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OPC UA案例五——OPC UA高度灵活控制污水系统

发布时间:2017-05-10

SEGNO集成OPC UA以减少混合废水排放的危害

背景

超过一半的德国人口连接到一个合并的下水道。

在极端雨水事件期间,来自中间存储结构的环境有害的废水周而复始地排放污染水体。为了达到欧盟设定的所有水体状况达到良好的目标,地方当局和协会迫切需要对其污水处理厂和污水系统采取行动。今后,还需要进一步努力地有效减少水体污染。

有两种不同的方法来优化污水网络的排放量。一方面,可以在结构上增强污水系统,例如,通过建造澄清池或扩大管道直径。另一方面,污水流可以实时动态控制,以提高现有基础设施的效率并减少废水造成的环境污染。由于实时控制系统的动态操作,污水系统可以更好地应对未来的变化,如气候变化的影响。原则上,集成控制系统复杂,费时安装和维护,导致花费高昂。因此,供水商不愿意建立这样的系统。

挑战

在由欧盟资助的研究项目范围内,SEGNO Industrie Automation GmbH开发了一个智能RTC(实时控制器)模块,简化了污水系统的实时控制,降低了实施成本。一个特别的挑战是不同制造商的地理分布式系统必须连接到模块。该模块是中央控制单元,必须连接到不同制造商的可视显示软件和可编程逻辑控制器(PLC)。安全通道必须用于数据通信,确保数据完整性以及防止未经授权的访问。

解决方案

SEGNO集成控制系统的核心要素是用于开环/闭环控制和数据记录的模块,即ADESBA-RTC-Core。使用插件接口实现与集成Web服务器的连接以及与外部可视显示和控制系统的通信。为了与这些设备通信,决定采用受不同制造商的大量设备所支持的OPC UA工业标准。使用OPC UA比使用专有总线系统更容易实现数据集成,因为它提供了除原始数据之外的元信息。可以跨网络边界,安全地配置和启动数据集成。OPC UA对网络基础设施只有很低的要求,是强大的,并具有集成的安全性,如加密和授权。

OPC UA背景

在过去几年中,SEGNO已经获得了基于“经典”COM / DCOM的OPC标准的经验,但它只适用于Microsoft系统。特别是在分布式网络中,DCOM配置是复杂和耗时的,并且通常只能使用附加软件来实现。因此,SEGNO决定对其ADESBA-RTC模块使用“新”标准OPC UA。为了连接现有的遗留系统,将软件网关用作UA代理服务器。

OPC UA通过定义的TCP端口建立通信,因此与防火墙的网络边界不再出现问题。使用Web服务实现,甚至可以通过http代理进行通信。

OPC UA的基本技术已经包含心跳监控(KeepAlive),因此可以在两个方向上实现连接被自动监控。所要求的安全通信是OPC UA的组成部分。该连接可以使用X.509证书来进行签名和加密。

使用Unified Automation的产品

OPC UA插件是使用Unified Automation的“基于.NET的OPC UA Client & Server SDK(软件包)”开发的。它包括封装基本功能(如通信建立,消息传输和安全性)的总共三个程序集。服务器和客户端库提供了一个简单的API,使用户能够轻松、舒适地开发OPC UA应用程序。

使用Unified Automation的“UaGateway” 来确保链接到“经典”OPC标准。高性能封装和代理允许将COM / DCOM、客户端/服务器连接到OPC UA。因此,仅需要简单的配置,UaGateway就可以本地安装到运行“经典”OPC服务器的同一台PC上。网络上的通信是通过OPC UA加密和认证,这样可以避免VPN隧道或耗时的DCOM配置。

关于SEGNO

SEGNO Industrie Automation GmbH是一家专注于工业应用的软件公司。公司的核心领域是过程控制工程,软件开发,数据库系统,ERP集成,以及自动化遥控工程。为了确保客户的投资有效,解决方案是基于市场上常见的,符合行业标准的世界领先的制造商的产品。


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