基于OPC UA的历史数据存取.pdf

MicrocomputerApplicationsVol.26,No.2,2010技术交流微型电脑应用2010年第26卷第2期

文章编号：1007-757X(2010)2-0035-03

基于OPCUA的历史数据存取

陈骞，剑强，汪镭，胡飞凰，吴启迪

摘要：论文以OPCUA技术为基础，设计了一种文件结构作为历史数据存储器。同时，在符合OPCUA规范定义的条件下，

通过存储过程、存储方式和查询过程三部分给出一种历史数据的存取机制，以便客户高效地处理历史数据。最后，通过实验

用程序实现数据存取模拟，并对存储和查询性能进行了测试。

关键词：OPCUA；历史数据；文件结构；存取机制

中图分类号：TP273文献标志码：A

0引言据。

历史数据的存取需要数据存储器来管理数据，数据存储

OPC（OLEforProcessControl）技术在当今过程控制领器可以使用文件系统，也可以使用关系数据库，比如SQL

域，是一种非常流行的数据交换技术。但是随着技术的发展Server。OPCUA规范描述了历史访问服务器要实现的功

和设备的革新，企业在应用OPC技术的过程中又遭受到重能，不涉及服务器的内部实现。历史数据是基于时间的一些

重难关，OPC技术自身的缺陷成了企业进一步发展壮大的连续模拟量或数字量(比如温度、压力、流量、阀门开关等),

瓶颈。首先是它的COM基础，使开发过程受到限制；其次完全不同于普通关系数据库处理的那些离散的、非连续的、

是OPC规范的局限性，没有提供必要的网络安全性、协同不基于时间的二维关系表数据(比如订单信息、财务信息、

互操作性及可靠性；再次是现行OPC平台不独立，它受限人事管理信息等)。

于Microsoft公司的操作系统，对Linux、OS等系统缺乏支因此，本文采用文件系统作为数据存储器，在符合规范

持。基于这种情况，OPC基金会推出了新一代OPCUA(OPC定义的条件下，通过存储过程、存储方式和查询过程三部分

UnifiedArchitecture)规范。给出一种历史数据的存取机制，并设计了一种文件结构，以

便客户程序准确高效地处理历史数据。

1OPCUA简介

3数据存储过程

OPCUA是一个新的工业软件应用接口规范，其目的在

于提出一个企业制造模型的统一对象和架构定义，具有跨平数据存储过程分为四个部分完成，首先是将从现场设备

台、增强命名空间、支持复杂数据内置、大量通用服务等新采集的历史数据进行过滤操作，接着是历史数据的压缩处理,

特点。然后是内存数据操作，包括队列和缓冲区的设计,最后是将

OPCUA规范由十三部分构成，其中主要的核心规范为缓冲区的内存数据归档到磁盘文件,如图1所示给出数据存

DataAccess，AlarmConditions，HistoricalAccess三部分。储过程的流程图:

每种规范对应着一种类型的服务器和客户程序的开发，它们1)来自不同设备的数据首先要进行过滤,使满足要求的

的区别是实现功能的侧重点不同。数据被传送;过滤操作设置三个参数:过滤最小偏差、过滤最

其中，历史存取(HistoricalAccess)服务器包括历史数据大偏差、最小时间偏差：

存取和历史事件存取两部分，历史数据存取是指将不同应用过滤最小偏差：当前数据和上一个数据之间的绝对差值

层次的实时数据用统一的标准集成起来，保存在数据存储器的