新闻与活动
公司概况
您现在的位置:首页 > 新闻与活动 > 技术动态
OPC UA技术发展现状及应用前景!

        OPC(Object Linking and Embedding(OLE)for Process Control)是微软公司的对象链接和嵌入技术在过程控制方面的应用,被称为控制系统“中间件技术”,是专为在现场设备、企业管理应用软件之间实现系统无缝集成而设计的接口规范。OPC技术在当今过程控制领域,是一种非常流行的数据交换技术。但是,用户和开发人员对它的抱怨越来越多,首先是它的COM原始基础,使开发难度加大;其次是OPC规范的覆盖范围不够广泛,没有提供必要的网络安全性,统一的地址空间和定义对象映射;第三是现行OPC平台不独立,它受限于Microsoft 公司的操作系统,对Linux等操作系统缺乏支持。基于这种情况,OPC 基金会推出了新一代OPC UA(OPC Unified Architecture)规范。

1、OPC UA 简介
        OPC UA 是一个新的工业软件接口规范,其目的在于提出一个企业制造模型的统一对象和架构定义,具有跨平台、增强命名空间、支持复杂数据内置、大量通用服务等新特点。为了区别于以往的经典 OPC 技术,OPC 基金会重新定义 OPC 含义:开放(Openness)、生产力(Productivity)、协作性(Collaboration)。
它将发展了12年的现行的OPC技术推进和连结为一个整合的平台,该平台将从 DCOM 构架迁移到基于 Web Service 技术的框架下。 

2、OPC UA规范 
        目前,OPC UA 规范包含核心规范部分与存取类型规范部分,其中核心规范部分包括 OPC UA Data Access、OPC UA Alarms and Conditions、OPC UA Programs以及OPC UA Historical Access规范;存取规范部分包括OPC UA Security Model、OPC UA Address Space Model、OPC UA Services、OPC UA Information Model、OPC UA Service Mappings 和 OPC UA Profiles 等。
 
3、OPC UA系统结构
        和现行OPC一样,OPC UA 系统结构包括 OPC UA 服务器和客户端两个部分, 每个系统允许多个服务器和客户端相互作用。

        3.1 OPC UA 客户端
        OPC UA 客户端的体系结构包括客户终端的客户端/服务器交互。 它包括OPC UA 客户端应用程序、OPC UA 通信栈、OPC UA 客户端 API。使用OPC UA客户端API与OPC UA服务器端发送和接收OPC UA服务请求和响应。

        3.2 OPC UA 服务器
        OPC UA 服务器代表客户端/服务器相互作用的服务器端点。 它主要包括OPC UA 服务器应用程序、真实对象、OPC UA地址空间、发布/订阅实体、OPC UA 服务器接口 API、OPC UA通信栈。使用OPC UA服务器API从OPC UA客户端来传送和接收消息。

        OPC UA 客户端与服务器主要的交互形式是:通过客户端发送服务请求,经底层通信实体发送给OPC UA通信栈,并通过服务器接口调用请求/响应服务,在地址空间的节点上执行指定任务之后,返回一个响应;客户端发送发布请求,经底层通信实体发送给OPC UA通信栈,并通过服务器接口发送给订阅,当订阅指定的监视项探测到数据变化或者事件/警报发生时,监视项生成一个通知发送给订阅,并由订阅发送给客户端。

4、OPC UA 技术优势
        在生产管理软件的不断发展过程中,标准的采用也在不断更新,为适应应用需求的发展,适时推出的OPC UA规范,为企业软件架构的建立指明了新的方向。 OPC UA 具备以下新的特点:
        1)基于TCP/IP 通信,同时利用了Web Service 技术、XML技术以及.NET 架构,解决了跨越微软系统平台,实现了多平台的互操作性。
        2)集成的OPC UA 数据加密功能符合国际安全标准,为Internet 及各企业网络内的远程访问和数据共享、客户端和服务器之间的安全通讯提供了保障。
        3)复杂数据内置:在新的数据获取标准OPC DA中增加了复杂数据规范。
        4)增强的命名空间:在目前的 OPC 规范中支持将数据组织成层次结构,OPC UA 更支持无限的节点命名和无限的关系设定,同时每个节点均可以对其他节点有无限的关系设定。
        5)大量的服务功能:OPC UA 规范定义了大量的通用服务。
        6)采用UA 二进制编码,使数据快速编码和解码,提高了数据的传输速度。
        此外,它还能集成现有的基于COM/DCOM技术开发的OPC 服务器(DA、HAD、A&E),使它们很容易通过 OPC UA 映射和使用。

5、发展现状
        为了更好的对OPC进行系统的维护与管理,成立了OPC基金会。OPC基金会的使命是管理一个由最终用户、供应商和联盟合作创建用于多厂商、多平台、安全可靠的工业自动化互操作性数据传输标准的全球性组织。为了支持这一使命,OPC基金会与业界领先的标准组织合作,着力完成创建和维护技术标准规范,并通过产品认证测试,确保产品符合OPC规范。

        OPC基金会的成员可开发与OPC标准相关的产品,研发的产品需要被OPC基金会所认定,认证的产品是经过OPC实验室合规性,互操作性等严格测试,通过认证的产品,更具耐用性,可靠性和可用性。


6、应用展望
        OPC UA技术具备优秀的信息建模、通信传输、跨平台等性能,让数据采集、信息模型化以及底层与企业层面之间的通信更加安全、可靠。这使得OPC UA在多个技术领域获得应用,如IEC、美国和DKE等国家或标准化组织发布的智能电网标准化Roadmap,都将OPC UA技术作为重要的支撑标准列出。德国提出的新一代工业制造技术“工业4.0”中,也将OPC UA作为支撑技术之一。综上所述,OPC UA技术作为重要的信息集成标准,将在不同领域和企业不同层级获得广泛应用。