《通信统一架构OPC UA实践》 - 阅读笔记 1 工业4.0基础与OPC UA的实践

2024-08-24 19:48

本文主要是介绍《通信统一架构OPC UA实践》 - 阅读笔记 1 工业4.0基础与OPC UA的实践,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

系列目录

- 阅读笔记 2 OPC UA信息模型及建模


目录

    • 系列目录
  • 第一章 OPC UA——工业4.0基础
    • 1.1、通信协议
    • 1.2、导入OPA UA的步骤
    • 1.3、 趋势和展望
  • 第二章 OPC UA基础理论
    • 2.1 应用架构
    • 2.2 举例
    • 2.3 OPC UA安全最佳实践
    • 2.4 OPC UA功能子集、一致性测试和认证

概述:本文包括一些工业基础和OPC UA基础。

第一章 OPC UA——工业4.0基础

1 . OPC UA能兼容上一代DA标准,也实现了跨平台数据交互,能够将自动化系统的垂直连接与机器之间的平行通信有有机整合在一起。
2.OPC UA的信息模型以及建模能力提供了对现有行业进行重新整合的机会。
3.与DDS(分布式数据服务)相比,OPC UA福娃保持数据传输的实时性。

1.1、通信协议

数据交换的两种机制:

  1. 客户端-服务端(Server、Client):基于确认的点对点通信,有连接限制。采用TCP和HTTP。
  2. 发布者-订阅者(PubSub):基于广播的数据分发,无需确认。采用UDP、AMQP和MQTT。

工业4.0的关键因素在于数据的意义以及对于数据的描述(信息建模),现有设备已经提供了一个信息模型,而面向服务的架构(Service-oriented Architecture,SoA)则直观地将设备的意义重新呈现。

1.2、导入OPA UA的步骤

分步实现:需要一个基于IP协议的网络(串口设备需要网关转换为结点)
每个设备都向外提供数据,不同通讯解决方案统一。

1.3、 趋势和展望

  1. SoA:将基于位和字节的信息交互转换为基于复杂数据类型参数的SoA服务。
  2. 设备可以将数据直接或者并行地向PLC\MES\ERP系统甚至云端发送。
  3. 在小型设备和传感器上可以部署。
  4. 基于时间敏感网络(Time-Sensitive Network,TSN)的OPC UA能够提供实时性保证,但该标准还不构成熟。

第二章 OPC UA基础理论

2.1 应用架构

OPC 统一架构提供了一种标准化的、同步(PubSub模式)或者异步(Server-Client模式),以及分布式的通信机制。
OPC UA的开发组件可任意组合,拥有弹性可扩展的规模、包括纵向和横向的数据访问。
开发前需要分析网络基础设施和环境:

1、现场级

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