專利名稱：用于包括工業(yè)控制設(shè)備的分布式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的診斷模塊的制作方法
用于包括工業(yè)控制設(shè)備的分布式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的診斷模塊技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明大體上涉及用于控制機(jī)器和工業(yè)過程的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及一種允 許針對互連工業(yè)控制器的分布式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的更大的診斷監(jiān)視的診斷模塊。
背景技術(shù)：
工業(yè)控制器用于控制并監(jiān)視工業(yè)過程和機(jī)械裝置。典型的工業(yè)控制器包括用 于執(zhí)行所存儲(chǔ)的控制程序以基于所述控制程序的邏輯讀取來自受控過程的輸入并向受控 過程提供輸出的專用計(jì)算機(jī)。工業(yè)控制器通常生成并存儲(chǔ)與控制器的運(yùn)轉(zhuǎn)相關(guān)的診斷信 肩、ο
工業(yè)控制器與常規(guī)計(jì)算機(jī)的不同之處在于三個(gè)方面。首先，工業(yè)控制器可被高 度定制化以符合受控的特殊工業(yè)過程的要求。通常，此定制化是通過提供不同組件的 模塊結(jié)構(gòu)而變得可行，所述不同組件可被添加到所述工業(yè)控制器以將其擴(kuò)展用于特殊應(yīng) 用。最典型地，這些附加的組件為1/0(輸入/輸出)模塊，其向致動(dòng)器提供模擬或數(shù)字 信號或從傳感器接收模擬或數(shù)字信號。其它公共組件包括顯示器和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
工業(yè)控制器與常規(guī)計(jì)算機(jī)之間的第二個(gè)區(qū)別在于工業(yè)控制器的組件可間隔相 當(dāng)大的距離，例如，分布在遍布整個(gè)工廠而通信的網(wǎng)絡(luò)上。大量的專有高速控制網(wǎng)絡(luò)用 于此目的，包括，例如，由跨行業(yè)聯(lián)盟ODVA(www.odva.org)管理的開放標(biāo)準(zhǔn)ControlNet 禾口 DeviceNet。
第三，不同于常規(guī)計(jì)算機(jī)，工業(yè)控制器必須提供可以安全地控制物理設(shè)備的高 度可預(yù)測且可靠的控制輸出。在這點(diǎn)上，強(qiáng)制性要求的是輸出和輸入被快速傳遞以及確 保輸出和輸入實(shí)際上已被傳送。此外，重要的是，控制器生成的診斷信息中所顯示的控 制器的任何問題必須得以快速且有效地傳送。不允許出現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的損壞或偽消息。
因此，在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中，用戶需要在出現(xiàn)與設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的問題時(shí)對其進(jìn) 行快速診斷的能力。常?？苫诰W(wǎng)絡(luò)所經(jīng)歷的癥狀來診斷這些問題，包括但不限于，與自 動(dòng)機(jī)的通信中斷、與個(gè)人計(jì)算機(jī)的通信極慢、網(wǎng)絡(luò)組件發(fā)出錯(cuò)誤消息等。由于這些問題的 全異性，因此能夠容易地訪問來自與控制系統(tǒng)相關(guān)的各種組件的診斷數(shù)據(jù)是有利的。
然而，在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中并非總能容易地獲得診斷數(shù)據(jù)。診斷數(shù)據(jù)可能散布在 網(wǎng)絡(luò)上的許多可能的工業(yè)設(shè)備中。此外，診斷數(shù)據(jù)在不同設(shè)備中在格式和內(nèi)容方面的表 示可能不一致。此外，終端設(shè)備不會(huì)主動(dòng)地發(fā)送診斷通知。因此，用戶不僅難以發(fā)現(xiàn)網(wǎng) 絡(luò)上的設(shè)備，而且難以識別哪些設(shè)備可能出現(xiàn)故障以及所出現(xiàn)的任何故障的性質(zhì)。
需要一種用于分布式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)診斷的系統(tǒng)和方法。還需要一種通過被配置為在 高度可定制環(huán)境中與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)上的其它設(shè)備交互的診斷代理來實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)和方法。 還需要一種被配置為提供診斷管理站以允許用戶獲得關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的信息的系統(tǒng)和方法。發(fā)明內(nèi)容
網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可被配置為執(zhí)行診斷信息模塊，所述診斷信息模塊可被配置為從通過所述交換機(jī)的數(shù)據(jù)端口和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)耦接到所述交換機(jī)的任何工業(yè)控制設(shè)備中檢索 診斷信息。所述診斷模塊可被配置為從創(chuàng)建并存儲(chǔ)各種格式及具有不同內(nèi)容的診斷信息 的各種類型的工業(yè)控制設(shè)備獲得此信息。該診斷模塊可被配置為識別所述工業(yè)控制設(shè)備 及其相關(guān)協(xié)議以促進(jìn)此過程。
所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可以耦接到被配置為使用諸如SNMP、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(例如，控 制與信息協(xié)議(CIP)、Modbus/TCP等)以及HTTP的各種協(xié)議中的任意一種進(jìn)行通信的診斷信息管理站。所述管理站還可用于對所述模塊及相關(guān)工業(yè)控制設(shè)備兩者的診斷信息 管理行為進(jìn)行修改。
本發(fā)明提供一種用于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組件。所述組件包括網(wǎng)絡(luò)交換處 理器，被配置為實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)交換功能；至少一個(gè)通信端口，被配置為在所述網(wǎng)絡(luò)交換處理 器與網(wǎng)絡(luò)上的至少一個(gè)工業(yè)控制設(shè)備之間提供通信信道；以及診斷模塊，被配置為通過 所述網(wǎng)絡(luò)交換處理器來實(shí)現(xiàn)且被配置為從所述至少一個(gè)工業(yè)控制設(shè)備中檢索診斷信息。
這些特殊目的和優(yōu)點(diǎn)可能僅適用于落入權(quán)利要求書范圍之內(nèi)的一些實(shí)施例，因 此并不限定本發(fā)明的范圍。


圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的使用以太網(wǎng)進(jìn)行連接、并將本發(fā)明用作獨(dú)立式 設(shè)備和嵌入到控制設(shè)備中兩者的示例性工業(yè)控制系統(tǒng)的元件的框圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例的包括診斷代理模塊的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述診斷代理模 塊被配置為對工業(yè)控制結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或更多個(gè)設(shè)備進(jìn)行輪詢；以及
圖3是例示用于在工業(yè)控制環(huán)境中生成并提供網(wǎng)絡(luò)診斷信息的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明涉及一種用于在工業(yè)控制環(huán)境中生成并提供網(wǎng)絡(luò)診斷信息的系統(tǒng)和方 法。根據(jù)示例性實(shí)施例，用于接收和管理診斷信息的診斷代理可被實(shí)現(xiàn)為控制網(wǎng)絡(luò)中的 交換機(jī)或獨(dú)立式裝置，并且可被配置為收集來自設(shè)備的診斷信息以存儲(chǔ)在診斷信息倉庫 中。
現(xiàn)參照圖1，示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的工業(yè)控制和通信結(jié)構(gòu)100。工業(yè)控制和 通信結(jié)構(gòu)100包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)120，具有集成診斷模塊110 ；多個(gè)工業(yè)控制設(shè)備130， 每個(gè)設(shè)備與其自身的診斷數(shù)據(jù)135相關(guān)聯(lián)；以及至少一個(gè)診斷管理站140。盡管控制和 通信結(jié)構(gòu)100在本文中被示出且被描述為包括呈特殊配置的特殊組件，但是應(yīng)理解，結(jié) 構(gòu)100可包括額外的組件、較少的組件、和/或不同的組件配置以執(zhí)行本文中所描述的功 能。
應(yīng)注意，與工業(yè)控制和通信結(jié)構(gòu)100相關(guān)的組件可包括各種計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)組 件，例如服務(wù)器、客戶機(jī)、可編程邏輯控制器(PLC)、通信模塊、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、無線組 件、控制組件等等。類似地，本文中所使用的術(shù)語PLC可包括能夠在多個(gè)組件、系統(tǒng)和 /或網(wǎng)絡(luò)之間共享的功能性。例如，一個(gè)或更多個(gè)PLC可與網(wǎng)絡(luò)上的各種設(shè)備進(jìn)行通信 和協(xié)作。這可包括通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的基本上任何類型的控制、通信模塊、計(jì)算機(jī)、I/O 設(shè)備、傳感器、人機(jī)接口(HMI)等，所述網(wǎng)絡(luò)包括控制網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)和/或公共網(wǎng)絡(luò)。所述PLC還可與各種其它設(shè)備進(jìn)行通信并對其進(jìn)行控制，例如，包括模擬、數(shù)字、 程序化/智能I/O模塊的輸入/輸出模塊，其它可編程控制器，通信模塊，傳感器，輸出 設(shè)備等等。
所述網(wǎng)絡(luò)可包括諸如互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)以及自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的公共網(wǎng)絡(luò)，包括諸如公 共工業(yè)協(xié)議(CIP)的協(xié)議，公共工業(yè)協(xié)議包括DeviceNet和ControlNet。其它網(wǎng)絡(luò)包括 以太網(wǎng)、DH/DH+、遠(yuǎn)程I/O、Fieldbus> Modbus> Profibus>無線網(wǎng)絡(luò)、串行協(xié)議等。此外，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可包括各種硬件和/或軟件組件。這些包括諸如具有虛擬局域網(wǎng) (VLAN)能力的交換機(jī)、LAN、WAN、代理服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)、路由器、防火墻、虛擬專 用網(wǎng)(VPN)設(shè)備、服務(wù)器、客戶機(jī)、計(jì)算機(jī)、配置工具、監(jiān)視工具和/或其它設(shè)備的組 件。
網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)120可被配置為包括交換機(jī)實(shí)現(xiàn)的診斷模塊110，被配置為在工業(yè)控 制結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)健康診斷功能。根據(jù)示例性實(shí)施例，交換機(jī)120可被實(shí)現(xiàn)為工業(yè)交換 機(jī)。為了惡劣工業(yè)環(huán)境中的性能，可能需要常用于工業(yè)交換機(jī)的耐用、更高溫及振動(dòng)規(guī) 范。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)是連接網(wǎng)段的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。通常，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)被配置為在接收到結(jié) 構(gòu)100中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包時(shí)對其進(jìn)行檢查，確定該包的源設(shè)備和目的地設(shè)備，并對其進(jìn)行 適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)發(fā)。如圖1所示，交換機(jī)120可被配置為使用結(jié)構(gòu)100對設(shè)備130進(jìn)行互連。 交換機(jī)120還可被配置為使用模塊110來實(shí)現(xiàn)診斷功能，下文將參照圖2和圖3進(jìn)行更為 詳細(xì)的描述。由交換機(jī)120實(shí)現(xiàn)的診斷功能屬于設(shè)備130的特殊應(yīng)用功能，并且是對通 常由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)診斷信息(例如，包計(jì)數(shù)、網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤等)的附加。
盡管在本文中被示出且被描述為交換機(jī)實(shí)現(xiàn)的診斷模塊，但是診斷模塊110可 替代地被實(shí)現(xiàn)為鏈接到網(wǎng)絡(luò)125的獨(dú)立式裝置。
設(shè)備130可以是用于工業(yè)控制結(jié)構(gòu)100中的任何類型的設(shè)備。示例性設(shè)備可包 括監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)(DCS)以及其它更小型控制系 統(tǒng)配置，例如裝在滑動(dòng)底座上的可編程邏輯控制器(PLC)。
設(shè)備130可被配置為包括一組診斷數(shù)據(jù)135。診斷數(shù)據(jù)135可以是由相關(guān)的工業(yè) 控制設(shè)備130生成的或從相關(guān)的工業(yè)控制設(shè)備130獲得的診斷信息。診斷數(shù)據(jù)可包括定 時(shí)差值、反饋值、檢測到的錯(cuò)誤狀態(tài)等。根據(jù)示例性實(shí)施例，診斷數(shù)據(jù)135可呈與設(shè)備 130相關(guān)的獨(dú)特格式，例如固定格式，可以與任何其它設(shè)備130的診斷數(shù)據(jù)135的格式不 同。此外，對于設(shè)備130的每個(gè)診斷數(shù)據(jù)135，數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)記錄頻率、數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)方法、數(shù)據(jù)表示方法、數(shù)據(jù)廣播方法等(若還有的話)可不同。
根據(jù)示例性實(shí)施例，診斷數(shù)據(jù)135可以被配置為自描述的以允許對不同類別的 設(shè)備130的可變診斷。每個(gè)設(shè)備可單獨(dú)定義自描述診斷數(shù)據(jù)，使得自描述診斷數(shù)據(jù)呈設(shè) 備專用格式，包括設(shè)備專用信息字段等。此外，數(shù)據(jù)可被配置為使得可僅基于診斷數(shù)據(jù) 135的內(nèi)容來確定數(shù)據(jù)的意義和結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)135被配置為包括用于描述該數(shù)據(jù)的解釋性信 息。例如，XML表示法可被配置為對于每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)具有用于描述該項(xiàng)的標(biāo)簽，于是具有 該項(xiàng)本身的值。診斷數(shù)據(jù)135還可以是網(wǎng)絡(luò)可讀的網(wǎng)絡(luò)診斷信息，被配置為提供由工業(yè) 控制設(shè)備生成的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)和/或特殊工業(yè)控制設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的信息。
診斷管理站140可以是基于軟件的工具，其收集來自一個(gè)或更多個(gè)模塊110的診 斷信息135并向用戶顯示所述信息。該信息可被顯示成基于來自工業(yè)控制設(shè)備130中的每一個(gè)的診斷信息的集合示出整體網(wǎng)絡(luò)健康的網(wǎng)絡(luò)健康綜合描述。診斷管理站140還可 用于一個(gè)或更多個(gè)診斷系統(tǒng)配置功能，例如對閾值、告警等進(jìn)行配置，對模塊110進(jìn)行 配置，對設(shè)備130進(jìn)行配置等。
交換機(jī)120可通過本領(lǐng)域中熟知類型的網(wǎng)絡(luò)125與設(shè)備130通信。為了下面 描述的目的，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)125為諸如本領(lǐng)域中當(dāng)前常用的以太網(wǎng)，支持諸如以太網(wǎng)/IP或 Modbus/TCP的兼容以太網(wǎng)的工業(yè)控制協(xié)議，其可層積到以太網(wǎng)協(xié)議上。然而，應(yīng)理解， 本發(fā)明無需局限于此類以太網(wǎng)。其上所使用的網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議是由各個(gè)設(shè)備130所指定的網(wǎng) 絡(luò)和協(xié)議。用于每個(gè)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議是通常作為自動(dòng)化應(yīng)用功能用于控制設(shè)備130的“本地”工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。交換機(jī)120被配置為使用本地工業(yè)協(xié)議從所述設(shè)備獲得診斷 fn肩、135 ο
以太網(wǎng)125還可與其它控制設(shè)備通信。這些設(shè)備的示例包括，但不限于，診斷 管理站140、到其它網(wǎng)絡(luò)的橋、通向互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)以及向設(shè)備130a-d中的一個(gè)或 更多個(gè)提供操作員控制和程序的操作員終端。
現(xiàn)參照圖2，示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的包括被配置為對工業(yè)控制結(jié)構(gòu)中的一個(gè) 或更多個(gè)設(shè)備進(jìn)行輪詢的診斷代理模塊110的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)120。于2007年9月27日提交 的美國專利申請第11/862,909中詳細(xì)描述了一種示例性交換機(jī)，將其全部內(nèi)容合并在本 文中。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)120可被配置為包括多個(gè)交換機(jī)端口 250a-f，該多個(gè)交換機(jī)端口 250a_f 被配置為允許交換機(jī)120連接到設(shè)備30，如參照圖1所論述的。交換機(jī)120還可被配置 為包括診斷信息倉庫沈0。交換機(jī)120被配置為提供促進(jìn)對網(wǎng)絡(luò)125上的控制系統(tǒng)的診斷 信息管理的多種能力。所述能力可包括接收和發(fā)布診斷信息、記錄診斷信息、將接收到 的診斷信息與一個(gè)或更多個(gè)閾值條件進(jìn)行比較等。
交換機(jī)120可在編制軟件時(shí)使用配置文件頁來配置，例如，由下文將進(jìn)一步詳 細(xì)描述的診斷管理站140來實(shí)現(xiàn)。交換機(jī)可通過諸如Telnet或SNMP的網(wǎng)絡(luò)程序來配置， 或者可以是通過諸如CIP 的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議經(jīng)由消息命令可配置的。交換機(jī)120可以是針對 各種故障條件、閾限以及診斷信息存儲(chǔ)和傳送等可配置的。
診斷代理210可以是通過交換機(jī)120實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)和/或方法。診斷代理可被實(shí) 現(xiàn)為存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中以由交換機(jī)120的組件執(zhí)行的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法。診斷代 理210可與一個(gè)或更多個(gè)通信對象相關(guān)聯(lián)，所述一個(gè)或更多個(gè)通信對象允許診斷代理210 使用諸如工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對象220、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器應(yīng)用230及SNMP代理240的各種協(xié)議/系 統(tǒng)中的任意一個(gè)，將診斷信息傳送到諸如診斷管理站140的一個(gè)或更多個(gè)用戶和/或應(yīng) 用。SNMP代理240還可被配置為包括由網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議從受管理對象的數(shù)據(jù)庫中訪問的 MIB數(shù)據(jù)。SNMP MIB數(shù)據(jù)可以是診斷管理站140能夠在諸如交換機(jī)120的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的 SNMP代理中查詢或設(shè)置的一組參數(shù)。
根據(jù)示例性實(shí)施例，診斷代理210可被配置為充當(dāng)代理，用于從通過交換機(jī)端 口 250a-f附接到交換機(jī)120的設(shè)備收集診斷信息。為了收集診斷信息，可利用發(fā)現(xiàn)協(xié)議 對診斷代理210進(jìn)行初始化?？墒褂酶鞣N注冊協(xié)議中的任意一種來實(shí)現(xiàn)所述發(fā)現(xiàn)協(xié)議， 例如，接收附接到交換機(jī)120的設(shè)備的預(yù)配置列表、通過交換機(jī)端口 250將廣播詢問消息 從交換機(jī)120發(fā)送到附接到交換機(jī)120的所有設(shè)備、使用不同協(xié)議的列表迭代地嘗試通信 等。替代地，可通過工業(yè)協(xié)議來提供所述發(fā)現(xiàn)協(xié)議。例如，交換機(jī)120可被配置為通過嘗試任意數(shù)量的工業(yè)協(xié)議而獲悉附接了哪種類型的設(shè)備，被定義為交換機(jī)120的配置過 程的部分。替代地，可通過顯式配置使用診斷管理站140對診斷代理210進(jìn)行初始化。
診斷信息倉庫260可以是被配置為接收和存儲(chǔ)從設(shè)備130中的任意一個(gè)所接收到 的診斷信息的任何類型的數(shù)據(jù)庫。診斷信息倉庫260可被配置為經(jīng)由不同接口和協(xié)議使 用諸如工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對象220、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器應(yīng)用230及SNMP代理240的各種協(xié)議/系統(tǒng) 中的任意一種可訪問的。
現(xiàn)參照圖3，示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的在以太網(wǎng)交換機(jī)中用于初始化設(shè)備并且 接收來自一個(gè)或更多個(gè)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的診斷信息的方法300。盡管方法300示出了以 特定順序執(zhí)行的特定步驟，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，所述方法可包括更多步 驟、更少步驟和/或不同順序的步驟以實(shí)現(xiàn)本文中所描述的診斷功能。
在步驟310中，診斷模塊110可被配置為識別附接到控制網(wǎng)絡(luò)125的終端設(shè)備 130?？墒褂萌魏巫R別方法或識別方法的組合來實(shí)現(xiàn)所述識別。在第一識別方法中，用 戶可使用例如診斷管理站140向模塊110手動(dòng)地提供設(shè)備130的列表。使用第二識別方 法，模塊110可被配置為使用已知的以太網(wǎng)/IP協(xié)議方法經(jīng)由自動(dòng)發(fā)現(xiàn)來發(fā)現(xiàn)附接到網(wǎng)絡(luò) 125的設(shè)備。
診斷模塊110可被配置為基于對設(shè)備130的識別生成工業(yè)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹Ｋ?述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇砂ㄔO(shè)備標(biāo)識、設(shè)備類型、設(shè)備本地協(xié)議、設(shè)備功能信息等。
在對終端設(shè)備130的識別之后，可在步驟320中從所述設(shè)備獲得診斷信息135。 根據(jù)示例性實(shí)施例，用于在診斷模塊Iio與設(shè)備130之間交換診斷的協(xié)議可以是以太網(wǎng)/ IP。這可實(shí)現(xiàn)為輪詢操作，其中模塊20向設(shè)備130發(fā)送查詢或通過網(wǎng)絡(luò)125廣播對信息 的一般請求；或者，這可實(shí)現(xiàn)為推送操作，其中設(shè)備130經(jīng)由分發(fā)/訂閱協(xié)議向模塊110 發(fā)送診斷信息135?？赏ㄟ^查詢關(guān)聯(lián)有活動(dòng)設(shè)備的交換機(jī)的每個(gè)端口在交換機(jī)120中實(shí)現(xiàn) 所述輪詢操作。推送操作發(fā)送可周期性地發(fā)送，或者該發(fā)送可以是事件驅(qū)動(dòng)的，例如， 基于所檢測到的變化、錯(cuò)誤條件的出現(xiàn)、閾值等。
根據(jù)示例性實(shí)施例，模塊110被配置為以每個(gè)設(shè)備130的本地協(xié)議接收診斷信息 135?？稍诓襟E310的發(fā)現(xiàn)協(xié)議期間發(fā)現(xiàn)終端設(shè)備130的每個(gè)本地工業(yè)協(xié)議。替代地， 模塊110可被配置為具有已知設(shè)備以及相關(guān)協(xié)議的列表。
在步驟330中模塊110可被配置為將接收到的診斷信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)倉庫260中。 存儲(chǔ)所述信息以便使用諸如工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對象220、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器應(yīng)用230及SNMP代理 240的協(xié)議/系統(tǒng)可對其進(jìn)行訪問。在步驟340中可使用諸如診斷信息管理站140的人機(jī) 接口對所述診斷信息進(jìn)行訪問和操作。
已針對優(yōu)選的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)認(rèn)識到除明確陳述的實(shí)施例 以外的等效例、替代例及修改例是可能的，并落入所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)控制系統(tǒng)，包括多個(gè)工業(yè)控制設(shè)備，各自提供電子網(wǎng)絡(luò)接口并提供網(wǎng)絡(luò)可讀的診斷信息；診斷管理接口，向操作者提供人機(jī)接口；以及網(wǎng)絡(luò)裝置，與所述診斷管理接口通信并且提供與所述多個(gè)工業(yè)控制設(shè)備的電子網(wǎng)絡(luò) 接口通信，所述網(wǎng)絡(luò)裝置包括執(zhí)行所存儲(chǔ)的程序以進(jìn)行以下步驟的電子計(jì)算機(jī)(1)與所述多個(gè)工業(yè)控制設(shè)備通信以收集網(wǎng)絡(luò)可讀的網(wǎng)絡(luò)診斷信息；(2)將所收集的網(wǎng)絡(luò)診斷信息轉(zhuǎn)變?yōu)楣哺袷?；以?3)根據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)變的所收集的網(wǎng)絡(luò)診斷信息呈現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)健康的綜合描述。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)裝置被配置為識別所述工業(yè)控 制設(shè)備并且確定每個(gè)設(shè)備所使用的本地協(xié)議。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)裝置被配置為使用所述工業(yè)控 制設(shè)備的本地協(xié)議來檢索診斷信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)裝置被配置為基于對所述工業(yè) 控制設(shè)備的識別生成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)裝置還包括數(shù)據(jù)倉庫，所述數(shù) 據(jù)倉庫被配置為以所述工業(yè)控制設(shè)備的本地格式接收并存儲(chǔ)針對所述網(wǎng)絡(luò)裝置的診斷信 肩、ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)裝置被配置為通過所述診斷管 理接口接收用于對至少一個(gè)工業(yè)控制設(shè)備的診斷行為進(jìn)行修改的指令。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其中診斷信息管理站接口被配置為使用公共 工業(yè)協(xié)議提供與所述診斷管理接口的通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)裝置被配置為使用初始化廣播 消息來識別至少一個(gè)工業(yè)控制設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其中所述初始化廣播消息還用于識別至少一 個(gè)工業(yè)控制設(shè)備的本地協(xié)議。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)裝置被配置為監(jiān)視正在由工 業(yè)控制設(shè)備傳輸?shù)脑\斷信息的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)裝置被配置為向所述工業(yè)控 制設(shè)備廣播一個(gè)或更多個(gè)對診斷信息的請求。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于包括工業(yè)控制設(shè)備的分布式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的診斷模塊。公開了一種用于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組件。所述組件包括網(wǎng)絡(luò)交換處理器，被配置為實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)交換功能；至少一個(gè)通信端口，被配置為在所述網(wǎng)絡(luò)交換處理器與網(wǎng)絡(luò)上的至少一個(gè)工業(yè)控制設(shè)備之間提供通信信道；以及診斷模塊，被配置為通過所述網(wǎng)絡(luò)交換處理器來實(shí)現(xiàn)并被配置為從所述至少一個(gè)工業(yè)控制設(shè)備中檢索診斷信息。
文檔編號G05B19/418GK102023622SQ201010273638
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者加里·W·巴茨科夫斯基, 布賴恩·A·巴特克 申請人:洛克威爾自動(dòng)控制技術(shù)股份有限公司