PLC集中监控方法及系统技术方案

本发明专利技术属于工业安全控制技术领域，特别涉及一种PLC集中监控方法及系统，用于工业生产线中各PLC集中监控，利用安全监控机为每台PLC建立PLC容器，在每个PLC容器中存储相应PLC的监控数据向量，以及同步运行相应PLC的数字模型；对每台PLC的实际运行数据、相应PLC容器中的监控数据向量和数字模型运行数据进行比较，据此判断PLC的运行安全状态，并得到其风险系数；根据每台PLC的风险系数和在生产线中的影响因子，得到生产线的安全态势来执行相应安全策略。本发明专利技术可以全方位监测PLC的运行安全，发现及解决PLC安全问题，实现自动集中监控和风险处理，并使生产线具备一定的容错能力，有利于工业控制系统进一步自动化、智能化，而且成本较低，适用性强，易于广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
PLC集中监控方法及系统
本专利技术属于工业安全控制
，特别涉及一种PLC集中监控方法及系统。
技术介绍
工业控制系统的安全问题对于工业生产、国计民生以至国家安全来说至关重要。为了防止工业控制系统可能存在的安全隐患，一些工业控制系统部署了SCADA系统。SCADA系统即数据采集与监控系统，集成了数据采集系统、数据传输系统和人机界面设计HMI软件，主要是用于控制分散的设备，进行集中数据采集，以提供集中的监视和控制。SCADA系统通常收集现场控制信息，将这些信息传输到计算机系统，并且用图像或文本的形式显示这些信息，使操作员可以在监控室内实时地监视和控制整个生产线系统，并根据每个系统的复杂性和相关设置，控制任何一个单独的系统执行相关操作或任务。SCADA系统对操作员的值守和经验有较高的要求，而现代工业生产需要更多的自动化和智能化，减少对操作员的依赖程度。如何实现工业控制系统的自动集中监控和风险处理，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
针对工业控制系统的自动集中监控和风险处理的需求，本专利技术提供一种PLC集中监控方法及系统，实现工业控制系统各生产线上PLC控制器的自动集中监控和风险处理，降低人工依赖程度，便于生产线安全可靠、自动高效地运行。按照本专利技术所提供的设计方案，提供一种PLC集中监控方法，用于工业生产线中各PLC集中监控，包含如下内容：利用安全监控机连接同一条生产线上的若干PLC控制器，并在安全监控机上为每台PLC控制器建立用于存储PLC控制器监控数据向量及同步运行相应PLC控制器数字模型的PLC容器；利用安全监控机对每台PLC控制器实际运行数据、相应PLC容器中监控数据向量和数字模型运行数据进行比较，依据比较结果判断PLC控制器安全运行状态，并依据比较结果中三者之间的差异性获取PLC控制器风险系数；根据生产线中每台PLC控制器的风险系数及其影响因子来获取生产线安全态势。作为本专利技术PLC集中监控方法，进一步地，依据生产线工艺周期确定生产线工艺关键点，将每个工艺关键点的监控数据作为PLC控制器监控数据向量，存储于对应PLC容器中。作为本专利技术PLC集中监控方法，进一步地，PLC控制器监控数据向量，包括：PLC控制器在每个工艺关键节点的输入、输出和状态参数。作为本专利技术PLC集中监控方法，进一步地，PLC控制器数字模型为与PLC控制器具有相同输入、内部参数和运行逻辑的数学模型，利用该数学模型获取对应PLC控制器的同步运行数据。作为本专利技术PLC集中监控方法，进一步地，根据生产线工艺周期，对不同时刻的PLC控制器实际运行数据、相应PLC容器中监控数据向量和数字模型运行数据三者进行比较，依据比较结果及预设风险规则来确定PLC控制器风险系数。作为本专利技术PLC集中监控方法，进一步地，预设风险规则为依据PLC控制器实际运行数据、相应PLC容器中监控数据向量和数字模型运行数据三者之间的差异性来设置对应的风险系数。作为本专利技术PLC集中监控方法，进一步地，PLC控制器影响因子包括PLC控制器自身风险权重以及生产线中其他PLC控制器对其的影响权重。作为本专利技术PLC集中监控方法，进一步地，PLC控制器自身风险权重依据该PLC控制器在生产线中和/或工艺流程自身影响因素进行设置，其他PLC控制器的影响权重根据其他PLC控制器的相对影响因素设置，其中，自身影响因素至少包含：重要程度和/或受攻击可能性，相对影响因素至少包含：PLC控制器之间的相对位置关系和/或输入、输出参数的相关性。作为本专利技术PLC集中监控方法，进一步地，根据生产线中每台PLC控制器的风险系数及其影响因子，利用计算生产线风险估计值，根据风险估计值判断生产线安全态势并依据预设安全策略自动执行与风险估计值对应的安全策略，其中，N为生产线中PLC控制器总数，Vi为第i台PLC控制器风险估计值，Rj为第j台PLC控制器的风险系数，j＝i时，Wji为第i台PLC控制器自身风险权重，j≠i时,Wji为第j台PLC控制器对第i台PLC控制器的影响权重。进一步地，本专利技术还提供一种PLC集中监控系统，包含：与生产线上每台PLC控制器连接的安全监控机，在所述安全监控机上为每台PLC控制器建立用于存储PLC控制器监控数据向量及同步运行相应PLC控制器数字模型的PLC容器，利用安全监控机对每台PLC控制器实际运行数据、相应PLC容器中监控数据向量和数字模型运行数据进行比较，依据比较结果判断PLC控制器安全运行状态，并依据比较结果中三者之间的差异性获取PLC控制器风险系数；根据生产线中每台PLC控制器的风险系数及其影响因子来获取生产线安全态势。本专利技术的有益效果：本专利技术通过PLC的实际运行数据、相应PLC容器中的监控数据向量和数字模型运行数据，全方位监测PLC的运行安全，可以发现及解决多种类型的PLC安全问题。通过衡量每台PLC的风险系数和在生产线中的影响因子，可以判断生产线的安全态势，以及执行对应的安全策略，从而实现自动集中监控和风险处理，减少对操作员的依赖，有利于工业控制系统进一步自动化、智能化；通过制定合理的安全控制策略及故障响应机制，可以使生产线具备一定的容错能力，在生产线出现轻微故障时，仍能确保生产线安全可靠、自动高效地运行。使用容器技术为生产线中每台PLC建立PLC容器，用来存储相应PLC的监控数据向量，以及同步运行相应PLC的数字模型，可以用较少的软硬件资源更方便地实现PLC的集中监控，成本较低，适用性强，易于广泛应用。附图说明：图1为实施例中PLC集中监控系统原理示意；图2为实施例中PLC集中监控方法流程示意。具体实施方式：为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚、明白，下面结合附图和技术方案对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术实施例，参见图1所示，提供一种PLC集中监控系统，包含：与生产线上每台PLC控制器连接的安全监控机，在所述安全监控机上为每台PLC控制器建立用于存储PLC控制器监控数据向量及同步运行相应PLC控制器数字模型的PLC容器，利用安全监控机对每台PLC控制器实际运行数据、相应PLC容器中监控数据向量和数字模型运行数据进行比较，依据比较结果判断PLC控制器安全运行状态，并依据比较结果中三者之间的差异性获取PLC控制器风险系数；根据生产线中每台PLC控制器的风险系数及其影响因子来获取生产线安全态势。使用容器技术为生产线中每台PLC建立PLC容器，用来存储相应PLC的监控数据向量，以及同步运行相应PLC的数字模型，可以用较少的软硬件资源更方便地实现PLC的集中监控，成本较低，适用性强。进一步地，本专利技术实施例还提供一种PLC集中监控方法，用于工业生产线中各PLC集中监控，包含如下内容：利用安全监控机连接同一条生产线上的若干PLC控制器，并在安全监控机上为每台PLC控制器建立用于存储PLC控制器监控数据向量及同步运行相应PLC控制器数字模型的PLC容器；利用安全监控机对每台PLC控制器实际运行数据、相应PLC容器中监控数据向量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PLC集中监控方法，用于工业生产线中各PLC集中监控，其特征在于，包含如下内容：/n利用安全监控机连接同一条生产线上的若干PLC控制器，并在安全监控机上为每台PLC控制器建立用于存储PLC控制器监控数据向量及同步运行相应PLC控制器数字模型的PLC容器；/n利用安全监控机对每台PLC控制器实际运行数据、相应PLC容器中监控数据向量和数字模型运行数据进行比较，依据比较结果判断PLC控制器安全运行状态，并依据比较结果中三者之间的差异性获取PLC控制器风险系数；根据生产线中每台PLC控制器的风险系数及其影响因子来获取生产线安全态势。/n

【技术特征摘要】
1.一种PLC集中监控方法，用于工业生产线中各PLC集中监控，其特征在于，包含如下内容：
利用安全监控机连接同一条生产线上的若干PLC控制器，并在安全监控机上为每台PLC控制器建立用于存储PLC控制器监控数据向量及同步运行相应PLC控制器数字模型的PLC容器；
利用安全监控机对每台PLC控制器实际运行数据、相应PLC容器中监控数据向量和数字模型运行数据进行比较，依据比较结果判断PLC控制器安全运行状态，并依据比较结果中三者之间的差异性获取PLC控制器风险系数；根据生产线中每台PLC控制器的风险系数及其影响因子来获取生产线安全态势。


2.根据权利要求1所述的PLC集中监控方法，其特征在于，依据生产线工艺周期确定生产线工艺关键点，将每个工艺关键点的监控数据作为PLC控制器监控数据向量，存储于对应PLC容器中。


3.根据权利要求2所述的PLC集中监控方法，其特征在于，PLC控制器监控数据向量，包括：PLC控制器在每个工艺关键节点的输入、输出和状态参数。


4.根据权利要求1所述的PLC集中监控方法，其特征在于，PLC控制器数字模型为与PLC控制器具有相同输入、内部参数和运行逻辑的数学模型，利用该数学模型获取对应PLC控制器的同步运行数据。


5.根据权利要求1所述的PLC集中监控方法，其特征在于，根据生产线工艺周期，对不同时刻的PLC控制器实际运行数据、相应PLC容器中监控数据向量和数字模型运行数据三者进行比较，依据比较结果及预设风险规则来确定PLC控制器风险系数。


6.根据权利要求5所述的PLC集中监控方法，其特征在于，预设风险规则为依据PLC控制器实际运行数据、相应PLC容器中监控数据向量和数字模型运行数据三者之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鲁国，丁琦，廖正赟，李鑫，彭金辉，
申请(专利权)人：郑州信大捷安信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41