一种PLC安全实时监控方法和系统
专利汇可以提供一种PLC安全实时监控方法和系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种PLC安全实时监控方法和系统。本发明技术方案通过分析PLC的各项输入和输出，根据所述各项输入和输出的取值范围和关联逻辑关系，设定安全检测规则，并存储在实时监控模 块 中；在PLC运行时，使用实时监控模块，根据安全检测规则对PLC的各项输入和输出进行监测，在出现异常时及时报警，以保证PLC系统的安全运行。本发明技术方案能够防止由于引脚配置异常改变引起的PLC安全问题，还可以检测PLC执行程序过程发生的异常情况，与现有安全PLC相比，可以进一步加强PLC的安全防护，使PLC系统具有更高的安全性。，下面是一种PLC安全实时监控方法和系统专利的具体信息内容。
1.一种PLC安全实时监控方法，其特征在于：PLC应用系统中包括实时监控模块，所述方法包括以下步骤：
准备阶段：
S1、分析PLC的各项输入和输出，根据所述各项输入和输出的取值范围和关联逻辑关系，设定安全检测规则，并将所述安全检测规则存储在所述实时监控模块中；
运行阶段：
S2、当PLC启动时，所述实时监控模块开始运行；
S3、当PLC在输入采样阶段时，所述实时监控模块从PLC的输入模块读取输入数据，并判断所述输入数据是否符合所述安全检测规则；如果符合则执行S4，如果不符合则执行S6；
S4、当PLC进入输出刷新阶段，且在PLC向受其控制的设备输出之前，所述实时监控模块从PLC的输出模块读取输出数据，并判断所述输出数据是否符合所述安全检测规则；如果符合则执行S5，如果不符合则执行S6；
S5、PLC正常输出，然后进入下一个扫描周期，执行S3；
S6、所述实时监控模块向PLC报警，PLC进行应急响应。
2.根据权利要求1所述的PLC安全实时监控方法，其特征在于，步骤S1具体包括：
S101、分析PLC的各项输入和输出，根据所述各项输入和输出的物理性质以及所述PLC应用系统的要求，确定所述各项输入和输出的取值范围，组成第一安全规则集；
S102、正常运行PLC，并使所述各项输入的值在所述第一安全规则集允许的范围内改变；所述实时监控模块在PLC每个扫描周期的输入刷新阶段从PLC的输入模块读取输入数据，在所述扫描周期的输出刷新阶段从PLC的输出模块读取输出数据，并将所述输入数据和所述输出数据对应地进行记录；
S103、当所述实时监控模块记录的数据足以遍历PLC输入的各种情况时，使用机器学习领域的归纳学习方法，对所述实时监控模块记录的所述输入数据和所述输出数据进行归纳学习，提取规则并组成第二安全规则集；
S104、将所述第一安全规则集和所述第二安全规则集设定为安全检测规则，并存储在所述实时监控模块中。
3.根据权利要求2所述的PLC安全实时监控方法，其特征在于，如果所述实时监控模块记录的所述输入数据和/或所述输出数据中包括模拟量，则在对所述输入数据和所述输出数据进行归纳学习前对所述模拟量进行量化处理，在进行归纳学习后，对提取出的所述规则中涉及量化后数据的，进行反量化处理。
4.根据权利要求2或3所述的PLC安全实时监控方法，其特征在于，步骤S103中所述的机器学习领域的归纳学习方法，包括决策树归纳法。
5.根据权利要求1所述的PLC安全实时监控方法，其特征在于，步骤S1具体包括：
S101、分析PLC的各项输入和输出，根据所述各项输入和输出的物理性质以及所述PLC应用系统的要求，确定所述各项输入和输出的取值范围，组成第一安全规则集；
S102、根据PLC的应用程序或者功能设计目标，分析所述各项输入和输出之间的关联逻辑关系，提取出每项输出对应的取值规则，组成第二安全规则集；
S103、将所述第一安全规则集和所述第二安全规则集设定为安全检测规则，并存储在所述实时监控模块。
6.根据权利要求5所述的PLC安全实时监控方法，其特征在于，步骤S102包括：根据PLC的应用程序或者功能设计目标，确定状态变量，分析所述各项输入与所述状态变量之间的关联逻辑关系，列出状态方程；分析所述各项输出与所述状态变量之间的关联逻辑关系，列出输出方程；根据所述状态方程和输出方程，推导所述各项输入和输出之间的关联逻辑关系，提取所述各项输出对应的规则，组成第二安全规则集。
7.一种PLC安全实时监控系统，其特征在于：包括实时监控模块，所述实时监控模块分别与PLC的CPU模块、输入模块和输出模块连接；
所述实时监控模块中内置安全检测规则；其中所述安全检测规则是通过分析PLC的各项输入和输出，根据所述各项输入和输出的取值范围和关联逻辑关系设定的；
所述实时监控模块，在PLC运行时，判断一个PLC扫描周期内，在输入采样阶段从输入模块读取的输入数据以及进入输出刷新阶段从输出模块读取的输出数据是否符合所述安全检测规则，若均符合则PLC正常运行，否则向PLC报警，PLC进行应急响应。
8.根据权利要求7所述的PLC安全实时监控系统，其特征在于，还包括用于设定所述安全检测规则的安全检测规则设定模块，所述安全检测规则设定模块与所述实时监控模块连接。
9.根据权利要求8所述的PLC安全实时监控系统，其特征在于，所述安全检测规则设定模块设定所述安全检测规则的步骤包括：
分析PLC的各项输入和输出，根据所述各项输入和输出的物理性质以及所述PLC应用系统的要求，确定所述各项输入和输出的取值范围，组成第一安全规则集；
正常运行PLC，并使所述各项输入的值在所述第一安全规则集允许的范围内改变；所述实时监控模块在PLC每个扫描周期的输入刷新阶段从PLC的输入模块读取输入数据，在所述扫描周期的输出刷新阶段从PLC的输出模块读取输出数据，并将所述输入数据和所述输出数据对应地进行记录；
当所述实时监控模块记录的数据足以遍历PLC输入的各种情况时，使用机器学习领域的归纳学习方法，对所述实时监控模块记录的所述输入数据和所述输出数据进行归纳学习，提取规则并组成第二安全规则集；
将所述第一安全规则集和所述第二安全规则集设定为安全检测规则，存储在所述实时监控模块中。
10.根据权利要求8所述的PLC安全实时监控系统，其特征在于，所述安全检测规则设定模块设定所述安全检测规则的步骤包括：
分析PLC的各项输入和输出，根据所述各项输入和输出的物理性质以及所述PLC应用系统的要求，确定所述各项输入和输出的取值范围，组成第一安全规则集；
根据PLC的应用程序或者功能设计目标，分析所述各项输入和输出之间的关联逻辑关系，提取出每项输出对应的取值规则，组成第二安全规则集；
将所述第一安全规则集和所述第二安全规则集设定为安全检测规则，并存储在所述实时监控模块。
一种PLC安全实时监控方法和系统
S1、分析PLC的各项输入和输出，根据所述各项输入和输出的取值范围和关联逻辑关系，设定安全检测规则，并将所述安全检测规则存储在所述实时监控模块中；
运行阶段：
S2、当PLC启动时，所述实时监控模块开始运行；
S3、当PLC在输入采样阶段时，所述实时监控模块从PLC的输入模块读取输入数据，并判断所述输入数据是否符合所述安全检测规则；如果符合则执行S4，如果不符合则执行S6；
S4、当PLC进入输出刷新阶段，且在PLC向受其控制的设备输出之前，所述实时监控模块从PLC的输出模块读取输出数据，并判断所述输出数据是否符合所述安全检测规则；如果符合则执行S5，如果不符合则执行S6；
S5、PLC正常输出，然后进入下一个扫描周期，执行S3；
S6、所述实时监控模块向PLC报警，PLC进行应急响应。
S102、正常运行PLC，并使所述各项输入的值在所述第一安全规则集允许的范围内改变；所述实时监控模块在PLC每个扫描周期的输入刷新阶段从PLC的输入模块读取输入数据，在所述扫描周期的输出刷新阶段从PLC的输出模块读取输出数据，并将所述输入数据和所述输出数据对应地进行记录；
S103、当所述实时监控模块记录的数据足以遍历PLC输入的各种情况时，使用机器学习领域的归纳学习方法，对所述实时监控模块记录的所述输入数据和所述输出数据进行归纳学习，提取规则并组成第二安全规则集；
S104、将所述第一安全规则集和所述第二安全规则集设定为安全检测规则，并存储在所述实时监控模块中。
S102、根据PLC的应用程序或者功能设计目标，分析所述各项输入和输出之间的关联逻辑关系，提取出每项输出对应的取值规则，组成第二安全规则集；
S103、将所述第一安全规则集和所述第二安全规则集设定为安全检测规则，并存储在所述实时监控模块。
所述实时监控模块，在PLC运行时，判断一个PLC扫描周期内，在输入采样阶段从输入模块读取的输入数据以及进入输出刷新阶段从输出模块读取的输出数据是否符合所述安全检测规则，若均符合则PLC正常运行，否则向PLC报警，PLC进行应急响应。
正常运行PLC，并使所述各项输入的值在所述第一安全规则集允许的范围内改变；所述实时监控模块在PLC每个扫描周期的输入刷新阶段从PLC的输入模块读取输入数据，在所述扫描周期的输出刷新阶段从PLC的输出模块读取输出数据，并将所述输入数据和所述输出数据对应地进行记录；
当所述实时监控模块记录的数据足以遍历PLC输入的各种情况时，使用机器学习领域的归纳学习方法，对所述实时监控模块记录的所述输入数据和所述输出数据进行归纳学习，提取规则并组成第二安全规则集；
将所述第一安全规则集和所述第二安全规则集设定为安全检测规则，存储在所述实时监控模块中。
根据PLC的应用程序或者功能设计目标，分析所述各项输入和输出之间的关联逻辑关系，提取出每项输出对应的取值规则，组成第二安全规则集；
将所述第一安全规则集和所述第二安全规则集设定为安全检测规则，并存储在所述实时监控模块。
图2是根据本发明另一个实施例的一种PLC安全实时监控系统的结构示意图；
图3是根据本发明另一个实施例的一种PLC安全实时监控系统的结构示意图。
本实施例提供了一种PLC安全实时监控方法，在PLC应用系统中包括实时监控模块，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
准备阶段：
S1、分析PLC的各项输入和输出，根据所述各项输入和输出的取值范围和关联逻辑关系，设定安全检测规则，并将所述安全检测规则存储在所述实时监控模块中；
运行阶段：
S2、当PLC启动时，所述实时监控模块开始运行；
S3、当PLC在输入采样阶段时，所述实时监控模块从PLC的输入模块读取输入数据，并判断所述输入数据是否符合所述安全检测规则；如果符合则执行S4，如果不符合则执行S6；
S4、当PLC进入输出刷新阶段，且在PLC向受其控制的设备输出之前，所述实时监控模块从PLC的输出模块读取输出数据，并判断所述输出数据是否符合所述安全检测规则；如果符合则执行S5，如果不符合则执行S6；
S5、PLC正常输出，然后进入下一个扫描周期，执行S3；
S6、所述实时监控模块向PLC报警，PLC进行应急响应。
S102、正常运行PLC，并使所述各项输入的值在所述第一安全规则集允许的范围内改变；所述实时监控模块在PLC每个扫描周期的输入刷新阶段从PLC的输入模块读取输入数据，在所述扫描周期的输出刷新阶段从PLC的输出模块读取输出数据，并将所述输入数据和所述输出数据对应地进行记录；
S103、当所述实时监控模块记录的数据足以遍历PLC输入的各种情况时，使用机器学习领域的归纳学习方法，对所述实时监控模块记录的所述输入数据和所述输出数据进行归纳学习，提取规则并组成第二安全规则集；
S104、根据所述第一安全规则集和所述第二安全规则集，设定安全检测规则，存储在所述实时监控模块中。
S101、分析PLC的各项输入和输出，根据所述各项输入和输出的物理性质以及所述PLC应用系统的要求，确定所述各项输入和输出的取值范围，组成第一安全规则集；
S102、根据PLC的应用程序或者功能设计目标，分析所述各项输入和输出之间的关联逻辑关系，提取出每项输出对应的取值规则，组成第二安全规则集；
S103、根据所述第一安全规则集和所述第二安全规则集，设定安全检测规则，并存储在所述实时监控模块。
2所示，一种PLC安全实时监控系统，包括实时监控模块，所述实时监控模块分别与PLC的CPU模块、输入模块和输出模块连接；
所述实时监控模块中内置安全检测规则；其中所述安全检测规则是通过分析PLC的各项输入和输出，根据所述各项输入和输出的取值范围和关联逻辑关系设定的；
所述实时监控模块，在PLC运行时，判断一个PLC扫描周期内，在输入采样阶段从输入模块读取的输入数据以及进入输出刷新阶段从输出模块读取的输出数据是否符合所述安全检测规则，若均符合则PLC正常运行，否则向PLC报警，PLC进行应急响应。
正常运行PLC，并使所述各项输入的值在所述第一安全规则集允许的范围内改变；所述实时监控模块在PLC每个扫描周期的输入刷新阶段从PLC的输入模块读取输入数据，在所述扫描周期的输出刷新阶段从PLC的输出模块读取输出数据，并将所述输入数据和所述输出数据对应地进行记录；
当所述实时监控模块记录的数据足以遍历PLC输入的各种情况时，使用机器学习领域的归纳学习方法，对所述实时监控模块记录的所述输入数据和所述输出数据进行归纳学习，提取规则并组成第二安全规则集；
将所述第一安全规则集和所述第二安全规则集设定为安全检测规则，存储在所述实时监控模块中。
根据PLC的应用程序或者功能设计目标，分析所述各项输入和输出之间的关联逻辑关系，提取出每项输出对应的取值规则，组成第二安全规则集；
将所述第一安全规则集和所述第二安全规则集设定为安全检测规则，并存储在所述实时监控模块。
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