CN106292630B - 一种实时监测工业控制系统运行状态的方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实时监测工业控制系统运行状态的方法，所述方法需提供上位机和诊断控制站，所述方法为：在上位机中设置有第一诊断软件模块，所述第一诊断软件模块采集上位机组态软件发出的看门狗信号和网络状态信息，通过一共享内存将看门狗信号和网络状态信息传输给所述诊断控制站；所述诊断控制站通过获取各上位机发送的看门狗信号及网络状态信息进行状态诊断，将诊断结果供操作员站查看和处理。本发明用于反映工业控制系统中各上位机运行组态软件及网络连通状态，同时能对上位机组态软件及网络故障进行状态监测和异常状态报警，便于用户及时了解工业控制系统的运行状态。
Description
技术领域
本发明属于工业自动化控制技术领域，尤其涉及一种实时监测工业控制系统运行状态的方法及其系统。
背景技术
近年来，针对工业控制网络的攻击屡见不鲜，控制系统信息安全突发事件的发展呈显著增长的趋势。各行业生产运行的工业控制系统一旦发生信息安全问题，不仅会直接对工业生产造成损失，还可能对社会秩序造成重大的影响，甚至威胁到国家的战略安全。然而，国内外大部分企业长期缺乏对工业控制系统安全问题重视，未将信息安全纳入设计任务，其信息安全管理制度不健全，技术防护措施不到位，也缺少应急处理系统与机制。因此，国内外当前相关技术研究基础还十分薄弱，面临着严峻的信息安全技术挑战。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种实时监测工业控制系统运行状态的方法，通过对工业控制系统的运行情况以及网络通讯状态的实时监测，加强对工业控制系统异常监测，切实有力得确保系统的安全可控，可用于工业过程性能监控以及故障的及时发现与诊断，保证工业控制系统的安全稳定运行。
本发明是问题之一这样实现的：一种实时监测工业控制系统运行状态的方法，所述方法需提供上位机和诊断控制站，
所述方法为：在上位机中设置有第一诊断软件模块，所述第一诊断软件模块采集上位机组态软件发出的看门狗信号和网络状态信息，通过一共享内存将看门狗信号和网络状态信息传输给所述诊断控制站；
所述诊断控制站通过获取各上位机发送的看门狗信号及网络状态信息进行状态诊断，将诊断结果供操作员站查看和处理。
进一步的，所述诊断控制站通过对共享内存中的数据进行读取和分析，实现对上位机组态软件及通讯网络的状态监测和异常状态报警，了解上位机的实时运行状态；所述上位机的运行状态包括：主备状态、冗余状态、运行或停止状态。
进一步的，所述第一诊断软件模块能在上位机组态软件运行时，自动创建所述共享内存，该共享内存用于存储组态软件状态信息、看门狗信号和网络状态信息，该共享内存可被第一诊断软件模块访问；所述看门狗信号包括：上位机软件的主备状态、冗余状态、运行或停止状态信息。
进一步的，所述诊断控制站安装在PC机中，诊断控制站包含第二诊断软件模块和诊断控制逻辑模块；其中，第二诊断软件模块通过通讯网络，读取各上位机共享内存中的组态软件状态信息及网络状态信息；诊断控制逻辑模块能对所读取到的组态软件状态信息和网络状态信息进行分析，判断上位机的运行情况及网络连接状态，并形成诊断结果。
进一步的，所述诊断结果能存储于一服务器中，通过服务器读取并发送至操作员站，若诊断出故障时将在人机界面上提供报警信息；用户能直观地观测到各上位机运行情况及网络状况。
本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种实时监测工业控制系统运行状态的系统，通过对工业控制系统的运行情况以及网络通讯状态的实时监测，加强对工业控制系统异常监测，切实有力得确保系统的安全可控，可用于工业过程性能监控以及故障的及时发现与诊断，保证工业控制系统的安全稳定运行。
本发明是问题之二这样实现的：一种实时监测工业控制系统运行状态的系统，所述系统包括上位机、诊断控制站以及操作员站；所述上位机、诊断控制站、操作员站依次连接；
所述上位机中安装有第一诊断软件模块，所述第一诊断软件模块采集上位机的组态软件发出的看门狗信号和网络状态信息，通过一共享内存将看门狗信号和网络状态信息传输给所述诊断控制站；
所述诊断控制站通过获取各上位机发送的看门狗信号及网络状态信息进行状态诊断，将诊断结果发送给操作员站；
所述操作员站对诊断结果进行查看和处理。
进一步的，所述诊断控制站通过对共享内存中的数据进行读取和分析，实现对上位机组态软件及通讯网络的状态监测和异常状态报警，了解上位机的实时运行状态；所述上位机的运行状态包括：主备状态、冗余状态、运行或停止状态。
进一步的，所述第一诊断软件模块能在上位机组态软件运行时，自动创建所述共享内存，该共享内存用于存储组态软件状态信息、看门狗信号和网络状态信息，该共享内存可被第一诊断软件模块访问；所述看门狗信号包括：上位机软件的主备状态、冗余状态、运行或停止状态信息。
进一步的，所述诊断控制站安装在PC机中，诊断控制站包含第二诊断软件模块和诊断控制逻辑模块；其中，第二诊断软件模块通过通讯网络，读取各上位机共享内存中的组态软件状态信息及网络状态信息；诊断控制逻辑模块能对所读取到的组态软件状态信息和网络状态信息进行分析，判断上位机的运行情况及网络连接状态，并形成诊断结果。
进一步的，所述系统还包括服务器，所述诊断结果能存储于所述服务器中，通过服务器读取并发送至操作员站，若诊断出故障时将在人机界面上提供报警信息；用户能直观地观测到各上位机运行情况及网络状况。
本发明具有如下优点：1、本发明能够实现对工业控制系统的运行状态与网络状态的实时监测，并且在出现故障状态时能及时提供报警信息。
2、本发明中诊断控制站内的诊断逻辑模块具有可组态、可扩展、可灵活应用的特点，而且能够根据用户或是不同工艺的需求定义不同的报警功能，提高了本发明方法的灵活性。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明方法原理示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明的详细结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，一种实时监测工业控制系统运行状态的方法，所述方法需提供上位机和诊断控制站，
所述方法为：在上位机中设置有第一诊断软件模块，所述第一诊断软件模块采集上位机组态软件发出的看门狗信号和网络状态信息，通过一共享内存将看门狗信号和网络状态信息传输给所述诊断控制站；
所述诊断控制站通过获取各上位机发送的看门狗信号及网络状态信息进行状态诊断，将诊断结果供操作员站查看和处理。
所述诊断控制站通过对共享内存中的数据进行读取和分析，实现对上位机组态软件及通讯网络的状态监测和异常状态报警，了解上位机的实时运行状态；所述上位机的运行状态包括：主备状态、冗余状态、运行或停止状态。
所述第一诊断软件模块能在上位机组态软件运行时，自动创建所述共享内存，该共享内存用于存储组态软件状态信息、看门狗信号和网络状态信息，该共享内存可被第一诊断软件模块访问；所述看门狗信号包括：上位机软件的主备状态、冗余状态、运行或停止状态信息。
所述诊断控制站安装在PC机中，诊断控制站包含第二诊断软件模块和诊断控制逻辑模块；其中，第二诊断软件模块通过通讯网络，读取各上位机共享内存中的组态软件状态信息及网络状态信息；诊断控制逻辑模块能对所读取到的组态软件状态信息和网络状态信息进行分析，判断上位机的运行情况及网络连接状态，并形成诊断结果。
所述诊断结果能存储于一服务器中，通过服务器读取并发送至操作员站，若诊断出故障时将在人机界面上提供报警信息；用户能直观地观测到各上位机运行情况及网络状况。
本发明方法可直接针对控制站的运行状态和网络状态进行实时监测；
1)将诊断控制逻辑模块下载至控制站上，诊断控制逻辑模块可以直接运行在控制站中；
2)诊断控制逻辑模块在控制站运行时能采集控制站运行状态和网络状态，并将诊断结果发送至服务器；
3)服务器将所接收到的控制站运行状态诊断结果进行保存，并发送至操作员站。操作员站上的人机界面将诊断结果显示出来，若有故障将显示报警信息。
请参阅图2和图3所示，本发明的一种实时监测工业控制系统运行状态的系统，所述系统包括上位机、诊断控制站、操作员站以及一服务器；所述上位机、诊断控制站、操作员站依次连接；
所述上位机中安装有第一诊断软件模块，所述第一诊断软件模块采集上位机的组态软件发出的看门狗信号和网络状态信息，通过一共享内存将看门狗信号和网络状态信息传输给所述诊断控制站；
所述诊断控制站通过获取各上位机发送的看门狗信号及网络状态信息进行状态诊断，将诊断结果发送给操作员站；
所述操作员站对诊断结果进行查看和处理。
所述诊断控制站通过对共享内存中的数据进行读取和分析，实现对上位机组态软件及通讯网络的状态监测和异常状态报警，了解上位机的实时运行状态；所述上位机的运行状态包括：主备状态、冗余状态、运行或停止状态。
所述诊断结果能存储于所述服务器中，通过服务器读取并发送至操作员站，若诊断出故障时将在人机界面上提供报警信息；用户能直观地观测到各上位机运行情况及网络状况。
所述第一诊断软件模块能在上位机组态软件运行时，自动创建所述共享内存，该共享内存用于存储组态软件状态信息、看门狗信号和网络状态信息，该共享内存可被第一诊断软件模块访问；所述看门狗信号包括：上位机软件的主备状态、冗余状态、运行或停止状态信息。
所述诊断控制站安装在PC机中，诊断控制站包含第二诊断软件模块和诊断控制逻辑模块；其中，第二诊断软件模块通过通讯网络，读取各上位机共享内存中的组态软件状态信息及网络状态信息；诊断控制逻辑模块能对所读取到的组态软件状态信息和网络状态信息进行分析，判断上位机的运行情况及网络连接状态，并形成诊断结果。
所述系统还包括服务器，
本发明方法可直接针对控制站的运行状态和网络状态进行实时监测；
1)将诊断控制逻辑模块下载至控制站上，诊断控制逻辑模块可以直接运行在控制站中；
2)诊断控制逻辑模块在控制站运行时能采集控制站运行状态和网络状态，并将诊断结果发送至服务器；
3)服务器将所接收到的控制站运行状态诊断结果进行保存，并发送至操作员站。操作员站上的人机界面将诊断结果显示出来，若有故障将显示报警信息。
总之，本发明用于反映工业控制系统中各上位机运行组态软件及网络连通状态，同时能对上位机组态软件及网络故障进行状态监测和异常状态报警，便于用户及时了解工业控制系统的运行状态。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (6)
1.一种实时监测工业控制系统运行状态的方法，其特征在于：所述方法需提供上位机和诊断控制站，
所述方法为：在上位机中设置有第一诊断软件模块，所述第一诊断软件模块采集上位机组态软件发出的看门狗信号和网络状态信息，通过一共享内存将看门狗信号和网络状态信息传输给所述诊断控制站；
所述诊断控制站通过获取各上位机发送的看门狗信号及网络状态信息进行状态诊断，将诊断结果供操作员站查看和处理；所述诊断控制站安装在PC机中，诊断控制站包含第二诊断软件模块和诊断控制逻辑模块；其中，第二诊断软件模块通过通讯网络，读取各上位机共享内存中的组态软件状态信息及网络状态信息；诊断控制逻辑模块能对所读取到的组态软件状态信息和网络状态信息进行分析，判断上位机的运行情况及网络连接状态，并形成诊断结果；
所述第一诊断软件模块能在上位机组态软件运行时，自动创建所述共享内存，该共享内存用于存储组态软件状态信息、看门狗信号和网络状态信息，该共享内存可被第一诊断软件模块访问；所述看门狗信号包括：上位机软件的主备状态、冗余状态、运行或停止状态信息。
2.根据权利要求1所述的一种实时监测工业控制系统运行状态的方法，其特征在于：所述诊断控制站通过对共享内存中的数据进行读取和分析，实现对上位机组态软件及通讯网络的状态监测和异常状态报警，了解上位机的实时运行状态；所述上位机的运行状态包括：主备状态、冗余状态、运行或停止状态。
3.根据权利要求1所述的一种实时监测工业控制系统运行状态的方法，其特征在于：所述诊断结果能存储于一服务器中，通过服务器读取并发送至操作员站，若诊断出故障时将在人机界面上提供报警信息；用户能直观地观测到各上位机运行情况及网络状况。
4.一种实时监测工业控制系统运行状态的系统，其特征在于：所述系统包括上位机、诊断控制站以及操作员站；所述上位机、诊断控制站、操作员站依次连接；
所述上位机中安装有第一诊断软件模块，所述第一诊断软件模块采集上位机的组态软件发出的看门狗信号和网络状态信息，通过一共享内存将看门狗信号和网络状态信息传输给所述诊断控制站；
所述诊断控制站通过获取各上位机发送的看门狗信号及网络状态信息进行状态诊断，将诊断结果发送给操作员站；
所述操作员站对诊断结果进行查看和处理；所述诊断控制站安装在PC机中，诊断控制站包含第二诊断软件模块和诊断控制逻辑模块；其中，第二诊断软件模块通过通讯网络，读取各上位机共享内存中的组态软件状态信息及网络状态信息；诊断控制逻辑模块能对所读取到的组态软件状态信息和网络状态信息进行分析，判断上位机的运行情况及网络连接状态，并形成诊断结果；
所述第一诊断软件模块能在上位机组态软件运行时，自动创建所述共享内存，该共享内存用于存储组态软件状态信息、看门狗信号和网络状态信息，该共享内存可被第一诊断软件模块访问；所述看门狗信号包括：上位机软件的主备状态、冗余状态、运行或停止状态信息。
5.根据权利要求4所述的一种实时监测工业控制系统运行状态的系统，其特征在于：所述诊断控制站通过对共享内存中的数据进行读取和分析，实现对上位机组态软件及通讯网络的状态监测和异常状态报警，了解上位机的实时运行状态；所述上位机的运行状态包括：主备状态、冗余状态、运行或停止状态。
6.根据权利要求4所述的一种实时监测工业控制系统运行状态的系统，其特征在于：所述系统还包括服务器，所述诊断结果能存储于所述服务器中，通过服务器读取并发送至操作员站，若诊断出故障时将在人机界面上提供报警信息；用户能直观地观测到各上位机运行情况及网络状况。
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