CN114189438A - 一种基于opc ua的工业设备自动发现与配置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工业通信领域,涉及一种基于OPC UA的工业设备自动发现与配置方法;本发明在发现阶段,基于OPC UA发现服务,设计一种新的发现机制,通过设备发现控制器对设备注册报文进行集中式处理和定向转发,可避免设备的注册报文广播到网络中所有的设备端口;本发明在配置阶段,针对设备间的技能交互,设计一种设备技能模型的配置方法,实现设备技能参数的动态调整。本发明在工业设备主动向制造系统登记注册的同时,降低了制造系统对注册报文处理的开销,提高了网络的通信质量;通过设备技能模型配置方法,可提高制造系统的灵活性和易扩展性。
Description
技术领域
本发明属于工业通信领域,具体涉及一种基于OPC UA的工业设备自动发现与配置方法。
背景技术
工业4.0背景下的一个重要的特点是制造系统必须具备足够的灵活性、适应性和可扩展性来适应市场和用户对产品多样化的定制需求。当前工业环境中的设备数量正在不断增加,实现设备之间的信息共享与数据互通也是企业提高生产效率、减小生产成本的重要一环。这要求制造系统的任何模块都具备在短时间内连接到系统并自动配置,然后即可使用,这意味着制造系统必须是模块化的,且各模块都可以主动向系统注册自身且可自动配置。因此制造系统中的设备必须具备统一的通信接口以实现设备之间的实时通信,同时具备统一的语义描述模型实现设备之间的信息互通,进而实现设备的动态配置。在这样的场景下,生产系统只需要很少的操作人员即可提高生产效率。
OPC UA(Open Platform Communications Unified Architecture,开放平台通信统一架构)作为独立于平台和制造商的协议标准,可统一设备之间的通信接口,以提供设备发现的通信基础。OPC UA自身的发现机制基于mDNS,可实现同一主机、同一子网和同一管理域下的OPC UA服务器发现,但是在设备数量较大的场景下,这种机制会形成mDNS报文在网络中泛洪,对网络的通信质量造成严重的影响。对于设备的自配置来说,采用资产管理壳的概念可以很好的对设备进行描述,使用自动化标记语言(Automation Markup Language,AML)对资产管理壳进行建模能够很好的与OPC UA结合,实现设备的互联互通与信息共享,但是如何获取大量设备的描述模型,以及在设备运行中如何动态更改设备的描述模型,进而实现设备的自配置还存在一定的困难。
由于OPC UA本身的发现机制在设备数量比较大的场景存在网络通信质量差的问题,需要在原本的OPC UA发现机制基础上做出改进,从而减少mDNS报文在网络中的传输,提高通信效率。其次,根据设备的加入或退出网络来动态更改其他设备的描述模型和行为参数来实现设备的动态配置。
发明内容
针对工业设备的自发现,以及OPC UA发现服务机制容易造成通信质量差的问题,根据OPC UA的发现服务,提出了新的设备发现方法,该方法将新加入设备发现过程中需要使用的mDNS报文进行确定性转发,提高了制造系统的网络通信质量。在设备发现完成后,针对工业设备的动态配置,结合OPC UA和资产管理壳,还设计了设备描述模型配置方法,极大降低了设备配置的时间与难度;本发明提供的一种基于OPC UA的工业设备自动发现与配置方法能够解决工业设备在发现过程和配置过程的通信效率问题,并且对实现工业设备的即插即用具有一定的推动作用。
在本发明的第一方面,本发明提供的一种基于OPC UA的工业设备自动发现方法,其包括以下步骤:
工作站内的设备配置协调器通过发送带有资源信息的mDNS报文向设备发现控制器进行注册;
新加入设备首次入网时,进行网络初始化,新加入设备上的OPC UA服务器向设备发现控制器发送带有资源信息的mDNS报文;
设备发现控制器收到新加入设备的mDNS报文之后,将新加入设备同一工作站下的设备配置协调器的LDS-ME服务器的URL响应给新加入设备;
新加入设备通过URL找到本工作站的设备配置协调器,并将其自身的OPC UA服务器向设备配置协调器进行登记注册;
设备配置协调器把新加入设备的OPC UA服务器的URL缓存到服务器列表,完成新设备的发现过程。
进一步的,在所述工作站内的设备配置协调器通过发送带有资源信息的mDNS报文向设备发现控制器进行注册之前还包括设备配置协调器创建OPC UA服务器并将其配置为LDS-ME服务器。
进一步的,所述工作站内的设备配置协调器通过发送带有资源信息的mDNS报文向设备发现控制器进行注册包括:
设备配置协调器上的LDS-ME服务器向设备发现控制器发送带有OPC UA服务器资源信息的mDNS报文,由mDNS包处理器进行解析;
设备发现控制器的mDNS包处理器将解析出来的设备配置协调器的LDS-ME服务器的URL、IP地址和端口号存储到mDNS分组列表;
设备发现控制器的OPC UA客户端通过设备配置协调器的LDS-ME服务器的URL和端口号获取设备配置协调器的资源信息,并将资源信息交由拓扑管理器;
拓扑管理器根据设备发现控制器的OPC UA客户端读取的资源信息更新整个网络的设备配置协调器在网络中的拓扑结构;
设备发现控制器对设备配置协调器进行回应,并完成设备配置协调器向设备发现控制器的注册。
进一步的,所述设备发现控制器收到新加入设备的mDNS报文之后,将新加入设备同一工作站下的设备配置协调器的LDS-ME服务器的URL响应给新加入设备包括设备发现控制器将新加入设备的mDNS报文解析出来的IP地址和缓存的设备配置协调器mDNS报文对应的IP地址进行比较,如果设备的IP的地址和设备配置协调器的IP地址在同一子网下,设备发现控制器则会对该报文进行回应,否则不予回应。
进一步的,所述设备发现控制器收到新加入设备的mDNS报文之前还包括设备发现控制器将新加入设备的mDNS报文与缓存的设备配置协调器的mDNS报文进行比对,判断设备配置协调器与新加入设备是否处于同一工作站。
在本发明的第二方面,本发明还提供了一种基于OPC UA的工业设备自动配置方法,其包括以下步骤:
新加入设备向本工作站内的设备配置协调器登记注册后,以AML-OPC UA服务器的形式对外提供服务;
设备配置协调器的OPC UA客户端通过LDS-ME服务器连接到新加入设备,并对新加入设备下发行为执行命令,完成对新加入设备的配置。
进一步的,所述以AML-OPC UA服务器的形式对外提供服务包括新加入设备将自身的AML描述模型转换成OPC UA信息模型,通过设备上的OPC UA接口将新加入设备OPC UA服务器转换为AML-OPC UA服务器,并以AML-OPC UA服务器的形式对外提供服务,包括设备的属性和具备的技能信息。
进一步的,所述设备配置协调器的OPC UA客户端通过LDS-ME服务器连接到新加入设备,并对新加入设备下发行为执行命令包括本工作站上设备配置协调器的OPC UA客户端通过设备配置协调器的LDS-ME服务器找到新加入设备的AML-OPC UA服务器URL,并通过该URL连接到新加入设备,调用read方法读取设备的信息并缓存到技能分组列表,根据所读到的技能信息,通过write方法对新加入设备下发行为执行命令,新加入设备收到执行命令就会开始执行动作,完成新加入设备的配置。
优选的,所述方法还包括若新加入设备的技能参数会引起本工作站中已加入设备的行为改变时,设备配置协调器更新自己的技能分组列表中已加入设备的技能信息,并对已加入设备下发技能更改和行为执行命令,实现已加入设备的实时和动态配置。
优选的,所述方法还包括所有新加入设备和已加入设备在指定周期内向设备配置协调器登记注册,告知设备配置协调器自己仍处于正常状态,如果超过一个注册周期,设备配置协调器没收到已加入设备或新加入设备的注册信息,或设备正常退出网络,设备配置协调器就会更新其自身的OPC UA服务器列表和技能分组列表,然后向其他设备下发技能更改或行为更改命令。
本发明的有点及有益效果如下:
本发明针对工业设备的发现,以及OPC UA发现服务机制容易造成通信质量差的问题,根据OPC UA的发现服务,提出了新的设备发现方法,该方法将新加入设备发现过程中需要使用的mDNS报文进行集中式处理和确定性转发,提高了制造系统的网络通信质量。在设备发现完成后,针对工业设备的动态配置,结合OPC UA和资产管理壳,本发明设计了基于设备描述模型的配置方法,极大降低了设备配置的时间与难度,本发明提出的设备自动发现方法与配置方法能够让工业设备在制造系统不停止的状态下实现快速入网并投入生产任务,从而降低设备的部署成本,提高生产效率。
附图说明
图1是本发明一个实施例中的总体架构图;
图2是本发明实施例中基于OPC UA的工业设备自动发现方法流程图;
图3是本发明实施例中基于OPC UA的工业设备自动配置方法流程图;
图4是本发明优选实施例中总体架构图;
图5是本发明优选实施例中基于OPC UA的工业设备自动发现方法流程图;
图6是本发明优选实施例中基于OPC UA的工业设备自动配置方法流程图;
图7是本发明实施例中的各网络设备的交互过程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1本发明设计的工业设备发现与配置的总体架构,涉及的具体实体为:新加入设备、已加入设备、设备配置协调器、工业交换机、设备发现控制器。设备发现控制器负责控制新加入网络设备向本工作站上的设备配置协调器注册,实现设备的发现过程。设备配置协调器是设备配置的主控制器,负责协调各底层设备的动作执行,实现设备的配置过程。
进一步的,在本发明实施例的总体架构中,假设一个设备发现控制器能够控制n个工作站,每个工作站内包含m个工业设备,每个工业设备由一个设备协调配置器进行协调配置,并通过交换机与外界通信;这里的工业设备可以是新加入设备也可以是已加入设备,这里的n和m只是泛指,具体的工作站个数以及每个工作站中工业设备的个数是本领域技术人员根据实际情况决定的。
其中,设备发现控制器通过mDNS包或者OPC UA通过不同工作站内的交换机与对应的设备配置协调器或工业设备进行交互通信,而不同工作站的交换机之间通过OPC UA通信,工业设备与设备配置协调器之间通过OPC UA通信,工业设备与交换机之间通过mDNS包通信。
基于上述总体架构,本发明实施例提供了一种基于OPC UA的工业设备自动发现方法,如图2所示,所述方法包括:
101、工作站内的设备配置协调器通过发送带有资源信息的mDNS报文向设备发现控制器进行注册;
在本发明实施例中,每个工作站内的设备配置协调器可以通过发送带有资源信息的mDNS报文向设备发现控制器进行注册,而在这之前,需要设备配置协调器创建OPC UA服务器并将其配置为LDS-ME服务器,通过LDS-ME服务器由交换机向设备发现控制器发送mDNS报文,并完成注册。
在本发明的优选实施例中,设备配置协调器向设备发现控制器的注册过程可以包括:
设备配置协调器上的LDS-ME服务器向设备发现控制器发送带有OPC UA服务器资源信息的mDNS报文,由mDNS包处理器进行解析;
设备发现控制器的mDNS包处理器将解析出来的设备配置协调器的LDS-ME服务器的URL、IP地址和端口号存储到mDNS分组列表;
设备发现控制器的OPC UA客户端通过设备配置协调器的LDS-ME服务器的URL和端口号获取设备配置协调器的资源信息,并将资源信息交由拓扑管理器;
拓扑管理器根据设备发现控制器的OPC UA客户端读取的资源信息更新整个网络的设备配置协调器在网络中的拓扑结构;
设备发现控制器对设备配置协调器进行回应,并完成设备配置协调器向设备发现控制器的注册。
本发明实施例通过对工业设备注册报文的集中式处理和定向转发,可避免设备的注册报文广播到网络中所有的设备端口,降低了制造系统对注册报文的处理开销。
102、新加入设备首次入网时,进行网络初始化,新加入设备上的OPC UA服务器向设备发现控制器发送带有资源信息的mDNS报文;
在本发明的实施例中,工业设备首次入网时,需要进行网络初始化,完成自动获取IP地址和对应的子网掩码,新加入设备网络初始化后,该新加入设备上的OPC UA服务器也会向本工作站中的交换机发送带有资源信息的mDNS报文,然后交换机将该报文转发给设备发现控制器,这里的交换机可以是工业交换机,本实施例通过交换机进行转发,能够将mDNS报文从新加入设备上的OPC UA服务器出传入设备发现控制器中,保证了设备配置协调器向设备发现控制器的注册前提。
103、设备发现控制器收到新加入设备的mDNS报文之后,将新加入设备同一工作站下的设备配置协调器的LDS-ME服务器的URL响应给新加入设备;
在本发明实施例中,设备发现控制器收到新加入设备的mDNS报文之后,设备发现控制器会主动获取新加入设备的IP地址,并将新加入设备同一工作站下的设备配置协调器的LDS-ME服务器的URL响应给新加入设备,便于新加入设备能够根据URL响应找到本工作站内的设备配置协调器。
在本发明实施例中,设备发现控制器不会将设备的mDNS报文进行缓存,而是将设备mDNS报文解析出来的IP地址和缓存的协调器mDNS报文对应的IP地址进行比较,如果设备的IP的地址和设备配置协调器的IP地址在同一子网下,设备发现控制器则会对该mDNS报文进行回应,并将设备配置协调器的LDS-ME服务器的URL响应给新加入设备,否则不予回应;这种方式保证了设备只向特定的设备配置协调器注册,同时也避免了设备发现控制器因受到拒绝服务攻击而造成崩溃。
104、新加入设备通过URL找到本工作站的设备配置协调器,并将其自身的OPC UA服务器向设备配置协调器进行登记注册;
在本发明实施例中,新加入设备可以通过设备配置协调器的URL找到本工作站的设备配置协调器,找到本工作站内的设备配置协调器后,则可以通过新加入设备其自身的OPC UA服务器向设备配置协调器进行登记注册。
105、设备配置协调器把新加入设备的OPC UA服务器的URL缓存到服务器列表,完成新设备的发现过程。
在本发明实施例中,设备配置协调器能够把其工作站内的所有新加入设备的OPCUA服务器的URL缓存到其服务器列表中,通过该服务器列表完成该工作站内的新加入设备的发现过程,本发明实施例通过将新加入设备在发现过程中需要使用的mDNS报文进行确定性转发,提高了制造系统的网络通信质量。
基于上述总体架构,本发明实施例还提供了一种基于OPC UA的工业设备自动配置方法,如图3所示,所述方法包括:
201、新加入设备向本工作站内的设备配置协调器登记注册后,以AML-OPC UA服务器的形式对外提供服务;
在本发明实施例中,新加入设备将自身的AML描述模型转换成OPC UA信息模型,通过设备上的OPC UA接口将新加入设备OPC UA服务器转换为AML-OPC UA服务器,并以AML-OPC UA服务器的形式对外提供服务,包括设备的属性和具备的技能信息。
202、设备配置协调器的OPC UA客户端通过LDS-ME服务器连接到新加入设备,并对新加入设备下发行为执行命令,完成对新加入设备的配置。
在本发明实施例中,本工作站上设备配置协调器的OPC UA客户端通过设备配置协调器的LDS-ME服务器找到新加入设备的AML-OPC UA服务器URL,并通过该URL连接到新加入设备,调用read方法读取设备的信息并缓存到技能分组列表,根据所读到的技能信息,通过write方法对新加入设备下发行为执行命令,新加入设备收到执行命令就会开始执行动作,完成新加入设备的配置。
在本发明的优选实施例中,本实施例还需要对新加入设备的技能参数进行判断,若新加入设备的技能参数会引起本工作站中已加入设备的行为改变时,设备配置协调器更新自己的技能分组列表中已加入设备的技能信息,并对已加入设备下发技能更改和行为执行命令,实现已加入设备的实时和动态配置。
在本发明的优选实施例中,本实施例还会让所有新加入设备和已加入设备在指定周期内向设备配置协调器登记注册,告知设备配置协调器自己仍处于正常状态,如果超过一个注册周期,设备配置协调器没收到已加入设备或新加入设备的注册信息,或设备正常退出网络,设备配置协调器就会更新其自身的OPC UA服务器列表和技能分组列表,然后向其他设备下发技能更改或行为更改命令。
本实施例结合OPC UA和资产管理壳,将AML描述模型转换成OPC UA信息模型,极大降低了设备配置的时间与难度。
图4本发明优选实施例所设计的工业设备发现与配置的总体架构,涉及的具体实体仍然包括:新加入设备、已加入设备、设备配置协调器、工业交换机、设备发现控制器。设备发现控制器负责控制新加入网络设备向本工作站上的设备配置协调器注册,实现设备的发现过程。设备配置协调器是设备配置的主控制器,负责协调各底层设备的动作执行,实现设备的配置过程,在前述实施例的基础上,本实施例还对工业设备、设备配置协调器和设备发现控制器作进一步划分,其中,所述设备发现控制器包括拓扑管理器、OPC UA客户端和mDNS包处理器;而设备配置协调器包括OPC UA接口、AAS、LDS-ME服务器和OPC UA客户端;而工业设备中还包括OPC UA接口、AAS、AML-OPC UA服务器。
基于上述优选实施例的总体架构,本发明实施例提供了一种基于OPC UA的工业设备自动发现方法,如图5所示,所述方法包括:
301、设备配置协调器创建OPC UA服务器,并将其配置为LDS-ME服务器;
其中,制造系统中设备配置协调器需要将其OPC UA配置实现为LDS-ME服务器。
302、设备配置协调器向设备发现控制器发送mDNS报文进行登记;
其中,制造系统中设备配置协调器上的实现的LDS-ME服务器向本工作站上的工业交换机发送带有OPC UA服务器资源信息的mDNS报文,工业交换机把该报文信息转发给设备发现控制器中的mDNS包处理器。
其中,设备配置协调器中的mDNS包处理器向设备发现控制器发送的mDNS报文消息格式为:通用请求头部、LDS-ME服务器URL、设备配置协调器IP地址和端口号。而mDNS包处理器到OPC UA客户端的消息格式为:设备配置协调器的IP地址、LDS-ME服务器URL和协调器端口号。
303、设备配置协调器调用startup函数启动LDS-ME服务器等待新加入设备的注册;
304、新加入设备初始化,并启动OPC UA服务器;
305、新加入设备向设备发现控制器发送带有OPC UA服务器资源的mDNS报文;
其中,设备注册的消息格式为:通用请求头部、新加入设备的OPC UA服务器URL、新接入设备IP地址和端口号、设备配置协调器的IP地址。
306、设备发现控制器将设备的mDNS报文和缓存的设备配置协调器的mDNS报文进行比对;
307、根据比对结果判断是否有设备配置协调器与新加入设备处于同一工作站;
308、若处于同一工作站,则设备发现控制器将设备配置协调器的mDNS报文响应给新加入设备;
其中,响应报文的消息格式为:通用响应头部、确认消息。
309、新加入设备利用设备配置协调器的mDNS报文完成向设备配置协调器的注册。新加入设备利用mDNS报文所包含的设备配置协调的LDS-ME服务器的URL向设备配置协调器登记注册,LDS-ME服务器将所注册设备的AML-OPC UA服务器URL缓存到OPC UA服务器列表。
本实施例结合设备发现控制器的mDNS包处理器、OPC UA客户端,设备配置协调器的LDS-ME服务器、OPC UA客户端,以OPC UA作为通信接口,实现了工业设备的发现注册,不仅能够为设备配置提供了通信基础,同时还降低了网络通信时延。
基于上述优选实施例的总体架构,本发明实施例提供了一种基于OPC UA的工业设备自动配置方法,如图6所示,所述方法包括:
401、将新加入设备的AML模型转化为OPC UA信息模型;
402、设备配置协调器创建OPC UA客户端与新加入设备的OPC UA服务器连接;
403、设备配置协调器调用read方法读取新加入设备的技能信息并缓存;
404、判断新加入设备是否存在影响其他已加入设备的行为,若存在则进入步骤405,否则进入步骤406;
405、设备配置协调器更新技能信息分组列表并调用write方法对其他设备下发新的执行命令,进入步骤406;
406、设备配置协调器调用write方法对新加入设备下发执行命令;
407、判断新加入设备是否退出网络,若退出网络,则结束配置,否则进入步骤408;
408、判断新加入设备是否正常退出网络,若为正常退出,则进入步骤409,否则进入步骤409;
409、设备配置协调器在一个注册周期之后删除设备的信息,进入步骤410;
410、设备自动向设备配置协调器注销;
411、设备配置协调器更新技能信息分组列表并调用write方法对其他设备下发新的执行命令。
本发明在工业设备主动向制造系统登记注册的同时,降低了制造系统对注册报文处理的开销,提高了网络的通信质量;通过设备技能模型配置方法,可提高制造系统的灵活性和易扩展性。
为了说明本发明优选实施例的总体架构的信息交互过程,图7给出了本发明设备设计工业设备发现与配置的具体交互过程,设备发现控制器、工业交换机、设备配置协调器和新加入设备是设备的发现过程主要参与者,设备发现控制器作为设备发现过程的主要控制设备,与工业交换机一起是实现过滤和转发mDNS报文的实体,控制新加入设备向设备配置协调器进行注册。设备配置协调器、新加入设备和已加入设备是设备配置的主要参与者,它们使用OPC UA接口进行通信,在设备配置过程中,主要是由设备配置协调器的OPC UA客户端模块负责获取设备的技能信息并下发执行指令来完成设备的配置。从上述交互过程中可以看出,本发明能够让工业设备在制造系统不停止的状态下实现快速入网并投入生产任务,从而降低设备的部署成本,提高生产效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于OPC UA的工业设备自动发现方法,其特征在于,所述方法包括:
工作站内的设备配置协调器通过发送带有资源信息的mDNS报文向设备发现控制器进行注册;
新加入设备首次入网时,进行网络初始化,新加入设备上的OPC UA服务器向设备发现控制器发送带有资源信息的mDNS报文;
设备发现控制器收到新加入设备的mDNS报文之后,将新加入设备同一工作站下的设备配置协调器的LDS-ME服务器的URL响应给新加入设备;
新加入设备通过URL找到本工作站的设备配置协调器,并将其自身的OPC UA服务器向设备配置协调器进行登记注册;
设备配置协调器把新加入设备的OPC UA服务器的URL缓存到服务器列表,完成新设备的发现过程。
2.根据权利要求1所述的一种基于OPC UA的工业设备自动发现方法,其特征在于,在所述工作站内的设备配置协调器通过发送带有资源信息的mDNS报文向设备发现控制器进行注册之前还包括设备配置协调器创建OPC UA服务器并将其配置为LDS-ME服务器。
3.根据权利要求1所述的一种基于OPC UA的工业设备自动发现方法,其特征在于,所述工作站内的设备配置协调器通过发送带有资源信息的mDNS报文向设备发现控制器进行注册包括:
设备配置协调器上的LDS-ME服务器向设备发现控制器发送带有OPC UA服务器资源信息的mDNS报文,由mDNS包处理器进行解析;
设备发现控制器的mDNS包处理器将解析出来的设备配置协调器的LDS-ME服务器的URL、IP地址和端口号存储到mDNS分组列表;
设备发现控制器的OPC UA客户端通过设备配置协调器的LDS-ME服务器的URL和端口号获取设备配置协调器的资源信息,并将资源信息交由拓扑管理器;
拓扑管理器根据设备发现控制器的OPC UA客户端读取的资源信息更新整个网络的设备配置协调器在网络中的拓扑结构;
设备发现控制器对设备配置协调器进行回应,并完成设备配置协调器向设备发现控制器的注册。
4.根据权利要求1所述的一种基于OPC UA的工业设备自动发现方法,其特征在于,所述将新加入设备同一工作站下的设备配置协调器的LDS-ME服务器的URL响应给新加入设备包括设备发现控制器将新加入设备的mDNS报文解析出来的IP地址和缓存的设备配置协调器mDNS报文对应的IP地址进行比较,如果设备的IP的地址和设备配置协调器的IP地址在同一子网下,设备发现控制器则会对该mDNS报文进行回应,并将设备配置协调器的LDS-ME服务器的URL响应给新加入设备,否则不予回应。
5.根据权利要求1所述的一种基于OPC UA的工业设备自动发现方法,其特征在于,所述设备发现控制器收到新加入设备的mDNS报文之前还包括设备发现控制器将新加入设备的mDNS报文与缓存的设备配置协调器的mDNS报文进行比对,判断设备配置协调器与新加入设备是否处于同一工作站。
6.一种基于OPC UA的工业设备自动配置方法,其特征在于,所述方法包括:
新加入设备向本工作站内的设备配置协调器登记注册后,以AML-OPC UA服务器的形式对外提供服务;
设备配置协调器的OPC UA客户端通过LDS-ME服务器连接到新加入设备,并对新加入设备下发行为执行命令,完成对新加入设备的配置。
7.根据权利要求6所述的一种基于OPC UA的工业设备自动配置方法,其特征在于,所述以AML-OPC UA服务器的形式对外提供服务包括新加入设备将自身的AML描述模型转换成OPC UA信息模型,通过设备上的OPC UA接口将新加入设备OPC UA服务器转换为AML-OPC UA服务器,并以AML-OPC UA服务器的形式对外提供服务,包括设备的属性和具备的技能信息。
8.根据权利要求6所述的一种基于OPC UA的工业设备自动配置方法,其特征在于,所述设备配置协调器的OPC UA客户端通过LDS-ME服务器连接到新加入设备,并对新加入设备下发行为执行命令包括本工作站上设备配置协调器的OPC UA客户端通过设备配置协调器的LDS-ME服务器找到新加入设备的AML-OPC UA服务器URL,并通过该URL连接到新加入设备,调用read方法读取设备的信息并缓存到技能分组列表,根据所读到的技能信息,通过write方法对新加入设备下发行为执行命令,新加入设备收到执行命令就会开始执行动作,完成新加入设备的配置。
9.根据权利要求6所述的一种基于OPC UA的工业设备自动配置方法,其特征在于,所述方法还包括若新加入设备的技能参数会引起本工作站中已加入设备的行为改变时,设备配置协调器更新自己的技能分组列表中已加入设备的技能信息,并对已加入设备下发技能更改和行为执行命令,实现已加入设备的实时和动态配置。
10.根据权利要求6所述的一种基于OPC UA的工业设备自动配置方法,其特征在于,所述方法还包括所有新加入设备和已加入设备在指定周期内向设备配置协调器登记注册,告知设备配置协调器自己仍处于正常状态,如果超过一个注册周期,设备配置协调器没收到已加入设备或新加入设备的注册信息,或设备正常退出网络,设备配置协调器就会更新其自身的OPC UA服务器列表和技能分组列表,然后向其他设备下发技能更改或行为更改命令。
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