OPCXML-DA在现场总线远程监控系统中的应用
对象的形式交换数据的表示层通信协议,是WebServices的核心,是用户端与服务器端之间进行沟通的特殊语言。SOAP协议有助于实现大量异构程序和平台之间的互操作性,从而使现存的应用能够被广泛的用户访问。 3)以Web服务描述语言WSDL描述WebService相关信息。WSDL文档中描述了所有公开函数的信息,所有XML消息的数据类型信息以及使用的特定的传输协议的信息和用于定位特定服务的地址信息。通过WDSL文档,客户端可以得到它需要的所有相关的WebService的服务。 4)统一描述、发现和集成协议UDDI。WebService客户端开发人员需要某种机制来确定有哪些可供使用的服务,以及他们提供什么样的服务,如何调用这些服务,开发商在Internet上公布如何推出自己的WebService,这些都需要UDDI来完成,它提供了一种让客户端动态发布和查找WebService的机制。 3B/S架构的远程监控系统 B/S(Browser/Server)以Web服务器为中间层,底层为数据服务层,上层表示层是与Internet连接的Web浏览层。利用OPC接口实现OPCDA与现场设备之间的通信,以COM/DCOM通信方式实现OPCDA服务器和OPCXML-DA之间通信方式。然后利用HTTP、TCP/IP等协议实现远程客户与OPCXML-DA服务器间的通信,从而使得用户可以在客户端利用标准网页浏览器(Browser)实时监控工业现场的动态工艺流程,远程访问控制现场获得数据,达到远程监视和控制目的。结构图如图1所示: 数据服务层位于整个监控系统的底层,主要包括各种PLC、智能仪表、传感器以及各种现场总线设备等。在这里,以LonWorks为现场控制总线,当LonWorks智能芯片采集到数据后,按照统一、开放的数据访问标准,将数据返回给同样位于底层的OPCDA服务器,此时位于Web服务层的OPCXML-DA服务器接收OPCDA服务器所传来的数据,同时要完成上层Web服务器以XML文档方式所传来的请求服务,并将所获得的数据以XML方式发送回Web服务器。 在OPCDA服务器和OPCXML-DA服务器之间通信方式为COM/DCOM,此时OPCXML-DA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OPCXML-DA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]: 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
图1B/S架构的远程监控系统
图2WebService框架下OPCXML-DA客户端与服务器端的通信
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