OPC架构之上的公共数据平台技术探讨
OPC UA PUBSUB模式的研究与实现
OPC UA PUB/SUB模式的研究与实现鄢孙杭王有为陈银桃罗冰（浙江中控技术股份有限公司，浙江杭州310053）摘要：针对核电等工业现场设备对OPC UA Pub/Sub技术的需求，对OPC UA Pub/Sub规范进行了研究，分析OPC UA Pub/Sub模式的技术特点和应用场景，开发实现了符合规范的基于OPC UA服务器的Pub/Sub通讯模式。
该通讯模式使用OPC UA Cliant/Server连接模式进行OPC UA Pub/Sub的配置，使用OPC UA Pub/Sub模式进行数据传输。
与标准实现的应用进行通讯测试表明，该服务器具备OPC UA Pub/Sub数据传输能力。
关键词：OPC UA；OPC UA Pub/Sub；工业通讯随着“工业4.0”的发展,OPC UA规范为设备互联互通提供了支持，使得物联网、大数据等技术获得了极大的发展。
同时，OPC UA在各行业领域获得了极大的应用,如电力、油气。
随之而来的是工业网络环境复杂化、数据格式多样化、通讯效率降低等问题。
核电行业现场的数据想要接入工业物联网，势必需要一种高效的通信模式。
面对这些问题,OPC基金会提岀了OPC UA规范的第十四部分（PubSub）遥OPC UA面相对象的建模方式可以解决设备间数据格式五花八门导致的互联互通问题，通过OPC UA进行数据的信息建模，然后使用OPC UA的编码格式进行数据传输。
原有的OPC UA协议采用的是Cliant/Server架构，在信息模型之上通过绑定通道的方式进行请求式的点对点通讯。
这的确解决了设备间的数据互联互通问题，但是，在工业物联网的大环境下，海量的工业数据需要进行共享，点对点的传输模式对资源的占用会随着连接的增加而增加，导致核电工业现场的数据通讯效率降低。
OPC UA Pub/Sub机制下的网络，可以实现点对多点的组播式通讯,数据发送者不需要知道有多少接收者及他们是否就绪，就可以基于信息模型发布信息。
基于OPC和.NET数据采集系统论文
基于OPC和.NET的数据采集系统探究摘要：针对目前设备远程数据采集中出现的不足。
对基于opc 和.net的设备数据采集系统的实现技术进行了探究。
分析了基于.net技术的数据采集系统总体架构，研究了opc-xml的服务实现机制，通过opc技术和.net编程实现了b/s模式下的远程数据访问。
关键词：数据采集；opc；.net中图分类号：tp277 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 (2011) 22-0000-01data acquisition system study on opc and .netli sen,hu meng(laiwu steel group automation,laiwu 271104,china)abstract:remote data acquisition equipment in the current shortfall. based on opc data acquisition system device technology was explored. analysis based on .net technology framework for the overall data acquisition system to study the opc-xml services implementation mechanism,and through opc technology .net programming the b/s mode,the remote data access.keywords:data acquisition;opc;.net随着现代it技术的不断发展，针对具有高科技含量的复杂设备，开发嵌入式web数据采集系统，为复杂设备的售后服务等提供支持，已经成为新的复杂设备协同服务模式的要求。
通过数据采集系统，数控机床等复杂设备的运行状态信息可以暴露给服务网络中分布在不同地理位置的远程设备制造商、远程专家、技术人员，方便进行设备的状态跟踪、故障诊断等服务。
OPC技术介绍
OPC技术介绍OPC（OLE for Process Control）是一种应用于自动化领域的通信技术，它允许不同的硬件和软件系统之间进行实时的数据交换和通信。
OPC技术的引入大大简化了自动化系统中的数据传输和集成问题，提高了系统的可靠性和性能。
OPC技术的基本原理是通过使用标准化的接口和协议来实现数据通信。
它建立在微软的OLE（Object Linking and Embedding）技术之上，利用了OLE的功能来连接各种自动化设备和软件系统。
OPC技术的核心是OPC服务器，它可以连接到各种设备（如PLC、DCS、传感器等），并提供统一的接口和协议来进行数据交换。
1.开放性：OPC技术采用了开放的标准接口和协议，可以与各种不同的设备和系统进行通信。
这使得不同厂商的设备和软件可以轻松地进行集成和交互。
2.可靠性：OPC技术使用了高效的通信协议，可以实现实时的数据传输和通信。
它还提供了数据质量检查和错误处理机制，确保数据的可靠性和一致性。
3.灵活性：OPC技术提供了灵活的配置和管理功能，可以根据不同的应用需求进行定制和扩展。
它支持不同的数据类型和通信方式，可以适应不同的工业环境和设备要求。
4.易用性：OPC技术提供了友好的用户界面和操作接口，使得用户可以方便地进行配置和管理。
它还提供了丰富的工具和函数库，支持开发人员进行应用程序的开发和测试。
OPC技术的应用领域非常广泛，包括工业自动化、能源管理、建筑自动化、物联网等。
在工业自动化领域，OPC技术可以用于实时监控和控制系统，实现设备之间的数据交换和协调。
它还可以与其他系统（如MES、ERP等）进行集成，实现生产过程的优化和管理。
在能源管理领域，OPC 技术可以用于实时监测和控制能源消耗，提高能效和减少排放。
在建筑自动化领域，OPC技术可以用于楼宇管理系统，实现设备的自动控制和状态监测。
在物联网领域，OPC技术可以用于设备的远程监控和管理，实现实时的数据采集和分析。
OPC UA技术总结
OPC UA(OPC Unified Architecture，OPC统一体系架构)1. OPC UA 简介OPC UA(Unified Architecture)标准是OPC基金会2006年推出的一个新的工业软件应用接口规范，是企业软件架构的一个全新方向。
OPC UA的主要目标是建立更丰富的数据模型与平台的独立性，以及提高工厂底层和企业系统之间的集成支持。
2. OPC UA 产生现有OPC 规范的不足：1) 缺少跨平台通用性。
由于COM／DCOM对Microsoft平台的依赖性，使得OPC-COM接口很难被应用到其它平台上。
2) 较难与Intemet应用程序集成。
由于网络防火墙会过滤掉大多数基于COM传输的数据，因此OPC-COM不能与Intemet应用程序进行交互。
DCOM 不适用于Internet 环境，它不支持通过Internet访问对象；3) COM 产生的传输报文复杂，并且由于防火墙的存在，在Internet 上发送COM 报文非常困难。
4) 较难与企业应用程序连接。
企业应用程序需要实时的工业现场数据，这些数据通常来自具有OPC-COM接口的服务器。
但是这些上层应用程序大多没有与OPC-C0M服务器交互的OPC-COM接口，因而不能进行连接。
促使OPC UA 出现的主要因素：1)工业应用软件正转向；2)客户端软件需要一个集成的API 集成现有OPC规范及各自独立的API；3)客户端软件需要对数据语义进行识别；4)客户对服务器安全性、可靠性等性能方面更高的要求。
针对上述因素和现有OPC 的不足，新规范OPC UA 主要通过以下方法来解决：1) OPC UA 的消息采用WSDL 定义，实现了规范的平台无关性；2) OPC UA 定义了一套集成的服务，解决了现有OPC 规范在应用时服务重叠的问题；3) OPC UA 采用了集成的地址空间，增加对象语义识别功能，并实现了对信息模型的支持；4) 另外，OPC UA 采用冗余技术、安全模型等一系列机制，提高了安全性、可靠性等方面的性能。
通用OPC服务器研究与设计
通用OPC服务器研究与设计OPC（OLE for Process Control）服务器是一种用于实时过程控制的数据通信标准，由OLE（Object Linking and Embedding）技术发展而来。
随着工业自动化和信息化水平的不断提高，OPC服务器在各个领域得到了广泛应用。
然而，现有的OPC服务器通常针对特定领域或特定厂商的硬件设备进行开发，缺乏通用性和灵活性。
因此，本文旨在研究与设计一种通用的OPC服务器，以提高不同领域和不同设备之间的互操作性和兼容性。
通用OPC服务器应具备以下功能和性能需求：支持多种通信协议和数据格式，如Modbus、Profinet、OPC UA等；支持多元算术运算和逻辑运算，以及多种数学函数；支持实时数据采集和存储，以及历史数据查询；支持多种安全机制，如数据加密、访问控制等；高可靠性和稳定性，能够适应不同的工业环境。
目前，市面上已经存在一些通用OPC服务器产品，如西门子的OpenPCS、艾伦-布拉德利（Alen-Bradley）的PACSystems等。
这些产品具有一些共同特点，如支持多种通信协议、多元算术运算和逻辑运算等。
然而，它们也存在一些不足之处，如对新兴协议的支持不够完善、安全性设计存在漏洞等。
基于需求分析，通用OPC服务器的设计应遵循以下思路：整体架构设计：采用分层架构设计，将数据采集、数据处理、数据存储等功能独立成不同的层次，有利于模块化开发和维护。
功能模块设计：针对不同协议和数据格式，设计通用的数据采集模块和处理模块，提高代码复用率。
同时，设计统一的接口规范，方便不同模块之间的通信和交互。
安全性设计：在数据采集和传输过程中，采取多种安全措施，如数据加密、访问控制等。
对重要数据进行备份和恢复机制，确保数据的可靠性和完整性。
通用OPC服务器的实现过程包括以下几个步骤：选定开发语言和开发环境，如C++、Java等，以及对应的开发工具和平台；设计并实现通用OPC服务器的各个功能模块，包括数据采集、数据处理、数据存储等；按照需求分析中的功能和性能需求，进行模块测试和整体测试；对测试中遇到的问题进行调试和优化，确保通用OPC服务器的稳定性和可靠性。
数据共享平台的架构设计与实现
数据共享平台的架构设计与实现随着互联网的发展以及大数据时代的到来，数据已经成为企业管理和决策过程中的重要资源，很多企业也开始逐渐重视数据的价值。
在这样的背景下，数据共享平台作为一种将各种数据和资源进行整合和共享的工具，已经成为了很多企业的重要组成部分。
本文将详细介绍数据共享平台的架构设计与实现。
一、数据共享平台的意义和特点数据共享平台是一种将各种数据和资源整合在一起，通过规范和标准化的方式进行数据的共享和交换，并支持多个系统、应用程序和人员的共同访问的平台。
其主要意义和特点如下：（1）实现多系统间的数据共享和交换。
（2）提高数据的安全性和可靠性。
（3）规范化和标准化数据的格式和接口。
（4）支持多种数据源的接入。
（5）支持多种数据格式的处理。
（6）支持多种数据分析和处理方式。
（7）支持多种应用程序和人员的共同访问。
二、数据共享平台的架构设计和实现数据共享平台的架构设计和实现是数据共享平台建设的核心和关键。
其主要包括以下几个方面：（1）技术架构数据共享平台的技术架构主要包括硬件设备、软件、网络及其它系统和工具等多个方面。
其中，硬件设备主要包括服务器、存储设备、网络设备等；软件方面主要包括操作系统、数据库、中间件、应用程序等；网络方面主要包括局域网、广域网、虚拟专用网等；其它方面主要包括安全管理、备份恢复、性能优化等。
（2）数据架构数据共享平台的数据架构主要包括数据模型、数据规范、数据接口、数据存储和数据处理等。
其中，数据模型是指数据在逻辑上的组织结构，包括数据的实体、属性、关系和约束等；数据规范是指数据格式、数据元、数据字典、代码表等的规范化和标准化；数据接口是指数据的输入输出接口，包括数据格式、数据交换协议和数据传输方式等；数据存储是指数据的物理存储方式，包括关系型数据库、非关系型数据库和文件系统等；数据处理是指数据的加工、分析和处理方式，包括数据挖掘、数据分析和数据可视化等。
（3）应用架构数据共享平台的应用架构主要包括应用程序和业务流程。
基于OPC的多客户端与WINCC的数据通信
中 图分 类 号
Ｔ ８ ３ ． Ｈ ６ ２
文献 标 识 码 Ａ
文 章 编 号 １ ０ —９ ２ ２ １ ） １０ ３ －３ ０ ０ ３ ３ （ ０ ２ ０ － １ ３０
随 着工 业 控 制 系统 设 计 的 发展 ， 态 软 件 在 组
摘 要 为使 人 机 交 互 与控 制 功 能 更 好 地 相 结 合 ， 用 Ｏ Ｃ技 术 实现 ＭＡＴ ＡＢ与 ＷＩ Ｃ 的 数 据 通 信 。 采 Ｐ Ｌ ＮＣ
通 过 开发 试 验 平 台 ， 证 了 多 个 ＭＡ Ｌ Ｂ作 为 客 户 端 与 ＷＩ Ｃ 验 ＴＡ Ｎ Ｃ的 数 据 交 换 ， 在 ＭＡ Ｌ Ｂ下 先 进 控 制 和 ＴＡ 算 法 的 实 时性 ， 分 发 挥 Ｍ Ｔ Ａ 充 Ａ Ｌ Ｂ的 强 大 数 值 处 理 能 力 和 ＷＩＣ Ｎ Ｃ人 机 交 互 的 特 点 。
访 问 （ ｓ ｒ ａ Ｄ ｔ Ａ ｃｓ， Ｄ 规 范和 报 警 及 Ｈｉｏｉ ｌ ａ ｃｅｓ Ｈ Ａ） ｔ ｃ ａ
生 产过 程 中得 到 广 泛应 用 ， 以及 企 业 信 息 管 理 的
升级 ， 不能仅 使 用 一 套 组 态 软件 来 搭 建 完 整 复 杂 的工 业 系 统 … 。ＭＡ Ｌ Ｂ是 工 程 计 算 和 数 据 处 ＴＡ 理 能力 很强 的一 款 软件 ， 提供 了开 放 的各 种 应 它 用 程序 接 口， 够 有 效 实 现 先进 控 制 算 法 和 复 杂 能 控 制 系统 的仿 真建 模 ， 而 ＭＡ Ｌ Ｂ不 能够 直 接 然 ＴＡ 与 现场 设备 进 行 数 据 通信 ， 能执 行 实 时 性 操 作 不 和 控 制 ， 而 制 约 了其 可使 用 范 围。Ｏ Ｃ是 基 于 进 Ｐ 微 软 ＷＩ Ｄ ＷＳ操 作 平 台 中 Ｏ Ｅ（ Ｎ Ｏ Ｌ 当前 的 Ａ ｔ ｅ ｃ ｖ ｉ Ｘ） Ｃ Ｍ（ 件 对 象 模 型 ） Ｄ Ｏ 分 布 式 组 件 、Ｏ 组 和 Ｃ Ｍ（ 对 象 ） 术 ， 以实 现 不 同 硬 件 设 备 和 应 用 程 序 技 可 之 间 的通 讯 接 口标 准 。基 于 Ｃｉｎ Ｓ ｒｅ 模 型 ， ｌ ｔ ｅｖｒ ｅ／ Ｏ Ｃ为 工业设 备 与应 用程 序之 间提 供 了具有 良好 Ｐ 数 据 交互 功能 的软件 接 口。用户 可根 据硬 件 开发
OPC-UA技术总结学习资料
OPC UA(OPC Unified Architecture，OPC统一体系架构)1. OPC UA 简介OPC UA(Unified Architecture)标准是OPC基金会2006年推出的一个新的工业软件应用接口规范，是企业软件架构的一个全新方向。
OPC UA的主要目标是建立更丰富的数据模型与平台的独立性，以及提高工厂底层和企业系统之间的集成支持。
2. OPC UA 产生现有OPC 规范的不足：1) 缺少跨平台通用性。
由于COM／DCOM对Microsoft平台的依赖性，使得OPC-COM接口很难被应用到其它平台上。
2) 较难与Intemet应用程序集成。
由于网络防火墙会过滤掉大多数基于COM传输的数据，因此OPC-COM不能与Intemet应用程序进行交互。
DCOM 不适用于Internet 环境，它不支持通过Internet访问对象；3) COM 产生的传输报文复杂，并且由于防火墙的存在，在Internet 上发送COM 报文非常困难。
4) 较难与企业应用程序连接。
企业应用程序需要实时的工业现场数据，这些数据通常来自具有OPC-COM接口的服务器。
但是这些上层应用程序大多没有与OPC-C0M服务器交互的OPC-COM接口，因而不能进行连接。
促使OPC UA 出现的主要因素：1)工业应用软件正转向；2)客户端软件需要一个集成的API 集成现有OPC规范及各自独立的API；3)客户端软件需要对数据语义进行识别；4)客户对服务器安全性、可靠性等性能方面更高的要求。
针对上述因素和现有OPC 的不足，新规范OPC UA 主要通过以下方法来解决：1) OPC UA 的消息采用WSDL 定义，实现了规范的平台无关性；2) OPC UA 定义了一套集成的服务，解决了现有OPC 规范在应用时服务重叠的问题；3) OPC UA 采用了集成的地址空间，增加对象语义识别功能，并实现了对信息模型的支持；4) 另外，OPC UA 采用冗余技术、安全模型等一系列机制，提高了安全性、可靠性等方面的性能。