮包括三個(gè)主要的可編程邏輯控制器A、B、C和三組輸入/輸出模塊E/S_A、E/S_B、E/S_C的自動(dòng)化系統(tǒng)，每組的輸入/輸出模塊與單獨(dú)的可編程邏輯控制器A、B、C相關(guān)聯(lián)。當(dāng)然，選擇的控制器的數(shù)量不受限制并且本發(fā)明可應(yīng)用到包括多于兩個(gè)可編程邏輯控制器的任何自動(dòng)化系統(tǒng)。
[0026]可編程邏輯控制器A執(zhí)行第一自動(dòng)化應(yīng)用app_A，并且控制第一組的輸入/輸出模塊E/S_A，可編程邏輯控制器B執(zhí)行第二自動(dòng)化應(yīng)用app_B，并且控制第二組的輸入/輸出模塊E/S_B，并且可編程邏輯控制器C執(zhí)行第三自動(dòng)化應(yīng)用app_C，并且控制第三組的輸入/輸出模塊E/S_C。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，自動(dòng)化系統(tǒng)還包括可編程邏輯控制器D，其被稱為備用的可編程邏輯控制器(在附圖中以STB表示)。如果主要的可編程邏輯控制器A、B或C中的一個(gè)停止服務(wù)，該備用的可編程邏輯控制器D意欲替代主要的可編程邏輯控制器A、B或C的任一個(gè)。停止的服務(wù)的可能的原因有多個(gè)。這些例如可以是，斷電、故障、用于更新或用于維護(hù)的關(guān)機(jī)等。只要主要的可編程邏輯控制器正常運(yùn)轉(zhuǎn)(in working order)，則備用的可編程邏輯控制器是不被激活的。僅當(dāng)主要的可編程邏輯控制器的一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，該備用的可編程邏輯控制器才能變?yōu)楸患せ畹?。通過用備用的可編程邏輯控制器替代發(fā)生故障的主要的可編程邏輯控制器，系統(tǒng)總是保持相同數(shù)量的激活的控制器。
[0028]備用的可編程邏輯控制器D還連接到通信網(wǎng)絡(luò)R以便于能夠與系統(tǒng)的主要的可編程邏輯控制器A、B、C以及輸入/輸出模塊E/S_A、E/S_B、E/S_(^^組通信。此