[发明专利]控制系统冗余的方法及系统

说明书

技术领域

本发明的实施例一般性地涉及控制系统，更具体地，涉及利用三重冗余现场总线协议中的输入表决仲裁的控制系统。

背景技术

控制系统被用于多种不同的应用中。例如，在发电厂和/或在加工厂中，控制系统与发电装置结合使用。控制系统典型地包括与例如传感器、测量装置、阀门等的控制系统中的其它部件通信的中央控制器或控制器。中央控制器典型地通过适当的网络通信与其它部件通信。

随着基金会现场总线标准的发展和采用，基金会现场总线装置已被纳入控制系统中。与基金会现场总线装置一起使用的至少一些已知的控制器包括在互连的控制器之间的内部表决（voting）方案，以在输出被生成并通过网络发送到装置之前检测控制器的健康问题和减轻这些问题。然而，来自现场总线装置或非现场总线装置的错误的测量值可以由与现场总线装置通信的相关的控制器接收。这样的错误值可以随后被用于由控制器执行的计算中并传送到通信地耦合到网络的其它装备。

发明内容

在一个实施例中，一种控制系统包括：高速网络总线；控制器组，其通信地耦合到网络总线，其中控制器组包括至少三个现场总线控制器；现场总线链接装置，其通信地耦合到在控制器组中的至少三个现场总线控制器中的每一个并耦合到现场总线网络。控制系统还包括通信地耦合到现场总线网络的多个现场总线装置；其中，控制器组中的至少一个、现场总线链接装置和多个现场总线装置被配置为监视来自多个现场总线装置的输出并确定监视的输出的错误的一个。

在另一个实施例中，一种提供多个控制系统冗余的方法包括：将控制器组通信地耦合到高速网络总线，控制器组包括至少三个现场总线控制器；将现场总线链接装置通信地耦合到在控制器组中的至少三个现场总线控制器中的每一个并耦合到现场总线网络；和将多个现场总线装置通信地耦合到现场总线网络，其中控制器组中的至少一个、现场总线链接装置和多个现场总线装置被配置为监视来自多个现场总线装置的输出并确定监视的输出的错误的一个。

在又另一个实施例中，一种控制系统包括包括三个现场总线控制器的三重冗余控制器组，三个现场总线控制器的每一个包括通信地耦合到高速网络总线的输出和通信地耦合到总线链接装置中的至少一个和输入输出模块的输入，控制器被配置为接收到三个现场总线控制器的其它一个的错误的输入和三个现场总线控制器中的其它一个的错误的输出中的至少一个的指示。控制系统还包括表决模块，该表决模块被配置为接收指示并命令错误的输出以匹配三个现场总线控制器中的其它一个的输出。

附图说明

图1~2示出了本文描述的方法和系统的示例性实施例。

图1是根据本发明的一个示例性实施例的控制系统的示意性框图；以及

图2是根据本发明的一个示例性实施例的提供多个控制系统冗余的方法200的流程图。

具体实施方式

下面的详细描述通过举例的方式而不是通过限制的方式示出本发明的实施例。预期本发明具有对操作在工业、商业和民用应用中的控制系统的分析和方法实施例的普遍应用。

如本文所用的，以单数引用的和前面有词“一”或“一个”的元件或步骤应被理解为不排除多个元件或步骤，除非明确表述了这样的排除。而且，本发明的“一个实施例”的引用无意于解释为排除也并入了所表述的特征的附加实施例的存在。

图1是根据本发明的一个示例性实施例的控制系统100的示意性框图。在该示例性实施例中，控制系统100包括一个高速网络总线102，例如，工厂范围内的网络总线。多个工作站可以通信地耦合到总线102，例如，由用户（未示出）将人机接口（HMI）104、工具箱pc 106和警示监视工作站108通信地耦合到总线102，以提供系统100的控制和监视。工作站可以便于用户输入和/或与控制系统100的操作相关联的用户命令的接收。工作站可包括一个或多个适当的计算机或计算装置，如个人计算机、手持式计算装置、微型计算机等。此外，工作站可以是经由一个或多个合适的网络连接与系统100的其它装置通信，一个或多个合适的网络连接例如为直接链接或直接连接、局域网络、广域网络、互联网、无线电频率（RF）网络、支持蓝牙^TM的网络、任何合适的有线网络或任何合适的无线网络。与控制系统100的操作相关联的用户命令、指令和/或其它输入可以由工作站接收和传送到一组110控制器112、114和116的一个或多个。此外，与控制系统100和/或由控制系统100监视的工厂或其它系统的操作相关联的输出数据可以由控制器112、114和116传送给工作站130以输出和/或显示给用户。