[發明專利]一種工業控制網關、系統、控制方法和存儲介質

有效

• 申請號: 202110910049.0
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113741360B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 范福基;張玉波;黃玲;李蒙
• 申請（專利權）人: 北京和利時控制技術有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 吳曉霞;解婷婷

1.一種工業控制網關，應用于工業控制系統，其特征在于，包括，

第一從站模塊、主站模塊、第一無線轉換模塊和第一5G通信模塊；

其中，所述第一從站模塊設置為，作為從站采用工業以太網協議與所述工業控制系統中的控制器進行交互；

所述主站模塊設置為，實現所述工業以太網協議和現場總線協議之間的轉換；還設置為作為主站采用現場總線協議與所述工業控制系統中的被控制設備進行交互；

所述第一無線轉換模塊設置為，實現所述現場總線協議和5G通信協議之間的轉換；

所述第一5G通信模塊設置為，發送或接收5G通信協議報文，

其中，所述主站模塊設置為，作為主站采用所述5G通信協議報文承載現場總線協議報文與所述工業控制系統中的被控制設備進行交互；

或者，

所述主站模塊設置為，作為主站采用所述5G通信協議報文承載現場總線協議報文與所述工業控制系統中第二從站進行交互，以控制所述工業控制系統中的被控制設備，

其中，所述主站模塊包括第一狀態機管理單元；

所述第一狀態機管理單元設置為，維護所述工業控制系統中各第二從站的狀態機和/或各被控制設備的狀態機；

所述主站模塊還設置為，根據第二從站和/或被控制設備的狀態機的狀態，采用5G廣播報文承載將要發送給全部被控制設備的現場總線協議報文；所述5G廣播報文通過廣播方式發送給各第二從站和/或被控制設備；

或者，

所述主站模塊還設置為，根據第二從站和/或被控制設備的狀態機的狀態，采用5G非廣播報文分別承載將要發送給各被控制設備的總線協議報文；所述5G非廣播報文通過流水線方式分別發送給對應的各第二從站和/或被控制設備。

2.如權利要求1所述的工業控制網關，其特征在于，

所述第一狀態機管理單元設置為，至少根據以下方式之一設置各第二從站的狀態機：

所述控制網關啟動后，初始化各第二從站的狀態機為查詢喚醒狀態；

接收到第二從站的狀態查詢響應報文后，設置所述第二從站的狀態機為參數設置狀態；

接收到第二從站的參數設置響應報文后，設置所述第二從站的狀態機為數據交換狀態。

3.如權利要求1-2任一項所述的工業控制網關，其特征在于，

所述第一5G通信模塊包括一套5G模組和天線，所述第一5G通信模塊設置為通過所述5G模組和天線連接第一5G網絡收發所述5G通信協議報文；

或者，

所述第一5G通信模塊包括兩套5G模組和天線，所述第一5G通信模塊設置為通過一套5G模組和天線連接第一5G網絡收發5G通信協議報文，通過另一套5G模組和天線連接第二5G網絡收發5G通信協議報文；

或者，

所述第一5G通信模塊包括一套5G模組和天線，所述第一5G通信模塊設置為通過所述5G模組和天線連接第一5G網絡收發5G通信協議報文，還通過所述5G模組和天線連接第二5G網絡收發5G通信協議報文；

或者，

所述第一5G通信模塊包括兩套5G模組和天線，所述第一5G通信模塊設置為通過一套5G模組和天線連接第一5G網絡收發5G通信協議報文，通過另一套5G模組和天線也連接第一5G網絡收發5G通信協議報文。

4.一種工業控制系統，其特征在于，包括，

控制器、如權利要求1-3任一項所述的工業控制網關和被控制設備；

其中，所述控制器設置為通過所述工業控制網關與所述被控制設備進行交互以實現對所述被控制設備的控制。

5.如權利要求4所述的工業控制系統，其特征在于，

所述系統還包括：第二從站；

所述控制器設置為，通過所述工業控制網關與所述第二從站進行交互以實現對所述被控制設備的控制；

所述第二從站包括：第二無線轉換模塊、通用輸入輸出IO模塊和第二5G通信模塊；

所述第二無線轉換模塊設置為，實現5G通信協議和現場總線協議之間的轉換；還設置為采用所述現場總線協議，通過所述通用輸入輸出IO模塊與所述被控制設備通信；

所述第二5G通信模塊設置為，發送或接收5G通信協議報文。