纳管工业端设备的方法、时间敏感网络控制器及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种纳管工业端设备的方法、时间敏感网络控制器及系统。该方法包括：创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与工业端设备建立连接；其中工业端设备作为OPCUA协议的服务端；通过OPC UA客户端线程获取工业端设备的业务流量参数数据；其中工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；根据业务流量参数数据生成配置参数，将配置参数下发到工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。本发明专利技术通过采用OPC UA协议与工业端设备建立连接，实现了对工业端设备的业务流量需求的动态获取，并完成业务模型到转发策略的转换和配置策略的下发，实现了流量调度。实现了流量调度。实现了流量调度。

【技术实现步骤摘要】
纳管工业端设备的方法、时间敏感网络控制器及系统


[0001]本专利技术涉及工业互联网
，尤其涉及一种纳管工业端设备的方法、时间敏感网络控制器及系统。

技术介绍

[0002]随着工业生产进入数字化、网络化和智能化的新发展阶段，工业生产架构和组网需要快速满足多样化的生产需求，传统封闭的工业生产模式需要适应柔性的工业需求。
[0003]传统工业网络分层分级互联，工厂内网采用两层三级结构，两层是指工厂IT(Information Technology，信息技术)网络和工厂OT(Operation Technology，操作技术)网络两层技术异构的网络，三级是指根据目前工厂管理层级划分为现场级、车间级以及工厂级三个层级。
[0004]然而不论是工厂IT网络还是工厂OT网还是现场级、车间级以及工厂级的分层结构，都具有配置策略相互独立、互联困难、扩展性及柔性程度较低等特点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种纳管工业端设备的方法、时间敏感网络控制器及系统，以对工业端设备的业务网络进行自动化配置，提高工业网络的运行效率。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种纳管工业端设备的方法，包括：
[0007]创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端；
[0008]通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；
[0009]根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。
[0010]可选地，根据本专利技术提供的纳管工业端设备的方法，所述业务流量参数数据包括：
[0011]流量的源端口、流量的目的端口，流量的周期、流量的报文大小、流量的最大延迟以及抖动要求参数。
[0012]可选地，根据本专利技术提供的纳管工业端设备的方法，所述通过OPC UA协议与工业端设备建立连接包括：
[0013]订阅所述工业端设备的业务流量数据变化事件；其中所述工业端设备具有业务流量数据变化通知接口，用于提供业务流量数据变化事件；
[0014]所述业务流量数据变化事件包括以下至少一项：
[0015]所述工业端设备生成和/或修改业务流量需求；
[0016]所述工业端设备删除业务流量。
[0017]可选地，根据本专利技术提供的纳管工业端设备的方法，所述通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据包括：
[0018]通过OPC UA客户端线程感知所述业务流量数据变化事件；
[0019]在通过OPC UA客户端线程感知到所述业务流量数据变化事件的情况下，从所述工业端设备的业务流量参数数据接口读取所述业务流量参数数据。
[0020]可选地，根据本专利技术提供的纳管工业端设备的方法，所述根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度，包括：
[0021]根据所述业务流量参数数据、时间敏感网络中全局的拓扑带宽资源以及当前的流量配置情况，生成门控配置流表和工业端设备配置参数；
[0022]将所述门控配置流表发送到TSN交换机；
[0023]通过OPC UA客户端线程将所述工业端设备配置参数发送到所述工业端设备。
[0024]可选地，根据本专利技术提供的纳管工业端设备的方法，还包括：
[0025]在删除工业端设备节点的情况下，删除所述工业端设备节点对应的OPC UA客户端线程及相关数据。
[0026]第二方面，本专利技术还提供一种纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，包括：集中式用户配置CUC模块和集中式网络配置CNC模块；
[0027]所述TSN控制器用于：
[0028]创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端，所述CUC模块包括OPC UA协议的客户端；
[0029]通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；
[0030]使用所述CNC模块根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。
[0031]可选地，根据本专利技术提供的纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，所述业务流量参数数据包括：
[0032]流量的源端口、流量的目的端口，流量的周期、流量的报文大小、流量的最大延迟以及抖动要求参数。
[0033]可选地，根据本专利技术提供的纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，所述通过OPC UA协议与工业端设备建立连接包括：
[0034]订阅所述工业端设备的业务流量数据变化事件；其中所述工业端设备具有业务流量数据变化通知接口，用于提供业务流量数据变化事件；
[0035]所述业务流量数据变化事件包括以下至少一项：
[0036]所述工业端设备生成和/或修改业务流量需求；
[0037]所述工业端设备删除业务流量。
[0038]可选地，根据本专利技术提供的纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，所述通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据包括：
[0039]通过OPC UA客户端线程感知所述业务流量数据变化事件；
[0040]在通过OPC UA客户端线程感知到所述业务流量数据变化事件的情况下，从所述工业端设备的业务流量参数数据接口读取所述业务流量参数数据。
[0041]可选地，根据本专利技术提供的纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，所述使用所述CNC模块根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度，包括：
[0042]使用所述CNC模块根据所述业务流量参数数据、时间敏感网络中全局的拓扑带宽资源以及当前的流量配置情况，生成门控配置流表和所述工业端设备配置参数；
[0043]使用所述CNC模块将所述门控配置流表发送到TSN交换机；
[0044]使用所述CUC模块通过OPC UA客户端线程将所述工业端设备配置参数发送到所述工业端设备。
[0045]可选地，根据本专利技术提供的纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，所述TSN控制器还用于：
[0046]在删除工业端设备节点的情况下，删除所述工业端设备节点对应的OPC UA客户端线程及相关数据。
[0047]第三方面，本专利技术还提供一种纳管工业端设备的装置，包括：
[0048]线程创建单元，用于创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳管工业端设备的方法，其特征在于，包括：创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端；通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。2.根据权利要求1所述的纳管工业端设备的方法，其特征在于，所述业务流量参数数据包括：流量的源端口、流量的目的端口，流量的周期、流量的报文大小、流量的最大延迟以及抖动要求参数。3.根据权利要求1所述的纳管工业端设备的方法，其特征在于，所述通过OPC UA协议与工业端设备建立连接包括：订阅所述工业端设备的业务流量数据变化事件；其中所述工业端设备具有业务流量数据变化通知接口，用于提供业务流量数据变化事件；所述业务流量数据变化事件包括以下至少一项：所述工业端设备生成和/或修改业务流量需求；所述工业端设备删除业务流量。4.根据权利要求3所述的纳管工业端设备的方法，其特征在于，所述通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据包括：通过OPC UA客户端线程感知所述业务流量数据变化事件；在通过OPC UA客户端线程感知到所述业务流量数据变化事件的情况下，从所述工业端设备的业务流量参数数据接口读取所述业务流量参数数据。5.根据权利要求1所述的纳管工业端设备的方法，其特征在于，所述根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度，包括：根据所述业务流量参数数据、时间敏感网络中全局的拓扑带宽资源以及当前的流量配置情况，生成门控配置流表和工业端设备配置参数；将所述门控配置流表发送到TSN交换机；通过OPC UA客户端线程将所述工业端设备配置参数发送到所述工业端设备。6.根据权利要求1所述的纳管工业端设备的方法，其特征在于，还包括：在删除工业端设备节点的情况下，删除所述工业端设备节点对应的OPC UA客户端线程及相关数据。7.一种纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，其特征在于，包括：集中式用户配置CUC模块和集中式网络配置CNC模块；所述TSN控制器用于：创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端，所述CUC模块包括OPC UA协议的客户端；
通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；使用所述CNC模块根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。8.根据权利要求7所述的纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，其特征在于，所述业务流量参数数据包括：流量的源端口、流量的目的端口，流量的周期、流量的报文大小、流量的最大延迟以及抖动要求参数。9.根据权利要求7所述的纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，其特征在于，所述通过OPC UA协议与工业端设...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵荣渟，朱海龙，黄韬，白钰，吴岳，邹晓利，
申请(专利权)人：网络通信与安全紫金山实验室，
类型：发明
国别省市：