自动化系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动化系统包括连接到通信网络的多个可编程逻辑控制器的自动化系统。
现有技术
[0002]以已知的方式，可编程逻辑控制器(PLC)具有执行自身的自动化应用以便控制输入/输出模块的组的任务。可编程逻辑控制器读取发送到输入模块的数据，并且写入数据到输出模块。输入模块例如连接到传感器，并且输出模块例如连接到致动器(actuator)。
[0003]自动化系统可以包括多个可编程逻辑控制器，被称为主要的可编程逻辑控制器，其通过通信网络相互连接。输入输出模块的组一一每一个由单独的可编程逻辑控制器控制——也连接到该通信网络。
[0004]在现有技术中，备用的可编程逻辑控制器与网络的每一个主要可编程逻辑控制器相关联，以便于能够在该主要可编程逻辑控制器被自愿地或非自愿地停止服务的事件中替代其。停止服务可能因为各种各样的原因而发生，诸如例如，故障、断电、维护、软件和/或硬件的更换或更新。一旦在服务中，备用的可编程逻辑控制器控制与其替代的主要的可编程逻辑控制器相关联的输入/输出模块的组。
[0005]自动化架构从而特别的麻烦和昂贵，因为其需要对于每个主要的可编程逻辑控制器提供备用的可编程逻辑控制器。
[0006]另外的解决方案在文件US4672537中描述。该解决方案具有以下缺点，多处理器系统的所有模块都在操作中，并且当它们中的一个发生故障时，系统缺少一个模块，从而降低了它的性能。
[0007]本发明的目标是提出一种自动化系统，该自动化系统具有相对于现有技术简化了的架构，较为便宜且易于实现，并且使得其能够使系统保持相同的操作配置并且处于相同水平的性能。
【发明内容】
[0008]该目标使用通过通信网络实现的自动化系统而实现，并且该自动化系统包括至少:
[0009]第一可编程逻辑控制器，连接到通信网络并且被设计为执行第一自动化应用，
[0010]第一组的输入/输出模块，由第一可编程逻辑控制器通过通信网络控制，
[0011]第二可编程逻辑控制器，连接到通信网络并且被设计为执行第二自动化应用，
[0012]第二组的输入/输出模块，由第二可编程逻辑控制器通过通信网络控制，
[0013]第三可编程逻辑控制器，被称为备用的可编程逻辑控制器，连接到通信网络，并且被设计为当该第一可编程逻辑控制器或第二可编程逻辑控制器停止服务时替代第一可编程逻辑控制器或第二可编程逻辑控制器，
[0014]备用的可编程逻辑控制器包括贮存部件，该贮存部件贮存第一自动化应用和第二自动化应用，并且被设计为执行第一自动化应用以用于替代第一可编程逻辑控制器并且控制第一组的输入/输出模块的目的，或者执行第二自动化应用以用于替代第二可编程逻辑控制器并且控制第二组的输入/输出模块的目的。
[0015]关于现有技术，该系统包括备用的可编程逻辑控制器，仅当主要的可编程的控制器的一个发生故障时，该备用的可编程逻辑控制器才被激活，从而使得能够在这些主要的可编程逻辑控制器的一个故障的事件中确保可靠的以及功能化的解决方案。系统从而总是保持相同数量的激活的(active)可编程逻辑控制器。
[0016]此外，本发明的解决方案仅采用一个备用的可编程逻辑控制器，由于该备用的可编程逻辑控制器贮存了该系统的所有其它的逻辑控制器的自动化应用，使得其能够替代主要的可编程逻辑控制器的任何一个。
[0017]根据一个特定特征，第一可编程逻辑控制器和第二可编程逻辑控制器通过监控链接而连接到备用的可编程逻辑控制器。
[0018]根据另一特定特征，备用的可编程逻辑控制器包括用于检测第一可编程逻辑控制器停止服务或者第二可编程逻辑控制器停止服务的部件。
[0019]根据另一特定特征，第一可编程逻辑控制器和第二可编程逻辑控制器每一个包括用于产生表示内部状态的图像的部件，并且被设计为通过监控链接将该状态发送到备用的可编程逻辑控制器。
[0020]根据另一特定特征，第一可编程逻辑控制器将第一自动化应用和第二自动化应用贮存在大容量存储器中。
[0021 ]根据另一特定特征，第二可编程逻辑控制器将第一自动化应用和第二自动化应用贮存在大容量存储器中。
【附图说明】
[0022]在下面详细的说明中其它特征和优点将变得清楚，该说明参考下面的附图:
[0023]如1、2和3示出了本发明的自动化系统并且示出了该自动化系统的操作原理。
【具体实施方式】
[0024]本发明涉及一种自动化系统，该自动化系统包括多个可编程逻辑控制器A、B、C一一被称为主要的可编程逻辑控制器(在附图中以PR表示)一一通过通信网络R互联。一组输入/输出模块E/S_A、E/S_B、E/S_C与每个主要的可编程逻辑控制器相关联。输入/输出模块E/S_A、E/S_B、E/S_C的组优选地关于它们各自的可编程逻辑控制器A、B、C而被移除，并且连接到通信网络。每个可编程逻辑控制器A、B、C执行特定的自动化应用以用于控制其的输入/输出模块。每个可编程逻辑控制器通过通信网络R控制其组的输入/输出模块。自动化系统可以根据环状或星状拓扑而连线。在说明和附图的剩余部分中，使用环状网络架构的示例，但应理解的是本发明可以应用到星状网络架构或者任何其它类型的网络架构。
[0025]在图1中，考虑包括三个主要的可编程逻辑控制器A、B、C和三组输入/输出模块E/S_A、E/S_B、E/S_C的自动化系统，每组的输入/输出模块与单独的可编程逻辑控制器A、B、C相关联。当然，选择的控制器的数量不受限制并且本发明可应用到包括多于两个可编程逻辑控制器的任何自动化系统。
[0026]可编程逻辑控制器A执行第一自动化应用app_A，并且控制第一组的输入/输出模块E/S_A，可编程逻辑控制器B执行第二自动化应用app_B，并且控制第二组的输入/输出模块E/S_B，并且可编程逻辑控制器C执行第三自动化应用app_C，并且控制第三组的输入/输出模块E/S_C。
[0027]根据本发明，自动化系统还包括可编程逻辑控制器D，其被称为备用的可编程逻辑控制器(在附图中以STB表示)。如果主要的可编程逻辑控制器A、B或C中的一个停止服务，该备用的可编程逻辑控制器D意欲替代主要的可编程逻辑控制器A、B或C的任一个。停止的服务的可能的原因有多个。这些例如可以是，断电、故障、用于更新或用于维护的关机等。只要主要的可编程逻辑控制器正常运转(in working order)，则备用的可编程逻辑控制器是不被激活的。仅当主要的可编程逻辑控制器的一个发生故障时，该备用的可编程逻辑控制器才能变为被激活的。通过用备用的可编程逻辑控制器替代发生故障的主要的可编程逻辑控制器，系统总是保持相同数量的激活的控制器。
[0028]备用的可编程逻辑控制器D还连接到通信网络R以便于能够与系统的主要的可编程逻辑控制器A、B、C以及输入/输出模块E/S_A、E/S_B、E/S_(^^组通信。此