[發明專利]配置工業自動化系統的模塊式控制設備的方法和模塊式控制設備

有效

• 申請號: 201680052820.2
• 申請日: 2016-08-23
• 公開（公告）號: CN108028772B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 哈拉爾德·阿爾布雷克特;賴納·泊龍卡;哈特穆特·施圖茨
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/751
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

為了配置工業自動化系統的、包含分別帶有一個集成的路由器的中央單元和至少一個通信模塊的模塊式控制設備，路由器?配置單元檢測第一路由器可支配的路由器?功能和其他的路由器所配屬的優先值。第一路由器具有拓展的路由器?功能，用于與上級的通信網絡進行連接。第二路由器包含受限的路由器?功能，用于與下級的現場級子網絡進行連接。在存在其他的第一路由器時，第一路由器的路由器?配置單元分別借助優先值檢查，哪些第一路由器配有最高的優先值。具有最高的優先值的第一路由器被配置為上級的路由器，用于與上級的通信網絡進行連接。

技術領域

本申請涉及一種用于配置工業自動化系統的模塊式控制設備的方法和模塊式控制設備。

背景技術

工業自動化系統用于對技術過程進行監控、閉環控制和開環控制，尤其是在制造、處理和樓宇自動化領域，并且能夠實現控制裝置、傳感器、機器和工業設備的、盡可能自主并且不依賴人工干預的運行。基于信息技術對于包含許多聯網的控制或計算機單元的自動化系統不斷提升的重要性，對于提供監控、閉環控制和開環控制功能來說，用于可靠地提供分布在一個自動化系統上的功能的方法越來越重要。

工業自動化系統的計算機單元或者自動化設備之間的通信連接的中斷可能導致不期望地或不必要地重復傳輸服務請求。這造成工業自動化系統的通信連接的額外負荷，這可能導致進一步的系統干擾或者錯誤。此外，未傳輸或未完整傳輸的報文可能例如會妨礙工業自動化系統過渡到或者保持在可靠的運行狀態。這最終可能導致整個生產設備的停機和高成本的停產。工業自動化系統中經常因為較多、但是相對較短的報文的消息往來而引起特別嚴重的問題，由此使得以上問題更加嚴重。

由EP 1 188 293 B1已知一種用于可編程邏輯控制器的端口模塊，端口模塊使得能夠通過工業自動化系統以外的通信設備或計算機單元將數據請求傳輸到可編程邏輯控制器，例如通過因特網。端口模塊包括一個具有實時運行系統的處理器、一個通信網絡端口和一個用于可編程邏輯控制器的背板總線系統的背板總線驅動器。此外在端口模塊中應用了包括第一和第二協議棧的雙協議棧、以及一個客戶端控制過程。客戶端控制過程用于與雙協議棧以及背板總線驅動器通信并且初始化數據請求。額外地還預設了服務器控制過程，以用于與雙協議棧以及背板總線驅動器通信并且應答數據請求。此外，一個協議控制過程用于與雙協議棧以及背板總線驅動器通信并且調取及應答針對協議棧的請求。第一協議棧是為時間不關鍵的報文所設置的，而時間關鍵的報文通過第二協議棧被處理。

在US 2004/0114591 A1中描述了一種可編程邏輯控制器，它包括一個背板總線系統以及與背板總線系統連接的模塊，它們借助因特網通信協議(IP)經由背板總線系統通信。在此，每個模塊都具有自己的IP地址。

EP2913727A1涉及一種模塊式工業自動化設備，其具有一個背板總線系統、多個連接在背板總線系統上的功能模塊，功能模塊分別包括一個通信網絡適配器、一個用于應用通信協議棧的功能單元和一個與通信網絡適配器耦聯的橋接元件。此外還設計了一個連接在背板總線系統上的路由器模塊，路由器模塊包括一個通信網絡適配器、一個與通信網路適配器耦聯的用于應用路由器通信協議棧的功能單元和用于每個功能模塊的各一個耦聯元件。這種耦聯元件經由背板總線系統將用于應用路由器通信協議棧的功能單元與各個功能模塊的橋接元件耦聯。只有路由器模塊的通信協議棧包含路由功能。

發明內容

本發明基于以下目的，實現一種方法，它能夠低耗費地配置可與多個不同子網絡連接的模塊式控制設備，以及提供一種合適的控制設備。

根據本發明的方法設置用于配置模塊式控制設備，模塊式控制設備包括用于處理控制程序的中央單元和至少一個通信模塊，它們分別包括一個集成的路由器并且經由背板總線系統相互連接。在此，第一路由器具有拓展的路由器功能以用于與上級通信網絡連接，而第二路由器具有受限的路由器功能以用于與下級的現場級子網絡連接。經由背板總線系統進行的數據傳輸優選地按照因特網協議實現。