[发明专利]用于在过程控制系统中提供冗余性的方法和装置

说明书

本发明公开了用于在过程控制系统中提供冗余性的方法和装置。一种示例性方法包括：在第一网络主机处，通过第一网络接收从第二网络主机所发送的第一完整性消息。该方法包括：当第一网络主机的第一网络接口无法接收到从第二网络主机的第一网络接口所预期的第一完整性消息中的一个时，检测到经由第一网络的在第一网络主机的第一网络接口与第二网络主机的第一网络接口之间的第一通信路径上的网络故障。该方法包括：响应于所检测到的网络故障，自动地在第一网络主机与第二网络主机之间建立第二通信路径。

技术领域

概括地说，本公开内容涉及过程控制系统，更具体地说，涉及用于在过程控制系统中提供冗余性的方法和装置。

背景技术

过程控制系统(如，化工，石油或者其它过程中使用的那些过程控制系统)通常包括一个或多个过程控制器，该一个或多个过程控制器经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线来通信地耦合到一个或多个现场设备。现场设备(其可以例如是阀、阀定位器、开关和发送器(例如，温度、压力和流速传感器))在过程中执行过程控制功能，例如，打开或关闭阀，测量过程控制参数。过程控制器接收用于指示现场设备所进行的过程测量值的信号，随后对该信息进行处理以用于：生成用于实现控制例程的控制信号，进行其它过程控制决策，以及发起过程控制系统报警。

来自于现场设备和/或控制器的信息通常通过数据高速通道或者通信网络而可用于一个或多个其它硬件设备，例如，操作者工作站、个人计算机、数据历史库(datahistorian)、报告生成器、集中式数据库等等。这些设备通常位于控制室中和/或其它相对于较苛刻的工厂环境而言位于远离的位置。例如，这些硬件设备运行使操作者能够执行关于过程控制系统的过程的以下各种功能中的任何一种的应用：例如，查看过程的当前状态、改变操作状态、改变过程控制例程的设置、修改过程控制器和/或现场设备的操作、查看现场设备和/或过程控制器所产生的报警、模拟该过程的操作以便训练人员和/或对过程进行评估等等。

计算机架构、网络化和虚拟化的技术进步的组合，已使得能够开发出有效的、容易管理的可以实现某些控制系统的虚拟化计算环境。也就是说，可以利用在虚拟过程控制环境中实现的虚拟机，来替代在传统控制系统中使用的工作站、个人计算机和其它硬件设备。末端用户经由连接到虚拟系统的瘦客户端，来访问在这些虚拟机上实现的应用和软件。用此方式，可以减少传统上所需要的用于获取、配置和维护所有硬件组件的显著成本和复杂度。

附图说明

图1是可以在其中可以实现本公开内容的教导的示例性过程控制系统的示意性视图。

图2是图1的示例性过程控制系统的一部分的示例性网络布置的示意性视图。

图3是图1和/或图2的示例性过程控制系统中的网络主机中的任何一个网络主机的示例性实现的框图。

图4是经由两个共同网络来连接的网络主机的示例性系统的示意性视图。

图5是表示图4的网络主机之间的通信状态的表。

图6是图4的示例性系统的示意性视图，其中该示例系统具有与这些网络主机中的一个网络主机相关联的网络故障。

图7是表示图6的网络主机之间的通信状态的表。

图8是用于示出在网络主机的初始发现和围绕图6的网络故障期间，图4的网络主机中的每一个网络主机所发送的完整性消息的示例性随时间推移的变化的表。

图9是用于示出在网络主机的初始发现期间，图4的网络主机中的每一个网络主机所发送的完整性消息的不同的示例性随时间推移变化的表。

图10是具有经由两个共同网络来连接的两个示例性网络主机的示例性系统的示意性视图。

图11和图12分别是图10的示例性系统在这两个网络中的各个网络中具有网络故障的示意性视图。