OPCUA技术及其在海上采油平台的应用

OPC UA是OPC基金会最新发布的用于工业自动化领域系统互连的规范.该文介绍了OPC UA的规格书组成,描述了OPC UA的传输机制与数据建模两部分基础组件.基于海上采油平台对仪控系统的实际要求,分析了OPC UA技术在海上采油平台的典型应用案例,并给出了具体的工程设计方案.同时,针对每个案例,总结了OPC UA相对于经典OPC规范的优势.     

图形化在线建模的OPC UA网关设计

OPC统一架构(Unified Architecture,UA)已经成为工业4.0的核心通信接口规范,但由于工业领域设备更新缓慢,大量现场设备仍使用传统的通信协议,且设备生产厂家不同,使用的通信协议也可能不同.为了将不同类型的现场设备融入OPC UA架构,克服多种通信协议之间的数据交换壁垒,本文设计了一种支持图形化在线建模的OPC UA网关.网关内部实现了OPC UA服务器,能够将多种通信协议数据连接到OPC UA服务器地址空间的节点上,方便MES和ERP等管理软件进行高效数据访问.同时,为了便于使用者建立OPC UA信息模型以及配置网关数据采集逻辑,设计了一种图形化建模方法.最后,本文通过示例,验证了图形化在线建模网关的可用性.     

基于OPC UA架构的工业机器人数据采集系统

针对目前智能车间内各类使用OPC UA协议的工业软件无法直接与FANUC机器人进行网络通讯的问题,设计了一个OPC UA服务端软件。利用C#语言调用FANUC机器人通讯接口库Robot Interface,对机器人内部的各类寄存器、I/O数据和系统变量进行读取,将相应数据写入OPC UA服务器数据节点;同时对OPC UA数据节点收到的写入请求进行分析,将解析后的数据写入到机器人控制器相应目标位置,由此实现了基于OPC UA协议的FANUC机器人与其他工业软件之间的双向数据交互。     

基于OPC UA的船舶数据监控系统的设计与实现

设计一种基于OPC UA的船舶数据监控系统,采用OPC UA协议解决船底层不同硬件接口和数据传输协议多样所带来的数据采集和传输的通用性问题,有效地监控设备实时工作状况。数据采集端将数据转换为统一的OPC UA格式,OPC UA客户端通过统一的数据传输接口获取采集端的数据并把数据存储到数据库中。通过Django、JavaScript等相关Web技术,建立B/S模式下的数据可视化平台,以图表形式显示实时数据,使船员及时掌握设备运行状态并进行有效决策,促进船舶领域向着信息化、智能化的方向发展。     

OPC UA信息建模:煤矿监控系统集成案例研究

为了传统OPC技术由于数据建模能力不足而导致的互操作性问题,OPC基金会发布了OPC UA规范,从理论上解决了此问题,但缺乏具体的建模流程。提出具有可操作性的OPC UA信息建模流程,并以煤矿监控系统集成作为案例来验证此建模流程具有可行性,同时推动了OPC UA从理论到实践的发展。     

基于OPC UA的数据交互中间件的研究

针对基于DCOM配置的OPC数据集成方式存在配置复杂、需要更改防火墙或网闸设置等问题,设计了一种基于OPC UA的数据交互中间件,介绍了该中间件的结构及功能。该中间件实现了即插即用,只需通过简单配置,就可以跨越防火墙/网闸与OPC服务器进行安全的数据交互,可适用于大多数煤矿自动化子系统OPC服务器的数据集成。     

OPC UA over TSN技术路线及分析

OPC UA over TSN通过提供一个实时开放互联的工业通信网络架构,满足工业生产安全、确定性时延和高可靠的需求,弥补传统实时工业以太网在易用性、互操作性、带宽上的不足,是当前工业互联网领域最重要的创新技术。从芯片制造商、IP Core软内核以及设备制造商三个方面,对当前TSN技术及实现进行了研究和分析;从商用和开源的角度,对OPC UA协议软件实现现状进行对比分析。在二者现状分析结果的基础上,提出FPGAs/SoCs是当前OPC UA over TSN技术实现的最佳路线,并建议OPC UA基于开源的open62541实现,TSN独立开发IP Core以掌握核心技术。     

基于OPC UA的自动化系统集成技术研究

针对在实现自动化领域的系统集成过程中,子系统或者设备之间的互操作与信息共享的难点问题,提出以OPC UA(OPC unified architecture)为标准接口构建系统集成的抽象框架,并开发了OPC UA 客户端和服务器,利用组态王完成了集成监控软件的开发,解决了某国防工程管理自动化系统集成中的"信息孤岛问题"....     

基于OPC UA技术的Labview与PLC通信

本文提出了在系统中基于OPC UA技术的上位机Labview与下位机PLC-300的通信实现.该通信是在两台PC机间实现的数据交互.一台PC充当客户机,另一台充当服务机,服务器与PLC-300相连.客户机通过UA与服务器连接,进而实现客户机上的Labview与服务器相连的PLC进行通信.介绍了在Labview中如何创建可以与UA Server进行安全连接的UA Client,最终实现Labview与PLC的安全通信.在Labview中可以实时显示PLC中的数据变化,并把采集到的数据以文本文件的形式保存起来,供后续观察回放.通过实验验证了该方法的可行性,该系统具有开发周期短,灵活性强,系统稳定的优势.充分验证了利用此方法实现数据通信的可行性.     

基于数字孪生的产线设备实时监控方法与实现

为推动国家智能制造发展,面向生产过程中设备实时监控困难、透明性差、管控效率低、跨学科交叉情况复杂等问题,融合MBSE思想,提出一种基于数字孪生的产线设备监控方法并实现。首先,提出基于数字孪生的监控方法架构;基于SysML建模语言对产线系统和设备进行统一描述建模,建立结构图和行为图,形成数据模型;通过SysML模型与OPC UA联合,以位移数据和任务数据双通道驱动的方式进行虚实映射,并建立异常报警追溯机制;以仓储系统中核心设备堆垛机为例,构建其SysML模型、数字孪生模型,并以仓储产线实时缓存数据库redis为数据源,通过OPC UA获取并实时更新数据驱动数字孪生模型,实现其三维可视化监控,验证了方法的可行性和实时性     

OPC UA技术及应用

OPC UA技术是工控软件接口的新标准,人们利用它可以促进工厂底层和企业系统间的集成。详细地介绍了OPC UA技术,并分析了OPC UA技术的应用及其发展的前景。     

C#实现OPC历史数据存取研究

在OPC.NETCOM包装器和OPC.NETAPI的基础上,用C#实现一个实例,从OPC历史数据服务器抽取数据,对数据聚合运算。结果表明,该技术能应用于工业过程数据仓库,综合分析自动化系统所产生的历史数据,取得了满意的效果。     

Efficient address space generation for an OPC UA server

The new OPC Unified Architecture has been introduced as a replacement for the existing COM‐based specifications. The article describes a generalized algorithm for the automatic generation of the address space structure for an UA server. First, we present the general startup procedure of an OPC UA server, focusing on the address space generation step. Afterwards we introduce specialized algorithms for the generation of the type nodes, of object, variable, method and view nodes. Finally the additional references are added to the fully meshed address space. The basic ideas of the algorithms are: the splitting of the nodes into groups and the sequential addition of the groups to the address space, and the naming of a main reference for every target node. The algorithms have been applied for an aggregating UA server which models the devices of an assembly line. The main advantages are: shorter development time, easier maintenance and the possibility to add nodes to the address space in both online and offline mode. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

浅析软硬件中间件——OPC技术

该文介绍了一种应用广泛的通信协议OPC规范及其运行机制。并根据OPC Data Access2．05规范,采用自动化接口方式,描述客户端程序的开发方法,同步读写服务器端数据。不断完善的OPC技术将成为许多领域通信标准的发展方向。     

浅析软硬件中间件——OPC技术

该文介绍了一种应用广泛的通信协议OPC规范及其运行机制。并根据OPC Data Access 2.05规范,采用自动化接口方式,描述客户端程序的开发方法,同步读写服务器端数据。不断完善的OPC技术将成为许多领域通信标准的发展方向。     

基于OPC和OPC-XML的企业综合自动化的应用研究

OPC和XML的结合,实现从工厂底层的监控和控制系统到较高级别的企业应用程序整个工业信息系统的纵向信息集成,同时也使OPC由基于单一的Windows操作系统向跨平台的应用迈出了一步.在OPC和XML的基础上,研究了基于OPC和OPCXML的系统模型,简化了工业信息系统不同层之间数据共享和交换的方法,为今后企业的更高层次的系统集成提供了基础,促进了企业综合自动化的实现.     

基于Delphi7的智能仪表OPC DA服务器设计

为了有效解决分布式异构系统的集成问题,采用了OPC客户/服务器体系结构的解决方案。通过对OPC技术和规范的深入研究,以Delphi7作为开发平台,Huafu OPC ToolK it作为开发工具,研发了宇电AI808智能仪表OPC数据访问服务器的设计方法。最后,注册并测试了服务器的性能,同时与工控组态软件MCGS实现了信息交互和集成。所述方法具有一定的可行性和有效性。     

基于C#的OPC客户端设计

现代工业生产过程的数据采集要求高采样率和传输的高实时性,而现有OPC数据采集客户端不能满足要求.为了解决这个问题,通过分析OPC标准、服务器数据访问接口和组建对象模型,并结合当前工业控制中数据采集的特点,设计实现了基于订阅式数据采集方式的OPC客户端.该方案在解决当前工业数据采集中遇到的问题具有较高的应用价值.并在实际的生产环境中验证了其与标准OPC服务器在数据传输的稳定性和实时性,为生产过程控制提供了可靠的数据基础.     

基于C#的OPC数据通信的设计与实现

采用OPC技术开发了基于C#的OPC程序,实现了PC与PLC的数据通信.详细介绍了OPC技术,并介绍了基于C#的OPC数据通信的设计步骤.测试证明,通过OPC技术能够实时、稳定的进行数据通信.     

基于OPC服务网关的企业信息网与控制网的融合

企业信息网与控制网之间的瓶颈是电厂控制、管理的一个重要问题。基于OPC技术的服务网关能够消除这一瓶颈，OPC作为一种开放的工业标准，具有实时数据传递、负荷监测等功能，能够有效地标准化、规范化电厂网络系统中的数据通信，实现企业信息网与控制网的融合。该文在分析了企业信息网与控制网的不同特点的基础上，提出了一个基于OPC服务网关的解决方案，并且给出了实现的关键技术，解决了可靠性、实时性、可用性和NAT地址转换等问题。