[发明专利]用于对正在控制工业过程的控制程序进行更新的系统

说明书

公开了一种用于对正在控制工业过程的控制程序进行更新的系统。发明人已经意识到，通过以下操作，工业控制器可以在它们被部署在场地中之后来更新，同时控制工业过程并且没有昂贵的停机时间：将替换机器可读部件存储在分配的程序空间中；定位被复制在分配的程序空间中的一个或更多个相关机器可读部件并且将其修改成替代地与替换机器可读部件相关；重新链接分配的程序空间中的控制程序的复本；以及将执行重定向至分配的程序空间中的控制程序。替换机器可读部件可以是指令、库或控制程序的子例程，并且不限于用户逻辑。分配的程序空间中的控制程序可以通过以下操作被最佳地测试：在将执行重定向至分配的程序空间中的控制程序之前验证操作。

技术领域

本发明涉及工业控制器领域，并且更具体地涉及用于对正在控制工业过程的控制程序进行更新的系统和方法。

背景技术

工业控制器是用于控制例如工厂环境中的工业过程或机器的专用计算机系统。一般地，工业控制器执行存储的控制程序，该存储的控制程序从与受控过程或机器相关联并且感测过程或机器的条件的各种传感器读取输入，并且该工业控制器基于那些输入和存储的控制程序来计算用于对控制过程或机器的致动器进行控制的输出集合。来自威斯康星州密尔沃基市的洛克威尔自动化(Rockwell Automation)公司的Logix5000控制器是这样的工业控制器的示例。

工业控制器在多个方面与常规计算机不同。在物理上，它们被构造成与常规计算机相比，基本上对冲击和损害鲁棒性更好并且更好地抵抗外部污染物和极端环境条件。处理器和操作系统被优化用于实时控制并且以被设计成允许快速地开发控制程序的语言来编程，该控制程序被定制成不断地改变机器控制或过程控制应用的集合。

一般地，工业控制器具有高度模块化架构，例如，使得能够使用不同数目和类型的输入模块和输出模块将控制器连接至要控制的过程或机器。通过使用适于高度可靠且可用的实时通信的专用“控制网络”来便于该模块化。这样的控制网络(例如，以太网(EtherNet)/IP、设备网(DeviceNet)和控制网(ControlNet))与标准通信网络(例如以太网)的不同在于：通过对网络的通信容量进行预调度来确保最大通信延迟；和/或针对高可用性来提供冗余通信能力。

作为其增强的模块化的一部分，工业控制器可以采用专用于特定类型的电信号和功能(例如检测输入AC或DC信号或者控制输出AC或DC信号)的I/O模块或设备。这些I/O模块或设备中的每一个可以具有连接器系统，该连接器系统使得这些I/O模块或设备能够以不同组合与所选择的其他I/O模块或设备一起被安装在壳体或机架中，以匹配特定应用的需求。多个或单独的I/O模块或设备可以被定位在靠近受控过程或机器的便利控制点处以经由控制网络与中央工业控制器通信。

在工业控制器被部署在场地中并且进行操作以控制工业过程或机器之后，随后更新工业控制器可能是困难的。更新可以由厂家推荐或要求以解决任意数目的问题，例如校正具有首次在场地中被通知的异常的指令或库，或者扩展指令或库以提供如随后在场地中确定的更强的功能性。安装这样的更新通常需要更新(或刷新)工业控制器的固件，并且更新固件通常需要工业控制器的暂时停机时间。

然而，中断对工业过程的控制通常是昂贵的因而是不期望的。例如，如果工业控制器正在控制生产物品的装配线，每隔一分钟工业控制器被停机，则装配线可能损失可计量的数目的物品的生产。因此，操作工业控制器的实体通常必须决定工业控制器更新的益处是否比成本更有价值，并且如果是，则决定用于以对成本的最小影响来更新工业控制器的最优日期/时间。

在一些实例中，可以在线更新工业控制器的用户逻辑，例如在线编辑(OnlineEditing)或在线部分导入(Partial Import Online)。然而，利用这样的工具的在线更新通常仅被限制于由用户所创建的逻辑。

所需要的是以下机制：通过该机制，工业控制器可以在它们被部署在场地中之后被便利地更新，而不需要昂贵的停机时间和/或被限制于用户逻辑。

发明内容