[发明专利]用于工业通信网络的冗余耦合器

说明书

背景技术

本发明通常涉及工业通信网络，尤其涉及给这样的网络提供热备份能力。

“现场总线(fieldbus)”网络是使用串行总线并且双向的工业多站(multidrop)数字通信网络。现场总线网络一般在工业环境中用于链接单独的设备。这些设备可以包括控制器、变送器、传感器和致动器。向每个现场设备提供一些计算能力，从而这些设备除提供通信外还能够执行一定的控制和维护功能。现场总线目前由国际标准所覆盖。

系统是一种类型的现场总线系统，其允许使用增强的RS485接线技术在计算机和PLC之间进行高速数字通信。它在工厂中和工业自动化、过程控制和工厂整合中的过程自动化中得以使用，并且能够满足大型安装的需要。PROFIBUS系统以与异步令牌总线相似的方式运转。定义有主-从通信关系。

虽然允许多个主方，但是任何PROFIBUS或现场总线设备的输出只能被分配给一个主方。由此，在这样的网络中的单个主方的故障会导致失去对一个或多个PROFIBUS或现场总线设备的控制，并且无法从一个或多个PROFIBUS或现场总线设备获取数据。

发明内容

在一个方面，本发明提供一种用于在现场总线上提供热备份主方的方法。所述方法包括把冗余耦合器可通信地耦合至现场总线，所述现场总线具有至少一个可通信地与之耦合的从方设备。所述方法进一步包括把多个冗余现场总线主方控制器(MC)可通信地耦合至所述耦合器，并且利用所述耦合器来确定所述多个冗余MC中的哪一个是活动的。所述方法还包括使用所述耦合器从活动MC接收信息，并且把从所述活动MC所接收的信息经由现场总线转发至一个或多个从方设备。此外，所述耦合器被用于从其它冗余MC接收通信讯息，并且防止从所述其它冗余MC所接收的信息被转发至所述一个或多个从方设备。

在另一个方面，本发明提供一种冗余耦合器，其被配置成把多个冗余主方控制器(MC)耦合至现场总线，所述现场总线也具有至少一个可通信地与之耦合的从方设备。所述耦合器还被配置成确定所述多个冗余MC中的哪一个是活动的，从活动MC接收信息，并且把来自所述活动MC的信息经由现场总线转发至所述一个或多个从方设备。而且，所述耦合器还被配置成从其它冗余MC接收信息，并且防止来自所述其它冗余MC的信息被转发至所述一个或多个从方设备。

在又另一个方面，本发明提供一种通信系统，其包括现场总线、至少一个可通信地耦合至所述现场总线的从方设备、可通信地耦合至所述现场总线的冗余耦合器、和经由所述冗余耦合器和所述现场总线可通信地耦合至所述从方设备的多个冗余主方控制器(MC)。所述耦合器被配置成把所述多个冗余MC耦合至所述现场总线。所述耦合器还被配置成确定所述多个冗余MC中的哪一个是活动的，从活动MC接收信息，并且把来自所述活动MC的信息经由现场总线转发至所述一个或多个从方设备。所述冗余耦合器还被配置成从其它冗余MC接收信息，并且防止来自所述其它冗余MC的信息被转发至所述一个或多个从方设备。

可以意识到，本发明的配置使得可能提供现场总线或PROFIBUS上的冗余主方控制器，并且允许除了活动主方控制器之外的每个主方控制器都能够处于热备份状态。

附图说明

图1是引入冗余耦合器的现场总线网络的第一示例配置的框图。

图2是引入冗余耦合器的现场总线网络的第二示例配置的框图，所述冗余耦合器具有所包括的主方控制器。

图3是引入两个冗余耦合器的现场总线网络的第三示例配置的框图。

一些附图标记所指代的元件如下：

10冗余耦合器

12冗余现场总线主方控制器(MC)

14冗余PROFIBUS(或现场总线)主方控制器(MC)或备份MC

16单输出PROFIBUS(或现场总线)主方控制器(MC)或从方总线或第三总线

18 PROFIBUS(或现场总线)设备或从方设备

20 PROFIBUS(或现场总线)设备或从方设备

22从方设备

24从方总线侧

26主方总线侧

28 PROFIBUS(或现场总线)主方总线

30 PROFIBUS(或现场总线)主方总线

32 PROFIBUS类型1主方或嵌入主方

40耦合器

42附加总线

具体实施方式