过程控制器及其更新方法_4

文档序号:8472434阅读:来源:国知局
用44在控制器20b中的静态操作系统52上运行,并且已在控制器20a中运行的虚拟机VM12作为虚拟机VM22运行。如上所述,在控制器20b中恢复应用44以便继续该操作,并且连接到监测装置30的有状态通信路径未终止。在本实施例中,在运行应用44并且保持通信路径的同时可以转换控制器20。
[0100](第二实施例)
[0101][过程控制系统]
[0102]图6是示出在第二实施例中使用过程控制器的过程控制器系统的主要部分的框图。在图6中,与图1中的框相对应的框被分配了相同的附图标记。如图6所示,代替图1所示的过程控制系统I的控制器20a和20b,过程控制系统2具有使用动态操作系统的控制器 20c 和 20do
[0103]动态操作系统是能够在执行应用期间每次分配OS资源对象的操作系统。由于通过应用来确定OS资源对象的分配,因此不同于第一实施例的静态操作系统,不通过使用配置器来预先分配OS资源对象。
[0104][控制器20c]
[0105]代替图1所示的控制器20a的静态操作系统42、应用44和通信中继单元46,控制器20c包括动态操作系统61、应用63和通信中继单元64。另外,控制器20c包括中间件62。应用63的初始化单元63b指示在虚拟机VMll中运行的动态操作系统61分配OS资源对象。虽然在分配OS资源对象的方法方面动态操作系统61不同于静态操作系统42,但是动态操作系统61的状态与静态操作系统42 —样进行转变(参照图2)。
[0106]中间件62布置在动态操作系统61与应用63之间,并且中间件62替代应用63来建立通信路径。在中间件62建立通信路径的情况下,中间件62对应用63进行的通信进行转换并经由通信中继单元64发送该通信。例如,中间件62被实现为套接字通信库的包装器(wrapper)。
[0107]应用63在动态操作系统61上的中间件62上运行。与图1所示的应用44相同,应用63对控制工业过程所需的现场装置10进行控制。应用63包括周期性任务63a和初始化单元63b。
[0108]初始化单元63b通过执行与图1所示的静态操作系统42的初始化单元42a相同的初始化任务来初始化动态操作系统61。由于初始化单元63b在动态操作系统61上运行,因此应用63可以动态地创建OS资源对象并进行初始化。此外,由于初始化单元63b包括在应用63中,因此初始化单元63b可以在进行初始化时使用中间件62的功能。
[0109]周期性任务63a与图1所示的应用44的周期性任务44a相同。然而,在一个周期的周期性任务结束时,需要将动态操作系统61返回到与紧接在初始化单元63b执行的初始化任务之后的状态(OS初始化状态ST2)等同的状态。具体地,在周期性任务期间所创建的所有OS资源对象返回到紧接在初始化任务之后的状态。
[0110]与图1所示的通信中继单元46相同,通信中继单元64在操作系统45上运行。通信中继单元64在保持应用63与监测装置30之间的有状态通信路径的状态的同时中继应用63与监测装置30之间的通信。通信中继单元64包括通信状态保持单元64a和通信接管单元64b。通信状态保持单元64a与包括在图1所示的通信中继单元46中的通信状态保持单元46a相同。此外,通信接管单元64b与包括在图1所示的通信中继单元46中的通信接管单元46b相同。
[0111]然而,通信接管单元64b包括存储表示第一描述符与第二描述符之间的关系的信息的数据库DB。根据初始化单元63b (稍后描述)执行的初始化任务来创建数据库DB。数据库DB用于中继应用63与监测装置30之间的通信并且重新建立通信路径。第一描述符是关于应用63的描述符,并且第一描述符是所建立的连接至应用63的通信路径的描述符。第二描述符是关于通信状态保持单元64a的描述符,并且第二描述符是所建立的连接至监测装置30的有状态通信路径的描述符。虽然在初始化单元63b中动态地确定通信路径的两端的信息,但是无法重新操作初始化单元63b (稍后描述)。出于该原因,初始化单元63b的外部功能通过使用第一描述符和第二描述符来代替通信路径的两端的信息来中继并重新建立通信。因此,创建了数据库DB。
[0112]图7是示出第二实施例中的数据库的内容的示例的图。图7所示的数据库针对通信路径的描述符是套接字描述符的情况。如图7所示,表示第一描述符和第二描述符之间的关系的信息保存在每个条目中。当在初始化单元63b执行的初始化任务中指示建立通信路径时,通信接管单元64b创建数据库DB的条目。例如,在初始化任务中,当初始化单元63b开始建立与监测装置30的通信路径时,中间件62将第一描述符发送到应用63,并且中间件62将第一描述符发送到通信接管单元64b。通信接管单元64b向通信状态保持单元64a指示建立用于与监测装置30进行通信的通信路径,并且通信接管单元64b接收第二描述符。通信接管单元64b将第一描述符与第二描述符相关联,并且通信接管单元64b将该信息存储在数据库DB中。应用63将第一描述符保存在存储器区域中。此时,在中间件62与通信接管单元64b之间预先建立任意通信路径,其中通信单元41a可以传递通信数据以及第一描述符和第二描述符的信息。
[0113][控制器2Od]
[0114]代替图1所示的控制器20b的静态操作系统52,控制器20d具有动态操作系统71。此外,控制器20d具有中间件72。动态操作系统71在虚拟机VM21上运行。动态操作系统71每次创建并分配OS资源对象,OS资源对象是运行恢复单元53和所恢复的应用63所需的。虽然在分配OS资源对象的方法中动态操作系统71不同于静态操作系统52,但是动态操作系统71的状态与静态操作系统52相同地转变(参照图2)。当引导控制器20d时,自动地初始化动态操作系统71。
[0115]中间件72布置在动态操作系统71与应用63之间,并且中间件72代替应用63来建立通信路径。与中间件62相同,在中间件72建立通信路径的情况下,中间件72对应用63进行的通信进行转换并经由通信中继单元64发送该通信。
[0116][控制器的转换方法]
[0117]将控制器20c转换为控制器20d的方法与在第一实施例中描述的将控制器20a转换为控制器20b的方法基本上相同。即,顺序地执行设置新的控制器20d操作、将控制器20d安装在现场的操作以及将控制器20d连接到现场网络NI和控制网络N2的操作。在控制器20d通电之后,通过将转换指令(用于将控制器20c转换为控制器20d的指令)从指示设备(未示出)发送到控制器20c来执行控制器20的转换任务。由于基本上根据图4所示的流程图来执行转换控制器20的任务,因此省略详细说明。
[0118]中间件72和迀移至虚拟机VM22的通信接管单元64b接管通信,使得可以继续通信。在恢复应用63之后初始化单元63b运行的情况下,再次初始化所恢复的应用63的状态。出于该原因,无法通过如在第一实施例中描述的那样运行初始化单元63b来接管通信。
[0119]中间件72和通信接管单元64b参考数据库DB的条目,使得可以接管通信。在数据库DB的条目中描述了第一描述符与第二描述符之间的关系。因此,如果中间件72根据关于迀移至虚拟机VM21的应用63的第一描述符来中继通信,以及如果通信接管单元64b根据关于通信状态保持单元64a的第二描述符来中继通信,则可以接管通信。此时,在中间件72与通信接管单元64b之间预先重新建立任意通信路径,其中通信单元51a可以传递通信数据以及第一描述符和第二描述符的信息。
[0120]即使转换控制器,也可以使用数据库DB的条目以便接管通信而无需进行更新。这是因为通信状态保持单元64a保持第二描述符,在应用63的存储器区域中保存第一描述符,并且当控制器转换时,新的控制器接管第一描述符和第二描述符。
[0121](第三实施例)
[0122]图8是示出在第三实施例中的使用过程控制器的过程控制系统的主要部分的框图。在图8中,与图1中的框相对应的框被分配了相同的附图标记。如图8所示,代替图1所示的过程控制系统I的控制器20a和20b,过程控制系统3具有控制器20e。
[0123]在上述的第一实施例中,已在控制器20a中运行的应用44和通信中继单元46被迀移至其他控制器20b。此外,在上述的第二实施例中,已在控制器20c中运行的应用63和通信中继单元64被迀移至其他控制器20d。另一方面,在本实施例中,应用44在控制器20e中迁移。
[0124]如图8所示,代替图1所示的控制器20a的硬件HWl和控制器20b的服2,控制器20e具有硬件HW。此外,代替图1所示的控制器20a的超级监视器41和控制器20b的超级监视器51,控制器20e具有超级监视器HV。在控制器20e中,虚拟机VM11、VM12和VM21在超级监视器HV上运行。
[0125]在控制器20e中,通过与第一实施例相同的这些任务,可以在静态操作系统52上恢复在静态操作系统42上运行的应用44。由于在恢复应用44之前以及之后继续运行通信中继单元46,因此不需要迀移通信中继单元46。在更新静态操作系统(例如,版本升级)的情况下,控制器20e是有用的。本实施例可以适于使用动态操作系统的控制器,诸如图6所示的控制器20c和20d。
[0126](其他实施例)
[0127]通过将第一实施例与第二实施例结合,图1所示的静态操作系统42的初始化单元42a可以包括在应用44中。在这种情况下,静态操作系统52的初始化单元52a包括在所恢复的应用44中。因此,包括在应用44中的初始化单元42a (包括在所恢复的应用44中的初始化单元52a)可以建立有状态通信路径。另外,应用44可以利用小存储器且在短时间内运行,这是静态操作系统的优点,并且可以动态地建立通信路径。
[0128]虽然以上描述了根据本发明的实施例的过程控
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