利用VMware虛擬機(jī)構(gòu)建OPC服務(wù)器

阿福東 宋揚(yáng)

摘要：本文通過(guò)介紹大慶煉化公司污水回用裝置MES系統(tǒng)OPC服務(wù)器建設(shè)的實(shí)施情況，對(duì)大型煉化企業(yè)MES系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)用VMware虛擬機(jī)的意義及特點(diǎn)進(jìn)行了分析。對(duì)利用虛擬機(jī)構(gòu)建OPC服務(wù)器的不同DCS的通用性、不同操作系統(tǒng)的兼容性、OPC系統(tǒng)的快速故障恢復(fù)等主要功能做了簡(jiǎn)要介紹。對(duì)基于VMware虛擬機(jī)的OPC服務(wù)器的安裝方法、技術(shù)特點(diǎn)以及推廣價(jià)值等進(jìn)行了論述和評(píng)估。對(duì)于計(jì)劃改造和新建MES系統(tǒng)的煉化企業(yè)有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

關(guān)鍵字：VMware;虛擬機(jī);OPC服務(wù)器;MES系統(tǒng);DCS

1.引言

隨著煉油化工技術(shù)的逐步發(fā)展，石油石化企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大，大型石油石化企業(yè)一般擁有幾十上百套生產(chǎn)裝置，由于裝置建設(shè)的分散布局，現(xiàn)有的MES系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)采集OPC服務(wù)器也隨之分散布設(shè)，數(shù)量龐大，造成現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)上的困難;同時(shí)由于DCS系統(tǒng)品牌不同、類型不同等原因造成OPC服務(wù)器為適應(yīng)DCS的不同要求而安裝不同版本的操作系統(tǒng)，影響OPC服務(wù)器硬件的維護(hù)及更新;同時(shí)，OPC服務(wù)器系統(tǒng)維護(hù)需要到現(xiàn)場(chǎng)操作，維護(hù)時(shí)間長(zhǎng)，影響MES系統(tǒng)正常運(yùn)行。

VMware是包含一個(gè)用于英特爾x86兼容計(jì)算機(jī)的虛擬機(jī)套裝軟件，其允許多個(gè)x86虛擬機(jī)同時(shí)被創(chuàng)建和運(yùn)行。每個(gè)虛擬機(jī)實(shí)例可以運(yùn)行其自己的客戶機(jī)操作系統(tǒng)，如Windows、Linux、BSD衍生版本。用簡(jiǎn)單術(shù)語(yǔ)來(lái)描述就是，VMware允許一臺(tái)真實(shí)的計(jì)算機(jī)同時(shí)運(yùn)行數(shù)個(gè)操作系統(tǒng)。

2.OPC接口的特點(diǎn)

為了解決OPC服務(wù)器的維護(hù)及硬件更新等問題，我們利用VMware創(chuàng)建不同操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)，安裝不同版本的OPC系統(tǒng)，調(diào)整了虛擬網(wǎng)卡設(shè)置，成功的建立了虛擬OPC服務(wù)器。

2.1 OPC的兼容性

為適應(yīng)不同品牌、不同版本DCS，虛擬OPC服務(wù)器可以安裝從Windows XP到Windows10等各種操作系統(tǒng)和各種Windows Server操作系統(tǒng)及各種系統(tǒng)補(bǔ)丁。

2.2 OPC的操作性

可以遠(yuǎn)程虛擬OPC服務(wù)器宿主機(jī)對(duì)虛擬OPC服務(wù)器進(jìn)行各種維護(hù)操作，包括遠(yuǎn)程軟件安裝和開停機(jī)等系統(tǒng)級(jí)操作。

2.3 OPC的安全性

通過(guò)對(duì)虛擬OPC服務(wù)器的虛擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)置和物理映射，實(shí)現(xiàn)了虛擬OPC服務(wù)器對(duì)DCS專用網(wǎng)絡(luò)、MES網(wǎng)絡(luò)的物理劃分，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)間的安全隔離。

3.基于VMware的虛擬OPC服務(wù)器的建立

大慶煉化污水回用裝置MES系統(tǒng)建設(shè)于2013年，DCS系統(tǒng)為中控JX300集散控制系統(tǒng)，原OPC服務(wù)器系統(tǒng)為Windows XP SP2版。由于地處偏遠(yuǎn)且現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較惡劣，OPC服務(wù)器硬件損壞，已不能維修，需更換新機(jī)。但新采購(gòu)服務(wù)器已經(jīng)不能安裝Windows XP SP2版操作系統(tǒng)，而DCS要求OPC服務(wù)器操作系統(tǒng)版本不能高于Windows XP SP2，為解決上述矛盾，我們決定采用虛擬機(jī)方式安裝OPC服務(wù)器，經(jīng)過(guò)仔細(xì)調(diào)試最終取得成功。

3.1 安裝注意事項(xiàng)

注意采用正版操作系統(tǒng)光盤或ISO映像文件，盜版或GHO系統(tǒng)可能存在缺陷或病毒，導(dǎo)致安裝失敗和安全問題。在建立Windows XP、Windows Server 2003虛擬操作系統(tǒng)時(shí)，虛擬機(jī)CPU一定要選擇單核心、單線程，不要選擇多核心多線程;Windows 7及以上可以選擇多核心多線程。建議所有虛擬操作系統(tǒng)都選單核心單線程，防止出現(xiàn)系統(tǒng)異常導(dǎo)致安裝失敗。一定要按照DCS系統(tǒng)對(duì)OPC服務(wù)器的要求在虛擬OPC服務(wù)器上安裝系統(tǒng)補(bǔ)丁。不要多裝也不要少裝。

3.2 網(wǎng)絡(luò)安全注意事項(xiàng)

如果OPC服務(wù)器需要安裝專用網(wǎng)卡，一定要在宿主機(jī)上先安裝并安裝好專用網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng);然后建立虛擬OPC服務(wù)器并在其上安裝專用網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)。虛擬OPC服務(wù)器的IP地址按照DCS網(wǎng)絡(luò)要求設(shè)置，宿主機(jī)物理網(wǎng)卡IP地址一定要和虛擬OPC服務(wù)器的IP地址設(shè)置在一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，但不要與DCS操作站、工程師站IP地址一樣，以免產(chǎn)生地址沖突。虛擬OPC服務(wù)器網(wǎng)卡要與宿主機(jī)物理網(wǎng)卡做映射，否則會(huì)產(chǎn)生通訊異常。

3.3 系統(tǒng)設(shè)置注意事項(xiàng)

安裝、設(shè)置完成后，做一遍系統(tǒng)快照，再按照DCS系統(tǒng)OPC軟件安裝說(shuō)明安裝設(shè)置OPC服務(wù)。這樣能夠保證OPC軟件安裝失敗時(shí)迅速回滾至干凈系統(tǒng)狀態(tài)，方便OPC軟件再次安裝。OPC軟件在虛擬OPC服務(wù)器上安裝成功并測(cè)試成功后，再做一次系統(tǒng)快照，方便以后系統(tǒng)故障后快速恢復(fù)。

4. 虛擬OPC服務(wù)器的實(shí)施效果：

4.1 通用性效果

它可以不用考慮宿主機(jī)的物理架構(gòu)和系統(tǒng)要求，滿足煉化公司現(xiàn)有不同品牌、不同型號(hào)DCS的OPC服務(wù)器安裝要求。

4.2 兼容性效果

它能夠安裝不同的、不同版本的操作系統(tǒng)，能夠兼容煉化公司現(xiàn)有不同品牌、不同型號(hào)DCS對(duì)OPC服務(wù)器操作系統(tǒng)的要求。

4.3 易維護(hù)性效果

可以通過(guò)遠(yuǎn)程操作宿主機(jī)，對(duì)虛擬OPC服務(wù)器進(jìn)行包括開關(guān)機(jī)、軟件安裝等各種操作，做到遠(yuǎn)程巡檢，遠(yuǎn)程維護(hù)，大大提高了設(shè)備的維護(hù)水平。

5.結(jié)論

虛擬OPC服務(wù)器具備通用、兼容、易維護(hù)等特點(diǎn)，通過(guò)基于VMware 虛擬OPC服務(wù)器的安裝，實(shí)現(xiàn)了DCS系統(tǒng)OPC服務(wù)器在新硬件系統(tǒng)上的安裝運(yùn)行，解決了系統(tǒng)的通用性、兼容性，同時(shí)也極大的方便了設(shè)備的維護(hù)工作，提高了設(shè)備的維護(hù)水平，保證了MES系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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[3]梁建雷.虛擬化遷移實(shí)戰(zhàn)攻略[N].網(wǎng)絡(luò)世界，2011.

作者簡(jiǎn)介：

阿福東，男，1969年12月出生，滿族，畢業(yè)于撫順石油學(xué)院，大學(xué)學(xué)歷，工程師職稱，現(xiàn)任大慶煉化公司信息中心MES維護(hù)工程師。

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