GB/T 38869-2020基于OPC UA的数字化车间互联网络架构

ICS25040

N10.

中华人民共和国国家标准

GB/T38869—2020

基于OPCUA的数字化车间互联网络架构

OPCUA-basedinterconnectednetworkarchitectureindigitalplant

2020-07-21发布2021-02-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

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

GB/T38869—2020

*

中国标准出版社出版发行

北京市朝阳区和平里西街甲号

2(100029)

北京市西城区三里河北街号

16(100045)

网址

:

服务热线

:400-168-0010

年月第一版

20207

*

书号

:155066·1-65266

版权专有侵权必究

GB/T38869—2020

目次

前言

…………………………Ⅴ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语定义和缩略语

3、………………………1

术语和定义

3.1…………………………1

缩略语

3.2………………2

数字化车间互联网络层次结构

4…………2

数字化车间互联网络信息流

5……………3

互联网络连接方式

5.1…………………3

互联网络信息流

5.2……………………4

基于的数字化车间互联网络架构

6OPCUA……………5

实现形式

6.1OPCUA…………………5

作用位置

6.2OPCUA…………………5

网络分布

6.3OPCUA…………………6

基于的互联网络架构

6.4OPCUA……………………7

与监控设备之间

6.4.1MES…………7

与可编程控制设备之间

6.4.2MES…………………7

与现场设备之间

6.4.3MES…………8

监控设备与可编程控制设备之间

6.4.4……………8

监控设备与现场设备之间

6.4.5……………………8

聚合服务器

6.4.6……………………9

嵌入式服务器网关

6.4.7OPCUA………………10

附录资料性附录协议规范与技术概述

A()OPCUA………………11

协议规范框架

A.1OPCUA…………11

技术概述

A.2OPCUA………………12

概述

A.2.1……………12

基本架构模式

A.2.2OPCUA……………………13

数据编码与传输协议

A.2.3OPCUA……………14

服务

A.2.4OPCUA………………14

地址空间与信息模型

A.2.5OPCUA……………15

附录资料性附录开发实现

B()OPCUA………………16

概述

B.1…………………16

应用架构

B.2OPCUA………………16

基于的开发实现

B.3SDKOPCUA…………………17

概述

B.3.1……………17

功能

B.3.2OPCUASDK…………17

Ⅰ

GB/T38869—2020

业务相关功能的开发

B.3.3…………17

开发和应用考虑

B.4OPCUA………………………18

资源受限考虑

B.4.1…………………18

实时性考虑

B.4.2……………………18

安全性考虑

B.4.3……………………18

面向机械加工行业的架构应用导则

B.5OPCUA…………………18

开发实现示例

B.6OPCUA…………19

概述

B.6.1……………19

数控机床内嵌服务器的实现示例

B.6.2OPCUA………………20

设备采集模块实现

B.6.3Modbus…………………22

附录资料性附录的兼容性

C()OPCUA………………24

概述

C.1…………………24

兼容性解决方案示例

C.2OPC/OPCUA……………24

概述

C.2.1……………24

C.2.2UAProxy……………………24

C.2.3UAWrapper…………………25

兼容性声明

C.3…………………………26

参考文献

……………………28

图数字化车间互联网络层次结构示意图

1………………3

图软硬件组成及其之间可能连接与信息流示意图

2……………………4

图的作用位置示意图

3OPCUA…………6

图网络分布概念

4OPCUA………………6

图与监控设备之间基于的集成

5MESOPCUA………7

图与可编程控制设备之间基于的集成

6MESOPCUA………………7

图与现场设备之间基于的集成

7MESOPCUA………8

图监控设备与可编程控制设备之间基于的集成

8OPCUA…………8

图监控设备与现场设备之间基于的集成

9OPCUA…………………9

图基于聚合服务器的集成

10OPCUA…………………9

图基于嵌入式服务器网关的集成

11OPCUA………10

图规范框架

A.1OPCUA………………11

图层模型

A.2OPCUA…………………13

图客户端与服务器的交互关系

A.3OPCUA…………13

图组合的服务器和客户端概念

A.4OPCUA…………13

图传输规范

A.5UPCUA………………14

图应用程序开发架构

B.1OPCUA……………………16

图标准地址空间

B.2OPCUA…………18

图面向机械制造行业的典型架构

B.3…………………19

图数控机床的信息模型

B.4……………20

Ⅱ

GB/T38869—2020

图地址空间管理

B.5……………………21

图采集模块

B.6Modbus…………………22

图构建信息模型

B.7……………………23

图协议转换示意

C.1……………………24

图示意图

C.2UAProxy…………………25

图示意图

C.3UAWrapper……………25

表数控机床信息模型映射过程

B.1……………………21

表温湿度传感器信息模型映射过程

B.2………………23

表兼容性声明必备

C.1OPCUA()……………………26

表兼容性声明可选

C.2OPCUA()……………………27

Ⅲ

GB/T38869—2020

前言

本标准按照给出的规则起草

GB/T1.1—2009。

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归口

(SAC/TC124)。

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

、、、、。

Ⅴ

GB/T38869—2020

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的网络架构

、,OPCUA。

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

。,()。

所有部分统一架构

GB/T33863()OPC

3术语定义和缩略语

、

31术语和定义

.

下列术语和定义适用于本文件