前言

服務(wù)器是工業(yè)數(shù)據(jù)采集與上位機(jī)進(jìn)行通信的樞紐，一旦遭到攻擊或者出現(xiàn)連接不穩(wěn)定的情況，導(dǎo)致斷開連接，工廠就會(huì)出現(xiàn)非計(jì)劃性的停機(jī)停產(chǎn)。這種情況帶來的損失是難以估量的。因此，為了保障自動(dòng)化生產(chǎn)的穩(wěn)定可控，服務(wù)器冗余尤為重要。

服務(wù)器冗余能夠在服務(wù)器系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障時(shí)，由冗余配置的部件介入并承擔(dān)故障部件的工作，即在一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障的情況下保持托管服務(wù)的運(yùn)行，由此減少系統(tǒng)的故障時(shí)間。

虹科提供了一個(gè)通過OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)冗余的解決方案——OPC Redundancy Broker(以下簡(jiǎn)稱ORB)，力求在最大程度上保證工程項(xiàng)目中關(guān)鍵數(shù)據(jù)交互的可靠性，尤其是容易因?yàn)镻C機(jī)的任何故障而引起通信失敗數(shù)據(jù)丟失的工程項(xiàng)目。

一、虹科OPC Redundancy Broker工作原理

虹科ORB持續(xù)地監(jiān)控一個(gè)由用戶指定的主OPC服務(wù)器。當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，ORB自動(dòng)重定向通信到一個(gè)備用OPC服務(wù)器，通過智能地在主用和備用OPC服務(wù)器之間切換，防止OPC服務(wù)器故障時(shí)的數(shù)據(jù)丟失和停機(jī)。

二、虹科OPC Redundancy Broker功能

1. OPC警報(bào)和事件功能

ORB支持OPC 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)訪問規(guī)范(OPC DA)和OPC報(bào)警事件訪問(OPC A&E)規(guī)范。對(duì)OPC A&E 的支持使得ORB可以實(shí)現(xiàn)對(duì)SOE數(shù)據(jù)的冗余性保證。虹科ORB是目前市場(chǎng)上性能最好、穩(wěn)定性最高的、提供工業(yè)級(jí)服務(wù)器冗余的軟件。

2. 易于實(shí)施

ORB可與任何OPC客戶端軟件一起工作。ORB提供一個(gè)直觀的用戶界面引導(dǎo)用戶選擇主用和備用的OPC服務(wù)器。通常情況下，ORB默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)可以檢測(cè)到通信故障和強(qiáng)制故障轉(zhuǎn)移，同時(shí)支持定義特定類型的服務(wù)器故障的額外標(biāo)準(zhǔn)。通過簡(jiǎn)單的冗余對(duì)配置，自動(dòng)處理所有配置和故障轉(zhuǎn)移問題，無需編程。

TIPS：冗余策略類型：

熱模式——ORB在主服務(wù)器和備用服務(wù)器上都訂閱并激活標(biāo)簽。這種模式最大限度地減少了故障切換期間的數(shù)據(jù)缺口，代價(jià)是增加了目標(biāo)系統(tǒng)的負(fù)載，只適用于當(dāng)兩個(gè)OPC服務(wù)器可以同時(shí)從目標(biāo)系統(tǒng)中讀取數(shù)據(jù)的情況。

暖模式——ORB在主服務(wù)器和備用服務(wù)器中都訂閱了標(biāo)簽，標(biāo)簽只在主服務(wù)器中被激活。當(dāng)發(fā)生故障切換時(shí)，標(biāo)簽在備用服務(wù)器中被激活，該模式能夠減少故障切換時(shí)間，同時(shí)保障目標(biāo)系統(tǒng)的負(fù)載情況在適度的范圍內(nèi)。

冷模式——ORB只在主服務(wù)器上訂閱和激活標(biāo)簽。當(dāng)發(fā)生故障切換時(shí)，ORB會(huì)訂閱并激活備用服務(wù)器中的標(biāo)簽。這種模式最大限度地減少了目標(biāo)系統(tǒng)的負(fù)載的情況，但代價(jià)是在故障切換期間會(huì)有較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)間隙。

3. 無縫集成

ORB可用于無縫升級(jí)現(xiàn)有的OPC基礎(chǔ)設(shè)施。只要添加了備用OPC Server, ORB將自動(dòng)啟用所有客戶端軟件，以便快速利用增強(qiáng)的系統(tǒng)。

4. 看門狗標(biāo)簽

看門狗標(biāo)簽可以配置為觸發(fā)失敗項(xiàng)偏差、閾值、變化率和質(zhì)量，由此觸發(fā)故障轉(zhuǎn)移。

三、應(yīng)用案例分析

1. 應(yīng)用案例一：天然氣加工廠中的虹科ORB與Triconex的結(jié)合方案

ORB讓用戶可以輕松地將Triconex的三重冗余與完整的OPC DA/A&E冗余結(jié)合起來。

某天然氣加工廠中，應(yīng)用ORB與Triconex安全系統(tǒng)的接口結(jié)合構(gòu)建了一個(gè)完整的解決方案。該解決方案為OPC A&E客戶端應(yīng)用程序增加了事件序列(SOE)數(shù)據(jù)可用性。Tricon 控制系統(tǒng)提供設(shè)備級(jí)冗余，同時(shí)，服務(wù)器級(jí)冗余的重要性也不可忽略。為確保工程項(xiàng)目的可靠性，Triconex Tricon 的冗余 OPC 服務(wù)器安裝在兩臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)上，處理來自主 OPC 服務(wù)的故障轉(zhuǎn)移，有效地提高工廠安全系統(tǒng)的性能。

2. 應(yīng)用案例二：電力行業(yè)中的虹科ORB方案

在電力行業(yè)中，數(shù)據(jù)收集的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。此案例中ORB用于為企業(yè)環(huán)境小組收集數(shù)據(jù)的連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng) (CEMS)。CEMS 系統(tǒng)提供有關(guān)燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行的信息，以確保執(zhí)行環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。該方案在多級(jí) OPC 冗余架構(gòu)中使用 ORB對(duì)接所有OPC基礎(chǔ)設(shè)施。虹科ORB保證了CEMS系統(tǒng)的98%的正常運(yùn)行時(shí)間以及數(shù)據(jù)流的連續(xù)性。

四、總結(jié)

虹科OPC Redundancy Broker解決方案保障了工程項(xiàng)目中關(guān)鍵數(shù)據(jù)交互的穩(wěn)定性和可靠性，對(duì)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可控的自動(dòng)化生產(chǎn)具有重要意義。

此外，該解決方案還為用戶提供以下應(yīng)用功能：

支持多個(gè)相同的服務(wù)器，冗余對(duì)

支持DA，A&E和HDA OPC服務(wù)器的冗余

對(duì)所選HDA接口的完整OPC HDA支持

狀態(tài)標(biāo)簽使您能夠跟蹤哪些OPC服務(wù)器已關(guān)閉

多級(jí)冗余(熱，溫和冷)

當(dāng)檢測(cè)到故障轉(zhuǎn)移標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，會(huì)自動(dòng)從主數(shù)據(jù)庫(kù)切換到備用數(shù)據(jù)庫(kù)，反之亦然

允許“強(qiáng)制故障轉(zhuǎn)移”在主數(shù)據(jù)庫(kù)到備用數(shù)據(jù)庫(kù)之間手動(dòng)切換，反之亦然

強(qiáng)大的故障轉(zhuǎn)移檢測(cè)引擎(根據(jù)項(xiàng)目偏差，閾值，變更率和質(zhì)量觸發(fā)故障轉(zhuǎn)移)

全面支持虹科Matrikon OPC Tunneller

Windows本機(jī)支持32位和64位

審核編輯黃昊宇