CN112653568A - 一种基于软件定义的面向多协议plc网关设备配置方法 - Google Patents

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赵德政
郭肖旺
郝瑞华
原惠峰
孙少乙
封成玉
何永瑾
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    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
    • H04L69/165—Combined use of TCP and UDP protocols; selection criteria therefor

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Abstract

本发明提供了基于软件定义的面向多协议PLC工业以太网网关配置方法，该方法根据连接到网关的设备中的不同类型工业协议通信数据对网关标准协议进行配置，从而实现一个网关设备可以与包含不同协议类型数据的现场设备进行数据交换的功能。其中，该方法包括：确定网关设备与所连设备的传输层通信协议及网关设备与所连设备的运行模式；根据网关设备与所连设备之间传输数据所属的协议类型，对网关设备标准协议进行配置；生成完整配置内容。

Description

一种基于软件定义的面向多协议PLC网关设备配置方法
技术领域
本发明涉及工业控制软件技术领域，具体涉及一种基于软件定义的面向多协议PLC网关设备配置方法。
背景技术
工业生产设备作为工业生产中最为重要的一部分，其各种数据直接关系着产品质量和工厂管理，在对生产设备进行自动化改造升级的过程中，生产环境中安装着大量的数据采集设备，这些设备具有品牌类型繁多，不同年代采购，应用的工业协议各异的特点，而且从易用性、成本、历史原因角度考虑，不可被替换。但是为了满足传输现场数据操作简便和保密性的要求，又不能对外暴露太多的数据传输接口。因此需要一个能够接收多种类型工业协议数据的一个工业以太网网关设备，通过网关设备来接收多种不同类型工业协议数据，将各种不同种类的工业通信协议转换成一种标准协议，最后将接收到的数据传输给用户。用户再根据不同的协议格式对接收到的数据进行解析，从而获得其需要的数据。所以如何在工业以太网网关标准协议的基础之上对要传输的数据进行配置成为了一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于软件定义的面向多协议PLC网关设备配置方法，以解决在工业以太网网关标准协议的基础之上对要传输的数据进行配置的问题。
为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
S1:配置网关设备与所连设备的传输层通信协议及网关设备与所连设备的运行模式；
优选地，所述步骤S1包括：
S11：配置网关设备与所连设备的传输层通信协议是TCP协议还是UDP协议；
S12:配置网关设备与所连接设备的运行模式，即哪一个设备运行在Server模式，哪一个设备运行在Client模式；
S2：优选地，根据传输数据的协议类型以单条通信消息为单位，对网关设备进行传输数据配置。如果单条通信消息的数量大于1，则重复执行步骤S21-S26；
其中，所述步骤S2包括：
S21: 配置单条通信消息的消息特征：包括超时时间，是否为轮询消息；
S22: 配置单条消息中的请求消息头、消息尾；
S23: 配置单条消息中的请求消息内容，用户可以利用默认通信变量、用户自定义变量和可忽略变量三种类型的变量组织消息内容；
S24: 根据单条消息中请求消息的内容来确定单条消息中回复消息的数量。如果数量等于1，则执行步骤S25和S26，如果数量大于1，则重复步骤S25和S26。如果数量等于0，则忽略步骤S25，S26；
S25：配置单条消息中的回复消息头、消息尾；
S26：配置单条消息中的回复消息内容，用户可以利用默认通信变量、用户自定义变量和可忽略变量三种类型的变量组织消息内容；
其中，请求消息头、消息尾和回复消息头、消息尾有对应关系，用来进行请求消息和回复消息的配对；
S3: 生成配置内容，优选地，生成的内容首先为设备通信协议和设备运行模式配置，接下来为以单条通信消息为基本单位，按照配置的单条通信消息次序生成的配置内容。生成的完整配置内容为二进制格式，可被网关设备和所连设备识别。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1是本发明实施例提供的PLC网关设备配置顺序功能图；
图2是本发明实施例提供的PLC网关设备配置流程图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图2是本发明实施例提供的一种基于软件定义的面向多协议PLC网关设备配置流程图。参见图2，该方法包括：
S1: 配置网关设备与所连设备的传输层通信协议，分为TCP协议和UDP协议两种；
S2: 进一步地，配置网关设备与所连接设备的运行模式，即哪一个设备运行在Server模式，哪一个设备运行在Client模式；
S3: 以单条通信消息为单位，根据通信消息的协议类型，对网关设备进行传输数据配置，根据消息数量来确定是否重复执行步骤S4-S9；
S4：确定单条通信消息的消息特征：包括超时时间，是否为轮询消息，根据消息特征进行相应配置；
S5: 确定单条消息中的请求消息头、消息尾的内容，根据头尾的内容进行配置；
S6: 确定单条消息中的请求消息内容，利用默认通信变量、用户自定义变量和可忽略变量三种类型的变量进行组合来配置消息内容；
S7：根据单条消息中请求消息的内容来确定单条消息中回复消息的数量。根据消息数量来确定是否重复执行步骤S8-S9；
S8：确定单条消息中的回复消息头、消息尾的内容，根据头尾的内容进行配置；
S9：确定单条消息中的回复消息内容，利用默认通信变量、用户自定义变量和可忽略变量三种类型的变量进行组合来配置消息内容；
S10：生成二进制配置内容，包含设备通信协议和设备运行模式配置和以单条通信消息为基本单位，按照配置的单条通信消息次序生成的配置内容。
本发明通过请求消息头、消息尾和回复消息头、消息尾来进行请求消息与回复消息的配对，通过默认通信变量、用户自定义变量和可忽略变量三种类型的变量来定义消息内容，以软件定义不同类型协议传输数据的方式来将不同的协议内容统一为一种标准协议的数据内容，具有配置简单，降低业务复杂度，支持协议类型多，可扩展性强的优点。

Claims (8)

1.一种基于软件定义的面向多协议PLC网关配置方法，其特征在于，包括如下步骤：
A1: 配置网关设备与所连设备的传输层通信协议及网关设备与所连设备的运行模式；
A2: 根据传输数据的协议类型，对网关设备进行传输数据配置；
A3: 生成完整配置内容。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤A1包括：
如果是TCP协议则进行TCP传输配置，如果是UDP协议则进行UDP传输配置，配置时确定网关设备与所连接设备的运行模式，即哪一个设备运行在Server模式，哪一个设备运行在Client模式。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤A2包括：
A21: 传输数据以单条通信消息为单位进行配置，单条通信消息中包含请求消息与回复消息；
A22：配置单条通信消息的消息特征：包括超时时间，是否为轮询消息；
A23：配置单条消息中的请求消息头、消息尾、请求消息内容，其中消息内容由默认通信变量、用户自定义变量和可忽略变量组合而成；
A24：配置单条消息中的回复消息头、消息尾、请求消息内容，其中消息内容由默认通信变量、用户自定义变量和可忽略变量组合而成。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，步骤A23、A24中请求消息头、消息尾和请求消息内容共同组成了要传输的工业协议通信数据。
5.根据权利要求3所述方法，其特征在于，步骤A24中配置的回复消息数量根据实际情况会有0条、1条或者大于1条。
6.根据权利要求3所述方法，其特征在于，步骤A23、A24中的请求消息头、消息尾和回复消息头、消息尾有对应关系，用来进行请求消息和回复消息的配对。
7.根据权利要求3所述方法，其特征在于，步骤A23、A24中的默认通信变量类型为IO变量，用户自定义变量为只读的常量字符串，可忽略变量则代表在解析内容时可忽略的变量，会标明长度。
8.根据权利要求1中所述方法，其特征在于，所述步骤A3包括：
生成的内容为步骤A1和A2中的配置内容，格式为二进制，此配置内容网关设备和所连设备均可识别。
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