跨平台交互OPC UA，助推智能制造发展进程

2017年9月5日，“GB/T 33863.1～.8-2017《OPC统一架构》发布报告会暨OPC UA认证测试实验室授权仪式”在北京圆满落幕。会上，国家标准化管理委员会正式发布《OPC统一架构》（8个部分）成为中国推荐性国家标准，同时OPC基金会与联合机械工业仪器仪表综合技术经济研究所《OPC产品认证测试合作协议》，并宣布在中国建立OPC认证测试实验室。

《OPC统一架构》的引进与落地，标志着OPC UA将全面进入中国智能制造行业市场，有助于解决当前我国智能制造实施过程中异构系统信息集成难的问题，更好地支撑我国智能制造标准体系建设。

随着世界经济的快速发展，智能制造将给所有产业带来转型与冲击，也将引领全球制造业发展模式的转型与创新，制造业向自动化、透明化、智能化的转型是必然选择。其中，制造业现场的数据采集、数据传输、数据显示、数据存贮以及数据的分析应用是基础，这无疑需要数据采集、通信技术标准和基础信息软件平台的技术支撑。

OPC UA（OPC UnifiedArchitecture）是OPC基金会创建的最新一代技术，用于安全、可靠及独立于供应商的，从传感器和现场层传输原始数据和预处理的信息与控制系统和生产规划系统，实现不同操作系统和不同制造商设备之间的数据交互。2007年，工业自动化系统中提出了面向服务架构（SOA）的思想，OPC UA，即集成了Web服务和安全统一的数据模型，为不同性能等级、跨平台交互提供了完整的解决方案。

OPC UA采用基于语义和面向服务（SOA）的架构，以统一的架构与模式，既可实现设备底层的数据采集、设备互操作等的横向信息集成，还可实现设备与SCADA、SCADA与MES、设备与云端的垂直信息集成，在当今工业网络系统跨网络、跨平台的通讯方式中，OPC UA已经成为连接企业级计算机与嵌入式自动化组件的“桥梁”。同时，在其他市场中，如IT、物联网，OPC UA也越来越受到青睐。

2016年以来，《中国制造2025》由文件编制阶段逐渐迈入全面实施新阶段：至2020年，基本实现工业化，制造业信息化水平大幅提升；至2025年，制造业整体素质大幅提升，两化（工业化和信息化）融合迈上新台阶。为贯彻落实《中国制造2025》战略，《智能制造发展规划（2016-2020）》指出，加快智能制造装备发展，建设智能制造标准体系，构筑工业互联网基础，加大智能制造试点示范推广力度，推动重点领域智能转型，推动中小企业智能化改造等，全面推动我国智能制造发展。

OPC UA是解决智能制造互联互通互操作的关键支撑技术，可实现工厂内IT系统与OT系统的有效集成。基于对象的信息建模，OPC UA可以将一个具体对象相关的所有数值、操作方式、历史等信息进行打包的同时，加入“描述数据的数据”，即元数据（Metadata），实现信息的真正传递。

在自动化行业，专家们很早就认识到OPC通信跨越计算机边界的必要性。在通信性能方面，OPC UA针对不同场合，不仅设定了传统的TCP传输二进制方法，同时还设定了优化的SOAP来传输XML的方法。通过后者，可以使用通用的80端口来进行传输数据，而80端口正是Web使用的端口，这意味着OPC UA甚至具备将数据上传至Internet的能力。

在信息安全性方面，OPC UA访问规范明确提出了标准安全模型，每个OPC UA应用都必须执行OPC UA安全协议，这在提高互通性的同时降低了维护和额外配置费用。此外，用于OPC UA应用程序之间传递信息的底层通信技术提供了加密功能和标记技术，保证了信息传递的完整性与安全性。

据了解，IEC 62541OPCUA技术规范是一个系列标准，共12个部分），9月5日发布的推荐性国家标准是前8个部分，剩余的4个部分标准的转化工作也已陆续启动。

此外，联合机械工业仪器仪表综合技术经济研究所被授权建立当前中国唯一的“OPC认证测试实验室”，该实验室将依据OPC技术规范对国内外的OPC产品，包括基于OPC Classic架构和OPC-UA统一架构的服务器、客户端以及服务器&客户端一体化产品）开展认证测试服务，以最大程度保证国内外OPC/OPC UA产品的一致性、互操作性、可靠性和可用性。

（作者：《电气技术》杂志记者，刘星）