專利名稱：在過(guò)程設(shè)備中升級(jí)及提供控制冗余的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)總體上涉及過(guò)程設(shè)備，尤其涉及在過(guò)程設(shè)備中升級(jí)及提供控制冗余的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
分布式過(guò)程控制系統(tǒng)-如那些用于化學(xué)、石油及/或其他過(guò)程、系統(tǒng)及/或過(guò)程設(shè)備的過(guò)程控制系統(tǒng)-典型地包括一個(gè)或多個(gè)過(guò)程控制器，過(guò)程控制器通過(guò)多種模擬總線、 數(shù)字總線或模擬/數(shù)字混合總線的其中任何一種總線，與一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通信連接。 在這些系統(tǒng)及/或過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備-例如閥、閥定位器、開(kāi)關(guān)及/或傳送器(例如溫度傳感器、壓力傳感器、料位傳感器及流率傳感器)_在所述過(guò)程環(huán)境內(nèi)執(zhí)行過(guò)程控制及/或管理功能，比如開(kāi)啟或關(guān)閉閥、測(cè)量過(guò)程參數(shù)等等。過(guò)程控制器也可以位于所述設(shè)備環(huán)境，它們接收指示由所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備完成的過(guò)程測(cè)量的信號(hào)及/或其他與所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備有關(guān)的信息。 根據(jù)(例如)所接收的信號(hào)，所述過(guò)程控制器執(zhí)行控制器應(yīng)用程序，以實(shí)現(xiàn)任何數(shù)目及/或類別的控制模塊、軟件模塊、軟件子系統(tǒng)、例程及/或軟件線程，從而發(fā)動(dòng)告警、做出過(guò)程控制決定、產(chǎn)生控制信號(hào)、及/或與其他控制模塊、及/或與其他由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備執(zhí)行的控制模塊及/或功能塊(比如HART及Foundation Fieldbus設(shè)備)協(xié)作。所述控制器中的所述控制模塊通過(guò)所述通信線，向所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)送所述控制信號(hào)，以控制所述過(guò)程設(shè)備的操作。來(lái)自所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及/或所述控制器的信息通常通過(guò)數(shù)據(jù)高速通道或通信網(wǎng)絡(luò)傳送到一個(gè)或多個(gè)其他硬件設(shè)備，比如操作員工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、報(bào)告產(chǎn)生器、集中式數(shù)據(jù)庫(kù)等等。這些設(shè)備典型地位于控制室及/或位于相對(duì)遠(yuǎn)離苛刻過(guò)程環(huán)境的其他位置。例如，這些硬件設(shè)備運(yùn)行應(yīng)用程序，以使得操作員能夠執(zhí)行與過(guò)程設(shè)備的過(guò)程有關(guān)的多種功能中的任何功能，比如改變操作狀態(tài)、改變所述控制例程的設(shè)置、更改所述控制器及/或所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備內(nèi)的所述控制模塊的操作、檢視所述過(guò)程的目前狀態(tài)、檢視由所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及/或過(guò)程控制器產(chǎn)生的告警、模擬所述過(guò)程的操作以供培訓(xùn)人員及/或測(cè)試所述過(guò)程控制軟件、維持及/或更新配置數(shù)據(jù)庫(kù)等等。作為一個(gè)例子，由費(fèi)舍-柔斯芒特系統(tǒng)股份有限公司(Fisher Rosemount System, Inc.)- 一家艾默生過(guò)程控制(Emerson Process Management)公司出售的DeltaV 數(shù)字自動(dòng)化系統(tǒng)支持存儲(chǔ)在位于過(guò)程設(shè)備內(nèi)的潛在多變化的位置的不同設(shè)備內(nèi)、及/或由位于過(guò)程設(shè)備內(nèi)的潛在多變化的位置的不同設(shè)備執(zhí)行的多個(gè)應(yīng)用程序。位于一個(gè)或多個(gè)操作員工作站及/或由一個(gè)或多個(gè)操作員工作站執(zhí)行的配置應(yīng)用程序，使得用戶能夠創(chuàng)建及/或更改過(guò)程控制應(yīng)用程序、及/或通過(guò)數(shù)據(jù)高速通道或通信網(wǎng)絡(luò)將過(guò)程控制應(yīng)用程序下載到專用分布式控制器。典型地，這些控制應(yīng)用程序是由通信連接及/或互連的控制模塊、軟件模塊、軟件子系統(tǒng)、例程、軟件線程及/或功能塊構(gòu)成，功能塊根據(jù)所接收的輸入，在所述控制方案內(nèi)執(zhí)行功能(例如過(guò)程控制及/或告警產(chǎn)生)，及/或提供輸出到所述控制方案內(nèi)的其他功能塊。所述配置應(yīng)用程序也可以允許配置工程師及/或操作員創(chuàng)建及/或改變操作員界面，這些操作員界面(例如)由(例如)顯示應(yīng)用程序用于為操作員顯示數(shù)據(jù)及/或用于使所述操作員能夠在所述過(guò)程控制例程中改變?cè)O(shè)置，比如改變?cè)O(shè)定點(diǎn)及/或操作狀態(tài)。每個(gè)專用控制器(及在某些情況下還包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備)存儲(chǔ)及/或執(zhí)行一個(gè)控制器應(yīng)用程序， 以運(yùn)行被指定執(zhí)行實(shí)際過(guò)程控制功能的所述控制模塊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)在過(guò)程設(shè)備中升級(jí)及提供控制冗余的方法及設(shè)備。所公開(kāi)的一種用于為過(guò)程控制系統(tǒng)的控制設(shè)備升級(jí)軟件的范例方法包括實(shí)例化所述軟件的替代組件、將來(lái)自現(xiàn)有組件的狀態(tài)數(shù)據(jù)復(fù)制到所述替代組件、以及在所述替代組件的第一狀態(tài)與所述現(xiàn)有組件的第二狀態(tài)匹配時(shí)將所述替代組件改變?yōu)橹鲃?dòng)模式。另一種公開(kāi)的為過(guò)程設(shè)備控制系統(tǒng)提供控制冗余的范例方法包括提供控制輸入到控制軟件子系統(tǒng)的第一實(shí)例及控制軟件子系統(tǒng)的第二實(shí)例，所述第一及第二實(shí)例充分同時(shí)地處理所述控制輸入，并提供所述第一實(shí)例的輸出或是所述第二實(shí)例的輸出到過(guò)程設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。


圖I為一原理圖，其圖解根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)來(lái)建造的一種范例過(guò)程控制系統(tǒng)。圖2圖解實(shí)施圖I的任何范例控制器或所有范例控制器的一種范例方法。圖3及4圖解用于圖I的過(guò)程控制系統(tǒng)的范例冗余控制方案。圖5為一流程圖，其顯示一范例過(guò)程，該范例過(guò)程可以用于實(shí)施所述范例冗余控制器及/或(更概括地)可以用于實(shí)施圖I及/或2的任何范例控制器或所有范例控制器。圖6為一流程圖，其顯示一范例過(guò)程，該范例過(guò)程可以用于實(shí)施圖2的范例升級(jí)模塊，以便升級(jí)圖2的任何范例控制組件或所有范例控制組件。圖7A、7B、7C及7D圖解一范例過(guò)程，該范例過(guò)程可以實(shí)施來(lái)升級(jí)圖2的任何范例控制組件或所有范例控制組件。圖8A及8B圖解一范例控制系統(tǒng),該范例控制系統(tǒng)操作控制組件的兩個(gè)版本。圖9為一原理圖，其圖解一范例處理器平臺(tái)，該范例處理器平臺(tái)可以用于及/或編程為執(zhí)行圖5、6及/或7A-7D的范例過(guò)程，及(更概括地)可以用于實(shí)施圖I及/或2的任何范例控制器或所有范例控制器。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)代的過(guò)程控制系統(tǒng)為過(guò)程設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行一天二十四小時(shí)、一年三百六十五天的工作。持續(xù)運(yùn)行的過(guò)程設(shè)備的控制引致需要有效率及/或靈活的機(jī)制來(lái)升級(jí)控制設(shè)備的固件。這樣的控制設(shè)備升級(jí)需要使控制設(shè)備停工期最小化及/或充分地消除設(shè)備操作中斷。傳統(tǒng)上，一直采用冗余控制設(shè)備來(lái)升級(jí)控制設(shè)備，以減低不可使用期。傳統(tǒng)的程序升級(jí)整個(gè)備用控制設(shè)備、允許所述備用設(shè)備由主動(dòng)設(shè)備配置、執(zhí)行轉(zhuǎn)換為所述備用設(shè)備、然后升級(jí)新的備用設(shè)備(即先前的主動(dòng)設(shè)備)。
5
一般上，在此描述的范例設(shè)備、方法及制造件可以用于減低及/或消除對(duì)冗余控制設(shè)備的需要，以便在控制設(shè)備升級(jí)期間提供不間斷的過(guò)程設(shè)備操作。明確地說(shuō)，所述控制設(shè)備及/或控制算法的功能被隔離、分離及/或分散為單獨(dú)的組件(例如軟件模塊及/或軟件子系統(tǒng))，這使每個(gè)組件能夠獨(dú)立地升級(jí)。通過(guò)使用單獨(dú)的組件，控制設(shè)備可以在逐一特性、逐一組件的基礎(chǔ)上升級(jí)，及/或可以在不影響其他主動(dòng)組件、所述控制設(shè)備及/或過(guò)程控制系統(tǒng)的部分的情況下升級(jí)，以解決特定組件中存在的問(wèn)題。為了升級(jí)特定組件，替代組件在當(dāng)前執(zhí)行需要升級(jí)的特定組件的控制設(shè)備中實(shí)例化。通過(guò)使所述控制組件能夠?qū)⑦\(yùn)行時(shí)間及/或狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所述相同的組件的其他版本，升級(jí)期間的不可利用期被消除。這樣的智能允許現(xiàn)有組件在其將關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡涮娲M件時(shí)可繼續(xù)執(zhí)行其功能。一旦所述新組件的狀態(tài)被更新，所述替代組件以與原組件的狀態(tài)信息相同的狀態(tài)信息接管操作。通過(guò)促進(jìn)特定組件的升級(jí)，對(duì)全部冗余控制設(shè)備的需要得以充分消除。此外，處理器控制器可以執(zhí)行同一組件的多個(gè)版本。在有些范例中，控制設(shè)備包括及/或?qū)嵤┲魃?jí)模塊，以便從用戶接收更新的組件固件。所述升級(jí)模塊通過(guò)創(chuàng)建所述替代組件的實(shí)例來(lái)安裝所述新組件，并在所述替代組件及其需替代的組件之間起動(dòng)數(shù)據(jù)更新。在更新完成之后，所述替代組件配置成主動(dòng)模式， 而所述舊組件可以終止。從事件(比如軟件故障、硬件故障)快速恢復(fù)及/或在軟件更新期間繼續(xù)操作非常重要。傳統(tǒng)上，過(guò)程控制系統(tǒng)一直試圖通過(guò)使用專用的冗余控制設(shè)備來(lái)提供連續(xù)的控制操作。所述控制設(shè)備的冗余拷貝配置成模擬所述主動(dòng)運(yùn)行的控制設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)。在所述主動(dòng)運(yùn)行的設(shè)備(因一種或多種原因)不再能夠完成其任務(wù)時(shí)，所述備用設(shè)備接管并運(yùn)行所述主動(dòng)運(yùn)行的設(shè)備被分配的所有任務(wù)。然而，難以確保無(wú)縫及/或無(wú)擾的失效轉(zhuǎn)移，這是由于無(wú)縫及/或無(wú)擾的失效轉(zhuǎn)移需要所述備用設(shè)備不斷地與來(lái)自所述主動(dòng)運(yùn)行設(shè)備的過(guò)程數(shù)據(jù)及/或狀態(tài)信息同步。這個(gè)方法經(jīng)常導(dǎo)致在多個(gè)時(shí)期不能利用所述備用設(shè)備來(lái)替代所述主動(dòng)設(shè)備。一般上，通過(guò)允許在所述過(guò)程控制系統(tǒng)中分布冗余，在此描述的范例設(shè)備、方法及制造件可以用于替代對(duì)專用冗余控制設(shè)備的需要。使用分布方法，冗余操作利用其他主動(dòng)控制設(shè)備的免費(fèi)資源及/或所述主動(dòng)控制設(shè)備本身中的免費(fèi)資源來(lái)實(shí)施。實(shí)質(zhì)上，所有控制組件被視為主動(dòng)，因而擁有當(dāng)前的過(guò)程數(shù)據(jù)及狀態(tài)信息。在有些范例中，相同類別的多個(gè)控制組件同時(shí)執(zhí)行，而每個(gè)控制組件執(zhí)行一主動(dòng)控制組件的動(dòng)作。來(lái)自所有組件的輸出被導(dǎo)引到網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)關(guān)使用表決算法來(lái)確定來(lái)自哪個(gè)控制組件的哪個(gè)輸出將被傳送到所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。在其他范例中，所述控制組件交換輸出并共同地確定傳送哪個(gè)輸出到所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。如在此所述，相同類別的所述多個(gè)控制組件可以在相同的控制設(shè)備、處理器及/ 或控制器上執(zhí)行及/或?qū)嵤?，?或可以在兩個(gè)或多個(gè)控制設(shè)備、處理器及/或控制器上實(shí)施?？梢愿鶕?jù)可利用的控制設(shè)備、處理器及/或控制器的處理負(fù)荷及/或數(shù)目，動(dòng)態(tài)地確定控制組件在控制設(shè)備、處理器及/或控制器上的分配。此外，分配可以隨著可利用的控制設(shè)備、處理器及/或控制器的處理負(fù)荷及/或數(shù)目的改變而改變。如在此所述，基于控制組件(而不是基于控制設(shè)備)來(lái)實(shí)施過(guò)程設(shè)備控制冗余減低硬件成本，并提供附加的冗余路徑，而且實(shí)現(xiàn)較快的故障恢復(fù)及/或消除不可利用過(guò)程控制的時(shí)期。雖然在此描述的方法及設(shè)備通過(guò)允許在過(guò)程控制系統(tǒng)中分布冗余來(lái)替代對(duì)專用冗余控制設(shè)備的需要及/或減少及/或消除對(duì)冗余控制設(shè)備的需要，以便在控制設(shè)備升級(jí)期間提供不間斷的過(guò)程設(shè)備操作，但本領(lǐng)域的普通工程技術(shù)人員將可以理解，所述范例方法及設(shè)備可以用于為其他系統(tǒng)(比如過(guò)程設(shè)備的安全儀表化系統(tǒng))實(shí)施冗余及/或執(zhí)行升級(jí)。圖I為一原理圖，其圖解一范例過(guò)程控制系統(tǒng)105。圖I的范例過(guò)程控制系統(tǒng)105 包括一個(gè)或多個(gè)過(guò)程控制平臺(tái)(其中一個(gè)過(guò)程控制平臺(tái)以參考數(shù)字110標(biāo)志)、一個(gè)或多個(gè)操作員站(其中一個(gè)操作員站以參考數(shù)字115標(biāo)志)以及一個(gè)或多個(gè)工作站(其中兩個(gè)工作站以參考數(shù)字120及121標(biāo)志)。范例過(guò)程控制平臺(tái)110、范例操作員站115以及工作站 120通過(guò)總線及/或局域網(wǎng)(LAN) 125通信連接，局域網(wǎng)(LAN) 125—般稱為“應(yīng)用程序控制網(wǎng)絡(luò)”(ACN)。圖I的范例工作站120及121可以配置成應(yīng)用程序站，以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)信息技術(shù)應(yīng)用程序、用戶互動(dòng)應(yīng)用程序及/或通信應(yīng)用程序。例如，應(yīng)用程序站120可以配置成主要執(zhí)行過(guò)程控制相關(guān)的應(yīng)用程序，而另一應(yīng)用程序站121可以配置成主要執(zhí)行通信應(yīng)用程序，使過(guò)程控制系統(tǒng)105能夠使用任何期望的通信媒介(例如無(wú)線通信媒介、固定通信媒介等等)及協(xié)議(例如HTTP、SOAP等等)與其他設(shè)備或系統(tǒng)通信。操作員站115及工作站 120及121可以使用一個(gè)或多個(gè)工作站及/或任何其他合適的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及/或處理系統(tǒng)來(lái)實(shí)施。例如，操作員站115及/或工作站120及121可以使用單處理器個(gè)人計(jì)算機(jī)、單處理器工作站或多處理器工作站等來(lái)實(shí)施。圖I的范例局域網(wǎng)(LAN) 125可以使用任何期望的通信媒介及協(xié)議來(lái)實(shí)施。例如， 范例局域網(wǎng)(LAN) 125可以基于固定及/或無(wú)線以太網(wǎng)(Ethernet)通信方案。然而，本領(lǐng)域的普通工程技術(shù)人員將可以理解，可以使用任何其他合適的通信媒介及/或協(xié)議。此外， 雖然圖I中圖解單一局域網(wǎng)(LAN) 125，但可以使用超過(guò)一個(gè)局域網(wǎng)(LAN)及/或其他替代性的通信硬件，在圖I的范例系統(tǒng)之間提供冗余通信路徑。圖I的范例控制平臺(tái)110通過(guò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線135及輸入/輸出(I/O)設(shè)備140， 連接到多個(gè)智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130、131及132。智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130-132可以是遵守Fieldbus 協(xié)議的閥、促動(dòng)器、傳感器等等，在這種情況下，智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130-132使用廣為人知的 Foundation Fieldbus協(xié)議,通過(guò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線135進(jìn)行通信。當(dāng)然，也可以改為使用其他類別的智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及通信協(xié)議。例如，智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130-132可以改為遵守Profibus及 /或HART協(xié)議的設(shè)備，這些設(shè)備使用廣為人知的Profibus及HART協(xié)議，通過(guò)數(shù)據(jù)總線135 進(jìn)行通信。附加的輸入/輸出(I/o)設(shè)備(與輸入/輸出(I/O)設(shè)備140相似及/或相同) 可以連接到控制平臺(tái)110,以使附加的智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組群(其可以是Foundation Fieldbus 設(shè)備、HART設(shè)備等等)能夠與控制平臺(tái)110通信。除了范例智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130-132之外，一個(gè)或多個(gè)非智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備145及146可以通信連接到范例控制平臺(tái)110。圖I的非智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備145及146(例如)可以是傳統(tǒng) 4-20mA(毫安培)或0-10VDC(伏特直流電)設(shè)備，它們通過(guò)各自的固定鏈路與控制平臺(tái)110通信。圖I的范例控制平臺(tái)110可以是(例如)由費(fèi)舍-柔斯芒特系統(tǒng)股份有限公司(Fisher Rosemount System, Inc.)- 一家艾默生過(guò)程控制(Emerson Process Management) 公司出售的DeltaV 控制器。然而，可以改為使用其他控制器。此外，雖然圖I中只是顯示一個(gè)控制平臺(tái)110，但任何期望類別及/或多類別的結(jié)合的附加控制平臺(tái)及/或控制器可以連接到局域網(wǎng)(LAN) 125。無(wú)論那種情況，范例控制平臺(tái)110執(zhí)行已經(jīng)由使用操作員站115 的系統(tǒng)工程師及/或其他系統(tǒng)操作員產(chǎn)生的、與過(guò)程控制系統(tǒng)105相關(guān)的、以及已經(jīng)下載到控制平臺(tái)110及/或在控制平臺(tái)110中實(shí)例化的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程控制例程。為了執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)控制算法，圖I的范例控制平臺(tái)110包括一個(gè)或多個(gè)控制器 (即控制設(shè)備)(其中三個(gè)控制器以參考數(shù)字150、151及152標(biāo)志)。圖2的范例控制器 150、151及152包含一個(gè)或多個(gè)處理器(即控制設(shè)備)，以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)操作系統(tǒng)、控制算法、控制組件及/或軟件子系統(tǒng)。如在此采用的定義一樣，“控制設(shè)備”一詞指的是控制器 (例如范例控制器150、151及152中的任何一個(gè))及/或處理器、中央處理器(CPU)及/或控制器的處理器芯核。為了方便討論，以下公開(kāi)涉及使用控制器以促進(jìn)控制組件的冗余及/ 或升級(jí)。然而，在此描述的方法及設(shè)備可以基于及/或應(yīng)用于任何類別的控制設(shè)備(例如處理器、中央處理器(CPU)及/或控制器的處理器芯核)。如以下更詳細(xì)描述的那樣，范例控制器150-152在不需要顯式冗余及/或備用控制器的情況下促進(jìn)控制組件的冗余及/或升級(jí)。由范例控制器150-152執(zhí)行的控制算法被隔離、分離及/或分散為單獨(dú)的組件(例如軟件模塊及/或軟件子系統(tǒng))，以使每個(gè)組件能夠獨(dú)立地升級(jí)。以下連同圖2描述用于實(shí)施圖I的范例控制器150-152中的任何范例控制器或所有范例控制器的范例方法。圖I的范例控制器150-152包括及/或?qū)嵤┲魃?jí)模塊，以允許由一控制器 150-152執(zhí)行的每個(gè)控制組件獨(dú)立地升級(jí)。為了升級(jí)特定組件，替代組件在當(dāng)前執(zhí)行需要升級(jí)的特定組件的控制器150-152中實(shí)例化。通過(guò)使所述控制組件能夠?qū)⑦\(yùn)行時(shí)間及/或狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所述相同的組件的其他版本，升級(jí)期間的不可利用期被消除。這樣的智能現(xiàn)有組件在其將關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡涮娲M件時(shí)可繼續(xù)執(zhí)行其功能。一旦所述新組件的狀態(tài)被更新，所述替代組件以與原組件的狀態(tài)信息相同的狀態(tài)信息接管操作。如以下連同圖8A及 SB進(jìn)行描述的那樣，一控制器150-152可以附加地或可選擇地執(zhí)行相同組件的多個(gè)版本。相同的控制組件的多個(gè)拷貝可以由相同的及/或不同的控制器150-152執(zhí)行，以便為圖I的范例過(guò)程控制系統(tǒng)105實(shí)施控制冗余。所述控制組件拷貝可以由相同的控制器 150-152、由不同的控制器150-152及/或由不同的控制平臺(tái)110執(zhí)行。如以下連同圖3進(jìn)行描述的那樣，相同的控制組件的每個(gè)所述拷貝接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130-132、145及/或146 的相同輸入，并執(zhí)行相同的軟件子系統(tǒng)。所述控制組件的所述輸出可以接著用于(例如進(jìn)行比較)確定傳送哪個(gè)輸出到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130-132、145及/或146。例如，多數(shù)表決可以由輸入/輸出(I/O)網(wǎng)關(guān)(例如范例輸入/輸出(I/O)網(wǎng)關(guān)155及/或156的其中之一)執(zhí)行，以確定應(yīng)傳送哪個(gè)輸出到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130-132、145及/或146。附加地或可選擇地，所述控制組件拷貝可以交換輸出并共同地確定應(yīng)傳送哪個(gè)輸出到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130-132、145及/或 146。為了將范例控制器150-152通信連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130-132、145及/或146及/或輸入/輸出(I/o)設(shè)備140，圖I的范例控制平臺(tái)110包括一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出(I/O)模塊及/或網(wǎng)關(guān)(其中兩個(gè)輸入/輸出(I/o)模塊及/或網(wǎng)關(guān)以參考數(shù)字155及156標(biāo)志)。 圖I的范例輸入/輸出(I/O)網(wǎng)關(guān)155及156配置成在控制器150-152與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130-132、145及/或146季節(jié)/或輸入/輸出(I/O)設(shè)備140發(fā)送數(shù)據(jù)。范例控制器150-152及范例輸入/輸出(I/O)網(wǎng)關(guān)155及156通過(guò)任何類別的背板160，在控制平臺(tái)110中通信連接。如圖I所示，范例控制平臺(tái)110實(shí)施為架子及/或擱板，而范例控制器150-152及輸入 /輸出(I/o)網(wǎng)關(guān)155及156為卡片及/或模塊，輸入/輸出(I/O)網(wǎng)關(guān)155及156在被插入擱板及/或架子時(shí)通信連接到背板160。附加地或可選擇地，控制器150-152及輸入/ 輸出(I/O)網(wǎng)關(guān)155及156單獨(dú)地實(shí)施，并通過(guò)局域網(wǎng)(LAN) 125通信連接。雖然圖I圖解的范例過(guò)程控制系統(tǒng)105 (其中所述方法及設(shè)備在過(guò)程設(shè)備中升級(jí)及提供控制冗余)(以下將進(jìn)行更詳細(xì)描述)可以方便地使用，但本領(lǐng)域的普通工程技術(shù)人員將可以理解，如果需要，在此描述的在過(guò)程設(shè)備中升級(jí)及提供控制冗余的方法及設(shè)備可以方便地用于復(fù)雜性比圖I的圖解范例高或低(例如具有超過(guò)一個(gè)控制平臺(tái))的其他過(guò)程設(shè)備及/或過(guò)程控制系統(tǒng)。圖2圖解實(shí)施圖I的任何范例控制器150-152或所有范例控制器150-152的一種范例方法。雖然圖I的任何范例控制器150-152或所有范例控制器150-152可以以圖2的設(shè)備表示，但為了方便討論，圖2的設(shè)備將稱為控制器150。圖2的范例控制器150包括至少一個(gè)通用可編程處理器205。圖2的范例處理器205執(zhí)行存在于處理器205的主存儲(chǔ)器 210中(例如在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)及/或只讀存儲(chǔ)器(ROM)中)的編碼指令。處理器 205可以是任何類別的處理單元，比如處理器芯核、處理器及/或微控制器。處理器205除了執(zhí)行別的以外，還可以執(zhí)行實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS) 215、升級(jí)模塊220、冗余控制器225及/ 或一個(gè)或多個(gè)控制組件230。范例實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS) 215是來(lái)自QNX軟件系統(tǒng)有限公司 (QNX Software Systems Ltd.)的QNX 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)。圖2的范例主存儲(chǔ)器210 可以由處理器205實(shí)施及/或在處理器205中實(shí)施，及/或范例主存儲(chǔ)器210可以是電氣連接到處理器205的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器及/或存儲(chǔ)器設(shè)備。如以下連同圖7A-D進(jìn)行描述的那樣，圖2的范例升級(jí)模塊220控制一個(gè)或多個(gè)范例控制組件230的升級(jí)。如以下連同圖8A-B進(jìn)行描述的那樣，范例升級(jí)模塊220可以附加地或可選擇地控制一控制算法及/或控制組件(例如軟件子系統(tǒng))的不同版本的同時(shí)及/ 或并行執(zhí)行。如以下連同圖3-5進(jìn)行描述的那樣，圖2的范例冗余控制器225控制及/或選擇傳送來(lái)自一集合的控制組件拷貝的哪個(gè)輸出到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130-132、145及/或146。附加地或可選擇地，冗余控制器225確定哪個(gè)控制組件拷貝作為特定控制組件的主控制組件拷貝。 雖然圖2顯示范例冗余控制器225與控制組件230分離，但每個(gè)所述控制組件可以包括及 /或?qū)嵤┮蝗哂嗫刂破鳌D2的范例控制組件230實(shí)施及/或執(zhí)行控制算法的全部或部分(例如軟件子系統(tǒng))。范例控制組件230接收來(lái)自一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130-132、145及/或146及/或另一控制組件230的輸入，并處理所述輸入以構(gòu)成(例如計(jì)算)一個(gè)或多個(gè)輸出。所述輸出可以導(dǎo)引到另一控制組件230(例如以執(zhí)行控制算法的一個(gè)或多個(gè)步驟)及/或?qū)б揭粋€(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130-132、145及/或146。為了存儲(chǔ)控制算法及/或控制組件(例如軟件子系統(tǒng))的圖像240，圖2的范例控制器150包括非易失性存儲(chǔ)器235。圖2的范例非易失性存儲(chǔ)器235存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)控制組件的圖像240。除了存儲(chǔ)當(dāng)前由處理器205執(zhí)行的控制組件的圖像240之外，范例存儲(chǔ)器235可以存儲(chǔ)可以由處理器205執(zhí)行的其他控制組件的圖像240。雖然圖2圖解范例存儲(chǔ)器235與特定控制器150相關(guān)，但存儲(chǔ)器235可以存儲(chǔ)于一集合的控制器(例如圖I的范例控制器150-152)。存儲(chǔ)器235可以由任何數(shù)目及/或類別的存儲(chǔ)器及/或存儲(chǔ)器設(shè)備實(shí)施。為了與背板(例如圖I的范例背板160)通信，圖2的范例控制器150包括背板界面245。圖2的范例背板界面245將范例處理器205電氣地及/或通信地連接到控制平臺(tái) (例如范例控制平臺(tái)110)的背板，而控制器150插入所述背板。雖然圖2圖解實(shí)施圖I的任何范例控制器150-152或所有范例控制器150-152的一種范例方法，但圖2中所圖解的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、元件、過(guò)程及設(shè)備可以結(jié)合、分開(kāi)、省略、排除及/或以任何其他方式實(shí)施。此外，范例實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS) 215、范例升級(jí)模塊220、范例冗余控制器225、范例控制組件230及/或(更概括地)圖2的范例控制器150可以由硬件、軟件、固件及/或硬件、軟件及/或固件的任何組合實(shí)施。此外，范例控制器150可以包括圖2中圖解者之外的附加的元件、過(guò)程及/或設(shè)備，或除了包括圖2中圖解者外，還可以包括附加的元件、過(guò)程及/或設(shè)備，及/或可以包括圖解的任何或所有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、元件、過(guò)程及設(shè)備中的數(shù)目多于一個(gè)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、元件、過(guò)程及設(shè)備。圖3及4圖解用于圖I的過(guò)程控制系統(tǒng)105的范例冗余控制方案。在圖3的圖解范例中，來(lái)自一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(例如圖I的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備130-132、145及/或146)及/或來(lái)自控制算法及/或控制組件的輸入305被提供于特定控制組件(其中三個(gè)控制組件以參考數(shù)字310、311及312標(biāo)示)的兩個(gè)或多個(gè)拷貝。圖3的范例控制組件310-312實(shí)施控制算法的全部或一部分(例如控制算法的軟件子系統(tǒng))。范例控制組件310-312可以由一個(gè)或多個(gè)控制器(例如圖I的一個(gè)或多個(gè)范例控制器150-152)來(lái)實(shí)施及/或執(zhí)行。例如，所有控制組件310-312可以由一單一控制器執(zhí)行，控制組件310-312中的每個(gè)控制組件可以由不同的控制器執(zhí)行等等。控制組件310-312在控制器中的分配可以是靜態(tài)及/或動(dòng)態(tài)的。 如果所述分配是動(dòng)態(tài)的，所述分配可以(例如)根據(jù)可利用的控制器的數(shù)目及/或所述可利用的控制器的當(dāng)前及/或歷史處理負(fù)荷來(lái)調(diào)整。此外，特定控制組件的冗余拷貝的數(shù)目可以是靜態(tài)及/或動(dòng)態(tài)的，例如視所述控制組件的相對(duì)重要性、可利用的控制器的數(shù)目及/ 或所述可利用的控制器的當(dāng)前及/或歷史處理負(fù)荷而定。以下連同圖4描述將不同控制組件(例如軟件子系統(tǒng))的冗余拷貝分配到不同控制器。圖3的范例控制組件310-312實(shí)施及/或執(zhí)行所述相同的軟件子系統(tǒng)。在所有控制組件310-312適當(dāng)?shù)夭僮鲿r(shí)(例如沒(méi)有任何錯(cuò)誤)，所有控制組件310-312的輸出315相同。在控制組件310-312的特定其中之一已經(jīng)失效、正在失效、正在經(jīng)歷錯(cuò)誤情況等等時(shí)， 其輸出315可能不同于其他控制組件310-312的輸出315。檢測(cè)輸出315的這種差異及/或輸出315的不存在，可以從而識(shí)別已經(jīng)失效、正在失效及/或發(fā)生錯(cuò)誤的控制組件310-312。在圖3的圖解范例中，主組件320配置成檢測(cè)這樣的已失效、正在失效及/或發(fā)生錯(cuò)誤的控制組件、選擇哪個(gè)控制組件310-312的哪個(gè)(些)輸出315需傳送到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及/或相同及/或不同控制算法的另一控制組件。圖3的范例主組件320可以是中央處理器、控制器及/或軟件子系統(tǒng)，其專用于執(zhí)行多數(shù)表決，從而檢測(cè)已經(jīng)失效、正在失效及/ 或發(fā)生錯(cuò)誤的控制組件310-312及/或選擇傳送哪個(gè)(些)輸出315到所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。附加地或可選擇地，范例主組件320可以動(dòng)態(tài)地選自控制組件310-312。換句話說(shuō)，控制組件
10310-312中的每個(gè)控制組件包括擔(dān)當(dāng)該控制組件的主組件320所需要的邏輯。在這樣的范例中，范例控制組件310-312交換它們的輸出315，以允許控制組件310-312中的每個(gè)控制組件執(zhí)行多數(shù)表決，從而檢測(cè)已經(jīng)失效、正在失效及/或發(fā)生錯(cuò)誤的控制組件310-312及/ 或選擇傳送哪個(gè)(些)輸出315到所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。如果當(dāng)前不擔(dān)當(dāng)主組件320的一個(gè)控制組件310-312檢測(cè)到主控制組件310-312已經(jīng)失效、正在失效及/或發(fā)生錯(cuò)誤，該控制組件 310-312可以接管成為主組件320并通知系統(tǒng)操作員(例如通過(guò)操作員站115)有關(guān)已經(jīng)失效、正在失效及/或發(fā)生錯(cuò)誤的控制組件310-312。可以使用主組件仲裁方案(比如單循環(huán)選擇算法)來(lái)確定由哪個(gè)控制組件310-312接管成為主組件320。圖4圖解多個(gè)控制組件(例如軟件子系統(tǒng))的冗余拷貝分配到不同控制器的一個(gè)范例。在圖4的圖解范例中，軟件子系統(tǒng)L的第一拷貝405被分配到控制設(shè)備(例如控制器)410，軟件子系統(tǒng)L的第二拷貝415被分配到控制器410，而軟件子系統(tǒng)L的第三拷貝 420被分配到第二控制設(shè)備(例如第二控制器)425。此外，軟件子系統(tǒng)Z的第一拷貝430 被分配到控制器410，而其第二拷貝435被分配到第三控制器(例如第三控制器440)。同樣地，軟件子系統(tǒng)B的第一拷貝445被分配到控制器425，而其第二拷貝450被分配到控制器 440。在圖4的圖解范例中，特定軟件子系統(tǒng)的每個(gè)拷貝是該特定軟件子系統(tǒng)的主拷貝 (例如第一級(jí)拷貝)或第二級(jí)拷貝。主拷貝或第二級(jí)拷貝的指定可以是靜態(tài)及/或動(dòng)態(tài)的， 及/或可以由所述這些軟件子系統(tǒng)的所述拷貝確定，及/或可以通過(guò)中央冗余控制過(guò)程來(lái)確定。如圖中所示，一特定控制器可以是一個(gè)軟件子系統(tǒng)的第一級(jí)，同時(shí)是另一軟件子系統(tǒng)的第二級(jí)。此外，每個(gè)軟件子系統(tǒng)的冗余拷貝的數(shù)目可能不同。圖5為一流程圖，其顯示一范例過(guò)程，該范例過(guò)程可以用于實(shí)施圖2的范例冗余控制器225及/或(更概括地)可以用于實(shí)施在此描述的任何范例控制器150-152或所有范例控制器150-152。圖6為一流程圖，其顯示一范例過(guò)程，該范例過(guò)程可以用于實(shí)施圖2的范例升級(jí)模塊220，以便升級(jí)圖2的任何范例控制組件或所有范例控制組件。圖5及/或6 的范例過(guò)程可以由處理器、控制器及/或任何其他合適的處理設(shè)備實(shí)施。例如，圖5及/或 6的范例過(guò)程可以收錄于存儲(chǔ)在有形機(jī)器可存取或可讀媒介上的編碼指令中，比如存儲(chǔ)在與處理器(例如以下連同圖9進(jìn)行討論的范例處理器905)相關(guān)的閃速存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器 (ROM)及/或隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)上的編碼指令中?？蛇x擇地，圖5及/或6的一些或所有范例操作可以使用專用集成電路(ASICs)、可編程邏輯器件(PLDs)、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件(FPLDs)、離散邏輯、硬件、固件等等的任何組合來(lái)實(shí)施。此外，圖5及/或6中描繪的一個(gè)或多個(gè)操作可以手動(dòng)地實(shí)施，或以前述的任何技術(shù)的任何組合來(lái)實(shí)施，例如以固件、軟件、離散邏輯及/或硬件的任何組合來(lái)實(shí)施。此外，雖然圖5及/或6的范例過(guò)程以圖5及 /或6的流程圖來(lái)進(jìn)行描述，但本領(lǐng)域的普通工程技術(shù)人員將可以理解，圖5及/或6的范例過(guò)程可以以許多其他方法來(lái)實(shí)施。例如，可以改變流程塊的執(zhí)行順序，及/或可以改變、 消除、分割或結(jié)合所描述的有些流程塊。此外，本領(lǐng)域的普通工程技術(shù)人員將可以理解，圖5 及/或6的任何范例操作或所有范例操作可以按順序地執(zhí)行,及/或(例如)由個(gè)別的處理線程、處理器、器件、離散邏輯、電路等同時(shí)執(zhí)行。圖5的范例過(guò)程以控制組件(例如圖2的范例控制組件的其中任何一個(gè))的拷貝接收來(lái)自另一控制組件及/或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的輸入為開(kāi)始。所述控制組件拷貝處理所接收的輸入(流程塊505)，以構(gòu)成(例如計(jì)算)一個(gè)或多個(gè)輸出(例如圖3的范例輸出315)。冗余控制器(例如范例冗余控制器225)采集及/或接收由所述控制組件的其他拷貝計(jì)算的輸出(流程塊510)，然后對(duì)所采集的那些輸出與由所述控制組件的所述拷貝計(jì)算的輸出進(jìn)行比較(流程塊515)。如果所述控制組件拷貝是所述控制組件的主拷貝(例如第一級(jí)拷貝)(流程塊520)，及如果所述主拷貝的輸出與來(lái)自所述控制組件的其他拷貝的輸出匹配(流程塊 525)，則所述控制組件將其輸出發(fā)送到另一控制組件(控制算法相同及/或不同的另一控制組件)及/或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(流程塊530)?？丶又鴱膱D5的范例過(guò)程退出。返回到流程塊525，如果所述主拷貝的輸出與所述控制組件的其他拷貝的輸出不匹配(流程塊525)，當(dāng)前的主拷貝放棄其作為主拷貝的角色(流程塊535)。控件接著從圖 5的范例過(guò)程退出。返回到流程塊520，如果所述控制組件拷貝當(dāng)前不是所述控制組件的主拷貝(流程塊520)，所述冗余控制器確定所述當(dāng)前主拷貝是否正確地操作(流程塊540)。例如，如果所述主拷貝的輸出與大多數(shù)所述其他控制組件拷貝的輸出匹配，所述冗余控制器確定該當(dāng)前的主拷貝正確地操作。附加地或可選擇地，所述當(dāng)前主拷貝及所述冗余控制器可以交換所謂“心跳”信號(hào)(定期及/或不定期的)，這允許所述當(dāng)前主拷貝及/或及所述冗余控制器確定所述其他設(shè)備是否發(fā)揮功能及/或響應(yīng)。例如，如果所述冗余控制器接收來(lái)自所述主拷貝的心跳信號(hào)，所述冗余控制器確定所述當(dāng)前主拷貝正確地操作。如果所述當(dāng)前主拷貝正確地操作(流程塊540)，控件從圖5的范例過(guò)程退出。如果所述當(dāng)前主拷貝不正確地操作(流程塊540)，則所述冗余控制器拷貝起動(dòng)所述控制組件的主拷貝的改變(流程塊 545)?？丶又鴱膱D5的范例過(guò)程退出。圖6的范例過(guò)程以用戶期望升級(jí)特定控制組件為開(kāi)始。升級(jí)模塊(例如圖2的范例升級(jí)模塊220)接收來(lái)自所述用戶的二進(jìn)制圖像(流程塊605)并存儲(chǔ)所述二進(jìn)制圖像 (例如范例圖像235)(流程塊610)。所述升級(jí)模塊以“待更新”模式創(chuàng)建所述新控制組件的實(shí)例(流程塊615)。在有些范例中，所述新控制組件實(shí)例化為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)的隔離過(guò)程。所述升級(jí)模塊起動(dòng)從所述舊組件到所述新組件的狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送(流程塊620)。 在有些范例中，所述狀態(tài)數(shù)據(jù)以實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)的過(guò)程間通信能力來(lái)復(fù)制，比如以可移植操作系統(tǒng)界面(POSIX)功能呼叫來(lái)復(fù)制。在狀態(tài)數(shù)據(jù)的傳送完成時(shí)(流程塊625)，所述升級(jí)模塊終止所述原控制組件(流程塊630)，然后將所述新控制組件的模式改變成“主動(dòng)”(流程塊635)?？丶又鴱膱D6的范例過(guò)程退出。在有些范例中，新組件可以在所述舊組件被終止之前測(cè)試。在這些實(shí)例中，如果所述新組件不正確地操作，則所述新組件可以被終止，而所述舊組件保持為主動(dòng)組件。在其他范例中，新組件可能稍后被發(fā)現(xiàn)存在缺失及/或缺陷，而所述升級(jí)模塊可以回復(fù)到原始組件，直到可利用新組件為止。圖7A、7B、7C及7D圖解一范例過(guò)程，該范例過(guò)程可以由升級(jí)模塊(例如圖2的范例升級(jí)模塊220)實(shí)施來(lái)升級(jí)控制組件(例如范例控制組件230中的任何控制組件或所有控制組件)。圖7A圖解兩個(gè)過(guò)程控制應(yīng)用程序705及710的初始狀態(tài)，而過(guò)程控制應(yīng)用程序705及710利用控制組件715及控制組件720。在圖7A-7D的圖解范例中，需將控制組件715升級(jí)為新版本。如圖7B所示，所述升級(jí)模塊創(chuàng)建控制組件715的新版本的實(shí)例725，作為一隔離過(guò)程。在圖7C的圖解范例中，原控制組件715將狀態(tài)數(shù)據(jù)及/或信息730復(fù)制到新控制組件 725。如圖7D所示，在新控制組件725的狀態(tài)與原控制組件715的狀態(tài)匹配時(shí)，所述升級(jí)模塊將新控制組件725的模式改變成“主動(dòng)”并終止原控制組件715。圖8A及8B圖解一范例控制系統(tǒng)，該范例控制系統(tǒng)操作控制組件的兩個(gè)版本。圖 8A圖解兩個(gè)過(guò)程控制應(yīng)用程序805及810的初始狀態(tài)，而過(guò)程控制應(yīng)用程序805及810利用控制組件815及控制組件820。在圖8A及8B的圖解范例中，需為控制應(yīng)用程序810將控制組件815升級(jí)為新版本。如圖SB所示，所述升級(jí)模塊創(chuàng)建控制組件815的新版本的實(shí)例 825，并開(kāi)始將過(guò)程控制應(yīng)用程序810的輸入發(fā)送到新控制組件825以及同時(shí)將過(guò)程控制應(yīng)用程序805的輸入傳送到原控制組件815。原控制組件815及新控制組件825繼續(xù)使用相同的控制組件820。同時(shí)執(zhí)行特定控制組件的兩個(gè)版本使過(guò)程控制系統(tǒng)在為現(xiàn)有控制組件添加新特性及/或修正缺陷時(shí)能夠有額外的靈活性。例如，包含所謂“熱修復(fù)”的尚未能夠全面接受品質(zhì)測(cè)試的新控制組件只可以由需要改變的那些控制算法引進(jìn)及使用。其他不需要所述新控制組件的控制算法可以繼續(xù)使用原控制組件，直到所述新控制組件被正式放棄為止。附加地或可選擇地，控制組件的兩個(gè)版本也可以在其被正式放棄之前用于測(cè)試新控制組件， 及/或不能向后兼容的改變可以在所有其他受影響的控制組件被更新之前引進(jìn)。圖9為一原理圖，其圖解一范例處理器平臺(tái)900，該范例處理器平臺(tái)900可以用于及/或編程為執(zhí)行在此描述的任何或所有范例控制平臺(tái)110、控制器150-152及/或范例處理器205。例如，處理器平臺(tái)900可以由一個(gè)或多個(gè)通用處理器、處理器芯核、微控制器等等實(shí)施。圖9的范例的處理器平臺(tái)900包括至少一個(gè)通用可編程處理器905。處理器905 執(zhí)行存在于處理器905的主存儲(chǔ)器(例如存在于RAM 915及/或R0M920)的編碼指令910 及/或912。處理器905可以是任何類別的處理單元，比如處理器芯核、處理器及/或微控制器。處理器905除了執(zhí)行別的以外，還可以執(zhí)行圖5、6及/或7A-D的范例過(guò)程，以實(shí)施在此描述的范例控制平臺(tái)110、控制器150-152及/或范例處理器205。處理器905通過(guò)總線925，與所述主存儲(chǔ)器(包括ROM 920及/或RAM 915)進(jìn)行通信。RAM 915可以由動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SDRAM)及/或任何其他類別的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)器件實(shí)施，而ROM 920可以由閃速存儲(chǔ)器及/或任何其他期望類別的存儲(chǔ)器器件實(shí)施。對(duì)存儲(chǔ)器915及920的存取可以由存儲(chǔ)器控制器(圖中未顯示)來(lái)控制。RAM 915可以用于存儲(chǔ)及/或?qū)嵤?例如)圖2的范例主存儲(chǔ)器210。處理器平臺(tái)900也包括界面電路930。界面電路930可以以任何類別的界面標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，比如通用串行總線(USB)界面、藍(lán)牙(Bluetooth)界面、外存儲(chǔ)器界面、串口、通用輸入/輸出界面等等。一個(gè)或多個(gè)輸入設(shè)備935及一個(gè)或多個(gè)輸出設(shè)備940連接到界面電路 930。輸入設(shè)備935及/或輸出設(shè)備940可以用于(例如)實(shí)施圖2的范例背板界面245。雖然在此已經(jīng)描述某些范例方法、設(shè)備及制造件，但本專利包括的范圍并未受其限制。這些范例的性質(zhì)屬于非限制性的原理性范例，其并未限制本專利包括的范圍。相反地，本專利包括所有根據(jù)字面意義或等效原則正當(dāng)?shù)貙儆诟酱说臋?quán)利要求的范圍的方法、設(shè)備及制造件。
權(quán)利要求
1.一種用于為過(guò)程設(shè)備控制系統(tǒng)提供控制冗余的方法，所述方法包括提供控制輸入到控制軟件子系統(tǒng)的第一實(shí)例及所述控制軟件子系統(tǒng)的第二實(shí)例，所述第一及第二實(shí)例充分并行地處理所述控制輸入；以及提供所述第一實(shí)例的輸出或所述第二實(shí)例的輸出到過(guò)程設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一及第二實(shí)例通過(guò)不同控制設(shè)備執(zhí)行。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中控制設(shè)備是過(guò)程設(shè)備控制器、過(guò)程設(shè)備控制器的處理器、過(guò)程設(shè)備控制器的中央處理器及/或過(guò)程設(shè)備控制器的處理器芯核的其中至少之一。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述不同控制設(shè)備的每個(gè)控制設(shè)備是用于至少一個(gè)控制應(yīng)用程序的主動(dòng)控制器。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)所述控制設(shè)備的處理負(fù)荷來(lái)選擇由哪些控制設(shè)備執(zhí)行所述第一及第二實(shí)例。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括隨著時(shí)間的過(guò)去而改變由哪些控制設(shè)備執(zhí)行所述第一及第二實(shí)例。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一及第二實(shí)例在相同的控制設(shè)備上執(zhí)行。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述控制軟件子系統(tǒng)是用于所述過(guò)程設(shè)備控制系統(tǒng)的控制應(yīng)用程序的部分。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一實(shí)例是主組件并確定提供哪個(gè)輸出到所述過(guò)程設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，進(jìn)一步包括提供所述控制輸入到控制軟件子系統(tǒng)的第三實(shí)例；采集所述第一、第二及第三實(shí)例的輸出；以及執(zhí)行表決以確定提供哪個(gè)輸出到所述過(guò)程設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
11.如權(quán)利要求I所述的方法，進(jìn)一步包括提供所述控制輸入到控制軟件子系統(tǒng)的第三實(shí)例；以及交換所述第一、第二及第三實(shí)例的輸出，其中所述第一、第二及第三實(shí)例執(zhí)行表決以確定由哪個(gè)實(shí)例提供其輸出到所述過(guò)程設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
12.—種存儲(chǔ)機(jī)器可讀指令的制造件，所述機(jī)器可讀指令在被執(zhí)行時(shí)促使機(jī)器通過(guò)以下步驟為過(guò)程設(shè)備控制系統(tǒng)提供控制冗余提供控制輸入到控制軟件子系統(tǒng)的第一實(shí)例及所述控制軟件子系統(tǒng)的第二實(shí)例，所述第一及第二實(shí)例充分并行地處理所述控制輸入；以及提供所述第一實(shí)例的輸出或所述第二實(shí)例的輸出到過(guò)程設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
13.如權(quán)利要求12所述的制造件，其中所述第一及第二實(shí)例通過(guò)不同控制設(shè)備執(zhí)行。
14.如權(quán)利要求13所述的制造件，其中控制設(shè)備是過(guò)程設(shè)備控制器、過(guò)程設(shè)備控制器的處理器、過(guò)程設(shè)備控制器的中央處理器及/或過(guò)程設(shè)備控制器的處理器芯核的其中至少之一 O
15.如權(quán)利要求13所述的制造件，其中所述不同控制設(shè)備的每個(gè)控制設(shè)備是用于至少一個(gè)控制應(yīng)用程序的主動(dòng)控制器。
16.如權(quán)利要求13所述的制造件，其中所述機(jī)器可讀指令在被執(zhí)行時(shí)促使機(jī)器根據(jù)所述控制設(shè)備的處理負(fù)荷來(lái)選擇由哪些控制設(shè)備執(zhí)行所述第一及第二實(shí)例。
17.如權(quán)利要求13所述的制造件，其中所述機(jī)器可讀指令在被執(zhí)行時(shí)促使機(jī)器隨著時(shí)間的過(guò)去而改變由哪些控制設(shè)備執(zhí)行所述第一及第二實(shí)例。
18.如權(quán)利要求12所述的制造件，其中所述第一及第二實(shí)例在相同的控制設(shè)備上執(zhí)行。
19.如權(quán)利要求12所述的制造件，其中所述控制軟件子系統(tǒng)是用于所述過(guò)程設(shè)備控制系統(tǒng)的控制應(yīng)用程序的部分。
20.如權(quán)利要求12所述的制造件，其中所述機(jī)器可讀指令在被執(zhí)行時(shí)促使機(jī)器配置第一實(shí)例為主組件以確定提供哪個(gè)輸出到所述過(guò)程設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
21.如權(quán)利要求12所述的制造件，其中所述機(jī)器可讀指令在被執(zhí)行時(shí)促使機(jī)器 提供所述控制輸入到控制軟件子系統(tǒng)的第三實(shí)例；采集所述第一、第二及第三實(shí)例的輸出；以及執(zhí)行表決以確定提供哪個(gè)輸出到所述過(guò)程設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
22.如權(quán)利要求12所述的制造件，其中所述機(jī)器可讀指令在被執(zhí)行時(shí)促使機(jī)器 提供所述控制輸入到控制軟件子系統(tǒng)的第三實(shí)例；以及交換所述第一、第二及第三實(shí)例的輸出，其中所述第一、第二及第三實(shí)例執(zhí)行表決以確定由哪個(gè)實(shí)例提供其輸出到所述過(guò)程設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)在過(guò)程設(shè)備中升級(jí)及提供控制冗余的方法及設(shè)備。所公開(kāi)的一種升級(jí)過(guò)程控制系統(tǒng)的控制設(shè)備的軟件的范例方法包括實(shí)例化所述軟件的替代組件、將來(lái)自現(xiàn)有組件的狀態(tài)數(shù)據(jù)復(fù)制到所述替代組件、以及在所述替代組件的第一狀態(tài)與所述現(xiàn)有組件的第二狀態(tài)匹配時(shí)將所述替代組件改變?yōu)橹鲃?dòng)模式。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102608965SQ20121003439
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者凱爾·泰特邁耶, 加里·勞, 大衛(wèi)·馬克·史密斯, 布蘭頓·希布, 戈弗雷·R·謝里夫, 戴維·R·丹尼森 申請(qǐng)人:費(fèi)舍-柔斯芒特系統(tǒng)股份有限公司