[发明专利]一种支持多协议PLC通信的网关系统及方法

说明书

本发明提供了一种支持多协议PLC通信的方法，该方法不直接实现PLC之间的地址交换，而是通过通信协议中间件的方式，将不同协议PLC中的变量信息封装成中间协议，间接实施通信。本发明基于该方法开发了一套网关系统，使用该系统与PLC设备通过以太网的方式进行连接，可以通过较为便捷的参数配置，实现不同协议PLC之间的数据通信，满足多PLC进行协同控制的需求。

技术领域

本发明涉及PLC通信领域，具体涉及一种支持多协议PLC通信的网关系统及方法。

背景技术

PLC(可编程逻辑控制器)是一种工业控制器，因其性能强大、可靠性高、抗干扰能力强以及操作便捷等优点，被广泛的运用在现代工业自动化控制的各个领域，充当了自动化设备和自动化流水线等自动化系统的控制枢纽。

在一个完整的自动化控制系统中，单个PLC由于性能或者功能限制，可能满足不了控制需求，此时就需要多个PLC共同工作，实现协同控制。在这种场景下，PLC之间的数据交互与通信就成了需要解决的核心问题。在现有的通信方案中，以太网通信由于其通信数据量大以及通信速率高等特点，受到了工业界的青睐，如今已经成为了主流的通信方式。对于同一品牌的PLC，厂商一般都会提供基于自有以太网协议的通信方案，但涉及到不同品牌，不同协议的PLC通信时，由于PLC之间的通信协议的不一致，目前还没有一个较为简便的通信方法。

发明内容

针对上述技术存在的问题，本发明提供了一种支持多协议PLC通信的方法，该方法不直接实现PLC之间的地址交换，而是通过通信协议中间件的方式，将不同协议PLC中的变量信息封装成中间协议，间接实施通信。本发明基于该方法开发了一套网关系统，使用该系统与PLC设备通过以太网的方式进行连接，可以通过较为便捷的参数配置，实现不同协议PLC之间的数据通信，满足多PLC进行协同控制的需求。

本发明提供一种支持多协议PLC通信的网关系统，包括：PLC变量读写模块、PLC通信模块和操作配置模块；

PLC变量读写模块基于TCP协议，用于对不同通信协议PLC中的变量信息进行读取和写入，与PLC建立Socket连接；

PLC通信模块，用于实现了PLC之间的主从通信，与PLC变量读写模块进行直接耦合；

所述的PLC通信模块为Client/Server架构；

操作配置模块是基于Java和JavaScript语言进行开发，基于SpringBoot框架构建的Web应用，其中前端配置页面采用基于JavaScript语言的Vue.js框架等技术进行构建。

该系统主要使用Java语言进行开发，无论是在Linux系统或者Windows系统，都能很好的运行，拥有良好的跨平台性能。可以将该系统部署在小型工控机和Linux开发板上，将硬件系统改造成一个网关设备。PLC通信模块以OPC UA协议为基础，通过OPC UA服务器和OPC UA客户端对节点值的修改，而间接的对PLC中的变量信息进行读写和修改，实现了PLC之间的主从通信。操作配置模块中前端配置页面采用基于JavaScript语言的Vue.js框架等技术进行构建。其主要作用是方便开发人员对整个系统进行使用和配置，包括与PLC建立连接、进行通信节点的创建与映射、启动通信服务。

本发明还提供一种支持多协议PLC通信的方法，包括以下步骤：

步骤一：确定PLC的型号以及IP地址，并根据现场工艺要求和PLC程序，确定需要进行通信的PLC变量地址以及变量映射关系；

步骤二：根据PLC型号，确定与PLC进行TCP通信需要用到的协议类，实例化协议类，建立socket连接；

步骤三：通信协议中间件对通信链中的PLC分别创建通信主站和通信从站，根据步骤一中确定的通信变量信息为通信主站和通信从站分别创建通信节点；