為什么使用OPC UA信息模型？
當(dāng)前制造業(yè)的趨勢(shì)集中在信息和通信技術(shù)（ICT）的使用上。多年來(lái)，這一趨勢(shì)不斷發(fā)展，當(dāng)然也受到工業(yè)4.0等倡議的推動(dòng)。新的生產(chǎn)系統(tǒng)將越來(lái)越多地在傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)和ICT之間產(chǎn)生協(xié)同作用，使機(jī)器和產(chǎn)品能夠自主交換信息、觸發(fā)動(dòng)作和控制其他組件。
這意味著生產(chǎn)車(chē)間的物理對(duì)象和各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間需要無(wú)縫通信。在這種系統(tǒng)中，一個(gè)主要目標(biāo)是通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0產(chǎn)品之間的通信，并使用OPC UA和OPC UA信息模型來(lái)表示制造系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)行為。每個(gè)產(chǎn)品或制造系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的虛擬表示和分組將簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和虛擬模型，并允許訪問(wèn)更重要的數(shù)據(jù)，從而更快、更容易地控制和維護(hù)生產(chǎn)系統(tǒng)。
OPC基金會(huì)基于投入，與行業(yè)和生產(chǎn)設(shè)備的主要供應(yīng)商合作，實(shí)現(xiàn)了OPC UA信息模型和相關(guān)配套規(guī)范的規(guī)范。
OPC UA和OPC信息模型等功能將越來(lái)越成為行業(yè)的要求，現(xiàn)在可以在Anybus CompactCom系列中快速輕松地啟用。
OPC UA 信息模型詳解
OPC UA中的信息模型是由對(duì)象構(gòu)建的。一個(gè)對(duì)象可以包含變量和方法，并引用其他對(duì)象。客戶(hù)端可以通過(guò)讀寫(xiě)操作訪問(wèn)變量。方法可以由客戶(hù)端調(diào)用，然后由服務(wù)器執(zhí)行?？蛻?hù)端還可以訂閱來(lái)自變量的數(shù)據(jù)更改通知和來(lái)自對(duì)象本身的事件通知。
圖1 OPC UA對(duì)象邏輯視圖
在OPC UA信息模型中實(shí)現(xiàn)對(duì)象的構(gòu)建塊是節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)由一組屬性和一系列引用組成，如圖2所示。這些屬性用于描述一個(gè)節(jié)點(diǎn)，以及引用其他節(jié)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)由變量和方法組成的對(duì)象，使用了多個(gè)節(jié)點(diǎn)。對(duì)象本身以及對(duì)象的每個(gè)變量和方法都由節(jié)點(diǎn)表示。引用用于將這些節(jié)點(diǎn)綁定到一個(gè)對(duì)象。
圖2 OPC UA節(jié)點(diǎn)
節(jié)點(diǎn)分為八類(lèi)（表1）。所有節(jié)點(diǎn)類(lèi)共享一組公共屬性，并擴(kuò)展了具有類(lèi)特定屬性的屬性。每個(gè)節(jié)點(diǎn)類(lèi)還可以指定可以或必須存在哪些引用的要求。
表1
創(chuàng)建或修改 OPC UA 信息模型
OPC UA 建模工具
OPC UA 建模工具是一種軟件工具，允許用戶(hù)創(chuàng)建、修改和導(dǎo)出OPC UA信息模型。OPC UA建模工具可以是市場(chǎng)上任何現(xiàn)有的建模工具，有幾種可用，它們使用標(biāo)準(zhǔn)的OPC UA節(jié)點(diǎn)集文件作為應(yīng)用程序的輸入。此工具根據(jù)所需的配套規(guī)范設(shè)置了特定OPC UA信息模型所需的所有配置。OPC UA建模工具導(dǎo)出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)格式的Nodeset2文件，Anybus OPC UA Nodeset編碼器可以讀取該文件，為Anybus CompactCom模塊生成文件。
Nodeset2 XML格式由OPC基金會(huì)指定，是描述OPC UA信息模型的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器可讀格式。此格式是主機(jī)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員和我們的工具之間面向未來(lái)的接口，因?yàn)樗荗PC UA規(guī)范的一部分，預(yù)計(jì)將由OPC基金會(huì)維護(hù)，以供OPC UA的未來(lái)更新。此接口還允許您作為客戶(hù)自由選擇任何方法和工具來(lái)生成Nodeset2 XML文件。市場(chǎng)上有一些開(kāi)源和許可的工具，應(yīng)該足以生成Nodeset2 XML文件。HMS可以推薦這些工具。
Anybus OPC-UA節(jié)點(diǎn)集編碼器
命令行工具的目的是將Nodeset2 XML文件轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制文件，該文件對(duì)于CompactCom 40模塊來(lái)說(shuō)更緊湊，資源消耗更少。命令行工具將把Nodeset2 XML文件作為輸入，然后生成以下文件作為輸出：
- 二進(jìn)制文件，由Nodeset2 XML文件生成的信息組成，采用更緊湊、資源要求更低的結(jié)構(gòu)，可由Anybus CompactCom讀取。
- ADI映射（如何映射來(lái)自應(yīng)用的數(shù)據(jù)）和示例代碼，以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。
然后將二進(jìn)制文件下載到Anybus CompactCom的ftp服務(wù)器，并在應(yīng)用代碼中使用ADI映射和示例代碼。
