[发明专利]用于基于处理器的控制器设计中的冗余方法的方法和装置

说明书

相关引用

本专利申请涉及由本申请的申请人Honeywell公司在和本申请同一日期提交的美国专利申请序列号No.11/050,066，该美国专利申请的发明人为Jay W.Gustin等人，标题为“用于减小在利用未变化数据优化来变化驱动存储成像的冗余过程控制器中的存储和通信活动的方法和装置”。

技术领域

本发明涉及一种用于更新过程控制系统中的冗余处理器的次级数据库的方法和装置，更具体而言，涉及一种用于追踪初级数据库的预定数据变化以便随后更新次级数据库的装置。

背景技术

冗余过程控制系统通常包括一个或多个冗余控制器节点，这些节点监测信号或者提供控制信号给过程控制系统。冗余控制器节点包括初级控制器和次级控制器。初级控制器包括初级处理器、初级数据库和初级追踪单元，而次级控制器包括次级控制器、次级数据库和次级追踪单元。当激活初级控制器从而监测信号和/或提供控制信号给过程控制系统时，次级控制器空闲，反之亦然。初级追踪单元追踪由初级控制器处理的过程数据，以及周期性将数据变化情况提供给次级控制器。当发生需要变更的事件时，次级数据库包含更新的过程数据。因此，次级控制器接管以及用作该节点的初级控制器。然后修复出现故障的控制器，然后备用为次级控制器。

在某些公知的初级控制器(例如，美国专利No.6170044)中，初级追踪单元连接到初级处理器用于访问初级数据库的总线。这需要利用初级处理器的标准过程数据处理功能以及利用追踪单元功能来共享该总线。这会影响到总线流量，以及减小初级处理器的其它处理活动可占用的带宽。该物理封装包需要将这些功能分到两个印刷电路板中。电路板之间的昂贵的、高引脚数连接器利用每个电路板上的复制接口逻辑来承载初级总线信号的全部补码和初级总线。

因此，希望提供一种不需要设置昂贵的大连接器的改进的带宽处理控制器。

发明内容

根据本发明用于控制或监测过程的系统包括初级控制器和冗余控制器。该初级控制器包括初级处理器、初级存储器、追踪器控制器和追踪存储器。第一总线使该初级处理器和该追踪器控制器互连。初级处理器执行追踪数据的任务，以及利用该第一总线来协同该追踪器控制器将该追踪数据存储到该追踪存储器中以及将该追踪数据传送到该冗余控制器。第二总线使该初级处理器和该初级存储器互连。该初级处理器还利用该第二总线和该初级存储器来执行除了该追踪数据任务之外的其它任务。

优选的，所述其它的任务为以下任务：运行系统、涉及计算的一个或多个算法、通信应用、输入/输出应用、产生警报和事件、诊断以及它们的任何组合。

优选的，该第二总线的运行速率高于该第一总线的运行速率。更优选的，第二总线的运行速率是第一总线的运行速率2倍或更高。

在本发明的该系统的另一个实施例中，该初级处理器、该第二总线和该初级存储器设置在第一印刷布线板上。该追踪器控制器和该追踪存储器设置在第二印刷布线板上。该第一总线具有分别设置在该第一和该第二印刷布线板上的第一部分和第二部分。低成本低引脚数连接器连接该第一和第二部分。

本发明的方法运行由冗余控制器支持的初级控制器。该方法利用初级处理器追踪数据任务，其中该初级处理器经第一总线协同追踪控制器将追踪数据存储到追踪存储器中以及将追踪数据传送到该冗余控制器。利用经第二总线协同初级存储器的初级处理器执行其它任务。

优选的，所述其它的任务为以下任务：运行系统、涉及计算的一个或多个算法、通信应用、输入/输出应用、产生警报和事件、诊断以及它们的任何组合。

优选的，该第二总线的运行速率高于该第一总线的运行速率。更优选的，第二总线的运行速率是第一总线的运行速率2倍或更高。

在该方法的一个实施例中，利用信息报头来格式化该追踪数据，以及在将该追踪数据传送到该冗余控制器之前改变该追踪数据的大小以用作以太网冗余专用链路帧。

附图说明

结合附图，参照下面的具体实施方式部分，将便于理解本发明的其它和另一些目的、优点和特性，其中相同的附图标记表示相同的结构部件，其中：

图1是包括本发明的冗余控制器的过程控制系统的方块图；

图2是图1所示系统的冗余控制器的初级追踪器控制器的方块图；

图3示出图2所示初级追踪器控制器的缓冲器的格式；以及

图4和5是图1所示系统的冗余控制器的运行过程流程图。

具体实施方式