用于冗余过程控制器模块的主/从管理制造技术

一种系统，包括：第一和第二冗余控制器模块（202a‑202b），每个控制器模块包括模式管理电路（400a‑400b），该模式管理电路被配置成识别对应的控制器模块是在主模式中操作还是在从模式中操作。每个控制器模块中模式管理电路被配置成耦合到另一个控制器模块中的模式管理电路。控制器模块中的模式管理电路被配置成共同地操作以便控制器模块中的一个被分配主模式而控制器模块中的另一个被分配从模式。控制器模块中的模式管理电路中的至少一个被配置成在对应控制器模块中的模式管理电路准备好以供使用时基于接管信号(510a)分配主模式给该对应的控制器模块。

Master / slave management for redundant process controller module

A system comprising: first and second redundant controller module (202a 202b), each controller module includes a circuit management mode (400A 400B), the model management circuit is configured to identify the corresponding controller module is in the main mode of operation or in the operating mode from. The mode management circuit in each controller module is configured to be coupled to the mode management circuit in another controller module. The mode management circuit in the controller module is configured to operate together, so that one of the controller modules is allocated the main mode, while the other in the controller module is allocated from the mode. At least one mode management circuit in the controller module is configured to prepare the mode management circuit in the corresponding controller module, so as to allocate the main mode to the corresponding controller module on the basis of the take over signal (510a) when used.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于冗余过程控制器模块的主/从管理
本公开一般地涉及工业过程控制以及自动化系统。更具体地，本公开涉及用于冗余过程控制器模块的主/从管理的装置和方法。
技术介绍
远程终端单元（RTU）表示在远离监督控制和数据采集（SCADA）系统或其他自动化系统的地点处提供本地控制和数据访问的设备或系统。例如，多个RTU可以被用在不同的地点处并且出于不同目的用于石油和天然气领域。RTU可以使用不同地点（诸如井、管道以及压缩站）处的传感器和致动器收集数据、执行本地控制、记录历史值，以及提供现场和历史数据给自动化系统。自动化系统可以经由RTU在不同的地点处执行控制逻辑以及改变致动器的操作。RTU自身还可以包括用于数据分析的算法。通常，RTU与二十世纪70年代的其早期设计相比具有增加的使用性和复杂性。现今，RTU常常需要可靠地支持大量组的专用网络能力和协议，以及支持许多控制执行模型并且提供智能设备集成。
技术实现思路
本公开提供用于冗余过程控制器模块的主/从管理的装置和方法。在第一实施例中，系统包括第一和第二冗余控制器模块，每个控制器模块包括模式管理电路，该模式管理电路被配置成识别对应的控制器模块是在主模式中操作还是在从模式中操作。每个控制器模块中模式管理电路被配置成耦合到其他控制器模块中的模式管理电路。控制器模块中的模式管理电路被配置成共同地操作以便控制器模块中的一个被分配主模式而控制器模块中的另一个被分配从模式。控制器模块中的模式管理电路中的至少一个被配置成在对应控制器模块中的模式管理电路准备好以供使用时基于接管信号分配主模式给该对应的控制器模块。在第二实施例中，装置包括第一控制器模块，该第一控制器模块包括第一模式管理电路，该第一模式管理电路被配置成识别该第一控制器模块是在主模式中操作还是在从模式中操作。该第一控制器模块被配置成耦合到第二控制器模块中的第二模式管理电路。该第一控制器模块被配置成与第二模式管理电路共同地操作以便控制器模块中的一个被分配主模式而控制器模块中的另一个被分配从模式。第一控制器模块被配置成在第一模式管理电路准备好以供使用时基于接管信号分配主模式给第一控制器模块。在第三实施例中，方法包括操作被配置成将耦合到第二控制器模块的第一控制器模块。该方法包括通过第一控制器模块的第一模式管理电路识别该第一控制器模块是在主模式中操作还是在从模式中操作。第一模式管理电路与第二控制器模块的第二模式管理电路共同地操作以便控制器模块中的一个被分配主模式而控制器模块中的另一个被分配从模式。第一模式管理电路在第一模式管理电路准备好以供使用时基于接管信号分配主模式给第一控制器模块。根据以下附图、说明书以及权利要求，对于本领域的技术人员而言其它技术特征可以是容易地显而易见的。附图说明为了对本公开及其特征的更彻底的理解，现与附图相结合地对以下描述进行参考，其中：图1图示了根据本公开的具有远程终端单元（RTU）的示例工业控制和自动化系统；图2至图4图示了根据本公开的示例RTU的细节；图5图示了根据本公开的图4的RTU中的主/从管理设备的附加细节；图6图示了根据本公开的示例低维护（low-assert）开关；以及图7图示了根据本公开的示例高维护（high-assert）开关。具体实施方式下文中所讨论的图1至7和用来描述本专利文件中的本专利技术的原理的各种示例是仅通过说明的方式而不应该被以任何方式解释成限制本专利技术的范围。本领域的技术人员将理解的是，本专利技术的原理可以以任何适当的方式以及任何类型的适当地布置的设备或系统来加以实现。如上所述，远程终端单元（RTU）与其早期设计相比增加了复杂度，并且当前的RTU常常需要可靠地支持许多更高级的特征。用来获得改进的可靠性的一种方式是通过提供冗余过程控制器模块。此外，主/从管理可以被用来控制哪个控制器模块在主模式下操作以及哪个控制器模块在从模式下操作。图1图示了根据本公开的具有RTU102的示例工业控制和自动化系统100。注意的是，RTU102还可以在本领域被称为远程遥测单元。还注意的是，这里虽然示出了单个RTU102，但系统100可以包括在一个或多个地理区域分布的任何数目的RTU102。RTU102表示在远离监督控制和数据采集（SCADA）系统或其他控制系统104的地点处提供本地控制和数据访问的设备或系统。例如，RTU102可以位于石油、天然气或水井或配电站处或附近。在这些或其他情况下，RTU102可以被用来从本地传感器收集数据并且处理该数据来生成用于本地致动器的控制信号。RTU102还可以根据需要与控制系统104交互。这样，可以在远离控制系统104的位置处提供过程控制和自动化功能。控制系统104被示出为与RTU102通信，通过有线网络105以及使用无线连接，诸如经由微波、蜂窝或其他射频（RF）通信。然而，RTU102可以通过（一个或多个）任何适合的有线或无线连接与控制系统104通信。在一些实施例中，部件102-104可以使用有线连接进行一般地通信，其中无线通信用作为备份。RTU102还与一个或多个工业现场设备106通信以及与一个或多个工业现场设备106交互。现场设备106可以包括测量过程的一个或多个特性的传感器，改变过程的一个或多个特性的致动器，或其他工业现场设备。在这个示例中，RTU102使用有线连接108来与现场设备106通信。有线连接108可以包括串行连接（诸如RS232或RS485连接），以太网连接，工业协议连接或其他有线连接。然而，注意的是，RTU102还与一个或多个现场设备106无线地通信。在该示例中，RTU102还与至少一个本地用户设备110通信并与其交互。用户设备110可以被人员使用与RTU102交互或与同RTU102通信的现场设备106或控制系统104交互。用户设备110包括任何支持用户与RTU交互的适合的结构。各种其他部件可以可选地被与RTU102一起使用。例如，RTU102可以与一个或多个人机接口（HMI）112交互，诸如显示器屏幕或操作员控制台。HMI112可以被用来从RTU102接收数据或将数据提供给RTU102。一个或多个安全摄像机114（诸如互联网协议摄像机）可以被用来捕获静止或视频图像并且经由RTU102将图像提供给远程位置（诸如安全中心）。无线电台116可以被用来支持RTU102和远程访问点118之间的无线通信，其经由网络105与控制系统104或其他远程系统通信。其他远程系统可以包括现场设备管理器（FDM）120或其他资产管理器和/或RTU构建器122。FDM120可以被用来配置和管理资产，诸如现场设备（包括现场设备106），并且RTU构建器122可以被用来配置和管理RTU（包括RTU102）。RTU102具有支持输入/输出（I/O）通道类型的柔性混合的能力。例如，通道类型可以包括模拟输入（AI），模拟输出（AO），数字输入（DI），数字输出（DO），以及脉冲累加器输入（PI）。AI和AO可能或可能不支持数字通信，诸如通过符合高速可寻址远程传感器（HART）协议的4-20mA连接的数字通信。一些RTU102可以使用具有固定数目的输入和输出的I/O卡实现I/O通道类型的期望混合，其中每个输入或输出被固定到特定类型。其他RTU102可以使用具有可重新配置的输入或输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：第一和第二冗余控制器模块 （202a‑202b），每个控制器模块包括模式管理电路（400a‑400b），该模式管理电路被配置成识别对应的控制器模块是在主模式中操作还是在从模式中操作；其中每个控制器模块中模式管理电路被配置成耦合到另一个控制器模块中的模式管理电路；其中控制器模块中的模式管理电路被配置成共同地操作以便控制器模块中的一个被分配主模式而控制器模块中的另一个被分配从模式；以及其中控制器模块中的模式管理电路中的至少一个被配置成在对应控制器模块中的模式管理电路准备好以供使用时基于接管信号(510a)分配主模式给该对应的控制器模块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.26 US 14/6703281.一种系统，包括：第一和第二冗余控制器模块（202a-202b），每个控制器模块包括模式管理电路（400a-400b），该模式管理电路被配置成识别对应的控制器模块是在主模式中操作还是在从模式中操作；其中每个控制器模块中模式管理电路被配置成耦合到另一个控制器模块中的模式管理电路；其中控制器模块中的模式管理电路被配置成共同地操作以便控制器模块中的一个被分配主模式而控制器模块中的另一个被分配从模式；以及其中控制器模块中的模式管理电路中的至少一个被配置成在对应控制器模块中的模式管理电路准备好以供使用时基于接管信号(510a)分配主模式给该对应的控制器模块。2.根据权利要求1所述的系统，其中每个控制器模块进一步包括：至少一个处理设备（416a-416b），其被配置致使对应控制器模块中的模式管理电路改变分配给对应控制器模块的模式。3.根据权利要求1所述的系统，其中控制器模块中的模式管理电路被配置形成多个非门（408a-408b）的回路。4.根据权利要求1所述的系统，其中：控制器模块具有不同的复位有效时间，用于复位控制器模块中的模式管理电路；以及模式管理电路被配置用于将主模式分配给具有较短复位有效时间的控制器模块。5.根据权利要求1所述的系统，其中在每个控制器模块中的模式管理电路包括：非门（408a-408b），其被配置用于输出识别对应的控制器模块是在主模式中操作还是在从模式中操作的状态信号；以及总线开关（404a-404b），其耦合到非门的输入和输出端子（412a-412b,414a-414b）并且被配置保持打开直到模式管理电路准备好以供使用。6.一种装置，包括：第一控制器模块(202a)，该第一控制器模块包括第一模式管理电路(400a)，该第一模式管理电路被配置成：识别该第一控制器模块是在主模式中操作还是在从模式中操作；耦合到第二控制器模块(202b)中的第二模式管理电路（400b）；与第二模式管理电路共同地操作以便控制器模块中的一个被分配主模式而控制器模块中的另一个被分配从模式；以及在第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志，吕杰，邹磊，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US