[發明專利]用于運行冗余的自動化系統的方法

有效

• 申請號: 202010524911.X
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN112073162B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 托馬斯·格羅施;艾伯特·倫施勒;于爾根·拉福施
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: H04L1/22
• 分類號: H04L1/22;H04L69/323;H04L69/324;G06F11/20
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 陳方鳴

本發明涉及用于運行冗余設計的自動化系統(1)的方法和冗余設計的自動化系統。該自動化系統具有第一子系統(2)和第二子系統(3)，其中，這些子系統(2、3)中的一個作為主機工作并且這些子系統(2、3)中的另一個作為從機工作，并且其中，從機在主機發生故障的情況下承擔主機的功能。該方法的特征在于，第一子系統(2)接收由外部數據源(11)生成的數據包，并且在第一子系統(2)中在高于物理層和數據鏈路層的級別的層的級別上對數據包進行處理之前，僅在物理層和數據鏈路層的級別上將數據包轉發至第二子系統(3)。

技術領域

本發明涉及一種用于運行冗余的自動化系統的方法，該自動化系統具有第一子系統和第二子系統，其中，這些子系統中的一個子系統作為主機工作，并且另一個子系統作為從機工作，并且其中，從機在主機發生故障的情況下承擔主機的功能。此外，本發明涉及一種冗余設計的自動化系統，該自動化系統具有第一子系統和第二子系統，其中，這些子系統中的一個子系統被設置成作為主機工作，并且另一個子系統被設置成作為從機工作，并且其中，從機被設置成在主機發生故障的情況下承擔主機的功能。此外，本發明涉及一種用于運行冗余設計的自動化系統的方法，該自動化系統具有第一子系統和第二子系統，其中，這些子系統中的一個子系統作為主機工作，并且另一個子系統作為從機工作，并且其中，從機在主機發生故障的情況下承擔主機的功能。此外，本發明涉及一種冗余設計的自動化系統，該自動化系統具有第一子系統和第二子系統，其中，這些子系統中的一個子系統被設置成作為主機工作，并且另一個子系統被設置成作為從機工作，并且其中，從機被設置成在主機發生故障的情況下承擔主機的功能。

背景技術

在自動化領域中，對適于將可能出現的設施停機時間減少到最小程度的高利用率解決方案(H系統)的需求不斷增長。這種高利用率的解決方案的開發成本很高，其中，在自動化領域中通常使用的H系統的特性在于，兩個或多個呈自動化設備或計算機系統形式的子系統通過同步連接相互耦聯。原則上，兩個子系統都能以讀和/或寫的方式訪問與這種H系統連接的外圍單元。兩個子系統之一對于與該系統連接的外圍單元處于主導地位。這表示，到外圍單元的輸出或用于這些外圍單元的信息輸出只能由兩個子系統中的一個作為主機或承擔主機功能的子系統實現。為了使兩個子系統能夠同步運行，子系統通過同步連接以固定間隔同步。能夠在同步的頻率及其范圍方面區分不同特性(溫備用，熱備用)。

由2011年出版的西門子目錄ST?70的第6章公開了一種由兩個子系統組成的冗余的自動化系統，該自動化系統被設置用于提高要控制的設備的利用率。該自動化系統通常被同步并且確保子系統之一的故障不會干擾要控制的過程，因為另一個子系統能夠繼續執行或處理其相應控制程序的相應部分或者能夠執行或處理該控制程序的相應部分。

由EP?0?907?912?B1公開了一種用于由兩個子系統構成的自動化系統的同步方法。該同步方法基于兩個子系統的時間同步耦聯，其中，兩個子系統在提供比較的適當的程序點處等待其他相應參與者的響應，并且然后才分別時間同步地繼續其程序處理。

EP?2?657?797?A1公開了一種用于運行冗余的自動化系統的方法，該方法包括特別有利的同步方法。

在冗余自動化系統中基本存在的問題是輸入數據流和輸出數據流的同步處理。這基本上意味著，必須將輸入數據流復制到兩個冗余子系統上并且將兩個冗余子系統中出現的輸出數據流分開。

在迄今已知的冗余解決方案中，其引起兩個子系統上相應高的計算時間負荷。

發明內容

因此，本發明所基于的目的是，提出一種開頭部分所述類型的方法，通過該方法能夠減少冗余設計的自動化系統的子系統上的負荷。

該目的通過本發明的方法實現。根據本發明，該方法的特征在于，第一子系統接收由外部數據源生成的數據包，并且在第一子系統中在高于物理層和/或數據鏈路層的級別的層的級別上對數據包進行處理之前，第一子系統僅在物理層和/或數據鏈路層的級別上將數據包轉發至第二子系統。