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跨多个可编程自动化控制器的过程图像共享制造技术

技术编号:40903201 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-18 14:34
用于将过程数据从第一控制器共享给至少第二控制器,第一和第二控制器分别包括第一和第二运行时间环境以执行至少分布式自动化应用,且分别包括第一和第二过程数据管理器以分别管理第一过程图像和第二过程图像,第一和第二过程数据管理器经由第一通信线路分别链接到第一组通信设备和第二组通信设备,经由第二通信线路在第一过程数据管理器和第二过程数据管理器之间链接,系统包括:第一控制器从分布式自动化应用或从第一组通信设备中的通信设备中检索过程数据,第一控制器用检索到的过程数据更新第一过程图像,第一控制器在第二通信线路上发送过程数据,第二控制器接收在第二通信线路上发送的过程数据,并用接收的过程数据更新第二过程图像。

【技术实现步骤摘要】

本公开大致涉及可编程自动化控制器,并且更具体地,涉及在一组可编程自动化控制器之间交换的输入输出数据的处理。


技术介绍

1、工业自动化/控制系统用于控制广泛类型的系统的操作,包括过程、机器等,并且通常通过多个控制系统部件或设备(例如控制模块、输入/输出(i/o)模块、i/o设备等)的配置和互连而适用于不同的控制应用。现有的工业控制系统通常包括运行或执行控制程序的处理器,以与i/o系统(例如,通常一个或多个i/o模块或设备)交互,从而从现场传感器接收模拟和/或数字输入形式的系统信息,并向一个或多个致动器提供输出(模拟和/或数字)。工业控制系统越来越多地与制造设施中的管理信息和其他系统互连,并且可以可操作地连接到任意数量的通信网络,以辅助除了过程/机器控制功能之外的各种商业管理功能,例如库存控制、会计、制造控制等。

2、控制器是被配置成执行软件的专用计算机控制系统,该软件连续收集关于输入设备状态的数据以控制输出设备的状态。控制器的例子包括可编程逻辑控制器(plc)或可编程自动化控制器(pac)、运动控制器、cnc、智能i/o和驱动控制器。控制器通常包括三个主要部件:处理器(可以包括易失性存储器)、包括应用程序的易失性存储器以及一个或多个用于连接自动化系统中其他设备的输入/输出(i/o)端口。

3、过程图像(process image)是运行控制器的核心。它提供了控制器在任何给定时间点能够访问的所有输入、输出和内部变量的快照,以及控制器源代码。过程图像总是绑定到特定的控制器。在控制器中,过程图像是一种仅对运行时间系统可见的数据结构,并且用于执行循环或基于事件的控制器程序。

4、在分布式自动化系统中(通常用iec61499标准编程),应用可以在若干个可编程自动化控制器上执行。当io模块部署在现场总线上时,输入输出数据通常仅在管理该现场总线的pac上可用。用于部署应用的构建时间软件(build-time software)将使得能够静态映射使用来自现场总线的输入输出数据的应用部分。

5、参考图1,示出了具有iec61499编程模型的示例,其中应用a、应用b和应用c分布在控制器1和控制器2之中。iec 61499已经被引入,旨在对可以分布在若干个控制器上的控制系统应用进行建模。功能块图是一种特定类型的编程语言,它是一种使用功能块对自动化系统进行建模和编程的图形语言。iec 61499允许在多个控制器上实现控制程序,如应用b。

6、应用的每个部分(例如功能块)都正在使用控制器的计算资源,应用分布在该控制器上。此外,应用的每个部分都正在使用控制器的计算资源,应用分布在该控制器上。这里,过程图像1和过程图像2被隔离,并且不在控制器1和控制器2之间共享。

7、例如,应用a的所有功能块fb1(a)、fb2(a)和fb3(a)都正在使用控制器1的计算资源1-1和控制器1的过程图像1。对于应用b,功能块fb1(b)正在使用控制器1的计算资源1-2和控制器1的过程图像1,而功能块fb2(b)和fb3(b)正在使用控制器2的计算资源2-1和控制器2的过程图像2。对于应用c,功能块fb1(c)和fb(c)正在使用控制器2的计算资源2-1和控制器2的过程图像2,如应用b的功能块fb2(b)和fb3(b),功能块fb3(c)正在使用控制器2的计算资源2-2和控制器2的过程图像2。

8、在本示例中,应用b需要特定的代码来在控制器1和控制器2之间交换io过程图像。如果需要将来自应用b的功能块分配到另一个控制器上(例如:未示出的控制器3),应用b的逻辑将必须被修改,以便与控制器3交换io过程图像。

9、因此,需要在分布式自动化系统中的不同工业控制器之中实现io过程图像的有效管理。


技术实现思路

1、提供本概述是为了介绍与本专利技术主题相关的概念。该概述不旨在标识所要求保护的主题的必要特征,也不旨在用于确定或限制所要求保护的主题的范围。

2、在一个实施方式中,提供了一种用于将过程数据从第一控制器共享给至少第二控制器的方法,第一控制器和第二控制器分别包括第一运行时间环境和第二运行时间环境以执行至少分布式自动化应用,并且分别包括第一过程数据管理器和第二过程数据管理器以分别管理第一过程图像和第二过程图像,第一过程数据管理器和第二过程数据管理器经由第一通信线路分别链接到第一组通信设备和第二组通信设备,并且经由第二通信线路在第一过程数据管理器和第二过程数据管理器之间链接,该方法包括以下步骤:

3、第一控制器从分布式自动化应用或从第一组通信设备中的通信设备中检索过程数据,

4、第一控制器用检索到的过程数据更新第一过程图像,

5、第一控制器在第二通信线路上发送过程数据,

6、第二控制器接收在第二通信线路上发送的过程数据,并用所接收的过程数据更新第二过程图像。

7、有利的是,工业系统允许打破过程接口之间的隔离,以便使应用的任何部分能够在其所映射处独立地访问io过程图像的任何部分。

8、在一个实施例中,第二通信线路提供具有高可靠性和延迟限制的确定性数据路径。

9、在一个实施例中,过程数据是来自第一组通信设备中的通信设备的输入数据,并且由第一过程数据管理器从第一通信线路读取。

10、在一个实施例中,过程数据是用于第一组通信设备中的通信设备的输出数据,并且由来自分布式自动化应用的第一过程数据管理器写入。

11、在一个实施例中,过程数据由第一过程数据管理器的发布者服务在第二通信线路上发布。

12、在一个实施例中,过程数据通过第二过程数据管理器的订阅者服务接收。

13、在一个实施例中,第一通信线路和第二通信线路被合并。

14、在另一实施方式中,提供了一种工业系统,包括第一控制器和至少第二控制器,用于将过程数据从第一控制器共享给至少第二控制器,第一控制器和第二控制器分别包括用于执行至少分布式自动化应用的第一运行时间环境和第二运行时间环境,并且分别包括用于分别管理第一过程图像和第二过程图像的第一过程数据管理器和第二过程数据管理器,第一过程数据管理器和第二过程数据管理器经由第一通信线路分别链接到第一组通信设备和第二组通信设备,并且经由第二通信线路在所述第一过程数据管理器和所述第二过程数据管理器之间链接,其中:

15、第一控制器被配置成从分布式自动化应用或从第一组通信设备中的通信设备中检索过程数据,

16、第一控制器被配置成用检索到的过程数据更新第一过程图像,

17、第一控制器被配置成在第二通信线路上发送过程数据,

18、第二控制器被配置为接收在第二通信线路上发送的过程数据,并且用所接收的过程数据更新第二过程图像。

19、在另一实施方式中,提供了一种计算机可读介质,其上包含有用于将过程数据从第一控制器共享给至少第二控制器的计算机程序。所述计算机程序包括执行根据本专利技术的方法的步骤的指令。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于将过程数据从第一控制器(CT1)共享给至少第二控制器(CT2)的方法,所述第一控制器(CT1)和所述第二控制器(CT2)分别包括第一运行时间环境(RE1)和第二运行时间环境(RE2)以执行至少分布式自动化应用(Daa),并且分别包括第一过程数据管理器(PDM1)和第二过程数据管理器(PDM2)以分别管理第一过程图像(PI1)和第二过程图像(PI2),所述第一过程数据管理器和所述第二过程数据管理器经由第一通信线路(CL1)分别链接到第一组通信设备(CD1)和第二组通信设备(CD2),并且经由第二通信线路(CL2)在所述第一过程数据管理器和所述第二过程数据管理器之间链接,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二通信线路(CL2)提供具有高可靠性和延迟界限的确定性数据路径。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述过程数据是来自所述第一组通信设备(CD1)中的通信设备的输入数据,并且由所述第一过程数据管理器(PDM1)从所述第一通信线路(CL1)读取。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述过程数据是用于所述第一组通信设备(CD1)中的通信设备的输出数据,并且由所述第一过程数据管理器(PDM1)从所述分布式自动化应用(Daa)写入。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述过程数据由第一同步代理(SA1)的发布者服务在所述第二通信线路(CL2)上发布,所述第一同步代理在所述第一过程数据管理器(PDM1)中实现。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述过程数据通过在所述第二过程数据管理器(PDM2)中实现的第二同步代理(SA2)的订阅者服务而被接收。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述第一通信线路(CL1)和所述第二通信线路(CL2)被合并。

8.一种工业系统,包括第一控制器(CT1)和至少第二控制器(CT2),用于将过程数据从所述第一控制器(CT1)共享给至少所述第二控制器(CT2),所述第一控制器(CT1)和所述第二控制器(CT2)分别包括第一运行时间环境(RE1)和第二运行时间环境(RE2)以执行至少分布式自动化应用(Daa),并且分别包括第一过程数据管理器(PDM1)和第二过程数据管理器(PDM2)以分别管理第一过程图像(PI1)和第二过程图像(PI2),所述第一过程数据管理器和所述第二过程数据管理器经由第一通信线路(CL1)分别链接到第一组通信设备(CD1)和第二组通信设备(CD2),并且经由第二通信线路(CL2)在所述第一过程数据管理器和所述第二过程数据管理器之间链接,其中:

9.一种计算机可读介质,所述计算机可读介质上包含有计算机程序,用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的用于将过程数据从第一控制器(CT1)共享给至少第二控制器(CT2)的方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种用于将过程数据从第一控制器(ct1)共享给至少第二控制器(ct2)的方法,所述第一控制器(ct1)和所述第二控制器(ct2)分别包括第一运行时间环境(re1)和第二运行时间环境(re2)以执行至少分布式自动化应用(daa),并且分别包括第一过程数据管理器(pdm1)和第二过程数据管理器(pdm2)以分别管理第一过程图像(pi1)和第二过程图像(pi2),所述第一过程数据管理器和所述第二过程数据管理器经由第一通信线路(cl1)分别链接到第一组通信设备(cd1)和第二组通信设备(cd2),并且经由第二通信线路(cl2)在所述第一过程数据管理器和所述第二过程数据管理器之间链接,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二通信线路(cl2)提供具有高可靠性和延迟界限的确定性数据路径。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述过程数据是来自所述第一组通信设备(cd1)中的通信设备的输入数据,并且由所述第一过程数据管理器(pdm1)从所述第一通信线路(cl1)读取。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述过程数据是用于所述第一组通信设备(cd1)中的通信设备的输出数据,并且由所述第一过程数据管理器(pdm1)从所述分布式自动化应用(daa)写入。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述过程数据由第一同步代理(sa1)的发布者服...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·布吕克
申请(专利权)人:施耐德电气工业公司
类型:发明
国别省市:

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