[發(fā)明專利]用于配置工業(yè)自動化系統(tǒng)的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010572237.2
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN112130528A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P.漢皮基安
• 申請（專利權(quán)）人: 施耐德電器工業(yè)公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 邸萬奎

本發(fā)明涉及一種用于在工業(yè)自動化系統(tǒng)中配置對等通信的方法，該工業(yè)自動化系統(tǒng)包括至少兩個控制設(shè)備，每個控制設(shè)備被布置用于托管OPC UA服務(wù)器、OPC UA訂閱者服務(wù)和OPC UA發(fā)布者服務(wù)作為分離的實例，該方法包括：檢索每個控制設(shè)備的OPC UA對象列表，該對象列表指示由每個相應(yīng)的控制設(shè)備管理的所有OPC UA對象；以及呈現(xiàn)OPC UA對象和控制設(shè)備以用于用戶輸入。該方法還包括：獲得用戶輸入；在每個相應(yīng)的控制設(shè)備的配置文件中為每個控制設(shè)備配置發(fā)布者服務(wù)參數(shù)和訂閱者服務(wù)參數(shù)；以及將配置文件傳送到每個相應(yīng)的控制設(shè)備的發(fā)布者和訂閱者服務(wù)。本發(fā)明還涉及被配置為實施所公開的方法的工業(yè)自動化系統(tǒng)和工業(yè)控制設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于配置工業(yè)自動化系統(tǒng)的方法，特別是用于在根據(jù)OPC(OLE(Object Linking and Embedding，對象鏈接和嵌入)for Process Control，過程控制的OLE)統(tǒng)一體系結(jié)構(gòu)(Unified Architecture，UA)框架操作的系統(tǒng)中配置用于對等通信的發(fā)布者-訂閱者服務(wù)的方法。

背景技術(shù)

工業(yè)自動化系統(tǒng)用于執(zhí)行、控制和監(jiān)督工業(yè)過程。用于構(gòu)建這種系統(tǒng)的裝備通常一方面包括由可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PLCS)和工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備組成的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，以及另一方面包括由一個或多個人機界面(Human MachineInterface，HMI)和監(jiān)督控制及數(shù)據(jù)采集(Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA)系統(tǒng)組成的系統(tǒng)或控制網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部以及之間的通信由一個或多個通信總線來促進(jìn)。通信總線可以采用不同的協(xié)議，諸如ModBus或Profibus。

傳統(tǒng)上，工業(yè)系統(tǒng)的目標(biāo)是優(yōu)化正常運行時間(uptime)和效率，并且是可靠的、可重復(fù)的和無錯誤的。隨著市場需求的變化變得更加動態(tài)，這種工業(yè)系統(tǒng)現(xiàn)在更需要即時(onthe fly)適配，并且能夠提升或降低產(chǎn)量以匹配需求的變化。此外，由于對更多客戶特定產(chǎn)品的需求增加，這進(jìn)一步導(dǎo)致需要以更短的交付周期(lead time)交付更小的批次，因此需要更靈活的生產(chǎn)和能夠演進(jìn)的生產(chǎn)系統(tǒng)。

因此，使供應(yīng)與客戶需求同步、優(yōu)化可用產(chǎn)能的使用以及在更短的交付周期內(nèi)交付更小的批次，導(dǎo)致了對模塊化自動化的需要。

這種模塊化方法允許軟件和裝備使用不同的供應(yīng)商。為了確保不同供應(yīng)商的裝備和軟件(包括作為操作系統(tǒng)的不同硬件平臺)的無縫通信和集成，OPC統(tǒng)一體系結(jié)構(gòu)框架被開發(fā)為平臺獨立的面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，其將各個OPC經(jīng)典規(guī)范的所有功能集成到一個可擴展的框架中。

在OPC UA框架內(nèi)，各種促進(jìn)通信的方法是可用的，諸如經(jīng)典的客戶端-服務(wù)器或用通知增強的客戶端-服務(wù)器。在客戶端-服務(wù)器設(shè)置中，客戶端向服務(wù)器發(fā)送請求，服務(wù)器處理該請求并將結(jié)果交付給客戶端。在用通知增強的客戶端-服務(wù)器設(shè)置中，客戶端請求服務(wù)器接收它將監(jiān)視的某些項目的通知。服務(wù)器通過以某一預(yù)定義間隔的循環(huán)速率創(chuàng)建通知進(jìn)行響應(yīng)。

在其中少量數(shù)據(jù)被頻繁發(fā)送的、具有大量裝備的生產(chǎn)環(huán)境中，可以使用發(fā)布-訂閱(Pub/Sub)設(shè)置。服務(wù)器-發(fā)布者發(fā)出數(shù)據(jù)，并且一個或多個客戶端-訂閱者過濾和消費數(shù)據(jù)；這被稱為廣播，并且可以具有一對多(1:N)或多對多(N:N)的形式。在OPC UA中，使用UDP多播協(xié)議。

Pub/Sub設(shè)置可以用“代理(broker)”服務(wù)來增強，“代理”服務(wù)充當(dāng)服務(wù)器和客戶端之間的中介。代理代表特定隊列中的不同客戶端來執(zhí)行過濾。客戶端被訂閱到代理的相關(guān)隊列。此外，代理可以對每個隊列中的通知進(jìn)行優(yōu)先級排序。