或第三链路13中是否有故障。具体地，若在被切换到被动后第二设备 20正常工作，则生成指示在第二链路12和第三链路13中没有故障的第二诊断信息；否则 生成指示在第二链路12和/或第三链路13中有故障的第二诊断信息。根据本公开的一个 实施例，接收到的第一诊断信息和生成的第二诊断信息都可以存储在第二设备20的存储 器中。
[0025] 当第二设备20从第一设备10获得第一诊断信息并且第二诊断信息由第二设备20 自身生成时，可以基于第一诊断信息和第二诊断信息对关于在工业控制系统中的故障做出 判断。
[0026] 具体地，若第二诊断信息指示在第二链路12和第三链路13中没有故障，则基于第 一诊断信息和第二诊断信息，第二设备20可以做出在第一链路11有故障的判断，其中第一 诊断信息指示在第一链路11和/或第二链路12中有故障并且第二诊断信息指示在第二链 路12和/或第三链路13中没有故障。
[0027] 若第二诊断信息指示在第二链路12和/或第三链路13中有故障，则基于第一诊 断信息和第二诊断信息，第二设备20可以判断第二链路12中有故障，其中第一诊断信息指 示在第一链路11和/或第二链路12中有故障并且第二诊断信息指示在第二链路12和/ 或第三链路13中有故障。需要说明的是，尽管理论上关于故障是否在第一链路11和/或 第二链路12和/或第三链路13中存在几种可能性，基于第一链路和第二链路两者有故障 的可能性相当低的事实，可以认为在第二链路12中有故障。
[0028] 尽管第二设备20被描述为做出关于检测到的故障的判断的设备，但是本公开不 限于此。本领域的技术人员应理解，所述判断可以由如与第一设备10和第二设备20连接 的计算机做出，只要它可以分别或共同地从第一设备10和第二设备20获得第一诊断信息 和第二诊断信息。
[0029] 根据本公开的优选实施例，为了便于基于第一诊断信息和第二诊断信息的故障判 断，由第一设备10发送的第一诊断信息进一步包括指示第一设备是否是主动设备或者是 被动设备的信息。类似地，由第二设备生成的第二诊断信息进一步包括指示第二设备20是 否是主动设备或者是被动设备的信息。
[0030] 下面的表1示出根据本公开优选实施例的第一和第二诊断信息的数据格式。如表 1所示，诊断信息存储在4比特寄存器中，其中D1-D0的比特位是用于指示设备的操作状态， 也就是，连接在设备和现场设备之间的链路中的是否有故障和/或在设备自身中是否有故 障，D2的比特位用于指示设备是否是主动设备或者被动设备，以及D3的比特位是保留位。
[0031] 表 1
[0032]
【主权项】
1. 一种用于判断工业控制系统的故障的冗余设备单元，包括： 第一设备，配置为通过串联的第一链路和第二链路与现场设备连接，所述第一设备配 置为最初在使用中是主动的并发送第一诊断信息，所述第一诊断信息指示当所述第一设备 为主动时在所述第一链路和/或所述第二链路中是否有故障；以及 第二设备，配置为通过串联的所述第二链路和第三链路与所述现场设备连接，所述第 二设备配置为最初在使用中是被动的并接收来自所述第一设备的所述第一诊断信息； 其中，当所述第一诊断信息指示在所述第一链路和/或所述第二链路中有故障时，所 述第一设备被切换进入被动且所述第二设备被切换进入主动并生成第二诊断信息，所述第 二诊断信息指示当所述第二设备是主动的时在所述第二链路和/或所述第三链路中是否 有故障，以及基于所述第一和第二诊断信息对关于所述工业控制系统的故障做出判断。
2. 根据权利要求1的所述冗余设备单元，其中当所述第二诊断信息指示在所述第二链 路和/或第三链路中有故障时，认作是在所述第二链路中有故障。
3.根据权利要求1或2的所述冗余设备单元，其中当所述第二诊断信息指示在所述第 二链路和第三链路中没有故障时，判断所述第一链路中有故障。
4.根据权利要求1或2的所述冗余设备单元，其中所述第二设备进一步配置为当所述 第二链路中的故障被修复时发送所述第二诊断信息，以及所述第一设备进一步配置为接收 所述第二诊断信息并根据接收到的第二诊断信息更新所述第一诊断信息。
5.根据权利要求3或4的所述冗余设备单元，其中所述第一诊断信息进一步包括指示 所述第一设备是否是主动或是被动的信息，以及所述第二诊断信息进一步包括指示所述第 二设备是否是主动或是被动的信息。
6. 根据权利要求5的所述冗余设备单元，其中所述第一设备进一步配置为判断在所述 第一设备被切换进入被动和所述第二设备被切换进入被动之前所述第二设备是否准备接 管所述第一设备的操作，以及若所述第二设备被判断为准备接管所述第一设备的操作，则 所述第一设备被切换进入被动和所述第二设备被切换进入被动。
7.根据权利要求1-6中任一项的所述冗余设备单元，其中所述第一设备和所述第二设 备中的各个设备设有串联通信接口，并且所述第一设备通过所述第一设备的所述串联通信 接口发送所述第一诊断信息，以及所述第二设备通过所述第二设备的串联通信接口接收所 述第一诊断信息。
8. 根据权利要求7的所述冗余设备单元，其中所述第一链路中的故障包括现场电路中 的故障和/或数据总线电缆中的故障，以及所述第二链路中的故障包括现场电缆的故障。
9.根据权利要求8的所述冗余设备单元，其中所述第一链路、所述第二链路和所述第 三链路中的一条或多条链路为电缆。
10. 根据权利要求9的所述冗余设备单元，其中所述第一设备和所述第二设备是输入/ 输出模块。
11. 一种用于判断工业控制系统的故障的方法，其中所述工业控制系统包括第一设备 和第二设备，所述第一设备通过串联的第一链路和第二链路与现场设备连接，所述第二设 备通过串联的第二链路和第三链路与现场设备连接，所述第一设备配置为最初在使用中是 主动的，以及所述第二设备配置为最初在使用中是被动的，所述方法包括以下步骤： 从所述第一设备获取第一诊断信息，所述第一诊断信息指示当所述第一设备为主动 时，在所述第一链路和/或所述第二链路中是否有故障； 在所述第一诊断信息指示在所述第一链路和/或所述第二链路中有故障时，切换所述 第一设备进入被动并且切换所述第二设备进入主动； 从所述第二设备获取第二诊断信息，所述第二诊断信息指示当所述第二设备为主动 时，在所述第二链路和/或所述第三链路中是否有故障； 当所述第二诊断信息指示在所述第二链路和/或所述第三链路中没有故障时，判断在 所述第一链路中有故障；以及 当所述第二诊断信息指示在所述第二链路和/或所述第三链路中有故障时，认作是在 所述第二链路中有故障。
12. 根据权利要求11的所述方法，所述方法进一步包括： 在切换所述第一设备进入被动并切换所述第二设备进入主动之前，判断所述第二设备 是否准备接管所述第一设备的操作；以及 若所述第二设备被判断为准备接管所述第一设备的操作，则切换所述第一设备进入被 动并切换所述第二设备进入主动。
13.-种用于判断在其中的故障的工业控制系统，其中所述工业控制系统包括至少一 个根据权利要求1-10中任一项所述的冗余设备单元。
14.根据权利要求13的所述工业控制系统，其中所述工业控制系统为过程控制系统， 所述第一设备和所述第二设备用于收集来自现场设备的数据或者控制所述现场设备。
15.-种用于判断在其中的故障的工业系统，包括根据权利要求13或14的工业控制系 统和现场设备。
【专利摘要】本公开提供了一种用于判断在其中的故障的冗余设备单元、方法、工业控制系统和工业系统。冗余设备单元包括：第一设备，配置为通过串联的第一链路和第二链路与现场设备连接，第一设备配置为在使用中最初是主动的并发送第一诊断信息，第一诊断信息指示当第一设备为主动时，在第一链路和/或第二链路中是否有故障；以及第二设备，配置为通过串联的第二链路和第三链路与现场设备连接，第二设备配置为在使用中最初是被动的并接收来自第一设备的第一诊断信息；其中，当第一诊断信息指示在第一链路和/或第二链路有故障时，第一设备被切换进入被动且第二设备被切换进入主动并生成第二诊断信息，第二诊断信息指示当第二设备是主动的时在第二链路和/或第三链路中是否有故障，以及基于第一和第二诊断信息对关于工业控制系统的故障做出判断。
【IPC分类】G06F11-16
【公开号】CN104781792
【申请号】CN201280076893
【发明人】许烨, 阿克塞尔·洛贝克, 迪特·汉高
【申请人】Abb技术有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2012年11月7日
【公告号】EP2917836A1, WO2014071575A1