路径: 主页 > GB/T > 第183页 > GB/T 38869-2020 | 标准编号 | GB/T 38869-2020 (GB/T38869-2020) | | 中文名称 | 基于OPC UA的数字化车间互联网络架构 | | 英文名称 | OPC UA-based interconnected network architecture in digital plant | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | N10 | | 国际标准分类 | 25.040 | | 字数估计 | 34,392 | | 发布日期 | 2020-07-21 | | 实施日期 | 2021-02-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 38869-2020
OPC UA-based interconnected network architecture in digital plant
ICS 25.040
N10
中华人民共和国国家标准
基于OPCUA的数字化车间互联网络架构
2020-07-21发布
2021-02-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅴ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语、定义和缩略语 1
3.1 术语和定义 1
3.2 缩略语 2
4 数字化车间互联网络层次结构 2
5 数字化车间互联网络信息流 3
5.1 互联网络连接方式 3
5.2 互联网络信息流 4
6 基于OPCUA的数字化车间互联网络架构 5
6.1 OPCUA实现形式 5
6.2 OPCUA作用位置 5
6.3 OPCUA网络分布 6
6.4 基于OPCUA的互联网络架构 7
6.4.1 MES与监控设备之间 7
6.4.2 MES与可编程控制设备之间 7
6.4.3 MES与现场设备之间 8
6.4.4 监控设备与可编程控制设备之间 8
6.4.5 监控设备与现场设备之间 8
6.4.6 聚合服务器 9
6.4.7 嵌入式OPCUA服务器网关 10
附录A(资料性附录) OPCUA协议规范与技术概述 11
A.1 OPCUA协议规范框架 11
A.2 OPCUA技术概述 12
A.2.1 概述 12
A.2.2 OPCUA基本架构模式 13
A.2.3 OPCUA数据编码与传输协议 14
A.2.4 OPCUA服务 14
A.2.5 OPCUA地址空间与信息模型 15
附录B(资料性附录) OPCUA开发实现 16
B.1 概述 16
B.2 OPCUA应用架构 16
B.3 基于SDK的OPCUA开发实现 17
B.3.1 概述 17
B.3.2 OPCUASDK功能 17
B.3.3 业务相关功能的开发 17
B.4 OPCUA开发和应用考虑 18
B.4.1 资源受限考虑 18
B.4.2 实时性考虑 18
B.4.3 安全性考虑 18
B.5 面向机械加工行业的OPCUA架构应用导则 18
B.6 OPCUA开发实现示例 19
B.6.1 概述 19
B.6.2 数控机床内嵌OPCUA服务器的实现示例 20
B.6.3 Modbus设备采集模块实现 22
附录C(资料性附录) OPCUA的兼容性 24
C.1 概述 24
C.2 OPC/OPCUA兼容性解决方案示例 24
C.2.1 概述 24
C.2.2 UAProxy 24
C.2.3 UAWrapper 25
C.3 兼容性声明 26
参考文献 28
图1 数字化车间互联网络层次结构示意图 3
图2 软硬件组成及其之间可能连接与信息流示意图 4
图3 OPCUA的作用位置示意图 6
图4 OPCUA网络分布概念 6
图5 MES与监控设备之间基于OPCUA的集成 7
图6 MES与可编程控制设备之间基于OPCUA的集成 7
图7 MES与现场设备之间基于OPCUA的集成 8
图8 监控设备与可编程控制设备之间基于OPCUA的集成 8
图9 监控设备与现场设备之间基于OPCUA的集成 9
图10 基于聚合OPCUA服务器的集成 9
图11 基于嵌入式OPCUA服务器网关的集成 10
图A.1 OPCUA规范框架 11
图A.2 OPCUA层模型 13
图A.3 OPCUA客户端与服务器的交互关系 13
图A.4 组合的OPCUA服务器和客户端概念 13
图A.5 UPCUA传输规范 14
图B.1 OPCUA应用程序开发架构 16
图B.2 OPCUA标准地址空间 18
图B.3 面向机械制造行业的典型架构 19
图B.4 数控机床的信息模型 20
图B.5 地址空间管理 21
图B.6 Modbus采集模块 22
图B.7 构建信息模型 23
图C.1 协议转换示意 24
图C.2 UAProxy示意图 25
图C.3 UAWrapper示意图 25
表B.1 数控机床信息模型映射过程 21
表B.2 温湿度传感器信息模型映射过程 23
表C.1 OPCUA兼容性声明(必备) 26
表C.2 OPCUA兼容性声明(可选) 27
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由中国机械工业联合会提出。
本标准由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。
本标准起草单位:机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、中国科学院沈阳自动化研究所、北京和
利时系统工程有限公司、上海自动化仪表有限公司、北京东土科技股份有限公司、上海工业自动化仪表
研究院、中电科技集团重庆声光电有限公司、中国信息通信研究院、辽宁大学。
本标准主要起草人:刘丹、赵艳领、谢素芬、张思超、虞日跃、赵勇、薛百华、李红词、张茂成、段世惠、
宋岩、王洲、牛鹏飞、岳磊、王静。
基于OPCUA的数字化车间互联网络架构
1 范围
本标准规定了数字化车间互联网络的层次结构、信息流,以及基于OPCUA的网络架构。
本标准适用于数字化车间设备层、控制层和车间层互联网络的架构设计与系统集成。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 33863(所有部分) OPC统一架构
3 术语、定义和缩略语
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
数据 data
一种形式化的可重复解释的信息表达,用于通信、解释和处理。
[IEC 61499-1:2012,定义3.23]
3.1.2
数字化车间 digitalfactory;digitalworkshop
以生产对象所要求的工艺和设备为基础,以信息技术、自动化、测控技术等为手段,用数据连接车间
不同单元,对生产运行过程进行规划、管理、诊断和优化的实施单元。
注:智能制造系统层次的设备层、控制层和车间层属于数字化车间范围。
[GB/T 37393-2019,定义3.3]
3.1.3
信息 information
通过对数据进行约定而被赋予数据的含义。
[IEC 61499-1:......
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