[发明专利]每个硬件单元配有多个处理器单元的冗余的自动化系统

说明书

本发明涉及一种冗余的自动化系统的多个硬件单元(2、3)，它们分别包含多个处理器单元(4至7)。处理器单元(4至7)分别执行一组任务(G1至G4)。在不同的硬件单元(2、3)上执行的任务组(G1至G4)从受控工业过程(1)直接地或者间接地接收相同的输入信号(E1、E2)，并且为受控工业过程(1)得出相同的输出信号(A1、A2)。然而，在不同的硬件单元(2、3)上执行的任务组(G1至G4)的仅仅其中一个的任务将其输出信号(A1、A2)输出给受控工业过程(1)。在不同的硬件单元(2、3)上执行的任务组通过相应的通信连接(14、15)相互同步。在同一个硬件单元上执行的任务组通过相应的一对中间存储器(16至19)来成对地彼此交换数据。

技术领域

本发明涉及一种用于冗余的自动化系统的运行方法，该自动化系统包括至少一个第一和第二硬件单元，其中，第一和第二硬件单元分别包括至少一个第一处理器单元，

-其中，第一硬件单元的第一处理器单元执行第一组任务，

-其中，第二硬件单元的第一处理器单元执行第二组任务，

-其中，第一和第二组任务从受控工业过程直接地或者间接地接收相同的输入信号，并且为受控工业过程得出相同的输出信号，然而仅仅第一组任务或者仅仅第二组任务将其输出信号输出给受控工业过程，

-其中，在第一硬件单元故障时，总是第二组任务将其输出信号输出给受控工业过程，并且在第二硬件单元故障时，总是第一组任务将其输出信号输出给受控工业过程，

-其中，第一和第二组任务经由第一通信连接相互同步。

本发明还涉及一种冗余的自动化系统，其包括至少一个第一和第二硬件单元，其中，第一和第二硬件单元分别包括至少一个第一处理器单元，

-其中，第一硬件单元被构造用于，借助其第一处理器单元执行第一组任务，

-其中，第二硬件单元被构造用于，借助其第一处理器单元执行第二组任务，

-其中，第一和第二组任务从受控工业过程直接或间接地接收相同的输入信号，并且为受控工业过程得出相同的输出信号并将其提供给受控工业过程，

-其中，冗余的自动化系统包括第一通信连接，第一和第二组任务通过该第一通信连接相互同步。

背景技术

这类运行方法和配属的自动化系统由EP 2 657 797 A1以及还由EP 2667 269 A1已知。

在自动化系统中，许多情况下都需要高可用性的解决方案(所谓的H系统)。H系统的特征在于，一个且同一个自动化任务冗余地在多个不同的硬件单元上执行，然而只有其中一个硬件单元的输出信号被真正用于控制工业过程。由此在用于控制该工业过程的硬件单元故障时，能够让另一个硬件单元无延迟地或者至少几乎无延迟地接管过程控制。

为了能够真正无延迟地或者至少几乎无延迟地接管对工业过程的控制，一方面需要使得分别处理自动化任务的硬件单元同步。在此必须确保硬件单元以相同的数据工作并且以相同的方式和方法处理这些相同的数据。此外，在其中一个硬件单元故障并且然后被修理或替换以后，可以将修好的或替换的硬件单元再次引向对该过程进行控制的硬件单元，并且与之同步。为此在上述两个欧洲专利中都有解决方案。

在两个欧洲专利中展示的解决方案是针对分别仅具有唯一的处理器单元的硬件单元所确定的。然而在自动化技术中，越来越多地使用具有多个处理器或多个处理器核、也就是至少一个第一和第二处理器单元的硬件单元。只要还需要使各个硬件单元的处理器单元同步，那么就只能有限地实现对多个处理器单元的利用。尤其是无法利用或者至少仅仅能部分地利用多核处理器的性能优势。此外，在采用上述欧洲专利所提到的做法时存在以下问题，即，该系统的不同任务必须以相同的方式和方法配有断点。这尤其在所使用的程序部分来自软件库并且因而无法更改或者至少不应被更改时是特别困难的。