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什么是OPC UA

为了适应标准化和跨平台的发展趋势，更好地推广OPC，OPC基金会在以前OPC成功的基础上，近年来推出了新的OPC标准OPCUA。 OPC UA接口协议包括以前的AE、DA和OPC XML DA or HDA，它们可以在一个地址空间中访问所有以前的对象，且不受WINDOWS平台的限制。 由于是从传输层Scoket以上定义的，因此灵活性和安全性比以前的OPC更高，如下所述。

2 OPC UA的优点

1 )集成了所有传统OPC特性和信息、AE、DA、OPC XML da或hda的通用接口

2 )更开放、平台无关，与WINDOWS、Linux也兼容

3 )扩展对象类型以支持更复杂的数据类型，如变量、方法和事件

4 )在协议和APP应用层集成安全功能，使其更安全

5 )易于配置和使用

的差异如下，因为OPC和OPC UA协议使用的TCP层不同。

OPC在DOM/COM上基于APP应用层的顶层； OPC UA基于TCP IP scoket传输层。

其他差异：

OPC通过配置COM/DOM提供数据加密和签名功能，通过配置防火墙和设置用户权限使数据访问更安全，但这会增加额外的工作量，尤其是对于非IT工程师。 对于OPC UA，数据加密和签名、防火墙等是默认功能。 例如，在基于DOM的OPC中使用的动态端口分配是不固定的，虽然很难确定防火墙，但是OPC UA的所有端口是唯一的。 例如，SINUMERIK 840D是端口4840，SIMATIC S7是端口4845。 DOM/COM还可以生成不同级别的事件日志，但日志内容不够，只能提供“谁将连接到服务器”这样的内容。 这是OPC UA的默认功能，生成的日志内容更全面。

3 OPC UA

OPC统一体系结构(OPC Unified Architecture )是由OPC基金会(OPC Foundation )创建的一种新技术，用于将原始数据和前向数据从车间发送到生产计划或企业资源计划(ERP )系统使用OPC UA技术，所有需要的信息都可以随时随地到达每个许可证APP应用程序和每个许可证员工。

OPC UA独立于制造商，APP应用程序可以与他通信，开发者可以用不同的编程语言向他开发，并可以在不同的操作系统上支持他。 OPC UA弥补了现有OPC的不足，增加了平台独立性、可扩展性、高可用性、互联网服务等重要特性。

OPC UA基于面向服务的体系结构(SOA )，而不是分布式组件对象模型(DCOM )。 这样OPC UA就可以连接到更多的设备。

如今，OPC UA是连接企业级计算机和嵌入式自动化组件的桥梁，独立于微软、UNIX或其他操作系统。

4 OPC集成架构-通信标准化

通过互联网和防火墙的标准化通信- OPC UA使用基于TCP的优化二进制协议完成数据交换。 它还支持Web服务和HTTP。 现在可以在防火墙上打开端口，统一的安全机制允许通过互联网安全地进行通信。

防止未经授权的数据访问- OPC UA技术使用成熟的安全理念来防止未经授权的访问、流程数据损坏和意外操作导致的错误。 OPC UA安全理念基于万维网标准，通过用户身份验证、签名和加密传输等项目实现。

数据安全性和可靠性- OPC UA使用可靠的通信机制、可配置的超时、自动错误检查和自动恢复等机制来定义可靠、稳健的体系结构。 可以监视OPC UA客户端和服务器之间的物理连接，随时发现通信中的问题。 OPC UA具有冗馀性，可在服务器和客户端APP应用程序中实施，以防止数据丢失并提供高可用性系统。

对界面的简化进行了许多改进。 新的OPC UA在所有平台上的通信更快、更安全、更灵活。

平台独立性和可扩展性由于使用了面向服务的技术，因此OPC UA具有与平台无关的特性，可以实现降低成本的新自动化理念。 嵌入式现场设备、过程控制系统(DCS )、可编程逻辑控制器(PLC )、网关或操作面板) (HMI )依赖于OPC UA服务器使用独立的Windows PC作为OPC服务器来提供对非Windows设备的数据访问的模式今天已被废除。 当然，OPC UA组件也可以在Unix操作系统信息技术(IT )系统中使用，例如Solaris、HPUX、AIX和Linux，以及企业资源规划(ERP )系统OPC UA的组件功能性可为可缩放的，所述OPC UA可为电子商务APP应用。 是一个小嵌入式瘦客户端、大公司级大型计算机的数据管理系统。

简单的一致性- OPC UA与统一的地址空间

信息模型，可以显示过程数据、报警、历史数据以及完成程序调用。信息项被定义成不同类型的对象，彼此之间可以建立关系。 在此基础上，OPC UA 支持使用复杂数据结构。这使 OPC UA可以完整地描述复杂过程和系统。

对传统的三种不同类型OPC服务器的访问 – 数据访问（DA）、报警和事件（AE）、历史数据访问（HDA） -比如，要获得一个温度传感器的当前值、一个高温度事件和温度的历史平均值，要依次使用不同的命令执行。而使用OPC UA，仅用一个组件就非常容易地完成了。配置和工程的时间也因此可以大大缩短。

性能强劲 – 通过自身的不断发展，依靠基于TCP UA 二进制协议，使用高效的数据编码，OPC UA 提供了非常高效的数据传输，满足了更高性能的要求。

更多的应用选项 – OPC UA 技术的广泛适用性使全新的垂直集成理念能够完全实施。对OPC UA 组件进行串级，从车间现场设备到制造执行系统（MES）或企业资源计划（ERP）系统，信息能够安全和可靠地传输。在现场设备级的嵌入式UA 服务器，在自动化级的UA 组件，在企业级ERP系统中集成的UA 客户机，可以进行串级连接。各自的UA 组件可以在地理上是分布的，而且容易使用防火墙让彼此分开。

为把这种信息模型作为一种推广的技术，OPC UA 与其他标准化组织合作，希望把UA 服务提供给各行各业使用。今天，OPC 基金会已经与不同的标准化组织进行了合作，诸如：PLC开放组织（PLCopen）、国际自动化协会（ISA）和电子设备描述语言（EDDL）合作团队（ECT）建立合作标准。

5 　OPC UA – 平台独立，结构伸缩，保护投资

OPC UA 将在一个比较长的时期里替换传统的OPC。在这个过渡期中，基于DCOM的OPC产品会与UA 产品共存。OPC基金会的迁移战略可以让传统的OPC 和OPC UA产品很好结合。用这种方式，已经安装使用的几百万套、上千种传统的OPC产品可以与新的OPC UA产品共同使用。这为用户提供了优势，因为他们能够从不同的制造商-传统的OPC 和 OPC UA 厂家，选用任何需要的产品。

开放

– 超过 450 个成员；

– 平台中性；

– 应用普遍；

– 所有连接。

特色

– 工业标准；

– 独立于制造商；

– 互操作能力；

– 可靠性。

协同

– 设备集成；

– IEC 61131-3 / PLCopen；

– 分析设备集成；

– 企业 – 控制系统集成（ISA-95），批处理（ISA-88）；

– 智能电网；

– 现场设备集成；

– EDDL 与现场设备技术（FDT）。

安全

– X509 认证

– OpenSSL 加密

– 用户名 / 密码

– 每种属性的访问权限

合作伙伴

– PLCopen

– ISA

– MIMOSA

– FDT

– ECT