CN109656609A - 一种工控主机及用于在线检测工具无扰下载更新程序的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工控主机及用于在线检测工具无扰下载更新程序的方法，工控主机包括以太网RJ45通信口、工控主机主板、逻辑控制电路和两片程序存储器，两片程序存储器的容量相同且地址连续，一片作为工作程序存储区，另一片作为备用程序存储区，RJ45通信口与工控主机主板相连，工控主机主板再分别连接逻辑控制电路和两片程序存储器，逻辑控制电路分别与两片程序存储器相连。将修改后或者需要更新的程序通过下载方式下载到备用的程序空间，在下载期间，未修改的程序同时在运行，当下载完毕后，工控主机运行程序通过切换方式将程序区切换到已下载完毕的程序区内运行新程序，从而保证了工控主机在线检测工具软件程序的连续平稳运行。

Description

一种工控主机及用于在线检测工具无扰下载更新程序的方法

技术领域

本发明属于电子技术领域，特别是涉及一种工控主机及用于在线检测工具无扰下载更新程序的方法。

背景技术

公知技术中的下载和更新程序的方法中只有一片程序存储器，只能在原先的程序停止运行的情况下，进行下载和更新程序。这种硬件结构和方法只能适用于一些不是很重要的场合，在这些场合中，下载和更新程序时，停止原先的程序是无关紧要的，更新完毕后，***再重新启动按照新程序运行，但对于工业应用场合来说，这种方法会带来很大的不便，比如实时在线检测工具在安装和重新启动新程序过程，缺失工控现场数据，缺失对工控现场信号的采集，缺失工控现场***预警能力等。因此，在不停止原先的程序和算法的情况下，实现在线无扰下载和更新程序具有非常重要的意义，它保证了工业现场数据连续性、可靠性和安全性。

发明内容

为了解决现有工控主机中在线检测工具运行程序停止运行后才能下载和更新程序的问题，本发明提供一种工控主机及用于在线检测工具无扰下载更新程序的方法，它不仅能实现在线检测工具运行程序的在线无扰下载，下载完毕后，还能在新的运行周期开始时自动切换到新程序开始运行，并且能自动更新备用的程序区留做备用。

本发明采用了以下技术解决方案：一种工控主机，包括以太网RJ45通信口、工控主机主板、逻辑控制电路和两片程序存储器，两片程序存储器的容量相同且地址连续，一片作为工作程序存储区，另一片作为备用程序存储区，RJ45通信口与工控主机主板相连，工控主机主板再分别连接逻辑控制电路和两片程序存储器，逻辑控制电路分别与两片程序存储器相连。

进一步的，所述两片程序存储器均采用固态硬盘。

本发明的另一目的是提供一种用于在线检测工具无扰下载更新程序的方法，该方法在上述的工控主机中实现，该方法为：

当正常运行时，工控主机主板访问程序存储器的起始地址从两片程序存储器中的第一片程序存储器的起始地址开始，第二片存储器做备用的程序存储器；

当程序需要进行更新时，工控主机主板根据命令判断，然后程序数据传送到以太网RJ45通信口，从RJ45通信口接收数据，传送给工控主机主板，工控主机主板在不停止运行程序的情况下将更新程序分时分段写入备用程序存储区，在更新程序完全写入备用程序存储区后，工控主机主板运行完一个运行周期的运行程序后，逻辑控制电路将两片程序存储器的运行程序工作状态进行互换；这样，从新的运行周期开始，工控主机主板就能切换到更新后的程序开始运行了，工控主机主板在此后运行新程序的空闲时自动更新备用程序存储区的程序，更新完毕后，备用程序存储区作为工作程序存储区的备用。

通过上述方法，可以在不停止工控主机中的运行程序的正常运行下，在线无扰下载和更新程序，从而提高了工业现场数据连续性、可靠性和安全性。

附图说明

图1为本发明的工控主机的框图；

图2为本发明方法的流程图。

具体实施方式

在浙江大学的网络空间主动防御科技联盟，其产品工业控制***漏洞挖掘检测装置，即工业控制***漏洞挖掘检测工具，采用了本发明方法的工控主机设计实现。如图1所示，一种工控主机，包括以太网RJ45通信口、工控主机主板、逻辑控制电路和两片程序存储器，两片程序存储器的容量相同且地址连续，一片作为工作程序存储区，另一片作为备用程序存储区，RJ45通信口与工控主机主板相连，工控主机主板再分别连接逻辑控制电路和两片程序存储器，逻辑控制电路分别与两片程序存储器相连。

在图1中，以太网RJ45通信口从计算机或者其它设备传送过来的数据，通过以太网传输到达RJ45通信口，传送到工控主机主板，工控主机主板接收这些数据，当下载新程序时，工控主机主板接收新的程序数据段，然后在每个运行周期内保证运行周期的正常运行的同时将新程序段写入备用程序存储区，经过多个运行周期内的写备用程序存储区操作后，完全将新程序下载到备用程序存储区内。在下一个运行周期运行时候，将备用程序存储区和工作程序存储区运行程序的工作状态进行互换，这样，从下一个运行周期开始，运行程序就可以按照更新后的程序运行了。在新程序工作的空闲期内，工控主机主板将当前的备用程序存储区内的程序也更新为新程序，留作工作程序存储区的备用。

本发明实现一种用于在线检测工具无扰下载和更新程序的方法，该方法通过硬件、软件相结合来实现在线无扰下载和更新程序，它包括以下步骤，如图2所示：

A.当无程序需要更新时，工控主机主板的运行情况按照原先的运行程序运行，与此同时，工控主机监视以太网RJ45口下发的命令，看是否是更新程序命令，若无更新命令，继续按照原先程序运行；

B.如若收到更新程序命令，工控主机主板接收新程序的数据段，然后工控主机主板在每个运行周期内向备用程序区中分段写入新程序段的数据；

C.整个新程序的更新是通过工控主机主板在多个运行周期内分段分时写入备用程序存储区，通过这样的方式，不会对原先程序实现的运行周期产生影响，从而以这种方式完成备用程序存储区内程序的下载和更新；

D.当整个新程序在备用程序存储区内已实现完全更新后，在下一个运行周期内的运行程序开始运行时，工控主机主板通知逻辑控制电路将两片程序存储区的运行程序工作状态进行互换；

E.从这个运行周期内，运行程序就按照新的工作程序存储区内的新程序开始运行；

F.在以后的多个运行周期内，运行程序的运行空闲期，工控主机逐步更新新的备用程序存储区内的程序，更新完毕后，备用程序存储区可以留做工作程序存储区的备用；

本发明结构简单，设计合理，解决了在不停止运行程序的情况下，下载和更新运行程序，同时在下载期间运行周期不受影响，保证了工业现场数据连续性、可靠性和安全性。

Claims (3)

1.一种工控主机，其特征在于，包括以太网RJ45通信口、工控主机主板、逻辑控制电路和两片程序存储器，两片程序存储器的容量相同且地址连续，一片作为工作程序存储区，另一片作为备用程序存储区，RJ45通信口与工控主机主板相连，工控主机主板再分别连接逻辑控制电路和两片程序存储器，逻辑控制电路分别与两片程序存储器相连。

2.根据权利要求1所述的一种工控主机，其特征在于，所述两片程序存储器均采用固态硬盘。

3.一种用于在线检测工具无扰下载更新程序的方法，其特征在于，该方法在权利要求1或2所述的工控主机中实现，该方法为：

当正常运行时，工控主机主板访问程序存储器的起始地址从两片程序存储器中的第一片程序存储器的起始地址开始，第二片存储器做备用的程序存储器；

当程序需要进行更新时，工控主机主板根据命令判断，然后程序数据传送到以太网RJ45通信口，从RJ45通信口接收数据，传送给工控主机主板，工控主机主板在不停止运行程序的情况下将更新程序分时分段写入备用程序存储区，在更新程序完全写入备用程序存储区后，工控主机主板运行完一个运行周期的运行程序后，逻辑控制电路将两片程序存储器的运行程序工作状态进行互换；这样，从新的运行周期开始，工控主机主板就能切换到更新后的程序开始运行了，工控主机主板在此后运行新程序的空闲时自动更新备用程序存储区的程序，更新完毕后，备用程序存储区作为工作程序存储区的备用。