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OPCXML-DA在现场总线远程监控系统中的应用

作者:时间:2012-10-24来源:网络收藏

  在OPCDA服务器和服务器之间通信方式为COM/DCOM,此时相当于OPCDA服务器的客户端,来获取OPCDA服务器端的实时数据。不同的服务器采用统一的XML数据传输格式,这样可以集成为一个OPCXML-DA平台,各个OPC-XML服务器之间可以互相进行通信,交换数据。OPCXML-DA平台对上层不同的客户端提供统一的接口,响应客户端所提出的服务,当客户端请求服务时,通过平台将客户端所请求的服务转向各个OPCXML-DA服务器,来执行所要请求的服务。

  位于Web服务层的OPCXML-DA服务器包括Web服务器组件和OPCXML-DA组件。在OPCXML-DA服务器端,通过WSDL解读OPCXML-DA规范,了解用户需求,创建了WebServices的框架。Web服务器组件和OPCXML-DA组件之间有WebServices接口,它由一些接口函数组成,通过它对数据进行操作。这个接口主要用于解析Web服务器组件以XML文档形式传来的服务请求和从OPCXML-DA组件获取的实时数据以XML形式返回给Web服务器组件[7]。Web服务器组件可以由InternetInformationServer(IIS)、SQLServer构成,用以接收客户端请求和返回客户端服务,并调用相应的数据库。

  OPCXML-DA的客户端可以是一台Internet/Intranet上的计算机,通过浏览器(IE),向Web服务器发送请求页面的域名和全路径名称信息,客户端利用从服务器下载的网页实现远程测控和管理的工作,网页中内嵌ActiveX控件或者JavaApplet的程序文件,进行初始化操作。比如,设置布局、建立TCP/IP连接等。然后进行登录,当登录成功后,当服务器允许连接时,发出TCP连接响应,客户计算机和服务器之间就建立了TCP连接,可以直接进行通信,读取服务器上的画面文件。远程客户通过控件提供的操作界面,进行远程监控、维护和管理等操作。在运行过程中,系统负责发送/接收数据,并更新相应画面。OPCXML-DA客户端通过存储于服务器中WebServices接口,发出所要请求的服务。客户端不参与执行过程,它只需接收在OPCXML-DA服务器端执行的结果。

  OPCXML-DA客户端在WebService框架下与OPCXML-DA服务器之间的通信如图2所示[5]:


图2WebService框架下OPCXML-DA客户端与服务器端的通信

4远程监控安全问题的解决方案

  本地局域网连接时,基于DCOM的OPC服务器使用防火墙保护工厂数据,而引入Web服务之后,过程控制信息不再局限于LAN以内,使得过程控制信息暴露给了连接在Internet上的所有用户,系统安全的主要风险在于信息被任意篡改的可能行。由于OPCXML-DA规范的刚刚制定,OPCXML-DA还没有单独规定的安全行机制,这需要客户端和Web服务端对网络安全进行相应的配置。具体方式如下:

  (1)身份验证

  在身份验证问题上可以采用传统的用户ID加口令,只有注册并获得授权的用户才有可能进行远程监控等操作。为预防口令遍历攻击,系统对口令验证连续三次失败的用户自动断开与其建立的TCP连接。

  (2)数字签名

  为了确保用户信息与监控数据不会被篡改,需要引入数字签名技术。可以在客户端Web浏览器与服务器端通信时在MicrosoftIIS服务器处配置设置SSL。SSL通过数字证书进行数字签名实现通信双方的身份鉴别以及所做操作的不可抵赖性,并通过对称加密实现信息传输的机密性,通过信息摘要技术实现信息传输的完整性控制。

  (3)访问控制

  对客户端做好权限的分配,在确认用户的身份后,我们从用户信息库中把用户权限信息读入内存中,根据这些细化的权限信息,对用户的状态与操作进行跟踪、验证权限,并做好记录。

  (4)系统日志

  为了跟踪系统的运行状况,以便追究使用者的责任,需要在服务器端有详细的记录,包括远程客户的登录时间、IP地址、组态操作、连接时间等。定期审查日志可以提高系统的安全性。

5结束语

  基于Internet的远程实时监控采用了OPCXML-DA规范,并与WebServices相结合,能够满足远程用户对需求参数的监视和控制,在互联网上真正可以在线获得完整而及时的信息。B/S结构的应用使得客户端不需要安装任何软件,通过计算机的标准浏览器就可以访问现场数据,极大地提高了系统的灵活性,也扩展了系统访问的地域性。OPCXML-DA在远程实时监控中的应用,为控制领域的企业的全面信息化提供了很好的途径。随着OPCXML其他规范的不断完善,基于Internet的远程实时监控必将成为未来企业的主要服务方式。

参考文献:

  [1]罗志军,尹斌基于Profibus_DP的PLC与PC控制系统微计算机信息2004年11期

  [2]邹益仁等.控制系统的设计和开发.北京[M].国防工业出版社,2003,1

  [3]周宇峰,唐通林.OPCWeb服务-过程控制系统信息集成的新方法[J].自控系统.2004.2

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

  [5]汪洪涛等.基于Web服务的OPCXML-DA系统的研究[J].计算机应用研究,2004,11

  [6]宋耀武,李宏光WebService在工业过程监控系统中的应用[J].控制工程,2004,7

  [7]全新建,杨静,陈建华.基于OPC-XML技术的互联网实时监控系统研究[J].自动化仪表,2004,11


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