一种在线更新工业控制系统工程数据点信息的方法技术方案

本发明专利技术提供一种在线更新工业控制系统工程数据点信息的方法，所述方法为：1、在工业控制系统的任一网络节点上，通过运行的数据库组态软件在线修改工程数据点的信息，并实时保存更新后的数据到本地计算机上；2、采用组播通信的方式，将更新后的工程数据在线发布到指定网段或IP的站点上，实现数据的实时在线同步；3、提供快速同步和完整同步的功能，所述快速同步只针对修改部分的数据进行同步更新，所述完整同步针对修改全部的数据进行同步更新。本发明专利技术采用组播通信的方式同步工程数据点信息，能够有效地提高工程数据点修改维护的效率和灵活性，很好地满足控制系统工程数据实时修改和在线更新的应用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业自动化软件控制
，尤其涉及一种在线更新工业控制系统工程数据点信息的方法。
技术介绍
工业控制系统中，工程数据库组态与管理是一项极为重要且关键的工作，控制系统中所有需要监测和控制的数据点都是在工程数据库中组态和维护，数据点信息能否有效管理直接影响到系统运行的可靠性和工程维护的效率。通常情况下，工程数据点的构建是在工程组态的初始阶段完成，但实际工程项目中，由于现场设备的变化，控制系统扩展、调试和维护等多种原因，经常需要修改工程数据点信息，此时，如何在系统稳定运行情况下，确保网络中各个站点工程数据的一致性和数据同步的实时性极为关键。特别是对于拥有海量数据点、众多工作站的大型分布式控制系统而言，若工程数据库的修改范围大，所涉及的数据点的数量和属性值繁多，那么如何快速地修改工程数据点信息，提高各站点间数据同步的效率和质量，确保系统实时可靠的运行就显得尤为重要。目前，现有技术中控制系统通常采用以下几种方式对工程数据点信息进行修改和同步：1、采用导入数据点配置文件的方法进行批量修改，且修改工作需借助服务器完成，数据库同步则需要在客户端通过文件拷贝的方式来实现。2、借助工程师站的数据库软件在离线状态下修改数据点信息，然后在线同步至网络中各个操作员站、数据中心站。3、在系统组态的环境下完成数据点信息的修改，并下载至控制站，网络中的其他站点则需要从现场控制站读取更新后的工程数据。以上方法的主要缺点在于：(1)采用人工修改和同步的方式，工作繁琐，自动化程度低，操作效率低下且出错率高；(2)采用数据库软件修改的方式，往往需要在组态的模式下修改，灵活性不足；(3)借助控制站同步的方法，增大了控制站的负载压力，影响系统运行的实时性；(4)数据库更新同步时，常常需要对整个数据库的工程数据表进行更新同步，处理效率和数据同步的实时性仍不够理想。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种在线更新工业控制系统工程数据点信息的方法，克服了现有技术中工程数据点信息修改过程繁琐、出错率高的缺陷，解决了服务器或控制站负载大、工程数据更新效率低、应用效果不理想等技术问题。本专利技术是这样实现的：一种在线更新工业控制系统工程数据点信息的方法，步骤1、在工业控制系统的任一网络节点上，通过运行的数据库组态软件在线修改工程数据点的信息，并实时保存更新后的数据到本地计算机上；步骤2、采用组播通信的方式，将更新后的工程数据在线发布到指定网段或IP的站点上，实现数据的实时在线同步；步骤3、提供快速同步和完整同步的功能，所述快速同步只针对修改部分的数据进行同步更新，所述完整同步针对修改全部的数据进行同步更新。进一步的，所述步骤1具体为：通过数据库组态软件在网络节点中任一站点上修改工程数据点的信息，且支持在软件运行的状态下在线修改，无需切换到数据库组态的状态下进行；所述在线修改是在数据库组态软件运行过程中，对IO点数量、类型或属性信息进行修改和保存，而无需将运行中的软件强行停止，这种工作方式对软件的正常运行不造成影响；所述工程数据点信息的修改内容包括：增/删IO点、增/删历史报警点、修改IO名称与类型、量程转换、历史精度、死区、报警限值、百分值、延迟值、或报警属性。进一步的，所述方法进一步包括：将工程设备预先按照不同的工艺设备、控制站类型进行分级分类管理，每个工程设备的集合均包含下级IO点和索引信息；同时，将数据库分解为4个相互关联的子数据表进行存储管理，子数据表分别是主设备数据表、工程IO数据表、工程索引表、工程字典库；当用户修改工程数据点信息时，对应的子数据表的相关内容将被自动更新和标记，以便与其他站点之间进行相应的数据同步；进一步的，所述主设备数据表用于管理各类设备的基本信息、通信关联信息和参数；所述工程IO数据表用于管理各类设备的下级IO点的基本属性、关联通道、报警参数、以及索引信息；所述工程索引表用于管理各类设备的编码信息，及其与人机界面、逻辑组态工程之间的索引信息；所述工程字典表的功能是将各类设备的相关特征字段以整形数据的形式进行存储关联，以提高工程数据信息查询、更新和同步的执行效率。进一步的，所述在线发布的原理是通过分布式通信系统的网络架构，在网络中某一站点N上，将更新后的工程数据同时在线发布至其他多个运行中的工作站上；这些工作站构成了同一组站点，加入同一组的站点通过接收站点N更新后的数据包，来保证彼此数据的一致性。进一步的，所述在线发布的功能具体为：A、同一组的站点可由用户指定，只有加入组的站点才能接受到相应的数据包；B、所述组别的设定方式有两种：(1)设置工程数据发布的网关：可通过同一网段的任一通信链路传送修改后的数据包至相应的站点上；组播IP地址的设置格式为：XXX.XXX.XXX.255；(2)指定某些IP地址的站点加入组，仅对加入组的主机发布数据包；C、在线发布时，用户通过数据库组态软件监测数据同步的状态信息；所述状态信息包括：目标工作站的IP地址、工程设备名称、发布进度、发布结果、记入目录、耗时记录、以及发布时间；D、在线发布成功后，修改后的工程数据内容可在目标站点中立即生效。进一步的，所述快速同步的功能采用基于共享内存的数据更新方法来实现，具体原理步骤如下：步骤31、当用户在某个站点上修改工程数据点信息时，数据库组态软件将从本地工程数据表中提取发生变化部分的工程数据，按照一定的数据结构写入共享内存区；步骤32、用户通过数据库组态软件选定待同步的目标站点，并向其发送组播信息；所述目标站点既是与源工作站处于同一网段的所有工作站，也能通过用户指定IP地址来确定；所述目标站点包括工程师站、操作员站、以及数据中心站；步骤33、目标站点从共享内存中读取相应的数据内容，并对本地内存和工程数据文件的内容进行更新。进一步的，对于目标站点上不同工作对象的更新需要，其相应的数据同步的方式也不同；具体如下：(1)对于目标站点中工程数据库的更新，应先判断是否有索引数据需要更新；是，则需要将新的索引数据更新到对应的工程IO表和工程索引表中；否，则可直接从共享内存中读取需要更新的工程数据同步到对应的工程数据表中；(2)对于目标站点中人机界面软件、控制策略软件、数据中心软件的数据更新，通过读取共享内存相应的数据，将其更新到本地的内存和工程数据文件中，然后由各个软件读取对应的工程数据信息，反馈至用户界面中。进一步的，所述完整同步是利用一组UDP通讯组件，通过源工作站提出在线发布的更新请求、目标工作站接收更新后的工程数据，来完成工程数据点信息的在线同步；所述源工作站和目标工作站的具体原理方法如下：A、源工作站：步骤41、源工作站获取工业控制系统中所有工作站的工程数据点信息，包括设备名称、注释、IP地址；步骤42、通过数据库组态软件选择待在线发布的目标工作站，可通过指定网段和指定IP站点两种方式来确定；步骤43、读取目标工作站的端口号，发布超时时间限制，并启动UDP服务器端通信组件，用以接收在线发布结果的消息；步骤44、启动UDP客户端通讯组件，向对应的设备发送数据更新消息，并判断在线发布是否超时；是，则停止UDP服务器端的通讯服务，确定发送失败，并将发布过程和结果记录到日志文件中；否，则在接收完所有目标工作站的在线发布结果后，停止U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线更新工业控制系统工程数据点信息的方法，其特征在于：步骤1、在工业控制系统的任一网络节点上，通过运行的数据库组态软件在线修改工程数据点的信息，并实时保存更新后的数据到本地计算机上；步骤2、采用组播通信的方式，将更新后的工程数据在线发布到指定网段或IP的站点上，实现数据的实时在线同步；步骤3、提供快速同步和完整同步的功能，所述快速同步只针对修改部分的数据进行同步更新，所述完整同步针对修改全部的数据进行同步更新。

【技术特征摘要】
1.一种在线更新工业控制系统工程数据点信息的方法，其特征在于：步骤1、在工业控制系统的任一网络节点上，通过运行的数据库组态软件在线修改工程数据点的信息，并实时保存更新后的数据到本地计算机上；步骤2、采用组播通信的方式，将更新后的工程数据在线发布到指定网段或IP的站点上，实现数据的实时在线同步；步骤3、提供快速同步和完整同步的功能，所述快速同步只针对修改部分的数据进行同步更新，所述完整同步针对修改全部的数据进行同步更新。2.根据权利要求1所述的一种在线更新工业控制系统工程数据点信息的方法，其特征在于：所述步骤1具体为：通过数据库组态软件在网络节点中任一站点上修改工程数据点的信息，且支持在软件运行的状态下在线修改，无需切换到数据库组态的状态下进行；所述在线修改是在数据库组态软件运行过程中，对IO点数量、类型或属性信息进行修改和保存，而无需将运行中的软件强行停止，这种工作方式对软件的正常运行不造成影响；所述工程数据点信息的修改内容包括：增/删IO点、增/删历史报警点、修改IO名称与类型、量程转换、历史精度、死区、报警限值、百分值、延迟值、或报警属性。3.根据权利要求1所述的一种在线更新工业控制系统工程数据点信息的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：将工程设备预先按照不同的工艺设备、控制站类型进行分级分类管理，每个工程设备的集合均包含下级IO点和索引信息；同时，将数据库分解为4个相互关联的子数据表进行存储管理，子数据表分别是主设备数据表、工程IO数据表、工程索引表、工程字典库；当用户修改工程数据点信息时，对应的子数据表的相关内容将被自动更新和标记，以便与其他站点之间进行相应的数据同步。4.根据权利要求3所述的一种在线更新工业控制系统工程数据点信息的方法，其特征在于：所述主设备数据表用于管理各类设备的基本信息、通信关联信息和参数；所述工程IO数据表用于管理各类设备的下级IO点的基本属性、关联通道、报警参数、以及索引信息；所述工程索引表用于管理各类设备的编码信息，及其与人机界面、逻辑组态工程之间的索引信息；所述工程字典表的功能是将各类设备的相关特征字段以整形数据的形式进行存储关联，以提高工程数据信息查询、更新和同步的执行效率。5.根据权利要求1所述的一种在线更新工业控制系统工程数据点信息的方法，其特征在于：所述在线发布的原理是通过分布式通信系统的网络架构，在网络中某一站点N上，将更新后的工程数据同时在线发布至其他多个运行中的工作站上；这些工作站构成了同一组站点，加入同一组的站点通过接收站点N更新后的数据包，来保证彼此数据的一致性。6.根据权利要求5所述的一种在线更新工业控制系统工程数据点信息的方法，其特征在于：所述在线发布的功能具体为：A、同一组的站点可由用户指定，只有加入组的站点才能接受到相应的数据包；B、所述组别的设定方式有两种：(1)设置工程数据发布的网关：可通过同一网段的任一通信链路传送修改后的数据包至相应的站点上；组播IP地址的设置格式为：XXX.XXX.XXX.255；(2)指定某些IP地址的站点加入组，仅对加入组...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑松，刘朝儒，夏长星，黄玉杰，郑蓉，李贝贝，王云霞，张望，
申请(专利权)人：爱普福建科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35