基于OPC技术的三层实时信息系统框架

OPC 技术能提供管理网与控制网之间的平滑过渡。通过OPC 技术能够标准化、
规范化生产现场网络系统中的实时数据通信，连接管理网与控制网。在应用OPC 技术
的基础上，提出了基于三层实时信息系统方案，以及现场实现的关键技术。该系统具有
支持QoS 实时信息转发、实时数据存储及网络对象管理等功能。该方案解决了可靠性、
实时性等问题。
随着计算机技术，通信技术以及电子技术的不断提高，生产现场自动化水平也不断提高。
现场生产单位普遍采用集散控制系统(DCS)，现场总线控制系统(FCS)以及局部操作控制网(Infranet)等底层控制网络[1]；生产现场的管理部门通常采用以太网+TCP/IP的局域网络作为企业网(Intranet)及管理信息网络(MIS net)。由于生产现场的信息网与控制网采用不同体系结构的网络，给控制和管理造成了诸多不便；同时，两种网络逻辑上的隔离也导致生产决策缺乏实时性、准确性和有效性。企业为了有效完成信息的集成与流动，需要不同的信息层之间制定标准、统一、开放的接口，以实现层与层之间的无缝连接。管理网与控制网之间长期缺乏统一的规范，存在很多不同厂商自行定义的软件/ 硬件设备接口；对于特定的硬件设备，开发商必须单独开发不同的驱动，从而导致了资源的巨大浪费和产品集成的困难[2]。同时，由于实时性的要求，传统的分布式系统通常采用两层甚至单层的逻辑结构体系直接连接管理网络和控制网络，以提高程序的运行效率。但是，两层结构模式下，实时信息的采集与处理业务逻辑都驻留在客户层中，导致客户层非常庞大。同时，随着基于Internet/Intranet 远程控制的出现，控制系统需要在Client/Server 和Browser/ Server 模式间平滑转换，而两层结构无法满足这种需求。本文中将实时通信抽象为单独的一层：基于分布式并行系统的业务通信层；系统架构实质上有管理层/ 业务逻辑层/ 控制层三层逻辑结构。