[发明专利]一种支持缓存管理的OPC UA多服务器聚合方法

说明书

本发明涉及一种支持缓存管理的OPC UA多服务器聚合方法，属于工业网络技术领域。针对采用OPC UA协议的工控网络，在底层设备与上层系统之间的“中间层”设计实现一种能整合现场层原始服务器节点信息的多服务器聚合方法。该方法由通信接口处理、聚合数据处理、管理配置、安全配置等多部分组成，能将底层设备所传输的信息进行集中管理，并通过接口形式向上为OPC UA客户端提供数据信息的无缝转发，从而在一定程度上减少客户端与底层服务器的连接数量，便于网络部署和维护。同时，本发明还提出了一种针对数据汇集的缓存管理方法，通过有效的服务器缓存机制和相应算法，减少了上层客户端与底层服务器的实际通信频率，提高了通信效率，降低了通信开销。

技术领域

本发明属于工业网络技术领域，涉及 一种支持缓存管理的OPC UA多服务器聚合方法。

背景技术

随着自动化技术和信息技术的快速发展，工业自动化控制系统也获得了长足的发展。现在大多数分布式系统采用客户端/服务器结构，由于没有设备接口的通用标准，设备厂商按照自己的标准接口开发应用程序，从系统的开放性角度看有很多局限性。另外，工业现场智能设备的应用，如何将工厂底层设备信息采集到过程控制管理层到经营决策层，完成各个层次间现场信息的交互是工业控制现场的自动化的基础。

OPC技术的出现解决了一部分问题，但是由于OPC技术存在技术上的局限性不能满足逐渐发展的工业现场控制要求，OPC基金会后续提出OPC UA技术，作为新一代的信息交互规范。

但是在现在的工业自动化系统中，由于用于底层的现场设备服务器类型和数量较多，如果不能适当地进行聚合，则与上层的客户端之间消息的读写的过程，在结构上连接和交互的复杂性就比较高。而且底层工业设备与上层MES/ERP管理系统的通信频率一般比较高，如果采用单客户端和单服务器的形式，势必会造成通信效率的降低和开销的增大。

为了提高工业控制系统中通信的效率和满足可能日益增长的工业需求，基于OPCUA协议，本发明提出一种支持缓存管理的OPC UA多服务器聚合方法，增加了缓存处理方法，一定程度上减少客户端与底层服务器的连接数量，便于维护，提高通信效率，降低通信开销。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种支持缓存管理的OPC UA多服务器聚合方法，实现将底层服务器数据的汇集，并实现对上层客户端的无缝转发，同时针对能提高传输效率的缓存机制做了部分优化。该方法一定程度上能够解决现场设备与上层客户端连接数量过多和频繁通信造成的通信效率的问题，有效降低连接复杂度，同时对数据有监测和转发的作用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种支持缓存管理的OPC UA多服务器聚合方法，O PC UA多服务器聚合包括通信接口管理、聚合数据处理、管理配置和安全配置；

通信接口管理为对上负责与上层OPC UA客户端连接的建立，对下负责与底层服务器连接的建立；

聚合数据处理为收集从底层服务器读取的信息，并统一对上层客户端提供接口服务；

管理配置为配置需要连接的底层服务器；

安全配置为负责OPC UA信息传输的安全性保障；

该方法包括以下步骤：

S1：上层客户端与多服务器聚合平台连接的建立；

S2：多服务器聚合平台对请求信息的处理；

S3：多服务器聚合平台返回客户端请求响应。

进一步，在步骤S1中，客户端与服务器通过接口提供服务，客户端通过OPC UA定义的查找服务集查找可利用的OPC UA服务器，获取服务器端点信息，并打开安全通道，创建并活跃会话，并浏览服务器地址空间后正常的进行信息交互。

进一步，所述管理配置具体为：