基于OPC技術(shù)的三層實時信息系統(tǒng)框架

OPC 技術(shù)能提供管理網(wǎng)與控制網(wǎng)之間的平滑過渡。通過OPC 技術(shù)能夠標(biāo)準(zhǔn)化、
規(guī)范化生產(chǎn)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)通信，連接管理網(wǎng)與控制網(wǎng)。在應(yīng)用OPC 技術(shù)
的基礎(chǔ)上，提出了基于三層實時信息系統(tǒng)方案，以及現(xiàn)場實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)具有
支持QoS 實時信息轉(zhuǎn)發(fā)、實時數(shù)據(jù)存儲及網(wǎng)絡(luò)對象管理等功能。該方案解決了可靠性、
實時性等問題。
隨著計算機技術(shù)，通信技術(shù)以及電子技術(shù)的不斷提高，生產(chǎn)現(xiàn)場自動化水平也不斷提高。
現(xiàn)場生產(chǎn)單位普遍采用集散控制系統(tǒng)(DCS)，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)以及局部操作控制網(wǎng)(Infranet)等底層控制網(wǎng)絡(luò)[1]；生產(chǎn)現(xiàn)場的管理部門通常采用以太網(wǎng)+TCP/IP的局域網(wǎng)絡(luò)作為企業(yè)網(wǎng)(Intranet)及管理信息網(wǎng)絡(luò)(MIS net)。由于生產(chǎn)現(xiàn)場的信息網(wǎng)與控制網(wǎng)采用不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，給控制和管理造成了諸多不便；同時，兩種網(wǎng)絡(luò)邏輯上的隔離也導(dǎo)致生產(chǎn)決策缺乏實時性、準(zhǔn)確性和有效性。企業(yè)為了有效完成信息的集成與流動，需要不同的信息層之間制定標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一、開放的接口，以實現(xiàn)層與層之間的無縫連接。管理網(wǎng)與控制網(wǎng)之間長期缺乏統(tǒng)一的規(guī)范，存在很多不同廠商自行定義的軟件/ 硬件設(shè)備接口；對于特定的硬件設(shè)備，開發(fā)商必須單獨開發(fā)不同的驅(qū)動，從而導(dǎo)致了資源的巨大浪費和產(chǎn)品集成的困難[2]。同時，由于實時性的要求，傳統(tǒng)的分布式系統(tǒng)通常采用兩層甚至單層的邏輯結(jié)構(gòu)體系直接連接管理網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)，以提高程序的運行效率。但是，兩層結(jié)構(gòu)模式下，實時信息的采集與處理業(yè)務(wù)邏輯都駐留在客戶層中，導(dǎo)致客戶層非常龐大。同時，隨著基于Internet/Intranet 遠(yuǎn)程控制的出現(xiàn)，控制系統(tǒng)需要在Client/Server 和Browser/ Server 模式間平滑轉(zhuǎn)換，而兩層結(jié)構(gòu)無法滿足這種需求。本文中將實時通信抽象為單獨的一層：基于分布式并行系統(tǒng)的業(yè)務(wù)通信層；系統(tǒng)架構(gòu)實質(zhì)上有管理層/ 業(yè)務(wù)邏輯層/ 控制層三層邏輯結(jié)構(gòu)。