[發明專利]系統數據庫之間轉發數據系統

無效

• 申請號: 200810208084.2
• 申請日: 2008-12-29
• 公開（公告）號: CN101477364A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 胡文青
• 申請（專利權）人: 上海昊滄系統控制技術有限責任公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G06F17/30
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司
• 代理人: 李蘭英

技術領域

本發明涉及一種數據轉發系統，具體涉及一種系統數據庫之間的轉發數據系統。

背景技術

在自動化程度較高的生產企業中通常運行著SCADA系統(Supervisory?Control?And?Data?Acquisition監控與數據采集系統)，用于對流水線或工藝過程進行自動控制。SCADA系統監控終端計算機上運行的上位機軟件(或稱上位機控制系統)通常稱作組態軟件(或稱組態系統)，其通過圖形化方式直觀地顯示生產流程和主要設備的運轉狀態。同時也可以通過人機交互方式對現場設備進行控制。組態系統在采集和顯示現場控制設備的實時數據的同時，還可以按照一定的間隔時間對數據進行采樣并保存到SCADA數據庫中。圖1說明了生產企業SCADA系統的典型結構。

如圖1所示，SCADA系統中的PLC(Programmable?Logic?Controller可編程邏輯控制器)、DCS(Distributed?Control?System分散控制系統)和組態系統之間通過以太網、現場總線進行通信。為了保證SCADA系統的穩定安全運行，通常需要為SCADA系統建立一個比較封閉的網絡環境，在SCADA系統的網絡與置有應用系統(軟件)的行政辦公網絡、因特網之間進行某種方式的隔離，以防范病毒、網絡入侵等風險因素。常用的隔離措施包括物理斷開、分配不同IP子網段、安裝硬件防火墻等。

在生產企業中通常還會運行其他應用軟件，例如資產管理軟件、運行報表管理軟件、風險狀態監管軟件等。這些軟件系統需要實時或者不定期地獲得SCADA系統采集的數據，以便完成某些管理職能。

例如：資產管理系統(EAM，Enterprise?Asset?Management)需要獲得設備的累計運行時間數據，以便制訂設備的檢查和保養計劃。運行報表管理系統需要獲得不同時刻的設備開停機、故障與否等數據，以便產生設備運行統計報表。政府環境監測部門的應用系統(軟件)需要獲得工廠在不同時刻排放污染物的數量、濃度等數據。此外，數據挖掘與運行決策支持軟件、設備故障在線診斷軟件等應用軟件系統都需要獲得SCADA系統采集的數據。但是因為SCADA系統的通信網絡相對封閉，使得滿足這種需要變得困難。

同時期中出現過一些從SCADA系統向其他應用系統(軟件)轉發數據的方式，比較廣為人知有OPC(OLE?for?Process?Control用于流程控制的OLE)標準、DDE(Dynamic?Data?Exchange動態數據交換)技術。由于DDE技術的性能和可靠性非常低，在工業級應用中已極少采用。

OPC標準以微軟公司的OLE技術為基礎，它通過提供一套標準的OLE/COM接口為基于Windows的應用程序和現場過程設備建立信息橋梁。軟件廠商按照OPC標準開發OPC客戶端程序，通過OPC接口訪問硬件廠家或第三方提供的OPC服務器程序，即可實現與硬件設備的通信，避免了為不同的硬件分別編寫驅動程序。圖2A和圖2B說明了通過OPC技術獲取SCADA系統中數據的兩種方式。圖2A是在SCADA系統中置有數據轉發程序的監控計算機，在監控計算機內OPC客戶端連接到OPC服務器，OPC服務器與PLC連接，位于行政辦公網路中的應用系統直接與SCADA系統中監控計算機內的數據轉發程序進行數據交流。圖2B是位于行政辦公網路中應用系統內OPC客戶端同行政辦公網路中的OPC服務器連接，OPC服務器與位于SCADA系統內的PLC直接進行數據交流。

OPC技術的優點是實現了一種標準化的接口方式，屏蔽了與不同廠家生產的現場控制設備的通信協議細節，使軟件易于實現一種通用的數據采集接口。但是OPC技術也有一些不足之處。從圖2A和圖2B可以得知，OPC技術要求數據采集軟件直接訪問SCADA網絡，對SCADA系統的網絡安全存在不利影響。通過OPC接口訪問現場控制設備還會顯著增大SCADA網絡的通信流量，在現場控制設備信號點數量較多的情況下，有時會造成網絡通信擁堵。此外，如果需要采集來自不同廠家的現場控制設備的數據，需要采購和安裝多種專門的OPC服務器軟件和現場控制設備進行通信接口，不僅增加成本，也加大了整體的復雜性。

發明內容

本發明的目的是提供一種從SCADA系統獲取并轉發數據的系統，可以克服OPC技術對SCADA系統的網絡安全和通信流量的不利影響。能適應SCADA系統平臺中不同的組態系統、現場控制設備，而不需要為數據轉發另行購買專門的硬件通信接口軟件。在簡化數據轉發過程的同時，提高從SCADA系統采集數據的效率。