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应用安全

OPCXML技术在SCADA

系统中的应用研究

王波路世魁

重庆大学计算机学院重庆400044

摘要：本文首先指出了传统封闭的SCADA系统在与管理层集成和系统扩展两方面所存在的问题，然后对OPCXML技

术进行了详细讨论。在此基础上提出了采用OPCXML技术扩展传统封闭的SCADA系统的方案，并介绍了方案中关键的OPC

XML服务器的设计方法。采用这种方案可以很好地解决传统封闭的SCADA系统存在的集成与扩展两方面问题。

关键词：SCADA系统；OPC；OPCXML

0引言它以组件对象模型和分布式组件对象模型(COM/DCOM)技

SCADA系统全称SupervisoryControlAndDataAcquisition，术为基础，采用客户/服务器模式，把开发具体硬件访问接口

即数据采集与监视控制系统。SCADA系统在工业生产过程和事的任务放在硬件生产厂商或第三方厂商，并规定了一系列数据

访问接口标准。遵循这些接口标准，用户就可以访问到所需要

物管理自动化等领域得到了广泛的应用。SCADA系统可以用于

楼宇设备管理，监控房屋设施的各项设备事务，如门警、电梯的现场数据，而不必关心该数据从某个具体的硬件获取的技术

运营、消防系统、照明系统、空调系统、水工、电力系统等细节，从而把硬件生产厂商与软件开发人员有效地分离开来。

等的自动化管理。目前许多企业提出管控一体化的目标，即1.2OPCDA

要把企业的生产现场监控和企业管理这两个系统结合起来，OPCDA(OPCDataAccess)简化了不同总线标准之间的

使企业管理人员也可以随时了解到生产现场实时的和以往的数据访问机制，为不同总线标准提供了通过标准接口访问现

运行情况。这就要求完成现场监控的SCADA系统能和企业场数据的基本方法。OPC/DA服务器屏蔽了不同总线通信协

的MIS系统，ERP能方便地进行数据共享。另外企业生产议之间的差异，为上层应用程序提供统一的访问接口，可以

的监控系统随着生产规模的不断扩大以及对其功能要求的增很容易的在应用程序层实现对来自不同总线协议的设备进行

多，需要在不影响原有系统运行的情况下添加一些新的功能互操作。

模块。这就要求新加进来的模块和原有的系统都具有一种行1.3XML

业统一的标准接口，才能实现两者方便的连接。对于传统封XML(可扩展标记语言)是一种新的数据表示格式，实现

闭的SCADA系统，只有熟悉了他的内部通信机制、数据格了程序间跨平台交互，它可以把所有的、包括异构的信息都

式等规范，才有可能对整个系统进行改造和功能扩展。这种存于文档中，实现了数据显示和数据内容的分离；采用HTTP

做法必然带来开发效率低下、开发费用昂贵等弊端。本文提方式在现有的Internet网络上传输，使网络上应用程序可以从

出采用OPCXML技术来实现SCADA系统，设计了系统中提取需要的信息，以实现不同平台间异构信息的共享、集

模型，介绍了OPCXMLDA服务器的设计方法。成与交互。

1相关技术简介1.4OPCXMLDA规范

1.1OPCOPCXMLDA规范所提供的数据与原来基于COM的

OPCDA规范基本上是相同的，但由于它是以XML为基础，

OPC(OLEforProcessControl)规范是由OPC基金会(OPC

Foundation)以微软作为技术支持制定的一项工业标准，是实所以可以顺利地在各种平台和Internet上实现数据通信。OPC

现控制系统现场设备级与过程管理级进行信息交互的关键技XMLDA标准可以实现从工厂底层的控制系统到更高