專利名稱：用于控制多個(gè)安全關(guān)鍵及非安全關(guān)鍵進(jìn)程的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求I所述的優(yōu)選模塊化設(shè)置的控制系統(tǒng)，其用于控制多個(gè)安全關(guān)鍵及非安全關(guān)鍵的進(jìn)程和/或設(shè)備組件。本發(fā)明尤其能夠應(yīng)用在進(jìn)程自動(dòng)化或機(jī)器控制中。
背景技術(shù)：
對(duì)于用于控制技術(shù)性進(jìn)程或技術(shù)性設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)來說，通常要求對(duì)多個(gè)安全關(guān)鍵的進(jìn)程或設(shè)備組件與多個(gè)非安全關(guān)鍵的組件分開地控制。在DE 10 2005 009 795 Al中描述了一種在安全關(guān)鍵應(yīng)用中用于機(jī)器控制的微處
理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩個(gè)區(qū)域。第一區(qū)域設(shè)置用于非安全關(guān)鍵或非安全設(shè)置的功能，該區(qū)域包括主處理器、程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、輸入/輸出單元以及用于相互連接上述組件的總線。第
二區(qū)域設(shè)置用于安全關(guān)鍵或安全設(shè)置的功能，該區(qū)域包括安全處理器，該安全處理器帶有自身的、連接到總線上的程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。通過安全的傳輸線路，程序及數(shù)據(jù)被加載到安全處理器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，基于其功能，該安全處理器在設(shè)備或進(jìn)程處于一種在“安全”狀態(tài)下的沖突情況時(shí)與其他的安全設(shè)置的組件一同進(jìn)行工作，這些組件例如是安全設(shè)置的輸入/輸出單元。在DE 103 53 950 Al中描述了另一種用于控制安全關(guān)鍵進(jìn)程的控制系統(tǒng)，其具有現(xiàn)場(chǎng)總線、總線主設(shè)備(用于在現(xiàn)場(chǎng)總線上控制通訊)以及信號(hào)單元(用于與安全關(guān)鍵進(jìn)程進(jìn)行聯(lián)系)。總線主設(shè)備和信號(hào)單元通過現(xiàn)場(chǎng)總線相互連接。通過現(xiàn)場(chǎng)總線，信號(hào)單元與總線主設(shè)備進(jìn)行通訊。另外，還設(shè)有用于控制安全關(guān)鍵進(jìn)程的第一控制單元，其中信號(hào)單元和第一控制單元具有針對(duì)安全性的裝置，用于確保無故障的通訊，以便于對(duì)安全關(guān)鍵進(jìn)程進(jìn)行控制。第一控制單元能夠不依靠現(xiàn)場(chǎng)總線連接到總線主設(shè)備上。前述的安全設(shè)置的控制系統(tǒng)不能應(yīng)用在模塊化構(gòu)架的控制系統(tǒng)(例如在DE 102004 056 363 Al中公開的)，或者只能通過額外的成本進(jìn)行集成，因?yàn)槔缤ㄓ嵞K、接口、電源和監(jiān)控功能都要適配預(yù)設(shè)的安全標(biāo)準(zhǔn)。為此，這些組件必須進(jìn)行更換并且配備新的軟件，由此明顯增加了成本。通常，要對(duì)安全關(guān)鍵功能與非安全功能進(jìn)行明確地區(qū)別，也是比較困難的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提出一種優(yōu)選模塊化構(gòu)架的自動(dòng)化系統(tǒng)，用于控制安全關(guān)鍵及非安全關(guān)鍵的進(jìn)程和/或設(shè)備組件，這種系統(tǒng)避免了現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。特別是，根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)將適用于，一個(gè)現(xiàn)存的、模塊化構(gòu)架的非安全控制系統(tǒng)以簡單而廉價(jià)的方式配備一個(gè)安全設(shè)置的控制器。該目的根據(jù)本發(fā)明通過一種開頭所述類型的、具有權(quán)利要求I所述特征的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的裝置的有利設(shè)計(jì)方案及改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求及說明書中提及。根據(jù)本發(fā)明的、優(yōu)選模塊化構(gòu)架的控制系統(tǒng)，用于控制多個(gè)安全關(guān)鍵及非安全關(guān)鍵的進(jìn)程和/或設(shè)備組件，該控制系統(tǒng)包括至少一個(gè)第一控制單元，其設(shè)置用于控制非安全關(guān)鍵的進(jìn)程和/或非安全關(guān)鍵的設(shè)備組件；至少一個(gè)輸入/輸出單元，其通過一條內(nèi)部輸入/輸出總線與第一控制單元連接；以及可選的至少一個(gè)通訊聯(lián)接器，其通過一條內(nèi)部聯(lián)接器總線與第一控制單元連接和/或通過一條現(xiàn)場(chǎng)總線與其他的分散的單元(例如輸入/輸出單元和/或?qū)Ψ秸?連接。通訊聯(lián)接器優(yōu)選設(shè)置為現(xiàn)場(chǎng)總線-主設(shè)備聯(lián)接器。根據(jù)本發(fā)明設(shè)有至少一個(gè)第二控制單元(也稱為安全控制器)，用于控制安全關(guān)鍵的進(jìn)程和/或安全關(guān)鍵的設(shè)備組件，其中安全控制器為提供安全設(shè)置功能具有至少兩個(gè)優(yōu)選設(shè)置為微處理器的處理單元，并且為通過內(nèi)部聯(lián)接器總線傳輸數(shù)據(jù)具有一個(gè)第一優(yōu)選設(shè)計(jì)為雙端口內(nèi)存的存儲(chǔ)器。在安全控制器中的雙端口內(nèi)存這樣設(shè)置，即能夠在其兩個(gè)訪問端同時(shí)實(shí)現(xiàn)讀取訪問和/或?qū)懭朐L問，從而對(duì)于兩個(gè)在某種情況下分開的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同時(shí)的訪問，而分開的系統(tǒng)不會(huì)受到訪問速度上的限制。安全控制器通過其雙端口內(nèi)存(也稱為第一雙端口內(nèi)存)進(jìn)行通訊，并且經(jīng)由非安全關(guān)鍵的第一控制單元使內(nèi)部聯(lián)接器總線直接與其他通訊聯(lián)接器進(jìn)行通訊。在此，首先使 由第二控制單元提供的數(shù)據(jù)經(jīng)由安全控制器的第一雙端口內(nèi)存以及內(nèi)部聯(lián)接器總線傳遞至第一控制單元。然后，該第一控制單元在將該由第二控制單元提供的數(shù)據(jù)經(jīng)由內(nèi)部聯(lián)接器總線和另一個(gè)集成在通訊聯(lián)接器中的雙端口內(nèi)存?zhèn)鬟f至該通訊聯(lián)接器。該控制系統(tǒng)具有用于控制非安全關(guān)鍵應(yīng)用的第一控制單元和用于控制安全關(guān)鍵應(yīng)用的第二控制單元(安全控制器)。這種模塊化構(gòu)架的控制系統(tǒng)能夠靈活地在不同的功能上使用，例如作為大型自動(dòng)化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)、作為在這類分散的大型自動(dòng)化系統(tǒng)中的分散的處理裝置、或者作為與可本地鏈接的輸入設(shè)備連接的獨(dú)立自動(dòng)化設(shè)備、或者作為中央自動(dòng)化設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)在于，減少了接口，該接口用于安全關(guān)鍵及非安全關(guān)鍵功能的各個(gè)控制單元之間的通訊。通過使用用于控制安全關(guān)鍵進(jìn)程或安全關(guān)鍵設(shè)置組件的安全控制器，以及在第一非安全設(shè)置的控制單元和安全控制器之間相關(guān)功能的劃分，在安全控制器中還能使用到現(xiàn)存的用于非安全設(shè)置的控制單元，從而明顯簡化了安全控制器的設(shè)計(jì)。在此還有利于，支配利用使用雙端口內(nèi)存所預(yù)定的多個(gè)接口。根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的另一優(yōu)點(diǎn)在于，一種對(duì)于非安全關(guān)鍵應(yīng)用的優(yōu)選模塊化構(gòu)架的控制系統(tǒng)也能夠以簡單而廉價(jià)的方式且無需大量硬件成本地著力于安全關(guān)鍵的應(yīng)用，其中對(duì)于也用以安全關(guān)鍵應(yīng)用的控制系統(tǒng)使用來說，現(xiàn)存的硬件僅僅是為了對(duì)第二安全單元(安全控制器)進(jìn)行補(bǔ)充，該第二安全單元具有其至少兩個(gè)處理器、至少一個(gè)雙端口內(nèi)存及內(nèi)部聯(lián)接器總線。在此，在安全設(shè)置的輸入/輸出單元使用所謂的“黑色通道通訊原理”下進(jìn)行系統(tǒng)安裝時(shí)，非安全設(shè)置的控制單元承擔(dān)的任務(wù)是，從控制系統(tǒng)的安全控制器中通過內(nèi)部聯(lián)接器總線和內(nèi)部輸入/輸出總線或設(shè)置為現(xiàn)場(chǎng)總線-主設(shè)備-聯(lián)接器的通訊聯(lián)接器傳遞安全設(shè)置的電報(bào)。黑色通道通訊原理例如在“PROFIsafe-PROFIBUS DP安全技術(shù)概況以及PROFINET IO 概況部分，參見 PR0FIBUS 及 PR0FINET 的 IEC61784-3-3 說明書。2. 4 版，2007年3月，文檔編號(hào)3. 192b”中公開。
現(xiàn)場(chǎng)總線-主設(shè)備-聯(lián)接器還設(shè)置用于，在使用所謂的“黑色通道通訊原理”時(shí)在分散的安全設(shè)置的輸入/輸出模塊和/或?qū)Ψ秸局g將安全設(shè)置的電報(bào)進(jìn)行往返傳輸。為此，電報(bào)通過所謂的現(xiàn)場(chǎng)總線-次設(shè)備引導(dǎo)到安全設(shè)置的輸入/輸出單元。現(xiàn)場(chǎng)總線-次設(shè)備對(duì)此能夠具有直接的非安全設(shè)置的輸入/輸出通道。在安全控制器中設(shè)有所謂的安全程序邏輯電路，并且在應(yīng)用于非安全關(guān)鍵的控制器中從中分設(shè)有非安全設(shè)置的程序邏輯電路。在安全控制器和非安全設(shè)置的第一控制單元(應(yīng)用于安全關(guān)鍵應(yīng)用)之間的數(shù)據(jù)交換通過雙端口內(nèi)存和聯(lián)接器總線上的預(yù)定接口來實(shí)現(xiàn)。 在安全控制器的兩個(gè)處理器中，僅一個(gè)處理器通過雙端口內(nèi)存直接與內(nèi)部聯(lián)接器總線連接。安全控制器的多個(gè)處理器這樣設(shè)置，即它們相互之間進(jìn)行監(jiān)控及同步。監(jiān)控及同步機(jī)制可以例如根據(jù)“PROFIsafe-PROFIBUS DP安全技術(shù)概況以及PROFINET IO概況部分，參見PR0FIBUS及PROFINET的IEC 61784-3-3說明書。2. 4版，2007年3月，文檔編號(hào) 3.192b”或類似的方式來進(jìn)行。在安全控制器中也可以設(shè)置不同于前述的loo2 (2選I)-架構(gòu)(由兩個(gè)處理器構(gòu)成)的另一種的內(nèi)部安全架構(gòu)，例如是一種loo3_架構(gòu)等等。在所述的loo2_架構(gòu)中,直接訪問雙端口內(nèi)存的第一處理器不可能確認(rèn)出一種循環(huán)冗余檢驗(yàn)(CRC-—種用于確定數(shù)據(jù)的校驗(yàn)值的方法，以使得在傳輸或存儲(chǔ)中能夠識(shí)別出故障)，該循環(huán)冗余檢驗(yàn)在雙端口內(nèi)存的接口上有效生成電報(bào)時(shí)是必須的。這種CRC確認(rèn)可以僅通過冗余的處理器執(zhí)行并且報(bào)告給第一處理器。以此而確保，兩個(gè)處理器在多個(gè)有效的電報(bào)上進(jìn)行協(xié)作。這樣的要求將使得，在安全控制器的兩個(gè)處理器中的一個(gè)出現(xiàn)故障或者錯(cuò)誤的功能時(shí)確保系統(tǒng)的安全性。


本發(fā)明及本發(fā)明的有利設(shè)計(jì)方案及改進(jìn)方案將通過在附圖中示出的實(shí)施例來詳細(xì)描述和說明。其中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的模塊化構(gòu)架的控制系統(tǒng)的實(shí)施例，該系統(tǒng)設(shè)置用于控制安全設(shè)置及非安全設(shè)置的進(jìn)程，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的詳細(xì)示例，圖3示出了 loo2架構(gòu)中第二控制單元的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖I示出了一種模塊化構(gòu)架的控制或自動(dòng)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有控制單元1，其設(shè)置用于控制非安全關(guān)鍵的處理器和/或非安全關(guān)鍵的設(shè)備組件；多個(gè)中央輸入/輸出單元11、21的與其連接的模塊，該輸入/輸出單元通過內(nèi)部輸入/輸出總線與第一控制單元連接；以及設(shè)置為現(xiàn)場(chǎng)總線-主設(shè)備聯(lián)接器的通訊聯(lián)接器模塊5、6，其將控制通過現(xiàn)場(chǎng)總線FB與多個(gè)分散的現(xiàn)場(chǎng)總線-次設(shè)備7、8以及在其之上連接的輸入/輸出單元71、72、81、82的通訊。根據(jù)本發(fā)明設(shè)有至少一個(gè)第二控制單元2 (安全控制器)，用于控制安全關(guān)鍵進(jìn)程和/或安全關(guān)鍵設(shè)備組件。安全控制器2通過其雙端口內(nèi)存和內(nèi)部聯(lián)接器總線BI，并且通過非安全關(guān)鍵的控制單元I直接與其他的通訊聯(lián)接器5、6進(jìn)行通訊。
輸入及輸出單元不僅包括安全的單元21、72、82，也包括非安全的單元11、71、81，其中非安全的單元11、71、81通過不具有安全功能的第一控制單元I控制，并且安全的單元21、72、81通過具有安全功能的安全控制器控制?？刂茊卧?、2相互之間通過內(nèi)部聯(lián)接器總線BI和集成在第二控制單元2中的雙端口內(nèi)存DPR1，并通過內(nèi)部聯(lián)接器總線BI和具有連接到現(xiàn)場(chǎng)總線FB上的分散單元的通訊聯(lián)接器模塊5、6進(jìn)行通訊。第一控制單元I使得電源單元3和顯示和/或操作單元4構(gòu)成一個(gè)用于控制系統(tǒng)的分散單元CL的模塊。中央輸入/輸出單元11、21的直接與中央單元CL模塊連接的模塊和分散單元7、、
8、71、72、81、82的模塊都能夠如前文所述那樣根據(jù)其功能設(shè)置為安全設(shè)置與非安全設(shè)置的設(shè)備。中央單元CL (也像輸入/輸出單元11、21和通訊聯(lián)接器5、6那樣)通過模塊載體設(shè)置在不同的可擴(kuò)展基板上，其中輸入/輸出單元11、21可以直接聯(lián)接到中央單元CL和通訊聯(lián)接器5上?；暹€具有至少一個(gè)用于聯(lián)接器的插接板，該聯(lián)接器用于對(duì)分散單元7、8和/或基站進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線連接的現(xiàn)場(chǎng)總線端口。在特別的設(shè)計(jì)方案中，基板卡到標(biāo)準(zhǔn)支承軌道上，其中至少一個(gè)輸入/輸出單元
11、21也可以卡到支承軌道上并且通過相應(yīng)的基板電氣及機(jī)械一同插接。還證實(shí)了有利的是，中央單元CL的模塊、輸入/輸出單元11、21和通訊聯(lián)接器5、6彼此之間所有都能夠通過插塞連接進(jìn)行連接或被連接。優(yōu)選的，中央單元CL、輸入/輸出單元11、21和通訊聯(lián)接器5、6分別通過插塞和/或卡鎖裝置可解除地彼此連接或被連接。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的模塊化構(gòu)架的控制系統(tǒng)的詳細(xì)實(shí)施例，該控制系統(tǒng)包括集成有以太網(wǎng)和/或串行接口 IFl的接線模塊4以及第一控制單元1，其用于通過內(nèi)部輸入/輸出聯(lián)接器總線BI與設(shè)置為安全控制器的第二控制單元和通訊聯(lián)接器5進(jìn)行通訊。第一控制單元I的模塊配備有電源單元3，其通過連接導(dǎo)線SB與第一及第二控制單元1、2以及通訊聯(lián)接器5電氣連接。在連接導(dǎo)線SB上也電氣連接有其他設(shè)置在基板上的設(shè)備，例如中央輸入/輸出單元11、21。第一控制單元I除了時(shí)鐘發(fā)生器14和存儲(chǔ)器13之外，還具有第一微處理器12，其通過內(nèi)部輸入/輸出聯(lián)接器總線BI與至少一個(gè)通訊聯(lián)接器5經(jīng)由集成在通訊聯(lián)接器中的另外的雙端口內(nèi)存DPR2進(jìn)行通訊。中央輸入/輸出單元11、21 (在圖2中未示出)的連接通過內(nèi)部輸入/輸出總線B2實(shí)現(xiàn)。對(duì)于使用用于安全關(guān)鍵應(yīng)用的控制系統(tǒng)來說，在基板上設(shè)有第二控制單元2，其具有至少兩個(gè)另外設(shè)置為安全處理器的處理單元22a、22b，該處理單元具有對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器23a、23b以及時(shí)鐘發(fā)生器24a、24b。處理器22a、22b本身通過另一接口 IF2相互之間進(jìn)行同步。處理器22a、22b的架構(gòu)及其功能在相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)已公開。在所述的loo2-架構(gòu)中，直接訪問雙端口內(nèi)存DPRl的第一處理器22a不可能確認(rèn)出循環(huán)冗余檢驗(yàn)，該循環(huán)冗余檢驗(yàn)在雙端口內(nèi)存DPRl的接口上有效生成電報(bào)時(shí)是必須的。這種CRC確認(rèn)可以僅由冗余的處理器22b來執(zhí)行并且報(bào)告給第一處理器22a。以此而確保，兩個(gè)處理器22a、22b在多個(gè)有效的電報(bào)上進(jìn)行協(xié)作。這樣的要求將使得，在安全控制器2的兩個(gè)處理器22a、22b中的一個(gè)出現(xiàn)故障或者錯(cuò)誤的功能時(shí)確保系統(tǒng)的安全性。
通過其他集成在通訊聯(lián)接器5中的雙端口內(nèi)存DPR2，使用所謂的“黑色通道通訊原理”時(shí)將安全設(shè)置的電報(bào)由安全控制器2往返傳輸給分散的輸入/輸出單元71、72、81、82和/或?qū)Ψ秸?。為此，電?bào)通過現(xiàn)場(chǎng)總線FB及現(xiàn)場(chǎng)總線-次設(shè)備7、8引導(dǎo)到輸入/輸出單元 71、72、81、82。安全控制器2在非安全關(guān)鍵的第一控制單元I上通過其雙端口內(nèi)存DPRl和內(nèi)部聯(lián)接器總線BI與通訊聯(lián)接器5經(jīng)由集成的雙端口內(nèi)存DPR2進(jìn)行通訊。通訊使用“黑色通道通訊原理”進(jìn)行。在安全控制器2的其他處理器22a、22b中設(shè)有安全程序邏輯電路，并且在第一控制單元I的第一微處理器12中分設(shè)有一個(gè)未安全設(shè)置的程序邏輯電路。在安全控制器2和非安全設(shè)置的第一控制單元I (應(yīng)用于安全關(guān)鍵應(yīng)用)之間的數(shù) 據(jù)交換通過設(shè)置在安全控制器中的雙端口內(nèi)存DPRl上的預(yù)定接口來實(shí)現(xiàn)。圖3示出了作為loo2系統(tǒng)架構(gòu)的安全控制2的實(shí)施例，該安全控制器具有微處理器22a、22b ;分別本身與處理器22a、22b —同工作的零電壓安全的存儲(chǔ)器FLASH，其優(yōu)選作為應(yīng)用程序的存儲(chǔ)器；以及暫時(shí)的存儲(chǔ)器SDRAM，其優(yōu)選作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。微處理器22a、22b分別與本身的時(shí)鐘發(fā)生器24a、24b—同工作。另外，在安全控制器2中設(shè)有用于顯示狀態(tài)及故障報(bào)告的顯示裝置DP，該顯示裝置優(yōu)選僅僅直接與第一處理器22a連接。在安全控制器2的兩個(gè)處理器22a、22b中，僅第一處理器22a通過第一雙端口內(nèi)存DPRl直接與內(nèi)部聯(lián)接器總線BI連接。在有利的設(shè)計(jì)方案中，安全控制器2的處理器22a、22b這樣設(shè)置，即它們相互之間進(jìn)行監(jiān)控。為此，處理器22a、22b相互之間通過另一接IF2進(jìn)行同步。監(jiān)控及同步機(jī)制可以例如根據(jù)“PROFIsafe-PROFIBUS DP安全技術(shù)概況以及PROFINET IO概況部分，參見PR0FIBUS 及 PROFINET 的 IEC 61784-3-3 說明書。2. 4 版，2007 年 3 月，文檔編號(hào) 3. 192b”或類似的方式來進(jìn)行。電源SB通過連接導(dǎo)線SB不僅為兩個(gè)處理器22a、22b、存儲(chǔ)器FLASH、SDRAM供電，也為分別與處理器22a、22b連接的電源監(jiān)控及診斷單元9、15供電。對(duì)于處在安全控制器2中的處理器22a、22b分別設(shè)有一個(gè)獨(dú)立的電源監(jiān)控及診斷單元9、15。
權(quán)利要求
1.一種控制系統(tǒng)，用于控制多個(gè)安全關(guān)鍵及非安全關(guān)鍵的進(jìn)程和/或設(shè)備組件，所述控制系統(tǒng)優(yōu)選模塊化構(gòu)架，所述控制系統(tǒng)包括至少一個(gè)第一控制單元(1)，其設(shè)置用于控制非安全關(guān)鍵的進(jìn)程和/或非安全關(guān)鍵的設(shè)備組件；至少一個(gè)輸入/輸出單元(11、21)，其通過一條內(nèi)部輸入/輸出總線(B2)與第一控制單元(I)連接；以及至少一個(gè)通訊聯(lián)接器(5、6)，其通過一條內(nèi)部聯(lián)接器總線(BI)與第一控制單元(I)連接和/或通過一條現(xiàn)場(chǎng)總線(FB)與其他的分散的單元(7、8)連接，其中，設(shè)有至少一個(gè)用于控制安全關(guān)鍵的進(jìn)程和/或安全關(guān)鍵的設(shè)備組件的第二控制單元(2)， 其特征在于， 所述第二控制單元(2)為提供安全設(shè)置功能具有至少兩個(gè)處理單元(22a、22b)以及一個(gè)第一雙端口內(nèi)存(DPR1 )，其中僅兩個(gè)處理單元(22a、22b)中的一個(gè)處理單元與所述第一雙端口內(nèi)存(DPRl)連接， 并且所述第二控制單元(2)通過所述第一雙端口內(nèi)存(DPRl)和所述內(nèi)部聯(lián)接器總線(BI)與所述第一控制單元(I)進(jìn)行通訊，并且，所述第一控制單元(I)將數(shù)據(jù)從所述第二控制單元(2)經(jīng)由內(nèi)部聯(lián)接器總線(BI)和另一個(gè)集成在通訊聯(lián)接器(5)中的雙端口內(nèi)存(DPR2)傳遞至所述通訊聯(lián)接器(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)模塊化構(gòu)架。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入及輸出單元不僅包括安全的單元(21、72、82)，也包括非安全的單元(11、71、81)，其中所述非安全的單元(11、71、81)通過第一控制單元(I)控制，所述安全的單元(21、72、81)通過第二控制單元(2)控制。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊聯(lián)接器設(shè)置為現(xiàn)場(chǎng)總線-主設(shè)備聯(lián)接器。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述現(xiàn)場(chǎng)總線-主設(shè)備聯(lián)接器為此設(shè)置，即使用“黑色通道通訊原理”時(shí)將安全設(shè)置的電報(bào)往返傳輸給分散的所述輸入/輸出單元(71、72、81、82)和/或?qū)Ψ秸?，其中安全設(shè)置的電報(bào)通過所述現(xiàn)場(chǎng)總線-次設(shè)備(7、8)引導(dǎo)到所述輸入/輸出單元(71、72、81、82)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述現(xiàn)場(chǎng)總線-次設(shè)備(7、8)具有直接的非安全設(shè)置的輸入/輸出通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6中一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng),其特征在于，所述至少一個(gè)輸入/輸出單元(71、72、81、82)通過內(nèi)部輸入/輸出總線與現(xiàn)場(chǎng)總線-次設(shè)備(7、8)連接。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述雙端口內(nèi)存(DPR1)(DPR2)具有多個(gè)預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)接口。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二控制單元(2)的處理器(22a、22b)這樣設(shè)置，即其相互之間進(jìn)行監(jiān)控及同步。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，在“黑色通道通訊原理”下進(jìn)行系統(tǒng)安裝時(shí)，所述第一控制單元(I)從所述第二控制單元(2)中將安全設(shè)置的電報(bào)通過所述內(nèi)部聯(lián)接器總線(BI)和所述內(nèi)部輸入/輸出總線(B2)傳遞給安全設(shè)置的輸入/輸出單元(21)。
11.一種根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，所述控制系統(tǒng)作為大型自動(dòng)化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)、作為在這類分散的大型自動(dòng)化系統(tǒng)中的分散的處理裝置、或者作為與可分散連接的輸入設(shè)備連接的獨(dú)立自動(dòng)化設(shè)備、或者作為中央 自動(dòng)化設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，用于控制多個(gè)安全關(guān)鍵及非安全關(guān)鍵的進(jìn)程和/或設(shè)備組件，所述控制系統(tǒng)優(yōu)選模塊化構(gòu)架，該控制系統(tǒng)包括至少一個(gè)第一控制單元(1)，其設(shè)置用于控制非安全關(guān)鍵的進(jìn)程和/或非安全關(guān)鍵的設(shè)備組件；至少一個(gè)輸入/輸出單元(11、21)，其通過一條內(nèi)部輸入/輸出總線(B2)與第一控制單元(1)連接；以及至少一個(gè)通訊聯(lián)接器(5、6)，其通過一條內(nèi)部聯(lián)接器總線(B1)與第一控制單元(1)連接和/或通過一條現(xiàn)場(chǎng)總線(FB)與其他的分散的單元(7、8)連接。在根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)中設(shè)有至少一個(gè)第二控制單元(2)，用于控制安全關(guān)鍵的進(jìn)程和/或安全關(guān)鍵的設(shè)備組件。第二控制單元(2)為提供安全設(shè)置功能具有至少兩個(gè)處理單元(22a、22b)以及一個(gè)第一雙端口內(nèi)存(DPR1)，其中僅兩個(gè)處理單元(22a、22b)中的一個(gè)處理單元與第一雙端口內(nèi)存(DPR1)連接，并且第二控制單元(2)通過第一雙端口內(nèi)存(DPR1)和內(nèi)部聯(lián)接器總線(B1)與第一控制單元(1)進(jìn)行通訊，并且，第一控制單元(1)將數(shù)據(jù)從第二控制單元(2)經(jīng)由內(nèi)部聯(lián)接器總線(B1)和另一個(gè)集成在通訊聯(lián)接器(5)中的雙端口內(nèi)存(DPR2)傳遞至所述通訊聯(lián)接器(5)。
文檔編號(hào)G05B19/042GK102725700SQ201080056917
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者于爾根·施托爾, 亞烏赫尼·韋里哈, 布里吉特·布萊, 海因里希·紐帕特爾, 赫爾諾特·高布 申請(qǐng)人:Abb股份有限公司