【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种自动化系统。本专利申请案要求德国专利申请de 10 2022 119 309.8的优先权，该专利申请的揭示内容就此通过引用纳入本案。
技术介绍
1、在自动化技术中，通常会使用网络系统，其中，机器外围的分散式布置的设备(如i/o模块、测量变换器、驱动器、阀门和操作员终端)与自动化系统、工程系统或可视化系统进行通信。所有总线节点通过现场总线、通常是串行现场总线相互连接，其中通常基于形式为数据报(也被称为报文)的分层式服务器-客户端访问管理通过现场总线进行数据交换。
2、现场总线上的服务器单元、通常为控制单元，拥有总线访问授权并确定数据传输。现场总线上的客户端单元、通常为机械设备，没有总线访问授权，即其仅能对所接收的报文进行签收或应服务器单元的要求传输报文。
3、这些报文由控制数据和有效数据组成。通常将以太网标准用作用于对现场总线上的数据交换进行控制的协议，该以太网标准能够在达到高达10gbit/秒的较高传输速率的情况下同时实现长度高达1500字节的报文。
4、自动化系统的现场总线通常设计为环形结构，在这个环形结构中，各个客户端单元在传输路径上连结成一条线，其中每个总线节点均与两个邻居连接，环形中的第一个和最后一个总线节点与服务器单元连接。
5、特别是在用于生产和过程自动化时对服务器-客户端自动化系统具有较高的容错要求。服务器单元的故障是自动化系统中必须在无损的情况下加以克服的一种错误。
6、因此，在自动化系统中通常设有另一备用服务器单元。ep 3 072
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种自动化系统，其中，可靠地识别服务器单元的故障，然后必要时以有所缩小的功能范围继续运行受自动化系统控制的机器。
2、本专利技术用以达成上述目的的解决方案在于根据权利要求1所述的自动化系统。优选的改进方案参见从属权利要求。
3、在自动化系统中，多个总线节点通过现场总线相互连接，以便在总线节点之间交换具有预定数据结构的报文。这些总线节点包括主服务器单元、备用服务器单元和至少一个客户端单元。在正常工作模式下，主服务器单元和客户端单元交换具有预定的有效数据结构的正常报文。备用服务器单元用于接收主服务器单元与客户端单元之间交换的正常报文。在此，持续对主服务器单元的功能完好性进行监测。在识别出主服务器单元的故障事件时，备用服务器单元能激活故障工作模式，其中在故障工作模式下，备用服务器单元和客户端单元将交换故障报文。在这些故障报文中，正常报文的预定的有效数据结构被分为重要数据元素和可选数据元素。备用服务器单元设计成将当前可用的正常报文的重要数据元素的数据值用于第一故障报文的重要数据元素并且将预定的默认数据值用于第一故障报文的可选数据元素。默认数据值例如可以是预期值并且由操作员预定。
4、借助这种服务器-客户端自动化系统特别是可以在用于生产和过程自动化时达到很高的容错水平。主服务器单元的故障会在无损的情况下被克服，因为另一备用服务器单元会接管对自动化系统的控制。但在此情况下，也可以将较小的服务器单元和/或具有简单或可靠的控制程序代码的备用服务器单元用作备用服务器单元。
5、在故障工作模式下，客户端单元可以具有相比于正常工作模式有所改变的功能范围，其中客户端单元在故障工作模式下的功能范围优选提供客户端单元的受保护状态。在此情况下，与正常工作模式相比，故障工作模式所需的来自机器传感器的输入数据原则上更少。此外，在故障工作模式下，机器的执行器的输出数据集也会有所减少。
6、备用服务器单元的控制程序代码至少部分地与主服务器单元的控制程序代码有所不同。这样可以防止主服务器单元的控制任务中的编程错误导致在主服务器单元发生故障后备用服务器单元也发生故障。在此情况下，主服务器单元上的控制程序代码也可以很容易地被更换。
7、备用服务器单元具有包括多个故障工作模式的存储库，其中备用服务器单元设计成在激活故障工作模式时，根据当前可用的正常报文的重要数据元素的数据值以及/或者持续地从主服务器单元传输至备用服务器单元的状态信息，从多个故障工作模式中选择所述故障工作模式。这样就能根据客户端单元的工作状态快速确定客户端单元的最佳故障工作模式。
8、如果备用服务器单元在主服务器单元发生故障后识别出主服务器单元恢复功能完好，则这个备用服务器单元用于将故障报文的重要数据元素传输至主服务器单元。为了重新激活正常工作模式，主服务器单元优选设计成将备用服务器单元所传输的最后的故障报文的重要数据元素的数据值用于第一正常报文。这样就能可靠地恢复客户端单元的正常工作。
9、此外，备用服务器单元可以设计成在主服务器单元的行为和/或与正常状态出现预定偏差时，假定主服务器单元发生故障。这样就能提早识别出主服务器单元的故障。为了拦截危险情况，备用服务器单元会接管运行并确保安全状态。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种自动化系统，具有
2.根据权利要求1所述的自动化系统，其中在所述故障工作模式下，所述客户端单元(5)具有相比于所述正常工作模式改变的功能范围。
3.根据权利要求2所述的自动化系统，其中所述客户端单元(5)在故障工作模式下的功能范围提供所述客户端单元(5)的受保护状态。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的自动化系统，其中所述备用服务器单元(3)的控制程序代码至少部分地与所述主服务器单元(2)的控制程序代码不同。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的自动化系统，其中所述备用服务器单元(3)具有包括多个故障工作模式的存储库(310)，其中所述备用服务器单元(3)设计成在激活所述故障工作模式时，根据所述当前可用的正常报文的重要数据元素的数据值以及/或者持续地从所述主服务器单元(2)传输至所述备用服务器单元(3)的状态信息，从所述多个故障工作模式中选择所述故障工作模式。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的自动化系统，
7.根据权利要求6所述的自动化系统，其中为了重新激活所述正常工作模式，所述主服务器单元(2
8.根据权利要求1至7中任一项所述的自动化系统，其中所述备用服务器单元(3)设计成在所述主服务器单元(2)的行为和/或与正常状态出现预定偏差时，假定所述主服务器单元(2)发生故障。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种自动化系统，具有
2.根据权利要求1所述的自动化系统，其中在所述故障工作模式下，所述客户端单元(5)具有相比于所述正常工作模式改变的功能范围。
3.根据权利要求2所述的自动化系统，其中所述客户端单元(5)在故障工作模式下的功能范围提供所述客户端单元(5)的受保护状态。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的自动化系统，其中所述备用服务器单元(3)的控制程序代码至少部分地与所述主服务器单元(2)的控制程序代码不同。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的自动化系统，其中所述备用服务器单元(3)具有包括多个故障工作模式的存储库(310)，其中所述备用服务器单元(3)设计成在激活所述故障工...
【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·帕彭福德，亨宁·默西，
申请(专利权)人：贝克霍夫自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：
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