前言

服務(wù)器是工業(yè)數(shù)據(jù)采集與上位機進行通信的樞紐，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，工廠就會出現(xiàn)非計劃性的停機停產(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，由冗余配置的部件介入并承擔(dān)故障部件的工作，即在一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障的情況下保持托管服務(wù)的運行，由此減少系統(tǒng)的故障時間。

虹科提供了一個通過OPC技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)冗余的解決方案——OPC Redundancy Broker(以下簡稱ORB)，力求在最大程度上保證工程項目中關(guān)鍵數(shù)據(jù)交互的可靠性，尤其是容易因為PC機的任何故障而引起通信失敗數(shù)據(jù)丟失的工程項目。

一、虹科OPC Redundancy Broker工作原理

虹科ORB持續(xù)地監(jiān)控一個由用戶指定的主OPC服務(wù)器。當(dāng)檢測到故障時，ORB自動重定向通信到一個備用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)器故障時的數(shù)據(jù)丟失和停機。

二、虹科OPC Redundancy Broker功能

1. OPC警報和事件功能

ORB支持OPC 實時數(shù)據(jù)訪問規(guī)范(OPC DA)和OPC報警事件訪問(OPC A&E)規(guī)范。對OPC A&E 的支持使得ORB可以實現(xiàn)對SOE數(shù)據(jù)的冗余性保證。虹科ORB是目前市場上性能最好、穩(wěn)定性最高的、提供工業(yè)級服務(wù)器冗余的軟件。

2. 易于實施

ORB可與任何OPC客戶端軟件一起工作。ORB提供一個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)可以檢測到通信故障和強制故障轉(zhuǎn)移，同時支持定義特定類型的服務(wù)器故障的額外標(biāo)準(zhǔn)。通過簡單的冗余對配置，自動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，代價是增加了目標(biāo)系統(tǒng)的負載，只適用于當(dāng)兩個OPC服務(wù)器可以同時從目標(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，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間，同時保障目標(biāo)系統(tǒng)的負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，ORB會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)的負載的情況，但代價是在故障切換期間會有較長的數(shù)據(jù)間隙。

3. 無縫集成

ORB可用于無縫升級現(xiàn)有的OPC基礎(chǔ)設(shè)施。只要添加了備用OPC Server, ORB將自動啟用所有客戶端軟件，以便快速利用增強的系統(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)備級冗余，同時，服務(wù)器級冗余的重要性也不可忽略。為確保工程項目的可靠性，Triconex Tricon 的冗余 OPC 服務(wù)器安裝在兩臺獨立的計算機上，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)測系統(tǒng) (CEMS)。CEMS 系統(tǒng)提供有關(guān)燃氣輪機運行的信息，以確保執(zhí)行環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。該方案在多級 OPC 冗余架構(gòu)中使用 ORB對接所有OPC基礎(chǔ)設(shè)施。虹科ORB保證了CEMS系統(tǒng)的98%的正常運行時間以及數(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目中關(guān)鍵數(shù)據(jù)交互的穩(wěn)定性和可靠性，對實現(xiàn)穩(wěn)定可控的自動化生產(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：

支持多個相同的服務(wù)器，冗余對

支持DA，A&E和HDA OPC服務(wù)器的冗余

對所選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

多級冗余(熱，溫和冷)

當(dāng)檢測到故障轉(zhuǎn)移標(biāo)準(zhǔn)時，會自動從主數(shù)據(jù)庫切換到備用數(shù)據(jù)庫，反之亦然

允許“強制故障轉(zhuǎn)移”在主數(shù)據(jù)庫到備用數(shù)據(jù)庫之間手動切換，反之亦然

強大的故障轉(zhuǎn)移檢測引擎(根據(jù)項目偏差，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本機支持32位和64位

審核編輯黃昊宇