[发明专利]一种基于智能网关边缘计算的控制程序分发更新方法

说明书

本发明涉及一种基于智能网关边缘计算的控制程序分发更新方法，包括：访问终端发起控制程序分发更新请求；访问终端将控制程序及其分发更新策略、所需更新的工业设备控制器特征发送至云端数据服务器；云端数据服务器根据需要更新的工业设备控制器特征确定对应的智能网关；云端数据服务器发送控制程序及其分发更新策略至对应智能网关；判断智能网关是否成功接收控制程序及其分发更新策略；如果智能网关成功接收控制程序及其分发更新策略，则智能网关对相应的工业设备控制器进行更新升级。本发明通过智能网关靠近现场端的边缘计算功能，来执行工业设备控制程序的自动分发更新，确保需要更新的工业设备控制器升级的准确性和及时性。

技术领域

本发明实施例涉及工业自动化技术领域，特别涉及在工业现场智能网关连接工业设备控制器的组网场景下，一种基于智能网关边缘计算的控制程序分发更新方法。

背景技术

通常，工业互联网系统一般包含现场的自动控制系统、数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA)、信息化系统、智能制造系统和大数据平台系统等等。而在现在的自动化控制系统中，一般都会配置可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)或是专用控制器作为工业设备的核心控制部分，用于实现工业设备工艺流程的自动化控制。通常情况下，工业设备的控制程序在设备出厂时就已经固化在其控制器内部的非易失存储器中。如果在用户现场需要对控制程序进行调整，一般都需要专业技术人员在现场对控制程序重新编写、调试、烧录。但是随着全球化经济的发展，工业设备销售的区域越来越广泛，同时定制化生产的需求也越来越多，这对其控制程序的维护升级带来了很大的挑战，从而工业设备生产商的维护成本和响应时间都大大增加。

作为工业互联网的入口和引擎，智能网关成为大规模的分布式工业设备的接入节点，把现场设备的数据先收集到网关节点计算分析，并传送到云服务节点，方便客户的应用系统的接入；同时支持虚拟通道和数据穿透，实现工业设备远程维护(设备远程诊断，远程监控和远程上下载程序)，这对于设备生产商的设备运维提供了很好的解决方案。

图1所示为传统的智能网关通过透传方式来实现对工业设备控制程序的远程更新的网络架构图，其中，访问终端110通过云端透传服务器120、云端数据服务器130与智能网关140进行数据交换，智能网关140通过串行编程口与工业设备控制器1相连，同时还通过以太网交换机150所提供的以太网编程口与工业设备控制器2、3、...、n相连。

图2所示为传统的智能网关通过透传方式来实现对工业设备控制程序的远程更新方法流程图。首先，运维人员通过访问终端110向云端透传服务器120发起控制程序分发更新请求(步骤S201)，云端透传服务器120响应该请求，并选择对应智能网关140建立透传通道(步骤S202)，同时，云端透传服务器120通知对应的智能网关140准备开始分发更新控制程序(步骤S203)。判断智能网关140是否响应上述控制程序分发更新通知(步骤S204)，如果对应智能网关140没能响应该控制程序分发更新通知，则云端透传服务器120返回对应错误状态信息至访问终端110(步骤S210)。如果对应智能网关140响应该控制程序分发更新通知，则智能网关140根据编程方式打开对应编程端口(步骤S205)。继续判断对应编程端口是否打开(步骤S206)，如果对应编程端口没有打开，继续执行步骤S210，即，云端透传服务器120返回此时对应错误状态信息至访问终端110。如果对应编程端口打开，则智能网关140返回准备完毕信息到云端透传服务器120(步骤S207)。继而，云端透传服务器120返回准备完毕信息到访问终端110(步骤S208)，从而访问终端110开始分发更新控制程序(步骤S209)。