[發(fā)明專利]一種工業(yè)協(xié)議動態(tài)自適應(yīng)適配系統(tǒng)的設(shè)計方法

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• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110474915A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙志軍;王翔;岳穎
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州恒志匯智能科技有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08;G06F16/25
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本發(fā)明公開了一種工業(yè)協(xié)議動態(tài)自適應(yīng)適配系統(tǒng)的設(shè)計方法，系統(tǒng)包括協(xié)議適配服務(wù)器和邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)兩個基本單元，邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)位于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，直接與工業(yè)設(shè)備連接，協(xié)議適配服務(wù)器通過互聯(lián)網(wǎng)的TCP/IP協(xié)議與邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)遠程連接，邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)的軟件系統(tǒng)采用中間件架構(gòu)，由基礎(chǔ)操作系統(tǒng)、中間件平臺環(huán)境和中間件功能模塊三部分組成。本發(fā)明采用邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)和協(xié)議適配服務(wù)器相結(jié)合的系統(tǒng)架構(gòu)，通過協(xié)議適配服務(wù)器上的基于XML的協(xié)議模版數(shù)據(jù)庫，協(xié)助邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)工業(yè)接口協(xié)議的自動識別和自適應(yīng)適配，自動生成設(shè)備通信并動態(tài)運行，不需要網(wǎng)關(guān)軟件重新編譯或網(wǎng)關(guān)的重啟操作，實現(xiàn)了多種工業(yè)協(xié)議動態(tài)自適應(yīng)適配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種工業(yè)協(xié)議動態(tài)自適應(yīng)適配系統(tǒng)的設(shè)計方法。

背景技術(shù)

目前在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，存在設(shè)備和系統(tǒng)中存在多種多樣的工業(yè)接口協(xié)議，例如常見的有RS232、RS485、Modbus、Profibus、MTConnect、Ethernet/IP、Profinet等等，而且還存在自動化設(shè)備生產(chǎn)或集成商自行開發(fā)私有工業(yè)協(xié)議的情況。這就造成工業(yè)協(xié)議標準不統(tǒng)一、互不兼容，數(shù)據(jù)和設(shè)備控制難以互聯(lián)互通和存在數(shù)據(jù)孤島等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)協(xié)議動態(tài)自適應(yīng)適配系統(tǒng)的設(shè)計方法，采用邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)和協(xié)議適配服務(wù)器相結(jié)合的系統(tǒng)架構(gòu)，通過協(xié)議適配服務(wù)器上的基于XML的協(xié)議模版數(shù)據(jù)庫，協(xié)助邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)工業(yè)接口協(xié)議的自動識別和自適應(yīng)適配。并且基于中間件技術(shù)在邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)上支持協(xié)議模版的解析，自動生成設(shè)備通信并動態(tài)運行，不需要網(wǎng)關(guān)軟件重新編譯或網(wǎng)關(guān)的重啟操作，實現(xiàn)了多種工業(yè)協(xié)議動態(tài)自適應(yīng)適配，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種工業(yè)協(xié)議動態(tài)自適應(yīng)適配系統(tǒng)的設(shè)計方法，系統(tǒng)包括協(xié)議適配服務(wù)器和邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)兩個基本單元，邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)位于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，直接與工業(yè)設(shè)備連接，協(xié)議適配服務(wù)器通過互聯(lián)網(wǎng)的TCP/IP協(xié)議與邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)遠程連接，所述邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)的軟件系統(tǒng)采用中間件架構(gòu)，由基礎(chǔ)操作系統(tǒng)、中間件平臺環(huán)境和中間件功能模塊三部分組成，協(xié)議適配服務(wù)器建立一個面向不同工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)廠商的不同工業(yè)接口協(xié)議的基于XML語言描述的工業(yè)協(xié)議模版數(shù)據(jù)庫。

進一步地，所述邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)由協(xié)議探測和通信接口、協(xié)議模版管理模塊、協(xié)議模版解析模塊和動態(tài)運行管理模塊組成，其中，

協(xié)議探測和通信接口：在工業(yè)協(xié)議解析失敗的情況下需要啟動本模塊，如果網(wǎng)關(guān)不能與工業(yè)設(shè)備正常通信，網(wǎng)關(guān)則將從工業(yè)設(shè)備接收到的所有信息發(fā)送給協(xié)議適配服務(wù)器，由協(xié)議適配服務(wù)器進行協(xié)議識別，并接收協(xié)議適配服務(wù)器發(fā)送過來的協(xié)議模版；

協(xié)議模版管理模塊：負責邊緣工業(yè)網(wǎng)關(guān)上的協(xié)議模版的存儲、讀取、查詢和更新；

協(xié)議模版解析模塊：根據(jù)協(xié)議模版基于JavaScript語言生成網(wǎng)關(guān)與工業(yè)設(shè)備之間的通信中間件，并負責該通信中間件的正確性驗證，并將驗證結(jié)果通過通信接口模塊反饋給協(xié)議適配服務(wù)器；

動態(tài)運行管理模塊：該模塊負責維護網(wǎng)關(guān)通信軟件的配置文件，通過重新啟動網(wǎng)關(guān)通信軟件的方式，使新生成的通信中間件在網(wǎng)關(guān)通信軟件中得到應(yīng)用。

進一步地，所述協(xié)議適配服務(wù)器的結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)庫管理模塊、協(xié)議識別模塊以及與網(wǎng)關(guān)之間的通信接口組成，其中，

數(shù)據(jù)庫管理模塊：數(shù)據(jù)庫管理模塊為管理員提供協(xié)議模版的新增、查詢、更新、刪除數(shù)據(jù)庫管理功能；

協(xié)議識別模塊：協(xié)議識別模塊首先將網(wǎng)關(guān)發(fā)送過來的其從工業(yè)設(shè)備接收到的信息進行解析，提取設(shè)備生產(chǎn)廠商、協(xié)議類型、信令長度等等關(guān)鍵信息，并在協(xié)議模版數(shù)據(jù)庫中進行檢索和比對；