CN113434341A - 一种实现冗余虚拟plc的方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种实现冗余虚拟plc的方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种实现冗余虚拟PLC的方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：主虚拟PLC从其标识文件获取从虚拟PLC的通信地址；主虚拟PLC基于所述通信地址向从虚拟PLC发送静态同步数据和动态同步数据，用于从虚拟PLC基于所述动态同步数据实现与主虚拟PLC静态同步和热同步，成为主虚拟PLC的冗余备份；当主虚拟PLC的故障比从虚拟PLC严重时，主虚拟PLC向从虚拟PLC发出切换指令，使从虚拟PLC切换为主虚拟PLC，其自身切换为从虚拟PLC。本发明所述方法、装置、设备及存储介质使用标识文件来标识所述冗余备份的虚拟PLC的信息，不需要再对控制器硬件进行拨码操作，大大减轻的工程人员的工作，操作方便快捷。

Description

一种实现冗余虚拟PLC的方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及工业自动控制领域，尤其涉及一种实现冗余虚拟PLC的方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)是一种控制设备，其编程规范遵从IEC61131标准，广泛应用在工业控制领域。
为了保障控制的可靠性，在实际使用过程一个主PLC和一个从PLC组成冗余备份。
根据PLC实现方式，PLC又可以分为硬PLC和虚拟PLC，其中，硬PLC直接运行在物理CPU上，虚拟PLC则运行在虚拟的CPU上，且与其他设备共享物理CPU。
现有技术公开了一种基于MAC的PLC双机冗余系统，PLC冗余双机分别通过硬件拨码提前设置为主控制器或从控制器，再利用冗余通信信道发送冗余配置信息，且该PLC双机为普通PLC，非虚拟PLC。
当前还没有虚拟PLC的冗余配置方式，硬PLC的冗余配置采用上述的硬件拨码的方式配置冗余，这种配置方式不够灵活，需要对每个PLC硬件进行操作，出错性大，不可控。并且不能统一管理。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了本发明提出一种实现冗余虚拟PLC的方法、装置、设备及存储介质。主虚拟PLC通过标识文件获取其相应的从虚拟PLC的信息，所述信息至少包括从虚拟PLC的通信地址，通过所述通信地址与从虚拟PLC数据交互，使从虚拟PLC成为主虚拟PLC的冗余备份。使用标识文件来标识所述冗余备份的虚拟PLC的信息，可以解决当前PLC冗余配置方式不方便和不安全的问题；并且工程人员不需要再对PLC进行拨码操作，大大减轻了工程人员的工作，操作方便快捷，同时使用标识文件操作员可以很直接的看到站的信息，并且能够统一管理。
第一方面，本发明实施例提供了一种实现冗余虚拟PLC的方法，包括：主虚拟PLC从其标识文件获取从虚拟PLC的通信地址；主虚拟PLC基于所述通信地址向从虚拟PLC发送静态同步数据，用于配置从虚拟PLC和使从虚拟PLC成为主虚拟PLC的冗余备份；主虚拟PLC基于所述通信地址向从虚拟PLC发送动态同步数据，用于从虚拟PLC基于所述动态同步数据实现与主虚拟PLC热同步；当主虚拟PLC的故障比从虚拟PLC严重时，主虚拟PLC向从虚拟PLC发出切换指令，使从虚拟PLC基于所述静态同步数据和所述动态同步数据切换为主虚拟PLC，其自身切换为从虚拟PLC。
由上，基于所述标识文件与从虚拟PLC通信，使之成为主虚拟PLC冗余备份，不像传统PLC通过硬件拨码的方式配置冗余那样复杂，不需要去具体操作某一个硬件设备，更加的便捷高效。
在第一方面的一种实现冗余虚拟PLC的方法的一种可能实施方式中，还包括：主虚拟PLC从其约定路径获取所述标识文件，每个虚拟PLC的所述标识文件至少包括与其互为冗余备份的虚拟PLC的标识和通信地址，每个虚拟PLC的所述约定路径位于该虚拟PLC所在工业服务器上。
由上，主虚拟PLC基于从其所在相应工业服务器的约定路径获取所述标识文件，所述标识文件至少包括从虚拟PLC的标识和所述通信地址，操作方便，便于统一管理各主从虚拟PLC之间通信。
在第一方面的一种实现冗余虚拟PLC的方法的一种可能实施方式中，各虚拟PLC切换为主虚拟PLC时，获取其所述标识文件。
由上，各虚拟PLC切换为主虚拟PLC时，获取其所述标识文件，基于所述标识文件中从虚拟PLC的通信地址实现备份，从而不需要硬件拨码方式的配置，更加的便捷高效。
在第一方面的一种实现冗余虚拟PLC的方法的一种可能实施方式中，还包括：IDE系统基于配置参数生成各虚拟PLC的所述标识文件，所述配置参数至少包括各虚拟PLC的所述标识和所述通信地址；IDE系统下发各虚拟PLC的所述标识文件至各虚拟PLC的所述约定路径。由上，基于IDE配置所述标识文件，且下发至其约定路径，操作简单可靠。
在第一方面的一种实现冗余虚拟PLC的方法的一种可能实施方式中，每个虚拟PLC的通信地址为其所在微内核的通信地址。
由上，使用虚拟PLC的微内核的通信地址作为对应的虚拟PLC地址，使在多物理核或多工业服务器情况下的虚拟PLC之间的通信简单可靠。
第二方面，本发明实施例提供了一种实现冗余虚拟PLC的方法包括：从虚拟PLC接收主虚拟PLC发送的静态同步数据，基于所述静态同步数据配置为主虚拟PLC的冗余备份；从虚拟PLC接收主虚拟PLC发送的动态同步数据，基于所述动态同步数据与主虚拟PLC实现热同步；当从虚拟PLC接收到主虚拟PLC发送的切换消息时，基于所述静态同步数据和所述动态同步数据切换为主虚拟PLC，并基于第一方面任一所述方法实现对待控设备的控制。
由上，从虚拟PLC与主虚拟PLC静态同步和热同步，在接到切换命令使，可以快速切换为主虚拟PLC，实现对待控设备的冗余控制。
第三方面，本发明实施例提供了一种工业服务器，用于实现冗余虚拟PLC，包括：通信地址获取模块，用于主虚拟PLC从其标识文件获取从虚拟PLC的通信地址；主静态同步模块，用于主虚拟PLC基于所述通信地址向从虚拟PLC发送静态同步数据，用于配置从虚拟PLC和使从虚拟PLC成为主虚拟PLC的冗余备份；主热同步模块，用于主虚拟PLC基于所述通信地址向从虚拟PLC发送动态同步数据，用于从虚拟PLC基于所述动态同步数据实现与主虚拟PLC热同步。主切换模块，用于当主虚拟PLC的故障比从虚拟PLC严重时，主虚拟PLC向从虚拟PLC发出切换指令，使从虚拟PLC基于所述静态同步数据和所述动态同步数据切换为主虚拟PLC，其自身切换为从虚拟PLC。
由上，基于所述标识文件从虚拟PLC通信，使之成为主虚拟PLC冗余备份，不像传统PLC通过硬件拨码的方式配置冗余那样复杂，不需要去具体操作某一个硬件设备，更加的便捷高效。
在第三方面的一种实现冗余虚拟PLC的装置的一种可能实施方式中，还包括：标识文件获取模块，用于主虚拟PLC从其约定路径获取其标识文件，每个虚拟PLC的所述标识文件至少包括与其互为冗余备份的虚拟PLC的标识和通信地址，每个虚拟PLC的所述约定路径位于该虚拟PLC所在工业服务器上。
由上，基于从相应工业服务器的约定路径获取所述标识文件，操作方便，便于统一管理。
在第三方面的一种实现冗余虚拟PLC的装置的一种可能实施方式中，所述标识文件获取模块用于各虚拟PLC切换为主虚拟PLC时，获取其所述标识文件。
由上，各虚拟PLC切换为主虚拟PLC时，获取其所述标识文件，基于所述标识文件中从虚拟PLC的通信地址实现备份，从而不需要硬件拨码方式的配置，更加的便捷高效。
在第三方面的一种实现冗余虚拟PLC的装置的一种可能实施方式中，还包括：配置模块，用于IDE系统基于配置参数生成各虚拟PLC的标识文件，所述配置参数至少包括各虚拟PLC的所述标识和所述通信地址；IDE系统下发各虚拟PLC的所述标识文件至各虚拟PLC的约定路径。由上，基于IDE配置各虚拟PLC所述标识文件，且下发至其约定路径，操作简单可靠，便于查看和统一管理。
在第三方面的一种实现冗余虚拟PLC的装置的一种可能实施方式中，每个虚拟PLC的通信地址为其所在微内核的的通信地址。
由上，使用虚拟PLC的微内核的通信地址作为对应的虚拟PLC地址，使在多物理核或多工业服务器情况下的虚拟PLC之间的通信简单可靠。
第四方面，本发明实施例提供了一种工业服务器，用于实现冗余虚拟PLC，包括：从静态同步模块，用于从虚拟PLC接收主虚拟PLC发送的静态同步数据，基于所述静态同步数据配置成为主虚拟PLC的冗余备份；从热同步模块，用于从虚拟PLC接收主虚拟PLC发送的动态同步数据，基于所述动态同步数据与主虚拟PLC实现热同步；从切换模块，用于当从虚拟PLC接收到主虚拟PLC发送的切换消息时，基于所述静态同步数据和所述动态同步数据切换为主虚拟PLC，并基于第一方面任一所述方法实现对待控设备的控制。
由上，从虚拟PLC与主虚拟PLC静态同步和热同步，在接到切换命令使，可以快速切换为主虚拟PLC，实现对待控设备的冗余控制。
第五方面，本发明实施例提供了一种计算设备，包括，
总线；
通信接口，其与所述总线连接；
至少一个处理器，其与所述总线连接；以及
至少一个存储器，其与所述总线连接并存储有程序指令，所述程序指令当被所述至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器执行本发明第一方面或第二方面任一所述实施方式。
第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，其特征在于，所述程序指令当被计算机执行时使得所述计算机执行申请第一方面或第二方面任一所述实施方式。
附图说明
图1A为本发明的各方法实施例的应用场景的系统结构的示意图；
图1B为本发明的各方法实施例的工业服务器内部结构的示意图；
图2为本发明的一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一的流程的示意图；
图3为本发明的一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二的流程的示意图；
图4A为本发明的一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二的标识文件配置方法的流程的示意图；
图4B为本发明的一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二的部分配置参数的示意图；
图4C为本发明的一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二的标识文件部分内容的示意图；
图5为本发明的一种实现冗余虚拟PLC的装置实施例一的结构的示意图；
图6A为本发明的一种实现冗余虚拟PLC的装置实施例二的结构的示意图；
图6B为本发明的一种实现冗余虚拟PLC的装置实施例二的标识文件配置和下发模块的结构的示意图；
图7为本发明各实施例的一种计算设备的结构示意图。
具体实施方式
在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三等”或模块A、模块B、模块C等，仅用于区别类似的对象，或用于区别不同的实施例，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
在以下的描述中，所涉及的表示步骤的标号，如S110、S120……等，并不表示一定会按此步骤执行，在允许的情况下可以互换前后步骤的顺序，或同时执行。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本发明实施例的目的，不是旨在限制本发明。
下面结合图1A和图1B介绍本发明的各方法实施例的应用场景。
图1A示出了本发明的各方法实施例的应用场景的系统结构，其包括：IDE系统101、工业服务器组102、控制总线103和待控设备104。
IDE系统101用于管理工业服务器组102中各PLC，配置、查看和下发各虚拟PLC的相关文件，示例地，本发明各实施例中使用的IDE系统101为东土科技公司的Maview的图形化开发工具的IDE系统。
工业服务器组102包括多个工业服务器，示例地，在本申请的实施例中实施例中，工业服务器组102包括工业服务器102A、工业服务器102B和工业服务器102C。每个工业服务器包括若干个虚拟PLC。IDE系统101通过工业服务器组102配置各虚拟PLC。每个工业服务器的内部虚拟PCL分布参见图1B。在一些实施例中中，IDE系统101还可以部署在一工业服务器上，与其中的虚拟PLC的微内核共用物理CPU。
各工业服务器上的虚拟PLC通过控制总线103向外输出控制信号，所述控制信号用于控制待控设备104。
图1B示出了本发明的各方法实施例的工业服务器的内部结构。
每个工业服务器包括多个物理CPU核，在每个物理CPU核上配置若干个微内核，每个微内核上运行一个运行实时系统环境(Run-time environment，RTE)，在每个RTE上配置一个PLC逻辑控制程序(PLC控制逻辑程序在图1B中简称PLC)，用于控制一个待控设备。
示例地，图1B中包括两个CPU核：物理核A和物理核B，每个CPU核上配置10个微内核，每个微内核上运行一个RTE，在每个RTE配置一个虚拟PLC。物理核A上配置虚拟PLC10、虚拟PLC20、虚拟PLC30、虚拟PLC41、虚拟PLC51的虚拟的微内核，物理核B上配置虚拟PLC11、虚拟PLC21、虚拟PLC31、虚拟PLC40、虚拟PLC50的虚拟的微内核。示例地，虚拟PLC10、虚拟PLC20、虚拟PLC30、虚拟PLC41、虚拟PLC51分别与虚拟PLC11、虚拟PLC21、虚拟PLC31、虚拟PLC40、虚拟PLC50互为冗余备份。图1B中互为冗余备份的虚拟PLC跨物理核部署，这是一个示例，在实际系统中，互为冗余备份的虚拟PLC也可以跨工业服务器部署。无论互为冗余备份的虚拟PLC跨服务器部署或扩物理核部署或在共同的物理核上，本发明的各实施例提供的技术方案均支持。
IDE系统设置各虚拟PLC的通信地址，并生成标识文件，每个虚拟PLC对应一个标识文件，且其标识文件至少包括与其互为冗余备份的虚拟PLC的标识和通信地址。每个虚拟PLC的标识文件下发至该虚拟PLC所在的工业服务器中的约定路径上，便于当该虚拟PLC为主虚拟PLC时获取从虚拟PLC的通信地址，从而与从虚拟PLC交换数据。其中，虚拟PLC的通信地址为该虚拟PLC所在微内核的通信地址，各个虚拟PLC间的通信为各个微内核之间通信。
下面结合图2至图4C介绍本发明的各方法实施例。
【一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一】
一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一，主虚拟PLC解析标识文件,获取从虚拟PLC的通信地址，通过该通信地址向从虚拟PLC发送静态同步数据和动态同步数据，且发生故障时向从虚拟PLC发送切换指令，从而使从虚拟PLC成为其冗余备份。
图2示出了本发明的一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一的流程，包括以下步骤：
S110、主虚拟PLC从其标识文件中确定从虚拟PLC的通信地址。
其中，如图1A所示本发明各实施例的应用环境，各虚拟PLC的RTE在开机时从其所在的工业服务器的约定路径获取标识文件，还有一种可能的实施方式为从备份状态切换为工作状态的虚拟PLC的RTE从所在的工业服务器的约定路径获取标识文件。
其中，两个互为冗余备份的PLC组成一个控制站，每个虚拟PLC的标识文件包括与该虚拟PLC互为冗余备份的虚拟PLC的标识和通信地址，该标识包括控制站的标识，控制站的标识包括控制站号，该通信地址包括IP地址、子网掩码和子网网关。在一些实施例中，每个虚拟PLC的标识文件还包括该虚拟PLC的初始状态(为主虚拟PLC状态或从虚拟PLC状态)，在一些实施例中，每个虚拟PLC的标识文件还包括标识文件的长度和文件内容的校验位。
其中，在一些实施例中，每个虚拟PLC的约定路径在其RTE所在工业服务器上的挂载路径上，在每个挂载路径的设定位置存放对应的虚拟PLC的标识文件，每个虚拟PLC的约定路径为其RTE的挂载路径与该设定位置的组合。每个虚拟PLC有一个标识文件，一个控制站的两个虚拟PLC分别具有不同的标识文件。主虚拟PLC从其标识文件中直接获取从虚拟PLC的通信地址。
其中，在一些实施例中，各虚拟PLC的约定路径都在其所在工业服务器上的相同的设定位置，每个虚拟PLC分别有一个不同文件名的标识文件，该文件名包含可以区分控制站和虚拟PLC的标识，主虚拟PLC的RTE基于标识文件的文件名识别并获取其专有的标识文件，主虚拟PLC从其标识文件中直接获取从虚拟PLC的通信地址。
其中，在一些实施例中，各虚拟PLC的约定路径在其所在工业服务器上的相同的设定位置，每个虚拟PLC的标识文件均相同，该标识文件还包括各虚拟PLC的标识。主虚拟PLC获取共同的标识文件，主虚拟PLC基于其标识和其控制站的标识从标识文件中获取从虚拟PLC的通信地址。
其中，每个虚拟PLC的通信地址为其对应的微内核的通信地址，示例地，如图1B中每个虚拟PLC配置在一个RTE上，每个RTE运行在一个微内核上，每个虚拟PLC使用该虚拟PLC的微内核的通信地址进行通信。基于该通信地址实现主虚拟PLC与从虚拟PLC间的通信，该通信方式本质上为微内核之间的通信，即使部署在同一个物理CPU的不同PLC之间也是以两个微内核之间的通信方式交互数据，与部署在不同物理CPU的虚拟PLC之间通信方式相同。
其中，主虚拟PLC与从虚拟PLC通信方法包括但不限于下列方式之一：基于共享内存的方式、共享队列的方式、异步通信设备方式和服务器与客户端方式。示例地，本实施例采用基于共享内存的方式。
由上，主虚拟PLC基于其标识文件获取与从虚拟PLC的通信地址，从而便于在切换时直接向从虚拟PLC发送切换指令，不像传统PLC通过硬件拨码的方式配置冗余那样复杂，不需要去具体操作某一个硬件设备，更加的便捷高效。
S120、主虚拟PLC根据从虚拟PLC的通信地址向从虚拟PLC发送主虚拟PLC的静态同步数据。
其中，静态同步数据包括但不限于主虚拟PLC的工程文件、逻辑控制参数，用于配置虚拟PLC对待控设备的控制功能。工程文件包括但不限于对待控设备的控制信号和控制方式定义，逻辑控制参数包括实现对待控设备的实现控制的逻辑运算参数，基于静态同步数据使从虚拟PLC配置成为主虚拟PLC的冗余备份。
其中，主虚拟PLC基于从虚拟PLC的通信地址发送静态同步数据的方式不限制，包括但不限于下列方法之一：基于共享内存的方式、共享队列的方式、异步通信设备方式和服务器与客户端方式。
S122、从虚拟PLC基于主虚拟PLC的静态同步数据配置成主虚拟PLC的冗余备份，实现与主虚拟PLC静态同步。
其中，从虚拟PLC基于主虚拟PLC的静态同步数据配置为主虚拟PLC冗余备份，实现与主虚拟PLC的静态数据一致性，具有和主虚拟PLC相同的逻辑控制功能。
S130、主虚拟PLC对待控设备进行控制。
其中，主虚拟PLC基于本身的运算逻辑实现待控设备的实时控制。
S140、主虚拟PLC基于从虚拟PLC的通信地址向从虚拟PLC发送主虚拟PLC的动态同步数据。
其中，动态同步数据与主PLC对待控设备的实时控制状态相关，为热备份数据，包括但不限于虚拟PLC逻辑运算区的各控制变量当前状态，用于确定下一时刻的对待控设备的控制信号。基于动态同步数据，实现从虚拟PLC与主虚拟PLC的热同步。
S142、从虚拟PLC基于动态同步数据刷新逻辑运算区，实现与主虚拟PLC热同步。
其中，从虚拟PLC接收主虚拟PLC的动态同步数据，更新到自身逻辑运算数据区，实现与主虚拟PLC的控制状态一致性，具有和主虚拟PLC相同的实时控制状态，从而实现对待控设备的冗余控制，便于在主从虚拟PLC之间实现控制的无缝切换。
S150、主虚拟PLC对自身与从虚拟PLC的运行状态进行诊断，并对比二者故障程度。
其中，主虚拟PLC的RTE基于主虚拟PLC的诊断信息对主虚拟PLC进行故障诊断，同时基于从虚拟PLC的诊断信息对从虚拟PLC进行诊断。
其中，主虚拟PLC的RTE获取从虚拟PLC的诊断信息有很多种方式，在一些实施例中，从虚拟PLC的RTE储存从虚拟PLC的诊断信息，主虚拟PLC的RTE通过从虚拟PLC的通信地址从虚拟PLC的RTE获取从虚拟PLC的诊断信息。在一些实施例中，从虚拟PLC的RTE把从虚拟PLC的诊断信息发送至其所在的工业服务器的约定位置，主虚拟PLC的RTE从该约定位置获取从虚拟PLC的诊断信息。
其中，当主虚拟PLC的故障比从虚拟PLC的故障严重时，则转入步骤S150；否则，回到步骤S130。
S160、主虚拟PLC通过从虚拟PLC的通信地址，向从虚拟PLC发送升为主虚拟PLC的切换指令。
具体地，主虚拟PLC的RTE向从虚拟PLC的RTE发送所述切换指令。
S170、从虚拟PLC执行切换指令，切换为主虚拟PLC。
其中，因为从虚拟PLC与原主虚拟PLC基于静态同步数据已经具有相同的逻辑控制功能，且基于动态同步数据已经处于热同步状态，在切换过程中不影响对待控设备的控制，实现对待控设备的控制无缝切换。
S180、主虚拟PLC切换为从虚拟PLC。
综上，一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一主虚拟PLC通过其标识文件，获取从虚拟PLC的通信地址，基于该通信地址与从虚拟PLC交换数据，并使从虚拟PLC与主虚拟PLC保持热同步，实现冗余备份。使用标识文件来标识冗余备份的虚拟PLC的通信地址，可以解决当前PLC冗余配置方式不方便和不安全的问题；并且工程人员不需要再对控制器硬件进行拨码操作，大大减轻的工程人员的工作，操作方便快捷。
【一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二】
一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二在一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一基础上增加了标识文件配置方法，所以一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二具有一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一的优点。
下面为了便于叙述，示例地，以一对互为冗余备份的虚拟PLC A和虚拟PLC B为例介绍一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二，其中虚拟PLC A和虚拟PLC B组成一控制站，实际系统中，包括多对互为备份的虚拟PLC，每对互为备份的虚拟PLC组成相应的一控制站。
图3示出了一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二的流程，其包括以下步骤：
S210、IDE系统基于控制站的配置参数分别生成虚拟PLC A的标识文件和虚拟PLCB的标识文件，并分别下发至相应的约定路径。
其中，虚拟PLC A与虚拟PLC B互为冗余备份，组成一控制站。虚拟PLC A的标识文件被下发至其所在的工业服务器的约定路径；虚拟PLC B的标识文件被下发至其所在的工业服务器的约定路径。其中，本实施例中，该约定路径为在各虚拟PLC的RTE在工业服务器的挂载路径的设定位置，不同虚拟PLC的RTE在工业服务器的挂载路径不同。示例地，本实施例中使用Maview的IDE系统生成各虚拟PLC的标识文件，文件名为rte.identity。
其中，本步骤详细描述参照一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二的标识文件配置方法。
S220A、虚拟PLC A所在工业服务器启动时，虚拟PLC A的RTE获取虚拟PLC A的标识文件，并把虚拟PLC A配置为主虚拟PLC。
具体地，虚拟PLC A所在工业服务器启动时，在虚拟PLC A所在工业服务器相应的微内核上运行其RTE，该RTE从其所在工业服务器的约定路径获取基于约定格式的虚拟PLCA的标识文件，并从该标识文件判断出虚拟PLC A初始时将作为主虚拟PLC，基于虚拟PLC A的工程文件和逻辑控制参数把虚拟PLC A配置为主虚拟PLC。所述约定格式参见后文一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二的标识文件配置方法的步骤2120。
S220B、虚拟PLC B所在工业服务器启动时，虚拟PLC B的RTE获取虚拟PLC B的标识文件，并把虚拟PLC B配置为从虚拟PLC。
集体地，虚拟PLC B所在工业服务器启动时，在虚拟PLC B所在工业服务器相应的微内核上运行其RTE，该RTE从其所在的工业服务器的约定路径获取基于约定格式的虚拟PLC B的标识文件，并识别出虚拟PLC B初始时为从虚拟PLC，将其配置从虚拟PLC。所述约定格式参见后文一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二的标识文件配置方法的步骤2120。
S230、按照虚拟PLC A为主虚拟PLC和虚拟PLC B为从虚拟PLC的方式执行一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一的技术方案。
其中，本步骤的方法和优点参照一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一。
其中，当本步骤执行结束有两种结果：当虚拟PLC A因为故障切换为从虚拟PLC并指示虚拟PLC B切换为主虚拟PLC时，则转入步骤S240；当主虚拟PLC不切换时，转入步骤S230。
S240、按照虚拟PLC A为从虚拟PLC和虚拟PLC B为主虚拟PLC的方式执行一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一的技术方案。
其中，本步骤的方法和优点参照一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一。
其中，当本步骤执行结束有两种结果：当虚拟PLCB因为故障切换为从虚拟PLC并指示虚拟PLC A切换到主虚拟PLC时，则转入步骤S230；当主虚拟PLC不切换时，转入步骤S240。
图4A示出了一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二的标识文件配置方法的流程，其包括以下步骤：
S2110、在IDE系统上定义控制站的配置参数。
其中，控制站的配置参数包括控制站的标识、虚拟PLC A的通信地址和虚拟PLC B的通信地址，虚拟PLC的通信地址包括虚拟PLC的IP地址、子网掩码和子网网关。各虚拟PLC的通信地址可以提前从各虚拟PLC对应的微内核中获取。示例地，图4B示出了一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二的部分配置参数，包括：
控制站号(图4C中的Station ID行)，其值示例为1,；
控制站的虚拟PLC，包括虚拟PLC A(图4C中的VPLC>VPLC_A行)和虚拟PLC B(图4C中的VPLC_2>VPLC_B行)；
每个虚拟PLC的IP地址在本实施例包括两个互为备份的IP地址，IP地址1(图4C中的Redundant IP1行)和IP地址2(图4C中的Redundant IP2行)，其中，子网掩码和子网网关在其他界面显示，图4C中未显示。
S2120、在IDE系统上基于控制站的配置参数生成虚拟PLC A和虚拟PLC B的标识文件。
其中，虚拟PLC A的标识文件包括虚拟PLC B的控制站号和通信地址，虚拟PLC B的标识文件包括虚拟PLC A的控制站号和通信地址。图4C示出了一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二的标识文件的约定格式，示例地，其包括以下内容：
该虚拟PLC的名字(图4C中的Name框)，图4C中该名字示例为VPLC_B；
虚拟PLC的控制站号(图4C中的Station ID框)，图4C中其值示例为1；
虚拟PLC的初始状态(图4C中的Retain/Redundant选择框)，图4C中的勾选了Redundant，其初始状态为从虚拟PLC状态；
对应的冗余虚拟PLC(图4C中的Redundant PLC框)，图4C中对应的冗余虚拟PLC为虚拟PLC A；
对应的冗余虚拟PLC的IP地址1(图4C中的Redundant IP1框)和IP地址2(图4C中的Redundant IP2)，对应的冗余虚拟PLC的子网掩码和子网网关在其他界面显示。
S2130、在IDE系统上下发各虚拟PLC的标识文件至各虚拟PLC所在工业服务器的约定路径。
综上，一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二基于控制站的配置参数配置控制站各虚拟PLC标识文件，用于主虚拟PLC获取从虚拟PLC的通信地址，从而使从虚拟PLC成为主虚拟PLC的冗余备份。基于控制站的配置参数生成所述标识文件更加方便和更加安全，且操作员可以很直接的看到站的信息，并且能够统一管理。
下面基于图5至图6A介绍本发明的一种实现冗余虚拟PLC的各装置实施例。
【一种实现冗余虚拟PLC的装置实施例一】
图5示出了一种实现冗余虚拟PLC的装置实施例一的结构，其包括以下模块：
通信地址获取模块510，用于主虚拟PLC从其标识文件中确定与从虚拟PLC的通信地址。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一步骤S110。
主静态同步模块520，用于主虚拟PLC基于从虚拟PLC的通信地址向从虚拟PLC发送静态同步数据，用于配置从虚拟PLC和使从虚拟PLC成为主虚拟PLC的冗余备份。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一步骤S120。
从静态同步模块522，用于从虚拟PLC基于主虚拟PLC的静态同步数据配置成主虚拟PLC的冗余备份，实现与主虚拟PLC静态同步。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一步骤S122。
控制模块530、用于主虚拟PLC对待控设备进行控制。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一步骤S130。
主热同步模块540，用于主虚拟PLC基于从虚拟PLC的通信地址向从虚拟PLC发送动态同步数据，用于从虚拟PLC基于动态同步数据实现与主虚拟PLC热同步。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一步骤S140。
从热同步模块542，用于从虚拟PLC基于主虚拟PLC的动态同步数据刷新逻辑运算区，实现与主虚拟PLC热同步。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一步骤S142。
主诊断模块550、用于主虚拟PLC对自身与从虚拟PLC的运行状态进行诊断，并对比二者故障程度。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一步骤S150。
切换命令发送模块560，用于当主虚拟PLC的故障比从虚拟PLC严重时，主虚拟PLC向从虚拟PLC发出切换指令，使从虚拟PLC切换为主虚拟PLC。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一步骤S160。
从切换模块570、用于从虚拟PLC执行所述切换指令，切换为主虚拟PLC。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一步骤S170。
主切换模块580，用于主虚拟PLC切换其为从虚拟PLC。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例一步骤S180。
综上，一种实现冗余虚拟PLC的装置实施例一主虚拟PLC通过其标识文件，获取从虚拟PLC的通信地址，基于该通信地址与从虚拟PLC交换数据，并使从虚拟PLC与主虚拟PLC保持热同步，实现冗余备份。使用标识文件来标识冗余备份的虚拟PLC的通信地址，可以解决当前PLC冗余配置方式不方便和不安全的问题；并且工程人员不需要再对控制器硬件进行拨码操作，大大减轻的工程人员的工作，操作方便快捷。
【一种实现冗余虚拟PLC的装置实施例二】
图6A示出了一种实现冗余虚拟PLC的装置实施例二的结构，其在一种实现冗余虚拟PLC的装置实施例一的基础上增加了以下模块：
标识文件配置模块610，用于IDE系统基于控制站的配置参数分别生成各虚拟PLC标识文件，并分别下发至相应工业服务器的约定路径。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二步骤S210。其模块结构参见一种实现冗余虚拟PLC的装置实施例二的标识文件配置模块。
主虚拟PLC启动模块620A、用于工业服务器启动时主虚拟PLC的RTE将其配置为主虚拟PLC。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二步骤S220A。
从虚拟PLC启动模块620B、用于工业服务器启动时从虚拟PLC的RTE将其配置为从虚拟PLC。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二步骤S220B。
图6B示出了一种实现冗余虚拟PLC的装置实施例二的标识文件配置模块的结构，其包括以下模块：
配置参数确定模块6210、用于在IDE系统上定义控制站的配置参数。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二的标识文件配置方法的步骤S2210。
标识文件生成模块6220、用于在IDE系统上基于控制站的配置参数生成各虚拟PLC的标识文件。其原理和优点参见一种实现冗余虚拟PLC的方法实施例二的标识文件配置方法的步骤S2220。
标识文件下发模块6230、用于在IDE系统上下发各虚拟PLC的标识文件至其所在工业服务器的约定路径。
综上，一种实现冗余虚拟PLC的装置实施例二基于控制站的配置参数配置控制站各虚拟PLC标识文件，用于主虚拟PLC获取从虚拟PLC的通信地址，从而使从虚拟PLC成为主虚拟PLC的冗余备份。基于配置参数生成所述标识文件更加方便，且操作员可以很直接的看到站的信息，并且能够统一管理。
【计算设备】
本发明还提供的一种计算设备，下面图7详细介绍。
该计算设备700包括，处理器710、存储器720、通信接口730、总线740。
应理解，该图所示的计算设备700中的通信接口730可以用于与其他设备之间进行通信。
其中，该处理器710可以与存储器720连接。该存储器720可以用于存储该程序代码和数据。因此，该存储器720可以是处理器710内部的存储单元，也可以是与处理器710独立的外部存储单元，还可以是包括处理器710内部的存储单元和与处理器710独立的外部存储单元的部件。
可选的，计算设备700还可以包括总线740。其中，存储器720、通信接口730可以通过总线740与处理器710连接。总线740可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(EFStended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。所述总线740可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，该图中仅用一条线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
应理解，在本发明实施例中，该处理器710可以采用中央处理单元(central proce同步ing unit，CPU)。该处理器还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digitalsignal proce同步or，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。或者该处理器710采用一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现本发明实施例所提供的技术方案。
该存储器720可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器710提供指令和数据。处理器710的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，处理器710还可以存储设备类型的信息。
在计算设备700运行时，所述处理器710执行所述存储器720中的计算机执行指令执行各方法实施例的操作步骤。
应理解，根据本发明实施例的计算设备700可以对应于执行根据本发明各实施例的方法中的相应主体，并且计算设备700中的各个模块的上述和其它操作和/或功能分别为了实现本实施例各方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、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，在本发明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。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。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 Acce同步Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
【计算介质】
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时用于执行各方法实施例的操作步骤。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于，电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括，具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括、但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，均属于本发明保护范畴。

Claims (10)

1.一种实现冗余虚拟PLC的方法，其特征在于，包括：
主虚拟PLC从其标识文件获取从虚拟PLC的通信地址；
主虚拟PLC基于所述通信地址向从虚拟PLC发送静态同步数据，用于配置从虚拟PLC，使从虚拟PLC成为主虚拟PLC的冗余备份；
主虚拟PLC基于所述通信地址向从虚拟PLC发送动态同步数据，用于从虚拟PLC基于所述动态同步数据实现与主虚拟PLC热同步；
当主虚拟PLC的故障比从虚拟PLC严重时，主虚拟PLC向从虚拟PLC发出切换指令，使从虚拟PLC基于所述静态同步数据和所述动态同步数据切换为主虚拟PLC，其自身切换为从虚拟PLC。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还包括：
主虚拟PLC从其约定路径获取其所述标识文件，每个虚拟PLC的所述标识文件至少包括与其互为冗余备份的虚拟PLC的标识和通信地址，每个虚拟PLC的所述约定路径位于该虚拟PLC所在工业服务器上。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，各虚拟PLC切换为主虚拟PLC时，获取其所述标识文件。
4.根据权利要求2至3任一所述方法，其特征在于，还包括：
IDE系统基于配置参数生成各虚拟PLC的所述标识文件，所述配置参数至少包括各虚拟PLC的所述标识和所述通信地址；
IDE系统下发各虚拟PLC的所述标识文件至各虚拟PLC的所述约定路径。
5.根据权利要求1至3任一所述方法，其特征在于，每个虚拟PLC的所述通信地址为该虚拟PLC的所在微内核的通信地址。
6.一种实现冗余虚拟PLC的方法，其特征在于，包括：
从虚拟PLC接收主虚拟PLC发送的静态同步数据，基于所述静态同步数据配置为主虚拟PLC的冗余备份；
从虚拟PLC接收主虚拟PLC发送的动态同步数据，基于所述动态同步数据与主虚拟PLC实现热同步；
当从虚拟PLC接收到主虚拟PLC发送的切换消息时，基于所述静态同步数据和所述动态同步数据切换为主虚拟PLC，并基于权利要求1至5任一所述方法实现对待控设备的冗余控制。
7.一种工业服务器，用于实现冗余虚拟PLC，其特征在于，包括：
通信地址获取模块，用于主虚拟PLC从其标识文件获取与从虚拟PLC的通信地址；
主静态同步模块，用于主虚拟PLC基于所述通信地址向从虚拟PLC发送静态同步数据，用于配置从虚拟PLC，使从虚拟PLC成为主虚拟PLC的冗余备份；
主热同步模块，用于主虚拟PLC基于所述通信地址向从虚拟PLC发送动态同步数据，用于从虚拟PLC基于所述动态同步数据实现与主虚拟PLC热同步。
主切换模块，用于当主虚拟PLC的故障比从虚拟PLC严重时，主虚拟PLC向从虚拟PLC发出切换指令，使从虚拟PLC基于所述静态同步数据和所述动态同步数据切换为主虚拟PLC，其自身切换为从虚拟PLC。
8.一种工业服务器，用于实现冗余虚拟PLC，其特征在于，包括：
从静态同步模块，用于从虚拟PLC接收主虚拟PLC发送的静态同步数据，基于所述静态同步数据配置成为主虚拟PLC的冗余备份；
从热同步模块，用于从虚拟PLC接收主虚拟PLC发送的动态同步数据，基于所述动态同步数据与主虚拟PLC实现热同步；
从切换模块，用于当从虚拟PLC接收到主虚拟PLC发送的切换消息时，基于所述静态同步数据和所述动态同步数据切换为主虚拟PLC，并基于权利要求1至5任一所述方法实现对待控设备的冗余控制。
9.一种计算设备，其特征在于，包括：
总线；
通信接口，其与所述总线连接；
至少一个处理器，其与所述总线连接；以及
至少一个存储器，其与所述总线连接并存储有程序指令，所述程序指令当被所述至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器执行权利要求1-6任一所述方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，其特征在于，所述程序指令当被计算机执行时使得所述计算机执行权利要求1-6任一所述方法。
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