ICS25040

N10.

中華人民共和國國家標準

GB/T38869—2020

基于OPCUA的數字化車間互聯網絡架構

OPCUA-basedinterconnectednetworkarchitectureindigitalplant

2020-07-21發布2021-02-01實施

國家市場監督管理總局發布

國家標準化管理委員會

中華人民共和國

國家標準

基于OPCUA的數字化車間互聯網絡架構

GB/T38869—2020

*

中國標準出版社出版發行

北京市朝陽區和平里西街甲號

2(100029)

北京市西城區三里河北街號

16(100045)

網址

:

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

數字化車間互聯網絡層次結構

4…………2

數字化車間互聯網絡信息流

5……………3

互聯網絡連接方式

5.1…………………3

互聯網絡信息流

5.2……………………4

基于的數字化車間互聯網絡架構

6OPCUA……………5

實現形式

6.1OPCUA…………………5

作用位置

6.2OPCUA…………………5

網絡分布

6.3OPCUA…………………6

基于的互聯網絡架構

6.4OPCUA……………………7

與監控設備之間

6.4.1MES…………7

與可編程控制設備之間

6.4.2MES…………………7

與現場設備之間

6.4.3MES…………8

監控設備與可編程控制設備之間

6.4.4……………8

監控設備與現場設備之間

6.4.5……………………8

聚合服務器

6.4.6……………………9

嵌入式服務器網關

6.4.7OPCUA………………10

附錄資料性附錄協議規范與技術概述

A()OPCUA………………11

協議規范框架

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

數據編碼與傳輸協議

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實現

B()OPCUA………………16

概述

B.1…………………16

應用架構

B.2OPCUA………………16

基于的開發實現

B.3SDKOPCUA…………………17

概述

B.3.1……………17

功能

B.3.2OPCUASDK…………17

Ⅰ

GB/T38869—2020

業務相關功能的開發

B.3.3…………17

開發和應用考慮

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

面向機械加工行業的架構應用導則

B.5OPCUA…………………18

開發實現示例

B.6OPCUA…………19

概述

B.6.1……………19

數控機床內嵌服務器的實現示例

B.6.2OPCUA………………20

設備采集模塊實現

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

圖數字化車間互聯網絡層次結構示意圖

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

圖網絡分布概念

4OPCUA………………6

圖與監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

圖與現場設備之間基于的集成

7MESOPCUA………8

圖監控設備與可編程控制設備之間基于的集成

8OPCUA…………8

圖監控設備與現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關的集成

11OPCUA………10

圖規范框架

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

圖傳輸規范

A.5UPCUA………………14

圖應用程序開發架構

B.1OPCUA……………………16

圖標準地址空間

B.2OPCUA…………18

圖面向機械制造行業的典型架構

B.3…………………19

圖數控機床的信息模型

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

圖協議轉換示意

C.1……………………24

圖示意圖

C.2UAProxy…………………25

圖示意圖

C.3UAWrapper……………25

表數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則起草

GB/T1.1—2009。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利本文件的發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聯合會提出

。

本標準由全國工業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儀器儀表綜合技術經濟研究所中國科學院沈陽自動化研究所北京和

:、、

利時系統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的數字化車間互聯網絡架構

1范圍

本標準規定了數字化車間互聯網絡的層次結構信息流以及基于的網絡架構

、,OPCUA。

本標準適用于數字化車間設備層控制層和車間層互聯網絡的架構設計與系統集成

、。

2規范性引用文件

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