过程控制制造技术

一种用于控制过程的系统，包括第一控制装置、第一通信单元的第一通信接口、第二控制装置和第二通信单元的第二通信接口，第一控制装置包括第一处理器，其设置用于处理第一数据，第一通信接口设置用于接收第一数据，第二控制装置包括第二处理器，其设置用于处理第二数据，第二通信接口设置用于接收第二数据。第一通信单元包括第三通信接口且第二通信单元包括第四通信接口。第三通信接口连接在第二通信接口上且第一处理器设置用于处理、尤其比较由第三通信接口接收的第二数据和由第一通信接口接收的第一数据。第四通信接口连接在第一通信接口上且第二处理器设置用于处理、尤其比较由第二通信接口接收的第二数据和由第四通信接口接收的第一数据。

process control

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】过程控制
本专利技术涉及用于控制过程的系统和方法。
技术介绍
在面向安全的系统、例如按照DINENISO13849的类别4的系统中，控制装置或控制装置的元件经常冗余地构造。为了实现用于识别可能的错误的必要的诊断覆盖率，必须在控制装置之间实现用于数据校正的交叉通信。特别是在如下的控制装置中需要通过交叉通信交换数据，在所述控制装置中，面向安全的协议栈处理输入数据并且将其发送到上一级的安全的控制装置。如果在两个控制装置中通过相同的协议栈处理数据，则必须处理相同的数据，以便得到相同的结果。有偏差的结果要么通过控制装置本身发现，要么通过上一级的控制单元发现，并且通常导致由控制单元控制的设备进入安全的状态中。然而在所述状态中，所述设备通常不再能满足其真正的任务。因为控制装置从不100％同步工作，所以特别是在输入时得到不同的读取时间点，所述读取时间点在几纳秒的范围内就能够导致不同的输入数据。此外，在输入开关电路中的不可避免的误差即使同时扫描也能够导致不同的输入数据。因此，在读取之后，经常在通过控制装置进一步处理前就已经经由交叉通信交换和校正输入数据(例如参见出版文献EP1302826A1的教导)。然而这花费额外的处理器时间并且导致系统的延长的响应时间。
技术实现思路
对此，本专利技术丰富了现有技术，因为在根据本专利技术的系统/方法中的控制装置时间一致地获得输入数据。由此，可以避免通过交叉通信来校正输入数据的必要性。尤其是除了本身的输入数据流之外，由控制装置读取相应的另一个控制装置的输入数据流，这通过如下方式实现，即两个控制装置并联地驱动两个接口。两个控制装置以这种方式获得相同的双信道的数据库，而不需要交叉通信。代替地，也可以在两个控制装置的存储器中的数据传输结束之后紧接着进行在两个输入数据流之间的数据校正。因此，不需要在通过面向安全的协议栈进一步处理之前通过交叉通信来额外地传输数据。用于控制过程的根据本专利技术的系统包括第一控制装置，所述第一控制装置包括第一处理器和第一通信单元的第一通信接口，所述第一处理器设置用于处理第一数据，所述第一通信接口设置用于接收第一数据。所述系统还包括第二控制装置，所述第二控制装置包括第二处理器和第二通信单元的第二通信接口，所述第二处理器设置用于处理第二数据，所述第二通信接口设置用于接收第二数据。第一通信单元包括第三通信接口并且第二通信单元包括第四通信接口，其中，第三通信接口连接在第二通信接口上并且第一处理器设置用于处理由第三通信接口接收的第二数据和由第一通信接口接收的第一数据、尤其将所述第二数据和第一数据互相比较。第四通信接口连接在第一通信接口上并且第二处理器设置用于处理由第二通信接口接收的第二数据和由第四通信接口接收的第一数据、尤其将所述第二数据和第一数据互相比较。在此，在说明书和权利要求书中使用的“控制装置”的概念尤其要理解为微控制器，所述微控制器例如构造用于控制设备或用作设备控制装置的部件。此外，在说明书和权利要求书中使用的“通信接口”的概念尤其要理解为硬件接口或网络接口，所述硬件接口或网络接口构造用于连接一个或多个电线。此外，在说明书和权利要求书中使用的“数据”的概念尤其要理解为由电信号得出的数字数据。此外，在说明书和权利要求书中使用的“处理器”的概念尤其要理解为电子的电路，所述电路设置用于基于在存储器中存储的指令来处理数据。通过第一处理器进行处理优选包括将第一数据与第二数据比较，和/或通过第一处理器进行处理包括进一步传送第一数据和/或第二数据和/或比较结果。通过第二处理器进行处理优选包括将第一数据与第二数据比较和/或通过第二处理器进行处理包括进一步传送第一数据和/或第二数据和/或比较结果。第一处理器优选设置成，当由第三通信接口接收的第二数据与由第一通信接口接收的第一数据一致时，基于所接收的第一数据和/或所接收的第二数据来确定第一输出数据，并且第二处理器设置成，当由第二通信接口所接收的第二数据与由第四通信接口所接收的第一数据一致时，基于所接收的第一数据和/或所接收的第二数据来确定第二输出数据。所述系统优选设置成，比较第一输出数据与第二输出数据，并且，当第一输出数据与第二输出数据一致时，将第一输出数据和/或第二输出数据传输至控制单元，或者，当第一输出数据与第二输出数据不一致时，将错误信号或者根据逻辑的或算术的运算由不一致的第一和第二输出数据确定的第三输出数据(在模拟值的情况下，例如为平均值、最小值、最大值、亦或替换值)传输至控制单元。所述系统优选还包括控制单元；其中，第一控制装置设置用于将第一输出数据传输至控制单元，并且第二控制装置设置用于将第二输出数据传输至控制单元，并且控制单元设置成，比较第一输出数据与第二输出数据，并且当第一输出数据与第二输出数据不一致时，丢弃第一输出数据与第二输出数据。第一通信接口和第二通信接口优选构造为串行外设接口(SPI)主设备通信接口并且第三通信接口和第四通信接口构造为SPI从设备通信接口。根据本专利技术的方法包括：将第一过程信号同时发送给第一控制装置的串行外设接口(SPI)主设备通信接口与第二控制装置的SPI从设备通信接口，将第二过程信号同时发送给第二控制装置的SPI主设备通信接口与第一控制装置的SPI从设备通信接口。根据本专利技术的方法还包括：检查所接收的过程信号的一致性、尤其通过第一控制装置检查，检查所接收的过程信号的一致性、尤其通过第二控制装置检查，当已确定在所接收的过程信号之间的一致性时，基于所接收的过程信号来控制过程，并且当已确定在所接收的过程信号之间无一致性时，将过程转变到预定的状态中。在此，在说明书和权利要求书中使用的“过程信号”的概念尤其要理解为数字的测量数据或状态数据，所述测量数据或状态数据描述过程的特征。由第二控制装置接收第一过程信号优选包括通过第二控制装置的SPI从设备通信接口监听第一控制装置的SPI主设备通信接口的通信，并且由第一控制装置接收第二过程信号优选包括通过第一控制装置的SPI从设备通信接口监听第二控制装置的SPI主设备通信接口的通信。将第一过程信号发送给第二控制装置的SPI从设备通信接口优选包括转换并且尤其是反转第一过程信号。所述方法优选还包括通过第二控制装置检查转换后的第一过程信号和第二过程信号的一致性，并且当通过第二控制装置已确定在转换后的第一过程信号与第二过程信号之间的一致性时，将过程转变到预定的状态中。所述方法优选还包括：由所接收的过程信号得出过程数据，基于过程数据通过第一控制装置和第二控制装置确定控制数据，执行关于第一控制装置和第二控制装置的控制数据的交叉比较，由控制数据得出控制信号以及输出控制信号。附图说明以下在详细的描述中借助实施例解释本专利技术，其中，参照附图，在附图中：图1示出示例性的系统的方框图；图2示出在图1的系统中的示例性的信号变化曲线；图3示出具有其他元件的、图1的示例性的系统的方框图；以及图4示出示例性的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制过程的系统(10、10a)，所述系统包括：/n第一控制装置(12)，所述第一控制装置包括第一处理器(P1)和第一通信单元(16)的第一通信接口(S1)，所述第一处理器设置用于处理第一数据(D1)，所述第一通信接口设置用于接收第一数据(D1)；/n第二控制装置(14)，所述第二控制装置包括第二处理器(P2)和第二通信单元(18)的第二通信接口(S2)，所述第二处理器设置用于处理第二数据(D2)，所述第二通信接口设置用于接收第二数据(D2)；/n其特征在于，/n所述第一通信单元(12)包括第三通信接口(S3)并且所述第二通信单元(18)包括第四通信接口(S4)，其中，/n所述第三通信接口(S3)连接在所述第二通信接口(S2)上并且所述第一处理器(P1)设置用于处理由所述第三通信接口(S3)接收的第二数据(D2)和由所述第一通信接口(S1)接收的第一数据(D1)，尤其将由所述第三通信接口(S3)接收的第二数据(D2)与由所述第一通信接口(S1)接收的第一数据(D1)互相比较；并且/n所述第四通信接口(S4)连接在所述第一通信接口(S1)上并且所述第二处理器(P2)设置用于处理由所述第二通信接口(S2)接收的第二数据(D2)和由所述第四通信接口(S4)接收的第一数据(D1)，尤其将由所述第二通信接口(S2)接收的第二数据(D2)与由所述第四通信接口(S4)接收的第一数据(D1)互相比较。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170818 DE 102017007815.71.一种用于控制过程的系统(10、10a)，所述系统包括：
第一控制装置(12)，所述第一控制装置包括第一处理器(P1)和第一通信单元(16)的第一通信接口(S1)，所述第一处理器设置用于处理第一数据(D1)，所述第一通信接口设置用于接收第一数据(D1)；
第二控制装置(14)，所述第二控制装置包括第二处理器(P2)和第二通信单元(18)的第二通信接口(S2)，所述第二处理器设置用于处理第二数据(D2)，所述第二通信接口设置用于接收第二数据(D2)；
其特征在于，
所述第一通信单元(12)包括第三通信接口(S3)并且所述第二通信单元(18)包括第四通信接口(S4)，其中，
所述第三通信接口(S3)连接在所述第二通信接口(S2)上并且所述第一处理器(P1)设置用于处理由所述第三通信接口(S3)接收的第二数据(D2)和由所述第一通信接口(S1)接收的第一数据(D1)，尤其将由所述第三通信接口(S3)接收的第二数据(D2)与由所述第一通信接口(S1)接收的第一数据(D1)互相比较；并且
所述第四通信接口(S4)连接在所述第一通信接口(S1)上并且所述第二处理器(P2)设置用于处理由所述第二通信接口(S2)接收的第二数据(D2)和由所述第四通信接口(S4)接收的第一数据(D1)，尤其将由所述第二通信接口(S2)接收的第二数据(D2)与由所述第四通信接口(S4)接收的第一数据(D1)互相比较。


2.根据权利要求1所述的系统(10、10a)，其中，
通过所述第一处理器(P1)进行处理包括比较所述第一数据(D1)与所述第二数据(D2)，和/或
其中，通过所述第一处理器(P1)进行处理包括进一步传送所述第一数据(D1)和/或所述第二数据(D2)和/或比较结果。


3.根据权利要求1或2所述的系统(10、10a)，其中，
通过所述第二处理器(P2)进行处理包括比较所述第一数据(D1)与所述第二数据(D2)，和/或
其中，通过所述第二处理器(P2)进行处理包括进一步传送所述第一数据(D1)和/或所述第二数据(D2)和/或比较结果。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统(10、10a)，其中，
所述第一处理器(P1)设置成，当由所述第三通信接口(S3)接收的第二数据(D2)与由所述第一通信接口(S1)接收的第一数据(D1)一致时，基于所接收的第一数据(D1)和/或所接收的第二数据(D2)确定第一输出数据(A1)；并且
所述第二处理器(P2)设置成，当由所述第二通信接口(S2)接收的第二数据(D2)与由所述第四通信接口(S4)接收的第一数据(D1)一致时，基于所接收的第一数据(D1)和/或所接收的第二数据(D2)确定第二输出数据(A2)。


5.根据权利要求4所述的系统(10、10a)，其中，所述系统(10、10a)设置成，比较所述第一输出数据(A1)与所述第二输出数据(A2)；并且
当所述第一输出数据(A1)与所述第二输出数据(A2)一致时，将所述第一输出数据(A1)和/或所述第二输出数据(A2)传输至控制单元；或者
当所述第一输出数据(A1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·帕策尔特，克里斯蒂安·佛斯，
申请(专利权)人：WAGO管理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE