201019283 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為有種主動式監控紐及其方法，特別 是指—做職端麟_傳送裝置钱社動式監控 系統及其方法。 【先前技術】 近年來’隨著半導體相關產業及網路的蓬勃發展，使 ❹ 得監控祕趨於·且顧細更為叙，舉例來說，作 業人員可直接透過網際網路對遠端的設備進行監控，而不 需親自在設備面前進行操作即可得到相㈤的結果，以此方 式不但能夠精簡人力，更可有效降低成本。 然而，上述監控系統在需要增加監控的設備時，由於 增加的設備可能來自不同的硬體廠商，且各個設備均搭配 有專屬的監控軟體，因此如何使這些設備的資料交換介面 能夠相容，便成為各家硬體廠商急欲解決的問題之一。 • 有鑑於此’各家硬體廠商與軟體廠商便共同提出公開 的工業通sfl標準介面(即 OLE for Process Control，opq， - 用以使不同的監控軟體能夠與不同硬體廠商的設備進行 • 連接及資料交換，不過，由於0PC偵測監控裝置是使用 輪询(Polling)的方式，因此將無法有效進行即時監控而 且亦會因輪詢方式的限制而產生佔用頻寬的問題。 综上所述’可知先前技術中長期以來一直存在無法有 效進行即時監控及佔用頻寬的問題，因此實有必要提出改 進的技術手段，來解決此一問題。 201019283 【發明内容】 有鑒於先前技術存在的問題，本發明遂揭露一種主動 式監控系統及其方法。 本發明所揭露之主動式監控系統，應用於具有監控裝 置的網路環境中’包含：伺服端及觸發端，而且伺服端更 包含··初始模組、訊息處理模組及標籤模組。其中，初始 模組於初始時載入配絲，且根據配置表擷取並記錄監控 裝置的狀態；訊息處理模組用以接收訊息封包，並根據訊 息封包更新配置表；賴模朗以根據更新後的配置表產 生並傳送相應的〇PC標籤以提供整合舰器進行處理。 “而觸發端用以與監控裝置連結，其觸發端包含：指令 杈組、監控模組及處理模組。其中，指令模組用以儲存控 制指令’並根據控制指令建立設定參數；監控模組用以執 行控制指令與接收驗裝置_送的驗峨，並且於接 ^到監控峨後，伽觸發端的狀態，且根制發端的狀 態及設定參數產生裝置標籤；處理模組用以對裝置標籤進 仃封裝以產生訊息封包，並且於訊息封包產生後，主動傳 送訊息封包至伺服端。 至於本發明之主動式監控方法，應用於具有飼服端、 觸發端及監控裝置_路環射，其步驟包括：將觸發端 ^監控裝置連結；飼服端於初始時載入配置表，且根據配 置表擷取並記雜控裝置的㈣；觸發端具餘制指令， 亚根據控继钱立蚊錄；觸發魏行㈣指令盘接 收監控裝置所傳送控職，並且於接收到監控訊號 201019283 後觸發端的狀態，且根據觸發端的狀態及設定參數 產生裝置_;觸發端根據裝置賴進行封裝以產生訊息 封包，亚且於訊息封包產生後，主動傳送訊息封包至祠服 — 端；飼服端接收訊息封包，並根據訊息封包更新配置表； 飼服W艮據更新後的配置表產生並傳送相應的〇pc標籤 . 以提供整合伺服器進行處理。 、本發明所揭露之系統與方法如上，與先前技術之間的 差異在於本發明透過觸發端偵測監測裝置以生成裝置標 籤，並將裝置標籤封裝後透過網路主動傳送至伺服端，以 便伺服端自動產生OPC標籤供整合伺服器使用。 透過上述的技術手段，本發明可以達到提高監控效率 及頻寬利用率之技術功效。 【實施方式】 以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發明之實施 方式’藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題並 φ 達成技術功效的實現過程能充分理解並據以實施。 在說明本發明所揭露之主動式監控系統及其方法之 . 剷，先對本發明的架構及所自行定義的名詞作如下解釋， 首先在架構的部分，本發明的系統包含伺服端、觸發端及 網路’所述伺服端為OPC伺服器(〇pc Server)，且此〇pc 伺服器能夠接收由觸發端主動傳送的訊息封包，以及產生 符合OPC標準的〇pc標籤以進行資料交換的處理；而觸 發Λϊά可為具有輸入/輸出埠(Digital Input, DI;Digital Output， DO)且能夠執行控制指令的可程式邏輯控制器，並且可透 7 201019283 ，網路與【控裝置⑽如：網路攝频)連結以進行監控訊 號的傳送及接收’用以偵測監控較的狀態及進行監^， 其連結方式亦可由監控裝置透過導線直接連結至觸發端 的輸入/輪出埠；所述網關可為树或無線的網際網路 或區域網路。
而在自行定義的名辦’本發财所提_控制指令 可由判斷齡、成域件及核域件所_，並且儲存 於觸發端中’控制指令更可包含建立訊息、狀態訊息、系 統訊息、存活訊息及啟動訊息的指令類型，在實際實施 上’其控制指令可使用IF、ΤΗΕΝ及ELSE的袼式分別代 表判斷條件、成立條件及未成立條件，以齡類型為狀態 ，mu^ rW{DlA ON)THIN (SendActive
Message) ELSE (Send E-mail)」，則其判斷條件為「仰] ON)」、成立餅為「伽仏細編哪)」及未成立條 件為「(Send E-mail)」，此控制指令是指當判斷條件「(DH ON)」成立時，執行成立條件r(SendActiveMess㈣」， ，判斷條件 ，成立條件 反之則執行未成立條件「(Sencj E-mail)」，其中 「(DI-1 ON)」代表輸入埠(DI_；[)偵測到開啟 (Send Active Message)」代表傳送訊息；未成立條件 「(SendE-mail)」代表傳送電子郵件。 以下配合目式對本發日技動^監控纟統及其方法作 進一步的說明，請參閱「第】圖」，「第i圖」為本發明主 動式監控系統之方塊圖，包含：監控裝置1〇〇、伺服端 110、觸發端120及網路130，且此系統更可包含：整合 8 201019283 伺服器140及控制端150至少其中之一。其中，監控裝置 100為具有監控功能的輸出/輸入裝置，例如··網路攝影 機、紅外線感測裝置’並可透過網路130與觸發端120進 行監控訊號的傳送及接收。 在伺服端110的部分，其伺服端11〇包含1刀始模組 11卜訊息處理模組112及標籤模組113。其中，初始模組 111於初始時載入配置表，且根據配置表擷取並記錄監控 裝置100的狀態，所述配置表記錄觸發端12〇及相應的裝 置標籤’其裝置標籤至少包含裝置參數、裝置類型、指令 類型、指令子類型、來源位址、更新時間其中之一。 訊息處理模組112用以接收由觸發端12〇產生並主動 透過網路傳輸協定(TCP/IP)所傳送的訊息封包，並且訊息 處理模組112亦根據所接收的訊息封包更新配置表，其更 新方式是根據訊息封包内的裝置標籤之設定參數來進行 更新。 標籤模組113用以根據更新後的配置表產生並傳送 相應的OPC標籤以提供整合伺服器140進行處理，其產 生OPC標籤必須符合公開的工業通訊標準，由於此工業 通汛標準為習知技術’故在此不多作贅述，而所述整合伺 服器140及其所作的處理將在稍後進行說明。 另外，在觸發端120的部分，其觸發端12〇包含：指 7模組121、監控模組122及處理模組123，更可搭配計 時器(Timer)用以計算時間。其中，指令模組121用以儲存 控制指令，並根據控機令建立設定錄，也就是說，指 9 201019283 令模組121會根觸畴的控_令猶立相應的設定 參數，例如：當控制指令的類型為系統訊息(System
Message)時’可使用數值“5，，設定於指定的參數名稱(例 • 如：nType)中以作為此類型的代表，以個服端ιι〇可直 接根據此參數中所記錄的數值來判斷訊息的類型。由於所 述控制指令已於前面自行定義的名詞中作說明，故在此不 再作贅述。 ❿ 監控核組122用以執行控制指令與接收監控裝置励 所傳送的監控訊號’並且於接收到監控訊號後，债測觸發 端120的狀態(例如：輸出/輸入蜂的訊號狀態），且根據觸 發端120雜態及設定參數產生裝置標藏，舉例來說，假 设在觸發端120巾’指令触121賴存驗概令為「正 (DR) ON) THEN (DO-1 0N ls) ELSE (DCM 〇N 8s)」，由 於l控模組122執行此控制指令，因此，在埠號為‘‘〇，， 的輸入端(DI_0)接收到監控訊號為開啟(〇冲後，監控模組 謇⑵將選擇執行成立條件r(DCM 〇N ls)」，也就是谭號為 “1”的輸出埠開啟1秒，而且監控模組122亦會偵測觸 ' 發端120的輸出/輸入埠之訊號狀態，並根據這些改變後 - 的輸出/輸入埠之狀態及先前指令模組121根據此控制指 令所建立的設定參數來產生相應的裝置標籤。 承上所述，在實際實施上，此裝置標籤可分為訊息 (Message)部分及裝置(Device)部分，其令，訊息部分包含 以一個位元組(Bytes)來記錄裝置類型(例如：裝置的產品 序號）、以一個位元組來記錄訊息類型(例如：以數值q 201019283 ’’代表「啟動訊息」、以數值“2”代表「存活訊息」、以 數值“3”代表「建立訊息」、以數值“4”代表「狀態訊 息」及使用數值“5”代表「系統訊息」）、以兩個位元組 _ 來記錄子類型（即搭配類型作進階應用）、四個位元組來記 錄來源網路位址(Source IP address)、以六個位元組來記錄 來源媒體存取控制位址(Source MAC address)、以九個位 元組來記錄更新時間（包含··年、月、日、時、分、秒及
φ 微秒)以及使用一個位元組來記錄循環冗餘檢查碼(CRC code) ° 處理模組123用以對裝置標籤進行封裝以產生訊息 封包，並且於訊息封包產生後，主動傳送訊息封包至彳司服 端110，由於網路封包的封裝方式為習知技術，在此不多 作贅述。 除此之外’本發明的系統更可包含整合伺服器14〇， 用以接收伺服端110所傳送的0PC標籤以進行資料交換 • 處理及圖形化控制處理至少其中之一，舉例來說，使用者 可透過圖形化介面控制遠端的設備。另外，本發明的系統 • 射包含控制端15G用以輸人控制指令後，傳送至觸發端 120進行儲存，而在進行傳送之前，其控制端更可包 含將控制指令編譯成位元組碼後再進行傳送^在實際實施 上’整合魏器M0及控制端150可為具有網路^連線 功能的個人電腦、個人數位助理......等計算機穿置 如「第2圖」所示，「第2圖」為本發明主'動式監控 方法之流雜，包含下列步驟：_發端與監練置連^ 11 201019283 (步驟201);伺服端於初始時載入配置表，且根據配置表 擷取並記錄監控裝置的狀態(步驟2〇2);觸發端具有控制 指令，並根據控制指令建立設定參數(步驟203);觸發端 執行控制指令與接收監控裝置所傳送的監控訊號，並且於 接收到監控訊號後，偵測觸發端的狀態，且根據觸發端的 狀態及設定參數產生裝置標籤(步驟204);觸發端根據裝 置標籤進行封裝以產生訊息封包，並且於訊息封包產生 • 後，主動傳送訊息封包至伺服端(步驟205);伺服端接收 说息封包’並根據訊息封包更新配置表(步驟206);伺朋^ 端根據更新後的配置表產生並傳送相應的〇pc標籤以提 供整合伺服器進行處理(步驟2〇7”透過上述各步驟，即 可透過觸發端偵測監測裝置以生成裝置標籤，並將裝置標 籤封裝後透過齡主轉送至舰端，以便舰端自動產 生OPC標籤供整合舰器使用，用以提高監控效率及頻 寬利用率。 ♦ 以下配合「第3圖」至「第4圖」以實施例的方式進 行如下說明，請先參閱「第3圖」，「第3圖」為應用本發 • 明設定觸發端之示賴，包含：裝置設定視窗3G0、啟動 - 凡件30卜重開元件3〇2、關閉元件303 '建立標藏元件 執行元件321、停止元件322、時間輸入區塊33〇及 =定參數元件340。制魏_是，本㈣並未以此限 疋裳置设定視窗300所包含的元件類型及數量。 首先，虽使用者欲使用本發明的主動式監控系統時， 除了而開啟伺服端110及觸發端12〇之外，其監控裝置 12 201019283 100及網路130亦必須維持正常的運作狀態，而且觸發端 120中必須已儲存有預設的控制指令。 當伺服端11〇啟動時，其伺服端11〇的初始模組 • 職人配絲，魏置表記錄摘發端12G的湖資訊(即 裝置標籤）’因此，飼服端11〇根據配置表以輪詢(p〇mng) • 財絲齡並記騎魏控裝置1GG陳態，且訊息處 理模組112將等待接收由觸發端⑼產生並主動透過網路 鲁 傳輸協定(TCP/IP)所傳送的訊息封包，在實際實施上，伺 服端no可打開監聽端口 (Listenport^待接收觸發端12〇 所傳送的訊息封包。特別要說明的是，當配置表中查無觸 發端120的_資訊時，可直接打開監聽端口等待接收觸 發端120所傳送的訊息封包。在實際實施上，魏置表可 以檔案的方式存在，例如：配置表的職為“〇pCmdb 99 Ο 而在觸發端12〇的部分，當觸發端1;20啟動或重新啟 參 動時，觸發端120雜據指令模組m所儲存的控制指令 建立設定參數’舉例來說，當所儲存的控令為狀態訊 ， 息(StatusMessage)的指令類型時’建立相應的設定參數， W如·將裝置的產品序號儲存於指定的參數名稱 (nMochUeType)、將預設的數值“4”儲存於指定的參數名 稱(nType)·.·等等諸如此類。特別要說明的是，在觸發端 ^啟動或重新啟動時，監控模組122可直接根據預設的 設定參數產絲置標籤，並透過處理模組123對此裝置標 鐵進行封裝以產生訊息封包，並且於訊息封包產生後，主 13 201019283 動傳送訊息封包至伺服端110，以便伺服端11〇在接收訊 息封包後，根據訊息封包内的裝置標籤來擷取並記錄觸發 端120的輪出/輸入埠之狀態。至此，伺服端11〇及觸發 端120完成啟動，並且處於正常的運作狀態中。 當監控裝置100因感測到環境變化而傳送監控訊號 後’例如.使埠號為〇”的輸入埠(Di_〇)由關閉(〇ff)轉 變為開啟(ON)的訊號’其觸發端120的監控模組122除了 參 接收此監控訊號外’更執行控制指令，如：「IF (DI-0 ON) THEN (DO-1 ON Is) ELSE (DO-1 ON 8s)」以進行相應的 處理，以此例而言，其相應的處理是將使埠號為“丨，，的 輸出埠開啟一秒，並且偵測觸發端12〇的輸出/輸入埠之 狀態’以及根據相應於此控制指令的設定參數產生裝置標 籤。接著，處理模組123將所產生的裝置標籤進行封裝 後，產生可於乙太網路傳送的訊息封包，並透過網路13〇 主動傳送至伺服端110。 Φ 承上所述’當伺服端110的訊息處理模組112接收到 此訊息封包後，訊息處理模組112將根據此訊息封包内的 裝置標籤來更新配置表’以此例而言，更新後的配置表記 錄觸發端120的輸出/輸入埠之狀態，將具有輸入埠(DI_〇) 為開啟(ON)及輸出埠(DO-1)為開啟(0N)—秒之記錄。接 著，標籤模組113根據更新後的配置表產生相應的〇pc 標籤’此OPC標籤是符合公開的工業通訊標準(即〇LE細 Process C論〇1，〇PC)’用以提供整合伺服器14〇進行圖形 化的資料交換處理。至此，完成觸發端12〇主動傳送訊息 201019283 封包至伺服端110的過程，如此一來，伺服端110即不需 持續對所有監控裝置100進行輪詢，能夠有效提高頻寬利 用率’而且由於觸發端120於狀態改變時即主動傳送訊息 封包，故能夠提高監控效率，達到即時監控的目的。而有 關於整合伺服器140進行圖形化的資料交換處理將在稍 • 後配合圖式進行說明。 除此之外’本發明的主動式監控系統更可包含控制端 φ 150 ’用以輸入並透過網路130傳送控制指令，甚至可透 過裝置設定視窗300對觸發端120進行控制及設定，舉例 來說，使用者可分別透過點選啟動元件3〇卜重開元件3〇2 或關閉元件303來啟動、重新啟動或關閉觸發端12〇，由 於觸發端120的啟動或重新啟動之過程已於前面作說 明，故在此不再作贅述。 當使用者點選建立標籤元件310時，觸發端12〇將傳 送預設的訊息封包(包含觸發端120的相關資料，且裝置 _ 標籤中的參數名稱“nType”為數值“3”）至伺服端 110 ’此時’伺服端11〇根據此訊息封包中的裝置標籤得 知參數名稱“nType”為數值“3”，因此將檢查配置表中 - 是否有觸發端120的相關資料’若無，則將此觸發端120 的相關資料新增於配置表，反之則根據訊息封包中的裝置 標籤來更新配置表中相應於此觸發端12〇的相關資料。 而當使用者點選執行元件321或停止元件322時，觸 發端120將傳送預設的訊息封包至伺服端110，以點選執 行元件321為例，其預設的訊息封包包含觸發端120的相 15 201019283 關資料，且將裝置標籤中的參數名稱“nType，，設為數值 “5”及參數名稱“nSubType，，設為數值“〗”，此時，伺 服端110根據此訊息封包中的裝置標籤得知參數名稱 “nType”為數值“5”且參數名稱“nSubType，，為數值 1 ’因此，词服端110根據參數名稱“nSubType”的 ' 數值設定配置表的存取權限(例如：數值為“1”代表可讀 寫；數值為“2”代表唯讀）。換句話說，當使用者點選執 ^ 行元件321或停止元件322時，觸發端120會傳送相應的 訊息封包至伺服端110，使伺服端11〇的配置表能夠進行 讀寫或唯讀，當然，若是配置表為唯讀狀態，伺服端u〇 便無法根據觸發端120所傳送的訊息封包更新配置表，亦 不會產生相應的OPC標籤供整合伺服器14〇進行資料交 換處理。 另外，觸發端120亦可於固定的時間間隔，持續根據 預設的設定參數產生裝置標籤，其時間間隔可透過執行於 鲁 控制端150的裝置設定視窗300來進行設定，舉例來說， 透過時間輸入區塊330輸入數值來設定間隔的秒數(例 . 如··輸入數值“5’’代表五秒），並且將此數值的設定儲存 . 於觸發端120後，觸發端120即可於固定的時間間隔(例 如：五秒），持續根據預設的設定參數產生裝置標籤，而 此裴置標籤其後的處理過程與啟動或重新啟動時的情況 相同，故在此不再作贅述。 刖面|^_到，其設定參數可預先設置於觸發端12〇中， 在實際實施上，可透過設定參數元件34〇來建立設定參 201019283 數，例如點選設定參數元件340後產生—個設 中未示），提供制者蚊織參數、敍_、指^ 型、指令子類型、來源位址、更新時間....等等的參數值。 4 /如第4圖」所7^，「第4圖」為應用本發明進行圖 • 形化監控之示意圖。前面提到，本發明的主動式監押奉餅 更可包含整合伺服器140，當伺服端11〇產生符合=開的 工業通訊標準之標·，整合舰H 140即可根據 ❿ 此0PC標籤進行相應的資料交換處理，例如：圖形化監 控’在實際實施上，整合錬器M0為運行具有系統監控 和資料擷取功能的軟體(Supervisor c〇ntml Data
Acquisition, SCADA)，可透過圖控視窗働進行圖形化監 控’舉例來說，可根據〇PC標籤的訊息經過分析處理後， 將分析處理結果顯示於裝置顯示區塊4〇1，甚至可透過切 換元件413切換選擇監控裝置1〇〇，以及分別透過啟動元 件410、重開元件411或關閉元件412對所選擇的監控裝 β 置100進行啟動、重新啟動或關閉的遠端監控。另外，亦 可透過點選報表元件414根據0PC標籤產生具有文字、 . 圖像及表格至少其中之一的報表。 綜上所述’可知本發明與先前技術之間的差異在於透 過觸發端偵測監測裝置以生成裝置標籤，並將裝置標籤封 裝後透過網路主動傳送至伺服端，以便伺服端自動產生 0PC標籤供整合伺服器使用，藉由此一技術手段可以主 動將監控裝置的狀態傳送至伺服端，來解決先前技術所存 在的問題，進而達成提高監控效率及頻寬利用率之技術功 17 201019283 效0 —雖然本發_前述之實施觸露如上，财並非用以 限定本發明，任何熟肋倾藝者，在不麟本發明之精 神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專 • 鄉5錄賴縣說明書所社t請專娜ϋ所界定者 為準。 【圖式簡單說明】 • 第1圖為本發明主動式監控系統之方塊圖。 第2圖為本發明主動式監財法之流程圖。 第3圖為應用本發明設定觸發端之示意圖。 第4圖為應用本發明進行_化監控之示意圖。 【主要元件符號說明】 100監控裝置 110伺服端 111初始模組 鲁 112訊息處理模組 113標鐵模組 . 120觸發端 121指令模組 122監控模組 123處理模組 130網路 140整合伺服器 150控制端 201019283 300裝置設定視窗 301啟動元件 302重開元件 3〇3關閉元件 310建立標籤元件 321執行元件 322停止元件 330時間輸入區塊 340設定參數元件 400圖控視窗 401裝置顯示區塊 410啟動元件 411重開元件 412關閉元件 413切換元件 ❿ 414報表元件 步驟201將該觸發端與該些監控裝置連結 ' 步驟2G2 _服端於初始時載人—配置表，且根據 該配置表擷取並記錄該些監控裝置的狀態 步驟203該觸發端具有—控继令，並根據該控制 指令建立至少一設定參數 步驟2〇4該觸發端執行該控制指令與接收該些監控 裝置所傳送的至少一監控訊號，並且於接 收到該些監控訊號後，偵測該觸發端的狀 m m201019283 態’且根據該觸發端的狀態及該些設定參 數產生一裝置標籤 步驟205該觸發端根據該裝置標籤進行封裝以產生 一訊息封包’並且於該訊息封包產生後， 主動傳送該訊息封包至該伺服端 步驟206該伺服端接收該訊息封包，並根據該訊息 封包更新該配置表 步驟207該伺服端根據更新後的該配置表產生並傳 送相應的一 OPC標籤以提供一整合伺服器 進行處理 20