OPC 統(tǒng)一架構的優(yōu)勢

ainet.cn 2014年08月25日

　　OPC UA

　　OPC統(tǒng)一架構(OPC Unified Architecture)是OPC基金會(OPC Foundation)創(chuàng)建的新技術，更加安全、可靠、中性(與供應商無關)，為制造現(xiàn)場到生產計劃或企業(yè)資源計劃(ERP)系統(tǒng)傳輸原始數(shù)據(jù)和預處理信息。使用OPC UA技術，所有需要的信息可隨時隨地到達每個授權應用和每個授權人員。

　　OPC UA 獨立于制造商，應用可以用他通信，開發(fā)者可以用不同編程語言對他開發(fā)，不同的操作系統(tǒng)上可以對他支持。OPC UA 彌補了已有 OPC 的不足，增加了諸如平臺獨立、可伸縮性、高可用性和因特網服務等重要特性。

　　OPC UA 不再基于分布式組件對象模型(DCOM)，而是以面向服務的架構(SOA)為基礎。OPC UA 因此可以連接更多的設備。

　　今天，OPC UA 已經成為連接企業(yè)級計算機與嵌入式自動化組件的橋梁 – 獨立于微軟、 UNIX 或其他操作系統(tǒng)。

　　OPC 統(tǒng)一架構 – 標準化通信

　　通過因特網和通過防火墻的標準化通信 - OPC UA 使用一種優(yōu)化的基于TCP的二進制協(xié)議完成數(shù)據(jù)交換;另外支持Web服務和HTTP。現(xiàn)在允許在防火墻中打開一個端口，集成的安保機制確保了通過因特網也能安全通信。

　　防止非授權的數(shù)據(jù)訪問 - OPC UA 技術使用一種成熟安保理念，防止非授權訪問和過程數(shù)據(jù)損壞，以及由于不小心地操作帶來的錯誤。OPC UA安保理念基于World Wide Web 標準，通過用戶鑒權、簽名和加密傳輸?shù)软椖縼韺崿F(xiàn)。

　　數(shù)據(jù)安全性和可靠性 - OPC UA使用可靠的通信機制、可配置的超時、自動錯誤檢查和自動恢復等機制，定義一種可靠堅固的架構。對OPC UA客戶機與服務器之間的物理連接可以進行監(jiān)視，隨時發(fā)現(xiàn)通信中的問題。OPC UA具有冗余特性，可以在服務器和客戶機應用中實施，防止數(shù)據(jù)的丟失，實現(xiàn)高可用性系統(tǒng)。

　　在簡化接口方面進行了很多改進 –新 OPC UA 在所有平臺上的通信更快速、更安全和更靈活。

　　平臺獨立和可伸縮性 - 由于使用了基于面向服務的技術，OPC UA 具有平臺獨立的屬性，可以實施全新的、節(jié)省成本的自動化理念。嵌入式現(xiàn)場設備、過程控制系統(tǒng)(DCS)、可編程邏輯控制器(PLC)、網關或者操作員面板(HMI)可以依靠OPC UA服務器，直接連到操作系統(tǒng)，諸如嵌入的Windows、Linux、VxWorks、QNX、RTOS 或者其他系統(tǒng)。使用一臺獨立的Windows PC 用做 OPC 服務器，提供對非Windows設備數(shù)據(jù)訪問的模式今天已經淘汰。當然，OPC UA 組件也可以在Unix操作系統(tǒng)的信息技術(IT)系統(tǒng)中使用，諸如：Solaris、HPUX、AIX、Linux等，可以是企業(yè)資源計劃(ERP)系統(tǒng)，可以是生產計劃(MES)和監(jiān)控軟件(SCADA)，還可以是電子商務應用。OPC UA 的組件功能是可以是伸縮的：小到一個嵌入式設備的瘦應用，大到公司級別大型計算機的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

　　簡單一致 - OPC UA 定義了一種集成的地址空間和信息模型，可以顯示過程數(shù)據(jù)、報警、歷史數(shù)據(jù)以及完成程序調用。信息項被定義成不同類型的對象，彼此之間可以建立關系。在此基礎上，OPC UA 支持使用復雜數(shù)據(jù)結構。這使 OPC UA可以完整地描述復雜過程和系統(tǒng)。

　　對傳統(tǒng)的三種不同類型OPC服務器的訪問 – 數(shù)據(jù)訪問(DA)、報警和事件(AE)、歷史數(shù)據(jù)訪問(HDA) –比如，要獲得一個溫度傳感器的當前值、一個高溫度事件和溫度的歷史平均值，要依次使用不同的命令執(zhí)行。而使用OPC UA，僅用一個組件就非常容易地完成了。配置和工程的時間也因此可以大大縮短。

　　性能強勁 - 通過自身的不斷發(fā)展，依靠基于TCP UA 二進制協(xié)議，使用高效的數(shù)據(jù)編碼，OPC UA 提供了非常高效的數(shù)據(jù)傳輸，滿足了更高性能的要求。

　　更多的應用選項 - OPC UA 技術的廣泛適用性使全新的垂直集成理念能夠完全實施。對OPC UA 組件進行串級，從車間現(xiàn)場設備到制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)或企業(yè)資源計劃(ERP)系統(tǒng)，信息能夠安全和可靠地傳輸。在現(xiàn)場設備級的嵌入式UA 服務器，在自動化級的UA 組件，在企業(yè)級ERP系統(tǒng)中集成的UA 客戶機，可以進行串級連接。各自的UA 組件可以在地理上是分布的，而且容易使用防火墻讓彼此分開。

　　為把這種信息模型作為一種推廣的技術，OPC UA 與其他標準化組織合作，希望把UA 服務提供給各行各業(yè)使用。今天，OPC 基金會已經與不同的標準化組織進行了合作，諸如：PLC開放組織(PLCopen)、國際自動化協(xié)會(ISA)和電子設備描述語言(EDDL)合作團隊(ECT)建立合作標準。

　　OPC UA – 平臺獨立，結構伸縮，保護投資

　　OPC UA 將在一個比較長的時期里替換傳統(tǒng)的OPC。在這個過渡期中，基于DCOM的OPC產品會與UA 產品共存。OPC基金會的遷移戰(zhàn)略可以讓傳統(tǒng)的OPC 和OPC UA產品很好結合。用這種方式，已經安裝使用的幾百萬套、上千種傳統(tǒng)的OPC產品可以與新的OPC UA產品共同使用。這為用戶提供了優(yōu)勢，因為他們能夠從不同的制造商–傳統(tǒng)的OPC 和 OPC UA 廠家，選用任何需要的產品。