在兩化(信息化與自動化)建設項目中,信息層與控制層的對接是一大難題。常規的方式是控制端,例如DCS系統提供標準的OPCServer;采集端放置一臺計算機,配置雙網卡作為前置采集服務器,通常稱為Buffer機。Buffer機采用Windows操作系統,用兩塊網卡分別與OPCServer機和信息網絡連接,實現數據采集。該方式存在以下幾點問題:
1.1安全性問題
這種做法實際上把用于內部信息網絡和控制網絡連接起來。
●安全漏洞相通。
OPCServer工作站、Buffer機以及內部信息網的大量計算機都采用Windows系列操作系統,安全漏洞與攻擊方式都是相通的。
●權限和用戶開放帶來的問題。
由于遠程OPC連接基于微軟DCOM技術,OPCServer端必須向Buffer開放用戶名/密碼及信任權限,使得安全隱患問題更加突出。
●缺乏面向應用的安全機制。
由于鏈路完全開放,對協議沒有甄別機制,使得包括OPC在內的任何應用均可以在三者之間傳遞。
●控制層和信息層被連接成一個大網絡,帶來交叉干擾問題。
這種連接方式,再加上網絡路由器和交換機,整個企業的控制層、信息層被連接成一個大網,容易帶來交叉干擾問題。例如,某一個子網的網絡風暴或病毒,將很容易擴散到其他子網。
1.2實施復雜性問題
●DCOM配置復雜。
在兩臺計算機之間配置OPC遠程通訊的時候,配置DCOM的過程十分繁瑣。
●操作系統平臺多樣。
近年來,由于微軟不斷推出多個不同的操作系統版本,而老的WindowsXP等系統已停止服務,因此Buffer機只能采用Windows7等新一代的操作系統。DCS端則很多操作系統并存,如WindowsNT4.0/Windows95/98/2000/XP/WIN7等。造成操作系統級的互聯配置十分繁瑣,很多情況下甚至無法成功配置。
1.3Buffer機的環境適應性問題
Buffer機采用的是PC即個人計算機,在現場會面臨幾類問題:
●PC機無法適應工業現場的極高溫/極低溫/高濕環境。
●PC機無法適應現場大功率電氣設備帶來的輻射等干擾信號。
●PC機無法滿足現場無人值守的要求。
二、基于SymLink的解決方案
2.1 SymLink簡介
旋思科技SymLink工業物聯網智能網關是一款全新的工業數據采集轉發設備,集通訊接口服務器(包括有線和無線)、工控機、工控軟件于一體的智能設備。SymLink工業物聯網智能網關以滿足物聯網設備之間的互聯互通互操作為設計目標。致力于構建工業互聯網的神經網絡系統。
該款設備為軟硬件一體化產品。硬件采用工業級嵌入式裝置,功耗低至5W以下,能適應-40~75度的溫度環境,具備工業隔離、防雷擊浪涌等,EMC等級達到4級。因此SymLink 能適應各種工業現場環境,包括苛刻的煤礦井下作業。
SymLink的軟件采用裁剪定制版本的RTLinux實時操作系統,對黑客、病毒和網絡攻擊具有先天的良好免疫。同時,系統內置部署了安全策略。
SymLink的所有通信鏈路之間都是隔離的,同時每條鏈路上都只允許配置的工業協議通過。從而能拿到且只能拿到現場關心數據,而不用將整個企業構成一個完全互通的大網。
2.2安全便捷的OPC解決方案
拓撲結構圖如下:

1)OPCServer節點
通常運行在DCS系統的一個操作站計算機上。該計算機安裝了Windows系列的操作系統,我們只需要在該節點上下裝一個小程序-SymLink OPCBridge即可。
SymLink OPCBridge是一個綠色軟件,不會操作注冊表。OPCBridge會連接到本地的OPCServer,并將數據剝離出來后轉換到SymLink Bus上來,單向對SymLink工業物聯網智能網關發送數據。
2)SymLink節點
SymLink自帶多個以太網口,可以直接與OPCServer的網口進行對接。配置SymLink的網口為僅支持SymLink Bus,并指定其IP地址為僅對接OPCServer節點。
3)SymLink工程師站
SymLink帶有集中管理配置平臺SymLink IDE和網管平臺SymLink Monitor,可以通過網絡管理、配置、監控所有的SymLink網關。配置軟件可以安裝在任意一臺裝有Windows操作系統的計算機上,例如您的筆記本電腦。
4)實時數據庫節點
在實時數據庫服務器中,部署對應于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平臺下開發,自動支持SymLink SoftBus。
系統配置步驟和數據流向解釋如下:
在OPCServer節點,安裝配置OPCBridge。OPCBridge會以Windows服務的形式存在。因此,即便重新啟動了計算機,不需登陸操作系統,OPCBridge服務會自動啟動。
在SymLink工程師站,配置連接到OPCBridge。此時,OPCBridge將成為一個OPCServer代理程序,使得您可以遠程配置OPC點表等內容,如同您在OPCServer同一臺計算機上一樣。
在實時數據庫節點,部署SymLink專用接口。填寫需要連接的目標SymLink工業物聯網智能網關IP地址,配置希望獲取的數據點列表。實時數據庫的For SymLink接口程序將透過SymLink SoftBus,與對應的SymLink建立連接,自動獲取對應的數據。
【注】:目前我們已開發的For SymLink實時數據庫系統和SCADA平臺,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
對于未包含在上表中的平臺,只需要在上述步驟2中,再增加一步:配置Modbus轉發功能。則平臺可以通過Modbus方式輕松實現數據采集。
案例列表
1)黑龍江建龍鋼鐵有限公司能源管理項目
接入浙大中控 JX300X系統、國電智深 EDPF-NT系統、FoxBoro IA系統。
2)上海石油化工股份有限公司能源管理項目
接入Honeywell TPS系統、橫河 CS3000系統、山武 Harmanas系統、浙大中控 JX300系統。。
3)河北津西鋼鐵集團能源管理項目
接入ABB Freelance2000系統、西門子 PCS7系統、Honeywell PKS系統、Honeywell PlantScape系統。
4)河北文豐鋼鐵有限公司能源管理項目
接入Honeywell PKS系統、西門子 PCS7系統。
5)遼寧本溪鋼鐵有限公司能源管理項目
接入西門子PCS7系統、FoxBoro CP60系統、浙大中控 JX300X系統。
6)河北敬業鋼鐵有限公司能源管理項目
接入和利時 MACSV系統。