CN101523317B

CN101523317B - 关于plc系统故障的装置、系统和方法

Info

Publication number: CN101523317B
Application number: CN2007800375871A
Authority: CN
Inventors: T·L·富顿; L·特拉普; H·富赫斯
Original assignee: 西门子工业公司
Priority date: 2006-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2011-09-21
Also published as: EP2049961A2; RU2419827C2; WO2008021137A2; WO2008021137A3; KR20090038928A; US7752511B2; RU2009108308A; TWI360049B; US20080126882A1; CN101523317A; EP2049961B1; TW200823651A; BRPI0716486A2

Abstract

某些示范性实施例包括一种方法，该方法可以包括提供指示设置单个位标志的信号。响应于检测到可编程逻辑控制器(PLC)系统的输入/输出(I/O)装置或者所述PLC系统的I/O接口中的故障，对于扫描周期设置所述标志。

Description

关于PLC系统故障的装置、系统和方法

[0001] 对相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2006年8月8日提交的待决的美国临时专利申请序列号 60/836，235(代理人案号2006P16616US)的优先权，该临时专利申请的全部内容在此引入

以供参考。

背景技术

[0003] 可编程逻辑控制器能用于监视参数和/或控制装置。一个或多个传感器可以通过一个或多个输入/输出（I/O)模块通信地耦合到可编程逻辑控制器（PLC)。通过I/O模块， PLC能控制一个或多个装置，例如变阻器、开关、定序器、步进电机控制器、伺服控制器、执行器控制器、步进驱动、伺服驱动、步进电机、伺服电机、线性电动机、电动机、滚珠丝杠副、伺服阀、液压执行器和/或气动阀，等等。PLC可能易受设备故障和/或数据传输错误（例如 I/O信道错误）导致的故障的影响。

发明内容

[0004] 某些示范性实施例可以包括一种方法，该方法可以包括提供指示设置单个位标志 (set single bit flag)的信号。响应于检测到PLC系统的输入/输出(I/O)装置或者PLC 系统的I/O接口中的故障，对扫描周期设置该标志。

附图说明

[0005] 通过下面对某些示范性实施例的详细描述并参照示范性附图，将更容易理解各种潜在的实际且有用的实施例，其中：

[0006] 图1是系统1000的示范性实施例的框图；

[0007] 图2是方法2000的示范性实施例的流程图；和

[0008] 图3是信息装置3000的示范性实施例的框图。

具体实施方式

[0009] 某些示范性实施例可以提供一种方法，该方法可以包括提供指示设置单个位标志的信号。响应于检测到PLC系统的输入/输出（I/O)装置或者PLC系统的I/O接口中的故障，对扫描周期设置该标志。

[0010] 某些示范性实施例可以提供可供该PLC的用户使用的故障指示标志。该故障指示标志可以是单个位，该单个位适于提供该PLC的中央处理器（CPU)、通信地耦合到该PLC的一个或多个模块、该PLC包括的附加卡、通信地耦合到该PLC的附加模块、和/或与该PLC 相关联的存储卡（MMC)等等的无故障性能的全系统指示。如果一预定组的这样装置的中任何一个指示可包括无效质量指示的诊断问题，则该CPU可以将故障指示标志设置为指示故障的值。只要没有检测到问题，CPU就可以将该故障指示标志设置为不指示故障的值。

[0011] 在某些示范性实施例中，该用户能够使用该故障指示标志来调用能够适于返回诊断计数和/或每个检测到的诊断问题的细节的系统功能。

[0012] 为了避免对持久的诊断问题的重复错误处理，某些示范性实施例可以检测诊断事件的首次发生并且可以对单个扫描周期设置该故障指示标志。只要该诊断事件持续并且没有出现新的诊断事件，该PLC的CPU可以在随后的扫描周期上复位该故障指示标志。

[0013] 在某些示范性实施例中，当设置该故障指示标志的诊断事件离开（go away)时，可以对于单个扫描周期将该故障指示标志设置为诊断状态改变的指示。如果诊断事件是存在于该系统中的唯一诊断事件并且该诊断事件离开，可以调用返回诊断计数、该系统中当前不存在诊断的指示、和/或诊断事件离开的指示的系统功能。

[0014] 在某些示范性实施例中，当没有I/O错误时该故障指示标志可以被设为值零，而当存在至少一个I/O错误时该故障指示标志可以被设为值一。该CPU的固件能够适于在每个扫描周期期间基于从输入/输出（I/O)子系统报告的质量信息（例如校验和值）建立该故障指示标志的值。在某些示范性实施例中，可以为用户的项目中定义的每个部分进程映象创建故障指示标志。某些示范性实施例能够在调用与该PLC的操作相关联的预定例程之前做出关于设置该故障指示标志的确定。

[0015] 图1是系统1000的示范性实施例的框图，系统1000可以包括PLCl 100，其能够通过网络1800通信地耦合到信息装置1900。PLC 1100能够通信地耦合到第一模块1200和/ 或第二模块1500。第一模块1200和第二模块1500可以代表通信地耦合到PLC 1100的模块。在某些示范性实施例中，PLC 1100能够通信地耦合到单个模块或者任意大小的模块组，诸如，例如:1、2、3、4、5、6、7、10、15、18、20、95、109、150和/或其间的任何值或者子区域。

[0016] 第一模块1200和/或第二模块1500可以从包括I/O模块、附加模块、扩展模块、数字I/O模块、模拟I/O模块、附加卡、存储卡、和/或以太网模块等等的组中选择。第一模块1200能够通信地耦合到例如传感器1300的一个或多个传感器和/或例如执行器1400 的一个或多个执行器。第二模块1500能够通信地耦合到例如传感器1600的一个或多个传感器和/或例如执行器1700的一个或多个执行器。

[0017] PLC 1100可以包括和/或通信地耦合到电路1150。电路1150可以是适于提供指示设置单个位标志的信号的电路。响应于检测到诸如传感器1300、传感器1600、执行器 1400和/或执行器1600的输入/输出（I/O)装置中的故障，可以对第一扫描周期设置该单个位标志。响应于检测到例如第一模块1200和/或第二模块1500的I/O接口中的故障，可以对单个第一扫描周期设置该单个位标志。可以在第一扫描周期结束时迅速复位该标志。响应于确定该故障已经被清除，可以对第二扫描周期设置该标志。可以在第二扫描周期结束时迅速复位该标志。

[0018] 图2是方法2000的示范性实施例的流程图。在活动2100，可以检测PLC系统中的故障和/或故障状态改变。该故障和/或该故障状态改变可以是在来自该PLC系统的输入/输出（I/O)装置或者I/O接口的信号中。可以通过信号中的循环冗余检验（CRC)和/ 或通过其他信息检测该故障和/或该故障状态改变。该故障可以由该I/O装置和/或其固件通过CRC检验来检测。该CRC检验可以分析从该I/O装置传送的消息和/或被传送到该 I/O接口的消息。可以使用CRC检验该消息的完整性。在某些示范性实施例中，模块能够执行校验和或CRC检验以验证固件和/或静态数据存储系统正在正常运行。在某些模块中电流可被传送通过传感器和/或执行器，作为基于开路状况检测故障的手段。本领域技术人员将认识到可以用于检测故障的其他可能性。诊断类型和/或诊断源可以与该故障相关联。该故障或者故障状态改变可以由该I/O装置检测并且通过发送到该PLC系统的底板上方的PLC的消息来报告。

[0019] 在活动2200，可以响应于在该PLC系统中检测到的故障来设置单个位标志。该单个位标志和/或指示该标志的信号可以自动地供该PLC系统的PLC的用户控制程序使用、提供给该PLC的用户控制程序和/或由该PLC的用户控制程序接收。该用户控制程序能够以符合国际电工委员会（IEC)标准1131-3的语言编写。该用户程序能够适于，通过基于规则的动作，对指示该标志的信号作出响应。该用户控制程序能够适于自动地确定该标志的状态改变的历史。

[0020] 该用户控制程序可以分析指示该标志的信号。该用户控制程序可以分析该标志的状态改变的原因，和/或通过一个或多个预定动作作出响应。该用户控制程序能够基于例如用户创建的规则的一组故障规则检查每个检测的故障的性质。对于某些预定故障， PLC固件能够适于创建和/或触发事件和/或使该标志对该用户程序可用。该事件能够导致用户中断的执行、系统中断的执行、用户PLC程序的调用、把关定时器的期满、对象块 (objectblock)的执行（OB)、停止先前执行的第一 OB的执行的第二 OB的执行、诊断错误的创建、和/或诊断错误中的一个或多个。在某些示范性实施例中，第二 OB能够抢先第一 OB 的执行，并且当第二 OB完成执行时，第一 OB可以再继续。该用户控制程序和/或该PLC的用户能够通过调用系统功能和/或扫描日志来确定该单个位标志的状态和/或状态改变的历史。

[0021] 在活动2300，可以在单个扫描周期之后迅速复位该单个位标志。为了避免该用户控制程序对故障的冗余分析，该单个位标志可以，响应于该故障，仅对单个预定时间间隔称为"扫描周期"保持设置。该扫描周期在持续时间上可以小于约一秒。在单个扫描周期之后，如果没有检测到另一个状态改变（例如，故障尚未清除），该PLC能够适于复位该标志直到该故障被清除或者检测到该PLC系统的任何输入/输出（I/O)装置或者I/O接口中的另一个状态改变。

[0022] 在活动2400，可以例如通过指示该故障的消息获得关于该故障的信息。该信息可以包括该故障被检测到的日期和/或时间。该信息可以包括该故障的分类和/或标识。该PLC能够分析来自该模块的消息，并且将设备状态的改变记录在诊断源对象（source object)中。

[0023] 在活动2500，关于该故障的信息可以被记录在例如日志的条目中。例如，该PLC可以将诊断源对象记在例如日志对象的日志中。该日志可以包括用于所报告的每个诊断状况的条目和/或时间戳，该条目和/或时间戳可以包括有关该诊断的细节并且可能不限于单个位的状态。

[0024] 在活动沈00，可以确定所检测到的故障已经被清除。该故障可以被手动地和/或自动地清除。可以通过CRC检验和/或对与该PLC系统相关联的信号的分析而作出该确定。

[0025] 在活动2700，可以响应于该清除的故障而设置该单个位标志。该单个位标志可以被对于单个扫描周期设置并且可以指示该故障的状态变化。关于该清除的故障的信息可以被获得和/或存储在日志中。例如，清除该故障的日期和时间可以被存储在日志中。

[0026] 在活动观00，可以在单个扫描周期之后迅速复位该单个位标志。在单个扫描周期后复位该标志可以导致对每次错误发生仅调用一次错误处理功能并且对每次清除错误仅调用一次错误处理功能。该标志可以提供相当于产生由错误状况引起的中断的效用，而没有与该用户控制程序中的中断处理相关联的复杂度。

[0027] 图3是信息装置3000的示范性实施例的框图，其在某些操作性实施例中可以包括例如图1的信息装置1900。信息装置3000可以包括许多部件中的任意一种，例如，一个或多个网络接口 3100、一个或多个处理器3200、一个或多个含有指令3400的存储器3300、一个或多个输入/输出（I/O)装置；3500和/或耦合到I/O装置；3500的一个或者多个用户接 Π 3600 等。

[0028] 在某些示范性实施例中，通过例如图形用户接口的一个或多个用户接口 3600，用户能够观看信息的再现，该信息与研究、设计、建模、创造、发展、建立、制造、操作、维持、存储、营销、卖出、传递、选择、指定、请求、定货、接收、返回、配额、和/或推荐此处描述的任何产品、服务、方法、和/或信息有关。

[0029] 定义

[0030] 当下列的术语在此处作为实词使用时，适用所附的定义。无偏见地给出这些术语和定义，并且与本申请一致，在本申请或要求其优选权的任何申请的审查期间保留重新定义这些术语的权利。为了解释要求其优先权的任何专利的权利要求，每个定义（或者重新定义的术语，如果原始定义在该专利的审查期间被修正），起到清楚并无歧义地否认在该定义之外的主题的作用。

[0031] 一个-至少一个。

[0032] 动作_(名词）行为，行动，活动，行为、行动、和/或活动的表现，和/或所作和/ 或所完成的事。（动词）执行行为，行动，和/或活动。

[0033] 活动-动作、行动、行为、功能、步骤和/或过程和/或其一部分。

[0034] 执行器-一种装置，其转换、翻译和/或解释信号（例如，电的、光的、液压的、气动的，等）以产生物理和/或人类可觉察的动作和/或输出，例如运动（例如电机轴的转动、振动，阀门的位置、螺线管的位置、开关的位置和/或继电器的位置，等），可听声音（例如号角、钟和/或警报，等）和/或可见的表现（例如，指示灯，非数字显示器和/或数字显示器

寸J ο

[0035] 适于-合适于，适合，和/或能够执行指定功能。

[0036] 邻近的-非常接近、附近、紧挨着、和/或毗邻。

[0037] 在...之后-在时间上随后。

[0038] 总是-每一种情况下。

[0039] 分析-详细地评审，研究，检查，评估，和/或考虑和/或为了发现主要特征和/或意义而诉诸分析。

[0040] 和/或-连同或者另选。

[0041] 设备-用于特定目的工具或者装置。

[0042] 约-大约和/或几乎与...相同。

[0043] 与...相关联-与...有关。

[0044] 至少-不少于。

[0045] 自动地-以基本上独立于外部人类影响和/或控制的方式动作和/或操作。例如，自动灯开关能够在以其视野中“看见”人时打开，而无需人手动操作灯开关。

[0046] 基于-考虑到...和/或源于...而确定。

[0047] 低于-在下方；在较低的位置；和/或小于

[0048] 位-总是具有零或者一的值的信息单元。

[0049] 能够-有能力，至少在一些实施例中有能力。

[0050] 能-使用的潜力。

[0051] 导致-引起、招致、促成、产生、引出、是...的原因、结果、和/或实现。

[0052] 改变_(动词）导致不同；（名词）改变或者修改的动作、过程和/或结果。

[0053] 电路-包括一个或多个操作性电气装置的导电通路。

[0054] 清除-使离开

[0055] 部件-构成元件和/或部分。

[0056] 由.· ·包含-由· · ·包括· · ·。

[0057] 包含-包括但不限于。

[0058] 结束-终止

[0059] 控制程序-用于控制机器或者机器组以执行所定义的任务的软件。

[0060] 创建-生成，形成，生产，产生，使形成，和/或使存在。

[0061] 循环冗余检验（CRC)- —种类型的功能，为了检测传输和/或存储中的错误，用来从例如网络流量分组或者计算机文件块的大块数据中产生少数位的校验和。CRC在传输或者存储前被计算和添加，并且之后被验证以确认没有发生改变。

[0062] 数据-信息，以适合于信息装置处理的形式所表示的信息。

[0063] 数据结构-允许有效操纵数据的数据集的组织和/或被设计为支持具体数据操纵功能的数据元素间的逻辑关系。数据结构可以包括描述数据结构性质的元数据。数据结构的例子可以包括：阵列、字典、图、散列、堆、链表、矩阵、对象、队列、环、堆栈、树和/或矢量。

[0064] 截止时间-一段时间间隔，在此期间活动的完成对于系统具有更多的效用，且此之后活动的完成具有较少的效用。这样的时间间隔可以仅受上限的限制，或者它可以受上限和下限的限制。

[0065] 定义-建立意思、关系、概述、形式、和/或结构；和/或精密地和/或清楚地描述和/或说明。

[0066] 检测-感测、觉察、识别、发现、确定、响应、和/或接收某物的存在、出现、和/或事实

[0067] 确定-得到、计算、决定、推断、建立、和/或判定。

[0068] 装置-机器、制造品和/或其集合。

[0069] 诊断错误-PLC系统中的故障

[0070] 每一个-分别考虑的组的每个。

[0071] 条目-阵列中的元素。

[0072] 执行-执行计算机程序和/或一个或多个指令。

[0073] 事件-那些导致来自PLC的预定响应的发生。

[0074] 故障-不希望的和/或不正常的系统状态和/或不完整性、缺陷、错误、和/或偏差。[0075] 固件-一组机器可读的指令，其存储在非易失性只读存储器中，例如PROM、EPROM 禾口 / 或 EEPROM0

[0076] 第一-系列中的初始元素。

[0077] 标志-提供信息的状态指示符。

[0078] 为了-目的是。

[0079] 从-用于指示来源。

[0080] 进一步-另外。

[0081] 触觉的-涉及动觉运动的人类感觉和/或人类触觉。许多可能的触觉体验包括许多感觉，感觉中身体-位置的差异，和感觉的基于时间的变化，这些至少部分地以非视觉的、非听觉的和非嗅觉的方式觉察，包括以下体验，即触觉触摸（被触摸）、主动触摸、抓住、压力、摩擦、拖拉、滑动、伸展、压迫、扭转、影响、击穿、振动、运动、加速度、急拉、脉动、定向、肢位置、重力、纹理、间隙、凹槽、粘度、痛、痒、湿度、温度、导热性、和热容量。

[0082] 硬截止时间-特殊情况，其中在截止时间内完成活动导致该系统从该活动接收全部可能的效用，而在截止时间外完成该活动导致零效用（即，由该活动耗费的资源被浪费了，比如当人们在特定的日子到海滩上拍摄日出但在太阳已经升起来之后才到达）或者负效用值（即，该活动是降低生产性的，比如当消防队员在燃烧的建筑物倒塌之前几秒钟进入建筑物中寻找失踪者时，结果造成该消防队员的受伤或者死亡）。硬截止时间的安排准则是总满足该硬截止时间，即使这意味着为了这样做而改变活动。

[0083] 硬实时-与具有带有硬截止时间的活动和总是满足所有那些硬截止时间的定序目标的系统（或者子系统）相关。如果违反了时间限制，以硬实时运行的系统可能遭受严重失效。硬实时计算系统的典型例子是汽车发动机电子阀定时控制系统，其中过度延迟或者过度超前的控制信号由于一个或多个阀-活塞碰撞可能引起发动机失效或者损坏。以硬实时运行的系统典型地利用嵌入在硬件和/或固件中的指令。

[0084] 具有-通过...识别。

[0085] 历史-时间事件的记录。

[0086] 指示-用来指示。

[0087] 信息-与对象有关的事实、项、概念、短语、表达式、命令、数字、字符、和/或符号等等。有时与数据同义地使用，并且有时用于描述有组织的、变换的、和/或处理过的数据。使涉及信息的管理、组织、存储、变换、通信、和/或呈现的某些活动自动化一般是可能的。

[0088] 信息装置-其上驻留有能够实施此处所述的方法、结构、和/或或图形用户接口的至少一部分的有限状态机的任何装置。信息装置可以包括众所周知的通信耦合的部件，比如一个或多个网络接口、一个或多个处理器、一个或多个包含指令的存储器、一个或多个输入/输出（I/O)装置、和/或一个或多个用户接口（例如，耦合到I/O装置），通过所述部件，信息能够被呈现以实施此处所述的一个或多个功能。例如，信息装置能够是任何通用和/或专用计算机，比如个人计算机，视频游戏系统（例如，PlayStation，任天堂Gameboy， X-box,等），工作站，服务器，小型计算机，主机，巨型计算机，计算机终端，膝上型计算机，可穿戴计算机，和/或个人数字助理（PDA)，iPod，移动终端，蓝牙装置，通信装置，"智能"电话（例如类似Treo的装置），消息收发业务（例如，Blackberry)接收器，寻呼机，传真，蜂窝电话，传统电话，电话机装置，编程的微处理器或者微控制器和/或外设集成电路元件，数字信号处理器，ASIC或者其它集成电路，例如分立元件电路的硬件电子逻辑电路，和/或例如PLD、PLA、FPGA、或PAL等等的可编程逻辑器件等。

[0089] 输入-提供给处理器、装置、和/或系统的信号、数据、和/或信息。

[0090] 输入/输出（I/O)装置-任何传感导向的输入和/或输出装置，例如听觉的、视觉的、触觉的、嗅觉的、和/或味觉导向的装置，包括例如监视器、显示器、投影仪、高架显示器、键盘、小键盘、鼠标、跟踪球、操纵杆、游戏键盘、操纵轮、触摸板、触板、定点装置、麦克风、扬声器、摄像机、照像机、扫描仪、打印机、触觉装置、振动器、触觉模拟器、和/或触觉垫，其潜在地包括I/O装置能够附接或者连接的端口。

[0091] 接口 _(名词）两个独立系统接触并且彼此作用和/或通信的边界，(动词）经接口连接和/或交互。

[0092] 国际电工委员会（IEC)-国际标准和一致性评估组织，其制定和公布用于电气的、电子的、和相关技术的国际标准。

[0093] 符合国际电工委员会（IEC)标准1131-3的语言-符合IEC标准1131-3的要求的 PLC程序设计语言。

[0094] 中断-适于使计算机程序和/或子程序停止执行的机器指令。

[0095] 日志-事件的记录。

[0096] 机器指令-指示，该指示适于使得例如信息装置的机器执行一个或多个特定活动、操作、和/或功能。该指示有时能够形成称为“处理器”、“核”、“操作系统”、“程序”、“应用”、“效用”、“子例程”、“脚本”、“宏”、“文件”、“工程”、“模块”、“库”、“类”、和/或“对象”等等的实体，该指示能够在硬件、固件、和/或软件中以机器代码、源代码、目标代码、编译代码、汇编代码、可解释代码、和/或可执行代码等等实施。

[0097] 机器可读的-信息装置能够从其获得数据和/或信息的形式。

[0098] 机器可读介质-物理结构，例如信息装置、计算机、微处理器、和/或控制器等等的机器能够从其获得和/或存储数据、信息、和/或指令。例子包括存储器、穿孔卡片、和/或光学可读形式等。

[0099] 可以-被允许和/或许可，在至少一些实施例中。

[0100] 测量_(名词)通过与标准相比而确定的量，（动词)物理地感测，和/或确定某些事物相对于标准的值和/或量。

[0101] 量度-变量的值，该值通过手动和/或自动观测确定。

[0102] 存储装置-能够存储模拟或者数字信息（例如指令和/或数据）的设备。示例包括：非易失性存储器，易失性存储器，随机存取存储器，RAM，只读存储器，ROM，闪速存储器，磁介质，硬盘，软盘，磁带，光学介质，光盘，紧凑盘，CD,数字多用盘，DVD,和/或磁盘冗余阵列（raidarray)等等。该存储装置能够耦合到处理器并且能够存储指令，该指令适于由处理器诸如依照此处公开的实施例执行。

[0103] 消息-通信。

[0104] 方法-程序，过程，和/或用于完成某事物的相关活动的集合。

[0105] 网络-通信地耦合的多个节点。网络可以是和/或利用任何各种子网络，例如电路交换的，公共交换的，分组交换的，数据，电话，电信，视频分配，电缆，陆地，广播，卫星，宽带，公司，全球，全国，区域，广域，干线，分组交换的TCP/IP，高速以太网，令牌网（TokenRing)，公共因特网，私人，AMT，多域，和/或多区域子网络，一个或多个因特网服务供应商，和/或一个或多个信息装置，例如交换机，路由器，和/或不直接连接到局域网的网关等。

[0106] 网络接口 -能够将信息装置耦合到网络的任何装置、系统或者子系统。例如，网络接口可以是电话、蜂窝电话、蜂窝调制解调器、电话数据调制解调器、传真调制解调器、无线收发器、以太网卡，电缆调制解调器、数字订户线路接口、桥、网络集线器、路由器、或者其它类似装置。

[0107] 出现-发生。

[0108] 对象块-适于执行一个或多个预定任务的计算机软件。

[0109] 得到-接收、获取、占有、取得、获得、运算、确定、和/或计算。

[0110] 一个-单个单元。

[0111] 仅仅-完全不包括任何其他东西。

[0112] 输出_(名词）产生和/或生成的事物；由信息装置执行机器可读指令产生的数据；和/或由系统产生的能量，功率，功，信号，和/或信息；（动词）提供，产生，制造，和/ 或生成。

[0113] 多个-复数的和/或多于一个的状况。

[0114] 预定-提前建立的。

[0115] 预定阈值-提前建立的极限。

[0116] 处理器-用于执行一个或多个预定任务的装置和/或机器可读指令组。处理器可以包括硬件，固件，和/或软件的任何一个或者组合。处理器能够利用机械的，气动的，液压的，电气的，磁的，光的，信息的，化学的，和/或生物的原理，信号，和/或输入来执行（多个）任务。在某些实施例中，处理器能够通过操纵，分析，修改，转换，传送信息以供可执行程序和/或信息装置使用，和/或路由该信息到输出装置来对该信息起作用。处理器能够用作中央处理单元，本地控制器，远程控制器，并行控制器，和/或分布式控制器等等。除非另有说明，该处理器可以是通用装置，例如微控制器和/或微处理器，这样的微处理器如由加利福尼亚州圣克拉拉的英特尔公司制造的奔腾I V系列微处理器。在某些实施例中，该处理器可以是专用装置，例如专用集成电路（ASIC)或者现场可编程门阵列（FPGA)，该专用装置已经被设计为在其硬件和/或固件中执行此处公开的实施例的至少一部分。

[0117] 可编程逻辑控制器（PLC) -固态的基于微处理器的硬实时计算系统，该系统用来依照存储在存储器中的用户产生的数值集和用户产生的逻辑和/或指令通过网络自动监视现场连接的传感器输入的状态，并且自动控制受控工业系统（例如，执行器，螺线管，继电器，开关，电机起动器，速度驱动（例如，可变频率驱动，可控硅整流器，等），指示灯，点火器，带驱动，扬声器，打印机，监视器，显示器，等）的通信耦合的装置。该传感器输入反映与该受控工业系统有关的测量和/或状态信息。PLC提供以下的任何一个：自动输入/输出控制；切换；计数；算术运算；复数据处理；逻辑；定时；定序；通信；数据文件处理；报告生成；控制；中继控制；运动控制；过程控制；分布式控制；和/或对过程，制造设备，和/或该受控工业系统的其它自动化的监视。因为其精确的硬实时定时和定序能力，PLC使用梯形逻辑或在IEC61131-3中规定的结构化程序设计语言的某种形式进行编程，该结构化程序设计语言的某种形式即FBD (功能方框图），LD (梯形图），ST (结构化文本，Pascal类型语言）， IL(指令表）和/或SFC(顺序功能图）。因为其精确的实时定时和定序能力，PLC能够替代高达数千个中继器和凸轮定时器。PLC硬件往往具有优良的冗余和故障恢复（fail-over) 能力。PLC能够使用人机接口（HMI)，与用户交互进行配置、警报报告、和/或控制。

[0118] 迅速-没有明显的和/或显著的延迟。

[0119] 提供-供给，供应，给予，传送，发送，和/或使可用。

[0120] 实时-一种系统（或者子系统），该系统（或者子系统）由对个体活动的时间限制和使用这些时间限制的安排准则来表征，使用这些时间限制来实现具有可接受的可预测性的可接受的系统时间性。

[0121] 接收-收集，采取，获取，获得，接受，得到，和/或被授予。

[0122] 记录-以可恢复的形式存储信息。

[0123] 关于-与...有关。

[0124] 相关-连接到和/或相关联。

[0125] 再现-显示，通告，说出，打印，和/或以其它方式使人类可察觉，例如作为数据、命令、文本、图形、音频、视频、动画、和/或超链接等等，例如通过任何视觉，音频，和/或触觉装置，例如通过显示器，监视器，打印机，电纸（electric paper)，眼植入物，耳植入物，扬声

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-V^r ^t ο

[0126] 请求_(动词）表达对..的需要和/或希望；询问和/或请求；（名词）通信对期望的表达的事物和/或所请求的事物。

[0127] 复位-在先前建立值之后建立该值和/或将变量的值返回该变量的在前值。

[0128] 响应-答复和/或回答。

[0129] 响应于-对影响和/或激励做出反应。

[0130] 规则-条件表达式，一般是“如果X，则Y”的格式，其基于一个或多个前因（例如 X)定义一个或多个结果（例如Y)。

[0131] 所述-当在系统或装置权利要求中使用时，指示已经在先前引入的随后的权利要求项的冠词。

[0132] 扫描周期-时间间隔，其在持续时间上小于约一秒，在此期间执行预定的动作组。

[0133] 第二 -紧随系列中的初始元素之后的元素。

[0134] 所选择的-选定的项目

[0135] 传感器-装置，适于自动感测，觉察，检测，和/或测量物理属性（例如，压力，温度，流量，质量，热，光，声音，湿度，接近度，位置，速度，振动，响度，电压，电流，电容，电阻，电感，和/或电磁辐射等）并且把该物理量转换为信号。例子包括接近开关，污染计，光传感器，热电偶，电平指示器，速度传感器，加速度计，电压指示器，电流指示器，导通/断开指示器，和/或流量计等。

[0136] 设置-建立值。

[0137] 信号-信息，例如用于活动的机器指令和/或一个或多个字母、字、字符、符号、信号标志、视觉显示和/或特殊声音等，其具有预定含义，该信息被编码为物理变量中可自动检测的变化，例如气动的、液压的、声音的、流体的、机械的、电的、磁的、光的、化学的，和/ 或生物的变量，例如功率、能量、压力、流率、粘性、密度、扭矩、撞击、力、电压、电流、电阻、磁通势、磁场强度、磁场通量、磁通量密度、磁阻、磁导率、折射率、光波长、偏振、反射率、透射率、相移、浓度、和/或温度等等。依赖于上下文，信号和/或其中编码的信息可以是同步的、非同步的、硬实时的、软实时的、非实时的、连续产生的、连续变化的、模拟的、离散产生的、离散变化的、量化的、数字的、广播的、单播的、传送的、传递的、接收的、连续测量的、离散测量的、处理的，编码的，加密的、多路复用的、调制的，扩展的、解扩的、解调的、检测的、多路分解的、解密的和/或解码的等。

[0138] 单个-单独存在或由一个实体组成。

[0139] 软截止时间-一般情形，其中到截止时间完成的活动导致该系统接收按迟滞时间 (lateness)(完成时间减截止时间）测量的效用，以便存在对应于该系统的正效用值的正迟滞时间值。迟滞时间可以按照过时（正迟滞时间）或提早（负迟滞时间）来考虑。通常，并且潜在地在某些界限内，较大的正迟滞或者过时时间值代表较低的效用，而较大的正提早值代表较大的效用。

[0140] 软实时-采用尽力服务方法并尽可能多地最小化从事件到响应的迟滞时间同时保持吞吐量跟上外部事件总体的系统（或子系统）相关。如果违反了时间限制，这样的系统不一定遭受严重故障。典型的例子是机票预订系统，其具有目标“最大”响应时间。如果响应远快于该“最大”，一切正常。另外，超过该“最大”是不希望的，但是这种延长的延迟如果不是太频繁发生的话，还是能够容忍的。作为另一例子，现场音视频系统通常是软实时；违反时间限制能够导致质量降低，但是该系统能够继续操作。又一个例子是网络服务器，网络服务器是希望快速响应但又不存在截止时间的系统。如果该网络服务器负载很高，在没有实际服务失效的情况下它的响应时间可能是缓慢的。

[0141] 状态-状态和/或情况和/或与其相关的信息。

[0142] 实质上-相当多的，大的，和/或巨大的，但不必是整个和/或整体的，程度和/或等级。

[0143] 系统-机械装置，装置，数据，和/或指令的集合，该集合被设计为执行一个或多个具体功能。

[0144] 传送-提供，供给，供应，作为信号发送，和/或传送（例如，力，能量，和/或信息) 从一个位置和/或东西到另一个。

[0145] 用户-使用装置，系统，过程和/或服务的个人，组织，过程，装置，程序，协议，和/ 或系统。

[0146] 用户接口 -用于再现信息给用户和/或从用户处请求信息的装置和/或软件程序。用户接口可以包括文本，图形，音频，视频，动画和/或触觉的元件中的至少一个。文本元件可以例如由打印机，监视器，显示器，投影仪等等提供。图形元件可以例如通过监视器，显示器，投影仪，和/或视觉指示装置（比如灯，标志，信标等等）提供。音频元件可以例如通过扬声器，麦克风，和/或其它声音产生和/或接收装置提供。视频元件或者动画元件可以例如通过监视器，显示器，投影仪，和/或其它视觉装置提供。触觉元件可以例如通过甚低频扬声器，振动器，触觉刺激器，触觉垫，模拟器，键盘，小键盘，鼠标，跟踪球，操纵杆，游戏键盘，操纵轮，触摸板，触板，定点装置，和/或其它触觉装置等等提供。用户接口可以包括一个或多个文本元件，例如一个或多个字母，数字，符号等等。用户接口可以包括一个或多个图形元件，例如图像，照片，图画，图标，窗口，标题栏，面板，片，标签，拖曳器，矩阵，表，表格，日历，大纲视图，框架，对话框，静态文本，文本框，列表，选取列表，弹出列表，下拉列表，菜单，工具栏，对接（dock)，复选框，单选按钮，超链接，浏览器，按钮，控制，调色板，预览板，颜色轮盘，度盘，滑块，滚动条，光标，状态栏，分档器，和/或进度指示器等等。文本和/ 或图形元件可以用于选择、编程、调整、改变、指定（等等）外观，背景色，背景风格，边框风格，边框厚度，前景颜色，字体，字体风格，字体大小，对齐，行距，缩进，最大数据长度，验证，查询，光标类型，指针类型，自动尺寸调节，位置，和/或尺寸等等。用户接口可以包括一个或多个音频元件，例如音量控制，音调控制，速度控制，声音选择器，和/或一个或多个用于控制音频播放，速度，暂停，快进，后退等等的元件。用户接口可以包括一个或多个视频元件诸如，例如控制视频播放，速度，暂停，快进，后退，放大，缩小、旋转和/或倾斜等等的元件。用户接口可以包括一个或多个动画元件诸如，例如控制动画播放，暂停，快进，后退，放大，缩小，旋转，倾斜，颜色，强度，速度，频率，外观等等的元件。用户接口可以包括一个或多个触觉的元件诸如，例如利用触觉刺激，力，压力，振动，运动，位移，温度等的元件。

[0147] 利用-使用和/或启用。

[0148] 通过-凭借和/或利用。

[0149] 其中-关于其；和；和/或除...之外。

[0150] 没有-不伴随有

[0151] 写入-被放置在存储装置中（例如数据）。

[0152] 注意

[0153] 通过阅读上述和/或此处包括的某些示范性实施例的详细描述和/或附图，对于本领域技术人员来说其它充分且具体地实际且有用的实施例将变得显而易见。应该理解的是许多变化，修改和附加的实施例是可能，并且因此，所有这样的变化，修改，和实施例将被认为在本申请的范围内。

[0154] 因此，不管本申请的任何部分的内容（例如，发明名称，技术领域，背景技术，发明内容，摘要，附图，等）如何，除非清楚地指出相反的意思，例如通过明确定义，断言，或者论据，就任何权利要求而言，不论是该申请和/或要求其优先权的任何申请的任何权利要求，并且不论是原始给出的或其他的：

[0155] 不需要包含特定描述或者说明的任何特征，功能，活动，或元件，活动的任何特定序列，或者元件的任何特定相互关系；

[0156] 任何元件能够被集成，分离和/或复制；

[0157] 任何活动能够由多个实体重复，执行，和/或在多重管辖中执行；和

[0158] 任何活动或元件能够被明确地排除，活动的次序能够变化，和/或元件的相互关系能够变化。

[0159] 此外，除非清楚地另有所指，当此处描述任何数量或范围时，所述数量或者范围是近似的。除非清楚地另有所指，当此处描述任何范围时，该范围包括其中的全部值和在其中的全部子范围。例如，如果描述的范围是1-10，则该范围包括其间的全部值，例如，1. 1,2.5, 3. 335，5，6. 179，8. 9999等等，并且包括其间的全部子范围，比如1-3. 65，2. 8-8. 14，1. 93-9寸。

[0160] 结合到此处作为参考的任何材料中的任何信息（例如，美国专利，美国专利申请，书籍，文章，等）仅结合到这样的程度，即这样的信息和此处阐述的其它陈述和附图之间不存在冲突。如果万一存在这样的冲突，包括将致使此处的任何权利要求无效或寻求其优先权无效的冲突，那么这种结合到此处作为参考的材料中的任何这样的冲突信息明确地不结合在此处作为参考。

[0161] 因此，除该权利要求自身之外，本申请的每个部分（例如，标题，技术领域，背景技术，发明内容，摘要，附图，等），将被认为实质上是说明性的，而非限制性的。

Claims

1. 一种检测可编程逻辑控制器PLC系统中的故障的方法，包括：提供指示设置单个位标志的信号，响应于检测到所述PLC系统的输入/输出I/O装置中或者所述PLC系统的I/O接口中的故障，对于第一扫描周期设置所述标志，在所述第一扫描周期结束时迅速复位所述标志，并且，响应于确定所述故障已经被清除，对于第二扫描周期设置所述标志，在所述第二扫描周期结束时迅速复位所述标志。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：检测所述故障。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：确定所述故障已经被清除。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：分析指示所述故障的消息；并且将与所述故障相关的信息记录在日志的条目中。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述PLC系统的PLC的用户控制程序处，自动接收指示所述标志的所述信号，所述用户控制程序以符合国际电工委员会（IEC)标准1131-3的语言编写。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：通过所述PLC系统的PLC的用户控制程序，自动分析指示所述标志的所述信号，所述用户控制程序以符合国际电工委员会（IEC)标准1131-3的语言编写。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：通过基于规则的动作，由所述PLC系统的PLC的用户控制程序对指示所述标志的所述信号自动做出响应，所述用户控制程序以符合国际电工委员会（IEC)标准1131-3的语言编写。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：通过所述PLC系统的PLC的用户控制程序，自动确定所述标志的状态改变的历史，所述用户控制程序以符合国际电工委员会（IEC)标准1131-3的语言编写。

9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：响应于所述确定所述故障已经被清除，仅对所述第二扫描周期设置所述标志。

10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述PLC系统的PLC处通过PLC固件自动创建事件。

11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：响应于所述标志，在所述PLC系统的PLC处通过PLC固件自动使系统中断被执行。

12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：响应于所述标志，在所述PLC系统的PLC处通过PLC固件自动使对象块被执行。

13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：响应于所述标志，在所述PLC系统的PLC处通过PLC固件自动创建诊断错误。

14.根据权利要求1所述的方法，其中由所述I/O装置通过循环冗余检验检测所述故障。

15.根据权利要求1所述的方法，其中通过在从所述I/O装置传送的消息中的循环冗余检验来检测所述故障。

16.根据权利要求1所述的方法，其中通过在传送到所述I/O接口的消息中的循环冗余检验来检测所述故障。

17.根据权利要求1所述的方法，其中由I/O装置固件通过循环冗余检验来检测所述故障。

18. 一种用于检测可编程逻辑控制器PLC系统中的故障的系统，包括：适于提供指示设置单个位标志的信号的电路，响应于检测到所述PLC系统的输入/输出I/O装置中或者所述PLC系统的I/O接口中的故障，对于第一扫描周期设置所述标志，在所述第一扫描周期结束时迅速复位所述标志，并且，响应于确定所述故障已经被清除，对于第二扫描周期设置所述标志，在所述第二扫描周期结束时迅速复位所述标志。