OPC XML-DA在現場(chǎng)總線(xiàn)遠程監控系統中的應用

3 B/S架構的遠程監控系統

　　B/S（Browser/Server） 以Web服務(wù)器為中間層，底層為數據服務(wù)層，上層表示層是與Internet連接的Web瀏覽層。利用OPC接口實(shí)現OPC DA與現場(chǎng)設備之間的通信，以COM/DCOM通信方式實(shí)現OPC DA服務(wù)器和OPC XML-DA之間通信方式。然后利用HTTP、TCP/IP等協(xié)議實(shí)現遠程客戶(hù)與OPC XML-DA服務(wù)器間的通信，從而使得用戶(hù)可以在客戶(hù)端利用標準網(wǎng)頁(yè)瀏覽器（Browser）實(shí)時(shí)監控工業(yè)現場(chǎng)的動(dòng)態(tài)工藝流程，遠程訪(fǎng)問(wèn)控制現場(chǎng)獲得數據，達到遠程監視和控制目的。結構圖如圖1所示:

　　數據服務(wù)層位于整個(gè)監控系統的底層，主要包括各種PLC、智能儀表、傳感器以及各種現場(chǎng)總線(xiàn)設備等。在這里，以L(fǎng)onWorks為現場(chǎng)控制總線(xiàn)，當LonWorks智能芯片采集到數據后，按照統一、開(kāi)放的數據訪(fǎng)問(wèn)標準，將數據返回給同樣位于底層的OPC DA服務(wù)器，此時(shí)位于Web服務(wù)層的OPC XML-DA服務(wù)器接收OPC DA服務(wù)器所傳來(lái)的數據，同時(shí)要完成上層Web服務(wù)器以XML文檔方式所傳來(lái)的請求服務(wù)，并將所獲得的數據以XML方式發(fā)送回Web服務(wù)器。

　　在OPC DA服務(wù)器和OPC XML-DA服務(wù)器之間通信方式為COM/DCOM，此時(shí)OPC XML-DA相當于OPC DA服務(wù)器的客戶(hù)端，來(lái)獲取OPC DA服務(wù)器端的實(shí)時(shí)數據。不同的OPC XML-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)OPC XML-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。OPC XML-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)OPC XML-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OPC XML-DA服務(wù)器包括Web服務(wù)器組件和OPC XML-DA組件。在OPC XML-DA服務(wù)器端，通過(guò)WSDL解讀OPC XML-DA規范，了解用戶(hù)需求，創(chuàng )建了Web Services的框架。Web服務(wù)器組件和OPC XML-DA組件之間有Web Services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OPC XML-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Internet Information Server（IIS）、SQL Server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。

　　OPC XML-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Java Applet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。OPC XML-DA客戶(hù)端通過(guò)存儲于服務(wù)器中Web Services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OPC XML-DA 服務(wù)器端執行的結果。

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

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OPC XML-DA規范的剛剛制定，OPC XML-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：