一种OPC-UA数据通信处理方法技术

本发明专利技术公开一种OPC‑UA数据通信处理方法，所述OPC‑UA即OPC统一架构是OPC基金会创建的新技术，更加安全、可靠、中性，为制造现场到生产计划或企业资源计划系统传输原始数据和预处理信息。本方法将OPC‑UA应用到控制系统与现场设备的通信中，与传统的使用OPC与设备通信的方法相比，由于OPC‑UA不再基于分布式组件对象模型，而是以面向服务的架构为基础，因此可以连接更多的设备。另外，由于增加了安全认证，所有设备信息数据只能发送至授权应用及授权人员。因此通过使用本发明专利技术所述的OPC‑UA数据通信处理方法，可以解决工业控制系统与现场设备通信安全不能保证以及不能连接多种类型设备的问题。

A OPC-UA data communication processing method

The invention discloses an OPC UA data communication processing method. The OPC UA or OPC unified architecture is a new technology created by OPC Foundation, which is more secure, reliable and neutral, and transmits raw data and preprocessing information for manufacturing site to production planning or enterprise resource planning system. This method applies OPC UA to the communication between control system and field devices. Compared with the traditional method of using OPC to communicate with devices, OPC UA is no longer based on distributed component object model, but based on service-oriented architecture, so it can connect more devices. In addition, due to the addition of security authentication, all device information data can only be sent to authorized applications and authorized personnel. Therefore, by using the OPC_UA data communication processing method described in the invention, the problems that the communication security between the industrial control system and the field equipment can not be guaranteed and the connection of various types of equipment can be solved.

【技术实现步骤摘要】
一种OPC-UA数据通信处理方法
本专利技术涉及数据通信处理方法，具体说是一种用于工业控制系统与现场设备通信的一种基于OPC-UA的数据通信处理方法。
技术介绍
在自动化控制系统中，与现场设备的通信至关重要，在以往的实践中使用OPC实现与设备通信，由于OPC基于分布式组件对象模型(DCOM)，因此可以连接设备类型有限，而且配置较为复杂。另外，传统方式的数据通信没有安全认证，不能保证设备数据的通信安全。
技术实现思路
针对现在技术通信安全性不高和连接设备类型有限等不足之处，本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于工业控制系统与现场设备通信的一种基于OPC-UA的数据通信处理方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种用于工业控制系统与现场设备通信的基于OPC-UA数据通信处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，配置控制系统监控网络；步骤2，开启RTDB实时数据库服务；步骤3，通过数据项配置工具添加OPC-UA变量组；步骤4，配置访问方式及频率；步骤5，配置OPC-UA服务器地址；步骤6，添加数据项，遍历OPC-UA服务器的所有数据，选择要访问数据点；步骤7，将数据点的路径写入新增数据项的PATH属性中；步骤8，运行实时数据库服务程序；步骤9，开启运行OPC-UA客户端服务程序；步骤10，通过数据项配置工具读取访问的OPC-UA数据点。所述步骤1中，配置控制系统监控网络，此监控网络是控制系统所监控的工业现场的实际网络地址与计算机节点，所述网络地址包括主网IP及备网IP，所述计算机节点包括数据服务器、操作员站和工程师站。在所述步骤2中，开启RTDB实时数据库服务，所述RTDB是控制系统的实时数据库服务用于获取并分发实时数据。在所述步骤3中，通过数据项配置工具添加OPC-UA变量组，所述数据项配置工具是控制系统中用于添加和设置数据点属性的工具，支持系统变量、复合变量、IO变量与OPC-UA变量四种，此处添加OPC-UA类型变量组。所述步骤4中，配置访问方式及频率，访问方式包括subscribe、read两种。所述步骤5中，配置OPC-UA服务器地址，控制系统的数据项配置工具遍历OPC-UA服务器地址，选择要访问的OPCUASERVER。所述步骤6中，添加数据项，遍历OPC-UA服务器的所有数据，选择要访问数据点，在步骤3中所述的通过数据项配置工具添加OPC-UA变量组，添加一个OPC-UA数据项，根据实际情况填写数据点的属性。根据所述步骤5中的OPC-UA服务器地址，遍历该服务器上的数据点，选择要访问的数据。所述步骤7中，将数据点的路径写入新增数据项的PATH属性中，用于所述步骤2中RTDB实时数据库服务获取该数据点的数据。所述步骤8中，运行实时数据库服务程序，由于新增OPC-UA数据项，改变了IO文件，因此需要重新启动实时数据库服务程序。所述步骤9中，开启运行OPC-UA客户端服务程序，用于与OPC-UA保持通信，获取OPCUASERVER数据。所述步骤10中，通过数据项配置工具读取访问的OPC-UA数据点，用于验证通过OPC-UA数据通信处理方法可以成功获取设备数据。本专利技术的优点是：由于增加了安全认证，所有设备信息数据只能发送至授权应用及授权人员。因此通过使用本专利技术所述的OPC-UA数据通信处理方法，可以解决工业控制系统与现场设备通信安全不能保证以及不能连接多种类型设备的问题。附图说明图1为本专利技术整体流程示意图；图2为本专利技术实时数据库获取OPC-UA数据的流程图；图3为本专利技术OPC-UA数据通信处理方法的安全认证的流程图。具体实施方式下面根据附图1-3对本专利技术作详细说明。本专利技术公开一种OPC-UA数据通信处理方法，所述OPC-UA即OPC统一架构(OPCUnifiedArchitecture)是OPC基金会(OPCFoundation)创建的新技术，更加安全、可靠、中性(与供应商无关)，为制造现场到生产计划或企业资源计划(ERP)系统传输原始数据和预处理信息。本方法将OPC-UA应用到控制系统与现场设备的通信中，与传统的使用OPC与设备通信的方法相比，由于OPC-UA不再基于分布式组件对象模型(DCOM)，而是以面向服务的架构(SOA)为基础，因此可以连接更多的设备。一种OPC-UA数据通信处理方法，包括以下步骤：步骤1，配置控制系统监控网络；步骤2，开启RTDB实时数据库服务；步骤3，通过数据项配置工具添加OPC-UA变量组；步骤4，配置访问方式及频率；步骤5，配置OPC-UA服务器地址；步骤6，添加数据项，遍历OPC-UA服务器的所有数据，选择要访问数据点；步骤7，将数据点的路径写入新增数据项的PATH属性中；步骤8，运行实时数据库服务程序；步骤9，开启运行OPC-UA客户端服务程序；步骤10，通过数据项配置工具读取访问的OPC-UA数据点。在所述步骤1中，配置控制系统监控网络，此监控网络是控制系统所监控的工业现场的实际网络地址与计算机节点，所述网络地址包括主网IP及备网IP，所述计算机节点包括数据服务器、操作员站和工程师站。在所述步骤2中，开启RTDB实时数据库服务，所述RTDB是控制系统的实时数据库服务用于获取并分发实时数据。在所述步骤3中，通过数据项配置工具添加OPC-UA变量组，所述数据项配置工具是控制系统中用于添加和设置数据点属性的工具，支持系统变量、复合变量、IO变量与OPC-UA变量四种，此处添加OPC-UA类型变量组。所述步骤4中，配置访问方式及频率，访问方式包括subscribe、read两种。所述步骤5中，配置OPC-UA服务器地址，控制系统的数据项配置工具遍历OPC-UA服务器地址，选择要访问的OPCUASERVER。所述步骤6中，添加数据项，遍历OPC-UA服务器的所有数据，选择要访问数据点，在步骤3中所述的通过数据项配置工具添加OPC-UA变量组，添加一个OPC-UA数据项，根据实际情况填写数据点的属性。所述步骤5中的OPC-UA服务器地址，遍历该服务器上的数据点，选择要访问的数据。所述步骤7中，将数据点的路径写入新增数据项的PATH属性中，用于所述步骤2中RTDB实时数据库服务获取该数据点的数据。所述步骤8中，运行实时数据库服务程序，由于新增OPC-UA数据项，改变了IO文件，因此需要重新启动实时数据库服务程序。所述步骤9中，开启运行OPC-UA客户端服务程序，用于与OPC-UA保持通信，获取OPCUASERVER数据。所述步骤10中，通过数据项配置工具读取访问的OPC-UA数据点，用于验证通过OPC-UA数据通信处理方法可以成功获取设备数据。如图1所示，为本专利技术整体流程示意图。配置控制系统监控网络；开启RTDB实时数据库服务；通过数据项配置工具添加OPC-UA变量组；配置访问方式及频率；配置OPC-UA服务器地址；如果连接OPCUAServer成功则继续，否则发送错误报告并退出；添加数据项，遍历OPC-UA服务器的所有数据，选择要访问数据点；将数据点的路径写入新增数据项的PATH属性中；运行实时数据库服务程序；开启运行OPC-UA客户端服务程序；通过数据项配置工具读取访问的OPC-UA数据点。如图2所示，实时数据库获取OPC-UA数据流程如下。实时数据库程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种OPC‑UA数据通信处理方法，其特征在于：本专利技术主要提供针对工业控制系统与现场设备通信安全不能保证以及不能连接多种类型设备的问题的数据通信处理方法；包括以下步骤：步骤1，配置控制系统监控网络；步骤2，开启RTDB实时数据库服务；步骤3，通过数据项配置工具添加OPC‑UA变量组；步骤4，配置访问方式及频率；步骤5，配置OPC‑UA服务器地址；步骤6，添加数据项，遍历OPC‑UA服务器的所有数据，选择要访问数据点；步骤7，将数据点的路径写入新增数据项的PATH属性中；步骤8，运行实时数据库服务程序；步骤9，开启运行OPC‑UA客户端服务程序；步骤10，通过数据项配置工具读取访问的OPC‑UA数据点。

【技术特征摘要】
1.一种OPC-UA数据通信处理方法，其特征在于：本发明主要提供针对工业控制系统与现场设备通信安全不能保证以及不能连接多种类型设备的问题的数据通信处理方法；包括以下步骤：步骤1，配置控制系统监控网络；步骤2，开启RTDB实时数据库服务；步骤3，通过数据项配置工具添加OPC-UA变量组；步骤4，配置访问方式及频率；步骤5，配置OPC-UA服务器地址；步骤6，添加数据项，遍历OPC-UA服务器的所有数据，选择要访问数据点；步骤7，将数据点的路径写入新增数据项的PATH属性中；步骤8，运行实时数据库服务程序；步骤9，开启运行OPC-UA客户端服务程序；步骤10，通过数据项配置工具读取访问的OPC-UA数据点。2.按照权利要求1所述的一种OPC-UA数据通信处理方法，其特征在于：在所述步骤1中，配置控制系统监控网络，此监控网络是控制系统所监控的工业现场的实际网络地址与计算机节点，所述网络地址包括主网IP及备网IP，所述计算机节点包括数据服务器、操作员站和工程师站。3.按照权利要求1所述的一种OPC-UA数据通信处理方法，其特征在于：在所述步骤2中，开启RTDB实时数据库服务，所述RTDB是控制系统的实时数据库服务，用于获取并分发实时数据。4.按照权利要求1所述的一种OPC-UA数据通信处理方法，其特征在于：在所述步骤3中，通过数据项配置工具添加OPC-UA变量组，所述数据项配置工具是控制系统中用于添加和设置数据点属性的工具，支持系统变量、复合变量、IO变量与OPC-UA变量四种，此处添加OPC-UA类型变量组。5.按照权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，马秀丽，杨娇，杨祖业，魏剑巍，
申请(专利权)人：沈阳中科博微科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21