[發明專利]用于過程控制的控制裝置的固件升級方法及其系統

有效

• 申請號: 201680043227.1
• 申請日: 2016-07-19
• 公開（公告）號: CN107924443B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 約阿希姆-波佩
• 申請（專利權）人: 菲尼克斯電氣公司
• 主分類號: G06F21/57
• 分類號: G06F21/57;G06F21/10;G05B19/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張凱;張杰

本發明涉及一種用于固件?升級的方法和系統，從而簡化和/或改善控制裝置的固件?升級，尤其是安全控制器的固件?升級，其中在制造商端實施用于執行固件?升級的設備專用的授權檢驗并且在授權檢驗通過時提供用于執行固件?升級的設備專用的解鎖碼，其中為此目的，在制造商端設置授權裝置并且在客戶端設置能夠與控制裝置連接的升級?裝置。所述改善在于，在制造商的控制和長期存檔下進行安全的固件?升級。本發明還涉及一種在實施根據本發明的方法時使用的、其上存儲有指令的數字存儲設備。

技術領域

本發明大體上涉及自動化技術，并且尤其涉及一種用于過程控制的控制裝置的固件升級方法及其系統。

背景技術

在自動化技術中使用控制裝置以控制機器和設備，控制裝置通過傳感器和執行器連接在相應的機器或設備上，其中傳感器和執行器通常通過輸入/輸出控件與控制裝置的輸入端和輸出端連接。目前，控制裝置通常構造為可編程邏輯控制器(SPS)，可編程邏輯控制器能夠通過控制應用程序編程，控制應用程序能夠通過控制裝置的微處理器執行。

特別地，使用必須符合預定義的安全要求的安全控制器以控制安全相關的過程，即對人或機器產生危險的工序。為了安全控制器的錯誤糾正或者功能擴展，能夠以更新的方式實現固件升級。固件典型地包含控制裝置的驅動軟件，以及也被稱為載入工具的用于下載驅動軟件的軟件，并且還能夠包含用于可編程IC的、例如FPGA(Field-ProgrammableGate Array)的驅動程序，FPGA形成用于執行控制應用程序的微處理器。

然而，為了滿足對安全控制器提出的安全要求，這類固件-更新不能夠輕易地由用戶執行。設備制造商能夠在遵守安全要求的情況下執行固件-更新，然而，尤其在控制裝置已經安裝在現場的情況下，這引起高的物流費用和支出。

EP1532494B1公開了一種在安全控制器上執行新的驅動程序的方法，其中具有集成在安全控制器中的用于接納新的驅動程序的下載-和授權裝置，并且其中該集成的授權裝置根據授權信息允許或者禁止新的驅動程序的接納。

發明內容

本發明的目的在于，闡述一種途徑，如何能夠簡化和/或改善用于控制裝置的固件-升級的、尤其是安全控制器的固件-升級的方法。

本發明的核心在于，在制造商端實施用于執行固件-升級的設備專用的授權檢驗并且在授權檢驗通過時提供用于執行固件-升級的設備專用的解鎖碼，其中為此目的，在制造商端設置授權裝置并且在客戶端設置能夠與控制裝置連接的升級-裝置。

以這種方式，能夠在制造商的全面控制下有利地實現固件-升級的執行，其中能夠顯著地減少所需的物流費用和支出，再者其中能夠對不同設備分別實現對已執行的固件-升級的跟蹤。尤其能夠在制造商的控制和長期存檔下進行安全的固件-升級。

上述技術任務通過權利要求1給出的特征解決。

對此，固件升級用于過程控制的控制裝置的方法具有至少一個控制模塊，其中控制模塊分配有存儲在控制裝置的系統存儲器中的固件。根據本方法，首先在能夠與控制裝置連接的升級-裝置中提供用于至少一個控制模塊的包含有新固件的固件-文件。這能夠以任何適合的方式實現，例如通過可移動存儲設備的執行或者通過從控制裝置的制造商的網頁上網絡-下載實現。控制裝置尤其構造為用于可靠地控制與安全緊密相關的過程的安全控制器。

本方法進一步設置為，升級-裝置從控制裝置讀取第一設備數據，第一設備數據存儲在控制裝置中，根據第一設備數據以及根據識別新的固件的信息產生標識的設備-文件，并且將標識的設備-文件傳輸到中央的授權裝置。舉例而言，這可作為對在升級-裝置上輸入的用戶輸入的響應而實現，其中在必要情況下也能夠通過用戶輸入選擇新的待安裝的固件。尤其能夠以已知方式借助于加密的標識密鑰產生數字的標識，以產生標識的設備-文件，此數字的標識使得中央的授權-裝置能夠借助于附加的檢驗密鑰檢驗標識的設備-文件的完整性。以最簡單的方式，標識的設備-文件包含第一設備數據和識別新的固件的信息，以及為此數據產生的數字的標識。