【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及工業自動化，具體為一種可快速實現多plc協同控制的方法。
技術介紹
1、plc(programmable?logic?controller，可編程控制邏輯控制器)是以微處理器為基礎的工業控制裝置，能夠實現工業自動化控制中的聯網通訊、過程控制、邏輯編程等功能，具有操作簡單、可靠穩定等特點，在工業自動化領域應用廣泛。在工業自動化領域，通常需要對不同的設備和系統進行控制和監測，因此需要同時使用多臺plc，在一個工業自動化流程中同時使用多臺plc，需要在設計階段就進行合理的規劃，以確保各plc之間的通信和協同控制能夠順暢進行。此外，還需要根據實際需求和情況進行各plc程序參數調整和優化，以達到最佳的控制效果。
2、目前，通常可采用以下方法實現多plc的協同控制：
3、1)使用通信協議或工業總線系統：有些plc支持部分通信協議如以太網、串行通信、can等，而當前主流plc大多支持各plc生產廠家主推的工業現場總線，如modbus-rtu、profibusdp、devicenet、cc-link等。利用通信協議或工業現場總線可以作為兩個plc之間的數據交換橋梁，實現協同控制。其缺點是：編程難度大，需要plc支持相同的協議；
4、2)利用上位機工控軟件：有些工控軟件提供了協同控制的功能模塊或工具，其缺點是：所支持的plc型號有限，難以形成廣泛應用。
5、綜上，由于各生產廠商的plc硬件平臺存在差異，支持的plc編程語言也不完全相同，不同plc之間通信協議更是存在標準差異，在涉及多類
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種可快速實現多plc協同控制的方法，具備針對工業自動化項目中需要不同品類plc設備實現協同控制的應用場景，能夠實現不同工業現場總線下，plc之間的協同控制，且可通過高級編程語言實現不同plc的統一邏輯編程，降低了多plc協同控制實施難度的優點，解決了由于各生產廠商的plc硬件平臺存在差異，支持的plc編程語言也不完全相同，不同plc之間通信協議更是存在標準差異，在涉及多類型plc協同控制的工業自動化項目中，由于不同plc設備的通用性、兼容性的限制，使得工業自動化項目集成調試難度陡增，成本高居不下的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種可快速實現多plc協同控制的方法，包括：主要由嵌入式處理器，各類通信協議、工業現場總線收發模塊組成的硬件部分和主要由plc數據收集模塊、plc控制指令下發模塊、協同控制邏輯模塊組成的軟件部分，所述硬件部分協同控制的方案如下：
3、1)各類通信協議、工業現場總線收發模塊，能夠實現各類接口，如串口、以太網口、modbus-rtu總線接口、profibusdp總線接口等通信協議和工業現場總線的數據收發，將接收到的數據轉為嵌入式處理器能夠處理的內部總線協議，并支持將內部數據轉為對應的協議發送至對應的接口上；
4、2)嵌入式處理器從各收發模塊獲取數據，并進行處理，再將處理結果輸出至各收發模塊；
5、所述軟件部分協同控制的方案如下：
6、1)plc數據收集模塊，對plc上報的數據，進行收集整理，獲取并記錄各plc輸入io的狀態信息；
7、2)plc控制指令下發模塊，將各plc輸出io的狀態信息發送至各接口，供各plc讀取并執行相應的輸出io操作；
8、3)協同控制邏輯模塊，綜合判斷各plc的狀態信息，通過系統邏輯處理得到各plc輸出io的目標狀態，控制邏輯的執行可采用定時循環執行，或針對某一特定plc輸入io實時執行，或者采用二者結合的方式執行；
9、所述硬件部分和軟件部分相互配合實現多plc協同控制的方法，其具體實現步驟如下：
10、前置準備：將項目范圍內涉及的plc設備內置程序改成如下狀態：在每個plc掃描周期中，將plc輸入io的狀態值通過plc通信接口上報給plc數據收集模塊，在每個plc掃描周期中，通過plc通信接口讀取控制指令，并將對應的plc輸出io變化至目標狀態；
11、步驟①：主程序初始化，完成各收發模塊配置；
12、步驟②：設置中斷a的觸發條件為收發模塊接收到plc上報的輸入io狀態信息，中斷a的處理流程為：讀取plc輸入io狀態，并同步更新本地存儲的plc狀態信息，對于上報的輸入io狀態，判斷是否有需要立即處理的操作，如果有，則立即根據本地存儲的各plc狀態信息，計算得到各plc輸出io的目標狀態值，并通過收發模塊發送至各plc，如果無，則直接結束本次中斷操作；
13、步驟③：設置中斷b的觸發條件為按照預先設置的時間間隔，定時循環觸發，中斷b的處理流程為：按照系統邏輯，根據本地存儲的各plc狀態信息，計算得到各plc輸出io的目標狀態值，并通過收發模塊發送至各plc；
14、步驟④：開啟中斷a和中斷b，設置中斷a的優先級高于中斷b，程序進入等待中斷觸發，并執行中斷操作的狀態。
15、優選的，所述硬件部分各類收發模塊可根據實際所連plc的種類、數量進行增減。
16、優選的，所述硬件部分可通過各類通信協議、工業現場總線收發模塊實現與各品牌主流型號plc的信號互聯。
17、優選的，所述協同控制的邏輯功能可通過高級語言編程實現，如c++、python等高級語言。
18、優選的，所述協同控制采用門禁系統、監控攝像頭等安全措施限制未經授權人員的物理訪問，防止設備被非法篡改或破壞，同時，采用網絡隔離技術，如vlan劃分、網絡段隔離等，將plc網絡與其他網絡隔離，減少潛在的攻擊面，并安裝入侵檢測系統(ids)或入侵防御系統(ips)來實時監控和防御網絡攻擊。
19、優選的，所述協同控制使用加密技術對plc與其他設備之間的通信進行加密，確保數據傳輸過程中的保密性和完整性，定期更新plc設備的操作系統和應用程序，以修復已知的漏洞和安全問題。
20、優選的，所述協同控制定期備份plc的程序和數據，以防止數據丟失或損壞，備份數據應存儲在安全的位置，并進行加密保護，制定災難恢復計劃，明確在發生安全事件或系統故障時如何快速恢復plc的功能和數據，啟用plc設備和網絡的日志記錄功能，記錄所有關鍵操作和活動，以便追蹤和分析潛在的安全事件。
21、優選的，所述協同控制配置備用plc，確保在主plc出現故障時，備用plc能夠無縫接管應用程序的執行。
22、優選的，所述備用plc通過冗余鏈路讀取輸入并與激活的plc同步，實現主從切換，配置冗余網絡設備或采用網絡冗余協議，如stp、rstp等，以確保網絡的可用性和穩定性。
23、優選的，所述協同控制采用雙路電源供電設計和配置多個i/o模塊，以實現本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種可快速實現多PLC協同控制的方法，其特征在于，包括：主要由嵌入式處理器，各類通信協議、工業現場總線收發模塊組成的硬件部分和主要由PLC數據收集模塊、PLC控制指令下發模塊、協同控制邏輯模塊組成的軟件部分，所述硬件部分協同控制的方案如下：
2.根據權利要求1所述的一種可快速實現多PLC協同控制的方法，其特征在于：所述硬件部分各類收發模塊可根據實際所連PLC的種類、數量進行增減。
3.根據權利要求1所述的一種可快速實現多PLC協同控制的方法，其特征在于：所述硬件部分可通過各類通信協議、工業現場總線收發模塊實現與各品牌主流型號PLC的信號互聯。
4.根據權利要求1所述的一種可快速實現多PLC協同控制的方法，其特征在于：所述協同控制的邏輯功能可通過高級語言編程實現。
5.根據權利要求1所述的一種可快速實現多PLC協同控制的方法，其特征在于：所述協同控制采用門禁系統、監控攝像頭等安全措施限制未經授權人員的物理訪問，防止設備被非法篡改或破壞，同時，采用網絡隔離技術，如VLAN劃分、網絡段隔離等，將PLC網絡與其他網絡隔離，減少潛在的攻擊
6.根據權利要求5所述的一種可快速實現多PLC協同控制的方法，其特征在于：所述協同控制使用加密技術對PLC與其他設備之間的通信進行加密，確保數據傳輸過程中的保密性和完整性，定期更新PLC設備的操作系統和應用程序，以修復已知的漏洞和安全問題。
7.根據權利要求6所述的一種可快速實現多PLC協同控制的方法，其特征在于：所述協同控制定期備份PLC的程序和數據，以防止數據丟失或損壞，備份數據應存儲在安全的位置，并進行加密保護，制定災難恢復計劃，明確在發生安全事件或系統故障時如何快速恢復PLC的功能和數據，啟用PLC設備和網絡的日志記錄功能，記錄所有關鍵操作和活動，以便追蹤和分析潛在的安全事件。
8.根據權利要求1所述的一種可快速實現多PLC協同控制的方法，其特征在于：所述協同控制配置備用PLC，確保在主PLC出現故障時，備用PLC能夠無縫接管應用程序的執行。
9.根據權利要求8所述的一種可快速實現多PLC協同控制的方法，其特征在于：所述備用PLC通過冗余鏈路讀取輸入并與激活的PLC同步，實現主從切換，配置冗余網絡設備或采用網絡冗余協議。
10.根據權利要求9所述的一種可快速實現多PLC協同控制的方法，其特征在于：所述協同控制采用雙路電源供電設計和配置多個I/O模塊，以實現輸入輸出信號的冗余設計。
...【技術特征摘要】
1.一種可快速實現多plc協同控制的方法，其特征在于，包括：主要由嵌入式處理器，各類通信協議、工業現場總線收發模塊組成的硬件部分和主要由plc數據收集模塊、plc控制指令下發模塊、協同控制邏輯模塊組成的軟件部分，所述硬件部分協同控制的方案如下：
2.根據權利要求1所述的一種可快速實現多plc協同控制的方法，其特征在于：所述硬件部分各類收發模塊可根據實際所連plc的種類、數量進行增減。
3.根據權利要求1所述的一種可快速實現多plc協同控制的方法，其特征在于：所述硬件部分可通過各類通信協議、工業現場總線收發模塊實現與各品牌主流型號plc的信號互聯。
4.根據權利要求1所述的一種可快速實現多plc協同控制的方法，其特征在于：所述協同控制的邏輯功能可通過高級語言編程實現。
5.根據權利要求1所述的一種可快速實現多plc協同控制的方法，其特征在于：所述協同控制采用門禁系統、監控攝像頭等安全措施限制未經授權人員的物理訪問，防止設備被非法篡改或破壞，同時，采用網絡隔離技術，如vlan劃分、網絡段隔離等，將plc網絡與其他網絡隔離，減少潛在的攻擊面，并安裝入侵檢測系統或入侵防御系統來實時監控和防御網絡攻擊。
6.根據權利要求5所述的一種可快速實現多p...
【專利技術屬性】
技術研發人員：董強，宋增祿，邵昊舒，王勇，
申請(專利權)人：南京工業職業技術大學，
類型：發明
國別省市：
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