具备多协议封装功能的PLC设备的制作方法

专利检索2026-03-19  3


本申请涉及自动控制,尤其涉及一种具备多协议封装功能的plc设备。


背景技术:

1、在现有工业互联网技术中,工业现场网络为ot(operation technology,操作技术)网络,ot网络主要用于连接工控设备,完成工业生产控制任务。ot网络协议有profinet协议、ethernet/ip协议、modbus tcp协议等,各企业采用的是各自的私有协议。

2、西门子通过简化tcp/ip协议,将tcp/ip协议中第三层网络协议删除,生成了profinet协议。profinet协议由于不存在网络协议实现了相关业务之间无需再对数据进行第三层的封装和解封装,使得数据处理具备低延迟性。但是在传统的ot网络架构中存在同一种协议,当公网技术渗透至ot网络后,运行同一种协议的直连通讯设备通过公网进行间接通信,导致原私有ot网络的协议与公网协议无法直接通信,且渗入的公网会对ot网络安全性以及不同设备之间的互通产生不利影响。


技术实现思路

1、本申请提供一种具备多协议封装功能的plc设备,用以解决现有技术中存在ot网络安全性差以及工业设备之间互联互通困难的技术问题。

2、本申请提供一种具备多协议封装功能的plc设备,该设备包括:输入单元、开关单元、驱动单元、芯片单元以及输出单元;

3、输入单元,用于获取输入设备发送的第一信号数据,并将第一信号数据发送至开关单元;

4、驱动单元与开关单元连接,驱动单元用于根据当前业务的目标业务场景,控制开关单元的运行状态;

5、开关单元用于根据运行状态,从多条候选输出路径中确定目标输出路径,并采用目标输出路径将第一信号数据传输至芯片单元;

6、芯片单元,用于按照目标通信协议对第一信号数据进行封装并转发至输出单元,目标通信协议与目标业务场景存在关联关系;

7、输出单元,用于将第一信号数据转化成第二信号数据发送至外部执行设备。

8、可选地,开关单元包括第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元:

9、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元分别与驱动单元连接;

10、第一开关单元与第三开关单元以及第四开关单元连接,第二开关单元与第三开关单元以及第四开关单元连接;

11、驱动单元,用于控制第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元的运行状态。

12、可选地,当前业务的目标业务场景包括:第一业务场景和第二业务场景;

13、在目标业务场景为第一业务场景时,驱动单元用于控制第一开关单元和第二开关单元中的至少一个处于开启状态,并控制第三开关单元处于开启状态、第四开关单元处于关闭状态;

14、在目标业务场景为第二业务场景时,驱动单元用于控制第一开关单元和第二开关单元中的至少一个处于开启状态,并控制第三开关单元处于关闭状态、第四开关单元处于开启状态。

15、可选地,芯片单元包括第一芯片单元和第二芯片单元:

16、第一芯片单元与第三开关单元连接,第一芯片单元用于按照第一通信协议对第一信号数据进行封装并转发至输出单元;

17、第二芯片单元与第四开关单元连接,第二芯片单元用于按照第二通信协议对第一信号数据进行封装并转发至输出单元。

18、可选地,plc设备还包括存储单元:

19、存储单元包括系统存储单元和用户存储单元,系统存储单元用于存储plc系统程序,用户存储单元用于存储plc用户程序。

20、可选地,芯片单元与存储单元连接,芯片单元还用于:

21、读取plc用户程序,并按照目标通信协议,执行plc用户程序。

22、可选地,plc设备还包括提示单元:

23、提示单元包括第一提示单元、第二提示单元和第三提示单元;第一提示单元用于提示plc设备的运行状态;第二提示单元用于提示plc设备的异常状态;第三提示单元用于提示存储单元的连接状态。

24、可选地,plc设备还包括管理端口:

25、管理端口用于连接外部管理系统和驱动单元。

26、可选地,驱动单元还用于:

27、通过管理端口接收外部管理系统的控制指令,并将控制指令转换为内部信令,根据内部信令控制开关单元的运行状态,控制指令与目标业务场景存在关联关系。

28、可选地,plc设备还包括扩展接口:

29、扩展接口用于连接外部电子设备。

30、本申请提供的一种具备多协议封装功能的plc设备,该设备包括输入单元、开关单元、驱动单元、芯片单元和输出单元;输入单元用于获取第一信号数据,并将第一信号数据发送至开关单元;驱动单元用于根据当前业务的目标业务场景,控制开关单元的运行状态;开关单元用于根据运行状态,从多条候选输出路径中确定目标输出路径,并采用目标输出路径将第一信号数据传输至芯片单元;芯片单元用于按照目标通信协议对第一信号数据进行封装并转发至输出单元;输出单元用于将第一信号数据转化成第二信号数据发送至外部执行设备。从而通过引入开关单元组成开关矩阵,使输入的第一信号数据可以选择性的进入不同的芯片单元进行不同的协议封装,进而使得同一个plc设备应用到不同的网络环境中,实现了工业设备之间互联互通,并提高了ot网络安全性的技术效果。



技术特征:

1.一种具备多协议封装功能的plc设备,其特征在于,所述plc设备包括:输入单元、开关单元、驱动单元、芯片单元以及输出单元;

2.根据权利要求1所述的plc设备,其特征在于,所述开关单元包括第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元:

3.根据权利要求1所述的plc设备,其特征在于,所述当前业务的目标业务场景包括:第一业务场景和第二业务场景;

4.根据权利要求3所述的plc设备,其特征在于,所述芯片单元包括第一芯片单元和第二芯片单元:

5.根据权利要求1所述的plc设备,其特征在于,所述plc设备还包括存储单元:

6.根据权利要求5所述的plc设备,其特征在于,所述芯片单元与所述存储单元连接,所述芯片单元还用于:

7.根据权利要求5所述的plc设备,其特征在于,所述plc设备还包括提示单元:

8.根据权利要求1所述的plc设备,其特征在于,所述plc设备还包括管理端口:

9.根据权利要求8所述的plc设备,其特征在于,所述驱动单元还用于:

10.根据权利要求1所述的plc设备,其特征在于,所述plc设备还包括扩展接口:


技术总结
本申请提供一种具备多协议封装功能的PLC设备,涉及自动控制技术领域。该设备包括输入单元、开关单元、驱动单元、芯片单元和输出单元;输入单元用于获取第一信号数据,并将第一信号数据发送至开关单元;驱动单元用于根据当前业务的目标业务场景,控制开关单元的运行状态;开关单元用于根据运行状态,从多条候选输出路径中确定目标输出路径,并采用目标输出路径将第一信号数据传输至芯片单元;芯片单元用于按照目标通信协议对第一信号数据进行封装并转发至输出单元;输出单元用于将第一信号数据转化成第二信号数据发送至外部执行设备。本申请的设备,实现了工业设备之间互联互通,并提高了OT网络安全性的技术效果。

技术研发人员:刘思聪,蔡超,林晓伯,邱佳慧,张香云
受保护的技术使用者:中国联合网络通信集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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