[發(fā)明專利]基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的異構(gòu)現(xiàn)場設(shè)備控制管理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710071692.2
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號(hào): CN106941516B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖磊;尹二飛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京東土科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;G05B19/418
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

本發(fā)明公開了一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的異構(gòu)現(xiàn)場設(shè)備控制管理系統(tǒng)。為了解決系統(tǒng)難于添加新的異構(gòu)現(xiàn)場設(shè)備，且安全性、實(shí)時(shí)性較低的困境，本發(fā)明一方面根據(jù)異構(gòu)現(xiàn)場設(shè)備所執(zhí)行業(yè)務(wù)對實(shí)時(shí)性要求的不同，由實(shí)時(shí)虛擬機(jī)處理實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，非實(shí)時(shí)虛擬機(jī)處理非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，可以做到為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)定制不同的運(yùn)行環(huán)境，避免了當(dāng)針對非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)、或者因非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)故障時(shí)，影響實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)隔離，增強(qiáng)了工業(yè)現(xiàn)場控制的穩(wěn)定性和可靠性；另一方面，通過采用不同虛擬機(jī)、不同業(yè)務(wù)綁定專屬核、專屬物理接口、專屬外設(shè)的方式，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理的實(shí)時(shí)性、快速性。本發(fā)明為集成各種異構(gòu)現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)數(shù)據(jù)安全提供了解決方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及工業(yè)現(xiàn)場控制管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的異構(gòu)現(xiàn)場設(shè)備控制管理系統(tǒng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

對于異構(gòu)現(xiàn)場設(shè)備也即不同廠家設(shè)備的管理：最初是總控制器下連接多個(gè)硬件設(shè)備，通過將總控制器的軟件植入連接的硬件設(shè)備中實(shí)現(xiàn)異構(gòu)現(xiàn)場設(shè)備的管理，但將軟件植入眾多廠家實(shí)現(xiàn)較為困難。后續(xù)，通過在工業(yè)服務(wù)器中集中虛擬化軟件定義多個(gè)硬件設(shè)備，通過虛擬化軟件實(shí)現(xiàn)對多個(gè)硬件設(shè)備的控制。

其中，軟PLC(Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)，軟CNC(Computer numerical control，數(shù)控機(jī)床)、和軟NC(Numerical Control,數(shù)字控制)，以其性價(jià)比高能夠使用多種運(yùn)行環(huán)境的優(yōu)勢，在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

目前，軟PLC/CNC/NC，功能集成在工業(yè)系統(tǒng)上，集成的方案主要有兩種：

一種是，軟PLC/NC/CNC功能集成在主流操作系統(tǒng)上(如windows)作為一個(gè)應(yīng)用程序，運(yùn)行環(huán)境為操作系統(tǒng)的進(jìn)程態(tài)；

另一種是，軟PLC/NC/CNC功能集成在主流操作系統(tǒng)上(如windows)作為一個(gè)系統(tǒng)服務(wù)，運(yùn)行環(huán)境為操作系統(tǒng)內(nèi)調(diào)度優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程態(tài)。

然而，這兩種方案對于軟PLC/NC/CNC的不同業(yè)務(wù)(主要是管理業(yè)務(wù)和工業(yè)現(xiàn)場控制業(yè)務(wù))的隔離性，安全性，可靠性的缺失問題并沒有解決，不符合某些對于業(yè)務(wù)隔離性/安全性/可靠性有高要求的工業(yè)需求。例如，當(dāng)需要系統(tǒng)升級(jí)、誤操作或者遭受惡意病毒攻擊等時(shí)，會(huì)導(dǎo)致所有的業(yè)務(wù)中斷或異常運(yùn)行。而對于主流的操作系統(tǒng)如windows，黑客的熟悉程度較高，很容易遭受黑客的攻擊。

申請內(nèi)容

本申請實(shí)施例提供了基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的異構(gòu)現(xiàn)場設(shè)備控制管理系統(tǒng)，用以解決目前不符合某些對于業(yè)務(wù)隔離性/安全性/可靠性有高要求的工業(yè)需求等的問題。

本申請實(shí)施例提供一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的異構(gòu)現(xiàn)場設(shè)備控制管理系統(tǒng)，包括虛擬機(jī)管理層、實(shí)時(shí)虛擬機(jī)和非實(shí)時(shí)虛擬機(jī)，其中：

所述虛擬機(jī)管理層用于實(shí)時(shí)虛擬機(jī)和非實(shí)時(shí)虛擬機(jī)的配置、運(yùn)行調(diào)度和硬件訪問管理；

所述實(shí)時(shí)虛擬機(jī)與異構(gòu)現(xiàn)場設(shè)備通信，用于控制異構(gòu)現(xiàn)場設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)操作；

所述非實(shí)時(shí)虛擬機(jī)用于與場外的設(shè)備通信，處理指定的無實(shí)時(shí)性要求的業(yè)務(wù)。

進(jìn)一步地，所述虛擬機(jī)管理層還用于，若接收到指令，則判斷所述指令是否在預(yù)置黑名單中，若是，則丟棄所述指令；若否，則執(zhí)行所述指令；其中，所述指令包括特權(quán)指令和/或敏感指令。

進(jìn)一步地，所述實(shí)時(shí)虛擬機(jī)和所述非實(shí)時(shí)虛擬機(jī)上各安裝有多個(gè)業(yè)務(wù)實(shí)例，所述實(shí)時(shí)虛擬機(jī)和所述非實(shí)時(shí)虛擬機(jī)具體用于：

針對任一業(yè)務(wù)實(shí)例，若該業(yè)務(wù)實(shí)例發(fā)送信息給目的業(yè)務(wù)實(shí)例，則通過邏輯尋址的方式確定該目的業(yè)務(wù)實(shí)例所在的服務(wù)器；

若該業(yè)務(wù)實(shí)例與所述目的業(yè)務(wù)實(shí)例在同一服務(wù)器上，則將所述信息提交到內(nèi)部發(fā)送隊(duì)列中，通過所述內(nèi)部發(fā)送隊(duì)列將所述信息發(fā)送給所述目的業(yè)務(wù)實(shí)例；