OPC UA

摘要： 随着全球工业领域与制造业的信息化与智能化发展,迫切需要实现对工业领域制造业设备的智能化联网与控制,目前没有统一的协议标准来实现工业互联网的全网连通与设备管理。基于上述背景,开展时间敏感型网络TSN和统一软件架构跨平台模型应用OPCUA的联合研究,研究两者实现工业互联网与以太网上层的互联互通和相关信息模型架构的标准规范,以及对计算机智能控制的PLC应用,对工业领域智能化信息化产业发展提供一些借鉴。

摘要： 西门子828D数控系统是西门子的全数字化中高端数控系统。主要研究西门子机床自身的OPC UA,并开发符合OPC UA规范的客户端,利用该客户端获取变量的信息,通过Python开发的程序采集OPC UA服务器当中的数据,并将采集的数据处理后存储到MySQL数据库中。结果表明,在数据表的基础上,利用数据表区分功能减少的单表存储量,采用数据库的读写分离的架构,避免数据阻塞,从而提高了数据库的性能。

摘要： 随着科学技术的不断发展,OPC UA技术逐渐得到了广泛应用,是工业软件接口的标准,通过该技术的应用能够有效地促进工厂一线与企业系统地集成工作,本文将就工业控制系统中OPC UA及其安全性进行分析和研究,并得出结论。

摘要： 针对综采工作面各系统进行数据对接过程中,需要频繁进行数据点表与语义对应,导致综采工作面系统互联和数据共享成本激增的问题,提出了一种基于过程控制统一对象模型(OPC UA)的智能化综采工作面信息模型。根据智能化综采工作面的物理组成、功能模块及各模块间的信息流要求,采用面向对象的方式给出了智能化综采工作面信息模型架构。在该架构的基础上,对综采工作面中物理对象及开采过程数据进行数字化和模型化描述,形成工作面级信息模型。详细介绍了信息模型中基础组件、监控组件集与功能组件集对象涉及的静态属性集和过程属性集的各类元素。采用OPC UA与统一建模语言(UML)联合建模方式对智能化综采工作面信息模型进行实例化:利用UML类图辅助进行信息模型结构的描述,然后转换为OPC UA信息模型XML描述文件,将信息模型结构数据和属性数据映射到OPC UA地址空间模型,启动OPC UA服务器。实际应用结果表明,综采工作面各系统可访问服务器地址空间,顺利获取智能化综采工作面信息模型的结构和对象数据语义,从而快速完成数据的采集、入库和更新。为验证信息模型的应用效果,在OPC UA服务器开发的基础上,开发了综采工作面信息管理与集成分析平台,现场应用试验表明,平台显示的监控数据与现场实际运行结果一致,后台数据均来源于地址空间信息模型,从而验证了信息模型结合OPC UA协议实现综采工作面信息互联互通的可行性。

摘要： 为解决中小型自动化生产线生产过程中实时信息掌握困难、可视化程度低等问题,研制了一种自动化生产线的数字孪生可视化智能监测系统。在数字孪生的背景下,建立了该系统的总体技术框架,并阐述了数字孪生模型搭建、基于OPC UA的异构设备实时数据获取及自动化生产线的实时映射这三大关键技术。最后以某汽车装配自动化生产线为例进行试验验证,实现了自动化生产线的可视化监测,验证了该方法的可行性和有效性。

摘要： 对通过Modbus Tcp、MQTT、OPC UA、4G云网关方式远程访问PLC的技术验证,介绍访问PLC时可采取的安全机制。

摘要： 为了控制机械手完成箱体内物料的搬运,同时实时监视物料搬运情况与各轴电机运行情况,设计了物料搬运监控系统。系统由上位机与下位机两部分组成,二者通过OPC UA协议进行数据交换。上位机作为OPC UA客户端向下位机NX运动控制器发送源位置、目标位置、启动信号,NX运动控制器控制机械手将出料箱的物料吸起后搬运至接料箱释放,释放完成后修改SQL sever数据库。运用C#语言编写了上位机监控软件,设计了OPC UA客户端程序、用于数据库操作的sqlHelper类、物料搬运监视界面、各轴电机运行情况监视界面等。

摘要： 传统PCB制造业中,各个设备之间彼此孤立,数据无法互联互通,严重制约工业生产效率的提升。为提高PCB设备的智能化和信息化水平,本文设计实现一种通用的基于OPCUA协议的PCB设备数据采集与管理系统。系统基于OPC UA技术,解决不同类型PCB设备之间联网和数据采集问题。

摘要： 针对数控加工在机测量系统国产化开发过程数据自动化采集难题,首先开展了基于OPC UA的在机测量数据采集系统的需求分析和系统设计,然后构建了在机测量OPC UA信息模型,其次分别进行了OPC UA服务器的搭建和OPC UA客户端的开发,最后,对所提出的OPC UA在机测量数据采集系统原型进行了验证测试。

摘要： 针对当前簇绒地毯织机车间的数据采集系统应用接口不统一、信息难以集成和数据可视化程度低的问题,提出一种基于OPC UA框架的工业互联网数据采集方案。通过分析簇绒地毯织机机械结构和功能,结合OPC UA信息建模的规范,建立了规范的簇绒地毯织机信息模型。根据簇绒地毯织机车间生产现状,提出了簇绒地毯织机数字化车间互联互通架构和信息集成的具体实现方式。利用开源SDK开发了OPC UA服务器,提出服务器绑定数据源的方案,接着实现了簇绒地毯织机数据采集统一接口,并对数据采集统一接口的功能进行测试,验证基于OPC UA实现的数据采集系统在解决簇绒地毯织机车间信息孤岛问题的可行性。结果表明,所设计的工业互联网数据采集方案能够实现簇绒地毯织机设备的信息集成和互联互通,并可将数据上传云端,供远程访问和监控。

摘要： 本发明提出了一种基于OPCUA的PLC控制流程生成方法，包括：步骤S1：通过PLC控制器获取生产设备的状态信息；步骤S2：根据获取的生产设备状态信息生成控制流程图；步骤S3：将控制流程图存储为静态链表形式；步骤S4：根据所述静态链表生成控制流程图信息模型；步骤S5：将生成的所述控制流程图信息模型发送到客户端；本发明还提出了一种基于OPCUA的PLC控制流程生成系统，避免了HMI显示侧的界面重复开发；节约更多的人力成本；HMI显示侧信息直接从下位机获取，不在需要单独拷贝，数据传输处理效率高，节约更多的开发成本，便于维护。

摘要： 本发明公开了一种基于在线配置的OPCUA协议转换方法，其特征在于，包括步骤：S1，构建OPCUA协议转换器，所述OPCUA协议转换器包括可视化组件模块、原始数据采集模块、数据解析模块、OPCUA服务器模块；S2，基于各类设备数据采集特性，构建OPCUA信息建模规范；S3，构建底层数据采集模块，所述底层数据采集模块能实现配置信息解析、原始数据获取和解析；S4，基于开源的Unified Automation java SDK构建OPCUA服务器；S5，构建基于C/S架构的可视化操作界面，实现OPCUA服务器的配置以及采集数据的可视化。本发明实现原始数据从工业设备层到上层应用的传输，增强底层设备与上层系统间语义的互通性，且具备灵活性与扩展性。

摘要： 本发明涉及一种基于OPCUA的变电站辅助控制系统，该系统包括：OPUA客户端：用以发布指令和调阅云服务器的信息；云服务器：用以处理、存储、备份和传输数据；安全隔离模块：包括反向安全隔离装置和正向安全隔离装置；中心控制模块：包括OPCUA订阅者和OPCUA服务器；检测模块：包括OPCUA发布者和电力设备；安全隔离模块：包括反向安全隔离装置和正向安全隔离装置；警报控制模块：与报警及控制设备连接，用以对报警及控制设备进行控制；灯光控制模块：用以控制变电站辅助控制系统的照明，与现有技术相比，本发明具有通过合理利用资源减少对辅控系统性能的负担、减少了巡查人员的工作量以及提高了系统的可扩展性、安全性、灵活性和可靠性等优点。

摘要： 本发明公开了一种基于5G专网的OPCUA通信系统及方法，包括设备层、网络层、应用层；所述的设备层指工业现场的设备，所述的应用层是指面向工业应用的工业系统；所述的网络层指面向工业应用的网络，包括5G专网、OPCUA服务器和OPCUA客户端；所述5G专网用于作为本系统的网络通道；所述OPCUA服务器用于汇聚数据网关以及车间其它以太网设备的数据，供OPCUA客户端对数据进行读写；所述OPCUA客户端用于接收并显示数据供应用层子系统进行读写。本发明采用面向服务的架构、信息通信安全等强大能力，可以广泛应用于工业设备间的通信。

摘要： 本发明公开了一种基于OPCUA的PLC与HMI控件间数据通信系统，PLC控制器集成有与各数据采集器通讯连接的数据收集模块和CPU单元A；HMI控件集成有CPU单元B、数据订阅模块、数据轮询模块和界面显示模块，数据订阅模块和数据轮询模块各通过OPCUA通讯协议对应向CPU单元A发送数据订阅请求和数据轮询请求，CPU单元A接收到该数据订阅请求或数据轮询请求后，控制数据收集模块通过OPCUA通讯协议与CPU单元B进行数据信息交互；CPU单元B对接收到的数据信息进行处理、分析后，传输给界面显示模块进行显示。该数据通信系统可实现一台HMI控件对多台PLC控制器的数据进行操作及显示，即有效减少了HMI控件的设计周期及操作重复性，又便于技术人员直接观察设备状态，避免发生操作事故。

摘要： 本发明公开了一种基于数控系统的OPCUA服务器系统，其包括通信采集模块、赋值模块和协议解析和读取模块；通信采集模块包括通信线程池，通信线程池采用时间轮询方式和多线程并发方式采集并存储机床数据信息；赋值模块用于将机床数据信息进行节点数据赋值得到机床缓冲区数据；所述协议解析和读取模块用于读取机床缓冲区数据并将初始化的机床数据信息加载OPCUA标准的机构化数据模型，并将模型中的变量类型通过字符串的形式进行赋值，进而获得机床数据信息与变量类型的映射关系，形成映射表，操作人员通过读取字符串与映射表实现机床数据信息的分类。通过获得机床数据信息与变量类型的映射关系；解决了采集数量单台设备几百条产生的资源占用过高问题。

摘要： 本发明公开了一种基于OPCUA的PLC通信系统及其交互方法，包括PLC控制器、通信中间模块、数据库服务器和PC机，交互方法为：S1)系统上电并初始化；S2)PLC控制器产生事件处理请求，并通过OPCUA通讯协议传输给通信中间模块，通信中间模块接收到该事件处理请求、并通过网络传输给数据库服务器；S3)PC机查询数据库服务器中储存的待处理事件情况，当查询到有待处理事件时，PC机进行处理并将处理结果数据反馈给数据库服务器；未查询到时，PC机不执行处理工作；S4)数据库服务器将处理结果数据传输给通信中间模块，通信中间模块再通过OPCUA通讯协议反馈给PLC控制器。该PLC通信系统具有结构简单合理，易操作、易维护，数据交互快速、实时性高、可视化程度高等特点。

摘要： 本发明公开一种基于OPC UA协议的制造装备多模态数据智能解析方法，通过分析制造装备产线产线多模态特征，构建适应性和拓展性良好的OPC UA信息模型。将数据模型汇总，形成产线的数据字典，对产线各设备的信息模型起到规范作用。然后对产线中对应的设备进行数字模型实例化并配置到OPC UA服务器中，将制造装备产线数据与数字模型对应的节点进行实时绑定，完成物理模型到数据模型的映射。最后，确立产线数据传输整体结构，用OPC UA客户端访问加载了OPC UA模型的服务器，获取各层级具有规范语义的多模态数据，实现了制造装备产线多模态数据的信息的智能解析与传输。

摘要： 本发明提供了基于OPCUA的上下位机一体化PLC实现方法，包括：步骤1，编写流程图程序SCC1：步骤2，将流程图程序SCC1编译成为PLC的二进制可执行程序；步骤3，PLC启动时，PLC中的OPCUA服务端OPCUA_server识别文件，并添加OPCUA文件类型节点；步骤4，OPCUA文件类型节点的Open方法被调用时，将文件夹打包压缩；步骤5，添加一个WEB服务器网关；步骤6，进行指令转换与数据返回；步骤7，步骤1～步骤6完成后，便能够从OPCUA客户端，通过OPCUA协议读取PLC中的文件，WEB应用对外提供webservice接口。本发明能够做到所呈现内容的上下位机一体化。

摘要： 本发明提出了一种基于键值对结构opcua client管理的方法和系统。所述方法包括：遍历组织结构树中的所有节点，获取所述所有节点的节点类型，并根据所述节点类型确定当前组织结构树是否为管理对象；从所述节点类型中提取opcua server节点，判断所述opcua server节点是否在组织结构树中的独占一个opcua系统设备；当所述所述opcua server节点在组织结构树中的独占一个opcua系统设备时，对所述opcua server节点的client进行管理。所述系统包括与所述方法步骤对应的模块。