智能opc数据服务器中数据隧道的设计与实现

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1、上海交通大学工程硕士学位论文第一章引言第一章引言1.1背景及问题的提出在开放系统的集成过程中，通常由一个或多个系统集成商提供一个完整的方案，并由多个生产厂家分工协作提供不同的产品来完成整个工程。整个系统是完全开放的、自由的、低成本的。若集成各系统的所有自动化部件均以公认的OPC标准技术制造，符合公认的OPC标准结构，不同厂家的产品就可以互相替代，实现互操作，这样可以避免整个系统工程由一个生产厂家提供产品造成的费用昂贵和维护不便的缺陷。当普通OPC客户端不在标准OPC数据服务器所在的计算机上运行时，一般会通过DCOM的方式来进行数据访问。由于DCOM只能运行在同一个局

2、域网中，且被微软认为是有安全漏洞的数据访问方式。所以当需要跨越不同的局域网或者直接通过因特网访问时，DCOM就无法支持了。设计与实现智能OPC数据服务器中的数据隧道功能使得OPC跨越不同的局域网或者直接通过因特网访问成为可能，并能与数据过滤功能相结合，从而构成智能OPC数据服务器中的主体。伴随着工业控制领域的飞速发展，一些大型的工业控制现场不得不面对多种控制器之间的数据交换问题,这一领域的市场价值巨大。以下是一些示例：案例一、利用RPC/DCOM漏洞的冲击波病毒：2003年8月11日，一种名为“冲击波”（Worm.Blaster）的电脑蠕虫病毒席卷全球，瞬间造成大量

3、电脑中毒，部分网络瘫痪。“冲击波”病毒感染几乎所有微软“视窗”（Windows）操作系统，包括：WindowsNT4.0、Windows2000、WindowsXP和Windows2003。它给全球互联网所带来的直接损失，将在几十亿美元左右。案例二、Matrikon公司发展：Matrikon公司成立于1988年，是世界上最大的OPC服务器端，客户端的开发商，集成过超过500种以上的数据接口。在2010年2月前的12个月里，Matrikon销售额大约为8千万美元。以上案例说明传统的DCOM配置有其局限性，并无法保证数据传输的安全。·1·上海交通大学工程硕士学位论文第一

4、章引言而致力于OPC通讯领域发展的Matrikon公司从无到有，短短20年就在这个市场上占有的举足轻重的地位，从另一个角度说明OPC通讯领域的巨大市场价值。智能OPC数据服务器的研究是一个涉及范围广、实际应用情况复杂的课题。它包括了许许多多个独立的部分，如标准OPC数据服务器，数据过滤、数据通讯隧道、数据打包集成等等。研究智能OPC数据服务器所有部分是本课题所不能胜任的，因此本课题将研究方向着重于对其中的数据隧道部分进行设计与实现，并对其功能进行优化。1.1国内外研究现状当今世界，随着大型控制系统的多样性发展，越来越多的公司开始关注OPC这一通讯标准，并致力于将其作

5、得更为智能化，从而来满足起其需求。1.2.1国外研究现状早期的OPC标准是由提供工业制造软件的5家公司所组成的OPC特别工作小组所开发的。Fisher-Rosement、Intellution、RockwellSoftware、IntuitiveTechnology以及Opto22早在1995年开发了原始的OPC标准，微软同时作为技术顾问给予了支持。OPC基金会在1996年10月7日在美国的芝加哥宣告正式成立的。之后为了普及和进一步改进于1996年8月完成的OPC数据访问标准版本1.0，开始了全球范围的活动。1988年成立的Matrikon公司在这一领域中是世界上最

6、大的OPC服务器端，客户端的开发商。美国大学的傅京孙教授最早提出智能控制理论的是在1971年，他指出了这一崭新研究领域，并提出了相应的概念。1.2.2国内研究现状由于OPC的核心技术为国外所掌握，所以我国的OPC技术发展起步较晚，也没有相应的公司专门从事这方面的开发工作，多数都是直接使用国外产品的软件。这几年来，随着OPC技术的普及，OPC的客户端开发技术已经为不少公司所掌握，然而OPC服务器的开发技术由于其本身的复杂性，很少有人涉及，更不用说将智能控制理论与其相结合。·2·上海交通大学工程硕士学位论文第一章引言1.1本文研究的目标及其内容本论文研究的目标是用Del

7、phi高级开发工具实现智能OPC数据服务器中的数据隧道功能。在OPC数据服务器和用户计算机上分别安装带有数据隧道功能的智能OPC数据服务器软件后，两者可以根据IP地址自动建立连接和进行数据通讯，并同时对不同网段内的计算机提供统一的OPC数据服务器接口。这样OPC数据客户端就能无须修改任何源代码，直接无缝访问到不同网段的OPC数据服务器。所谓数据隧道，就是能够直接穿越路由器的数据通讯通道，且能在隧道两端增加数据过滤功能，从而变成有数据过滤的数据隧道。通过用户进行数据隧道和数据过滤的参数设置，使OPC数据服务器变得智能化，同时提高工业控制中的可靠性和高效性。1.2本