CN111010461A - 一种plc数据地址自动探查方法及装置 - Google Patents

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CN111010461A CN201911353332.7A CN201911353332A CN111010461A CN 111010461 A CN111010461 A CN 111010461A CN 201911353332 A CN201911353332 A CN 201911353332A CN 111010461 A CN111010461 A CN 111010461A
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Abstract

本发明涉及一种PLC数据地址自动探查方法及装置，本发明方法主要包括：1)进行PLC网络参数自动探查；2)基于步骤(1)的网络参数探查结果进行PLC数据地址自动探查；3)进行PLC数据地址探查结果在线监控，确保数据地址探查结果准确无误。本发明能够兼容多种厂商的PLC，通过灵活的预置参数，自动化的筛查识别出采集信息。本发明集成丰富的PLC协议，可以一站式、高度自动化的探查采集信息，且支持一次探查，多次离线筛选操作，大大降低对生产设备的影响。

Description

一种PLC数据地址自动探查方法及装置
技术领域
本发明涉及PLC采集信息探查技术领域，尤其涉及一种PLC数据地址自动探查方法及装置。
背景技术
随着越来越多的生产制造企业进行信息化改造，企业内的生产设备作为数据源头，在工业网关对生产设备PLC进行数据采集前，需要明确采集信息，采集信息通常有以下内容：生产设备PLC品牌型号；使用何种协议；网络参数；数据地址。
其中PLC品牌型号和协议很容易获取到，但网络参数和数据地址信息需要通过一些辅助方式才能得到。通常的做法是通过设备厂商提供的PLC编程工具进行探查，得出采集信息。而现实中，工厂内部生产设备供应商品牌多样，新老设备参差不齐，需要安装多种设备厂商的PLC工具，同时需要人工耗费大量时间精力进行筛查和识别；传统采集信息探查面临的以下问题：
(1)探查工具不统一，没有集成化；
(2)探查方式没有自动化，基本全靠人力操作；
(3)探查过程中，探查工具必须与设备保持连接畅通，始终在线，不支持离线方式探查。
发明内容
本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种PLC数据地址自动探查方法及装置，本发明能够兼容多种厂商的PLC，通过灵活的预置参数，自动化的筛查识别出采集信息。本发明集成丰富的PLC协议，可以一站式、高度自动化的探查采集信息，且支持一次探查，多次离线筛选操作，大大降低对生产设备的影响。
本发明是通过以下技术方案达到上述目的：一种PLC数据地址自动探查方法，包括如下步骤：
(1)进行PLC网络参数自动探查；
(2)基于步骤(1)的网络参数探查结果进行PLC数据地址自动探查；
(3)进行PLC数据地址探查结果在线监控，确保数据地址探查结果准确无误。
作为优选，所述的PLC网络参数自动探查的目的是找到被探查设备PLC的连接信息，其中PLC网络参数包含以下内容:IP地址；端口；协议参数。
作为优选，所述PLC网络参数自动探查的方法如下：
(i)确保PLC探查工具的宿主机与被探查设备物理网络相通，且在同一网段，PLC探查工具将自动扫描出可用的网段信息；
(ii)PLC探查工具逐个扫描网段下所有ip地址，以及ip对应设备上所有端口，根据被探查设备PLC协议类型，自动组合协议参数，尝试与之建立协议连接，能成功建立连接的网络参数，即可作为网络参数探查的结果。
作为优选，所述PLC数据地址自动探查的目的是通过数据筛查反向查找到对应的地址，其中数据筛查根据以下参数：
(a)数据类型，支持整形，浮点型，字符串；
(b)数据范围，默认为数类型支持的数据范围；
(c)地址范围，默认为协议支持的地址范围。
作为优选，所述PLC数据地址自动探查的方法如下：
1)根据网络参数探查结果中的连接信息与设备PLC建立连接，按照PLC协议规定地址格式，地址范围以0为起始地址，以协议规定的最大地址为长度，数据类型为byte的方式，从PLC上获取所有数据；
2)进行离线筛查：PLC探查工具以数据筛查参数中的地址范围为起始和结束地址，以地址递增步长为1的方式，遍历步骤1)中的数据，将byte类型的数据按照数据筛查参数中的数据类型进行解析，如果解析出的数据在指定的数据范围内，则数据地址作为离线筛查结果；
3)经过PLC探查工具的离线筛查，数据地址缩小到一定的范围，人工结合设备的实际生产情况和历史经验，可以确定数据地址，如果还不能确定，可以重复步骤2)的操作，重置筛查参数后再次进行离线筛查。
作为优选，所述的PLC探查工具支持对探查结果持续监控，按照秒级的频率，对数据地址进行采集，对比采集数据和现实设备指标变化，进一步确定探查结果。
一种PLC数据地址自动探查装置，包括：PLC探查工具、驱动库模块、数据库模块；其中，所述的PLC探查工具包括网络探查单元、数据地址探查单元、数据地址监控单元；所述的网络探查单元用于探查设备PLC的连接信息；所述的数据地址探查单元用于探查设备PLC的数据地址；所述的数据地址监控单元用于持续监控探查结果；所述的驱动库模块为协议驱动库；所述的数据库模块用于保存网络和数据地址探查结果。
本发明的有益效果在于：(1)本发明支持丰富的PLC协议，探查集中在一个PLC探查工具中，无需为每种PLC单独安装探查工具；(2)本发明高度自动化，整个探查过程只需要几步即可完成，且探查参数根据协议已经预置，结合现场掌握信息，可以灵活定制；(3)本发明支持离线筛查，数据地址一次全部扫描后缓存到本地，不用每次都在线重新扫描，降低对设备正常生产的影响。
附图说明
图1是本发明的系统架构示意图；
图2是本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例：如图1所示，一种PLC数据地址自动探查装置由PLC探查工具、驱动库模块、数据库模块组成。PLC探查工具包括网络探查单元、数据地址探查单元、数据地址监控单元；网络探查单元用于探查设备PLC的连接信息；数据地址探查单元用于探查设备PLC的数据地址；数据地址监控单元用于持续监控探查结果；驱动库模块为协议驱动库；数据库模块用于保存网络和数据地址探查结果。
如图2所示，一种PLC数据地址自动探查方法，包括如下步骤：
(1)进行PLC网络参数自动探查；
PLC网络参数探查的目的是找到被探查设备PLC的连接信息，是数据地址探查的基础。PLC网络参数一般包含以下内容:
IP地址；端口；协议参数；
首先确保PLC探查工具的宿主机与被探查设备物理网络相通，且在同一网段，PLC探查工具将自动扫描出可用的网段信息；
然后PLC探查工具逐个扫描网段下所有ip地址，及ip对应设备上所有端口，根据被探查设备PLC协议类型，自动组合协议参数，尝试与之建立协议连接，能成功建立连接的网络参数，即可作为网络探查结果。
(2)进行PLC数据地址自动探查；
PLC数据地址自动探查的目的是通过数据筛查反向查找到对应的地址，其中数据筛查根据以下参数：
(a)数据类型，支持整形，浮点型，字符串；
(b)数据范围，默认为数类型支持的数据范围；
(c)地址范围，默认为协议支持的地址范围。
PLC数据地址自动探查的方法如下：
1)根据网络参数探查结果中的连接信息与设备PLC建立连接，按照PLC协议规定地址格式，地址范围以0为起始地址，以协议规定的最大地址为长度，数据类型为byte的方式，从PLC上获取所有数据；
2)进行离线筛查：PLC探查工具以数据筛查参数中的地址范围为起始和结束地址，以地址递增步长为1的方式，遍历步骤1)中的数据，将byte类型的数据按照数据筛查参数中的数据类型进行解析，如果解析出的数据在指定的数据范围内，则数据地址作为离线筛查结果；
3)经过PLC探查工具的离线筛查，数据地址缩小到一定的范围，人工结合设备的实际生产情况和历史经验，可以确定数据地址，如果还不能确定，可以重复步骤2)的操作，重置筛查参数后再次进行离线筛查。
(3)进行PLC数据地址探查结果在线监控，确保数据地址探查结果准确无误。
为了确保数据地址探查结果准确无误，PLC探查工具支持对探查结果持续监控，按照秒级的频率，对数据地址进行采集，对比采集数据和现实设备指标变化，进一步确定探查结果。
本发明特别适用于PLC采集参数不明确，需要通过自动化手段获取采集信息的场景。例如，将本发明运用于某电缆厂的工业网关部署采集中，发挥了有效的作用，在工业网关部署实施过程中发现，某设备厂商提供PLC数据地址信息不全，且做过保密限制，如果通过常规方式，与设备厂商沟通或使用厂商提供的PLC编程软件进行人工筛查，整个产品上线交付将会延期。在使用本发明后，通过PLC数据地址探查装置的自动化辅助，快速找到待采集设备的数据地址信息，工业网关的部署实施周期大大缩减，采集数据地址错误率大大降低。
以上的所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，仍应属本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种PLC数据地址自动探查方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)进行PLC网络参数自动探查；
(2)基于步骤(1)的网络参数探查结果进行PLC数据地址自动探查；
(3)进行PLC数据地址探查结果在线监控，确保数据地址探查结果准确无误。
2.根据权利要求1所述的一种PLC数据地址自动探查方法，其特征在于：所述的PLC网络参数自动探查的目的是找到被探查设备PLC的连接信息，其中PLC网络参数包含以下内容:IP地址；端口；协议参数。
3.根据权利要求2所述的一种PLC数据地址自动探查方法，其特征在于：所述PLC网络参数自动探查的方法如下：
(i)确保PLC探查工具的宿主机与被探查设备物理网络相通，且在同一网段，PLC探查工具将自动扫描出可用的网段信息；
(ii)PLC探查工具逐个扫描网段下所有ip地址，以及ip对应设备上所有端口，根据被探查设备PLC协议类型，自动组合协议参数，尝试与之建立协议连接，能成功建立连接的网络参数，即可作为网络参数探查的结果。
4.根据权利要求1所述的一种PLC数据地址自动探查方法，其特征在于：所述PLC数据地址自动探查的目的是通过数据筛查反向查找到对应的地址，其中数据筛查根据以下参数：
(a)数据类型，支持整形，浮点型，字符串；
(b)数据范围，默认为数类型支持的数据范围；
(c)地址范围，默认为协议支持的地址范围。
5.根据权利要求4所述的一种PLC数据地址自动探查方法，其特征在于：所述PLC数据地址自动探查的方法如下：
1)根据网络参数探查结果中的连接信息与设备PLC建立连接，按照PLC协议规定地址格式，地址范围以0为起始地址，以协议规定的最大地址为长度，数据类型为byte的方式，从PLC上获取所有数据；
2)进行离线筛查：PLC探查工具以数据筛查参数中的地址范围为起始和结束地址，以地址递增步长为1的方式，遍历步骤1)中的数据，将byte类型的数据按照数据筛查参数中的数据类型进行解析，如果解析出的数据在指定的数据范围内，则数据地址作为离线筛查结果；
3)经过PLC探查工具的离线筛查，数据地址缩小到一定的范围，人工结合设备的实际生产情况和历史经验，可以确定数据地址，如果还不能确定，可以重复步骤2)的操作，重置筛查参数后再次进行离线筛查。
6.根据权利要求1所述的一种PLC数据地址自动探查方法，其特征在于：所述的PLC探查工具支持对探查结果持续监控，按照秒级的频率，对数据地址进行采集，对比采集数据和现实设备指标变化，进一步确定探查结果。
7.一种PLC数据地址自动探查装置，其特征在于，包括：PLC探查工具、驱动库模块、数据库模块；其中，所述的PLC探查工具包括网络探查单元、数据地址探查单元、数据地址监控单元；所述的网络探查单元用于探查设备PLC的连接信息；所述的数据地址探查单元用于探查设备PLC的数据地址；所述的数据地址监控单元用于持续监控探查结果；所述的驱动库模块为协议驱动库；所述的数据库模块用于保存网络和数据地址探查结果。
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