專利名稱：一種生產網絡的連接方法及生產網絡連接系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種生產網絡的連接方法及生產網絡連接系統，屬于 信息數據集成領域。
背景技術：
隨著數控技術的發展，現有生產車間均己步入數字化控制階段， 生產車間的控制系統多采用PLC控制系統、DCS控制系統和數據采集 系統，但因各車間系統的建立時間有較大差別，加各車間地理分布較 為分散，組態軟件的種類繁多，型號或品牌有IFIX，RSVIEW，KINGVIEW， WCC， INT0UCH，杰控等，這樣就使得軟件的編制和修改只能在本站上 進行，不便于實現遠程的部署和備份；同時這些控制系統之間相互獨 立，沒有專門的網絡進行連通，容易形成了信息孤島。如若直接采用 現有技術將所有PLC控制系統、DCS控制系統和數據采集系統組建為 一套網絡平臺，則在遇到網絡病毒、網絡攻擊、系統癱瘓等問題時均 會導致整個生產停止，存在網絡系統運行的可靠性、穩定性和安全性 差的問題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種可方便生產控制系統連接， 網絡系統運行可靠、穩定和安全的生產網絡的連接方法及生產網絡連 接系統，可以克服現有技術的不足。
本發明的技術方案是連接方式先將兩套以上的PLC系統、DCS 系統和數據采集系統分為兩個或兩個以上的片區，再分別把各個片區 內的PLC系統、DCS系統和數據采集系統用一套IAS平臺構建為分布式的IAS網絡構架，然后將分片區組建的兩套或兩套以上分布式的 IAS網絡構架用一套IAS平臺組建為總的IAS網絡構架。
生產網絡連接系統包括總的IAS網絡構架，是由一套IAS平 臺連接兩套或兩套以上分布式的IAS網絡構架構成；
分布式的IAS網絡構架，是由一套IAS平臺連接一套或一套以 上的PLC系統、DCS系統和數據釆集系統連接構成。
IAS平臺由二臺服務器、 一臺實時服務器和2臺或2臺以上的計 算機構成。
構成IAS平臺的二臺服務器在軟件體系上是一對冗余的應用服 務器。
PLC系統通過配置在實時數據庫上的I/O SERVER與實時服務 器連接。
DCS系統通過OPC接口與實時服務器連接。 數據采集系統通過OPC接口與實時服務器連接。 在IAS平臺上設置有斷點續傳程序。
分布式的IAS網絡構架與總的IAS網絡構架之間安置有物理隔 離模塊，物理隔離模塊可以保證網絡安全。 物理隔離模塊的數量為1臺或1臺以上。
與現有技術比較，本發明先將生產廠區內兩套以上的PLC系統、 DCS系統和數據采集系統分為兩個或兩個以上的片區，再通過一個 IAS平臺分別把各個片區內的PLC系統、DCS系統和數據采集系統連 接組建為一套小的分布式IAS網絡構架，這樣劃分后每個片區的控制 系統均可通過IAS網絡構架獨立完成生產信息數據的實時存儲與遠 程控制，然后將分片區組建的兩套或兩套以上的小的分布式IAS網絡 構架再由一套IAS平臺連接構成一套總的IAS網絡構架，采用這樣的 布網結構具有如下好處第一、采用先小區域構建分布式IAS網絡構架，再大區域構建IAS網絡構架的結構，這樣無論是當小的分布式 IAS網絡構架受到網絡攻擊或總的IAS網絡構架受到攻擊其它未受損 的IAS網絡構架均可繼續獨立工作，并且生產數據隨時相互備份，提 高了網絡系統運行的可靠性、穩定性和安全性；第二、實現了整個生 產系統的集中式編程、修改、維護以及故障査找，實現了生產環節數 據的集成；第三、采用IAS網絡構架集成的信息數據可以將自動化系 統與最新的軟件技術進行集成，從而盡可能地提高生產運行的效率和 成本；第四、采用IAS網絡構架的生產信息數據集成系統能將分布在 工業現場的多個分布式實時數據庫和各個控制系統的數據集成在一 起，為工業生產信息實時發布提供了可靠的、實時的數據來源；第五、 為WEB信息發布平臺構建了基礎。構成IAS平臺的二臺服務器在軟件 體系上是一對冗余的應用服務器，其上安裝有I/O SERVER,它的作 用就是提供OPC的數據通訊接口 ，使所有的PLC和計算機均與應用服 務器完成數據交換。為方便不同型號的DCS系統和數據采集系統能讀 取實時服務器中的數據，在DCS系統和數據采集系統上連接有OPC接 口。物理隔離模塊的數量為1臺或1臺以上，其數量可根據數據流通 量來確定。在IAS平臺上設置有斷點續傳程序，這樣保證了各實時服 務器中數據的完整性和統一性。
圖l為本發明的結構框圖2為小的IAS網絡構架結構框圖。
具體實施例方式
實施例本發明采取的整體網絡連接方式如圖1所示，它是將 整個生產片區內兩套以上的PLC系統、DCS系統和數據采集系統分為 兩個或兩個以上的片區，采取先分區組網，再整合組網的方式；各生 產片區的網絡連接方式如圖2所示，它是用一套IAS平臺將該片區內的PLC系統、DCS系統和數據采集系統相互連接組建為一套小的分布 式IAS網絡構架，再將分片區組建的兩套或兩套以上分布式的IAS網 絡構架用一套IAS平臺組建為總的IAS網絡構架。IAS平臺由二臺服 務器、 一臺實時服務器和2臺或2臺以上的計算機構成，其中兩臺計 算機分別為工作站和工程師站，并且構成IAS平臺的二臺服務器在軟 件體系上是一對冗余的應用服務器。在組建PLC系統、DCS系統和數 據采集系統時己有的DCS系統為美國Honeywell,它自身具有實時數 據庫，可通過OPC接口，將其實時數據庫中的數據讀出。OPC是基于 Microsoft公司的Distributed Internet Application (腿)構架 和Component Object Model (COM)技術的，根據易于擴展性而設 計的。現有的PLC系統的組態軟件多為IFIX， RSVIEW， KINGVIEW， WCC， INT0UCH，杰控等多種，這些軟件并非都支持0PC接口，可在實 時數據庫側配置1/0 SERVER,讓實時服務器直接讀取其內的原始數 據。在將小的分布式的IAS網絡構架通過IAS平臺組建為總IAS網絡 構架時，在分布式的IAS網絡構架與總的IAS網絡構架連接網絡上安 置有物理隔離模塊，采用的物理隔離模塊為"單向二極管式"的安 全島裝置來實現通信上的物理隔離，保證數據單向傳遞。在軟件上， 采用綜合過濾、訪問控制、應用代理等技術手段在保證網絡透明的基 礎上實現對非法訪問的隔離。同時為防止斷電、斷網、正常停網檢修、 網絡攻擊、或系統故障等現象，在IAS平臺上設置有斷點續傳程序， 這樣保證了實時服務器中數據的完整性和統一性。
當布置完整個生產系統的網絡后，則即可直接利用總的IAS網 絡構架中的工程師站遠程編程和"角色"定義(即向位于不同片區的 操作員站部署本生產崗位的控制功能)，這就實現了將分布在不同地 理位置上的操作員站進行集中式編程、修改、維護以及故障査找等工 作，從而大大降低了控制系統軟件的開發、維護成本需要的時間，同時也可精簡各片區內IAS平臺中的工程師站(一臺計算機)，節約網 絡建設成本。
采用先小區域構建分布式的IAS網絡構架，再大區域構建IAS 網絡構架的結構，這樣無論是當小的分布式的IAS網絡構架受到網絡 攻擊或總的IAS網絡構架受到攻擊其它未受損的IAS網絡構架均可繼 續獨立工作，并且生產數據隨時相互備份，提高了網絡系統運行的可 靠性、穩定性和安全性。
權利要求
1、一種生產網絡的連接方法，其特征在于該方法是先將兩套以上的PLC系統、DCS系統和數據采集系統分為兩個或兩個以上的片區，再分別把各個片區內的PLC系統、DCS系統和數據采集系統用一套IAS平臺構建為分布式的IAS網絡構架，然后將分片區組建的兩套或兩套以上分布式的IAS網絡構架用一套IAS平臺組建為總的IAS網絡構架。
2、 一種生產網絡連接系統，它包括-總的IAS網絡構架，是由一套IAS平臺連接兩套或兩套以上分 布式的IAS網絡構架構成；分布式的IAS網絡構架，是由一套IAS平臺連接一套或一套以 上的PLC系統、DCS系統和數據采集系統連接構成。
3、 根據權利要求2所述的生產網絡連接系統，其特征在于IAS 平臺由二臺服務器、一臺實時服務器和2臺或2臺以上的計算機構成。
4、 根據權利要求3所述的生產網絡連接系統，其特征在于構 成IAS平臺的二臺服務器在軟件體系上是一對冗余的應用服務器。
5、 根據權利要求2、 3或4所述的生產網絡連接系統，其特征 在于PLC系統通過配置在實時數據庫上的I/O SERVER與實時服 務器連接。
6、 根據權利要求2、 3或4所述的生產網絡連接系統，其特征 在于DCS系統通過OPC接口與實時服務器連接。
7、 根據權利要求2、 3或4所述的生產網絡連接系統，其特征 在于數據采集系統通過OPC接口與實時服務器連接。
8、 根據權利要求2所述的生產網絡連接系統，其特征在于在 IAS平臺上設置有斷點續傳程序。
9、 根據權利要求2所述的生產網絡連接系統，其特征在于分布式的IAS網絡構架與總的IAS網絡構架之間安置有物理隔離模塊， 物理隔離模塊的作用是實現數據單向傳輸，保證控制網絡安全。
10、 根據權利要求9所述的生產網絡連接系統，其特征在于物理隔離模塊的數量為1臺或1臺以上。
全文摘要
本發明公開了一種生產網絡的連接方法及其生產網絡連接系統，該方法是先將兩套以上的PLC系統、DCS系統和數據采集系統分為兩個或兩個以上的片區，再分別把各個片區內的PLC系統、DCS系統和數據采集系統用一套IAS平臺構建為分布式的IAS網絡構架，然后將分片區組建的兩套或兩套以上分布式的IAS網絡構架用一套IAS平臺組建為總的IAS網絡構架。本發明提高了網絡系統運行的可靠性、穩定性和安全性；實現了生產過程數據的集成和控制軟件的集中管理；為WEB信息發布平臺構建了基礎。
文檔編號G05B19/418GK101620437SQ200810068808
公開日2010年1月6日 申請日期2008年7月2日 優先權日2008年7月2日
發明者宇 侯, 進 劉, 維 年, 廖永寧, 曾凡實, 迪 李, 樊琦俊, 段黎明, 璐 符 申請人:中國鋁業股份有限公司