用于过程控制系统中的故障处理的方法和装置制造方法及图纸

本公开的实施例涉及用于过程控制系统中的故障处理的方法和装置。提供了一种在系统中用于处理包括多个计算节点的过程控制系统中的故障的方法。该过程控制系统包括虚拟化分布式控制节点VDCN的至少两个实例，至少两个实例被部署在至少两个计算节点的集群的相应计算节点中，其中第一VDCN是控制自动过程的主VDCN，并且至少第二VDCN是备份VDCN。该方法包括检测VDCN的实例的数目小于设置的数目，并且将主VDCN的角色分配给第二VDCN。还公开了一种设备、计算机程序、计算机程序产品和系统。计算机程序产品和系统。计算机程序产品和系统。

【技术实现步骤摘要】
用于过程控制系统中的故障处理的方法和装置


[0001]这里公开的技术总体涉及过程控制领域，特别涉及用于处理过程控制系统中的故障的方法，过程控制系统，设备，计算机程序和计算机程序产品。

技术介绍

[0002]工业自动化在各种类型的工业中实现，例如炼油厂或石油钻塔，并且包括以自动化方式控制的各种过程和功能。自动化过程由过程控制系统控制，该过程控制系统必须高度可靠，确保安全和无中断的功能。典型的以控制器为中心的过程控制系统提供二分中之一冗余以增加可用性。也就是，通过硬件复制来减轻故障，其中如果当前控制单元发生故障，则备份单元准备好接管。故障单元需要由维护人员更换以恢复全部冗余。更换故障单元可能是耗时的，尤其是在位于笨重位置(例如石油钻塔)的加工工业中。自动化过程应该在没有适当备份的情况下运行尽可能短的时间，即应该尽可能快地进行硬件改变以确保备份安全。这并不总是可能的，例如由于工业的位置。此外，这种替换过程可能导致昂贵的生产损失。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是解决和改进过程控制系统的各个方面，例如处理其故障。一个特别的目的是确保备份安全和由过程控制系统进行的自动过程控制的无中断生产。另一特定目的是提供备份的自动重新声明，消除对手动替换过程的需要，同时仍确保正确的功能。这些目的和其它目的通过根据所附独立权利要求的方法、设备、系统、计算机程序和计算机程序产品以及根据从属权利要求的实施例来实现。
[0004]根据第一方面，该目的通过在过程控制系统中用于处理故障的方法来实现。该过程控制系统包括多个计算节点和虚拟化分布式控制节点VDCN的至少两个实例，至少两个实例被部署在至少两个计算节点的集群的相应计算节点中。第一VDCN是控制自动过程的主VDCN(Primary VDCN)，并且至少第二VDCN是备份VDCN(back up VDCN)。该方法包括将主VDCN的角色分配给备份VDCN，检测VDCN的实例的数目小于设置的数目，以及在计算节点中的一个计算节点中部署VDCN的新实例。
[0005]根据第二方面，该目的通过用于过程控制系统的计算机程序来实现，以用于其中的故障处理。该计算机程序包括计算机程序代码，当在过程控制系统中的处理电路上运行时，该计算机程序代码使过程控制系统执行根据第一方面的方法。
[0006]根据第三方面，该目的通过一种计算机程序产品来实现，该计算机程序产品包括根据第二方面的计算机程序和其上存储有该计算机程序的计算机可读装置。计算机可读存储介质可以是非暂态计算机可读存储介质。
[0007]根据第四方面，该目的是通过过程控制系统实现的，该过程控制系统包括多个计算节点和虚拟化分布式控制节点VDCN的至少两个实例，至少两个实例被部署在至少两个计算节点的集群的相应计算节点中。第一VDCN是控制自动过程的主VDCN，并且至少第二VDCN
是备份VDCN。所述过程控制系统包括用于以下的装置：将主VDCN的角色分配给备份VDCN，以检测VDCN的实例的数目小于设置的数目，并在计算节点中的一个计算节点中部署VDCN的新实例。
[0008]根据第五方面，该目的通过过程控制系统中用于处理故障的装置来实现。该过程控制系统包括多个计算节点和虚拟化分布式控制节点VDCN的至少两个实例，至少两个实例被部署在至少两个计算节点的集群的相应计算节点中。第一VDCN是控制自动过程的主VDCN，并且至少第二VDCN是备份VDCN。该装置被配置成：检测所述VDCN的实例的数目小于设置的数目，并且在所述计算节点中的一个计算节点中部署VDCN的新实例。
[0009]根据第六方面，该目的通过虚拟化分布式控制节点VDCN来实现。VDCN用在过程控制系统中，该过程控制系统包括多个计算节点和虚拟化分布式控制节点VDCN的至少两个实例，至少两个实例被部署在至少两个计算节点的集群的相应计算节点中。VDCN被配置为检测当前控制自动过程的主VDCN丢失，并将主VDCN的角色分配给VDCN，即分配给自己。
[0010]这些方面提供了许多优点。例如，这些方面提供了备份的更快和自动的重新声明，其快速地担当控制自动过程的主要角色。可用备份的数目可以例如根据可用资源来设置，并且例如，该方法(第一方面)因此可以被视为伪1000N冗余而不是当前常规的1002。与现有技术相比，这些方面提供了备份的自动重新声明，而无需人的任何干预。控制服务的可用性和可靠性都增加了，因为与现有技术相比，执行替换的平均时间可以大大降低。此外，由于备用容量(例如以硬件容量的形式)可能已经连接到计算节点的集群，所以不需要取出备用部件。
[0011]通过阅读以下描述和权利要求以及附图，本专利技术的实施例的其他目的、特征和优点将变得清楚。
附图说明
[0012]现在参照附图通过示例描述本专利技术的概念，其中：
[0013]图1是可以实现实施例的环境的示意图；
[0014]图2示出了示例性使用情况；
[0015]图3是根据实施例的方法的流程图；
[0016]图4是示出根据实施例的设备的功能单元的示意图；
[0017]图5是示出根据实施例的设备的功能模块的示意图；
[0018]图6示出了包括根据实施例的计算机可读存储介质的计算机产品的一个示例。
具体实施方式
[0019]在以下描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了诸如特定架构、接口、技术等的具体细节，以便提供透彻的理解。在其它情况下，省略了对公知设备、电路和方法的详细描述，以免不必要的细节模糊了该描述。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。
[0020]作为虚拟机(VM)和作为容器两者的虚拟化是云解决方案的基础。VM和容器在若干方面不同，一个区别是容器提供了一种虚拟化操作系统(OS)的方式，使得多个工作负载可以在单个OS实例上运行，而对于VM，硬件被虚拟化以运行多个OS实例。容器管理系统通常被
称为容器编排者或只是编排者并提供云弹性。编排者可以在需要时在可用硬件资源上实例化新的容器。
[0021]这里给出的实施例利用了这样的事实，即该虚拟化技术可以被适配并用于管理控制器和/或服务。当涉及在专用硬件上运行的控制器时，在本申请中使用术语分布式控制节点(DCN)。术语虚拟分布式控制节点(VDCN)是指虚拟化的、容器化的DCN，基本上是虚拟化的DCN固件。应注意，虚拟化、容器和编排器仅用作说明性实例，并且存在其它方式来实施本文所呈现的实施例。
[0022]图1是可以实现实施例的环境的示意图。示出了过程控制系统12，其包括多个计算节点23、24、25、26。在优选实施例中，过程控制系统12包括至少两个计算节点23、24，以便能够处理硬件故障以及软件故障。其中，计算节点23、24、25包括VDCN的至少两个实例13、14，至少两个实例13、14被部署在至少两个计算节点23、24、25、26的集群16的相应计算节点23、24、25、26中。第一VDCN是主VDCN 13，其当前控制例如工业自动化环境中的自动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在过程控制系统(12)中用于处理故障的方法(40)，所述过程控制系统(12)包括多个计算节点(23、24、25)和虚拟化分布式控制节点VDCN的至少两个实例(13、14、15)，所述至少两个实例被部署在至少两个计算节点(23、24、25)的集群的相应计算节点(23、24、25)中，其中第一VDCN是控制自动过程的主VDCN(13)，并且至少第二VDCN是备份VDCN(14)，所述方法(40)包括：
‑
将所述主VDCN(13)的角色分配(42)给所述备份VDCN(14)，以及
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检测(44)所述VDCN(13、14、15)的实例的数目小于设定数目，以及
‑
在所述计算节点(23、24、25)中的一个计算节点中部署(46)VDCN(15)的新实例。2.根据权利要求1所述的方法(40)，其中在所述备份VDCN(14)中执行所述分配(42)，并且其中在所述过程控制系统(12)的设备(10)中执行所述检测(44)。3.根据权利要求1或2所述的方法(40)，包括检测以下项中的至少一项中的故障：所述主VDCN(13)、以及其上部署有所述主VDCN(13)的第一计算节点(23)。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法(40)，包括至少使所述备份VDCN(14)与最新的主要状态循环同步。5.一种用于过程控制系统(12)的计算机程序(320)，所述计算机程序(320)包括计算机程序代码，所述计算机程序代码当在所述过程控制系统(12)中的处理电路装置上运行时，使所述过程控制系统(12)执行根据权利要求1
‑
4中任一项所述的方法(40)。6.一种计算机程序产品(330)，包括根据权利要求7所述的计算机程序(320)和存储有所述计算机程序(320)的计算机可读装置(340)。7.一种过程控制系统(12)，包括多个计算节点(23、24、25)和虚拟化分布式控制节点VDCN的至少两个实例(13、14、15)，所述至少两个实例被部署在至少两个计算节点(23、24、25)的集群的相应计算节点(23、24、25)中，其中第一VDCN是控制自动过程的主VDCN(13)，并且至少第二VDCN是备份VDCN(14)，所述过程控制系统(12)包括用于以下操作的装置：
‑
将所述主VDCN的角色分配给所述备份VD...

【专利技术属性】
技术研发人员：比贾内，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：