在兩化（信息化與自動(dòng)化）建設(shè)項(xiàng)目中，信息層與控制層的對(duì)接是一大難題。常規(guī)的方式是控制端，例如DCS系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的OPCServer；采集端放置一臺(tái)計(jì)算機(jī)，配置雙網(wǎng)卡作為前置采集服務(wù)器，通常稱為Buffer機(jī)。Buffer機(jī)采用Windows操作系統(tǒng)，用兩塊網(wǎng)卡分別與OPCServer機(jī)和信息網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。該方式存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題：
1.1安全性問(wèn)題
這種做法實(shí)際上把用于內(nèi)部信息網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)。
●安全漏洞相通。
OPCServer工作站、Buffer機(jī)以及內(nèi)部信息網(wǎng)的大量計(jì)算機(jī)都采用Windows系列操作系統(tǒng)，安全漏洞與攻擊方式都是相通的。
●權(quán)限和用戶開(kāi)放帶來(lái)的問(wèn)題。
由于遠(yuǎn)程O(píng)PC連接基于微軟DCOM技術(shù)，OPCServer端必須向Buffer開(kāi)放用戶名/密碼及信任權(quán)限，使得安全隱患問(wèn)題更加突出。
●缺乏面向應(yīng)用的安全機(jī)制。
由于鏈路完全開(kāi)放，對(duì)協(xié)議沒(méi)有甄別機(jī)制，使得包括OPC在內(nèi)的任何應(yīng)用均可以在三者之間傳遞。
●控制層和信息層被連接成一個(gè)大網(wǎng)絡(luò)，帶來(lái)交叉干擾問(wèn)題。
這種連接方式，再加上網(wǎng)絡(luò)路由器和交換機(jī)，整個(gè)企業(yè)的控制層、信息層被連接成一個(gè)大網(wǎng)，容易帶來(lái)交叉干擾問(wèn)題。例如，某一個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴或病毒，將很容易擴(kuò)散到其他子網(wǎng)。
1.2實(shí)施復(fù)雜性問(wèn)題
●DCOM配置復(fù)雜。
在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間配置OPC遠(yuǎn)程通訊的時(shí)候，配置DCOM的過(guò)程十分繁瑣。
●操作系統(tǒng)平臺(tái)多樣。
近年來(lái)，由于微軟不斷推出多個(gè)不同的操作系統(tǒng)版本，而老的WindowsXP等系統(tǒng)已停止服務(wù)，因此Buffer機(jī)只能采用Windows7等新一代的操作系統(tǒng)。DCS端則很多操作系統(tǒng)并存，如WindowsNT4.0/Windows95/98/2000/XP/WIN7等。造成操作系統(tǒng)級(jí)的互聯(lián)配置十分繁瑣，很多情況下甚至無(wú)法成功配置。
1.3Buffer機(jī)的環(huán)境適應(yīng)性問(wèn)題
Buffer機(jī)采用的是PC即個(gè)人計(jì)算機(jī)，在現(xiàn)場(chǎng)會(huì)面臨幾類問(wèn)題：
●PC機(jī)無(wú)法適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的極高溫/極低溫/高濕環(huán)境。
●PC機(jī)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)大功率電氣設(shè)備帶來(lái)的輻射等干擾信號(hào)。
●PC機(jī)無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守的要求。
二、基于SymLink的解決方案
2.1 SymLink簡(jiǎn)介
旋思科技SymLink工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)是一款全新的工業(yè)數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，集通訊接口服務(wù)器（包括有線和無(wú)線）、工控機(jī)、工控軟件于一體的智能設(shè)備。SymLink工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)以滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的互聯(lián)互通互操作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。致力于構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
該款設(shè)備為軟硬件一體化產(chǎn)品。硬件采用工業(yè)級(jí)嵌入式裝置，功耗低至5W以下，能適應(yīng)-40~75度的溫度環(huán)境，具備工業(yè)隔離、防雷擊浪涌等，EMC等級(jí)達(dá)到4級(jí)。因此SymLink 能適應(yīng)各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，包括苛刻的煤礦井下作業(yè)。
SymLink的軟件采用裁剪定制版本的RTLinux實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，對(duì)黑客、病毒和網(wǎng)絡(luò)攻擊具有先天的良好免疫。同時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)置部署了安全策略。
SymLink的所有通信鏈路之間都是隔離的，同時(shí)每條鏈路上都只允許配置的工業(yè)協(xié)議通過(guò)。從而能拿到且只能拿到現(xiàn)場(chǎng)關(guān)心數(shù)據(jù)，而不用將整個(gè)企業(yè)構(gòu)成一個(gè)完全互通的大網(wǎng)。
2.2安全便捷的OPC解決方案
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如下：
1）OPCServer節(jié)點(diǎn)
通常運(yùn)行在DCS系統(tǒng)的一個(gè)操作站計(jì)算機(jī)上。該計(jì)算機(jī)安裝了Windows系列的操作系統(tǒng)，我們只需要在該節(jié)點(diǎn)上下裝一個(gè)小程序-SymLink OPCBridge即可。
SymLink OPCBridge是一個(gè)綠色軟件，不會(huì)操作注冊(cè)表。OPCBridge會(huì)連接到本地的OPCServer，并將數(shù)據(jù)剝離出來(lái)后轉(zhuǎn)換到SymLink Bus上來(lái)，單向?qū)ymLink工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)發(fā)送數(shù)據(jù)。
2）SymLink節(jié)點(diǎn)
SymLink自帶多個(gè)以太網(wǎng)口，可以直接與OPCServer的網(wǎng)口進(jìn)行對(duì)接。配置SymLink的網(wǎng)口為僅支持SymLink Bus，并指定其IP地址為僅對(duì)接OPCServer節(jié)點(diǎn)。
3）SymLink工程師站
SymLink帶有集中管理配置平臺(tái)SymLink IDE和網(wǎng)管平臺(tái)SymLink Monitor，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理、配置、監(jiān)控所有的SymLink網(wǎng)關(guān)。配置軟件可以安裝在任意一臺(tái)裝有Windows操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上，例如您的筆記本電腦。
4）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)
在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，部署對(duì)應(yīng)于SymLink的接口程序。例如PI 或PHD的RDI for SymLink接口。這些接口由旋思科技軟件在相應(yīng)平臺(tái)下開(kāi)發(fā)，自動(dòng)支持SymLink SoftBus。
系統(tǒng)配置步驟和數(shù)據(jù)流向解釋如下：
在OPCServer節(jié)點(diǎn)，安裝配置OPCBridge。OPCBridge會(huì)以Windows服務(wù)的形式存在。因此，即便重新啟動(dòng)了計(jì)算機(jī)，不需登陸操作系統(tǒng)，OPCBridge服務(wù)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。
在SymLink工程師站，配置連接到OPCBridge。此時(shí)，OPCBridge將成為一個(gè)OPCServer代理程序，使得您可以遠(yuǎn)程配置OPC點(diǎn)表等內(nèi)容，如同您在OPCServer同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上一樣。
在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)，部署SymLink專用接口。填寫(xiě)需要連接的目標(biāo)SymLink工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)IP地址，配置希望獲取的數(shù)據(jù)點(diǎn)列表。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的For SymLink接口程序?qū)⑼高^(guò)SymLink SoftBus，與對(duì)應(yīng)的SymLink建立連接，自動(dòng)獲取對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
【注】：目前我們已開(kāi)發(fā)的For SymLink實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和SCADA平臺(tái)，包括下列幾種：
1）PI-OSI
2）PHD-Honeywell
3）SymInfo-旋思科技
4）SymEnergy-旋思科技
5）iCentroGate-寶信軟件
6）iHyperDB-寶信軟件
7）iFix-GE
8）InSQL-Wonderware
9）NaRI-南瑞繼保
對(duì)于未包含在上表中的平臺(tái)，只需要在上述步驟2中，再增加一步：配置Modbus轉(zhuǎn)發(fā)功能。則平臺(tái)可以通過(guò)Modbus方式輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。
案例列表
1）黑龍江建龍鋼鐵有限公司能源管理項(xiàng)目
接入浙大中控 JX300X系統(tǒng)、國(guó)電智深 EDPF－NT系統(tǒng)、FoxBoro IA系統(tǒng)。
2）上海石油化工股份有限公司能源管理項(xiàng)目
接入Honeywell TPS系統(tǒng)、橫河 CS3000系統(tǒng)、山武 Harmanas系統(tǒng)、浙大中控 JX300系統(tǒng)。。
3）河北津西鋼鐵集團(tuán)能源管理項(xiàng)目
接入ABB Freelance2000系統(tǒng)、西門子 PCS7系統(tǒng)、Honeywell PKS系統(tǒng)、Honeywell PlantScape系統(tǒng)。
4）河北文豐鋼鐵有限公司能源管理項(xiàng)目
接入Honeywell PKS系統(tǒng)、西門子 PCS7系統(tǒng)。
5）遼寧本溪鋼鐵有限公司能源管理項(xiàng)目
接入西門子PCS7系統(tǒng)、FoxBoro CP60系統(tǒng)、浙大中控 JX300X系統(tǒng)。
6）河北敬業(yè)鋼鐵有限公司能源管理項(xiàng)目
接入和利時(shí) MACSV系統(tǒng)。
