虹科OPC解决方案快速实现OPC数据存储到数据库

2022年06月22日

1、OPC简介

　　OPC，即OLE for Process Control，是一个基于微软的OLE、COM和DCOM技术的工业标准。随着九十年代自动化系统的快速发展，为了访问设备中的自动化数据，各大自动化厂家开发了各种标准的自动化软件，此过程使用了无数不同的总线系统、协议和接口。为了消除自动化软件和硬件平台之间互操作性的障碍，OPC基金会提出了OPC标准，为不同厂家的设备通讯建立了一整套开放的接口、属性和方法标准集。根据工业应用的不同需求，OPC基金会主要制定了三个OPC规范，分别为OPC DA(数据访问)、OPC AE(报警和事件) 和OPC HDA(历史数据访问)。后来由于在实际应用中OPC DA用的比较多，因此在使用OPC时都把OPC称为OPC DA。

　　虽然OPC解决了设备的跨厂商平台通讯的问题，但是它依赖于Windows的COM/DCOM技术，这使得它不能在Linux或其它系统中使用。此外，在实际应用过程中，需要对OPC客户端和服务器进行复杂的DCOM配置。而且，Windows系统中系统组件容易受到其它应用的影响，通讯不稳定，不适合远距离通讯，一般只能在厂级局域网内通讯，一旦通讯中断还需要重新配置项目，并添加数据标签。同时，OPC的安全性较低，其安全性更多的是基于Windows系统，而不是在OPC规范中定义安全机制。

　　为了解决以上问题，OPC基金会在OPC基础上开发出新一代OPC技术——OPC UA，实现了不同系统和不同协议设备之间的相互通信。

　　为区分两代OPC技术，上一代OPC技术一般称为OPC Classic，新一代的称为OPC UA。

2 、OPC DA数据存储到数据库

　　尽管OPC DA局限于Windows平台，而且存在通讯不稳定和配置复杂等问题，但是目前的工业生产，尤其是制造业中，仍然有很多设备以及控制系统采用OPC DA进行数据交互。同时，随着工业 4.0 的快速推进，企业正在不断产生大量的设备数据。为了安全有效地存储、检索和管理设备数据，越来越多的企业采用数据库进行数据存储，进而实现数据的高效存储和管理。为了实现OPC DA数据存储到数据库，虹科提供了一个解决方案——OPC Client for ODBC软件，软件的系统框架图如下所示。

　　虹科OPC Client for ODBC软件支持SQL Server、Access、Oracle以及其他数据库。该软件可以将OPC DA Server中的数据存储到数据库，支持“表格写入”和“自定义写入”两种写入方法，其中“表格写入”需要用户进行表格映射来写入数据，操作简单易上手;“自定义写入”需要用户自定义SQL语句来写入数据，具有较高的自由度。因此，用户可以根据需求选择不同的写入方法。此外，该软件也可以将数据库中的数据写入到OPC DA Server。

　　因此，通过虹科OPC Client for ODBC软件，可以解决OPC DA数据存储到数据库的难题，实现数据高效存储和管理。

3、OPC UA数据存储到数据库

　　随着OPC UA的快速推进，越来越多的企业都在使用OPC UA技术构建工厂的全局连接，进而推动了车间和现场OPC UA数据源的快速增长。之前我们就遇到过一个客户，客户大概有上万台设备，即使使用OPC UA软网关通过群管理的方式进行管理，后续会有大概上千个OPC UA服务器。因此，由于OPC UA服务器数量较多，再加上数据接口不统一，如何将OPC UA数据存储到数据库也是一大头疼的问题。

　　为了实现OPC UA数据存储到数据库，虹科为OPC UA数据存储提供了一个解决方案——OVL(Ogamma Visual Logger for OPC)软件。该软件的系统框架图如下所示。

　　该软件一共有四大功能，分别为数据采集、数据存储、数据可视化和数据分析。数据采集功能负责采集OPC UA Server数据;数据存储功能负责本地存储OPC UA Server数据，然后立即转发到目标数据库;数据可视化功能负责充当SimpleJson数据源插件的REST后端，通过Grafana软件来实现数据可视化;数据分析功能负责通过指定工具对存储在目标数据库中的数据进行分析。通过虹科OVL软件，用户只需要简单配置即可快速采集OPC UA Server数据并存储到目标数据库中，软件支持SQL Server、MySQL等传统关系型数据库，InfluxDB、Kafka等现代时间序列数据库，以及Mosquitto、Microsoft Azure IoT Hub等MQTT Broker。