CN115729164B - 一种工业通信系统管理方法、装置及工业通信系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种工业通信系统管理方法、装置及工业通信系统，该方法包括：获取主采通道切换指令；按照主采通道切换指令，在主CPU的非主采通道中选择新的主采通道；基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到新的主采通道；上位机和下位机之间基于OPC UA协议实现工业通信，OPC UA协议设有传送订阅服务。上述方案提供的方法，通过基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到新的主采通道，而不需要在主CPU切换的新的主采通道重新创建订阅标识，以使下位机实现主采通道的及时切换，避免出现数据漏报的情况。

Description

一种工业通信系统管理方法、装置及工业通信系统

技术领域

本申请涉及工业控制技术领域，尤其涉及一种工业通信系统管理方法、装置及工业通信系统。

背景技术

目前，可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称：PLC)已经在工业控制领域得到了广泛应用，在一些大型工程会采用多中央处理器(central processingunit，简称CPU)多网冗余的PLC方案开发下位机来提高控制的可靠性，其中一个CPU为主CPU，其它CPU为从CPU，每个CPU又可以有多个网口或通信模块。一般只有主CPU可以基于主采通道接收上位机下发的控制指令，将采集数据上传至上位机，从CPU则只能采集数据。

在现有技术中，当主CPU的主采通道出现断连时，需要在主CPU选取新的主采通道，并在该主采通道上重新创建订阅标识，如果在从CPU中选取的主采通道还需要添加相应的数据变化监视项和事件订阅，以使主CPU可以基于新的主采通道，接收上位机下发的控制指令，访问采集数据并上传至上位机。

但是，无论是重新创建订阅标识，还是添加相应的数据变化监视项和事件订阅均需要消耗较长时间，导致下位机无法及时切换至新的主采通道，也就可能出现数据漏报的情况。

发明内容

本申请提供一种工业通信系统管理方法、装置及工业通信系统，以解决现有技术下位机无法及时切换至新的主采通道等缺陷。

本申请第一个方面提供一种工业通信系统管理方法，应用于工业通信系统，所述工业通信系统包括上位机和下位机，所述下位机包括主CPU，所述主CPU设有多条与所述上位机连接的网络通道，所述网络通道分为主采通道和非主采通道，所述主采通道用于传输所述上位机下发的控制指令和向所述上位机上传的监测数据，所述方法包括：

获取主采通道切换指令；

按照所述主采通道切换指令，在所述主CPU的非主采通道中选择新的主采通道；

基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到所述新的主采通道；所述上位机和下位机之间基于OPC UA协议实现工业通信，所述OPC UA协议设有传送订阅服务。

可选的，所述下位机包括若干个从CPU，所述从CPU设有多条与所述上位机连接的网络通道，所述方法还包括：

当所述主CPU的所有网络通道均断开时，在所述若干个从CPU中选择新的主CPU；

将所述新的主CPU上的候选主采通道，确定为所述新的主CPU的主采通道；

其中，所述下位机中各所述从CPU的网络通道分为候选主采通道和一般网络通道，所述候选主采通道上预设有订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项。

可选的，还包括：

在将任一所述从CPU确定为新的主CPU后，接收所述下位机发送的主CPU切换信号。

可选的，还包括：

当任一所述从CPU的候选主采通道断开时，在该从CPU的一般网络通道中选择新的候选主采通道；

基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原候选主采通道上的订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项传送到所述新的候选主采通道。

本申请第二个方面提供一种工业通信系统管理装置，应用于工业通信系统，所述工业通信系统包括上位机和下位机，所述下位机包括主CPU，所述主CPU设有多条与所述上位机连接的网络通道，所述网络通道分为主采通道和非主采通道，所述主采通道用于传输所述上位机下发的控制指令和向所述上位机上传的监测数据，所述装置包括：

获取模块，用于获取主采通道切换指令；

选择模块，用于按照所述主采通道切换指令，在所述主CPU的非主采通道中选择新的主采通道；

管理模块，用于基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到所述新的主采通道；所述上位机和下位机之间基于OPC UA协议实现工业通信，所述OPC UA协议设有传送订阅服务。

可选的，所述下位机包括若干个从CPU，所述从CPU设有多条与所述上位机连接的网络通道，所述选择模块，还用于：

当所述主CPU的所有网络通道均断开时，在所述若干个从CPU中选择新的主CPU；

将所述新的主CPU上的候选主采通道，确定为所述新的主CPU的主采通道；

其中，所述下位机中各所述从CPU的网络通道分为候选主采通道和一般网络通道，所述候选主采通道上预设有订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项。

可选的，所述选择模块，还用于：

在将任一所述从CPU确定为新的主CPU后，接收所述下位机发送的主CPU切换信号。

可选的，所述管理模块，还用于：

当任一所述从CPU的候选主采通道断开时，在该从CPU的一般网络通道中选择新的候选主采通道；

基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原候选主采通道上的订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项传送到所述新的候选主采通道。

本申请第四个方面提供一种工业通信系统，包括：上位机和下位机；

所述下位机包括主CPU，所述主CPU设有多条与所述上位机连接的网络通道，所述网络通道分为主采通道和非主采通道，所述主采通道用于传输所述上位机下发的控制指令和向所述上位机上传的监测数据；

所述上位机包括如上第二个方面以及第二个方面各种可能的设计所述的工业通信系统管理装置，所述工业通信系统管理装置采用如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的工业通信系统管理方法管理所述工业通信系统；

所述上位机和下位机之间基于OPC UA协议实现工业通信，所述OPC UA协议设有传送订阅服务。

可选的，所述下位机包括若干个从CPU，所述从CPU设有多条与所述上位机连接的网络通道；

所述下位机中各所述从CPU的网络通道分为候选主采通道和一般网络通道，所述候选主采通道上预设有订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项。

可选的，所述主CPU的主采通道上设有数据变化监视项和事件订阅项；

所述主CPU基于所述主采通道上的数据变化监视项采集待测工业设备的连续变化数据，所述主CPU基于所述主采通道上的事件订阅项采集待测工业设备的开关数据；

所述主CPU将所述连续变化数据和开关数据作为监测数据写入所述订阅标识指定的数据集合；

所述主CPU基于所述主采通道上的订阅标识，读取所述数据集合中的监测数据，并将读取到的监测数据上传至所述上位机。

本申请第四个方面提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。

本申请第五个方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。

本申请技术方案，具有如下优点：

本申请提供一种工业通信系统管理方法、装置及工业通信系统，该方法包括：获取主采通道切换指令；按照主采通道切换指令，在主CPU的非主采通道中选择新的主采通道；基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到新的主采通道；上位机和下位机之间基于OPC UA协议实现工业通信，OPC UA协议设有传送订阅服务。上述方案提供的方法，通过基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到新的主采通道，而不需要在主CPU切换的新的主采通道重新创建订阅标识，以使下位机实现主采通道的及时切换，避免出现数据漏报的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的工业通信系统管理方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的工业通信系统管理装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的工业通信系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种工业通信系统交互流程示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种工业通信系统交互流程示意图；

图6为本申请实施例提供的再一种工业通信系统交互流程示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种工业通信系统交互流程示意图；

图8为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在以下各实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在现有技术中，通常是当主CPU的主采通道出现断连时，需要在主CPU选取新的主采通道，并在该主采通道上重新创建订阅标识，如果在从CPU中选取的主采通道还需要添加相应的数据变化监视项和事件订阅，以使主CPU可以基于新的主采通道，接收上位机下发的控制指令，访问采集数据并上传至上位机。但是，无论是重新创建订阅标识，还是添加相应的数据变化监视项和事件订阅均需要消耗较长时间，导致下位机无法及时切换至新的主采通道，也就可能出现数据漏报的情况。

针对上述问题，本申请实施例提供的工业通信系统管理方法、装置及工业通信系统，通过获取主采通道切换指令；按照主采通道切换指令，在主CPU的非主采通道中选择新的主采通道；基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到新的主采通道；上位机和下位机之间基于OPC UA协议实现工业通信，OPC UA协议设有传送订阅服务。上述方案提供的方法，通过基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到新的主采通道，而不需要在主CPU切换的新的主采通道重新创建订阅标识，以使下位机实现主采通道的及时切换，避免出现数据漏报的情况。

下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明实施例进行描述。

本申请实施例提供了一种工业通信系统管理方法，应用于工业通信系统，工业通信系统包括上位机和下位机，下位机包括主CPU，主CPU设有多条与上位机连接的网络通道，网络通道分为主采通道和非主采通道，主采通道用于传输上位机下发的控制指令和向上位机上传的监测数据。该方法用于对工业通信系统中上位机和下位机之间的网络通道进行管理。本申请实施例的执行主体为电子设备，比如服务器、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑及其他可用于对水电站等工业通信系统进行管理的电子设备。

如图1所示，为本申请实施例提供的工业通信系统管理方法的流程示意图，该方法包括：

步骤101，获取主采通道切换指令。

具体地，上位机或下位机可以在主采通道断开或需要通道维护等情况下，生成主采通道切换指令。

步骤102，按照主采通道切换指令，在主CPU的非主采通道中选择新的主采通道。

具体地，在得到主采通道切换指令后，可以按照主采通道切换指令表征的通道切换要求，在主CPU的若干个非主采通道中选择新的主采通道，也可以随机在主CPU的若干个非主采通道中选择新的主采通道。

步骤103，基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到新的主采通道。

其中，上位机和下位机之间基于OPC UA协议实现工业通信，OPC UA协议设有传送订阅服务。在上位机初次启动时，先在预设的主采通道上创建订阅，以得到订阅标识，并在主采通道上创建数据变化监视项和事件订阅项。

需要说明的是，当采用上位机(直接发出操控命令的计算机)与下位机(PLC)间采用OPC UA协议进行数据采集和控制时，一般都是通过OPC UA的订阅机制来实现数据采集，通过OPC UA的方法调用或写属性方式实现对待测工业设备的控制。其中，待测工业设备可以是水电站的工业设备。

具体地，可以基于本申请实施例采用的OPC UA协议设有的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到新的主采通道，其中，订阅标识具体指对监测数据的订阅功能。

在上述实施例的基础上，作为一种可实施的方式，在一实施例中，下位机包括若干个从CPU，从CPU设有多条与上位机连接的网络通道，该方法还包括：

步骤301，当主CPU的所有网络通道均断开时，在若干个从CPU中选择新的主CPU；

步骤302，将新的主CPU上的候选主采通道，确定为新的主CPU的主采通道。

其中，下位机中各从CPU的网络通道分为候选主采通道和一般网络通道，候选主采通道上预设有订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项。

需要说明的是，主CPU的每个网络通道都对应一个IP地址，若每个IP地址都不可连，则确定主CPU的所有网络通道均断开。

具体地，为了在下位机需要进行主CPU切换时，依然能够快速切换主采通道，可以预先在从CPU上设置候选主采通道，且候选主采通道上预设有订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项，这样即便做了主CPU切换，也不需要在新的主采通道上创建订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项，以实现主采通道的快速切换。

其中，在候选主采通道被确定为新的主采通道之前，该候选主采通道虽然设有订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项，但从CPU不会将得到的监测数据(变化数据和事件)上传给上位机。

具体地，在一实施例中，在将任一从CPU确定为新的主CPU后，接收下位机发送的主CPU切换信号。

需要说明的是，在现有技术中，通常是由上位机按照预设时间间隔，对下位机各个CPU的网络通道进行扫描，以确定主采通道，这就导致上位机无法及时确定哪个网络通道将作为主采通道，也就导致上位机可能会出现将控制指令发送到原主采通道的情况，影响控制指令的传输。

具体地，为了让上位机在第一时间确定主采通道，可以在将任一从CPU确定为新的主CPU后，及时向上位机发送主CPU切换信号，以使上位机可以将该从CPU原本的候选主采通道切换为主采通道。

具体地，在一实施例中，为了确保进行主CPU切换时，可以顺利将从CPU的候选主采通道切换为新的主采通道，可以当任一从CPU的候选主采通道断开时，在该从CPU的一般网络通道中选择新的候选主采通道；基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原候选主采通道上的订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项传送到新的候选主采通道。

其中，数据变化监视项和事件订阅项的传送原理和订阅标识的传送原理相同。

本申请实施例提供的工业通信系统管理方法，通过获取主采通道切换指令；按照主采通道切换指令，在主CPU的非主采通道中选择新的主采通道；基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到新的主采通道；上位机和下位机之间基于OPC UA协议实现工业通信，OPC UA协议设有传送订阅服务。上述方案提供的方法，通过基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到新的主采通道，而不需要在主CPU切换的新的主采通道重新创建订阅标识，以使下位机实现主采通道的及时切换，避免出现数据漏报的情况。并且，在主CPU内进行主采通道切换时，只是订阅的通道发生了变化，几乎不会有变化数据和事件的丢失。在主从CPU间进行主采通道切换时，由于从CPU预设有候选主采通道，所以依然可以实现主采通道的快速切换，并通过事件马上通知上位机切换主采通道，这个过程，上下位机的交互是单向的，时间更短，除了下位机PLC检测通道状态需要切换这段时间，几乎没可能丢失变化数据和事件；而下位机PLC检测通道状态需要切换这段时间，PLC的主从同步机制应该可以减少或者避免变化数据和事件的丢失。并且，通过OPC UA的传送订阅(TransferSubscriptions)服务，实现了这CPU多连接通道间共用订阅，也减少了PLC内部的订阅数量，还能避免可能的无效订阅(网络通道断了没有清理的订阅)，减轻了PLC的负担，也提高了稳定性。

本申请实施例提供了一种工业通信系统管理装置，应用于工业通信系统，工业通信系统包括上位机和下位机，下位机包括主CPU，主CPU设有多条与上位机连接的网络通道，网络通道分为主采通道和非主采通道，主采通道用于传输上位机下发的控制指令和向上位机上传的监测数据，用于执行上述实施例提供的工业通信系统管理方法。

如图2所示，为本申请实施例提供的工业通信系统管理装置的结构示意图。该工业通信系统管理装置20包括：获取模块201、选择模块202和管理模块203。

其中，获取模块，用于获取主采通道切换指令；选择模块，用于按照主采通道切换指令，在主CPU的非主采通道中选择新的主采通道；管理模块，用于基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到新的主采通道；上位机和下位机之间基于OPC UA协议实现工业通信，OPC UA协议设有传送订阅服务。

具体地，在一实施例中，下位机包括若干个从CPU，从CPU设有多条与上位机连接的网络通道，选择模块，还用于：

当主CPU的所有网络通道均断开时，在若干个从CPU中选择新的主CPU；

将新的主CPU上的候选主采通道，确定为新的主CPU的主采通道；

其中，下位机中各从CPU的网络通道分为候选主采通道和一般网络通道，候选主采通道上预设有订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项。

具体地，在一实施例中，选择模块，还用于：

在将任一从CPU确定为新的主CPU后，接收下位机发送的主CPU切换信号。

具体地，在一实施例中，管理模块，还用于：

当任一从CPU的候选主采通道断开时，在该从CPU的一般网络通道中选择新的候选主采通道；

基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原候选主采通道上的订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项传送到新的候选主采通道。

关于本实施例中的工业通信系统管理装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本申请实施例提供的工业通信系统管理装置，用于执行上述实施例提供的工业通信系统管理方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。

本申请实施例提供了一种工业通信系统，用于执行上述实施例提供的工业通信系统管理方法。

如图3所示，为本申请实施例提供的工业通信系统的结构示意图。该工业通信系统30包括上位机301和下位机302。

其中，下位机包括主CPU，主CPU设有多条与上位机连接的网络通道，网络通道分为主采通道和非主采通道，主采通道用于传输上位机下发的控制指令和向上位机上传的监测数据；上位机包括如上述实施例的工业通信系统管理装置，工业通信系统管理装置采用上述实施例提供的工业通信系统管理方法管理工业通信系统；上位机和下位机之间基于OPCUA协议实现工业通信，OPC UA协议设有传送订阅服务。

具体地，如图4所示，为本申请实施例提供的一种工业通信系统交互流程示意图，上位机首先在主CPU的连接通道中选择一个非主采通道作为新的主采通道，然后调用下位机PLC的TransferSubscriptions服务(传送订阅服务)请求将原主采通道的订阅传送到新的主采通道，下位机则将指定订阅标识的订阅转移到新的主采通道，在此之后下位机将监测数据发布到新的主采通道，以基于新的主采通道将其上报给上位机。

具体地，在一实施例中，下位机包括若干个从CPU，从CPU设有多条与上位机连接的网络通道；下位机中各从CPU的网络通道分为候选主采通道和一般网络通道，候选主采通道上预设有订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项。

需要说明的是，如图5所示，为本申请实施例提供的另一种工业通信系统交互流程示意图，具体为上位机和下位机PLC之间的OPC UA采集初始化流程，上位机首先按照下位机中各CPU级网口IP创建上位机到下位机PLC的连接通道(网络通道)，并在下位机初始化连接通道，然后在PLC主CPU的连接通道中选择一个作为主采通道，在PLC主CPU的连接通道中选择一个作为主采通道，主采通道调用下位机CreateSubscription创建订阅，下位机初始化订阅并返回订阅标识，上位机保存主采通道返回的订阅标识，上位机在当前的主采通道创建数据变化监视项和事件订阅项，然后在PLC的从CPU的连接通道中选择一个作为候选主采通道，候选主采通道调用下位机CreateSubscription创建订阅，下位机初始化订阅并返回订阅标识，上位机保存候选主采通道订阅标识，然后在候选主采通道创建数据变化监视项和事件订阅项，此时已经完成OPC UA采集初始化流程，此时下位机的主CPU可以基于主采通道向上位机发布数据(上报监测数据)。

具体地，如图6所示，为本申请实施例提供的再一种工业通信系统交互流程示意图，当需要进行主从CPU间通道切换时，下位机在检测到主CPU所有网口故障，即所有网络通道均断开，则选择做主从CPU切换，并让新主CPU发事件给上位机，上位机收到CPU切换事件后，将上位机原从CPU的候选主采通道切换为主采通道。

具体地，如图7所示，为本申请实施例提供的又一种工业通信系统交互流程示意图，在从CPU内候选主采通道切换情况下，上位机检测到从CPU的候选主采通道断连后，在该从CPU的连接通道中选择一个非候选主采通道作为新的候选主采通道，调用PLC的TransferSubscriptions服务请求将原候选主采通道的订阅传送到新的候选主采通道，下位机则将从CPU的指定订阅标识的订阅转移到新的候选主采通道，但不发布数据

具体地，在一实施例中，主CPU的主采通道上设有数据变化监视项和事件订阅项；主CPU基于主采通道上的数据变化监视项采集待测工业设备的连续变化数据，主CPU基于主采通道上的事件订阅项采集待测工业设备的开关数据；主CPU将连续变化数据和开关数据作为监测数据写入订阅标识指定的数据集合；主CPU基于主采通道上的订阅标识，读取数据集合中的监测数据，并将读取到的监测数据上传至上位机。

其中，为了保证数据采集和控制的可靠性和及时性，上位机一般会采用跟所有CPU的所有网口都建立连接通道(也称为OPC UA会话)，但只有主CPU上的一个连接通道(称为主采通道)采集数据并向上位机控制系统发布数据(从CPU上也可以有一个连接采集数据，但不向上位机系统发布数据)，这样安排是出于PLC的CPU性能和稳定考虑，太多连接通道和数据请求可能会影响PLC的稳定运行。

本申请实施例提供的工业通信系统，用于执行上述实施例提供的工业通信系统管理方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。

本申请实施例提供了一种电子设备，用于执行上述实施例提供的工业通信系统管理方法。

如图8所示，为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备80包括：至少一个处理器81和存储器82。

存储器存储计算机执行指令；至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行如上实施例提供的工业通信系统管理方法。

本申请实施例提供的一种电子设备，用于执行上述实施例提供的工业通信系统管理方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如上任一实施例提供的工业通信系统管理方法。

本申请实施例的包含计算机可执行指令的存储介质，可用于存储前述实施例中提供的工业通信系统管理方法的计算机执行指令，其实现方式与原理相同，不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种工业通信系统管理方法，应用于工业通信系统，所述工业通信系统包括上位机和下位机，所述下位机包括主CPU，所述主CPU设有多条与所述上位机连接的网络通道，所述网络通道分为主采通道和非主采通道，所述主采通道用于传输所述上位机下发的控制指令和向所述上位机上传的监测数据，所述非主采通道用于传输向所述上位机上传的监测数据，其特征在于，所述方法包括：

获取主采通道切换指令；

按照所述主采通道切换指令，在所述主CPU的非主采通道中选择新的主采通道；

基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到所述新的主采通道；所述上位机和下位机之间基于OPC UA协议实现工业通信，所述OPC UA协议设有传送订阅服务。

2.根据权利要求1所述的方法，所述下位机包括若干个从CPU，所述从CPU设有多条与所述上位机连接的网络通道，其特征在于，所述方法还包括：

当所述主CPU的所有网络通道均断开时，在所述若干个从CPU中选择新的主CPU；

将所述新的主CPU上的候选主采通道，确定为所述新的主CPU的主采通道；

其中，所述下位机中各所述从CPU的网络通道分为候选主采通道和一般网络通道，所述候选主采通道上预设有订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

在将任一所述从CPU确定为新的主CPU后，接收所述下位机发送的主CPU切换信号。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

当任一所述从CPU的候选主采通道断开时，在该从CPU的一般网络通道中选择新的候选主采通道；

基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原候选主采通道上的订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项传送到所述新的候选主采通道。

5.一种工业通信系统管理装置，应用于工业通信系统，所述工业通信系统包括上位机和下位机，所述下位机包括主CPU，所述主CPU设有多条与所述上位机连接的网络通道，所述网络通道分为主采通道和非主采通道，所述主采通道用于传输所述上位机下发的控制指令和向所述上位机上传的监测数据，所述非主采通道用于传输向所述上位机上传的监测数据，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取主采通道切换指令；

选择模块，用于按照所述主采通道切换指令，在所述主CPU的非主采通道中选择新的主采通道；

管理模块，用于基于OPC UA协议提供的传送订阅服务，将原主采通道上的订阅标识传送到所述新的主采通道；所述上位机和下位机之间基于OPC UA协议实现工业通信，所述OPCUA协议设有传送订阅服务。

6.一种工业通信系统，其特征在于，包括：上位机和下位机；

所述下位机包括主CPU，所述主CPU设有多条与所述上位机连接的网络通道，所述网络通道分为主采通道和非主采通道，所述主采通道用于传输所述上位机下发的控制指令和向所述上位机上传的监测数据，所述非主采通道用于传输向所述上位机上传的监测数据；

所述上位机包括如权利要求5所述的工业通信系统管理装置，所述工业通信系统管理装置采用权利要求1-4任一项所述的工业通信系统管理方法管理所述工业通信系统；

所述上位机和下位机之间基于OPC UA协议实现工业通信，所述OPC UA协议设有传送订阅服务。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述下位机包括若干个从CPU，所述从CPU设有多条与所述上位机连接的网络通道；

所述下位机中各所述从CPU的网络通道分为候选主采通道和一般网络通道，所述候选主采通道上预设有订阅标识、数据变化监视项和事件订阅项。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述主CPU的主采通道上设有数据变化监视项和事件订阅项；

所述主CPU基于所述主采通道上的数据变化监视项采集待测工业设备的连续变化数据，所述主CPU基于所述主采通道上的事件订阅项采集待测工业设备的开关数据；

所述主CPU将所述连续变化数据和开关数据作为监测数据写入所述订阅标识指定的数据集合；

所述主CPU基于所述主采通道上的订阅标识，读取所述数据集合中的监测数据，并将读取到的监测数据上传至所述上位机。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至4任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至4任一项所述的方法。