GB/T 38869-2020基于OPC UA的數(shù)字化車間互聯(lián)網(wǎng)絡架構

ICS25040

N10.

中華人民共和國國家標準

GB/T38869—2020

基于OPCUA的數(shù)字化車間互聯(lián)網(wǎng)絡架構

OPCUA-basedinterconnectednetworkarchitectureindigitalplant

2020-07-21發(fā)布2021-02-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

中華人民共和國

國家標準

基于OPCUA的數(shù)字化車間互聯(lián)網(wǎng)絡架構

GB/T38869—2020

*

中國標準出版社出版發(fā)行

北京市朝陽區(qū)和平里西街甲號

2(100029)

北京市西城區(qū)三里河北街號

16(100045)

網(wǎng)址

:

服務熱線

:400-168-0010

年月第一版

20207

*

書號

:155066·1-65266

版權專有侵權必究

GB/T38869—2020

目次

前言

…………………………Ⅴ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術語定義和縮略語

3、………………………1

術語和定義

3.1…………………………1

縮略語

3.2………………2

數(shù)字化車間互聯(lián)網(wǎng)絡層次結構

4…………2

數(shù)字化車間互聯(lián)網(wǎng)絡信息流

5……………3

互聯(lián)網(wǎng)絡連接方式

5.1…………………3

互聯(lián)網(wǎng)絡信息流

5.2……………………4

基于的數(shù)字化車間互聯(lián)網(wǎng)絡架構

6OPCUA……………5

實現(xiàn)形式

6.1OPCUA…………………5

作用位置

6.2OPCUA…………………5

網(wǎng)絡分布

6.3OPCUA…………………6

基于的互聯(lián)網(wǎng)絡架構

6.4OPCUA……………………7

與監(jiān)控設備之間

6.4.1MES…………7

與可編程控制設備之間

6.4.2MES…………………7

與現(xiàn)場設備之間

6.4.3MES…………8

監(jiān)控設備與可編程控制設備之間

6.4.4……………8

監(jiān)控設備與現(xiàn)場設備之間

6.4.5……………………8

聚合服務器

6.4.6……………………9

嵌入式服務器網(wǎng)關

6.4.7OPCUA………………10

附錄資料性附錄協(xié)議規(guī)范與技術概述

A()OPCUA………………11

協(xié)議規(guī)范框架

A.1OPCUA…………11

技術概述

A.2OPCUA………………12

概述

A.2.1……………12

基本架構模式

A.2.2OPCUA……………………13

數(shù)據(jù)編碼與傳輸協(xié)議

A.2.3OPCUA……………14

服務

A.2.4OPCUA………………14

地址空間與信息模型

A.2.5OPCUA……………15

附錄資料性附錄開發(fā)實現(xiàn)

B()OPCUA………………16

概述

B.1…………………16

應用架構

B.2OPCUA………………16

基于的開發(fā)實現(xiàn)

B.3SDKOPCUA…………………17

概述

B.3.1……………17

功能

B.3.2OPCUASDK…………17

Ⅰ

GB/T38869—2020

業(yè)務相關功能的開發(fā)

B.3.3…………17

開發(fā)和應用考慮

B.4OPCUA………………………18

資源受限考慮

B.4.1…………………18

實時性考慮

B.4.2……………………18

安全性考慮

B.4.3……………………18

面向機械加工行業(yè)的架構應用導則

B.5OPCUA…………………18

開發(fā)實現(xiàn)示例

B.6OPCUA…………19

概述

B.6.1……………19

數(shù)控機床內(nèi)嵌服務器的實現(xiàn)示例

B.6.2OPCUA………………20

設備采集模塊實現(xiàn)

B.6.3Modbus…………………22

附錄資料性附錄的兼容性

C()OPCUA………………24

概述

C.1…………………24

兼容性解決方案示例

C.2OPC/OPCUA……………24

概述

C.2.1……………24

C.2.2UAProxy……………………24

C.2.3UAWrapper…………………25

兼容性聲明

C.3…………………………26

參考文獻

……………………28

圖數(shù)字化車間互聯(lián)網(wǎng)絡層次結構示意圖

1………………3

圖軟硬件組成及其之間可能連接與信息流示意圖

2……………………4

圖的作用位置示意圖

3OPCUA…………6

圖網(wǎng)絡分布概念

4OPCUA………………6

圖與監(jiān)控設備之間基于的集成

5MESOPCUA………7

圖與可編程控制設備之間基于的集成

6MESOPCUA………………7

圖與現(xiàn)場設備之間基于的集成

7MESOPCUA………8

圖監(jiān)控設備與可編程控制設備之間基于的集成

8OPCUA…………8

圖監(jiān)控設備與現(xiàn)場設備之間基于的集成

9OPCUA…………………9

圖基于聚合服務器的集成

10OPCUA…………………9

圖基于嵌入式服務器網(wǎng)關的集成

11OPCUA………10

圖規(guī)范框架

A.1OPCUA………………11

圖層模型

A.2OPCUA…………………13

圖客戶端與服務器的交互關系

A.3OPCUA…………13

圖組合的服務器和客戶端概念

A.4OPCUA…………13

圖傳輸規(guī)范

A.5UPCUA………………14

圖應用程序開發(fā)架構

B.1OPCUA……………………16

圖標準地址空間

B.2OPCUA…………18

圖面向機械制造行業(yè)的典型架構

B.3…………………19

圖數(shù)控機床的信息模型

B.4……………20

Ⅱ

GB/T38869—2020

圖地址空間管理

B.5……………………21

圖采集模塊

B.6Modbus…………………22

圖構建信息模型

B.7……………………23

圖協(xié)議轉換示意

C.1……………………24

圖示意圖

C.2UAProxy…………………25

圖示意圖

C.3UAWrapper……………25

表數(shù)控機床信息模型映射過程

B.1……………………21

表溫濕度傳感器信息模型映射過程

B.2………………23

表兼容性聲明必備

C.1OPCUA()……………………26

表兼容性聲明可選

C.2OPCUA()……………………27

Ⅲ

GB/T38869—2020

前言

本標準按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任

。。

本標準由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出

。

本標準由全國工業(yè)過程測量控制和自動化標準化技術委員會歸口

(SAC/TC124)。

本標準起草單位機械工業(yè)儀器儀表綜合技術經(jīng)濟研究所中國科學院沈陽自動化研究所北京和

:、、

利時系統(tǒng)工程有限公司上海自動化儀表有限公司北京東土科技股份有限公司上海工業(yè)自動化儀表

、、、

研究院中電科技集團重慶聲光電有限公司中國信息通信研究院遼寧大學

、、、。

本標準主要起草人劉丹趙艷領謝素芬張思超虞日躍趙勇薛百華李紅詞張茂成段世惠

:、、、、、、、、、、

宋巖王洲牛鵬飛岳磊王靜

、、、、。

Ⅴ

GB/T38869—2020

基于OPCUA的數(shù)字化車間互聯(lián)網(wǎng)絡架構

1范圍

本標準規(guī)定了數(shù)字化車間互聯(lián)網(wǎng)絡的層次結構信息流以及基于的網(wǎng)絡架構

、,OPCUA。

本標準適用于數(shù)字化車間設備層控制層和車間層互聯(lián)網(wǎng)絡的架構設計與系統(tǒng)集成

、。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本文

。,

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于本文件

。,()。

所有部分統(tǒng)一架構

GB/T33863()OPC

3術語定義和縮略語

、

31術語和定義

.

下列術語和定義適用于本文件