OPCXML-DA在現場(chǎng)總線(xiàn)遠程監控系統中的應用

　　在OPCDA服務(wù)器和OPCXML-DA服務(wù)器之間通信方式為COM/DCOM，此時(shí)OPCXML-DA相當于OPCDA服務(wù)器的客戶(hù)端，來(lái)獲取OPCDA服務(wù)器端的實(shí)時(shí)數據。不同的OPCXML-DA服務(wù)器采用統一的XML數據傳輸格式，這樣可以集成為一個(gè)OPCXML-DA平臺，各個(gè)OPC-XML服務(wù)器之間可以互相進(jìn)行通信，交換數據。OPCXML-DA平臺對上層不同的客戶(hù)端提供統一的接口，響應客戶(hù)端所提出的服務(wù)，當客戶(hù)端請求服務(wù)時(shí)，通過(guò)平臺將客戶(hù)端所請求的服務(wù)轉向各個(gè)OPCXML-DA服務(wù)器，來(lái)執行所要請求的服務(wù)。

　　位于Web服務(wù)層的OPCXML-DA服務(wù)器包括Web服務(wù)器組件和OPCXML-DA組件。在OPCXML-DA服務(wù)器端，通過(guò)WSDL解讀OPCXML-DA規范，了解用戶(hù)需求，創(chuàng )建了WebServices的框架。Web服務(wù)器組件和OPCXML-DA組件之間有WebServices接口，它由一些接口函數組成，通過(guò)它對數據進(jìn)行操作。這個(gè)接口主要用于解析Web服務(wù)器組件以XML文檔形式傳來(lái)的服務(wù)請求和從OPCXML-DA組件獲取的實(shí)時(shí)數據以XML形式返回給Web服務(wù)器組件[7]。Web服務(wù)器組件可以由InternetInformationServer（IIS）、SQLServer構成，用以接收客戶(hù)端請求和返回客戶(hù)端服務(wù)，并調用相應的數據庫。

　　OPCXML-DA的客戶(hù)端可以是一臺Internet/Intranet上的計算機，通過(guò)瀏覽器（IE），向Web服務(wù)器發(fā)送請求頁(yè)面的域名和全路徑名稱(chēng)信息，客戶(hù)端利用從服務(wù)器下載的網(wǎng)頁(yè)實(shí)現遠程測控和管理的工作，網(wǎng)頁(yè)中內嵌ActiveX控件或者JavaApplet的程序文件，進(jìn)行初始化操作。比如，設置布局、建立TCP/IP連接等。然后進(jìn)行登錄，當登錄成功后，當服務(wù)器允許連接時(shí)，發(fā)出TCP連接響應，客戶(hù)計算機和服務(wù)器之間就建立了TCP連接，可以直接進(jìn)行通信，讀取服務(wù)器上的畫(huà)面文件。遠程客戶(hù)通過(guò)控件提供的操作界面，進(jìn)行遠程監控、維護和管理等操作。在運行過(guò)程中，系統負責發(fā)送/接收數據，并更新相應畫(huà)面。OPCXML-DA客戶(hù)端通過(guò)存儲于服務(wù)器中WebServices接口，發(fā)出所要請求的服務(wù)?？蛻?hù)端不參與執行過(guò)程，它只需接收在OPCXML-DA服務(wù)器端執行的結果。

　　OPCXML-DA客戶(hù)端在WebService框架下與OPCXML-DA服務(wù)器之間的通信如圖2所示[5]：

圖2WebService框架下OPCXML-DA客戶(hù)端與服務(wù)器端的通信

4遠程監控安全問(wèn)題的解決方案

　　本地局域網(wǎng)連接時(shí)，基于DCOM的OPC服務(wù)器使用防火墻保護工廠(chǎng)數據，而引入Web服務(wù)之后，過(guò)程控制信息不再局限于LAN以?xún)?，使得過(guò)程控制信息暴露給了連接在Internet上的所有用戶(hù)，系統安全的主要風(fēng)險在于信息被任意篡改的可能行。由于OPCXML-DA規范的剛剛制定，OPCXML-DA還沒(méi)有單獨規定的安全行機制，這需要客戶(hù)端和Web服務(wù)端對網(wǎng)絡(luò )安全進(jìn)行相應的配置。具體方式如下：

　?。?）身份驗證

　　在身份驗證問(wèn)題上可以采用傳統的用戶(hù)ID加口令，只有注冊并獲得授權的用戶(hù)才有可能進(jìn)行遠程監控等操作。為預防口令遍歷攻擊，系統對口令驗證連續三次失敗的用戶(hù)自動(dòng)斷開(kāi)與其建立的TCP連接。

　?。?）數字簽名

　　為了確保用戶(hù)信息與監控數據不會(huì )被篡改，需要引入數字簽名技術(shù)?？梢栽诳蛻?hù)端Web瀏覽器與服務(wù)器端通信時(shí)在MicrosoftIIS服務(wù)器處配置設置SSL。SSL通過(guò)數字證書(shū)進(jìn)行數字簽名實(shí)現通信雙方的身份鑒別以及所做操作的不可抵賴(lài)性，并通過(guò)對稱(chēng)加密實(shí)現信息傳輸的機密性，通過(guò)信息摘要技術(shù)實(shí)現信息傳輸的完整性控制。

　?。?）訪(fǎng)問(wèn)控制

　　對客戶(hù)端做好權限的分配，在確認用戶(hù)的身份后，我們從用戶(hù)信息庫中把用戶(hù)權限信息讀入內存中，根據這些細化的權限信息，對用戶(hù)的狀態(tài)與操作進(jìn)行跟蹤、驗證權限，并做好記錄。

　?。?）系統日志

　　為了跟蹤系統的運行狀況，以便追究使用者的責任，需要在服務(wù)器端有詳細的記錄，包括遠程客戶(hù)的登錄時(shí)間、IP地址、組態(tài)操作、連接時(shí)間等。定期審查日志可以提高系統的安全性。

5結束語(yǔ)

　　基于Internet的遠程實(shí)時(shí)監控采用了OPCXML-DA規范，并與WebServices相結合，能夠滿(mǎn)足遠程用戶(hù)對需求參數的監視和控制，在互聯(lián)網(wǎng)上真正可以在線(xiàn)獲得完整而及時(shí)的信息。B/S結構的應用使得客戶(hù)端不需要安裝任何軟件，通過(guò)計算機的標準瀏覽器就可以訪(fǎng)問(wèn)現場(chǎng)數據，極大地提高了系統的靈活性，也擴展了系統訪(fǎng)問(wèn)的地域性。OPCXML-DA在遠程實(shí)時(shí)監控中的應用，為控制領(lǐng)域的企業(yè)的全面信息化提供了很好的途徑。隨著(zhù)OPCXML其他規范的不斷完善，基于Internet的遠程實(shí)時(shí)監控必將成為未來(lái)企業(yè)的主要服務(wù)方式。

參考文獻：

　　[1]羅志軍，尹斌基于Profibus_DP的PLC與PC現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統微計算機信息2004年11期

　　[2]鄒益仁等.現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統的設計和開(kāi)發(fā).北京[M].國防工業(yè)出版社,2003,1

　　[3]周宇峰,唐通林.OPCWeb服務(wù)-過(guò)程控制系統信息集成的新方法[J].自控系統.2004.2

　　[4]OPCFoundation.OPCXML-DA1.0Specification[DB/OL].http://www.opcfoundation.org,July12,2003

　　[5]汪洪濤等.基于Web服務(wù)的OPCXML-DA系統的研究[J].計算機應用研究,2004,11

　　[6]宋耀武,李宏光WebService在工業(yè)過(guò)程監控系統中的應用[J].控制工程,2004,7

　　[7]全新建,楊靜,陳建華.基于OPC-XML技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)監控系統研究[J].自動(dòng)化儀表,2004,11