容错背板槽位分配的制作方法

技术特征：
1.一种用于为容错工业控制系统中的多个模块分配地址的方法，所述方法包括以下步骤：对第一基座上的至少一个背板开关与至少一个附加基座上的至少一个背板开关之间的至少一个背板上的连接进行认证；当所述第一基座上的至少一个背板开关检测到指示所述第一基座是主基座的信号时，为所述第一基座分配主基座地址；在所述第一基座上的至少一个背板开关处从所述至少一个附加基座上的至少一个背板开关接收基座地址请求；当已经为所述第一基座分配了所述主基座地址时，响应于接收到所述基座地址请求，将基座地址和槽位起始地址从所述第一基座上的至少一个背板开关发送至所述至少一个附加基座上的至少一个背板开关；使用所述主基座上的至少一个主模块从所述至少一个附加基座上的至少一个模块接收槽位地址请求；以及将槽位地址响应从所述至少一个主模块发送至所述至少一个附加基座上的至少一个模块。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个背板包括第一背板和第二背板，所述第一基座包括第一背板开关和第二背板开关，所述至少一个附加基座包括第一背板开关和第二背板开关，所述第一背板可操作地连接在所述第一基座上的第一背板开关与所述至少一个附加基座上的第一背板开关之间，所述第二背板可操作地连接在所述第一基座上的第二背板开关与所述至少一个附加基座上的第二背板开关之间，对所述第一基座上的至少一个背板开关与所述至少一个附加基座上的至少一个背板开关之间的所述至少一个背板上的连接进行认证的步骤还包括以下步骤：对所述第一基座上的第一背板开关与所述至少一个附加基座上的第一背板开关之间的所述第一背板上的第一连接进行认证，以及对所述第一基座上的第二背板开关与所述至少一个附加基座上的第二背板开关之间的所述第二背板上的第二连接进行认证。3.根据权利要求2所述的方法，其中，对所述第一基座上的第一背板开关与所述至少一个附加基座上的第一背板开关之间的所述第一背板上的第一连接进行认证的步骤还包括以下步骤：在所述第一基座上的第一背板开关中生成第一随机数，将所述第一随机数和第一供应商证书从所述第一基座上的第一背板开关发送至所述至少一个附加基座上的第一背板开关，在所述至少一个附加基座上的第一背板开关中生成第二随机数，以及将所述第二随机数和第二供应商证书从所述至少一个附加基座上的第一背板开关发送至所述第一基座上的第一背板开关；并且其中，对所述第一基座上的第二背板开关与所述至少一个附加基座上的第二背板开关
之间的所述第二背板上的第二连接进行认证的步骤还包括以下步骤：在所述第一基座上的第二背板开关中生成第三随机数，将所述第三随机数和第三供应商证书从所述第一基座上的第二背板开关发送至所述至少一个附加基座上的第二背板开关，在所述至少一个附加基座上的第二背板开关中生成第四随机数，以及将所述第四随机数和第四供应商证书从所述至少一个附加基座上的第二背板开关发送至所述第一基座上的第二背板开关。4.根据权利要求3所述的方法，其中，对所述第一基座上的第一背板开关与所述至少一个附加基座上的第一背板开关之间的所述第一背板上的第一连接进行认证的步骤还包括以下步骤：对所述第一基座上的第一背板开关中的所述第二随机数进行签名，将经签名的第二随机数从所述第一基座上的第一背板开关发送至所述至少一个附加基座上的第一背板开关，对所述至少一个附加基座上的第一背板开关中的所述第一随机数进行签名，以及将经签名的第一随机数从所述至少一个附加基座上的第一背板开关发送至所述第一基座上的第一背板开关；并且其中，对所述第一基座上的第二背板开关与所述至少一个附加基座上的第二背板开关之间的所述第二背板上的第二连接进行认证的步骤还包括以下步骤：对所述第一基座上的第二背板开关中的所述第四随机数进行签名，将经签名的第四随机数从所述第一基座上的第二背板开关发送至所述至少一个附加基座上的第二背板开关，对所述至少一个附加基座上的第二背板开关中的所述第三随机数进行签名，以及将经签名的第三随机数从所述至少一个附加基座上的第二背板开关发送至所述第一基座上的第二背板开关。5.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述第一基座上的至少一个背板开关处从所述至少一个附加基座上的至少一个背板开关接收所述基座地址请求的步骤还包括以下步骤：在所述第一基座上的第一背板开关处从所述至少一个附加基座上的第一背板开关接收第一基座地址请求，以及在所述第一基座上的第二背板开关处从所述至少一个附加基座上的第二背板开关接收第二基座地址请求；并且其中，将所述基座地址和所述槽位起始地址从所述第一基座上的至少一个背板开关发送至所述至少一个附加基座上的至少一个背板开关的步骤还包括以下步骤：在第一基座地址响应中，将所述基座地址和所述槽位起始地址从所述第一基座上的第一背板开关发送至所述至少一个附加基座上的第一背板开关，以及在第二基座地址响应中，将所述基座地址和所述槽位起始地址从所述第一基座上的第二背板开关发送至所述至少一个附加基座上的第二背板开关。6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述主基座上的至少一个主模块包括第一主模块和第二主模块；使用所述主基座上的至少一个主模块从所述至少一个附加基座上的至少一个模块接
收所述槽位地址请求的步骤还包括以下步骤：使用所述主基座上的第一主模块从所述至少一个附加基座上的至少一个模块接收所述槽位地址请求，以及使用所述主基座上的第二主模块从所述至少一个附加基座上的至少一个模块接收所述槽位地址请求；并且将所述槽位地址响应从所述至少一个主模块发送至所述至少一个附加基座上的至少一个模块的步骤还包括以下步骤：将所述槽位地址响应从所述第一主模块发送至所述至少一个附加基座上的至少一个模块，以及将所述槽位地址响应从所述第二主模块发送至所述至少一个附加基座上的至少一个模块。7.根据权利要求6所述的方法，其中，使用所述主基座上的第一主模块从所述至少一个附加基座上的至少一个模块接收所述槽位地址请求的步骤还包括以下步骤：使用所述第一主模块经由所述第一背板从所述至少一个模块接收第一槽位地址请求，以及使用所述第一主模块经由所述第二背板从所述至少一个模块接收第二槽位地址请求；使用所述主基座上的第二主模块从所述至少一个附加基座上的至少一个模块接收所述槽位地址请求的步骤还包括以下步骤：使用所述第二主模块经由所述第一背板从所述至少一个模块接收所述第一槽位地址请求，以及使用所述第二主模块经由所述第二背板从所述至少一个模块接收所述第二槽位地址请求；将所述槽位地址响应从所述第一主模块发送至所述至少一个附加基座上的至少一个模块的步骤还包括以下步骤：将第一槽位地址响应经由所述第一背板从所述第一主模块发送至所述至少一个模块，以及将第二槽位地址响应经由所述第二背板从所述第一主模块发送至所述至少一个模块；并且将所述槽位地址响应从所述第二主模块发送至所述至少一个附加基座上的至少一个模块的步骤还包括以下步骤：将第三槽位地址响应经由所述第一背板从所述第二主模块发送至所述至少一个模块，以及将第四槽位地址响应经由所述第二背板从所述第二主模块发送至所述至少一个模块。8.根据权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：当从所述第一槽位地址响应、所述第二槽位地址响应、所述第三槽位地址响应和所述第四槽位地址响应接收到的槽位地址匹配时，将所述槽位地址分配至所述至少一个模块。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述容错工业控制系统包括一个第一基座和多个附加基座，所述方法还包括以下步骤：
对所述多个附加基座中的一个上的至少一个背板开关与所述多个附加基座中的另一个上的位于相隔一跳的至少一个背板开关之间的至少一个背板上的连接进行认证，其中，对所述连接中每个的认证并行发生。10.一种被配置成为多个槽位分配地址的工业控制系统，所述工业控制系统包括：主基座，其包括第一背板和第二背板；第一主背板开关，其被安装至所述主基座并且被配置成在所述第一背板上通信；第二主背板开关，其被安装至所述主基座并且被配置成在所述第二背板上通信；第一主模块，其被安装在所述主基座上的第一槽位中，所述第一主模块与所述第一主背板开关和所述第二主背板开关通信；第二主模块，其被安装在所述主基座上的第二槽位中，所述第二主模块与所述第一主背板开关和所述第二主背板开关通信；至少一个附加基座，其包括第一背板和第二背板，其中，所述至少一个附加基座中的第一背板被配置成与所述主基座中的第一背板通信，并且所述至少一个附加基座中的第二背板被配置成与所述主基座中的第二背板通信；至少一个附加第一背板开关，所述至少一个附加第一背板开关中的每个被安装至所述至少一个附加基座中的一个并且被配置成在对应的附加基座的第一背板上通信；至少一个附加第二背板开关，所述至少一个附加第二背板开关中的每个被安装至所述至少一个附加基座中的一个并且被配置成在对应的附加基座的第二背板上通信；以及多个附加模块，所述多个附加模块中的每个被安装在所述至少一个附加基座中的一个上的槽位中，其中，所述多个附加模块中的每个与对应的附加基座上的附加第一背板开关和附加第二背板开关通信，所述第一主背板开关和相隔一跳连接的所述至少一个附加第一背板开关被配置成对所述第一主背板开关与所述至少一个附加第一背板开关之间的连接进行认证，所述第二主背板开关和相隔一跳连接的所述至少一个附加第二背板开关被配置成对所述第二主背板开关与所述至少一个附加第二背板开关之间的连接进行认证，所述第一主背板开关将基座地址和槽位起始地址发送至相隔一跳连接的所述至少一个附加第一背板开关，并且所述第二主背板开关将所述基座地址和所述槽位起始地址发送至相隔一跳连接的所述至少一个附加第二背板开关。11.根据权利要求10所述的工业控制系统，其中，所述第一主背板开关还被配置成生成第一随机数并且将所述第一随机数和第一供应商证书发送至所述至少一个附加第一背板开关；所述至少一个附加第一背板开关还被配置成生成第二随机数并且将所述第二随机数和第二供应商证书发送至所述第一主背板开关；所述第二主背板开关还被配置成生成第三随机数并且将所述第三随机数和所述第一供应商证书发送至所述至少一个附加第二背板开关；并且所述至少一个附加第二背板开关被配置成生成第四随机数并且将所述第四随机数和所述第二供应商证书发送至所述第二主背板开关。
12.根据权利要求11所述的工业控制系统，其中，所述第一主背板开关还被配置成对所述第二随机数进行签名并且将经签名的第二随机数发送至所述至少一个附加第一背板开关；所述至少一个附加第一背板开关还被配置成对所述第一随机数进行签名并且将经签名的第一随机数发送至所述第一主背板开关；所述第二主背板开关还被配置成对所述第四随机数进行签名并且将经签名的第四随机数发送至所述至少一个附加第二背板开关；并且所述至少一个附加第二背板开关还被配置成对所述第三随机数进行签名并且将经签名的第三随机数发送至所述第二主背板开关。13.根据权利要求10所述的工业控制系统，其中，所述第一主背板开关被配置成从相隔一跳连接的所述至少一个附加第一背板开关接收第一基座地址请求；所述第一主背板开关被配置成在第一基座地址响应中将所述基座地址和所述槽位起始地址发送至相隔一跳连接的所述至少一个附加第一背板开关；所述第二主背板开关被配置成从相隔一跳连接的所述至少一个附加第二背板开关接收第二基座地址请求；并且所述第二主背板开关被配置成在第二基座地址响应中将所述基座地址和所述槽位起始地址发送至相隔一跳连接的所述至少一个附加第二背板开关。14.根据权利要求10所述的工业控制系统，其中，所述第一主模块被配置成向所述第一主背板开关发送第一槽位地址请求；所述第一主模块被配置成向所述第二主背板开关发送第二槽位地址请求；所述第二主模块被配置成向所述第一主背板开关发送第三槽位地址请求；所述第二主模块被配置成向所述第二主背板开关发送第四槽位地址请求；所述第一主背板开关检测到将所述主基座限定为主基座的信号；所述第一主背板开关响应于所述第一槽位地址请求将第一主槽位地址发送至所述第一主模块；所述第一主背板开关响应于所述第三槽位地址请求将第二主槽位地址发送至所述第二主模块；所述第二主背板开关检测到将所述主基座限定为主基座的信号；所述第二主背板开关响应于所述第二槽位地址请求将所述第一主槽位地址发送至所述第一主模块；并且所述第二主背板开关响应于所述第四槽位地址请求将所述第二主槽位地址发送至所述第二主模块。15.根据权利要求10所述的工业控制系统，其中，所述第一主模块经由所述第一背板从所述多个附加模块中的每个接收第一槽位地址请求；所述第一主模块经由所述第一背板向从其接收所述第一槽位地址请求的附加模块发送第一槽位地址响应；所述第一主模块经由所述第二背板从所述多个附加模块中的每个接收第二槽位地址
请求；所述第一主模块经由所述第二背板向从其接收所述第二槽位地址请求的附加模块发送第二槽位地址响应；所述第二主模块经由所述第一背板从所述多个附加模块中的每个接收所述第一槽位地址请求；所述第二主模块经由所述第一背板向从其接收第三槽位地址请求的所述附加模块发送第三槽位地址响应；所述第二主模块经由所述第二背板从所述多个附加模块中的每个接收所述第二槽位地址请求；并且所述第二主模块经由所述第二背板向从其接收第四槽位地址请求的所述附加模块发送第四槽位地址响应。16.根据权利要求15所述的工业控制系统，其中，所述附加模块还被配置成当从所述第一槽位地址响应、所述第二槽位地址响应、所述第三槽位地址响应和所述第四槽位地址响应接收到的槽位地址匹配时，为自己分配所述槽位地址。17.根据权利要求10所述的工业控制系统，还包括：多个附加基座，每个附加基座包括所述第一背板和所述第二背板；多个附加第一背板开关，其中，所述附加第一背板开关中的每个被安装至所述多个附加基座中的一个并且被配置成在对应的附加基座的第一背板上通信；并且多个附加第二背板开关，其中，所述附加第二背板开关中的每个被安装至所述多个附加基座中的一个并且被配置成在对应的附加基座的第二背板上通信。18.根据权利要求17所述的工业控制系统，其中，所述多个附加第一背板开关中的每个被配置成对相隔一跳连接的另一附加第一背板开关之间的连接进行认证；所述多个附加第二背板开关中的每个被配置成对相隔一跳连接的另一附加第二背板开关之间的连接进行认证，其中，对每个连接的认证并行发生。19.一种用于为容错工业控制系统中的多个模块分配地址的方法，所述方法包括以下步骤：对第一基座与至少一个附加基座之间的至少一个背板上的连接进行认证；当所述第一基座上的至少一个背板开关检测到指示所述第一基座是主基座的信号时，为所述第一基座分配主基座地址；在所述第一基座上的至少一个背板开关处从所述至少一个附加基座上的至少一个背板开关接收基座地址请求；当已经为所述第一基座分配了所述主基座地址时，响应于接收到所述基座地址请求，将基座地址和槽位起始地址从所述第一基座上的至少一个背板开关发送至所述至少一个附加基座上的至少一个背板开关；使用所述主基座上的至少一个主模块从所述至少一个附加基座上的至少一个模块接收槽位地址请求；以及将槽位地址响应从所述至少一个主模块发送至所述至少一个附加基座上的至少一个模块。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，对所述第一基座与所述至少一个附加基座之间的至少一个背板上的连接进行认证的步骤还包括以下步骤：对至少一个模块与所述第一基座上存在的至少一个开关之间的连接进行认证；以及对至少一个模块与所述至少一个附加基座上存在的至少一个开关之间的连接进行认证。

技术总结
本发明涉及容错背板槽位分配。一种用于为容错工业控制系统中的模块分配槽位地址的方法和系统包括每个基座上的一对背板开关。每个背板开关被配置成在一个背板与位于基座上的模块之间通信以及在位于相邻基座处的背板开关之间通信。库主基座上的背板开关首先为自己分配基座地址和槽位地址。每个附加基座上的背板开关启动基座地址请求的传输。在基座分配了其自己的地址之后，包括针对相邻基座的槽位编号和基座地址的基座地址响应被发送。每个基座沿着库顺序重复该过程，从而使基座地址递增一，并且使槽位地址递增基座上的槽位数目，并且沿着库传递新的基座地址和槽位地址。且沿着库传递新的基座地址和槽位地址。且沿着库传递新的基座地址和槽位地址。


技术研发人员：西瓦拉姆
受保护的技术使用者：罗克韦尔自动化技术公司
技术研发日：2021.11.18
技术公布日：2022/5/20