用于對安全控制器進行編程的方法技術

公開了對安全控制器編程的方法、安全控制器及計算機程序。使用程序編輯器來創建用于安全控制器的用戶程序。用戶程序具有第一程序部分和至少一個附加程序部分。第一程序部分限定選擇的傳感器信號與致動器信號之間的安全相關的邏輯相關性。對第一程序部分和至少一個附加程序部分編譯和鏈接以獲得可執行原始程序代碼。將原始程序代碼傳送至安全控制器的第一存儲器，并且借助于安全控制器的至少一個處理器來執行原始程序代碼。可以修改和編譯第一程序部分以獲得修改的第一代碼部分。在執行原始程序代碼的同時，將修改的第一代碼部分傳送至安全控制器的第二存儲器。除了執行原始附加代碼部分之外，執行修改的第一代碼部分而不執行原始第一代碼部分。

Method for programming a security controller

A method for programming a security controller, a security controller, and a computer program are disclosed. Use the program editor to create user programs for security controllers. The user program has a first program portion and at least one additional program portion. The first program portion defines the logical correlation between the selected sensor signal and the security of the actuator signal. The first program part and at least one additional program part are compiled and linked to obtain executable primitive program code. The source program code is passed to the first memory of the security controller, and the original program code is executed with at least one processor of the security controller. You can modify and compile the first program section to get the modified first code section. At the same time as the original program code is executed, the modified first code portion is transmitted to the second memory of the security controller. In addition to executing the original additional code section, the first code part of the execution is executed without performing the original first code section.

【技術實現步驟摘要】
用于對安全控制器進行編程的方法相關申請的交叉引用本申請依據巴黎公約要求于2015年11月24日提交的德國專利申請102015120314.6的優先權。該優先權申請的全部內容通過引用合并在本文中。
本專利技術涉及用于對安全控制器進行編程的方法并且涉及安全控制器，所述安全控制器具有用于接收傳感器信號的多個輸入、用于輸出致動器信號的多個輸出以及用于執行程序代碼的至少一個處理器。
技術介紹
安全控制器的典型示例可從德國的奧斯菲爾敦的Felix-Wankel街2,72760號的PilzGmbH&Co.KG以品牌名稱“AutomationSystemPSS4000(自動化系統PSS4000)”獲得。這在2015年的標題為“AutomationSystemPSS4000-BuildingBlockSystem(自動化系統PSS4000-構建塊系統)”的公司宣傳冊中有所描述。DE102009019096A1公開了安全控制器的另一示例。該已知安全控制器包括多個硬件部件和軟件部件，用戶能夠根據用戶的個人需求將所述多個硬件部件和軟件部件裝配成自動化系統。取決于應用的大小，該系統可以包括經由通信網絡彼此連接的多個控制單元，每個控制單元控制復雜設備內的子過程。然而，本專利技術不限于具有多個聯網的控制單元的復雜系統，并且可以同樣地用于對“小”安全控制器進行編程，所述“小”安全控制器具有緊湊設計并且控制自動操作機器或設備中的若干安全功能。此外，本專利技術也不限于“純”安全控制器。當然，本專利技術還可以用于對安全相關過程(所謂的FS或故障安全過程)和非安全相關過程(所謂的標準過程)兩者進行控制的控制系統。非安全相關標準過程通常涉及自動化設備的正常操作。該過程的控制系統的故障由于經濟原因而可能有問題，因此如果可能的話則應當要避免。然而，此故障不會對設備附近的操作員或其他人員的健康或生命造成威脅。相比之下，安全相關的控制功能主要用于管理源自自動化設備的危害。為此，關于防止故障以及管理故障，對自動化技術中的安全相關過程的控制系統提出了特殊需求。安全相關的控制系統和控制部件需要較高水平的開發能力，并且通常需要專項認證，尤其是根據標準ENISO13849、EN/IEC61508、ENIEC62061等。由于PSS4000自動化系統包含許多具有用于控制安全關鍵過程所需的認證的部件，所以PSS4000自動化系統是滿足前述標準的要求的安全控制器。特別地，許多部件滿足按照SIL2和根據EN/IEC61508的更高標準以及/或者按照ENISO13849的PLd和更高標準的要求。另外，然而，自動化系統PSS4000還被設計成控制復雜設備的標準過程。因此，如果在復雜的設備內必須控制大量的安全相關過程和非安全相關過程，則對已知安全控制器的編程在個別情況下可能是非常復雜和綜合性的。對于這樣的系統典型的是，在多個部分或模塊中創建所謂的用戶程序，該用戶程序限定設備內的傳感器信號與致動器信號之間的邏輯相關性，其中，用戶通常使用基于國際標準IEC61131的高級編程語言。隨后對各個程序部分進行編譯，即，將各個程序部分轉換成機器可讀代碼并且鏈接在一起。然后，將所得到的程序代碼下載到要執行相關程序代碼的所有控制單元中。以單個步驟來創建復雜的用戶程序往往是不可行的。通常，在調試安全控制器之后，由于僅當設備運行時才可以識別所有相關性，所以需要進行修改和/或添加。在已知的安全控制器中，用戶可以用高級編程語言修改用戶程序的一個或多個部分。隨后，必須重新編譯經修改的用戶程序，并且必須重新鏈接經編譯的部分，以獲得具有相關修改的機器可讀程序代碼。然后，將經修改的程序代碼重新加載至安全控制器中，并且重寫先前的(原始的)程序代碼。在已知的安全控制器中，進行修改因此需要停止控制過程以使得能夠下載經修改的程序代碼。隨后，必須重啟設備，這可能是耗時的，特別是在復雜設備的情況下。在來自PilzGmbH&Co.KG的以品牌名稱PSS3000提供的早期控制系統中，即使在機器運行時也仍然可以將標準部件傳送至控制系統的存儲器。這便利于用戶程序的后續修改。然而，該更新選項嚴格地限于與非安全相關標準過程有關的程序部分。該功能的實際應用因此受到限制。
技術實現思路
針對此背景，本專利技術的目的是提供上述類型的方法，該方法使得能夠更迅速地修改用于安全控制器的程序代碼。本專利技術的另一個目的是提供可以通過這樣的方法更簡單迅速地編程的安全控制器。根據本專利技術的第一方面，提供了一種用于對安全控制器進行編程的方法，所述安全控制器具有用于接收傳感器信號的多個輸入、用于輸出致動器信號的多個輸出以及用于執行程序代碼的至少一個處理器，所述方法包括以下步驟：使用程序編輯器來創建對傳感器信號與致動器信號之間的邏輯相關性進行限定的用戶程序，其中，用戶程序具有第一程序部分和至少一個附加程序部分，并且其中，第一程序部分限定選擇的傳感器信號與致動器信號之間的安全相關的邏輯相關性；對第一程序部分和至少一個附加程序部分進行編譯和鏈接以獲得用于至少一個處理器的可執行原始程序代碼，其中，原始程序代碼具有表示第一程序部分的原始第一代碼部分以及表示至少一個附加程序部分的至少一個原始附加代碼部分；將可執行原始程序代碼傳送至安全控制器的第一存儲器；借助于至少一個處理器來執行可執行原始程序代碼，以根據傳感器信號生成致動器信號；使用程序編輯器來修改第一程序部分，以獲得修改的第一程序部分；以及編譯所述修改的第一程序部分以獲得修改的第一代碼部分，其中，在借助于至少一個處理器來執行原始程序代碼的同時，將所述修改的第一代碼部分傳送至安全控制器的第二存儲器，并且其中，借助于至少一個處理器除了執行原始附加代碼部分之外，執行所述修改的第一代碼部分而不執行原始第一代碼部分，以根據所述修改的第一程序部分生成致動器信號。根據另一方面，提供了一種用于對安全關鍵過程進行故障安全控制的安全控制器，所述安全控制器包括用于接收傳感器信號的多個輸入、用于輸出致動器信號的多個輸出、用于循環地執行程序代碼的至少一個處理器、第一非易失性存儲器、第二易失性存儲器、以及用于創建用戶程序的編程工具，所述用戶程序限定選擇的傳感器信號與選擇的致動器信號之間的邏輯相關性，其中，編程工具具有程序編輯器，程序編輯器被設計成生成第一程序部分和至少一個附加程序部分，其中，第一程序部分限定選擇的一些傳感器信號與選擇的一些致動器信號之間的安全相關的邏輯相關性，其中，編程工具還具有編譯器，編譯器被設計成對第一程序部分和至少一個附加程序部分進行編譯和鏈接以形成用于至少一個處理器的可執行原始程序代碼，其中，原始程序代碼具有表示第一程序部分的原始第一代碼部分以及表示至少一個附加程序部分的至少一個原始附加代碼部分，并且其中，編程工具被配置用于將原始程序代碼傳送至第一存儲器中，其中，編程工具還被設計成將第一程序部分獨立于附加程序部分進行修改和編譯以獲得修改的第一代碼部分，其中，編程工具還被配置用于在借助于至少一個處理器執行原始程序代碼同時，將修改的第一代碼部分傳送至第二存儲器中，并且其中，安全控制器被配置成：借助于至少一個處理器除了執行原始附加代碼部分之外，執行所述修改的第一代碼部分而不執行原始第一代碼部分，以根據修改的第一程序部分本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于對安全控制器進行編程的方法，所述安全控制器具有用于接收傳感器信號的多個輸入、用于輸出致動器信號的多個輸出以及用于執行程序代碼的至少一個處理器，所述方法包括以下步驟：使用程序編輯器來創建對所述傳感器信號與所述致動器信號之間的邏輯相關性進行限定的用戶程序，其中，所述用戶程序具有第一程序部分和至少一個附加程序部分，并且其中，所述第一程序部分限定選擇的傳感器信號與致動器信號之間的安全相關的邏輯相關性；對所述第一程序部分和所述至少一個附加程序部分進行編譯和鏈接以獲得用于所述至少一個處理器的可執行原始程序代碼，其中，所述原始程序代碼具有表示所述第一程序部分的原始第一代碼部分以及表示所述至少一個附加程序部分的至少一個原始附加代碼部分；將所述可執行原始程序代碼傳送至所述安全控制器的第一存儲器；借助于所述至少一個處理器來執行所述可執行原始程序代碼，以根據所述傳感器信號生成所述致動器信號；使用所述程序編輯器來修改所述第一程序部分，以獲得修改的第一程序部分；以及編譯所述修改的第一程序部分以獲得修改的第一代碼部分，其中，在借助于所述至少一個處理器來執行所述原始程序代碼的同時，將所述修改的第一代碼部分傳送至所述安全控制器的第二存儲器，并且其中，借助于所述至少一個處理器除了執行所述原始附加代碼部分之外，執行所述修改的第一代碼部分而不執行所述原始第一代碼部分，以根據所述修改的第一程序部分生成所述致動器信號。...

【技術特征摘要】
2015.11.24 DE 102015120314.61.一種用于對安全控制器進行編程的方法，所述安全控制器具有用于接收傳感器信號的多個輸入、用于輸出致動器信號的多個輸出以及用于執行程序代碼的至少一個處理器，所述方法包括以下步驟：使用程序編輯器來創建對所述傳感器信號與所述致動器信號之間的邏輯相關性進行限定的用戶程序，其中，所述用戶程序具有第一程序部分和至少一個附加程序部分，并且其中，所述第一程序部分限定選擇的傳感器信號與致動器信號之間的安全相關的邏輯相關性；對所述第一程序部分和所述至少一個附加程序部分進行編譯和鏈接以獲得用于所述至少一個處理器的可執行原始程序代碼，其中，所述原始程序代碼具有表示所述第一程序部分的原始第一代碼部分以及表示所述至少一個附加程序部分的至少一個原始附加代碼部分；將所述可執行原始程序代碼傳送至所述安全控制器的第一存儲器；借助于所述至少一個處理器來執行所述可執行原始程序代碼，以根據所述傳感器信號生成所述致動器信號；使用所述程序編輯器來修改所述第一程序部分，以獲得修改的第一程序部分；以及編譯所述修改的第一程序部分以獲得修改的第一代碼部分，其中，在借助于所述至少一個處理器來執行所述原始程序代碼的同時，將所述修改的第一代碼部分傳送至所述安全控制器的第二存儲器，并且其中，借助于所述至少一個處理器除了執行所述原始附加代碼部分之外，執行所述修改的第一代碼部分而不執行所述原始第一代碼部分，以根據所述修改的第一程序部分生成所述致動器信號。2.根據權利要求1所述的方法，其中，僅在有限的時間段期間執行所述修改的第一代碼部分而不執行所述原始第一代碼部分。3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述安全控制器在經過所述有限的時間段之后進入定義的安全狀態。4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一存儲器是非易失性存儲器，并且所述第二存儲器是易失性存儲器。5.根據權利要求1所述的方法，其中，改變所述安全控制器的程序代碼指針以執行所述修改的第一代碼部分而不執行所述原始第一代碼部分。6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述至少一個處理器以限定多個程序循環的循環方式來執行所述原始程序代碼，并且其中，在完成所述多個程序循環中的一個程序循環之后，執行所述修改的第一代碼部分而不執行所述原始第一代碼部分。7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述安全控制器具有視覺指示器，經由所述視覺指示器來指示所述修改的第一代碼部分的執行。8.根據權利要求1所述的方法，其中，將所述修改的第一程序部分連同所述至少一個附加程序部分一起進行編譯和鏈接以獲得修改的可執行程序代碼，并且其中，在停止所述原始程序代碼的執行之后，將所述修改的可執行程序代碼傳送至所述第一存儲器。9.根據權利要求1所述的方法，其中，將所述修改的第一程序部分編譯兩次以生成修改的第一代碼部分和修改的第二代碼部分，其中，將所述修改的第一代碼部分和所述修改的第二代碼部分傳送至所述第二存儲器，并且借助于所述至少一個處理器冗余地執行所述修改的第一代碼部分和所述修改的第二代碼部分。10.根據權利要求1所述的方法，其中，所述安全控制器是包括多個聯網的控制單元的分布式安全控制器，在所述多個聯網的控制單元上分別執行各個程序代碼，其中，在執行所述原始程序代碼的同時，將所述修改的第一代碼部分傳送至至少兩個不同的控制單元。11.根據權利要求1所述的方法，其中，根據用戶識別來啟用或禁用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：斯特凡·韋爾勒，弗蘭克·萬·豪格維茨，拉爾夫·鮑爾，
申請(專利權)人：皮爾茨公司，
類型：發明
國別省市：德國,DE