在工控領(lǐng)域，設(shè)備間識(shí)別與互聯(lián)是控制的關(guān)鍵，不同需求的從業(yè)人員針對(duì)不同行業(yè)制定了許多通訊協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)。OPC(OLE for Process Control)是一個(gè)用于控制對(duì)象鏈接與嵌入的通信協(xié)議，基于微軟公司的OLE技術(shù)為運(yùn)行在Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場(chǎng)過程控制應(yīng)用提供數(shù)據(jù)互通功能。經(jīng)過長(zhǎng)期發(fā)展，OPC不斷更新其規(guī)范和功能并提出了第二代OPC標(biāo)準(zhǔn)——OPC Unified Architecture。

為什么是OPC UA?

該標(biāo)準(zhǔn)因其支持足夠多的自動(dòng)化廠商的自動(dòng)化設(shè)備而在2010年成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，而在近十年間，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展、應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)張，OPC UA強(qiáng)大的數(shù)據(jù)建模和豐富的平臺(tái)服務(wù)使得這個(gè)基于應(yīng)用層的協(xié)議也被更多的物聯(lián)網(wǎng)(IOT)供應(yīng)商所重視和接受。

由于OPC UA已經(jīng)定義了應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)的核心模型，協(xié)議配置人員僅需調(diào)用即可實(shí)現(xiàn)功能，但與此同時(shí)，協(xié)議設(shè)計(jì)人員也可以自己建立和設(shè)計(jì)專屬模型，來應(yīng)對(duì)實(shí)際的應(yīng)用需求，協(xié)議內(nèi)部信息的數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)在配置文件中定義。

OPC UA解決了傳統(tǒng)工控行業(yè)痛點(diǎn)

在傳統(tǒng)工控自動(dòng)化領(lǐng)域中，軟件發(fā)展整體是依托于硬件的發(fā)展的，即在設(shè)備條件不適應(yīng)的情況下，軟件系統(tǒng)本身并沒有更新的動(dòng)力，工業(yè)客戶也并沒有相關(guān)的需求。而在工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的今天，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也作為重要內(nèi)容被寫入十四五規(guī)劃，疊加疫情等因素的客觀影響，越來越多的應(yīng)用和需求被要求在終端實(shí)現(xiàn)，即要求服務(wù)器提供和維護(hù)方需要更多更專業(yè)的軟件知識(shí)來應(yīng)對(duì)各種情況。因此，在當(dāng)前的中國(guó)自動(dòng)化工業(yè)中的體系搭建始終面臨著人才不愿留，培養(yǎng)難度大的客觀情況。

另一方面，得益于中國(guó)龐大的市場(chǎng)和ToC應(yīng)用需求的開發(fā)，在軟件領(lǐng)域，已基本實(shí)現(xiàn)高精細(xì)化作業(yè)，單一類型語(yǔ)言的從業(yè)者只需不斷更新該語(yǔ)言的技術(shù)儲(chǔ)備，即可與其他從業(yè)人員共同維護(hù)開發(fā)某一產(chǎn)品。在這種思潮影響下，JAVA作為一種集成度高的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言，也就自然而然地成為了軟件領(lǐng)域的熱門語(yǔ)言之一。

為什么用JAVA?

更多的自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)廠商或協(xié)議支持服務(wù)商主動(dòng)去適配高級(jí)編程語(yǔ)言，在OPC UA里就有由Prosys OPC推出的軟件開發(fā)工具包Prosys OPC UA SDK for Java。該開發(fā)包連接了高級(jí)編程語(yǔ)言和應(yīng)用層協(xié)議，其通過內(nèi)設(shè)Java代碼生成器的方法，來自動(dòng)創(chuàng)建代碼，以此幫助配置人員提供和使用OPC UA 數(shù)據(jù)構(gòu)建。

同其他SDK一樣，配置人員可以使用標(biāo)準(zhǔn)的OPC UA模型，或者使用我們的OPC UA 建模器設(shè)計(jì)自己的OPC UA模型，并將其導(dǎo)入到SDK 。Java代碼生成器會(huì)負(fù)責(zé)其余部分，并確保應(yīng)用程序中最可靠的操作。Prosys OPC UA Java SDK是使用OPCUA通信開發(fā)高級(jí)系統(tǒng)的可靠選擇。Java軟件開發(fā)支持所有運(yùn)行JavaSE6(JRE1.6)，JavaSE7(JRE1.7)和JavaSE8(JRE1.8)的平臺(tái)。

大量成功案例表明JAVA語(yǔ)言更受客戶喜愛

當(dāng)前已經(jīng)有多個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域使用OPC UA來適配互聯(lián)。例如，F(xiàn)lux是一款結(jié)合FLIR視頻檢測(cè)系統(tǒng)使用的智能軟件平臺(tái)，可用于采集由硬件視頻探測(cè)器生成的交通數(shù)據(jù)、事件、報(bào)警和視頻圖像。整個(gè)Flux服務(wù)器采用Java代碼編寫，支持Windows和Linux操作系統(tǒng)。通過使用Prosys OPC UA Java SDK軟件庫(kù)，輕松實(shí)現(xiàn)了將OPC UA接口添加到Flux服務(wù)器上。

NextNine旨在通過自動(dòng)化、主動(dòng)、遠(yuǎn)程產(chǎn)品服務(wù)來改善客戶服務(wù)機(jī)構(gòu)的績(jī)效。NextNine虛擬支持工程師（VSE）是一款基于Java的軟件，具備靈活可擴(kuò)展的特性，可通過“編程”來監(jiān)控所支持產(chǎn)品的各種組件，包括應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)組件等。而Prosys OPC UA Java SDK則是NextNine在VSE中實(shí)現(xiàn)OPCUA客戶端的服務(wù)支持供應(yīng)商。

VSE是一個(gè)基于Java的軟件,具備靈活可擴(kuò)展的特性,可以編程來監(jiān)控所支持的產(chǎn)品多種組件,包括應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及網(wǎng)絡(luò)組件等。VSE通過內(nèi)置的支持協(xié)議,如Telnet,FTP,DBI,SNMP及WMI,與其支持的產(chǎn)品進(jìn)行通信。為了更好地迎合在過程控制和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的服務(wù)支持需求,NextNine將OPC UA添加到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議套件中,從而簡(jiǎn)化了與所支持系統(tǒng)OPC通信的過程。

我們認(rèn)為。OPC UA作為重要的自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議之一，必將在中國(guó)工控自動(dòng)化建設(shè)中發(fā)揮其作用，面對(duì)當(dāng)前軟硬件人才培養(yǎng)差異的現(xiàn)狀與培養(yǎng)體系和市場(chǎng)環(huán)境的慣性帶來的供需錯(cuò)位，在長(zhǎng)遠(yuǎn)的將來，必將是推動(dòng)綜合素質(zhì)人才的全面培養(yǎng)。而在當(dāng)下，基于JAVA的OPC UA協(xié)議開發(fā)工具包可以視作一種先期嘗試和低成本解題方案，值得進(jìn)一步關(guān)注、討論、應(yīng)用和推廣。

審核編輯：湯梓紅