CN114556889B - 用于配置opc ua发布订阅用户的方法、自动化系统和计算机可读介质 - Google Patents
用于配置opc ua发布订阅用户的方法、自动化系统和计算机可读介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114556889B CN114556889B CN202080069377.6A CN202080069377A CN114556889B CN 114556889 B CN114556889 B CN 114556889B CN 202080069377 A CN202080069377 A CN 202080069377A CN 114556889 B CN114556889 B CN 114556889B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- configuration
- users
- publish
- configuration module
- subscribe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 16
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 9
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 4
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 claims description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/34—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications involving the movement of software or configuration parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
- H04L41/0803—Configuration setting
- H04L41/0813—Configuration setting characterised by the conditions triggering a change of settings
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
- H04L41/0876—Aspects of the degree of configuration automation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/50—Network services
- H04L67/55—Push-based network services
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Abstract
本发明涉及一种用于在网络(4)中配置至少一个OPC UA发布订阅用户(2,3)的方法,网络特别是工业网络,其中,a)在与至少一个用户(2,3)分离的配置模块(6)上为至少一个用户(2,3)提供虚拟地址空间(9),b)在至少一个用户(2,3)的虚拟地址空间(9)中,执行用于至少一个用户(2,3)的配置和/或更改针对至少一个用户(2,3)已经存在的配置,c)配置模块(6)将配置和/或配置更改转换为至少一条发布订阅消息,d)将至少一条发布订阅消息传输给至少一个用户(2,3),并且e)根据至少一条发布订阅消息配置至少一个用户(2,3)。此外,本发明公开了一种自动化系统(1)、计算机程序和计算机可读介质。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在网络中配置至少一个OPC UA发布订阅用户的方法,网络特别是工业网络。此外,本发明涉及一种自动化系统、计算机程序和计算机可读介质。
背景技术
OPC UA(OPC Unified Architecture,OPC统一架构)是用于与制造无关的通信的OPC基金会的工业标准协议,该通信用于尤其是在过程和制造自动化中的机器数据的交换。
由OPC基金会(https://opcfoundation.org/)公开了用于OPC统一架构的多段的规格书(https://opcfoundation.org/developer-tools/specifications-unified- architecture/)。
OPC UA也在DIN标准化协会出版的书“工业4.0-工业通信-工业数字化的基础技术”,Markus 2017,VDE出版社,ISBN 978-3-8007-4262-2(VDE出版社)的第4章中叙述。
OPC UA发布订阅(发布/订阅)是迄今为止的OPC UA的基于客户端/服务器的方式的扩展。发布订阅扩展在规格书的第14部分详细阐述(OPC基金会:OPC统一架构,第14部分:发布订阅,1.04版,2018年二月,https://opcfoundation.org/developer-tools/ specifications-unified-architecture/part-14-pubsub/)。
标准的第14部分扩展了直到该时间点出现的请求/响应方法以用于发布订阅通信机构。在发布/订阅方式中发布者将其数据发送到网络中并且所有的订阅者能够接收这些数据(一对多)。此外,从2018年十一月起在OPC UA基金会中从事于现场层(OPC UA FLC)中的OPC UA发布/订阅的可能的应用(见文章“主要工业自动化用户加入OPC UA包括TSN倡议”,在https://opcfoundation.org/news/press-releases/major-automation- industry-players-join-opc-ua-including-tsn-initiative/以及文章“新倡议:现场层通信:OPC基金会扩展OPC UA包括TSN一直到现场层”,在https://opcfoundation.org/ news/press-releases/opc-foundation-extends-opc-ua-including-tsn-down-to- field-level/)。在此,OPC UA发布订阅根据申请人的观点尤其适用于机器对机器通信,同时优选地,IO设备与控制器之间的过程数据交换如迄今为止那样能够经由Profinet/Profinet TSN实现。因此,OPC UA发布订阅是对现场总线Profinet(TSN)的合适的补充。
在标准(第14部分)的第6章中命名和阐述了发布订阅的通信参数。标准的第14部分也描述了可能的传输协议映射(用户数据报协议(UDP)、以太网、高级消息队列协议(AMQP)、消息队列遥测传输(MQTT))和消息映射(统一数据访问平台(UADP)、JavaScript对象简谱(JSON))。第9章描述了发布订阅配置模型。
从“PTCC-用于OPC UA发布订阅系统的TSN终端站集中配置接口”,IEEE DRAFT,60802-ADEMAJ-PTCC-0918-V05,电气和电子工程师协会-标准化协会(IEEE-SA),PISCATWAY,NJ USA中已知部分的方法。在US2018/262592 A1中描述了用于配置用户的方法,其中,在与用户分离的配置模块上为用户提供虚拟地址空间。在借助于方法调用的虚拟地址空间中为用户进行配置。该配置通过配置模块转换为消息,消息传输给用户。用户随后根据该消息进行配置。
如今OPC UA发布订阅通信用户的配置能够根据标准(第14部分)以两种方式实现。
一方面,借助于配置文件(所谓的二进制文件)将其格式规定为标准。然而在此,标准能够开放地如配置文件那样提供给相应的设备,该设备作为OPC UA 发布订阅通信用户进行配置。因此,其必须以专有的方式进行。因此,支持该类型的配置的用户/设备要求专门的制造商相关的工具并且能够随后-在配置方面-可能不能与其它制造商的设备互相操作。因此,该配置方式是有问题的,尤其是在统一架构现场层通信(OPC UA FLC)方面。
第二可行性方案在于,在要配置的用户的OPC UA服务器中使用方法调用。随后对此,配置工具与要配置的设备/用户的OPC UA服务器连接并且实施相应的方法调用,例如以用于添加数据集记录组和数据集记录者(发布者)或者数据集读取组和数据集读取者(订阅者),并且还用于建立数据集(例如参阅Utthunga OPC UA发布订阅配置工具,其能经由OPCUA基金会获得)。这要求,要配置的用户不仅支持发布订阅部分、还支持存在的请求/响应方法包括OPC UA服务器和地址空间,即具有OPC UA服务器和地址空间。因为存在的请求/响应方法基于TCP/IP,因此用户/设备也必须在其网络堆栈中支持传输控制协议(TCP)。这以及针对OPC UA服务器和请求/响应协议(OPC UA客户端/服务器包括OPC UA安全信道)要求的资源导致,尤其在闪存和RAM方面存在较高的资源需求。在此,TCP连接同样必须由堆栈管理并且因此明显比应用无连接的UDP“贵”。
这与要求矛盾,即尤其是IO设备在工业环境中应当是“小”(在可用的硬件资源的范畴、例如闪存和RAM中)以及“低成本”的。要求越多的硬件资源,设备通常就越贵。
发明内容
从此出发,本发明的目的在于,提出一种可行性方案,将设备配置为OPC UA发布订阅用户,该可行性方案相对于现有技术降低了设备的资源要求。
该目的通过一种用于在网络中配置至少一个OPC UA发布订阅用户的方法实现,网络特别是工业网络,其中,
a)在与至少一个用户分离的配置模块上为至少一个用户提供虚拟OPC UA发布订阅地址空间,
b)在虚拟地址空间中借助于方法调用执行用于至少一个用户的配置和/或更改针对至少一个用户已经存在的配置,
c)配置模块将配置和/或配置更改转换为至少一条发布订阅消息,
d)将至少一条发布订阅消息传输给至少一个用户,并且
e)根据至少一条发布订阅消息配置至少一个用户。
根据本发明,配置模块从至少一个用户接收其标识和其当前的配置作为发布订阅消息,并且响应于接收,在步骤a)中为至少一个用户提供虚拟地址空间。此外,配置模块加入第一发布组,配置模块是第一发布组的发布者,并且至少一个用户订阅(订阅)第一发布组。附加地,配置模块加入第二发布组,配置模块作为订阅者参与第二发布组。此外,第一发布组中的配置模块宣布第二发布组,并且至少一个用户订阅第二发布组。此外,至少一个用户将其标识和其当前的配置作为订阅发布消息发送给第二发布组。
此外,该目的通过用于实施根据本发明的方法的自动化系统实现。优选地,根据本发明的自动化系统包括形成至少一个用户的至少一个现场设备和与至少一个现场设备分离的配置模块,其中,在配置模块中为至少一个现场设备提供或能提供虚拟地址空间,并且配置模块设计和/或设置成,对于在该虚拟地址空间或一个虚拟地址空间中为至少一个现场设备进行用于至少一个现场设备的配置的情况,和/或对于针对至少一个现场设备已经存在的配置更改的情况,配置模块将配置和/或配置更改转换为至少一条发布订阅消息并且将至少一条发布订阅消息传输给至少一个现场设备,并且至少一个现场设备设计和/或设置用于根据至少一条发布订阅消息配置至少一个现场设备。
换句话说,本发明的基本想法在于,相应的用户的地址空间或者在多个相应的用户的情况下,从该相应的用户或这些相应的用户在网络中“转移”、换句话说虚拟化到尤其是中央机构上。该地址空间或者这些地址空间随后不再在用户自身上,而是虚拟地存在于网络中、尤其是中央机构中,具体地存在于配置模块中,并且使用者能够如习惯那样尤其借助于方法调用在单独或各个用户的该虚拟地址空间或这些虚拟地址空间中执行配置。
在用户在配置模块中的虚拟地址空间中更改了使用者的配置的情况下,根据本发明,配置模块借助于发布订阅将其告知给用户,并且该相应的用户或这些相应的用户接管新的/更改的配置。该配置模块实际上代表中央管理器,尤其是用于该用户或这些用户的配置管理器。配置模块能够通过硬件的软件或者通过软件和硬件的组合执行。
由于本发明不再强制要求,该用户或这些用户具有OPC UA地址空间以及支持OPCUA客户端/服务器功能性。由此能够在用户的网络堆栈中也放弃应用TCP,因为OPC UA发布订阅例如经由UDP、以太网、TSN又或者未来的5G传输或者能传输。该用户或这些用户的资源需求(如闪存和RAM)能够由此明显减少。
因此,与单独的中央配置模块相比,用户、尤其能够涉及IO设备的该用户或这些用户并且通常存在明显更多件数能够显著降低成本。此外,也减少维护花销并且实现更小的安全攻击区域。此外通过防火墙升级存在更少的花销。另外较大的优点在于,该相应的用户或这些相应的用户在配置的时间点不必通过使用者提供/在线,因为由该分离的配置模块在所属的虚拟地址空间中存储配置,并且能够在其下次“出现”时将其告知给用户。最后,根据本方面给的处理方法从使用者角度看是完全透明的,即使用者在配置时得不出与迄今为止已知的处理方法的区别。
虚拟的或虚拟化的地址空间尤其理解为不在相应的用户上或在多个相应的用户的情况下存在的地址空间,尤其不在与该用户或相应的用户的硬件上,而是与该用户或相应的用户分离地执行,尤其在与该用户或相应的用户的硬件分离的硬件上。该虚拟地址空间或这些虚拟地址空间在配置模块上或在配置模块中。
进行或更改的配置以合适的方式是OPC UA发布订阅配置、优选是在OPC统一架构的第14部分:发布订阅的标准的意义中。优选地,配置或配置更改涉及至少一个在该标准的第6章中提到的配置参数。
为该用户或相应的用户在配置模块上提供的该虚拟地址空间或这些虚拟地址空间以合适的方式是一个或多个OPC UA地址空间,尤其是在前述标准OPC统一架构的第14部分:发布订阅的意义中。尤其能够(分别)涉及如在图36中所示的地址空间。该标准的第9章中的用于发布订阅配置的OPC UA信息模块规定在OPC UA地址空间中使用的对象,以便生成或更改OPC UA发布订阅配置。在配置模块上提供的虚拟名称空间中进行或更改配置尤其意味着,在虚拟的地址空间中存储或更改在标准OPC统一结构的第14部分:发布订阅的第6章中提到的配置参数的至少一个。
在配置模块上为该用户或相应的用户提供的该虚拟地址空间或这些虚拟地址空间尤其代表用于该用户或相应的用户的信息模型。尤其涉及信息模型,信息模型涉及该用户或相应的用户的发布订阅通信和可变预算。例如,(相应的)虚拟地址空间/相应的信息模型也能够包括是(相应的)用户的发布数据集的变量组成部分的信息和/或订阅数据集的数据集条目到可变预算中变量的映射。为该用户或这些用户提供的该虚拟地址空间或这些虚拟地址空间也能够相应地理解或称为虚拟信息地址空间、尤其是虚拟OP UA信息地址空间。
在另一个有利的设计方案中适用,在配置模块的地址空间中提供该用户或相应的用户的虚拟地址空间。换句话说,配置模块随后具有自身的地址空间,用于该用户或这些用户的该虚拟地址空间或这些虚拟地址空间位于该地址空间内部。尤其优选地,关于该虚拟地址空间或相应的虚拟地址空间适用,该虚拟地址空间或这些虚拟地址空间在配置模块的地址空间中“展开”。
优选地,发布订阅消息理解为消息或信息,如其在所述的标准第14部分中在5.3章中描述的那样(也见该章节的图4)。
在另一个尤其更优选的设计方案中适用,在步骤b)中借助于方法调用进行和/或更改至少一个用户的虚拟地址空间中的配置。这能够通过使用者实现,使用者能够对此操作之前已知的工具,例如Utthunga发布订阅配置工具。应注意,对于Utthunga发布订阅配置工具而言可替换地或附加地,也能够使用任何其它的工具,利用该工具尤其经由方法调用、优选在标准OPC统一架构第14部分:发布订阅(例如见:第114页图40以及表格112)的意义中的方法调用执行配置。根据本发明的自动化系统在优选的设计方案中相应地设计和/或设置。
已经证明了完全尤其适用,如果配置模块由OPC UA全局发现服务器(OPC UA GDS)供给或者设计为这种服务器的组成部分。尤其优选地,配置模块由OPC UA全局发现服务器根据UA规格书第12部分(发现和全局服务器)供给或是这种服务器的组成部分。OPC UA全局发现服务器随后以合适的方式扩展出发布和订阅功能性和自身的服务器地址空间。
在更优选的设计方案中,配置模块从至少一个用户优选地接收其标识和其当前的配置,在其中至少一个用户发送标识和当前的配置作为数据集元数据。随后,配置模块识别至少一个用户并且知道其如何寻址。
配置模块随后能够尤其响应于接收,在步骤a)中为该用户或相应的用户提供或设置虚拟的地址空间。
配置模块能够根据接收的标识/配置消息在地址空间中建立其信息模型,以便相应地描述该参与地点或这些参与地点。
配置模块优选地仅经由第一发布组与该用户或这些用户通信。这尤其通过以事件的形式向该发布组发送命令来实现。
相应地,在另外优选的设计方案中适用,在步骤d)中,配置模块将至少一条发布订阅消息发送给第一发布组,其中,配置模块已经将配置和/或配置更改转换为至少一条发布订阅消息。
更优选地,发布订阅消息还包括至少一个用户的寻址,其中,配置模块在步骤d)中将配置和/或配置更改转换为发布订阅消息。
在步骤c)中,配置模块将配置和/或配置更改尤其转换为至少一条发布订阅事件消息。因此,与在发布订阅时通常是周期的发送相比,能够实现基于事件的传输。
至少一个用户以合适的方式确认在步骤d)中传输的至少一条发布订阅消息的接收,在此,能够通过使其中至少一个用户在第二发布组中发布在步骤d)中实施的配置,实现确认。
在步骤e)中,根据至少一条发布订阅消息配置至少一个用户,例如能够已经由此进行或者包括,即其存储接收的发布订阅消息或者至少部分发布订阅消息。如果该发布订阅消息包括配置例如作为二进制文件,这尤其成立。
该用户或这些用户能够是工业自动化系统的组成部分。
尤其优选地,该用户或这些用户中的至少一个是现场设备、尤其是IO设备。相应地,根据本发明的系统的该现场设备或这些现场设备中的至少一个通过IO设备供给。还能够显而易见的是,经由根据本发明的方法配置的一个或多个用户通过其它类型的自动化组件供给例如HMI面板和/或尤其是可编程逻辑控制器。
优选地,根据本发明的自动化系统的设备或组件如其从现有技术中充分提前已知的那样经由网络连接或能连接。配置模块例如能够在与现场设备分离的计算设备上执行,例如工业计算机和/或在Edge上和/或在云中执行,工业计算机或Edge或云经由网络与现场设备连接或能连接。
本发明的另一个主题是包括程序代码工具的计算机程序,在至少一台计算机上执行程序时,程序代码工具使至少一台计算机实施根据本发明的方法的步骤。
此外,本发明涉及一种计算机可读介质,包括指令,当在至少一台计算机上执行指令时,该指令使至少一台计算机实施根据本发明的方法的步骤。
计算机可读介质例如能够是CD存储器或DVD或USB或闪存。应注意,计算机可读介质不应仅理解为物理的介质,而这样的介质例如也能够以数据流和/或表现数据流的信号的形式存在。
附图说明
根据按照本发明的实施方式的以下描述参照附图清楚阐述本发明的其他的特征和优点。在此示出:
图1示出了根据本发明的自动化系统的实施例的纯示意性图示;和
图2示出了常规的自动化系统。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的自动化系统1的实施例的非常简化的纯示意性图示。
该自动化系统包括多个组件、还有多个现场设备和可编程逻辑控制器,现场设备中的至少几个通过IO设备供给。在附图中从多个组件中示例性地示出两个IO设备2以及可编程逻辑控制器3。两个IO设备2之间的“…”表示当然能够存在或者存在更多的IO设备2。如从现有技术中充分提前已知的那样使用控制器3和IO设备2,以便监控和控制未进一步示出的技术过程。显而易见地以同样提前已知的方式能够实现,还提供多于一个控制器3和/或还有其它组件,例如HMI面板和/或类似物。
自动化系统1的组件经由网络4相互连接用于数据交换。网络4包括多个交换机5,其在附图中示例性地示出一个。
自动化系统1还包括配置模块6,该配置模块在所示的实施例中由OPC UA全局发现服务器(OPC UA GDS)供给,在与系统1的其他的组件分离的计算器、当前为工业计算机上执行该服务器,工业计算机同样参与网络4。在此,OPC UA全局发现服务器扩展出通过相应的功能性单元7基于软件执行的发布和订阅功能性和自身的服务器地址空间8。
IO设备2和控制器3还包括这样的功能性单元7,经由该功能性单元在其中执行发布订阅功能。IO设备2的功能性单元7在当前同样是软件执行的。
配置模块6用作中央管理器,其用于IO设备2的OPC UA发布订阅通信配置并且在所示的示例中也使用控制器3。
在实施根据本发明的方法的以下描述的实施例时执行配置。
在第一步骤中,配置模块6首先加入(join)第一发布组,配置模块是第一发布组的发布者。形成用户的IO设备2和控制器3订阅第一发布组。
配置模块6能够例如通过应用熟知的多播组被该用户或这些用户2、3告知或提前告知。
配置模块6随后还加入(join)第二发布组,配置模块作为订阅者参与第二发布组。
随后,第一发布组中的配置模块6宣布第二发布组,IO设备2和控制器3订阅第二发布组。由此,已知配置模块6负责IO设备2和控制器3。
配置模块6仅经由第一发布组与IO设备2或控制器3通信。这尤其通过以事件的形式向该发布组发送命令来实现。
配置模块6从相应的IO设备2和控制器3分别得到其标识和其当前的配置,在其中相应的IO设备2或控制器3将标识和当前的配置作为发布订阅消息、当前作为数据集元数据发送给第二发布组。随后配置模块6识别相应的用户2、3并且知道其如何寻址。
配置模块6随后在其服务器地址空间8的内部为已经接收标识和当前的配置的每个用户2、3提供虚拟地址空间9。配置模块6随后具有服务器地址空间8,服务器地址空间包括配置模块6负责的用于所有用户的虚拟地址空间9。
换句话说,配置模块6根据接收的用户2、3的标识/配置消息在地址空间中建立其信息模型,以便在那里相应地描述该用户或这些用户。优选地,相应的虚拟地址空间9包括相应的用户2、3的可变预算(例如发布的数据集)。
在附图中,在配置模块6的内部示意性地表示服务器地址空间8和其中示例性的用于两个IO设备2和控制器3的虚拟地址空间9。在此也经由“…”表示,为多个用户2、3提供或能提供多个虚拟地址空间9。
随后,使用者10能够为其如习惯那样借助于方法调用在相应的用户2、3的虚拟地址空间9中执行配置和/或如习惯那样借助于方法调用更改针对相应的用户2、3已经存在的配置,如借助于OPC UA客户端和例如应用能够安装在PC11上的Utthunga发布订阅配置工具。
对此,配置模块6能够以已知的方式具有OPC UA服务器12,并且优选地使用提前已知的请求/响应方法。
应注意,在附图中通过具有虚线的箭头表示方法调用,并且通过具有点划线的箭头表示有关配置信息的发布订阅通信/数据流。
如果在虚拟名称空间9中提供或更改用于用户2、3的配置(例如生成新的记录组),那么配置模块6就将配置和/或配置更改转换为发布订阅消息,当前为发布订阅事件消息。在所示的实施例中,借助于配置模块6的发布订阅单元7执行配置或配置更改的转换。
随后将发布订阅事件消息传输给该用户或相应的用户2、3。对此,发布订阅事件消息由配置模块6发送给第一发布组。在此,发布订阅事件消息在使用数据中以合适的方式还包括提到的设备2、3的寻址。此外,它还包括至少一个命令。
随后根据发布订阅事件消息配置该用户或相应的用户2、3。这例如已经能够通过存储接收的发布订阅事件消息或者至少部分发布订阅事件消息进行。优选地提供,该用户或相应的用户2、3知道必须如何响应至少一个包括的命令,例如通过存储。
此外,相应的用户2、3以合适的方式确认接收传输的发布订阅事件消息。例如能够通过使相应的用户2、3在第二发布组中发布实施的配置实现确认。尤其能够根据标准第14部分通过发布当前的配置作为数据集元数据实现确认。
应注意,针对作为用户的IO设备2和控制器3,上述示例性地描述的流程同样能够为可能的另外的组件进行,不仅另外的IO设备2和控制器3,还有其它类型的组件。
在根据本发明实施的配置之后,尤其能够经由OPC UA发布订阅进行机器对机器的通信,而IO设备2和控制器3之间的过程数据交换优选地如迄今为止那样能够经由Profinet/Profinet TSN进行。因此,OPC UA发布订阅是用于现场总线Profinet(TSN)的合适的补充。
在此,由于描述的处理方法,不再强制要求该用户或这些用户2、3具有本地在其上提供的OPC UA地址空间13以及支持OPC UA客户端/服务器功能性14,如其在现有技术中提前已知的自动化系统1的情况那样。在图2中示例性并且纯示意性地示出这样的情况用于比较。与图1类似地,从组件中示例性地示出两个IO设备2和控制器3。
基于根据本发明的处理方法能够在用户2、3的网络堆栈中放弃应用TCP,因为OPCUA发布订阅例如经由UDP、以太网、TSN或者未来的5G传输或者能够传输。由此能够明显降低用户2、3的资源需求(如闪存和RAM)。用户2、3可以明显降低成本。根据本发明的处理方法对于通常要求更高件数的组件、例如以IO设备2的形式的现场设备完全尤其有利。
Claims (12)
1.一种用于在网络(4)中配置至少一个OPC UA发布订阅用户(2,3)的方法,其中,
a)在与至少一个所述用户(2,3)分离的配置模块(6)上为至少一个所述用户(2,3)提供虚拟地址空间(9),
b)在至少一个所述用户(2,3)的所述虚拟地址空间(9)中,执行用于至少一个所述用户(2,3)的配置和/或更改针对至少一个所述用户(2,3)已经存在的配置,
c)所述配置模块(6)将所述配置和/或配置更改转换为至少一条发布订阅消息,
d)将至少一条所述发布订阅消息传输给至少一个所述用户(2,3),并且
e)根据至少一条所述发布订阅消息配置至少一个所述用户(2,3),
其特征在于,
所述配置模块(6)从至少一个所述用户(2,3)接收至少一个所述用户的标识和至少一个所述用户的当前的配置作为发布订阅消息,并且所述配置模块(6)响应于所述接收在步骤a)中为至少一个所述用户提供所述虚拟地址空间(9),
所述配置模块(6)加入第一发布组,所述配置模块是所述第一发布组的发布者,并且至少一个所述用户(2,3)订阅所述第一发布组,并且所述配置模块(6)加入第二发布组,所述配置模块作为订阅者参与所述第二发布组,
所述第一发布组中的所述配置模块(6)宣布所述第二发布组,并且至少一个所述用户(2,3)订阅所述第二发布组,并且至少一个所述用户(2,3)将至少一个所述用户的标识和至少一个所述用户的当前的配置作为订阅发布消息发送给所述第二发布组。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤a)中,在所述配置模块的地址空间(8)中为至少一个所述用户提供所述虚拟地址空间(9),和/或在步骤b)中,借助于方法调用进行和/或更改至少一个所述用户(2,3)的所述虚拟地址空间(9)中的所述配置。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在步骤d)中,所述配置模块(6)将至少一条所述发布订阅消息发送给所述第一发布组,其中,所述配置模块已经将所述配置和/或配置更改转换为至少一条所述发布订阅消息。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在步骤c)中,所述配置模块(6)将所述配置和/或配置更改转换为至少一条发布订阅事件消息。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述配置模块(6)在步骤c)中将所述配置和/或配置更改转换成的所述发布订阅消息还包括至少一个所述用户(2,3)的寻址。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,至少一个所述用户(2,3)确认在步骤d)中传输的至少一条所述发布订阅消息的接收。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,通过使至少一个所述用户(2,3)在所述第二发布组中发布在步骤d)中实施的配置,实现确认。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,至少一个所述用户(2,3)或者所述用户(2,3)中的至少一个是现场设备。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,至少一个所述用户(2,3)是自动化系统(1)的组成部分。
10.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述配置模块(6)由OPC UA发现服务器提供或者所述配置模块设计为OPC UA发现服务器的组成部分,其中,通过发布和订阅功能性(7)和自身的地址空间(8)来扩展所述OPC UA发现服务器,并且将在步骤a)中为至少一个所述用户(2,3)提供的所述虚拟地址空间(9)映射到所述地址空间(8)中。
11.一种自动化系统(1),用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法,所述自动化系统包括形成至少一个用户的至少一个现场设备(2)和与至少一个所述现场设备(2)分离的配置模块(6),其中,在所述配置模块(6)中为至少一个所述现场设备(2)提供虚拟地址空间(9),并且所述配置模块(6)设计和/或设置成,对于在所述虚拟地址空间(9)或一个虚拟地址空间(9)中的至少一个所述现场设备(2)进行配置的情况,和/或对于针对至少一个所述现场设备(2)已经存在的配置更改的情况,所述配置模块将所述配置和/或配置更改转换为至少一条发布订阅消息并且将至少一条所述发布订阅消息传输给至少一个所述现场设备(2),并且至少一个所述现场设备(2)设计和/或设置用于根据至少一条所述发布订阅消息配置至少一个所述现场设备,
其特征在于,所述配置模块(6)设计和/或设置用于,使所述配置模块从至少一个所述用户接收至少一个所述用户的标识和至少一个所述用户的当前的配置作为发布订阅消息,并且响应于所述接收,在步骤a)中为至少一个所述用户提供所述虚拟地址空间(9),
所述配置模块(6)设计和/或设置用于,使所述配置模块加入第一发布组,所述配置模块是所述第一发布组的发布者,并且所述配置模块加入第二发布组,所述配置模块作为订阅者参与所述第二发布组,
所述配置模块(6)设计和/或设置用于,使所述第一发布组中的所述配置模块宣布所述第二发布组,并且至少一个所述用户设计和/或设置用于,使至少一个所述用户订阅所述第二发布组,并且将至少一个所述用户的标识和至少一个所述用户的当前的配置作为订阅发布消息发送给所述第二发布组。
12.一种计算机可读介质,包括指令,当在至少一台计算机上执行指令时,所述指令使至少一台所述计算机实施根据权利要求1至10中任一项所述的方法的步骤。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19200672.4 | 2019-10-01 | ||
EP19200672.4A EP3800864B1 (de) | 2019-10-01 | 2019-10-01 | Verfahren zum konfigurieren eines opc ua pubsub teilnehmers, automatisierungssystem, computerprogramm und computerlesbares medium |
PCT/EP2020/073349 WO2021063596A1 (de) | 2019-10-01 | 2020-08-20 | Verfahren zum konfigurieren eines opc ua pubsub teilnehmers, automatisierungssystem, computerprogramm und computerlesbares medium |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114556889A CN114556889A (zh) | 2022-05-27 |
CN114556889B true CN114556889B (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=68137843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080069377.6A Active CN114556889B (zh) | 2019-10-01 | 2020-08-20 | 用于配置opc ua发布订阅用户的方法、自动化系统和计算机可读介质 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11622015B2 (zh) |
EP (1) | EP3800864B1 (zh) |
CN (1) | CN114556889B (zh) |
WO (1) | WO2021063596A1 (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104350717A (zh) * | 2012-05-31 | 2015-02-11 | 西门子公司 | 经由服务器在两个客户端之间的通讯 |
CN108076026A (zh) * | 2016-11-15 | 2018-05-25 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种基于opc-ua服务平台的工业无线网络服务适配方法 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017064560A1 (en) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | Schneider Electric Industries Sas | Centralized management of a software defined automation system |
AU2017276777B2 (en) * | 2016-06-10 | 2022-06-09 | Schneider Electric Industries Sas | Method and system for providing proxy service in an industrial system |
US10382395B2 (en) * | 2016-07-25 | 2019-08-13 | Honeywell International Inc. | Industrial process control using IP communications with publisher subscriber pattern |
ES2908461T3 (es) * | 2016-08-03 | 2022-04-29 | Schneider Electric Ind Sas | Arquitectura de red industrial definida por software para despliegue en un sistema de automatización definido por software |
US10019019B2 (en) * | 2016-10-18 | 2018-07-10 | Honeywell International Inc. | Distributed computing with cloud computed feedback to process sensors |
US10447815B2 (en) * | 2017-03-08 | 2019-10-15 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Propagating network configuration policies using a publish-subscribe messaging system |
US11323519B2 (en) * | 2017-04-19 | 2022-05-03 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Internet of things pub-sub data publisher |
CN107454092B (zh) * | 2017-08-18 | 2021-09-17 | 北京海兰信数据科技股份有限公司 | 一种opcua与dds协议信号转换装置、通信系统及通信方法 |
US10361859B2 (en) * | 2017-10-06 | 2019-07-23 | Stealthpath, Inc. | Methods for internet communication security |
JP6870568B2 (ja) * | 2017-10-24 | 2021-05-12 | オムロン株式会社 | 通信システム、制御装置、設定装置、設定方法およびプログラム |
DE102018100879A1 (de) * | 2017-11-07 | 2019-05-09 | Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property Gmbh | IoT-Computersystem sowie Anordnung mit einem solchen IoT-Computersystem und einem externen System |
US20200099252A1 (en) * | 2018-09-26 | 2020-03-26 | Abb Schweiz Ag | Secure distributed state estimation for networked microgrids |
US11061929B2 (en) * | 2019-02-08 | 2021-07-13 | Oracle International Corporation | Replication of resource type and schema metadata for a multi-tenant identity cloud service |
EP3702857A1 (en) * | 2019-03-01 | 2020-09-02 | ABB Schweiz AG | Redundancy in a network centric process control system |
JP7063292B2 (ja) * | 2019-03-15 | 2022-05-09 | オムロン株式会社 | 制御システム、設定装置、および設定プログラム |
CN112019363B (zh) * | 2019-05-30 | 2021-12-14 | 华为技术有限公司 | 确定业务传输需求的方法、设备及系统 |
US11231701B2 (en) * | 2019-06-10 | 2022-01-25 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Publish/subscribe protocol for real-time process control |
EP3758333B1 (en) * | 2019-06-25 | 2022-09-28 | Schneider Electric Industries SAS | Method for configuring an industrial automation system |
US10892938B1 (en) * | 2019-07-31 | 2021-01-12 | Abb Power Grids Switzerland Ag | Autonomous semantic data discovery for distributed networked systems |
-
2019
- 2019-10-01 EP EP19200672.4A patent/EP3800864B1/de active Active
-
2020
- 2020-08-20 WO PCT/EP2020/073349 patent/WO2021063596A1/de active Application Filing
- 2020-08-20 CN CN202080069377.6A patent/CN114556889B/zh active Active
- 2020-08-20 US US17/765,631 patent/US11622015B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104350717A (zh) * | 2012-05-31 | 2015-02-11 | 西门子公司 | 经由服务器在两个客户端之间的通讯 |
CN108076026A (zh) * | 2016-11-15 | 2018-05-25 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种基于opc-ua服务平台的工业无线网络服务适配方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
60802-ADEMAJ-PTCC-0918-V05》.2019,第1-24页. * |
ASTRIT ADEMAJ.《PTCC- TSN Endstation1-3,6-8INV. Centralized Configuration Interface for10-15H04L29/08 OPC UA PubSub Systems》.《IEEE DRAFT * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021063596A1 (de) | 2021-04-08 |
US20220353342A1 (en) | 2022-11-03 |
EP3800864A1 (de) | 2021-04-07 |
US11622015B2 (en) | 2023-04-04 |
CN114556889A (zh) | 2022-05-27 |
EP3800864B1 (de) | 2022-11-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107018147B (zh) | 一种物联网通信方法及系统、网关模块 | |
US11128726B2 (en) | Transmission method | |
US11140137B2 (en) | Method and industrial computing apparatus for performing a secure communication | |
EP3561680B1 (en) | Rpc conversion process system and rpc conversion method | |
US10063490B2 (en) | Method and system of operating an online application service in a deployment environment to facilitate run-time experimentation with user interface configurations | |
US10530897B2 (en) | Providing process values in a process system having a real-time requirement | |
CN111901230B (zh) | 一种支持设备接入验证的物联网网关、系统和设备接入验证的方法 | |
Klauck et al. | Chatty things-Making the Internet of Things readily usable for the masses with XMPP | |
CN104808606A (zh) | 在工业自动化系统之内提供功能的方法和工业自动化系统 | |
Prinz et al. | Configuration of application layer protocols within real-time i4. 0 components | |
US8984163B2 (en) | Method for creating a communication network from devices of an automation system | |
CN114556889B (zh) | 用于配置opc ua发布订阅用户的方法、自动化系统和计算机可读介质 | |
EP3025475B1 (en) | Xmpp based upnp device architecture for cloud computing in a network environment | |
CN115190147B (zh) | 一种智能设备控制方法、装置及系统 | |
EP2942711B1 (en) | Dynamic generation of proxy connections | |
Tyrovolas et al. | Inter-communication between Programmable Logic Controllers using IoT technologies: A Modbus RTU/MQTT Approach | |
US10078314B2 (en) | Method for providing functions within an industrial automation system, and industrial automation system | |
EP4125257A1 (en) | A method of communicating with a microservice in an industrial facility | |
Xu et al. | An abstract communication service interface of DPWS on embedded device in industrial automation | |
US20230171830A1 (en) | Apparatus and method for configuring data communication between robot components in different networks | |
EP4293973A1 (en) | Method and controller for configuring nodes in a, particularly industrial, network and respective node | |
Zahran et al. | IT/OT Convergence Protocols: MQTT, OPC, and REST | |
Gansterer | Web Process Control Protocol | |
Hannelius et al. | Embedding OPC unified architecture | |
CN114788234A (zh) | 用于运行自动化系统的方法和数据基础架构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |