[發明專利]自動化系統和運行方法

有效

• 申請號: 201810388909.7
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108873769B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 迪爾克·施奈德;托比亞斯·韋伯;克勞迪亞·切奧佩
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 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

本發明涉及一種自動化系統，包括：有第一現場總線接口的第一控制裝置；有第二現場總線接口的第二控制裝置；現場總線；外圍組件，有用于連接傳感器和/或執行器的至少一個輸入/輸出外圍模塊。外圍組件具有帶用于通向和/或來自控制裝置的通信的第三現場總線接口的接口模塊。接口模塊有存儲互連信息的至少一個輸入/輸出模塊，互連信息是輸入/輸出外圍模塊的輸入/輸出端與控制裝置的對應關系。接口模塊還有虛擬數據組模塊，在其中將數據組接收模塊分配給第一控制裝置，其將數據組寫入數據組接收模塊，還將數據組發送模塊分配給第二控制裝置，其從數據組發送模塊取得數據組，虛擬數據組模塊使來自數據組接收模塊的數據組復制到數據組發送模塊。

技術領域

本發明涉及一種自動化系統，包括：具有第一現場總線接口的第一控制裝置；具有第二現場總線接口的第二控制裝置；現場總線；外圍組件，具有用于連接傳感器和/或執行器的至少一個輸入/輸出外圍模塊，其中外圍組件具有接口模塊，其具有用于通向和/或來自控制裝置的通信的第三現場總線接口，其中接口模塊具有存儲互連信息的至少一個輸入/輸出模塊，其中互連信息是輸入/輸出外圍模塊的輸入/輸出端與控制裝置的對應關系。

背景技術

本發明的基礎是一種在多個通信參與者(通常是可編程邏輯控制器和外圍系統)之間循環交換輸入和輸出數據的自動化系統或現場總線系統。

由于僅在可編程邏輯控制器和外圍系統之間建立通信關系，因此這種系統不支持在多個可編程邏輯控制器之間的直接循環數據交換，而這種直接循環數據交換例如對于生產線的機器的耦聯來說是必需的。

發明內容

本發明的目的是在多個可編程邏輯控制器之間實現簡單、靈活和高效的現場總線通信。

對于前文所述的自動化系統，該目的由此實現，即接口模塊附加地具有虛擬數據組模塊，在虛擬數據組模塊中為第一控制裝置分配數據組接收模塊，第一控制裝置可以將數據組寫入到數據組接收模塊中，并且在虛擬數據組模塊內部還為第二控制裝置分配數據組發送模塊，第二控制裝置可以從該數據組發送模塊取得數據組，在此，虛擬數據組模塊被設計為使得來自數據組接收模塊的數據組復制到數據組發送模塊中，從而實現在控制裝置之間的通信路徑。輸入/輸出模塊可以被認為是可配置的存儲區域，在連接到控制裝置時，相應的配置數據在該存儲區域中被傳送給接口模塊。虛擬數據組模塊可以被認為是可配置的存儲區域，在控制裝置連接到接口模塊時，相應的配置數據被傳輸和存儲在該存儲區域中。因此，根據本發明的接口模塊包括兩類模塊，即用于實際外圍設備的輸入和輸出模塊以及用于控制裝置的通信的一個或多個虛擬數據組模塊。

由于(例如在Profinet共享設備的情況下)對外圍系統的數據組通道進行多重訪問，以及在外圍系統中、特別是在接口模塊中使用虛擬數據組模塊，實現了Inter-PLC通信，這意味著控制裝置可以經由虛擬數據組模塊相互交換數據組(記錄)。在此，寫訪問控制裝置的數據組被寫入到接口模塊的虛擬數據組接收模塊中并經由數據組發送模塊分配給一個另外的控制裝置或者甚至多個另外的控制裝置。

前文所述的目的同樣通過用于運行自動化系統的方法來實現。在用于操作自動化系統的方法中，第一和第二控制裝置經由現場總線與外圍組件交換數據，其中，該數據交換一方面涉及向外圍組件發送輸出數據，其中，經由外圍組件的接口模塊中的輸入/輸出模塊將輸出數據傳送給輸入/輸出外圍模塊，并且另一方面，數據交換涉及從外圍組件接收輸入數據，其中經由在外圍組件的接口模塊中的輸入/輸出模塊從輸入/輸出外圍模塊接收輸入數據。

根據本發明，在接口模塊中運行虛擬數據組模塊，在虛擬數據組模塊中，為第一控制裝置分配數據組接收模塊，第一控制裝置能將數據組寫入到數據組接收模塊中，并且此外，為第二控制裝置分配數據組發送模塊，第二控制裝置能夠從數據組發送模塊取得數據組，在此，在虛擬數據組模塊中，將第一控制裝置的、來自數據組接收模塊的數據組作為用于第二控制裝置的數據組復制到數據組發送模塊中。