[發明專利]工業網絡信息獲取裝置、方法、監控系統及存儲介質

有效

• 申請號: 201710230179.3
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN108696375B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 馮大偉;馬蒂亞斯·蘭普;丹尼爾·博芬西彭
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/26;G05B19/418
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 趙冬梅

本發明實施例中公開了工業網絡信息獲取裝置、監控系統及方法。工業網絡包括：待測層和控制層；控制層包括復數個軟件PLC。工業網絡信息獲取裝置包括：數據透傳與獲取模塊，用于在復數個軟件PLC與復數個待測層設備組之間建立一一對應的傳輸通道，通過所述傳輸通道，來自待測層設備組的數據報文被直接透傳給對應的軟件PLC，來自軟件PLC的數據報文被直接透傳給對應的待測層設備組；并在透傳數據報文的同時，根據預先設定的數據獲取及處理規則，從數據報文中獲取對應的數據，對所獲取的數據進行相應處理后輸出；和信息網關模塊，用于接收來自數據透傳與獲取模塊的數據。可見，本發明技術方案可實現對待測層設備組的數據采集。

技術領域

本發明涉及工業網絡領域，特別是一種工業網絡信息獲取裝置、方法、監控系統及存儲介質。

背景技術

應用于工業自動化和處理自動化中的工業通信網絡通常被設計成分層結構。圖1中示出了一個應用中的工業網絡架構。如圖1所示，該工業網絡包括4個層級：現場層1、控制層2、操作層3和管理層4。當然，有些工業網絡中也可有其它的分層方式，例如，包括現場層和控制層；又如，包括現場層、控制層和網絡層；又或者，包括現場層、控制層和監控層等。

其中，現場層主要指包括I/O控制器、執行器、傳感器、逆變器等執行各種工業操作的設備網絡層下的設備組層，如工業以太網層、現場總線系統(如Profibus，Modbus，……)層下的設備組等。控制層主要指執行各種驅動控制、執行控制、傳感器數據獲取及處理等控制功能的層。在工業網絡領域，控制層一般由一個或多個可編程邏輯控制器(ProgrammableLogic Controller，PLC)實現。PLC是一種數字運算操作的電子系統，專為工業環境應用而設計。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。操作層和管理層主要實現對控制層數據的收集、管理及配置等操作。

目前控制層的PLC主要有兩種實現方式，較常用的一種是專用的硬件產品形式(以下簡稱硬PLC)，另外一種則是軟件PCL形式。軟件PLC(SoftPLC，也稱為軟邏輯SoftLogic)是一種基于PC機或服務器開發結構的仿真硬PLC的可編程邏輯控制系統，它具有硬PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特點，利用軟件技術可以將標準的工業PC機或服務器設備轉換成全功能的PLC過程控制器。軟件PLC綜合了計算機和PLC的開關量控制、模擬量控制、數學運算、數值處理、網絡通信、PID調節等功能，通過一個多任務控制內核，提供強大的指令集、快速而準確的掃描周期、可靠的操作和可連接各種I/O系統及網絡的開放式結構。所以，軟件PLC提供了與硬PLC同樣的功能，同時又提供了PC機或服務器環境的各種優點。

但無論是硬PLC還是軟件PLC，其與現場層以及上層操作層和管理層的連接都是通過對應的物理接口來實現的。PLC不會在控制層網絡和現場層網絡之間進行橋接和路由，這對于數據控制的安全性和魯棒性非常有好處，但同時也因此很難對現場層設備組進行實時監控和診斷。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例中提出了工業網絡信息獲取裝置及監控系統，另一方面提供工業網絡信息獲取方法，用以實現對現場層設備組或其他待測層設備組的數據采集，進而實現對現場層設備組或其他待測層設備組的數據實時監控和診斷。

本發明實施例中的工業網絡包括：待測層和控制層；其中，所述控制層包括復數個軟件PLC；所述待測層為現場層或操作管理層。