【GB国家标准】 基于OPC UA的数字化车间互联网络架构

GB/T 38869—2020 基于OPCUA的数字化车间互联网络架构 OPC UA-based interconnected network architecture in digital plant 发布日期：2020-07-21 实施日期：2021-02-01 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 前言 本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 目录 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 3.2 缩略语 5 数字化车间互联网络层次结构 5.1 数字化车间互联网络信息流 5.2 互联网络连接方式 6 基于OPCUA的数字化车间互联网络架构 6.1 OPCUA实现形式 6.2 OPCUA作用位置 6.3 OPCUA网络分布 6.4 基于OPCUA的互联网络架构 6.4.1 MES与监控设备之间 6.4.2 MES与可编程控制设备之间 6.4.3 MES与现场设备之间 6.4.4 监控设备与可编程控制设备之间 6.4.5 监控设备与现场设备之间 6.4.6 聚合服务器 6.4.7 嵌入式OPCUA服务器网关 附录A（资料性附录） A.1 OPCUA协议规范与技术概述 A.2 OPCUA协议规范框架 A.2.1 OPCUA技术概述 A.2.2 概述 A.2.3 OPCUA基本架构模式 A.2.4 OPCUA数据编码与传输协议 A.2.5 OPCUA服务 A.2.6 OPCUA地址空间与信息模型 附录B（资料性附录） B.1 OPCUA开发实现 B.2 OPCUA应用架构 B.3 基于SDK的OPCUA开发实现 B.3.1 概述 B.3.2 OPCUA SDK功能 B.3.3 业务相关功能的开发 B.4 OPCUA开发和应用考虑 B.4.1 资源受限考虑 B.4.2 实时性考虑 B.4.3 安全性考虑 B.5 面向机械加工行业的OPCUA架构应用导则 B.6 OPCUA开发实现示例 B.6.1 概述 B.6.2 数控机床内嵌OPCUA服务器的实现示例 B.6.3 Modbus设备采集模块实现 附录C（资料性附录） C.1 OPCUA的兼容性 C.2 OPC/OPCUA兼容性解决方案示例 C.2.1 概述 C.2.2 UAProxy C.2.3 UAWrapper C.3 兼容性声明 参考文献 图表清单 图1 数字化车间互联网络层次结构示意图 图2 软硬件组成及其之间可能连接与信息流示意图 图3 OPCUA的作用位置示意图 图4 OPCUA网络分布概念 图5 MES与监控设备之间基于OPCUA的集成 图6 MES与可编程控制设备之间基于OPCUA的集成 图7 MES与现场设备之间基于OPCUA的集成 图8 监控设备与可编程控制设备之间基于OPCUA的集成 图9 监控设备与现场设备之间基于OPCUA的集成 图10 基于聚合OPCUA服务器的集成 图11 基于嵌入式OPCUA服务器网关的集成 图A.1 OPCUA规范框架 图A.2 OPCUA层模型 图A.3 OPCUA客户端与服务器的交互关系 图A.4 组合的OPCUA服务器和客户端概念 图A.5 OPCUA传输规范 图B.1 OPCUA应用程序开发架构 图B.2 OPCUA标准地址空间 图B.3 面向机械制造行业的典型架构 图B.4 数控机床的信息模型 图B.5 地址空间管理 图B.6 Modbus采集模块 图B.7 构建信息模型 图C.1 协议转换示意 图C.2 UAProxy示意图 图C.3 UAWrapper示意图 数控机床信息模型映射过程 温湿度传感器信息模型映射过程 表C.1 OPCUA兼容性声明（必备） 表C.2 OPCUA兼容性声明（可选）