CN117751558A - Plc连接系统、装置、方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例中公开了一种PLC连接系统、装置、方法及存储介质。其中，系统包括：设置在第三方平台上的自动转换器、设置在本地计算机上的本地适配器和设置在边缘设备上的智能通信接口适配器；其中，本地适配器用于访问本地的PLC信息；智能通信接口适配器用于通过一兼容各种工业网络的通信协议连接件访问对应的PLC；自动转换器用于通过设置各智能通信接口适配器获取各个边缘设备的信息，通过本地适配器或对应的智能通信接口适配器获取连接到各个边缘设备的PLC的信息，并触发各个边缘设备及其连接的PLC进行连通性测试并投票，根据各个边缘设备及PLC的得票票数选取当前需要连接的边缘设备及PLC。本发明实施例中的技术方案能够提高PLC连接的通用性。
Description
技术领域
本发明涉及工业领域，特别是一种可编程逻辑控制器(PLC)连接系统、装置、方法及计算机可读存储介质。
背景技术
为了实现PLC例如SIMATIC S7系列PLC的连接和控制，通常首先由PLC编程系统如博途(TIA Portal)对PLC进行配置和部署。然后再由PLC编程系统通过工业网络连接和控制PLC，或者由第三方基于开源SNAP7协议通过工业网络连接和控制PLC。
目前的PLC连接和控制均是基于本地解决方案来实现的，最多只能部署到边缘设备或本地工业计算机。
为此，本领域内的技术人员还在致力于寻找其他的PLC连接和控制的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例中一方面提出了一种PLC连接方法，另一方面提出了一种PLC连接系统和计算机可读存储介质，用以提高PLC连接的通用性。
本发明实施例中提出的一种PLC连接系统，包括：PLC连接系统，包括：设置在第三方平台上的自动转换器、设置在本地计算机上的本地适配器和设置在边缘设备上的智能通信接口适配器；其中，所述本地适配器用于访问本地存储的PLC信息；所述智能通信接口适配器用于通过一兼容多个工业网络的通信协议连接件访问对应的PLC；所述自动转换器用于通过设置在各边缘设备的智能通信接口适配器获取各个边缘设备的信息，通过所述本地适配器或对应的智能通信接口适配器获取各个PLC的信息，并基于预设的投票机制触发各个边缘设备及其连接的PLC进行连通性测试并投票，根据各个边缘设备及PLC的得票票数选取当前需要连接的边缘设备及PLC。
在一个实施方式中，所述自动转换器包括：注册器，用于通过设置在各边缘设备的智能通信接口适配器获取各个边缘设备的信息，通过所述本地适配器或对应的智能通信接口适配器获取各个PLC的信息；投票系统，用于按照设定时间间隔触发各个边缘设备及各个PLC进行连通性检测，并获取各个边缘设备及各个PLC对与自身连通的设备的投票信息以及各个边缘设备及各个PLC反馈的自身状态，得到各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态；和自动感知系统，用于根据各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态，确定当前需要连接的PLC以及连接所述PLC的边缘设备，通过所确定的边缘设备连接所确定的PLC。
在一个实施方式中，所述本地适配器、所述智能通信接口适配器以及所述自动转换器分别被封装为一个微服务容器。
在一个实施方式中，所述第三方平台包括：基于云的低代码平台；所述通信协议为：开源SNAP7协议；所述本地存储的PLC信息为PLC编程系统中的PLC信息。
本发明实施例中提出的PLC连接装置，包括：注册器，用于通过设置在各边缘设备的智能通信接口适配器获取各个边缘设备的信息，通过所述本地适配器或对应的智能通信接口适配器获取各个PLC的信息；投票系统，用于按照设定时间间隔触发各个边缘设备及各个PLC进行连通性检测，并获取各个边缘设备及各个PLC对与自身连通的设备的投票信息以及各个边缘设备及各个PLC反馈的自身状态，得到各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态；和自动感知系统，用于根据各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态，确定当前需要连接的PLC以及连接所述PLC的边缘设备，通过所确定的边缘设备连接所确定的PLC。
在一个实施方式中，通过部署在第三方平台上的自动转换器执行如下操作：获取接入网络中的各个边缘设备以及各个PLC的信息；按照设定间隔触发各个边缘设备及各个PLC进行连通性检测，并获取各个边缘设备及各个PLC对与自己连通的设备的投票信息以及各个边缘设备及各个PLC反馈的自身状态，得到各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态；根据各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态，确定当前欲连接的PLC以及连接所述PLC的边缘设备，通过所确定的边缘设备连接所确定的PLC。
在一个实施方式中，所述获取接入网络中的各个边缘设备以及各个PLC的信息包括：通过设置在各边缘设备上的智能通信接口适配器获取各个边缘设备的信息，通过设置在本地计算机上的本地适配器从本地获取各个PLC的信息，和/或通过设置在各个边缘设备上的智能通信接口适配器获取部署到各个边缘设备的PLC的信息。
在一个实施方式中，所述第三方平台包括：基于云的低代码平台。
本发明实施例中提出的PLC连接系统，包括：至少一个存储器和至少一个处理器，其中：所述至少一个存储器用于存储计算机程序；所述至少一个处理器用于调用所述至少一个存储器中存储的计算机程序执行如上任一实施方式所述的PLC连接方法。
本发明实施例中提出的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序能够被一处理器执行并实现如上任一实施方式所述的PLC连接方法。
本发明实施例中提出的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序能够被一处理器执行并实现如上任一实施方式所述的PLC连接方法。
从上述方案中可以看出，由于本发明实施例中，在第三方平台上设置一自动转换器、在本地计算机上设置一用于访问本地PLC信息的本地适配器，在边缘设备上设置一用于通过工业网络协议访问PLC的智能通信接口适配器，使得自动转换器可通过所述智能通信接口适配器和所述本地适配器获取各边缘设备及各PLC的信息，进而触发各边缘设备及各PLC进行连通性测试，并根据测试结果进行投票，进而可根据得票数量确定需要连接的PLC以及连接所述PLC的边缘设备，然后通过所确定的边缘设备连接所确定的PLC，提高了PLC连接的通用性及有效性。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为本发明实施例中一种PLC连接系统的示例性结构图。
图2为本发明实施例中一种PLC连接方法的示例性流程图。
图3为本发明实施例中又一种PLC连接系统的示例性结构图。
其中，附图标记如下：
具体实施方式
本发明实施例中，为了提高对PLC进行连接和控制的通用性，考虑将对PLC的连接封装为一个服务，并使其能够部署在任意第三方平台上，如基于云的平台如低代码平台等。为此，本发明实施例中考虑在第三方平台和PLC之间搭建一座桥梁，即在第三方平台上设置一自动转换器，由该自动转换器获取各个边缘设备以及部署到各个边缘设备的PLC的信息，并为每个边缘设备及其PLC设置投票机制，基于连接测试获取的投票票数选取当前要连接的边缘设备及PLC。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
图1为本发明实施例中一种PLC连接系统的示例性结构图。如图1所示，该系统可包括：设置在第三方平台1上的自动转换器10、设置在本地计算机2上的本地适配器20和设置在各边缘设备3上的智能通信接口适配器30。
其中，本地适配器20可被封装为一个微服务容器如Docker容器等，用于访问本地存储的PLC信息。例如，可通过PLC编程系统40的开发包41如博途的Openness组件访问所述PLC编程系统中的PLC信息。通常情况下，所述PLC编程系统40会根据所述PLC信息初始化和配置对应的PLC50以完成该PLC50的部署，并在部署完成后，释放所述PLC信息。因此本地适配器20可用于从PLC编程系统40获取其释放之前的PLC信息。
智能通信接口适配器30可被封装为一个微服务容器如Docker容器等，用于通过一兼容多种工业网络60的通信协议连接件如开源SNAP7协议连接件70访问对应的PLC50。这里的PLC50可以是指经PLC编程系统40进行初始化和配置的PLC。具体实现时，智能通信接口适配器30可分析携带在连接请求中的目标协议的属性代码，以选择正确的工业协议。
SNAP7是一个开源的SIMATIC S7 PLC通信协议，可适用于多种不同的编程语言，如C/C++、C#、Java、JavaScript等。SNAP7协议连接件70可与以太网(Ethernet/IP)61、ProfiNET62、OPC UA63、Modbus TCP64、PowerLink65、以太网控制自动化技术(EtherCAT，Ethernet for Control Automation Technology)66等工业网络中的全部或部分兼容。
自动转换器10可被封装为一个微服务容器如Docker容器等，用于通过设置在各边缘设备的智能通信接口适配器30获取各个边缘设备的信息，通过所述本地适配器20或对应的智能通信接口适配器30获取各个PLC的信息，并基于预设的投票机制触发各个边缘设备及其连接的PLC进行连通性测试并投票，根据各个边缘设备及PLC的得票票数选取当前需要连接的边缘设备及PLC。其中，第三方平台可以为基于云的低代码平台，例如，云PaaS(平台即服务)
具体实现时，自动转换器10可包括：注册器11、投票系统12和自动感知系统13。
注册器11用于通过设置在各个边缘设备的智能通信接口适配器30获取各个边缘设备的信息，通过所述本地适配器20和/或对应的智能通信接口适配器30获取各个PLC的信息。具体地，通过设置在本地计算机上的本地适配器从本地获取各个PLC的信息，和/或通过设置在各个边缘设备上的智能通信接口适配器获取部署到各个边缘设备的PLC的信息。例如，在PLC编程系统40部署PLC之前，可从通过本地适配器20从PLC编程系统40处获取对应的PLC信息，在PLC编程系统40部署PLC之后，可通过对应的智能通信接口适配器30获取与自身所在边缘设备相连接的PLC的信息。
具体实现时，其可基于内网发现机制对连接到该内网上的边缘设备以及PLC进行自动识别和注册。此外，若用户对注册机制进行了设置，例如设置某些设备不进行注册等，则可进一步根据用户的设置进行设备识别和注册。
投票系统12用于按照设定时间间隔触发各个边缘设备及各个PLC进行连通性检测，并获取各个边缘设备及各个PLC对与自身连通的设备的投票信息以及各个边缘设备及各个PLC反馈的自身状态，得到各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态。
自动感知系统13用于根据各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态，确定当前欲连接的PLC以及连接所述PLC的边缘设备，通过所确定的边缘设备连接所确定的PLC。例如，将状态为准备就绪且得票数量最多或达到第一设定阈值的PLC作为欲连接的PLC，将状态为准备就绪且得票数量最多或达到第二设定阈值的边缘设备确定为连接PLC的边缘设备。
以上对本发明实施例中的PLC连接系统进行了详细描述，下面再对本发明实施例中的PLC连接方法进行详细描述。本发明实施例中的PLC连接系统可用于实施本发明实施例中的PLC连接方法，对于本发明方法实施例中未详细披露的细节可参见本发明系统实施例中的相应描述，此处不再一一赘述。
图2为本发明实施例中一种PLC连接方法的示例性流程图。如图2所述，该方法可通过部署在第三方平台上的自动转换器执行如下操作：
步骤S21，获取接入网络中的各个边缘设备以及各个PLC的信息。
本步骤中，可通过设置在各边缘设备上的智能通信接口适配器获取各个边缘设备的信息，通过设置在本地计算机上的本地适配器从本地如PLC编程系统获取各个PLC的信息，或通过设置在各个边缘设备上的智能通信接口适配器获取部署到各个边缘设备的PLC的信息。
步骤S22，按照设定间隔触发各个边缘设备及各个PLC进行连通性检测，并获取各个边缘设备及各个PLC对与自己连通的设备的投票信息以及各个边缘设备及各个PLC反馈的自身状态，得到各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态。
步骤S23，根据各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态，确定当前欲连接的PLC以及连接所述PLC的边缘设备，并通过所确定的边缘设备连接所确定的PLC。
本实施例中，所述第三方平台可包括基于云的低代码平台等。
图3为本申请实施例中又一种PLC连接系统的结构示意图，该系统可用于实施图2中所示的方法，或实现图1中所示的系统。如图3所示，该系统可包括：至少一个存储器31、至少一个处理器32。此外，还可以包括一些其它组件，例如通信端口等。这些组件通过总线33进行通信。
其中，至少一个存储器31用于存储计算机程序。在一个实施方式中，该计算机程序可以理解为包括图1所示的PLC连接系统的各个模块。此外，至少一个存储器31还可存储操作系统等。操作系统包括但不限于：Android操作系统、Symbian操作系统、Windows操作系统、Linux操作系统等等。
至少一个处理器32用于调用至少一个存储器31中存储的计算机程序，执行本申请实施例中所述的工业应用程序的部署测试方法。处理器32可以为CPU，处理单元/模块，ASIC，逻辑模块或可编程门阵列等。其可通过所述通信端口进行数据的接收和发送。
具体地，至少一个处理器32用于调用至少一个存储器41中存储的计算机程序使所述系统执行上述任一实施方式中的PLC连接方法中的操作。
需要说明的是，上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分，实际实现时，一个模块可以分由多个模块实现，多个模块的功能也可以由同一个模块实现，这些模块可以位于同一个设备中，也可以位于不同的设备中。
可以理解，上述各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如，一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器，如FPGA或ASIC)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式，或是采用专用的永久性电路，或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块，可以根据成本和时间上的考虑来决定。
此外，本申请实施例中还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序能够被一处理器执行并实现本申请实施例中所述的PLC连接方法。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施方式的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。此外，还可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作。还可以将从存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施方式中任一实施方式的功能。用于提供程序代码的存储介质实施方式包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
从上述方案中可以看出，由于本发明实施例中，在第三方平台上设置一自动转换器、在本地计算机上设置一用于访问本地PLC信息的本地适配器，在边缘设备上设置一用于通过工业网络协议访问PLC的智能通信接口适配器，使得自动转换器可通过所述智能通信接口适配器和所述本地适配器获取各边缘设备及各PLC的信息，进而触发各边缘设备及各PLC进行连通性测试，并根据测试结果进行投票，进而可根据得票数量确定需要连接的PLC以及连接所述PLC的边缘设备，然后通过所确定的边缘设备连接所确定的PLC，提高了PLC连接的通用性及有效性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.PLC连接系统，包括：设置在第三方平台上的自动转换器、设置在本地计算机上的本地适配器和设置在边缘设备上的智能通信接口适配器；其中，
所述本地适配器用于访问本地存储的PLC信息；
所述智能通信接口适配器用于通过一兼容多个工业网络的通信协议连接件访问对应的PLC；
所述自动转换器用于通过设置在各边缘设备的智能通信接口适配器获取各个边缘设备的信息，通过所述本地适配器或对应的智能通信接口适配器获取各个PLC的信息，并基于预设的投票机制触发各个边缘设备及其连接的PLC进行连通性测试并投票，根据各个边缘设备及PLC的得票票数选取当前需要连接的边缘设备及PLC。
2.根据权利要求1所述的系统，所述自动转换器包括：
注册器，用于通过设置在各边缘设备的智能通信接口适配器获取各个边缘设备的信息，通过所述本地适配器或对应的智能通信接口适配器获取各个PLC的信息；
投票系统，用于按照设定时间间隔触发各个边缘设备及各个PLC进行连通性检测，并获取各个边缘设备及各个PLC对与自身连通的设备的投票信息以及各个边缘设备及各个PLC反馈的自身状态，得到各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态；和
自动感知系统，用于根据各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态，确定当前需要连接的PLC以及连接所述PLC的边缘设备，通过所确定的边缘设备连接所确定的PLC。
3.根据权利要求1或2所述的系统，所述本地适配器、所述智能通信接口适配器以及所述自动转换器分别被封装为一个微服务容器。
4.根据权利要求1或2所述的系统，所述第三方平台包括：基于云的低代码平台；所述通信协议为：开源SNAP7协议；所述本地存储的PLC信息为PLC编程系统中的PLC信息。
5.PLC连接装置，包括：
注册器，用于通过设置在各边缘设备的智能通信接口适配器获取各个边缘设备的信息，通过所述本地适配器或对应的智能通信接口适配器获取各个PLC的信息；
投票系统，用于按照设定时间间隔触发各个边缘设备及各个PLC进行连通性检测，并获取各个边缘设备及各个PLC对与自身连通的设备的投票信息以及各个边缘设备及各个PLC反馈的自身状态，得到各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态；和
自动感知系统，用于根据各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态，确定当前需要连接的PLC以及连接所述PLC的边缘设备，通过所确定的边缘设备连接所确定的PLC。
6.PLC连接方法，通过部署在第三方平台上的自动转换器执行如下操作：
获取接入网络中的各个边缘设备以及各个PLC的信息；
按照设定间隔触发各个边缘设备及各个PLC进行连通性检测，并获取各个边缘设备及各个PLC对与自己连通的设备的投票信息以及各个边缘设备及各个PLC反馈的自身状态，得到各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态；
根据各个边缘设备及各个PLC的得票数量及其状态，确定当前欲连接的PLC以及连接所述PLC的边缘设备，通过所确定的边缘设备连接所确定的PLC。
7.根据权利要求6所述的方法，所述获取接入网络中的各个边缘设备以及各个PLC的信息包括：
通过设置在各边缘设备上的智能通信接口适配器获取各个边缘设备的信息，通过设置在本地计算机上的本地适配器从本地获取各个PLC的信息，和/或通过设置在各个边缘设备上的智能通信接口适配器获取部署到各个边缘设备的PLC的信息。
8.根据权利要求6或7所述的方法，所述第三方平台包括：基于云的低代码平台。
9.PLC连接系统，包括：至少一个存储器和至少一个处理器，其中：
所述至少一个存储器用于存储计算机程序；
所述至少一个处理器用于调用所述至少一个存储器中存储的计算机程序执行如权利要求6至8中任一项所述的PLC连接方法。
10.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序能够被一处理器执行并实现如权利要求6至8中任一项所述的PLC连接方法。
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