[发明专利]容错背板槽位分配

说明书

本发明涉及容错背板槽位分配。一种用于为容错工业控制系统中的模块分配槽位地址的方法和系统包括每个基座上的一对背板开关。每个背板开关被配置成在一个背板与位于基座上的模块之间通信以及在位于相邻基座处的背板开关之间通信。库主基座上的背板开关首先为自己分配基座地址和槽位地址。每个附加基座上的背板开关启动基座地址请求的传输。在基座分配了其自己的地址之后，包括针对相邻基座的槽位编号和基座地址的基座地址响应被发送。每个基座沿着库顺序重复该过程，从而使基座地址递增一，并且使槽位地址递增基座上的槽位数目，并且沿着库传递新的基座地址和槽位地址。

技术领域

本文公开的主题涉及用于在容错背板中分配逻辑/槽位地址的系统和方法，更具体地，涉及工业控制器中用于检测存在于工业控制系统中的模块并且为每个模块分配逻辑/槽位地址的自动化过程。

背景技术

工业控制器诸如可编程逻辑控制器(PLC)是用于对例如工厂环境中的工业过程或机器的控制的专用电子计算机系统。工业控制器在许多方面不同于常规计算机。从物理上讲，它们的构造具有更强的抗冲击性和抗损坏性，并且更好地抵御外部污染物和极端环境条件。处理器和操作系统针对实时控制和执行语言进行优化，从而允许随时定制程序以适应各种不同的控制器应用程序。工业控制器可以具有用于访问、控制和/或监视工业控制器的用户接口，诸如通过具有键盘、鼠标和显示器的本地连接终端。

如本领域技术人员所知，工业控制器可以根据受控机器或过程的要求进行配置。工业控制器包括处理器模块以及各种输入模块和输出模块。输入模块接收来自传感器、开关和提供受控机器或过程的操作状态的其他设备的信号。处理器模块执行控制程序，该控制程序接收输入信号并且响应受控机器或过程的操作状态而生成输出信号。输出信号从输出模块递送至执行器、指示器和其他设备，以实现受控机器或过程的期望操作。其他模块诸如计数器模块、网络模块等可以被包括在受控机器或过程中。

在一些应用中，可能期望提供增加的容错。容错使得由工业控制器控制的机器或过程能够在系统中出现单个故障时以相同的容量或可能以降低的容量继续操作。提高容错的常用方法是在控制系统中提供冗余。对于冗余部件，存在辅助模块或备用模块，并且将其配置成在主模块发生故障时承担操作。可以生成消息以警告技术人员关于初始故障，从而可以在期望的时机安排维护。然而，即使在存在单个故障的情况下，通过使用冗余部件，受控机器或过程的操作也可以继续进行。

为了从各个模块接收输入信号并且向各个模块提供输出信号，处理器模块必须与各个模块通信。通常，在处理器模块与连接至本地模块库上的处理器模块的每个附加模块之间提供专用通信总线，也称为背板。背板被配置成适应模块之间的高速和可靠通信。另外，可能期望使背板容错。因此，可以提供冗余背板，使得每个模块包括两个专用通信总线。如果一个背板发生故障，则另一背板上的通信可能会继续。

随着工业过程的复杂性增加，越来越多的模块被连接至工业控制器。模块通常分布在机器周围或沿生产线分布，并且可以包括在本地模块库和多个远程模块库两者中。越来越多的模块和这些模块在机器周围的分布需要更复杂的控制程序。此外，分布式模块需要通过工业通信网络和/或通过本地/远程背板在模块与工业控制器之间进行通信。

为了在本地库或远程库中的不同模块之间进行通信，每个模块都在其自己的本地背板上需要逻辑/槽位地址，数据消息可以发送至该逻辑/槽位地址。此外，每个模块的逻辑/槽位地址需要与本地库中其他模块的地址不同，以确保将数据消息递送至正确模块。工业控制系统中所有模块的逻辑/槽位地址的手动配置可能是耗时的，特别是鉴于模块数目不断增加。分布式模块可能需要技术人员在位置之间移动，以访问每个模块并且完成手动配置。手动配置还容易出现人为错误，并且可能导致一个或更多个模块被分配不正确或重复的地址。

因此，期望提供用于为工业控制系统中的模块分配槽位地址的改进方法和系统。

发明内容