SANSAN每周新鮮事｜OPC UA 數(shù)據(jù)采集，你真的了解嗎？

2023/11/13 10:41:16

OPC UA是什么？

本文不會系統(tǒng)介紹OPC UA，但本文會從實際例子出發(fā)，講講OPC UA在工業(yè)中是怎么用的。

通俗的說，OPC UA定義了一套標準的接口和數(shù)據(jù)模型，使不同廠商的設(shè)備都可以采用這些統(tǒng)一標準進行數(shù)據(jù)交換。它工作在客戶端 - 服務(wù)器模式下，服務(wù)器端部署在工業(yè)設(shè)備上，發(fā)布設(shè)備數(shù)據(jù)，而客戶端可以訪問這些服務(wù)器，獲取數(shù)據(jù)使用。

OPC UA是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中不同系統(tǒng)互聯(lián)的重要橋梁，目前大部分工業(yè)設(shè)備和軟件，都支持OPC UA。比如西門子、ABB、羅克韋爾、施耐德等，他們的PLC、傳感器都內(nèi)置OPC UA服務(wù)器；再比如大名鼎鼎的 Kepserver，它內(nèi)置了OPC UA服務(wù)器，通過Kepserver采集到的數(shù)據(jù)，都可以通過OPC UA發(fā)布，供其它軟件采集。

OPC UA應(yīng)用于哪些場景？

OPC UA 廣泛應(yīng)用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè) 4.0 相關(guān)的以下場景：

工業(yè)設(shè)備接入和集成：利用OPC UA作為通用接口，實現(xiàn)不同供應(yīng)商設(shè)備的互聯(lián)互通。
工業(yè)生產(chǎn)線監(jiān)控：通過OPC UA收集生產(chǎn)線設(shè)備實時數(shù)據(jù)，進行監(jiān)視和診斷。
工廠自動化和 MES 系統(tǒng)集成：OPC UA 可透明地連接 PLC、HMI、SCADA 和 MES系統(tǒng)。
云平臺接入：作為邊緣計算網(wǎng)關(guān)，通過OPC UA 安全地將數(shù)據(jù)上傳到云。

OPC UA的技術(shù)特點

相比其它工業(yè)總線協(xié)議，OPC UA有著非常顯著的優(yōu)勢，下面我們總結(jié)了幾個OPC UA的技術(shù)特點，同時也是其它傳統(tǒng)總線協(xié)議（比如 modbus）缺失的能力：

信息模型很豐富，可以表達各種工業(yè)數(shù)據(jù)。
支持安全的身份驗證、訪問控制、數(shù)據(jù)加密傳輸。
支持歷史數(shù)據(jù)存取。
支持數(shù)據(jù)變化時主動推送和事件通知。

實際現(xiàn)場方案

在工業(yè)現(xiàn)場，一個很常見的方案是，利用 Kepserver 豐富的協(xié)議驅(qū)動采集各種品牌PLC、傳感器、控制器的數(shù)據(jù)，再使用 Kepserver 的OPC UA功能將數(shù)據(jù)通過OPC UA服務(wù)端發(fā)布出來，上層平臺通過OPC UA服務(wù)端獲取各設(shè)備的數(shù)據(jù)，而無需對接種類眾多、協(xié)議多種多樣的各類設(shè)備。這樣，有效的將 Kepserver 的優(yōu)勢（協(xié)議庫豐富）和平臺的優(yōu)勢（數(shù)據(jù)存儲、計算、分析、展示）結(jié)合，形成了一套保護既往投資、穩(wěn)定、擴展性好的工業(yè)數(shù)據(jù)平臺解決方案。如下圖：

三三物聯(lián)網(wǎng)平臺的 OPC UA軟網(wǎng)關(guān)

三三物聯(lián)網(wǎng)平臺提供了OPC UA軟網(wǎng)關(guān)，其可以從大部分符合OPC UA標準的服務(wù)器采集數(shù)據(jù)，已在Siemens S7 1500、Kepserver、ABB Ability EdgeInsight 1.8.X、GE Digital Historian 2022 HDA Server 等終端或軟件測試通過。

自動訂閱所有節(jié)點數(shù)據(jù)

和很多 OPC UA 數(shù)采軟件不同，三三物聯(lián)網(wǎng)平臺的 OPC UA 軟網(wǎng)關(guān)，無需您設(shè)置任何采集變量，只需設(shè)置好 OPC UA 的連接地址，即可自動訂閱 OPC UA 服務(wù)端的所有節(jié)點，并接受所有節(jié)點推送的數(shù)據(jù)。而大部分 OPC UA 的數(shù)采軟件，需要您將節(jié)點 ID 手動輸入，十分不方便。那不想采集的數(shù)據(jù)怎么辦呢，三三物聯(lián)網(wǎng)平臺提供了 unMonitorNodes 設(shè)置項，讓您可以排除掉這些數(shù)據(jù)節(jié)點。

變化上報、定期上報

不同的業(yè)務(wù)，對數(shù)據(jù)上報方式有不同的要求，三三物聯(lián)網(wǎng)平臺支持定期上報數(shù)據(jù)，也支持當數(shù)據(jù)變化時才上報數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)計算、窗口計算

很多場景下，需要在邊緣側(cè)對數(shù)據(jù)做預(yù)處理，三三物聯(lián)網(wǎng)平臺支持對數(shù)據(jù)做計算，比如簡單的四則運算，還支持時間窗口計算，比如求一個時間窗口的所有數(shù)據(jù)平均值，功能非常強大。

OPC UA軟網(wǎng)關(guān)將包含在近期即將發(fā)布的三三開源物聯(lián)網(wǎng)平臺 v1.1.0 版本中，提供給大家免費下載使用，敬請關(guān)注我們的網(wǎng)站（www.sansaniot.com）、技術(shù)交流QQ群（623123566）獲取版本發(fā)布消息。

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