一种基于逻辑功能块的远程IO状态诊断方法及系统与流程

本发明属于分散控制系统通讯，具体涉及一种基于逻辑功能块的远程io状态诊断方法及系统。

背景技术：

1、远程io模块也被称为远程io控制器，可以理解为一个能够控制远方数据收发的开关。远程io模块可以降低设备投资，节约线缆成本，而且可以适应复杂的环境，降低信号干扰，特别是在那些不支持安装带有本地io模块的plc的环境。

2、远程io模块被广泛应用于分散控制系统中，分散控制系统是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种新型控制设备，控制器作为分散控制系统的大脑，其控制着在地理上分布在控制区域的各个部分，并执行各种设备的控制算法和配置，处理和工程pc之间的网络通信，其通过单工或冗余配置来实现以更好地控制复杂过程的性能。控制器的可靠性、稳定性及高时效性是分散控制系统的高可靠性、灵活性、协调性和稳定性的保障；因此，控制器中任何一种功能的设计和实现必须以可靠性、稳定性和高时效性为前提。

3、在包含有远程io模块的控制系统中，控制器通过交换机与远程io模块通讯，远程io模块负责远方数据的采集及输出，控制器通过交换机与远程io模块进行数据交换。在这个过程中，为了提高系统的稳定性及可靠性，控制器需要获取远程io模块及远程io模块下连接的卡件的实时状态并实时发送给分散控制系统中的其他pc端，其他pc端存储并实时显示这些状态信息给工程控制人员，当远程io模块状态异常时，工程控制人员依据这些状态信息对远程io模块进行相应就地处理；同时，控制器依据远程io模块的实时状态，会对与远程io模块相关的数据的计算及控制方面进行相应处理。如果控制器中远程io模块的状态信息更新的不及时，一方面，分散控制系统中的其他pc端无法正常显示，因此工程控制人员无法正常维护就地设备；另一方面，状态异常的远程io模块发送的io数据也会影响控制器中的正常计算逻辑控制，无法保证系统的稳定性及可靠性。

技术实现思路

1、为了解决以上问题，本发明提供了一种基于逻辑功能块的远程io状态诊断方法及系统。该方法通过逻辑功能块的方式可以实时获取更新控制器中存储的远程io模块的多种状态并将获取的数据上送给工程pc，高效便捷，可靠性高。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术手段：

3、本发明第一方面是提供一种基于逻辑功能块的远程io状态诊断方法，包括以下步骤：

4、在工具端配置远程io站、远程io站下的分支、及分支下的卡件，并将这些配置信息下载至控制器；

5、将io链路诊断功能块及io节点诊断功能块与工具端配置的远程io站所属站号及控制器需要上送给pc端的io点的kks相链接，获得远程io站配置信息及上送给pc端的io点的链接信息；

6、控制器周期性的与远程io站进行报文交互，根据交互报文的网络通讯链路信息、交互报文状态、报文内容中数据品质信息更新远程io站链路状态、远程io站控制状态、远程io站链路下卡件的通道级状态、卡件级状态、卡件所在分支级状态及远程io站状态，在周期运算中控制器根据远程io站配置信息获取已配置的远程io站下的这些状态并将所述状态写入io链路诊断功能块及io节点诊断功能块的相应输出处；

7、io链路诊断功能块及io节点诊断功能块根据获取的需要上送给pc端的io点的链接信息将这些输出写入所链接的io点处，并将这些io点上送给pc端。

8、作为本发明进一步改进，在工具端配置远程io站、远程io站下的分支、及分支下的卡件，并将这些配置信息下载至控制器具体包括：

9、在控制器中配置远程io站站号及远程io站类型，配置成功后在该站下新建分支，在每个分支下新建适配的卡件；

10、将这些配置信息下载至控制器后，控制器根据配置信息注册相应远程io站、远程io站下的分支及分支下的卡件用以存储远程io站、远程io站下卡件的状态信息及与卡将相关的通道数据。

11、作为本发明进一步改进，将io链路诊断功能块及io节点诊断功能块与工具端配置的远程io站所属站号及控制器需要上送给pc端的io点的kks相链接，获得远程站配置信息及上送给pc端的io点的链接信息具体包括：

12、在io链路诊断功能块及io节点诊断功能块中填入配置的远程io站所属站号及控制器需要上送给pc端的io点的kks，工具io点的kks所处控制器中的运算页的位置去定位该io点，若能定位到，则链接成功，否则链接失败。

13、作为本发明进一步改进，控制器周期性的与远程io站进行报文交互具体包括：

14、控制器与远程io站之间周期性的报文包含：周期性的心跳报文、实时数据交互报文和系统性的数据报文。

15、作为本发明进一步改进，根据交互报文的网络通讯链路信息、交互报文状态、报文内容中数据品质信息更新远程io站链路状态，远程io站控制状态、远程io站链路下卡件的通道级状态、卡件级状态、卡件所在分支级状态及远程io站状态具体包括：

16、在周期性报文中的心跳报文交互过程中，控制器根据本地存储的远程io站的链路状态值及远程io站控制状态，通过远程io站与控制器物理连接的每一条网络链路向远程io站发送心跳探测包；其中，如果本地存储的远程io站控制状态为单远程io控制状态，则控制器只向主控远程io站通过主控远程io站的物理链路发送心跳探测包，如果本地存储的远程io站控制状态为主备远程io控制状态，则控制器向主远程io站和备远程io站分别通过所连接的每一条物理链路发送心跳探测包。

17、作为本发明进一步改进，根据交互报文的网络通讯链路信息、交互报文状态、报文内容中数据品质信息更新远程io站链路状态，远程io站控制状态、远程io站链路下卡件的通道级状态、卡件级状态、卡件所在分支级状态及远程io站状态具体包括：

18、控制器向远程io站发送心跳探测包时，通过哪一条网络链路将心跳探测包成功发出，则将该条网络链路的状态值加1，初始值为0；延迟若干时间后，如果控制器通过该条网络链路收到远程io站返回的心跳回应包，则将该条网络链路的状态值清0；当远程io站的某一条网络链路的状态值大于3时，则认为此远程io站的该条网络链路故障，并将该故障信息存储于控制器注册的远程io站处；

19、其中，远程io站向控制器返回的心跳回应包中有远程io站的主备控制信息及实时冗余状态，控制器根据此信息更新本地注册的远程io站处存储的远程io站控制状态及实时冗余状态；其中，远程io站控制状态指远程io站为单远程io站控制还是冗余远程io站控制，冗余远程io站控制时哪侧远程io站为主控；实时冗余状态指冗余远程io站心跳及同步状态是否正常。

20、作为本发明进一步改进，根据交互报文的网络通讯链路信息、交互报文状态、报文内容中数据品质信息更新远程io站链路状态，远程io站控制状态、远程io站链路下卡件的通道级状态、卡件级状态、卡件所在分支级状态及远程io站状态具体包括：

21、在周期性的报文中的实时数据报文交互过程中，控制器周期性的向远程io站发送实时输出数据报文，远程io站收到实时输出数据报文后向控制器返回实时输入数据报文，远程io站返回的实时输入数据报文下包含远程io站下的每一个卡件的实时数据值和卡件的错误码；

22、控制器收到远程io站返回的实时输入数据报文需要将其进行解析，在解析之前，判断实时输入数据报文中每一个卡件的类型与控制器本地所存储的卡件类型是否一致：

23、若不一致，控制器置本地所注册的远程io站下该卡件所有通道数据质量为坏，同时置该卡件与远程io站之间的链路状态为坏、该卡件状态异常、该卡件所在分支品质异常；

24、若一致，解析实时输入数据报文中卡件的错误码是否正常：

25、如果异常，则控制器本地所注册的远程io站下该卡件所有通道数据质量为坏，同时置该卡件与远程io站之间的链路状态为坏、该卡件状态异常、该卡件所在分支品质异常，并存储此错误码；

26、如果正常，开始解析实时数据，并将存储的卡件相关的状态复位。

27、作为本发明进一步改进，在周期运算中控制器根据远程io站配置信息获取已配置的远程io站下的这些状态并将所述状态写入io链路诊断功能块及io节点诊断功能块的相应输出处具体包括：

28、在控制器每个运算周期内，根据远程io站配置信息定位至控制器已注册的远程io站处，定位成功后，将上述获取的各种状态值根据io链路诊断功能块及io节点诊断功能块的输出定义进行匹配并输出。

29、作为本发明进一步改进，io链路诊断功能块及io节点诊断功能块根据获取的需要上送给pc端的io点的链接信息将这些输出写入所链接的io点处，并将这些io点上送给pc端具体包括：

30、在控制器每个运算周期内，当远程io的状态已写入io链路诊断功能块及io节点诊断功能块的相应输出处后，根据需要上送给pc端的io点的链接信息将这些输出值赋给io点处，控制器在与上位机的交互周期中将这些io点上送至pc端，这样pc端就可对该控制下配置的远程io站状态进行显示。

31、本发明第二方面是提供一种基于逻辑功能块的远程io状态诊断系统，包括：

32、配置模块，在工具端配置远程io站、远程io站下的分支、及分支下的卡件，并将这些配置信息下载至控制器；

33、链接模块，用于将io链路诊断功能块及io节点诊断功能块与工具端配置的远程io站所属站号及控制器需要上送给pc端的io点的kks相链接，获得远程io模块配置信息及上送给pc端的io点的链接信息；

34、更新和诊断模块，用于控制器周期性的与远程io站进行报文交互，根据交互报文的网络通讯链路信息、交互报文状态、报文内容中数据品质信息更新远程io站链路状态、远程io站控制状态、远程io站链路下卡件的通道级状态、卡件级状态、卡件所在分支级状态及远程io站状态，在周期运算中控制器根据远程io站配置信息获取已配置的远程io站下的这些状态并将所述状态写入io链路诊断功能块及io节点诊断功能块的相应输出处；

35、上送模块，io链路诊断功能块及io节点诊断功能块根据获取的需要上送给pc端的io点的链接信息将这些输出写入所链接的io点处，并将这些io点上送给pc端。

36、本发明第三方面是提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于逻辑功能块的远程io状态诊断方法。

37、本发明第四方面是提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于逻辑功能块的远程io状态诊断方法。

38、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

39、针对控制器中远程io模块的状态信息更新的不及时，本发明通过配置远程io模块，进而实现io点链接，更新并诊断功能块，分散控制系统中的其他pc端可以正常显示，工程控制人员无法正常维护就地设备，保证系统的稳定性及可靠性。该方法通过逻辑功能块的方式可以实时获取更新控制器中存储的远程io模块的多种状态并将获取的数据上送给工程pc，高效便捷，可靠性高。