[发明专利]在进程控制系统中的节点的在线固件升级

说明书

本公开提供了用于在进程控制系统中的节点的在线固件升级的机制。节点包括部件。每个部件是在单独的操作系统进程中运行的单独的可执行文件，单独的操作系统进程由节点的实时操作系统提供。方法由要被升级的节点的节点管理器执行。该方法包括针对要被升级的部件中的至少一个要被升级的部件中的每个部件创建新部件，使得每个新部件实现与其要被升级的部件相对应的固件升级的一部分，并且其中每个新部件是在单独的操作系统进程中运行的单独的可执行文件。该方法包括将在每个新部件中的运行时数据与其对应的要被升级的部件的运行时数据进行同步。该方法包括用其新部件替换至少一个要被升级的部件，并且由此升级节点。

技术领域

本文呈现的实施例涉及用于在进程控制系统中的节点的在线固 件升级的方法、节点管理器、计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

现有进程控制系统具有以控制器为中心的架构，即：每个控制器 使用被连接到控制器的输入/输出(I/O)接口和设备，或经由被连接 到控制器的现场总线来执行控制逻辑应用集合。I/O接口和设备由控 制器配置和扫描，这使得控制器依赖于有关硬件拓扑以及I/O接口、 设备和现场总线的特定实现方式的知识。来自上层系统的I/O接口的 访问和设备数据通过控制器进行路由，并且有时需要修改控制逻辑。

现有进程控制系统需要冗余控制器硬件、冗余网关硬件、冗余设 备硬件等，以支持在线固件升级。这需要额外的硬件成本，并且有时 还需要额外的设计。

在线固件升级期间，新固件版本具有对控制系统运行时行为和动 态产生不可预见和不被期望的影响，该影响是小的但不可忽视的风 险，在最坏的情况下，该风险可能会导致生产损失。

因此，仍然存在针对改进进程控制系统的固件升级的需要。

发明内容

本文的实施例的目的是提供进程控制系统的有效固件升级。

根据第一方面，提出了一种用于在进程控制系统中的节点的固件 在线升级的方法。节点包括部件。每个部件是单独的可执行文件，该 单独的可执行文件在单独的操作系统进程中运行，单独的操作系统进 程由节点的实时操作系统提供。该方法由要被升级的节点的节点管理 器执行。该方法包括针对要被升级的部件中的至少一个要被升级的部 件的每个部件创建新部件，使得每个新部件实现与其要被升级的部件 对应的固件升级的一部分，并且其中每个新部件是在单独的操作系统 进程中运行的单独的可执行文件。该方法包括将在每个新部件中的运 行时数据与其相对应的要被升级的部件的运行时数据进行同步。该方 法包括用其新部件替换至少一个要被升级的部件，从而升级节点。

根据第二方面，提出了用于在进程控制系统中的节点的在线固件 升级的节点管理器。节点管理器包括处理电路。处理电路被配置为使 得节点管理器执行根据第一方面的方法。

根据第三方面，提出了一种进程控制系统，包括至少一个节点和 根据第二方面的节点管理器。

根据第四方面，提出了一种用于在进程控制系统中的节点的在线 固件升级的计算机程序，计算机程序包括计算机程序代码，该计算机 程序代码当在节点管理器上运行时，使得节点管理器执行根据第一方 面的方法。

根据第五方面，提出了一种计算机程序产品，其包括根据第四方 面的计算机程序和其上存储有计算机程序的计算机可读存储介质。计 算机可读存储介质可以是非暂时性计算机可读存储介质。

有利地，这提供在进程控制系统中的节点的有效固件升级。

有利地，这使得能够在非冗余控制器、网关和设备以及冗余控制 器、网关和设备中在线升级单个组件或组件的集合的固件。

有利地，这可以与新部件的性能评估相结合。

有利地，此类针对控制系统行为的评估可以被用于避免对控制系 统运行时行为和动态的不可预见和不期望的影响。