引言：OPC UA隨著世界經(jīng)濟迅速的發(fā)展與成長，智能制造將給所有產業(yè)帶來轉型與沖擊，也將引領全球制造業(yè)發(fā)展模式的前進與革新，中國制造業(yè)向自動化、透明化、智能化的轉型是必然選擇。
OPC UA(OPC Unified Architecture)是OPC基金會創(chuàng)建的新技術。在當今工業(yè)網(wǎng)絡系統(tǒng)跨網(wǎng)絡、跨平臺的通訊方式中，OPC UA 已經(jīng)成為連接企業(yè)級計算機與嵌入式自動化組件的橋梁 ，擁有著舉足輕重的地位。
智能制造第一步——OPC UA
隨著世界經(jīng)濟迅速的發(fā)展與成長，智能制造將給所有產業(yè)帶來轉型與沖擊，也將引領全球制造業(yè)發(fā)展模式的前進與革新，中國制造業(yè)向自動化、透明化、智能化的轉型是必然選擇。其中制造業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存貯，以及數(shù)據(jù)的分析應用是基礎。這無疑需要數(shù)據(jù)采集、通信技術標準和基礎信息軟件平臺的技術支撐。
20多年前，OPC Classic憑借其簡單靈活的架構，解決了不同廠家PLC協(xié)議不同而難以接入同一個監(jiān)控軟件的問題。之后Windows平臺的普及，更讓OPC Classic這個基于Windows平臺技術的規(guī)范迅速走向各行各業(yè)。然而，隨著技術不斷進步，人們對設備數(shù)據(jù)采集與傳輸以及通信技術標準的要求不斷提高，OPC的經(jīng)典版本OPC Classic功能的局限性也日趨明顯。在此背景下，OPC基金會發(fā)布了最新的OPC UA規(guī)范。OPC UA采用基于語義和面向服務(SOA)的架構。它以統(tǒng)一的架構與模式，既可以實現(xiàn)設備底層的數(shù)據(jù)采集、設備互操作等的橫向信息集成，還可以實現(xiàn)設備與SCADA、SCADA與MES、設備與云端的垂直信息集成。OPC UA因此成為工業(yè)4.0的重要基礎性技術標準并得到日益廣泛的應用。
平臺無關
OPC Classic只能部署在Windows平臺上，所以在面對諸如M2M的應用時，只能再另外找一個“外交官”—— 一臺Windows PC，通過數(shù)據(jù)轉發(fā)來實現(xiàn)信息連通功能。然而這種做法實際上還是傳統(tǒng)的架構，并沒有實現(xiàn)端對端的通信功能。OPC UA軟件的開發(fā)不再依靠和局限于任何特定的操作平臺。過去只局限于Windows平臺的OPC技術拓展到了Linux、Unix、Mac等各種其它平臺。如今，設備開發(fā)工程師可以通過不同平臺的SDK，快速方便地開發(fā)包含嵌入式OPC UA的智能設備。
OPC UA是基于對象的信息建模，可以將一個具體對象相關的所有數(shù)值、操作方式、歷史等信息進行打包。同時，加入“描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”，即元數(shù)據(jù)(Metadata)，實現(xiàn)信息的真正傳遞。
另外，OPC UA還提供了服務器信息過濾功能。比如，上層系統(tǒng)可以快速調取現(xiàn)場所有某特定型號設備的被占用情況、工作情況，或批量對對象進行操作。為了實現(xiàn)這個功能，OPC基金會專門聯(lián)合了不同行業(yè)、不同層級系統(tǒng)的廠商，共同來按照標準化的方式建立這些特定行業(yè)與應用的模型。
通信性能與標準安全模型
在自動化行業(yè)，專家們很早就認識到OPC通信跨越計算機邊界的必要性。OPC UA針對不同場合，不僅設定了傳統(tǒng)的TCP傳輸二進制方法，同時還設定了優(yōu)化的SOAP來傳輸XML的方法。通過后者，可以使用通用的80端口來進行傳輸數(shù)據(jù)，而80端口正是web使用的端口——這意味著，OPC UA甚至具備將數(shù)據(jù)上傳至Internet的能力。
OPC UA訪問規(guī)范明確提出了標準安全模型，每個OPC UA應用都必須執(zhí)行OPC UA安全協(xié)議，這在提高互通性的同時降低了維護和額外配置費用。用于OPC UA應用程序之間傳遞信息的底層通信技術提供了加密功能和標記技術，保證了信息傳遞的完整性與安全性。
菲尼克斯電氣提供的基于OPC UA協(xié)議的PC WORX UA服務器可用于含有多達200個控制器的大型設備?？膳cUA兼容的客戶端之間安全、快速地交換數(shù)千個數(shù)據(jù)點?；谧C書的安全概念還可防止非法訪問和操作錯誤。因而，相應的配置軟件不僅能夠定義控制器，同時還支持用戶創(chuàng)建和分配證書。通過診斷時間是否超時來確定內部通信狀態(tài)是否正常，從而能夠快速、高效地發(fā)現(xiàn)配置錯誤或連接故障。
（轉載）
