【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及工业控制系统领域，并且更具体地涉及嵌入式控制设备以及与嵌入式控制设备一起使用的方法和计算机程序产品。
技术介绍
1、嵌入式控制设备(或“嵌入式设备”)在工业控制领域中用于在技术系统内执行专用控制功能，该技术系统是嵌入式设备所嵌入的更大的机械或电气系统。示例应用包括关键基础设施，诸如电网、发电厂、变电站等。嵌入式设备包括在嵌入式设备上执行的控制app，例如，通过诸如处理器的计算组件。这里，由嵌入式设备执行的控制app基于当前和/或历史输入值以及内部状态信息等来计算输出值。嵌入式设备通常实时执行其功能。
2、已知一些嵌入式控制设备被配置为同时执行用于控制技术系统的多个控制app，其中嵌入式控制设备包括多个单元，该多个单元包括代理单元(broker unit)，该代理单元被配置为提供消息总线，该消息总线使得能够在多个控制app、多个单元和技术系统中的任何一个之间进行串行化的基于发布/订阅主题的通信，其中代理单元提供通信相关功能，如管理控制app的主题的发布和订阅。
3、对于错误修复、安全补丁、功能和/或非功能改进等，维护工程师可能想要更新在嵌入式控制设备上运行的组件。通常，关闭正在运行的组件，将新组件下载到嵌入式设备，重新启动嵌入式设备，并启动新组件。操作安全要求可能需要在更新期间关闭技术系统的部分，以便避免在更新的组件的旧版本和新版本都不响应时“错过”技术系统中的关键事件。由于这些困难，嵌入式控制设备几乎不被更新，这是关键基础设施中的安全问题。
4、当要更新的组件是代理单元本身时，会
5、-连接到所述代理单元和从所述代理单元断开连接；
6、-作为发布者将主题与元信息一起注册和注销；
7、-订阅和取消订阅提供回调(callback)的各个主题；
8、-发送与注册的已发布主题相关联的数据；
9、-经由注册的回调来接收与订阅的主题相关联的数据；
10、-基于匹配的元信息来订阅关于新主题注册的通知。
11、这里的问题是在更新期间保持系统的一致性和反应性。因此，期望在没有停机时间的情况下更新代理单元，因为嵌入式控制设备的每个功能都依赖于代理单元的可用性，因此系统需要代理单元来保持连续工作。因此，出于以下原因，应当避免停机时间：一方面，停机时间是昂贵的，因为维护工程师必须监督更新并因此至少参与和等待更新。另外，在没有进一步措施的情况下并不总是可能关闭关键功能。例如，如果需要系统来稳定或保护技术系统，则在停机期间可能对设备和人员造成损坏。在这些情况下，避免停机意味着避免额外的风险评估和措施(例如，冗余、消防员等)。因此，避免停机时间降低了强制更新的成本，并且另外使得应用不太关键的更新也是有利的。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的一个目的是改进在嵌入式控制设备上执行的代理单元的更新，特别是提供一种在嵌入式控制设备没有显著停机时间的情况下更新代理单元的方式。
2、根据本专利技术的一个方面，提供了一种嵌入式控制设备，该嵌入式控制设备被配置为同时执行用于控制技术系统的多个控制app，该嵌入式控制设备包括多个单元，该多个单元包括：代理单元，该代理单元被配置为提供消息总线，该消息总线使得能够在多个控制app中的任何一个、多个单元中的任何一个和技术系统之间进行串行化的基于发布/订阅的通信。根据本专利技术，该多个单元还包括更新器单元，该更新器单元被配置为：响应于除了所述代理单元的旧实例之外还有所述代理单元的新实例在所述嵌入式控制设备上被执行，在消息总线上发布更新主题，并且通过在消息总线上在更新主题中发送切换命令来引起控制从代理单元的旧实例移交到新实例。
3、也就是说，有利地，触发代理单元的旧实例与代理单元的新(更新)实例之间的移交的切换命令是作为命令消息的有效负载(payload)在同一串行化消息总线上传输的，嵌入式控制设备的相应实例经由该串行化消息总线彼此通信并且与技术系统通信。这可以提供原子移交(handover)的优点，使得可以在没有显著延迟的情况下更新代理单元。
4、“代理单元的旧实例”和“代理单元的新实例”可以是实现对应的代理功能的同一代理单元的不同版本，其中代理单元的新实例是代理单元的旧实例的更新版本。也就是说，旧实例和新实例是可以具有同一单元标识符但可以具有不同实例标识符或版本号等的组件。新实例在嵌入式控制设备上的执行可以在比旧实例在嵌入式控制设备上开始执行的时间点晚或基本上晚的时间点开始。
5、具体地，直到切换命令之前在消息总线上发生的任何通信可以由代理单元的第一实例处理，而在切换命令之后在消息总线上发生的任何通信可以由代理单元的第二实例处理。
6、这里，特别地，嵌入式控制设备可以是连接到技术(机械和/或电气)系统和/或嵌入到技术(机械和/或电气)系统内的计算装置。嵌入式控制设备被配置为例如通过接收输入值，诸如采样的测量值，并计算和输出输出值，诸如命令、开关或致动器(actor)的设定点、触动请求等，来执行对技术系统的控制。嵌入式设备可以根据与技术系统的操作和/或安全要求匹配的预定时间约束来操作。例如，嵌入式设备可以根据实时或准实时要求操作，以便提供对技术系统的实时或准实时控制。
7、该技术系统可以包括任何数量的受控设备。特别地，技术系统可以是电网或电网的变电站，并且包括多个数据源和数据目标。技术系统的数据源可以是传感器，或被配置为获取测量值的测量设备，被配置为输出测量值的线路，另一嵌入式控制设备或另一计算设备、服务器设备、云等，其被配置为提供指示技术系统的状况的测量值和/或导出值。技术系统的数据目标可以开关，或者是被配置为根据设定点值作用于技术系统的致动器，线路，或另一嵌入式控制设备、另一计算设备、服务器设备、云等，其被配置为接收技术系统的设定点值、命令或触动请求等。
8、控制app可以由在嵌入式控制设备上执行的程序代码来体现，该程序代码在由嵌入式控制设备执行时，使嵌入式控制设备根据由程序代码实现的控制逻辑来执行对技术系统的控制。
9、由代理单元提供的基于发布/订阅主题的通信的功能，其在本文中被称为“消息总线”，可以包括允许消息总线的参与者进行如下内容：向代理单元注册主题(所谓的“发布”)；订阅向代理单元注册或将向代理单元注册的主题(所谓的“订阅”)；发送所述参与者已经向所述代理单元注册的主题的消息；以及接收参与者订阅的一个或多个主题的消息。这里，消息总线的参与者可以是在嵌入式控制设备上执行的每个控制app、嵌入式控制设备的每个单元、以及可以经由嵌入式控制设备的接口单元耦合到嵌入式控制设备的消息总线的技术系统。
10、本文中的术语“消息”可以指代包括消息报头和有效负载的数据。有效负载可以包括测量值、命令、设定点值、触动请本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种嵌入式控制设备(1)，被配置为同时执行用于控制技术系统(2)的多个控制app(10)，所述嵌入式控制设备(1)包括多个单元，所述多个单元包括：
2.根据权利要求1所述的嵌入式控制设备(1)，其特征在于，所述代理单元(3)的旧实例(20a)被配置成：
3.根据权利要求2所述的嵌入式控制设备(1)，其特征在于，所述代理单元(3)的旧实例(20a)被配置成：
4.根据权利要求3所述的嵌入式控制设备(1)，其特征在于，所述代理单元(3)的旧实例(20a)被配置成：
5.根据权利要求4所述的嵌入式控制设备(1)，其特征在于，所述代理单元(3)的旧实例(20a)被配置成：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的嵌入式控制设备(1)，其特征在于：
7.根据权利要求1至6中任一项所述的嵌入式控制设备(1)，其特征在于：
8.根据权利要求1至7中任一项所述的嵌入式控制设备(1)，其特征在于：
9.一种用于更新嵌入式控制设备(1)的代理单元(3)的方法，所述嵌入式控制设备(1)被配置为同时执行用于控
10.一种包括程序代码的计算机程序产品，所述程序代码当在根据权利要求1至8中任一项所述的嵌入式控制设备(1)上执行时被配置为使所述嵌入式设备执行根据权利要求9所述的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种嵌入式控制设备(1)，被配置为同时执行用于控制技术系统(2)的多个控制app(10)，所述嵌入式控制设备(1)包括多个单元，所述多个单元包括：
2.根据权利要求1所述的嵌入式控制设备(1)，其特征在于，所述代理单元(3)的旧实例(20a)被配置成：
3.根据权利要求2所述的嵌入式控制设备(1)，其特征在于，所述代理单元(3)的旧实例(20a)被配置成：
4.根据权利要求3所述的嵌入式控制设备(1)，其特征在于，所述代理单元(3)的旧实例(20a)被配置成：
5.根据权利要求4所述的嵌入式控制设备(1)，其特征在于，所述代理单元(3)的旧实例(20a)被配置成：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的嵌入式控制设备(1)，其特征在于：
7.根据权利要求1至6中任一项所述的嵌入式控制设备(1)...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·泰尔希格，T·皮斯科尔，K·波尔斯特，F·维格，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。