[发明专利]判断在工业控制系统中的故障的冗余设备单元和方法，工业控制系统和包括冗余设备单元的工业系统

说明书

技术领域

本公开涉及自动控制领域，并且具体地涉及一种判断在工业控制系统中的故障的冗余设备单元和方法，以及工业控制系统和包括这样的冗余设备单元的工业系统。

背景技术

工业控制系统现在几乎应用在各个工业领域，如石油&天然气、化学、制药、造纸、矿业和金属。为了改进工业控制系统的可靠性，冗余设备用作工业控制系统的设备，如输入/输出模块(I/O模块)，以使工业控制系统中的一个或多个设备的故障将不会影响到整个工业控制系统的运行。通常地，当存在故障时，工业控制系统中的主动设备(即与它相应的现场设备进行数据传输的设备)可以检测是否是关于连接在工业控制系统的主动设备和其现场设备之间的链路的故障或者是发生在主动设备本身的故障。一般地，若是检测到链路中的故障，如链路断开和短路，则检测到的故障通常被认为是与现场设备连接的即时链路中的故障，该即时链路通常由主动设备和它的冗余设备共享，因此，在这样的情况下，当前的工业控制系统在主动设备和它的冗余设备之间不执行切换，因为主动设备和它的冗余设备共享的链路的故障将导致无休止的切换。

但是，在连接在工业控制系统的主动设备和现场设备之间的链路中检测到的故障不仅包括在主动设备和它的冗余设备共享的链路中的故障，还包括主动设备和它的冗余设备非共享链路中的故障。现有技术对此没有给出想法，因此降低了故障修复的效率。

因此，需要提供一种技术以克服上述缺点。

发明内容

为了解决前述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于判断工业控制系统的故障的冗余设备单元，包括：第一设备，配置为通过串联的第一链路和第二链路与现场设备连接，第一设备配置为在使用中最初是主动的并发送第一诊断信息，第一诊断信息指示当所述第一设备为主动时，在第一链路和/或第二链路中是否有故障；以及第二设备，配置为通过串联的第二链路和第三链路与现场设备连接，第二设备配置为在使用中最初是被动的并接收来自第一设备的第一诊断信息；其中，当第一诊断信息指示在第一链路和/或所述第二链路有故障时，第一设备被切换进入被动且所述第二设备被切换进入主动并生成第二诊断信息，第二诊断信息指示当第二设备是主动的时在第二链路和/或第三链路中是否有故障，以及基于第一和第二诊断信息对关于工业控制系统的故障做出判断。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于判断工业控制系统的故障的方法，其中工业控制系统包括第一设备和第二设备，第一设备通过串联的第一链路和第二链路与现场设备连接，第二设备通过串联的第二链路和第三链路与现场设备连接，第一设备配置为在使用中最初是主动的，以及第二设备配置为在使用中最初是被动的，该方法包括以下步骤：从第一设备获取第一诊断信息，第一诊断信息指示当所述第一设备为主动时，在第一链路和/或第二链路中是否有故障；在第一诊断信息指示在第一链路和/或第二链路中有故障时，切换第一设备进入被动并且切换第二设备进入主动；从第二设备获取第二诊断信息，第二诊断信息指示当第二设备为主动时，在第二链路和/或第三链路中是否有故障；当第二诊断信息指示在第二链路和/或第三链路中没有故障时，判断在第一链路中有故障；以及当第二诊断信息指示在第二链路和/或第三链路中有故障时，认作是在第二链路中有故障。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于判断在其中的故障的工业控制系统，其中所述控制系统包括至少一个上述冗余设备单元。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于判断在其中的故障的工业系统，该系统包括上述工业控制系统。

与现有技术相比，根据本公开的冗余设备单元、工业控制系统和工业系统可以判断故障是来自冗余设备单元的两个设备共享的链路还是来自主动设备的非共享链路，并由此提高故障修复的效率，若检测到故障来自主动设备的非共享链路，则消除了失去现场控制的风险，以及阻止了冗余设备单元的两个设备之间无休止的切换。

根据以下的说明书和附图，本发明的这些以及其它方面及特征将变得更明显。在说明书和附图中，本发明的具体实施例已经详细公开，并且本发明的原理可以利用的许多方式已经被指出。应当理解本发明的范围不限于此，本发明旨在包含不偏离所附权利要求的范围和精神的各种修改、变化和等效替换。

应该强调的是，如在文中使用的措辞“包括”，以及该词的变形，指的是存在的特征、整体、步骤或部件但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤或部件。