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大數據

虹科OPC解決方案快速實現OPC數據存儲到數據庫

2025China.cn   2022年06月22日

1、OPC簡介

  OPC,即OLE for Process Control,是一個基于微軟的OLE、COM和DCOM技術的工業標準。隨著九十年代自動化系統的快速發展,為了訪問設備中的自動化數據,各大自動化廠家開發了各種標準的自動化軟件,此過程使用了無數不同的總線系統、協議和接口。為了消除自動化軟件和硬件平臺之間互操作性的障礙,OPC基金會提出了OPC標準,為不同廠家的設備通訊建立了一整套開放的接口、屬性和方法標準集。根據工業應用的不同需求,OPC基金會主要制定了三個OPC規范,分別為OPC DA(數據訪問)、OPC AE(報警和事件) 和OPC HDA(歷史數據訪問)。后來由于在實際應用中OPC DA用的比較多,因此在使用OPC時都把OPC稱為OPC DA。

  雖然OPC解決了設備的跨廠商平臺通訊的問題,但是它依賴于Windows的COM/DCOM技術,這使得它不能在Linux或其它系統中使用。此外,在實際應用過程中,需要對OPC客戶端和服務器進行復雜的DCOM配置。而且,Windows系統中系統組件容易受到其它應用的影響,通訊不穩定,不適合遠距離通訊,一般只能在廠級局域網內通訊,一旦通訊中斷還需要重新配置項目,并添加數據標簽。同時,OPC的安全性較低,其安全性更多的是基于Windows系統,而不是在OPC規范中定義安全機制。

  為了解決以上問題,OPC基金會在OPC基礎上開發出新一代OPC技術——OPC UA,實現了不同系統和不同協議設備之間的相互通信。

  為區分兩代OPC技術,上一代OPC技術一般稱為OPC Classic,新一代的稱為OPC UA。

2 、OPC DA數據存儲到數據庫

  盡管OPC DA局限于Windows平臺,而且存在通訊不穩定和配置復雜等問題,但是目前的工業生產,尤其是制造業中,仍然有很多設備以及控制系統采用OPC DA進行數據交互。同時,隨著工業 4.0 的快速推進,企業正在不斷產生大量的設備數據。為了安全有效地存儲、檢索和管理設備數據,越來越多的企業采用數據庫進行數據存儲,進而實現數據的高效存儲和管理。為了實現OPC DA數據存儲到數據庫,虹科提供了一個解決方案——OPC Client for ODBC軟件,軟件的系統框架圖如下所示。

  虹科OPC Client for ODBC軟件支持SQL Server、Access、Oracle以及其他數據庫。該軟件可以將OPC DA Server中的數據存儲到數據庫,支持“表格寫入”和“自定義寫入”兩種寫入方法,其中“表格寫入”需要用戶進行表格映射來寫入數據,操作簡單易上手;“自定義寫入”需要用戶自定義SQL語句來寫入數據,具有較高的自由度。因此,用戶可以根據需求選擇不同的寫入方法。此外,該軟件也可以將數據庫中的數據寫入到OPC DA Server。

  因此,通過虹科OPC Client for ODBC軟件,可以解決OPC DA數據存儲到數據庫的難題,實現數據高效存儲和管理。

3、OPC UA數據存儲到數據庫

  隨著OPC UA的快速推進,越來越多的企業都在使用OPC UA技術構建工廠的全局連接,進而推動了車間和現場OPC UA數據源的快速增長。之前我們就遇到過一個客戶,客戶大概有上萬臺設備,即使使用OPC UA軟網關通過群管理的方式進行管理,后續會有大概上千個OPC UA服務器。因此,由于OPC UA服務器數量較多,再加上數據接口不統一,如何將OPC UA數據存儲到數據庫也是一大頭疼的問題。

  為了實現OPC UA數據存儲到數據庫,虹科為OPC UA數據存儲提供了一個解決方案——OVL(Ogamma Visual Logger for OPC)軟件。該軟件的系統框架圖如下所示。

  該軟件一共有四大功能,分別為數據采集、數據存儲、數據可視化和數據分析。數據采集功能負責采集OPC UA Server數據;數據存儲功能負責本地存儲OPC UA Server數據,然后立即轉發到目標數據庫;數據可視化功能負責充當SimpleJson數據源插件的REST后端,通過Grafana軟件來實現數據可視化;數據分析功能負責通過指定工具對存儲在目標數據庫中的數據進行分析。通過虹科OVL軟件,用戶只需要簡單配置即可快速采集OPC UA Server數據并存儲到目標數據庫中,軟件支持SQL Server、MySQL等傳統關系型數據庫,InfluxDB、Kafka等現代時間序列數據庫,以及Mosquitto、Microsoft Azure IoT Hub等MQTT Broker。

  同時,該軟件不限制同時連接的OPC UA Server數量以及同時采集的OPC UA變量數量,最大程度地幫助用戶采集現場OPC UA Server數據。對于一些支持OPC DA,而不支持OPC UA的設備,可以使用虹科OPC UA Tunneller軟件實現OPC DA和OPC UA的轉換。

  此外,虹科OVL軟件提供REST API,用戶可以通過REST API來讀取數據,以及查看數據采集和轉發狀態等參數。用戶也可以使用代碼編寫應用程序,通過REST API完成OPC UA Server數據的讀取和寫入,下圖是一個帶簡單GUI的Python應用程序。

4、總結

  綜上所述,虹科提供的一站式OPC解決方案不僅可以將OPC DA和OPC UA數據存儲到目標數據庫,而且功能強大,操作簡單易上手,快速幫助用戶實現數據的高效存儲和管理。

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