2019-08-22

 当前在德国，开放平台通信统一架构OPC UA的标准被公认为是一种有前途的、实现持续信息交换的方法。因此它已经成为工业4.0未来标准的主要候选者。德国机械制造协会VDMA与Fraunhofer IOSB发布了针对中小型机械制造企业如何在今后导入OPC UA及其迁移的可能策略的导则。导则明确的强调，OPC UA不是自动化实时通信的另一个标准，而是一种为目前尚处于信息孤岛的设备之间建立附加通信通道的工具。在工业4.0中，其主要任务为新的服务提供信息传输，而不是替代现有的实时通信协议。由于OPC UA只是实现新的客户场景的工具，所以没有必要等待客户对OPC UA提出明确要求才开始行动。特别是对于成套设备和机械制造厂商，应面该考虑的是实现这些场景大部分要建立在独立于供应商的基础上，而且保证信息交换的可互操作性。

图1给出用于工业4.0通信的OPC UA工具箱，包括以下各列（自左至右）：传输、信息安全、信息存取、伙伴规范和扩展信息模型。众所周知，OPC UA是一种面向服务的架构SOA，为机械数据（诸如设备描述、测量数值、参数和控制变量）信息交换的标准化构建了合乎工业要求的平台。这里再一次强调指出，在工业4.0的环境下运用OPC UA，目的不是要取代机械装置内业已普遍使用的确定性通信的手段，而是为不同生产厂商生产的成套装置、机械设备和部件之间提供一种统一的通信方式。

图1：用于工业4.0通信的OPC UA工具箱

作为OPC UA工具箱中的各个要素，传输层实现采用不同通信协议和通信类型的信息存取，但这些不同的通信协议和通信类型必须有一个共同的基础，即采用互联网协议（IP）。因此OPC UA要求网络的基础架构一定要赋有IP通信的能力。OPC UA兼容IPV4和IPV6.当前OPC UA基于客户端－服务器（C/S）和发布－订阅（pub／sub）通信机制，如图2所示。OPC UA的应用程序可同时并行地使用这两种通信机制。一个OPC UA的应用程序在同一时刻，既可以作为服务器、客户端，也可以作为发布端和订阅端。其发现的功能性使它能发现OPC UA服务器及其功能性。未来它将支持运用时间敏感联网TSN技术的确定性通信。

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