[發(fā)明專利]一種用于PLC設(shè)備調(diào)試的遠(yuǎn)程系統(tǒng)及其方法

在審

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• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN109884978A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫永貴;舒云平;鄭小鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江捷諾電器股份有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 寧波浙成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33268
• 代理人: 洪松

本發(fā)明公開了一種用于PLC進(jìn)行調(diào)試的遠(yuǎn)程系統(tǒng)及其方法，由虛擬串口橋接軟件、后臺服務(wù)器和工業(yè)網(wǎng)關(guān)集中器設(shè)備組成。物理接線上工業(yè)網(wǎng)關(guān)集中器設(shè)備通過RS232/RS485與傳統(tǒng)PLC設(shè)備相連。虛擬串口橋接軟件與相應(yīng)PLC的IDE軟件通過虛擬串口相連。傳輸層協(xié)議中心服務(wù)器與虛擬串口橋接軟件通過HTTP協(xié)議相連，與工業(yè)網(wǎng)關(guān)集中器設(shè)備通過MQTT協(xié)議相連。工業(yè)網(wǎng)關(guān)集中器設(shè)備通過物理接線連接PLC設(shè)備，以透明傳輸?shù)姆绞綄⑿畔⑾嗷グl(fā)送。虛擬串口橋接軟件同樣是以透明傳輸?shù)姆绞綄⑿畔⑾嗷グl(fā)送。用戶無需改變原有的程序，可以遠(yuǎn)程對PLC設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，不受地域限制，方便高效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信與串口通信，特別是涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的PLC設(shè)備調(diào)試的遠(yuǎn)程系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

關(guān)于PLC遠(yuǎn)程調(diào)試技術(shù)，現(xiàn)有技術(shù)中普遍采用的方法是通過電話線進(jìn)行的PLC調(diào)試，速率慢且調(diào)試費用高。或者通過路由器搭建虛擬專用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的PLC調(diào)試，模塊復(fù)雜且受條件限制。傳統(tǒng)方法存在以下幾個弊端：

第一，環(huán)境地域限制。部分產(chǎn)品布線困難，而傳統(tǒng)的方法需要引入電話線或者以太網(wǎng)線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，不適用于該部分產(chǎn)品；

第二，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差。部分產(chǎn)品只能進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，無法根據(jù)現(xiàn)實情況對數(shù)據(jù)的丟包情況進(jìn)行維護(hù)與重發(fā)等相關(guān)機(jī)制；

第三，上位機(jī)配置軟件復(fù)雜。一般的上位機(jī)軟件上擁有很繁瑣的參數(shù)配置，用戶操作起來需要進(jìn)行一系列的參數(shù)配置，容易出錯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是，針對上述現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，提供了一種基于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的PLC設(shè)備調(diào)試的遠(yuǎn)程系統(tǒng)及其方法，用于替代傳統(tǒng)的調(diào)試技術(shù)，解決了設(shè)備布線困難以及數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差的問題，提高了用戶的開發(fā)效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種用于PLC設(shè)備調(diào)試的遠(yuǎn)程系統(tǒng)，系統(tǒng)由PLC設(shè)備、工業(yè)網(wǎng)關(guān)集中器設(shè)備AP、中心服務(wù)器、虛擬串口橋接上位機(jī)軟件和PLC的IDE軟件組成，物理接線工業(yè)網(wǎng)關(guān)集中器設(shè)備AP通過RS232/RS485與傳統(tǒng)PLC設(shè)備相連，虛擬串口橋接軟件與相應(yīng)PLC的IDE軟件通過虛擬串口相連，傳輸層協(xié)議中心服務(wù)器與虛擬串口橋接軟件通過HTTP協(xié)議相連，與工業(yè)網(wǎng)關(guān)集中器設(shè)備AP通過MQTT協(xié)議相連，工業(yè)網(wǎng)關(guān)集中器設(shè)備AP通過物理接線連接PLC設(shè)備，以透明傳輸?shù)姆绞綄⑿畔⑾嗷グl(fā)送，虛擬串口橋接軟件以透明傳輸?shù)姆绞綄⑿畔⑾嗷グl(fā)送。

在使用整體系統(tǒng)之前，需要對AP連接PLC的端口以及RS485/RS232接口波特率等進(jìn)行配置。AP通過RS485/RS232總線與PLC設(shè)備連接。系統(tǒng)上電后，AP向中心服務(wù)器發(fā)送上線命令幀，請求與中心服務(wù)器建立連接，中心服務(wù)器確認(rèn)信息無誤之后，發(fā)送應(yīng)答幀，允許AP與中心服務(wù)器建立連接。AP與中心服務(wù)器通過心跳幀保持長連接。虛擬串口橋接上位機(jī)軟件進(jìn)行用戶授權(quán)之后，通過虛擬串口技術(shù)與PLC的IDE軟件進(jìn)行串口連接，另一方面，上位機(jī)軟件通過HTTP協(xié)議與中心服務(wù)器建立連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送與接收。至此，完成了整個PLC調(diào)試的遠(yuǎn)程系統(tǒng)鏈路的搭建，PLC的IDE軟件和PLC的應(yīng)用協(xié)議無需更改，直接以透明傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行調(diào)試數(shù)據(jù)的交互。在網(wǎng)絡(luò)傳輸中，由于網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的問題，可能會出現(xiàn)丟幀，漏幀的現(xiàn)象，在上位機(jī)端通過數(shù)據(jù)幀監(jiān)聽，漏幀重發(fā)等機(jī)制來保證整個調(diào)試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。

作為一種改進(jìn)：所述的工業(yè)網(wǎng)關(guān)集中器設(shè)備(工業(yè)網(wǎng)關(guān)集中器設(shè)備(AP))包括微控制單元，直流電源(DC)接口，MiniUSB接口，RS485接口。

作為一種改進(jìn)：所述的中心服務(wù)器作為數(shù)據(jù)載體與轉(zhuǎn)發(fā)中心，兼容HTTP協(xié)議和MQTT協(xié)議。

作為一種改進(jìn)：所述的虛擬串口橋接上位機(jī)軟件包括設(shè)備配置，虛擬串口橋接配置、網(wǎng)絡(luò)通信模塊以及串口通信模塊。

作為一種改進(jìn)：所述的虛擬串口橋接功能用來模擬串口環(huán)境，傳輸PLC的IDE軟件數(shù)據(jù)信息。