專利名稱：一種安全隔離的工業(yè)數(shù)據(jù)集散采集和高效復(fù)用發(fā)布系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化控制領(lǐng)域的工業(yè)數(shù)據(jù)集散采集和高效復(fù)用發(fā)布技術(shù)，具體 是一種安全隔離的工業(yè)數(shù)據(jù)集散采集和高效復(fù)用發(fā)布系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外工業(yè)企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集和發(fā)布并沒有做到完全的 網(wǎng)絡(luò)隔離甚至沒有網(wǎng)絡(luò)隔離，這給生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)帶來潛在的安全威脅。另外采集后的數(shù)據(jù)發(fā)布 到管理網(wǎng)絡(luò)大多使用各自的通訊協(xié)議，沒有實(shí)現(xiàn)符合行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的通訊，這也為不同 管理系統(tǒng)的開發(fā)帶來很大的難度。目前的技術(shù)應(yīng)用中存在網(wǎng)絡(luò)隔離安全性差、后續(xù)開發(fā)困難、使用及維護(hù)成本高、產(chǎn) 品結(jié)構(gòu)不合理、開發(fā)維護(hù)過分依賴于廠家、新增大量硬件設(shè)備等導(dǎo)致了系統(tǒng)復(fù)雜，維護(hù)困 難，投資增加。即便如此，仍有相當(dāng)多的場(chǎng)合難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離，數(shù)據(jù)統(tǒng)一發(fā)布，阻礙了企業(yè) 信息化發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種安全隔離的 工業(yè)數(shù)據(jù)集散采集和高效復(fù)用發(fā)布系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)隔離安全性好、且配置及維護(hù)工作少，便于系 統(tǒng)升級(jí)。為解決上述問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種安全隔離的工業(yè)數(shù)據(jù)集散 采集和高效復(fù)用發(fā)布系統(tǒng)，包括工業(yè)數(shù)據(jù)集散站、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站；其采集和發(fā)布均使用以 太網(wǎng)形式。所述的工業(yè)數(shù)據(jù)集散站，包括OPC數(shù)據(jù)采集模塊、各種主流PLC數(shù)據(jù)采集模塊、工 業(yè)串行數(shù)據(jù)通訊模塊和安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊；所述的OPC數(shù)據(jù)采集模塊與支持 OPC協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)工控裝置相連，以采集不同的所述現(xiàn)場(chǎng)工控裝置對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)信 號(hào)；所述的各種主流PLC數(shù)據(jù)采集模塊用于采集以太網(wǎng)上的各種PLC設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)；所述 的工業(yè)串行數(shù)據(jù)通訊模塊用于采集串行設(shè)備變換為以太網(wǎng)通訊的數(shù)據(jù)；所述的安全隔離高 速串行數(shù)據(jù)通訊模塊將各個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)重新編碼加密，以高速串行通訊方 式傳輸給數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站；所述的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站，包括安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊、OPC krver數(shù)據(jù) 發(fā)布模塊、更新遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模塊；所述安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊接收所述工業(yè) 數(shù)據(jù)集散站發(fā)送來的采集到的數(shù)據(jù)；所述OPC krver數(shù)據(jù)發(fā)布模塊將采集到的數(shù)據(jù)匯總 后作為OPC數(shù)據(jù)源進(jìn)行發(fā)布；所述更新遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模塊將采集的數(shù)據(jù)直接寫入多個(gè)遠(yuǎn) 程數(shù)據(jù)庫中。進(jìn)一步的該安全隔離的工業(yè)數(shù)據(jù)集散采集和高效復(fù)用發(fā)布系統(tǒng)中，所述工業(yè)數(shù) 據(jù)集散站可以設(shè)置多個(gè)，所述數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站設(shè)置一個(gè)；所述各工業(yè)數(shù)據(jù)集散站與該數(shù)據(jù) 中轉(zhuǎn)發(fā)布站之間采用獨(dú)立控制的串行通訊連接。[0009]本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型是用來完成工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)數(shù)據(jù)集散采集、網(wǎng)絡(luò)隔離的 以太網(wǎng)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)提供，其核心技術(shù)是OPC采集發(fā)布技術(shù)、PLC通訊技術(shù)、工業(yè)設(shè)備 串行通訊技術(shù)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)更新技術(shù)以及具有物理隔離的串行數(shù)據(jù)加密通訊技術(shù)。通 過軟、硬件結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)數(shù)據(jù)集散采集與高效復(fù)用發(fā)布的功能。本實(shí)用新型解決了如何將現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化信息孤島通過工業(yè)數(shù)據(jù)集散站進(jìn)行數(shù)據(jù) 匯總的問題，可以通過訪問數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站或更新的數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié) 點(diǎn)。本實(shí)用新型提供了符合工業(yè)國際標(biāo)準(zhǔn)的OPC數(shù)據(jù)接口、主流PLC以太網(wǎng)接口、工業(yè)串 行接口、通用數(shù)據(jù)庫接口等，使得不同廠家的設(shè)備系統(tǒng)可以統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)據(jù)的集散與中轉(zhuǎn)發(fā) 布。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)與管理網(wǎng)絡(luò)的有效隔離，防止病毒的侵入等現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn) 100%安全的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)隔離。它具有如下優(yōu)點(diǎn)1、安全性本實(shí)用新型采用的安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊技術(shù)保證了數(shù)據(jù)通訊物 理層鏈接的可靠性及防侵入能力，切斷了網(wǎng)絡(luò)入侵路徑，保證管理網(wǎng)絡(luò)對(duì)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)
的防病毒侵害。2、開放性本實(shí)用新型采用符合OPC標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)發(fā)布的接口、通用數(shù)據(jù)庫接口等，實(shí) 現(xiàn)與目前工控行業(yè)軟件及管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的無縫鏈接，使得數(shù)據(jù)交換無需協(xié)議轉(zhuǎn)換等復(fù)雜 過程，極大的擴(kuò)展了系統(tǒng)的開放性。3、實(shí)用性本實(shí)用新型可應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)的自動(dòng)化領(lǐng)域，為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)集散采集提 供數(shù)據(jù)源，使得現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)使用擺脫了地域的限制。由于本實(shí)用新型具有以上特點(diǎn)，使得本實(shí)用新型在使用中體現(xiàn)了如下的優(yōu)越性1、操作簡(jiǎn)易性本實(shí)用新型采用文件配置方式，實(shí)施過程只需簡(jiǎn)單的配置0PC、設(shè) 備地址、數(shù)據(jù)庫等模塊信息以及所需采集標(biāo)簽名稱等文件即可。2、便于維護(hù)、升級(jí)本實(shí)用新型配置工作少，采用OPC標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、PLC以太網(wǎng)或工業(yè) 串行通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，使得硬件設(shè)備少，因此為維護(hù)減少大量工作；另外系統(tǒng)可靈活選擇 一工業(yè)數(shù)據(jù)集散站對(duì)一數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站或多工業(yè)數(shù)據(jù)集散站對(duì)一數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站的模式， 為系統(tǒng)升級(jí)也提供了便利。3、使用廣泛性本實(shí)用新型采用符合OPC標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布技術(shù)、通用數(shù)據(jù)庫 接口等，使得數(shù)據(jù)的訪問讀取更加方便、可靠。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，該安全隔離的工業(yè)數(shù)據(jù)集散采集和高效復(fù)用發(fā)布系統(tǒng)，包括工業(yè)數(shù) 據(jù)集散站、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站。所述的工業(yè)數(shù)據(jù)集散站，包括OPC數(shù)據(jù)采集模塊、各主流PLC數(shù)據(jù)采集模塊、工業(yè) 串行數(shù)據(jù)通訊模塊和安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊；所述的OPC數(shù)據(jù)采集模塊與支持OPC協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)工控裝置相連，以采集不同的所述現(xiàn)場(chǎng)工控裝置對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)信 號(hào)；所述的各種主流PLC數(shù)據(jù)采集模塊用于采集以太網(wǎng)上的各種PLC設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)；所述 的工業(yè)串行數(shù)據(jù)通訊模塊用于采集串行設(shè)備變換為以太網(wǎng)通訊的數(shù)據(jù)；所述的安全隔離高 速串行數(shù)據(jù)通訊模塊將各個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)重新編碼加密，以高速串行通訊方 式傳輸給數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站；工業(yè)數(shù)據(jù)集散站是這樣實(shí)現(xiàn)的對(duì)于支持OPC協(xié)議的不同現(xiàn)場(chǎng) 工控軟件，編寫通用的OPC客戶端訪問程序，配置OPC krver信息及需采集標(biāo)簽名，形成 OPC現(xiàn)場(chǎng)采集模塊；對(duì)于各主流PLC，編寫以太網(wǎng)PLC通訊程序，配置端口地址及需采集標(biāo)簽 名，形成各主流PLC數(shù)據(jù)采集模塊；對(duì)于工業(yè)串行設(shè)備，編寫串行通訊程序，配置端口地址 及需采集標(biāo)簽名，形成工業(yè)串行數(shù)據(jù)通訊模塊；編寫安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊。所述的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站，包括安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊、OPC krver數(shù)據(jù) 發(fā)布模塊、更新遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模塊；所述安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊接收所述工業(yè) 數(shù)據(jù)集散站發(fā)送來的采集到的數(shù)據(jù)，所述OPC krver數(shù)據(jù)發(fā)布模塊將采集到的數(shù)據(jù)匯總后 作為OPC數(shù)據(jù)源進(jìn)行發(fā)布到管理網(wǎng)絡(luò)；所述更新遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模塊將采集的數(shù)據(jù)直接寫 入多個(gè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站是這樣實(shí)現(xiàn)的配置與所述現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集站相同的采集標(biāo)簽信 息；編寫安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊；編寫OPC Server數(shù)據(jù)發(fā)布模塊；編寫更新遠(yuǎn)程 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模塊。工作時(shí)1)、所述OPC數(shù)據(jù)采集模塊、各主流PLC數(shù)據(jù)采集模塊、工業(yè)串行數(shù)據(jù)通訊模塊等 讀取各現(xiàn)場(chǎng)工控軟件或設(shè)備中需采集標(biāo)簽的信息；將讀取到的標(biāo)簽信息解析，將解析后的 信息存放到工業(yè)數(shù)據(jù)集散站內(nèi)存區(qū)中；2)、安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊將工業(yè)數(shù)據(jù)集散站內(nèi)存區(qū)中對(duì)應(yīng)標(biāo)簽的信息 加密成符合串行通訊協(xié)議的密文發(fā)送到數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站。3)、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊接收由工業(yè)數(shù)據(jù)集散站發(fā)送 來的密文信息，并將讀取到的密文按照格式解析，將解析后的標(biāo)簽信息存放到數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā) 布站內(nèi)存區(qū)中；4)、0PC Server數(shù)據(jù)發(fā)布模塊、更新遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模塊，將存放在數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布 站內(nèi)存區(qū)中的數(shù)據(jù)匯總后作為OPC數(shù)據(jù)源對(duì)外實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一發(fā)布和更新遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫。本實(shí)用新型的安全隔離的工業(yè)數(shù)據(jù)集散采集和高效復(fù)用發(fā)布系統(tǒng)中，所述工業(yè)數(shù) 據(jù)集散站設(shè)置多個(gè)，所述數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站設(shè)置一個(gè)；所述各工業(yè)數(shù)據(jù)集散站與該數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn) 發(fā)布站之間采用獨(dú)立控制的高速串行現(xiàn)場(chǎng)總線連接。也可以所述工業(yè)數(shù)據(jù)集散站設(shè)置有 多個(gè)，所述數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站也設(shè)置有多個(gè)，且工業(yè)數(shù)據(jù)集散站、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站之間一一對(duì) 應(yīng)采用獨(dú)立控制的高速串行現(xiàn)場(chǎng)總線連接。
權(quán)利要求1.一種安全隔離的工業(yè)數(shù)據(jù)集散采集和高效復(fù)用發(fā)布系統(tǒng)，其特征是包括工業(yè)數(shù)據(jù) 集散站、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站；所述的工業(yè)數(shù)據(jù)集散站，包括OPC數(shù)據(jù)采集模塊、各種主流PLC數(shù)據(jù)采集模塊、工業(yè)串 行數(shù)據(jù)通訊模塊和安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊；所述的OPC數(shù)據(jù)采集模塊與支持OPC 協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)工控裝置相連，以采集不同的所述現(xiàn)場(chǎng)工控裝置對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)； 所述的各種主流PLC數(shù)據(jù)采集模塊用于采集以太網(wǎng)上的各種PLC設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)；所述的工 業(yè)串行數(shù)據(jù)通訊模塊用于采集串行設(shè)備變換為以太網(wǎng)通訊的數(shù)據(jù)；所述的安全隔離高速串 行數(shù)據(jù)通訊模塊將各個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)重新編碼加密，以高速串行通訊方式傳 輸給數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站；所述的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站，包括安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊、OPC krver數(shù)據(jù)發(fā)布 模塊、更新遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模塊；所述安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊接收所述工業(yè)數(shù)據(jù) 集散站發(fā)送來的采集到的數(shù)據(jù)，所述OPC krver數(shù)據(jù)發(fā)布模塊將采集到的數(shù)據(jù)匯總后作為 OPC數(shù)據(jù)源進(jìn)行發(fā)布；所述更新遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模塊將采集的數(shù)據(jù)直接寫入多個(gè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù) 庫中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全隔離的工業(yè)數(shù)據(jù)集散采集和高效復(fù)用發(fā)布系統(tǒng)，其 特征是所述工業(yè)數(shù)據(jù)集散站設(shè)置多個(gè)，所述數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站設(shè)置一個(gè)；所述各工業(yè)數(shù)據(jù) 集散站與該數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站之間采用獨(dú)立控制的高速串行現(xiàn)場(chǎng)總線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全隔離的工業(yè)數(shù)據(jù)集散采集和高效復(fù)用發(fā)布系統(tǒng)，其 特征是所述工業(yè)數(shù)據(jù)集散站設(shè)置有多個(gè)，所述數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站也設(shè)置有多個(gè)，且工業(yè)數(shù)據(jù) 集散站、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站之間一一對(duì)應(yīng)采用獨(dú)立控制的高速串行現(xiàn)場(chǎng)總線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全隔離的工業(yè)數(shù)據(jù)集散采集和高效復(fù)用發(fā)布系統(tǒng)，其 特征是數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站具有高效復(fù)用的能力，即中轉(zhuǎn)發(fā)布的數(shù)據(jù)采用OPC Server和更新 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫等方式，可作為高效數(shù)據(jù)源被多用戶、多系統(tǒng)使用。
專利摘要一種安全隔離的工業(yè)數(shù)據(jù)集散采集和高效復(fù)用發(fā)布系統(tǒng)，解決目前管理網(wǎng)絡(luò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集和發(fā)布中存在的網(wǎng)絡(luò)安全性差、后續(xù)開發(fā)困難、使用及維護(hù)復(fù)雜并且成本高、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理的問題。它包括工業(yè)數(shù)據(jù)集散站、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站；工業(yè)數(shù)據(jù)集散站，包括OPC數(shù)據(jù)采集模塊、各種主流PLC數(shù)據(jù)采集模塊、工業(yè)串行數(shù)據(jù)通訊模塊和安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊；數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)發(fā)布站，包括安全隔離高速串行數(shù)據(jù)通訊模塊、OPC Server數(shù)據(jù)發(fā)布模塊、更新遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模塊。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201892866SQ20102062317
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
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