用于运行工业控制系统的方法以及工业控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于运行工业控制系统的方法，其中能在布置在工业控制系统中的处理器中运行的控制程序分配在主模块和多个程序模块中，其中在考虑处理优先级的情况下事件控制地处理程序模块，其中具有多个独立的子处理器的多核处理器用作处理器，其中主模块对应于第一子处理器并且配属于主模块的子程序在第一子处理器中运行，并且此外多个程序模块分别对应于其他的子处理器并且配属于程序模块的子程序在相应的子处理器中运行，其中运行控制装置，即使得其评估处理优先级和对应于相应的程序模块的事件来作为输入量并且根据该输入量将子处理器切换至激活或不激活状态。

【技术实现步骤摘要】
用于运行工业控制系统的方法以及工业控制系统
本专利技术涉及一种用于运行工业控制系统的方法，其中在工业控制系统中布置有处理器，能在该处理器中执行的控制程序分配在主模块和多个程5序模块中，其中在考虑处理优先级的情况下事件控制地处理程序模块。 此外本专利技术涉及一种具有用于能执行控制程序的处理器的工业控制系统，该控制程序分配在主模块和多个程序模块中，其中在考虑处理优先级的情况下事件控制地处理程序模块。
技术介绍
由专利申请文件EP2477085A1已知了用于运行工业控制系统的方法以及工业控制系统。
技术实现思路
在本专利技术的意义上工业控制系统优选地理解为可编程存储控制装置(SPS)，它例如是可编程控制器，该可编程控制器用于在工业领域中控制15或调节机器或设备。对于循环定向(zyklusorientierten)的SPS通过由制造商固定存入的操作系统来控制这个循环。控制程序可以按情况而定地通过其程序模块包含分支和由条件决定的调用，该分支和由条件决定的调用导致处理器的不同的负荷。这种构成的工业控制装置的缺点是，即在执行控制程序时不能采取对处理器的能量损耗进行优化的措施。为此本专利技术的目的在于根据现有技术进一步改进工业控制系统，以便实现节能地运行处理器。 一种用于运行工业控制系统(100)的方法，其中在工业控制系统中布置有处理器，在该处理器中能执行的控制程序分配在主模块和多个程序模块中，其中在考虑处理优先级的情况下事件控制地处理程序模块，该目的这样来实现，即具有多个独立的子处理器的多核处理器用作处理器，其中主模块对应于第一子处理器并且使配属于主模块的子程序在第一子处理器中执行，并且此外多个程序模块分别对应于其他的子处理器并且使配属于程序模块的子程序在相应的子处理器中执行，其中运行控制装置，使得控制装置将处理优先级和属于相应的程序模块的事件作为输入量来评估并且根据该输入量将子处理器切换至激活或不激活状态。。 在本专利技术的意义上，任务理解为主模块、程序模块或具有其分别对应的子程序的功能模块，该任务具有包括在其中的目的和/或以计算机程序语句形式的解决方案说明。这些任务或模块可以与其他的模块同时工作或相对于其他的模块按先后次序地进行工作。子处理器理解为多核处理器的相同类型的核心部分。 根据本方法此时确保了这种可能，以便实现节能地运行工业控制系统，有针对性地断开各个子处理器并且由此降低工业控制系统的能量损耗。特别是每个执行层优选地刚好对应于一个特有的子处理器。 工业控制系统的优化损耗的运行可以通过下述运行方式来实现，首先断开各个子处理器并且当例如事件(过程报警、提醒报警、循环触发报警)发生时，这促使确定的程序模块起动并且由此激活所属的子处理器或执行所属的子程序，并且在子程序处理之后可以再次对子处理器去激活。 在进一步的方法步骤中除控制装置之外优选地运行调度装置，该调度装置控制对在时间上实施的对子处理器的激活或不激活进行控制。由于为了激活或不激活子处理器而引入了处理优先级，有意义的是利用处理优先级在调度装置中生成列表，接着该列表的程序模块或子程序在相应的子处理器中被处理。此后按照它们的顺序接通和再次断开子处理器。 另一个有利的实例在于，控制装置在子处理器的激活阶段期间评估、相应的所述子处理器的处理状态，该处理状态作为其他输入量，并且由于运算的结果取决于另一个运算的能随时间变化的结果的情况，在相应的子处理器中对子程序的处理停留在子程序的处理步骤中，对于这种情况而言暂时不激活相应的子处理器，并且一旦这种处理可以继续进行，则重新激活相应的子处理器。如果由于竞态条件、所谓的“Race-Condition”不应该继续处理在子处理器中相应的子程序，那么暂时使子处理器去激活。一旦这种处理可以继续进行，则控制装置再次重新激活相应的子处理器。这种意外的子程序的竞态条件具有通常的原因是，尽管在此时不能继续进行的状态中，本来可以节省的能量被消耗。这特别是适用于避免在没有完成运算任务的情况下浪费了处理器的任务功率的激活的等待状态。 如果需要用于再次启动子处理器的时间，那么例如在处理事件如提醒报警时将时间上的进程一同考虑在内，事件具有的优点是，在能确定的间隔内重复发生并且对应于确定的程序模块的事件的情况中，考虑用于对应于程序模块的子处理器的起动时间并且以起动时间来提前激活相应的子处理器。因为此时早于起动时间地开始相关的子处理器的起动，所以在提醒报警发生时相应的子处理器利用配属的子程序可以可靠地工作。 为了对事件可以适当地做出反应，在极其短的时间内应该对该事件做出反应，有利地评估事件的重复率，并且在超过预定的比率时，将相应的子处理器持续地切换至激活状态。 为了在访问数据时使处理时间保持短暂，子处理器访问在共同的主存储器中的数据，数据作为全局数据模块存储在主存储器中。 开头所述的目的同样通过具有用于能执行控制程序的处理器的工业控制系统来实现，该控制程序分配在主模块和多个程序模块中，其中在考虑处理优先级的情况下事件控制地处理程序模块，具有多个独立的子处理器的多核处理器用作处理器，其中第一子处理器设计用于主模块并且属于主模块的子程序能够在第一子处理器中执行，其他的子处理器分别设计用于至少一个程序模块并且配属于程序模块的子程序能够在相应的子处理器中执行，具有控制装置，控制装置具有用于相应的程序模块的处理优先级的第一输入量以及用于对应于相应的程序模块的事件的第二输入量，其中控制装置设计用于根据处理优先级和事件作为输入量来将子处理器切换至激活或不激活状态。因为在这种工业控制系统中有针对性地断开或接通子处理器，可以根据子程序的处理步骤节省能量。 在一个有利的设计方案中工业控制系统具有调度装置，该调度装置设计为与控制装置连接，其中该调度装置设计用于对在时间上实施的对子处理器的激活或不激活进行控制。 另一个关于工业控制系统的节能方案可以这样实现，即控制装置在所述子处理器的激活阶段具有用于相应的子处理器的处理状态的第三输入量，其中控制装置进一步设计用于根据处理状态暂时不激活相应的子处理器并且一旦这种处理可以继续进行，则重新激活相应的子处理器。这个设计方案特别适用于避免在没有完成运算任务的情况下浪费了处理器的任务功率的激活的等待状态。 为了尽管接通或断开子处理器仍可以对事件做出反应，在极短的时间内必须对该事件做出反应，工业控制系统具有脉冲记数器，该脉冲记数器又设计用于评估事件的重复率并且当超过预定的比率时，用于传送开关指令到控制装置，其中控制装置也设计用于将子处理器持续地切换至激活状态。 【附图说明】 在附图中详细说明这种方法和这种工业控制系统的实施例。附图示出: 图1是具有多核处理器的工业控制系统，以及 图2是用于多核处理器的控制装置的示意性的结构。 【具体实施方式】 根据图1示出了具有用于能执行控制程序的多核处理器10的工业控制系统100，该控制程序分配在主模块0B1、第一程序模块0B10、第二程序模块0B35、第三程序模块0B40、第四程序模块0B80以及第一功能模块FCl和第二功能模块FC2。 对于本领域的技术人员，OB’ s在可编程存储控制装置中已知为所谓的“组织模块”。例如存在用于处理基本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行工业控制系统（100）的方法，其中在所述工业控制系统（100）中布置有处理器，能在所述处理器中执行的控制程序（50）分配在主模块（OB1）和多个程序模块（OB10，OB35，OB40，OB80）中，其中在考虑到处理优先级（21）的情况下事件控制地处理所述程序模块（OB10，OB35，OB40，OB80），其特征在于，具有多个独立的子处理器（1，2，3，4，5，6，7）的多核处理器用作所述处理器，其中所述主模块（OB1）对应于第一子处理器（1）并且将配属于所述主模块（OB1）的子程序在所述第一子处理器中执行，并且此外多个所述程序模块（OB10，OB35，OB40，OB80）分别对应于其他的所述子处理器（2，3，4，5，6，7）并且将配属于所述程序模块（OB10，OB35，OB40，OB80）的所述子程序在相应的所述子处理器（2，3，4，5，6，7）中执行，其中运行控制装置（11），使得所述控制装置将所述处理优先级（21）和属于相应的所述程序模块（OB10，OB35，OB40，OB80）的事件（31，32，33，34，35）作为输入量（20）来评估并且根据所述输入量将所述子处理器（2，3，4，5，6，7）切换至激活或不激活状态。...

【技术特征摘要】
2013.03.13 EP 13158931.91.一种用于运行工业控制系统(100)的方法，其中在所述工业控制系统(100)中布置有处理器，能在所述处理器中执行的控制程序(50)分配在主模块(OBl)和多个程序模块(0B10,0B35, 0B40, 0B80)中，其中在考虑到处理优先级(21)的情况下事件控制地处理所述程序模块(0B10，0B35, 0B40, 0B80)，其特征在于，具有多个独立的子处理器(1，2，3，4，5，6，7)的多核处理器用作所述处理器，其中所述主模块(OBl)对应于第一子处理器(I)并且将配属于所述主模块(OBl)的子程序在所述第一子处理器中执行，并且此外多个所述程序模块(0B10，0B35，0B40，0B80)分别对应于其他的所述子处理器(2，3,4,5,6,7)并且将配属于所述程序模块(0B10，0B35, 0B40, 0B80)的所述子程序在相应的所述子处理器(2，3，4，5，6，7)中执行，其中运行控制装置(11)，使得所述控制装置将所述处理优先级(21)和属于相应的所述程序模块(0B10，0B35, 0B40, 0B80)的事件(31，32，33，34，35)作为输入量(20)来评估并且根据所述输入量将所述子处理器(2，3,4,5,6,7)切换至激活或不激活状态。2.根据权利要求1所述的方法，其中除所述控制装置(11)之外运行调度装置(12)，所述调度装置对在时间上实施的对所述子处理器(2，3，4，5，6，7)的激活或不激活进行控制。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述控制装置(11)在所述子处理器的激活阶段期间将相应的所述子处理器(2，3，4，5，6，7)的处理状态(41，42，43，44，45)作为其他输入量来评估，并且由于运算的结果取决于另一个运算的能随时间变化的结果的情况，相应的所述子处理器(2，3，4，5，6，7)中对所述子程序的处理停留在所述子程序的处理步骤中，对于这种情况而言暂时不激活相应的所述子处理器(2，3，4，5，6，7)，并且一旦所述处理能够继续进行，则重新激活相应的所述子处理器(2，3，4，5，6，7)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在能确定的间隔内重复发生并且对应于确定的所述程序 模块(0B10，0B35, 0B40, 0B80)的所述事件(31，32，33，34，35)的情况中，考虑用于对应于所述程序模块(0B10，0B35, 0B40, 0B80)的所述子处理器(2，3，4，5，6，7)的起动时间，并且以所述起动时间来提前地激活相应的所述子处理器(2，3，4，5，6，7)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中评估所述事件(31，32，33，34，35)的重复率，并且在超过预定的比率时，将相应的所述子处理器(2，3，4，5，...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·格罗施，扬·里希特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE