[发明专利]系统数据库之间转发数据系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据转发系统，具体涉及一种系统数据库之间的转发数据系统。

背景技术

在自动化程度较高的生产企业中通常运行着SCADA系统(Supervisory Control And Data Acquisition监控与数据采集系统)，用于对流水线或工艺过程进行自动控制。SCADA系统监控终端计算机上运行的上位机软件(或称上位机控制系统)通常称作组态软件(或称组态系统)，其通过图形化方式直观地显示生产流程和主要设备的运转状态。同时也可以通过人机交互方式对现场设备进行控制。组态系统在采集和显示现场控制设备的实时数据的同时，还可以按照一定的间隔时间对数据进行采样并保存到SCADA数据库中。图1说明了生产企业SCADA系统的典型结构。

如图1所示，SCADA系统中的PLC(Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器)、DCS(Distributed Control System分散控制系统)和组态系统之间通过以太网、现场总线进行通信。为了保证SCADA系统的稳定安全运行，通常需要为SCADA系统建立一个比较封闭的网络环境，在SCADA系统的网络与置有应用系统(软件)的行政办公网络、因特网之间进行某种方式的隔离，以防范病毒、网络入侵等风险因素。常用的隔离措施包括物理断开、分配不同IP子网段、安装硬件防火墙等。

在生产企业中通常还会运行其他应用软件，例如资产管理软件、运行报表管理软件、风险状态监管软件等。这些软件系统需要实时或者不定期地获得SCADA系统采集的数据，以便完成某些管理职能。

例如：资产管理系统(EAM，Enterprise Asset Management)需要获得设备的累计运行时间数据，以便制订设备的检查和保养计划。运行报表管理系统需要获得不同时刻的设备开停机、故障与否等数据，以便产生设备运行统计报表。政府环境监测部门的应用系统(软件)需要获得工厂在不同时刻排放污染物的数量、浓度等数据。此外，数据挖掘与运行决策支持软件、设备故障在线诊断软件等应用软件系统都需要获得SCADA系统采集的数据。但是因为SCADA系统的通信网络相对封闭，使得满足这种需要变得困难。

同时期中出现过一些从SCADA系统向其他应用系统(软件)转发数据的方式，比较广为人知有OPC(OLE for Process Control用于流程控制的OLE)标准、DDE(Dynamic Data Exchange动态数据交换)技术。由于DDE技术的性能和可靠性非常低，在工业级应用中已极少采用。

OPC标准以微软公司的OLE技术为基础，它通过提供一套标准的OLE/COM接口为基于Windows的应用程序和现场过程设备建立信息桥梁。软件厂商按照OPC标准开发OPC客户端程序，通过OPC接口访问硬件厂家或第三方提供的OPC服务器程序，即可实现与硬件设备的通信，避免了为不同的硬件分别编写驱动程序。图2A和图2B说明了通过OPC技术获取SCADA系统中数据的两种方式。图2A是在SCADA系统中置有数据转发程序的监控计算机，在监控计算机内OPC客户端连接到OPC服务器，OPC服务器与PLC连接，位于行政办公网路中的应用系统直接与SCADA系统中监控计算机内的数据转发程序进行数据交流。图2B是位于行政办公网路中应用系统内OPC客户端同行政办公网路中的OPC服务器连接，OPC服务器与位于SCADA系统内的PLC直接进行数据交流。

OPC技术的优点是实现了一种标准化的接口方式，屏蔽了与不同厂家生产的现场控制设备的通信协议细节，使软件易于实现一种通用的数据采集接口。但是OPC技术也有一些不足之处。从图2A和图2B可以得知，OPC技术要求数据采集软件直接访问SCADA网络，对SCADA系统的网络安全存在不利影响。通过OPC接口访问现场控制设备还会显著增大SCADA网络的通信流量，在现场控制设备信号点数量较多的情况下，有时会造成网络通信拥堵。此外，如果需要采集来自不同厂家的现场控制设备的数据，需要采购和安装多种专门的OPC服务器软件和现场控制设备进行通信接口，不仅增加成本，也加大了整体的复杂性。

发明内容

本发明的目的是提供一种从SCADA系统获取并转发数据的系统，可以克服OPC技术对SCADA系统的网络安全和通信流量的不利影响。能适应SCADA系统平台中不同的组态系统、现场控制设备，而不需要为数据转发另行购买专门的硬件通信接口软件。在简化数据转发过程的同时，提高从SCADA系统采集数据的效率。