專利名稱：使用網(wǎng)絡客戶機的分布式控制系統(tǒng)中的指定的控制器的自動檢測的制作方法
技術領域：
本文公開的主題大體涉及控制系統(tǒng)，并且更具體而言，涉及分布式控制系統(tǒng)。
背景技術：
控制系統(tǒng)常常與過程系統(tǒng)結合起來使用，諸如制造或生產過程，以調節(jié)和/或監(jiān)測過程的各種運行參數(shù)。例如，控制系統(tǒng)可調節(jié)過程的某些輸入?yún)?shù)的值，以便將一個或多個目標輸出參數(shù)(例如流率、功率輸出等)驅動到期望值。一些控制系統(tǒng)還可對操作者提供呈視覺反饋的形式的過程數(shù)據(jù)，諸如通過借助于人機接口(HMI)來輸出某些選定的數(shù)據(jù)點，人機接口可包括使用顯示裝置所顯示的圖形用戶界面。這可使得操作者基本實時地監(jiān)測和評估過程性能參數(shù)成為可能，并且如有必要，在某些參數(shù)偏離預期范圍或規(guī)范的情況 下采取修正措施?？墒褂梅植际娇刂葡到y(tǒng)(DCS)體系結構來實現(xiàn)某些控制系統(tǒng)。在DCS中，控制元件可分布在整個過程的各種位置處，而非布置在集中的位置處。例如，諸如傳感器、促動器、子控制器等等的各種控制構件可分布在整個過程中，但是可與DCS的主控制器進行網(wǎng)絡化通信。在某些DCS中，由于冗余和安全問題，可提供多個控制器，其中僅一個控制器在任何給定時間是指定的控制器。例如，如果當前指定的控制器出故障或離線，則可選擇另一個控制器作為指定的控制器。在這樣的系統(tǒng)中，指定的控制器可起到對用作客戶機的HMI提供過程數(shù)據(jù)的服務器的作用。但是，基于冗余的控制器的一些HMI客戶機可能無法檢測指定的控制器的變化，以及無法連接到該指定的控制器。因而，操作者可能必須手動地在HMI客戶機和指定的控制器之間重新建立連接，這可能是耗時和不方便的。另外，需要操作者手動地標識指定的控制器的變化以及手動地將HMI重新連接到指定的控制器上，可導致數(shù)據(jù)或信息丟失，這可帶來潛在的安全問題。

發(fā)明內容
在一個實施例中，一種控制系統(tǒng)包括多個控制器。多個控制器中的各個配置成在被選擇為指定的控制器時，對人機接口(HMI)客戶機提供過程數(shù)據(jù)。多個控制器的第一控制器是當前指定的控制器，并且配置成與HMI客戶機通信?？刂葡到y(tǒng)還包括指定的控制器選擇邏輯，該指定的控制器選擇邏輯配置成檢測當前指定的控制器和HMI客戶機之間的通信的中斷，探詢多個控制器中的各個的響應，確定多個控制器中的哪個首先響應，以及選擇首先響應的控制器作為下一個指定的控制器。在另一個實施例中，一種系統(tǒng)包括過程。該系統(tǒng)還包括包含基于網(wǎng)絡的人機接口(HMI)的客戶機裝置。另外，系統(tǒng)包括與客戶機裝置和過程進行網(wǎng)絡化通信的分布式控制系統(tǒng)，其中，分布式控制系統(tǒng)配置成控制該過程。分布式控制系統(tǒng)包括多個控制器，多個控制器中的各個配置成在用作指定的控制器時，對客戶機裝置的基于網(wǎng)絡的HMI提供來自過程的數(shù)據(jù)。另外，分布式控制系統(tǒng)包括指定的控制器選擇邏輯，該指定的控制器選擇邏輯配置成檢測之前指定的控制器和基于網(wǎng)絡的客戶機之間的通信的中斷，探詢多個控制器中的各個的響應，以及將當前指定的控制器選擇為首先響應于探詢的控制器?？蛻魴C裝置配置成自動地與當前指定的控制器建立通信，以獲得來自過程的數(shù)據(jù)。在又一個實施例中，提供一種其上編碼有指令的有形的計算機可讀介質。指令包括用于確定指定的控制器和基于網(wǎng)絡的客戶機之間的通信是否中斷的機器可讀代碼，其中，指定的控制器在之前從冗余的控制系統(tǒng)的多個控制器中選擇出來。指令進一步包括用以探詢多個控制器中的各個的響應的機器可讀代碼。指令進一步包括用以標識多個控制器中的哪個首先響應于探詢的機器可讀代碼。最后，指令包括用以選擇首先響應的控制器作為新指定的控制器的機器可讀代碼。


當參照附圖來閱讀以下詳細描述時，本發(fā)明的這些和其它特征、方面與優(yōu)點將變得更好理解，在附圖中，相同符號在所有圖中表示相同部件，其中
圖I是描繪了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、具有控制系統(tǒng)的過程系統(tǒng)的框圖；
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、圖I的控制系統(tǒng)的框圖，該控制系統(tǒng)包括多個控制器和自動檢測和通信模塊；
圖3示出了圖2中示出的控制系統(tǒng)的控制器中的一個的更詳細的視 圖4是示出了自動檢測和通信模塊可如何相對于圖2的控制系統(tǒng)的第一控制器、第二控制器和第三控制器以及HMI客戶機以通信的方式布置的圖解；
圖5是描繪了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、可通過自動檢測和通信模塊在圖4的第一控制器上實現(xiàn)的過程的流程 圖6是描繪了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、可通過自動檢測和通信模塊在圖4的第二控制器上實現(xiàn)的過程的流程 圖7是描繪了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、可通過自動檢測和通信模塊在圖4的第三控制器上實現(xiàn)的過程的流程圖；以及
圖8-9示出了屏幕圖像，該屏幕圖像可顯示為HMI客戶機的圖形用戶界面的一部分，圖形用戶界面包括指示指定的控制器的圖形要素。
具體實施例方式下面將對本發(fā)明的一個或多個具體實施例進行描述。為了致力于提供對這些實施例的簡明描述，在說明書中可能不會對實際實現(xiàn)的所有特征進行描述。應當理解的是，在任何這種實際實現(xiàn)的開發(fā)中，如在任何工程或設計項目中那樣，必須作出許多特定于實現(xiàn)的決策來達到開發(fā)者的具體目的，諸如服從系統(tǒng)相關的約束及商業(yè)相關的約束，其可隨不同的實現(xiàn)而改變。此外，應當理解的是，這種開發(fā)工作可能是復雜和耗時的，但對受益于本公開的普通技術人員來說，這種開發(fā)工作將不過是設計、生產和制造的例行任務。當介紹本發(fā)明的多種實施例的要素時，冠詞“一”、“該”和“所述”意于表示存在一個或多個該要素的意思。術語“包括”、“包含”和“具有”意于為包括性的，并且表示除了列出的要素之外可存在附加的要素的意思。如下面進一步論述的那樣，某些實施例提供用于實現(xiàn)冗余的控制系統(tǒng)來控制過程的技術。例如，控制系統(tǒng)可包括以冗余的方式配置的多個控制器。初始，指定的控制器可對網(wǎng)絡客戶機提供過程數(shù)據(jù)。如果與指定的控制器的通信中斷，則可實現(xiàn)檢測模塊來標識下一個指定的控制器。例如，在一個實施例中，模塊配置成在檢測到指定的控制器離線之后，探詢所有控制器的響應。將首先提供響應的控制器建立成新指定的控制器。然后，模塊對網(wǎng)絡客戶機指示新指定的控制器，網(wǎng)絡客戶機與新指定的控制器建立連接，以繼續(xù)接收過程數(shù)據(jù)。照這樣，網(wǎng)絡客戶機可自動地檢測指定的控制器且與其連接，而不需要在指定的控制器離線時手動地重新建立連接?？紤]到前述要點，圖I描繪了過程系統(tǒng)10的實施例，過程系統(tǒng)10包括輪機系統(tǒng)12和負載14。輪機系統(tǒng)12利用燃氣輪機16來驅動負載14，負載14可為配置成通過輪機系統(tǒng)12的旋轉輸出來產生功率的任何適當?shù)难b置，諸如外部機械負載或功率發(fā)生設備。僅以示例的方式，在一些實施例中，負載14可包括發(fā)電機、航空器的推進器等等。在繼續(xù)之前，應當理解，僅以示例的方式示出了圖I的過程系統(tǒng)10具有輪機系統(tǒng)12。實際上，現(xiàn)在公開的技術可適用于任何其它類型的過程系統(tǒng)10。例如，在其它實施例中，過程系統(tǒng)10可包括制造系統(tǒng)、分批過程系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、防噴系統(tǒng)或設備控制(例如設備的平衡)系統(tǒng)，諸 如鍋爐控制、水處理等等。僅以示例的方式，在其中過程系統(tǒng)10包括防噴系統(tǒng)的實施例中，參考標號12可指示防噴裝置。輪機系統(tǒng)12可使用液體燃料或氣體燃料，諸如天然氣和/或富含氫的合成氣體，以使輪機系統(tǒng)12運行。在自持操作中，空氣在供應給燃氣輪機16的燃料噴嘴(未示出)之前，可被壓縮機18接收和加壓。燃料噴嘴可吸入燃料供應，混合燃料與接收到的空氣，并且將空氣-燃料混合物分配到燃燒器19中?？諝?燃料混合物的燃燒可在燃燒器19內產生熱的加壓氣體，然后加壓氣體被引導通過輪機區(qū)段20，輪機區(qū)段20可包括圍繞沿著燃氣輪機16的旋轉軸線延伸的軸22而設置的輪機葉片。在排氣傳送通過輪機區(qū)段20時，氣體可迫使輪機葉片旋轉軸22，從而驅動負載14旋轉。圖I中示出的輪機系統(tǒng)12還包括靜態(tài)起動器子系統(tǒng)24，可在輪機系統(tǒng)12的起動序列期間利用靜態(tài)起動器子系統(tǒng)24(例如當燃氣輪機16從大體固定的位置初始啟動時)。例如，在起動序列期間，靜態(tài)起動器子系統(tǒng)24 (可包括發(fā)電機)可用作可變速度AC驅動系統(tǒng)，該AC驅動系統(tǒng)將發(fā)電機作為同步馬達來驅動，以使燃氣輪機16根據(jù)期望的速度分布而加速，該速度分布提供關于輪機16的期望的起動狀況。例如，在一個實施例中，期望的起動狀況可為這樣的起動狀況，即，其中輪機16達到使其通過其本身的燃燒過程而能夠獨立于靜態(tài)起動器子系統(tǒng)24來進行自持操作的速度。一旦達到期望的速度，靜態(tài)起動器子系統(tǒng)24就可與發(fā)電機脫離，而燃氣輪機16則繼續(xù)獨立于靜態(tài)起動器子系統(tǒng)24而操作。如圖I中示出的那樣，輪機系統(tǒng)12還包括可為分布式控制系統(tǒng)(DCS) 28的一部分的傳感器26和控制構件27。也就是說，雖然在圖I中示出為與DCS 28分開，但是傳感器26和控制構件27可通過網(wǎng)絡30通信耦合到DCS 28的一個或多個控制器上，控制構件27可包括I/O模塊、促動器、子控制器、邏輯控制器、現(xiàn)場裝置、網(wǎng)絡構件等等，網(wǎng)絡30可包括局域網(wǎng)(例如LAN、以太網(wǎng))、無線網(wǎng)絡(例如基于802. 11標準的無線網(wǎng)絡)，或諸如現(xiàn)場總線網(wǎng)絡協(xié)議(例如IEC 61158)的工業(yè)控制網(wǎng)絡協(xié)議。因而，控制系統(tǒng)28在不是其所有構件都必須布置在中心位置處的意義上而分布。例如，現(xiàn)場裝置和控制器可彼此遠離地定位，并且I/O模塊可配置成過濾和/或調節(jié)在控制器和現(xiàn)場裝置之間交換的信號。在示出的實施例中，I/o模塊由參考標號25表示。DCS 28的控制器可實現(xiàn)控制算法，控制算法控制系統(tǒng)10，以達到期望的結果或輸出(例如功率輸出)。如下面進一步詳細地論述的那樣，DCS28可包括配置成以冗余的方式操作的多個控制器。系統(tǒng)10還可包括一個或多個人機接口(HMI) 32，人機接口 32可通信耦合到控制系統(tǒng)28上。例如，可在具有顯示器(例如IXD顯示器)的計算裝置上實現(xiàn)HMI 32，該顯示器配置成以圖形用戶界面(GUI)的形式提供HMI 32。如下面更加詳細地論述的那樣，在一個實施例中，HMI 32可包括客戶機側網(wǎng)絡應用程序，其從DCS 28的用作服務器的活動的或指定的控制器中取來數(shù)據(jù)。因而，來自由系統(tǒng)10執(zhí)行的過程的數(shù)據(jù)可從DCS 28的指定的控制器服務于HMI 32。照這樣，操作者可通過HMI 32來觀察和監(jiān)測系統(tǒng)10的性能，而且，在一些實施例中，操作者還可通過HMI 32來提供輸入，以手動地調節(jié)系統(tǒng)10的一個或多個參數(shù)。在一個實施例中，HMI 32可實現(xiàn)為基于網(wǎng)絡的接口，基于網(wǎng)絡的接口可利用JAVA、XML (可擴展標記語言)、CSS (層疊樣式表)、AJAX (異步JavaScript和XML)、DHTML (動態(tài)超文本標記語言)等等，或這樣的技術的任何組合。在一個實施例中，HMI 32可為利用基于AJAX和DHTML的網(wǎng)絡構架的、基于網(wǎng)絡的HMI，該網(wǎng)絡構架使用在DCS 28的控制器上實 現(xiàn)的嵌入式網(wǎng)絡服務器。如所示出的那樣，HMI 32可通過網(wǎng)絡34通信耦合到DCS 28上。網(wǎng)絡34可包括任何適當?shù)木W(wǎng)絡協(xié)議，諸如局域網(wǎng)(LAN)和/或無線網(wǎng)(例如802. 11標準)。另外，HMI 32可在物理上定位成相對緊鄰系統(tǒng)10 (例如視覺的接近)，或者可位于遠處?？稍谌魏芜m當?shù)挠嬎阊b置上提供HMI 32，該計算裝置包括桌上型計算機、工作站計算機、筆記本計算機、平板計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、移動電話等等。參照圖2，進一步詳細地示出了圖I的DCS 28。如所示出的那樣，DCS 28可包括配置成以冗余的方式操作的多個控制器36。例如，在任何給定時間，選擇控制器36中的一個作為指定的控制器。用于HMI客戶機32的數(shù)據(jù)由指定的控制器提供，HMI客戶機32可為實現(xiàn)基于網(wǎng)絡的接口的基于網(wǎng)絡的客戶機。如上面論述的那樣，在一些傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中，即使在出于冗余目的而提供多個控制器時，HMI客戶機也可能無法自動地檢測指定的控制器狀態(tài)的變化，而且操作者可能必須手動地在HMI和新指定的控制器之間重新建立連接，以便繼續(xù)接收數(shù)據(jù)。在圖2示出的DCS 28中，提供自動檢測和通信模塊40。模塊40(也可稱為指定的控制器選擇模塊或邏輯)配置成在檢測到指定的控制器離線之后，探詢所有控制器的響應。將首先提供響應的控制器建立成新指定的控制器。應當注意，在一些情況下，新指定的控制器可為與之前指定的控制器相同的控制器。然后模塊40對基于網(wǎng)絡的HMI 32指示新指定的控制器，并且HMI 32自動地與新指定的控制器建立連接，以繼續(xù)接收數(shù)據(jù)。另外，雖然在圖2中示出了與控制器36中的各個分開，但是自動檢測和通信模塊40所實現(xiàn)的邏輯實際上可分布在DCS 28的所有控制器36中。如所示出的那樣，控制器36中的各個可通過網(wǎng)絡30通信耦合到輪機系統(tǒng)12的過程I/o模塊(一個或多個)25上，并且可與傳感器26和控制構件27通信。另外，控制器36中的各個通過網(wǎng)絡34通信耦合到基于網(wǎng)絡的HMI 32上。因而，控制器36中的各個接收來自系統(tǒng)10的過程數(shù)據(jù)，并且能夠在被選擇成指定的控制器的情況下將數(shù)據(jù)服務于HMI 32。雖然網(wǎng)絡30象征性地被描繪成控制器36和輪機系統(tǒng)12 (例如傳感器26和控制構件27)之間的單一路徑，但是網(wǎng)絡30可表示在各個控制器36和輪機系統(tǒng)12之間的單獨的相應的網(wǎng)絡路徑。例如，第一路徑可存在于控制器36a和輪機系統(tǒng)12之間，第二路徑可存在于控制器36b和輪機系統(tǒng)12之間等等。圖3示出了根據(jù)一個實施例的、圖2的DCS 28的控制器36中的一個。如上面論述的那樣，自動檢測和通信模塊40可分布在所有控制器和/或HMI客戶機(一個或多個)32中。因而，如圖3中示出的那樣，可提供模塊40所實現(xiàn)的邏輯的一部分作為控制器36的一部分?？刂破?6另外包括嵌入式網(wǎng)絡服務器應用程序44，其有時稱為“微型”網(wǎng)絡服務器。網(wǎng)絡服務器44可基于任何適當?shù)膶崟r操作系統(tǒng)。例如，在一個實施例中，嵌入式網(wǎng)絡服務器44可為微核操作系統(tǒng)，諸如QNX操作系統(tǒng)，其可得自作為加拿大的安大略沃特盧的動態(tài)研究公司(Research in Motion Ltd. , of Waterloo, Ontario, Canada)的子公司的 QNX軟件系統(tǒng)公司。僅以示例的方式，嵌入式網(wǎng)絡服務器應用程序44可基于QNX Slinger網(wǎng)絡服務器軟件。網(wǎng)絡服務器44可為嵌入式環(huán)境提供HTTP服務器，并且可為DHTML和SSI (服務器端包含)功能提供支持。如能理解的那樣，DCS 28的所有控制器36可以類似的方式實現(xiàn)。當圖3中示出的控制器36是指定的控制器時，來自系統(tǒng)10的數(shù)據(jù)可用于呈動態(tài)網(wǎng)頁形式的基于網(wǎng)絡的·HMI客戶機32。另外，雖然未在圖3中示出，但是控制器可包括各種適當?shù)挠布嫾?，諸如配置成執(zhí)行控制算法的處理器，以及配置成存儲程序的存儲器，諸如模塊40和網(wǎng)絡服務器44。參照圖4，示出了包括三個控制器Cl (36a)、C2 (36b)和C3 (36c)的DCS 28的實施例，其中，三個控制器C1-C3配置成實現(xiàn)三模冗余操作模式。雖然在這里提到三個控制器，但是應當理解，術語冗余可指具有至少2個控制器(例如2至n，其中，η是任何數(shù)量的附加的控制器)的系統(tǒng)。為了一般地描述控制器C1-C3的操作，基于網(wǎng)絡的HMI客戶機32首先可與指定的控制器的網(wǎng)絡服務器44建立通信，僅以示例的方式，假設指定的控制器初始是控制器Cl。起初，基于網(wǎng)絡的HMI客戶機32可使用對應于控制器Cl的通信端口的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址來與控制器Cl的網(wǎng)絡服務器44建立通信。在一個實施例中，HMI客戶機32所實現(xiàn)的網(wǎng)絡構架可允許來自系統(tǒng)10所實現(xiàn)過程的實時數(shù)據(jù)從控制器Cl服務于HMI客戶機32。僅以示例的方式,在一個實施例中，HMI客戶機32可利用JavaScript或VBScript激活的軟件模塊來與控制器Cl的網(wǎng)絡服務器44通信，以使用AJAX技術來獲得實時數(shù)據(jù)。取來的數(shù)據(jù)可在基于網(wǎng)絡的HMI 32中定期地基于可配置的刷新率來更新。僅以示例的方式，刷新率可介于大約I秒-15秒之間。自動檢測和通信模塊40可配置成檢測DCS28的各個控制器36的狀態(tài)，以便確定哪個控制器36是當前指定的控制器。例如，在上面描述的啟動過程的語境中，模塊40可標識控制器Cl作為指定的控制器，并且將標識控制器Cl作為指定的控制器的信息(諸如裝置名稱、IP地址或其組合)提供給HMI 32。如下面更加詳細地論述的那樣，當指定的控制器(例如Cl)由于任何原因(例如由于故障、功率損耗、網(wǎng)絡線路問題等)而離線時，自動檢測和通信模塊40配置成實現(xiàn)用于選擇下一個指定的控制器(例如C2)以及將這個信息提供給HMI客戶機32的過程。因而，HMI客戶機32可自動地切換，以與下一個指定的控制器通信。另外，雖然圖4中示出了僅三個控制器C1-C3，但是應當理解，其它實施例可包括任何期望數(shù)量的控制器?？紤]到前述要點，下面在圖5-7中進一步詳細地示出自動檢測和通信模塊40所實現(xiàn)的邏輯。如上面描述的那樣，模塊40所實現(xiàn)的邏輯可分布在所有控制器(在這個示例中為控制器C1-C3)中。因此，圖5中示出的邏輯46可表示模塊40的、在控制器Cl中實現(xiàn)的部分，圖6中示出的邏輯48可表示模塊的、在控制器C2中實現(xiàn)的部分，并且圖7中示出的邏輯50可表示模塊的、在控制器C3中實現(xiàn)的部分。參照圖5，表示模塊40的、在控制器Cl中實現(xiàn)的部分的邏輯46開始于步驟52處。在步驟52處，控制器Cl (36a)初始是指定的控制器，并且對HMI客戶機32提供數(shù)據(jù)。決策邏輯54確定控制器Cl的通信路徑(例如通往HMI客戶機32和/或輪機系統(tǒng)12的路徑)是否中斷。例如，控制器Cl的通信路徑可由于許多原因而中斷，諸如構件或控制器故障、網(wǎng)絡錯誤、功率損耗等。如果沒有檢測到中斷，則邏輯46回到步驟52，并且控制器Cl仍然是指定的控制器。如果檢測到中斷，則邏輯46從決策邏輯54繼續(xù)到步驟56、58和60中的各個，在步驟56、58和60中，分別探詢控制器C1、C2和C3，而且它們的后續(xù)步驟(例如步驟62、64、66)可并行地發(fā)生。例如，探詢步驟可包括查驗(pinging)控制器C1-C3中的各個并等待響 應。從步驟56，在決策邏輯62處作出關于是否從控制器Cl接收到響應的確定。如果沒有從控制器Cl中獲得響應，則邏輯46從決策邏輯62回到步驟56，并且繼續(xù)探詢Cl。同時，從步驟58，在決策邏輯64處作出關于是否從控制器C2接收到響應的確定。如果沒有從控制器C2中獲得響應，則邏輯46從決策邏輯64回到步驟58，并且繼續(xù)探詢C2。而且同時，從步驟60，在決策邏輯66處作出關于是否從控制器C3接收到響應的確定。如果沒有從控制器C3中獲得響應，則邏輯46從決策邏輯64回到步驟66，并且繼續(xù)探詢C3。根據(jù)控制器C1-C3中的哪個首先響應來自步驟56-60的探詢，執(zhí)行步驟68、70或72中的一個。例如，如果控制器Cl首先響應，則決策邏輯62前進到步驟68，在此處，邏輯46停止探詢控制器C2和C3，并且再次將控制器Cl設定成指定的控制器。在這種情況下，新指定的控制器與之前指定的控制器相同，而且基于網(wǎng)絡的HMI 32繼續(xù)與控制器Cl通信，并且從控制器Cl獲得數(shù)據(jù)。如果控制器C2首先響應，則決策邏輯64前進到步驟70，在此處，邏輯46停止探詢控制器Cl和C3，并且將控制器C2設定成指定的控制器。在這種情況下，基于網(wǎng)絡的HMI32切換其通信路徑，以與控制器C2通信，并且從控制器C2獲得數(shù)據(jù)。如果控制器3首先響應，則決策邏輯66前進到步驟72，在此處，邏輯46停止探詢控制器C2和Cl，并且將控制器C3設定成指定的控制器。在這種情況下，基于網(wǎng)絡的HMI 32切換其通信路徑，以與控制器C3通信，并且從控制器C3獲得數(shù)據(jù)。如將理解的那樣，在控制器C1-C3上實現(xiàn)的邏輯46、48和50可與彼此通信,從而有效地構成模塊40。在一個實施例中，可使用JavaScript代碼或另一種其它適當?shù)木幊袒蚰_本語言來實現(xiàn)邏輯46、48和50。參照圖6，表示模塊40的、在控制器C2中實現(xiàn)的部分的邏輯48開始于步驟76處。在步驟76處，控制器C2 (36b)初始是指定的控制器，并且對HMI客戶機32提供數(shù)據(jù)。決策邏輯78確定控制器C2的通信路徑(例如通往HMI客戶機32和/或輪機系統(tǒng)12的路徑)是否中斷。如果沒有檢測到中斷，則邏輯48回到步驟76，并且控制器C2仍然是指定的控制器。如果檢測到中斷，則邏輯48從決策邏輯78繼續(xù)到步驟80、82和84中的各個，在步驟80、82和84中，分別探詢控制器C2、C1和C3，并且它們的后續(xù)步驟(例如步驟86、88、90)可并行地發(fā)生。例如，探詢步驟可包括查驗控制器C2、Cl和C3中的各個并等待響應。從步驟80，在決策邏輯86處作出關于是否從控制器C2接收到響應的確定。如果沒有從控制器C2中獲得響應，則邏輯48從決策邏輯86回到步驟80，并且繼續(xù)探詢C2。同時，從步驟82，在決策邏輯88處作出關于是否從控制器Cl接收到響應的確定。如果沒有從控制器Cl中獲得響應，則邏輯48從決策邏輯88回到步驟82，并且繼續(xù)探詢Cl。而且同時，從步驟84，在決策邏輯90處作出是否從控制器C3接收到響應的確定。如果沒有從控制器C3中獲得響應，則邏輯48從決策邏輯90回到步驟84，并且繼續(xù)探詢C3。根據(jù)控制器C1-C3中的哪個首先響應來自步驟80-84的探詢，執(zhí)行步驟92、94、98中的一個。例如，如果控制器C2首先響應，則決策邏輯86前進到步驟92，在此處，邏輯48停止探詢控制器Cl和C3，并且再次將控制器C2設定成指定的控制器。在這種情況下，新指定的控制器與之前指定的控制器相同，而且基于網(wǎng)絡的HMI 32繼續(xù)與控制器C2通信，并且從控制器C2中獲得數(shù)據(jù)。如果控制器Cl首先響應，則決策邏輯88前進到步驟94，在此處，邏輯48停止探詢控制器C2和C3，并且將控制器Cl設定成指定的控制器。在這種情況下，基于網(wǎng)絡的HMI32切換其通信路徑，以與控制器Cl通信，并且從控制器Cl中獲得數(shù)據(jù)。如果控制器3首先響應，則決策邏輯90前進到步驟98，在此處，邏輯48停止探詢控制器C2和Cl，并且將控制 器C3設定成指定的控制器。在這種情況下，基于網(wǎng)絡的HMI 32切換其通信路徑，以與控制器C3通信，并且從控制器C3中獲得數(shù)據(jù)。接下來，參照圖7，表示模塊40的、在控制器C3中實現(xiàn)的部分的邏輯50始于步驟102處。在步驟102處，控制器C3 (36c)初始是指定的控制器，并且對HMI客戶機32提供數(shù)據(jù)。決策邏輯104確定控制器C3的通信路徑(例如通往HMI客戶機32和/或輪機系統(tǒng)12的路徑)是否中斷。如果沒有檢測到中斷，則邏輯50回到步驟102，并且控制器C3仍然是指定的控制器。如果檢測到中斷，則邏輯50從決策邏輯104繼續(xù)到步驟106、108、110中的各個，在步驟106、108、110中，分別探詢控制器C3、Cl和C2，并且它們的后續(xù)步驟(例如步驟112、114和118)可并行地發(fā)生。例如，探詢步驟可包括查驗控制器C3、C1和C2中的各個，以及等待響應。從步驟106，在決策邏輯112處作出關于是否從控制器C3接收到響應的確定。如果沒有從控制器C3中獲得響應，則邏輯50從決策邏輯112回到步驟106，并且繼續(xù)探詢C3。同時，從步驟108，在決策邏輯114處作出關于是否從控制器Cl接收到響應的確定。如果沒有從控制器Cl中獲得響應，則邏輯50從決策邏輯114回到步驟108，并且繼續(xù)探詢Cl。而且同時，在步驟110處，在決策邏輯118處作出關于是否從控制器C2接收到響應的確定。如果沒有從控制器C2中獲得響應，則邏輯50從決策邏輯118回到步驟110，并且繼續(xù)探詢C2。根據(jù)控制器C1-C3中的哪個首先響應于來自步驟106、108和110的探詢，執(zhí)行步驟120、122和124—個。例如，如果控制器C3首先響應，則決策邏輯112前進到步驟120，在此處，邏輯50停止探詢控制器Cl和C2，并且再次將控制器C3設定成指定的控制器。在這種情況下，新指定的控制器與之前指定的控制器相同，而且基于網(wǎng)絡的HMI 32繼續(xù)與控制器C3通信，并且從控制器C3中獲得數(shù)據(jù)。如果控制器Cl首先響應，則決策邏輯114前進到步驟122，在此處，邏輯50停止探詢控制器C2和C3，并且將控制器Cl設定成指定的控制器。在這種情況下，基于網(wǎng)絡的HMI32切換其通信路徑，以與控制器Cl通信，以及從控制器Cl中獲得數(shù)據(jù)。如果控制器C2首先響應，則決策邏輯118前進到步驟124，在此處，邏輯50停止探詢控制器Cl和C3，并且將控制器C2設定成指定的控制器。在這種情況下，基于網(wǎng)絡的HMI 32切換其通信路徑，以與控制器C2通信，并從控制器C2中獲得數(shù)據(jù)。如根據(jù)上面關于圖5-7所提供的描述能理解的那樣，由模塊40執(zhí)行的邏輯46、48或50的一部分可取決于在通信中斷時，哪個控制器在提供數(shù)據(jù)(例如指定的控制器)。例如，如果在發(fā)生中斷時，控制器C2是指定的控制器，則執(zhí)行圖6中的邏輯48所描繪的過程，以確定下一個指定的控制器。參照圖8-9，示出了描繪上面描述的基于網(wǎng)絡的HMI 32的實施例的屏幕截圖。如上面論述以及圖8中示出的那樣，基于網(wǎng)絡的HMI 32可實現(xiàn)為網(wǎng)絡瀏覽器128中的網(wǎng)頁130。以示例的方式，可使用互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器(Internet Explorer)、火狐瀏覽器(MozillaFirefox)、蘋果瀏覽器(Apple Safari)或任何其它適當?shù)木W(wǎng)絡瀏覽器軟件來實現(xiàn)網(wǎng)絡瀏覽器128。網(wǎng)頁130可包括各種要素，諸如窗口 132、狀態(tài)條134、導航選項136和指定的控制器指示器138。在示出的實施例中，窗口 132可配置成顯示關于輪機系統(tǒng)12的某些構件或子控制器的操作模式。狀態(tài)條134可配置成顯示關于某些參數(shù)的值，諸如速度(以RPM為單位)和功率輸出(以兆瓦為單位)。導航選項136可允許操作者導航不同的窗口(例如 由不同的網(wǎng)頁或網(wǎng)頁內的不同框表示)，以訪問關于系統(tǒng)10的不同方面的數(shù)據(jù)。指示器138可告知操作者(例如HMI的用戶)關于控制器C1-C3中的哪個是當前指定的控制器。例如，在圖8中，指示器138示出了控制器Cl是當前指定的控制器。網(wǎng)絡瀏覽器128的地址欄還可指示對應于控制器Cl的IP地址140。在與控制器Cl的通信中斷的情況下，圖9示出如果控制器C2被選擇為新指定的控制器，網(wǎng)頁130可如何更新的示例。例如，如圖9中示出的那樣，指示器138現(xiàn)在指示指定的控制器已經從Cl變成C2。另夕卜，網(wǎng)絡瀏覽器128的地址欄還示出了對應于控制器C2的更新的IP地址140。如將理解的那樣，本文僅以示例的方式提供與從分布式控制系統(tǒng)中的冗余的控制器組中自動地選擇指定的控制器有關的上述的多種技術。因此，應當理解，本公開不應理解為僅限于在上面提供的示例。另外，應當理解，可按任何適當?shù)姆绞絹韺崿F(xiàn)上面論述的技術，包括硬件(例如適當?shù)嘏渲玫碾娐?、軟件(例如通過計算機程序，其包括存儲在一個或多個有形的計算機可讀介質上的可執(zhí)行代碼)，或者通過使用硬件和軟件元件兩者的組合。因而，如本文所用，術語“代碼”可表示可存儲在機器可讀存儲介質(例如硬盤、硬盤驅動器、光學驅動器、閃速存儲器等)中供處理器執(zhí)行的機器可讀代碼(例如可由計算機和/或處理器讀取的)。本書面描述使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領域任何技術人員能夠實踐本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及實行任何結合的方法。本發(fā)明的可取得專利的范圍由權利要求限定，并且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例具有不異于權利要求的字面語言的結構要素，或者如果它們包括與權利要求的字面語言無實質性差異的等效結構要素，則它們意于處在權利要求的范圍之內。
權利要求
1.一種控制系統(tǒng)，包括 多個控制器，各配置成在被選擇為指定的控制器時對人機接口(HMI)客戶機提供過程數(shù)據(jù)，其中，所述多個控制器中的第一控制器是配置成與所述HMI客戶機通信的當前指定的控制器；以及 指定的控制器選擇邏輯，其配置成檢測所述當前指定的控制器和所述HMI客戶機之間的通信的中斷，探詢所述多個控制器中的各個的響應，確定所述多個控制器中的哪個首先響應，以及選擇首先響應的控制器作為下一個指定的控制器。
2.根據(jù)權利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，所述指定的控制器選擇邏輯對所述HMI客戶機標識所述下一個指定的控制器，以及其中，所述HMI客戶機在接收到其身份之后，自動地與所述下一個指定的控制器通信。
3.根據(jù)權利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，標識所述下一個指定的控制器包括提供與所述下一個指定的控制器的通信端口對應的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址到所述HMI客戶機。
4.根據(jù)權利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，所述HMI客戶機包括基于網(wǎng)絡的HMI客戶機。
5.根據(jù)權利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，各個控制器包括嵌入式網(wǎng)絡服務器應用程序。
6.根據(jù)權利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，所述過程數(shù)據(jù)作為動態(tài)網(wǎng)頁從所指定的控制器傳送到所述HMI客戶機。
7.根據(jù)權利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，所述當前指定的控制器和所述下一個指定的控制器包括同一控制器。
8.根據(jù)權利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，所述指定的控制器選擇邏輯分布在所有所述多個控制器中。
9.根據(jù)權利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，所述指定的控制器選擇邏輯包括JavaScript編程代碼。
10.一種系統(tǒng),包括 過程； 客戶機裝置，包括基于網(wǎng)絡的人機接口(HMI);以及 分布式控制系統(tǒng)，與所述客戶機裝置和所述過程進行網(wǎng)絡化通信，其中，所述分布式控制系統(tǒng)配置成控制所述過程，并且包括 多個控制器，各配置成在用作指定的控制器時，對所述客戶機裝置的基于網(wǎng)絡的HMI提供來自所述過程的數(shù)據(jù)；以及 指定的控制器選擇邏輯，其配置成檢測之前指定的控制器和所述基于網(wǎng)絡的客戶機之間的通信的中斷，探詢所述多個控制器中的各個的響應，以及把當前指定的控制器選擇為首先響應于探詢的控制器； 其中，所述客戶機裝置配置成自動地與所述當前指定的控制器建立通信，以獲得來自所述過程的數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述多個控制器包括第一控制器、第二控制器和第三控制器，以及其中，所述指定的控制器選擇邏輯分布在所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器中。
12.根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述指定的控制器選擇邏輯的第一部分存儲在所述第一控制器的存儲器中，以及其中，所述指定的控制器選擇邏輯的所述第一部分配置成 當所述第一控制器是所述之前指定的控制器時，確定所述客戶機裝置和所述第一控制器之間的通信是否中斷； 如果所述客戶機裝置和所述第一控制器之間的通信中斷，則探詢所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器的響應； 確定所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器中的哪個首先響應于所述探詢；以及 選擇首先響應的控制器作為所述當前指定的控制器，并且停止對其余的控制器的探詢。
13.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述指定的控制器選擇邏輯的第二部分存儲在所述第二控制器的存儲器中，以及其中，所述指定的控制器選擇邏輯的所述第二部分配置成 當所述第二控制器是所述之前指定的控制器時，確定所述客戶機裝置和所述第二控制器之間的通信是否中斷； 如果所述客戶機裝置和所述第二控制器之間的通信中斷，則探詢所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器的響應； 確定所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器中的哪個首先響應于所述探詢；以及 選擇首先響應的控制器作為所述當前指定的控制器，并且停止對其余的控制器的探詢。
14.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述指定的控制器選擇邏輯的第三部分存儲在所述第三控制器的存儲器中，以及其中，所述指定的控制器選擇邏輯的所述第三部分配置成 當所述第三控制器是所述之前指定的控制器時，確定所述客戶機裝置和所述第三控制器之間的通信是否中斷； 如果所述客戶機裝置和所述第三控制器之間的通信中斷，則探詢所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器的響應； 確定所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器中的哪個首先響應于所述探詢；以及 選擇首先響應的控制器作為所述當前指定的控制器，并且停止對其余的控制器的探詢。
15.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述基于網(wǎng)絡的HMI與所述當前指定的控制器的網(wǎng)絡服務器通信，并且獲得來自所述過程的、作為動態(tài)地產生的網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述基于網(wǎng)絡的HMI配置成使用異步JavaScript和XML (AJAX)網(wǎng)絡應用程序來獲得來自所述過程的數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)絡服務器包括至少部分地基于實時操作系統(tǒng)的嵌入式網(wǎng)絡服務器。
18.根據(jù)權利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述客戶機裝置包括計算機工作站、筆記本計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、移動電話、平板計算機或它們的某個組合。
19.根據(jù)權利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述過程包括燃氣輪機系統(tǒng)。
20.一種其上編碼有指令的、有形的計算機可讀介質，其中，所述指令包括 用于確定指定的控制器和基于網(wǎng)絡的客戶機之間的通信是否中斷的機器可讀代碼，其中，所指定的控制器是之前從冗余的控制系統(tǒng)的多個控制器中選出的； 用以探詢所述多個控制器中的各個的響應的機器可讀代碼； 用以標識所述多個控制器中的哪個首先響應于所述探詢的機器可讀代碼； 用以選擇首先響應的控制器作為新指定的控制器的機器可讀代碼。
全文摘要
本發(fā)明主題為“使用網(wǎng)絡客戶機的分布式控制系統(tǒng)中的指定的控制器的自動檢測”。在一個實施例中，一種控制系統(tǒng)包括多個控制器。多個控制器中的各個配置成在被選擇為指定的控制器時，對人機接口(HMI)客戶機提供過程數(shù)據(jù)。多個控制器中的第一控制器是當前指定的控制器，并且配置成與HMI客戶機通信?？刂葡到y(tǒng)還包括指定的控制器選擇邏輯，該指定的控制器選擇邏輯配置成檢測當前指定的控制器和HMI客戶機之間的通信的中斷，探詢多個控制器中的各個的響應，確定多個控制器中的哪個首先響應，以及選擇首先響應的控制器作為下一個指定的控制器。
文檔編號G05B23/02GK102902262SQ20121026335
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權日2011年7月27日
發(fā)明者S.武雷, M.R.費爾普斯, R.薩拉斯瓦特, R.巴拉蘇布拉馬尼亞姆 申請人:通用電氣公司