[發明專利]在進程控制系統中的節點的在線固件升級

在審

• 申請號: 202010130758.2
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111638890A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: S·安德森;S·薩爾貝格
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: G06F8/65
• 分類號: G06F8/65
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李輝

本公開提供了用于在進程控制系統中的節點的在線固件升級的機制。節點包括部件。每個部件是在單獨的操作系統進程中運行的單獨的可執行文件，單獨的操作系統進程由節點的實時操作系統提供。方法由要被升級的節點的節點管理器執行。該方法包括針對要被升級的部件中的至少一個要被升級的部件中的每個部件創建新部件，使得每個新部件實現與其要被升級的部件相對應的固件升級的一部分，并且其中每個新部件是在單獨的操作系統進程中運行的單獨的可執行文件。該方法包括將在每個新部件中的運行時數據與其對應的要被升級的部件的運行時數據進行同步。該方法包括用其新部件替換至少一個要被升級的部件，并且由此升級節點。

技術領域

本文呈現的實施例涉及用于在進程控制系統中的節點的在線固 件升級的方法、節點管理器、計算機程序和計算機程序產品。

背景技術

現有進程控制系統具有以控制器為中心的架構，即：每個控制器 使用被連接到控制器的輸入/輸出(I/O)接口和設備，或經由被連接 到控制器的現場總線來執行控制邏輯應用集合。I/O接口和設備由控 制器配置和掃描，這使得控制器依賴于有關硬件拓撲以及I/O接口、 設備和現場總線的特定實現方式的知識。來自上層系統的I/O接口的 訪問和設備數據通過控制器進行路由，并且有時需要修改控制邏輯。

現有進程控制系統需要冗余控制器硬件、冗余網關硬件、冗余設 備硬件等，以支持在線固件升級。這需要額外的硬件成本，并且有時 還需要額外的設計。

在線固件升級期間，新固件版本具有對控制系統運行時行為和動 態產生不可預見和不被期望的影響，該影響是小的但不可忽視的風 險，在最壞的情況下，該風險可能會導致生產損失。

因此，仍然存在針對改進進程控制系統的固件升級的需要。

發明內容

本文的實施例的目的是提供進程控制系統的有效固件升級。

根據第一方面，提出了一種用于在進程控制系統中的節點的固件 在線升級的方法。節點包括部件。每個部件是單獨的可執行文件，該 單獨的可執行文件在單獨的操作系統進程中運行，單獨的操作系統進 程由節點的實時操作系統提供。該方法由要被升級的節點的節點管理 器執行。該方法包括針對要被升級的部件中的至少一個要被升級的部 件的每個部件創建新部件，使得每個新部件實現與其要被升級的部件 對應的固件升級的一部分，并且其中每個新部件是在單獨的操作系統 進程中運行的單獨的可執行文件。該方法包括將在每個新部件中的運 行時數據與其相對應的要被升級的部件的運行時數據進行同步。該方 法包括用其新部件替換至少一個要被升級的部件，從而升級節點。

根據第二方面，提出了用于在進程控制系統中的節點的在線固件 升級的節點管理器。節點管理器包括處理電路。處理電路被配置為使 得節點管理器執行根據第一方面的方法。

根據第三方面，提出了一種進程控制系統，包括至少一個節點和 根據第二方面的節點管理器。

根據第四方面，提出了一種用于在進程控制系統中的節點的在線 固件升級的計算機程序，計算機程序包括計算機程序代碼，該計算機 程序代碼當在節點管理器上運行時，使得節點管理器執行根據第一方 面的方法。

根據第五方面，提出了一種計算機程序產品，其包括根據第四方 面的計算機程序和其上存儲有計算機程序的計算機可讀存儲介質。計 算機可讀存儲介質可以是非暫時性計算機可讀存儲介質。

有利地，這提供在進程控制系統中的節點的有效固件升級。

有利地，這使得能夠在非冗余控制器、網關和設備以及冗余控制 器、網關和設備中在線升級單個組件或組件的集合的固件。

有利地，這可以與新部件的性能評估相結合。

有利地，此類針對控制系統行為的評估可以被用于避免對控制系 統運行時行為和動態的不可預見和不期望的影響。