TOP Server OPC Server采用業(yè)界領(lǐng)先的Kepware技術(shù)，是Software Toolbox's OPC和原生HMI設(shè)備的連接軟件，也是一款多線程應(yīng)用程序，能夠利用最新的雙核處理器和多處理器技術(shù)最大化您的性能。其靈活而強(qiáng)大的功能可最大程度降低項(xiàng)目的生命周期成本；模塊化架構(gòu)和通用用戶界面可以降低您的培訓(xùn)成本，因?yàn)樵诓煌尿?qū)動(dòng)程序中使用了100種常用方法，幫助您學(xué)習(xí)TOP Server，并快速應(yīng)用與其他驅(qū)動(dòng)程序相同的知識(shí)。

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什么是OPC UA？

OPC UA標(biāo)準(zhǔn)是在OPC基金會(huì)設(shè)計(jì)的現(xiàn)有OPC標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，以補(bǔ)充但不淘汰現(xiàn)有的OPC標(biāo)準(zhǔn)（例如DA，HDA和A＆E）。OPC UA旨在簡(jiǎn)化企業(yè)級(jí)集成，同時(shí)確保與現(xiàn)有OPC DA，HDA和A＆E服務(wù)器和客戶端的兼容性和互操作性。關(guān)于OPC UA，有很多很棒的東西，但是，可以動(dòng)手做很多事情。我們知道，因?yàn)镾oftware Toolbox在OPC UA標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)過程中一直很活躍，并且看到了其中的內(nèi)容。

因此，在接下來的幾周和幾個(gè)月中，我們將在此處發(fā)布信息，以幫助您了解OPC UA以及我們的OPC UA產(chǎn)品計(jì)劃。

OPC UA工作如何涉及Software Toolbox？

像許多領(lǐng)先的OPC基金會(huì)成員公司一樣，Software Toolbox以多種方式為OPC UA的工作貢獻(xiàn)了開發(fā)人員資源，并且仍然是這一重要標(biāo)準(zhǔn)工作的一部分：

• 活躍于OPC UA早期采用者委員會(huì)
• 開發(fā)OPC UA測(cè)試用例以確保合規(guī)性
• 開發(fā)OPC UA文檔
• 積極參與OPC UA法規(guī)遵從委員會(huì)
• OPC路演系列的聯(lián)合開發(fā)人員和培訓(xùn)人員，向美國(guó)各地的用戶介紹當(dāng)前和將來的OPC技術(shù)。
• ISA2005參加了早期OPC UA概念的首次公開演示

適用于現(xiàn)有OPC用戶的OPC-UA

OPC基金會(huì)已經(jīng)發(fā)布了新的OPC統(tǒng)一體系結(jié)構(gòu)或OPC-UA規(guī)范，并且有很多信息可以吸收。Software Toolbox和許多其他廠商已宣布計(jì)劃在我們的主要OPC產(chǎn)品中支持OPC-UA。但是，這可能會(huì)帶來壓力，最重要的是，它可能會(huì)造成混淆！我今天需要緊急購(gòu)買OPC-UA嗎？我已安裝的所有這些現(xiàn)有OPC服務(wù)器和客戶端如何處理，它們已過時(shí)了？我應(yīng)該只購(gòu)買OPC-UA產(chǎn)品嗎？準(zhǔn)備好之前，我是否將被迫升級(jí)到啟用OPC-UA的解決方案？既然有了新標(biāo)準(zhǔn)，我的供應(yīng)商是否會(huì)放棄對(duì)現(xiàn)有OPC產(chǎn)品的支持？Windows Vista如何將所有這些因素考慮在內(nèi)？

本文不是要研究OPC-UA的所有技術(shù)細(xì)節(jié)，而是要回答我們確定讀者正在詢問的這些更基本的問題。我們將關(guān)注OPC數(shù)據(jù)訪問或DA標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗菍?shí)踐中使用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)。任何使用OPC服務(wù)器從PLC，DCS或其他儀器收集數(shù)據(jù)并將其提供給HMI / SCADA或其他上游系統(tǒng)的人，最有可能使用OPC DA。

OPC DA將繼續(xù)存在

您現(xiàn)有的OPC DA服務(wù)器是否以您需要的方式將所需的數(shù)據(jù)傳遞到HMI / SCADA系統(tǒng)？那就不是過時(shí)了。如圖1所示，OPC UA在很大程度上試圖以他們能理解的方式解決與企業(yè)級(jí)MES和ERP系統(tǒng)以更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)格式共享信息的問題。OPC UA通過提供處理復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并將其以安全，可靠，面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA）進(jìn)行傳輸?shù)姆绞絹韺?shí)現(xiàn)。但是，來自車間設(shè)備的數(shù)據(jù)仍然必須來自某個(gè)地方?，F(xiàn)在，“某個(gè)地方”是OPC DA服務(wù)器，并且將繼續(xù)存在，因?yàn)镺PC DA服務(wù)器的安裝量很大。

在1級(jí)和2級(jí)工廠自動(dòng)化系統(tǒng)中，OPC DA一直并將繼續(xù)是這些層中硬件和軟件系統(tǒng)之間通信的最推薦方法。OPC UA拓寬了使用OPC DA收集和可以收集數(shù)據(jù)的范圍。這樣做是因?yàn)镺PC UA位于OPC DA服務(wù)器之上，通過OPC DA接口收集數(shù)據(jù)，并在面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中將其提供給上游業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

會(huì)有一天，有直接與設(shè)備通信的OPC UA服務(wù)器嗎？是的，最終將發(fā)生這種情況，因?yàn)檫@是OPC UA的設(shè)計(jì)目標(biāo)之一，它提供了一個(gè)完整的從上到下的實(shí)現(xiàn)方式，可用于從工廠車間檢索數(shù)據(jù)并將其提供給企業(yè)服務(wù)水平。但是，如果您可以輕松地將OPC-UA / DA接口或包裝器放置在現(xiàn)有OPC-DA解決方案之上，并以所需的方式將數(shù)據(jù)移至所需的上游，那么您是否會(huì)急于想出局？并更換您的OPC DA服務(wù)器？可能不是。這將需要升級(jí)您的HMI / SCADA客戶，這將花費(fèi)時(shí)間和金錢。OPC基金會(huì)正在努力發(fā)布OPC UA-DA包裝器，以使現(xiàn)有的OPC DA服務(wù)器可以在供應(yīng)商發(fā)布時(shí)與OPC UA客戶端進(jìn)行通信，從而保護(hù)您的投資并允許您前進(jìn)。同樣，OPC DA客戶端將能夠使用包裝與啟用OPC UA的服務(wù)器進(jìn)行通信。

我們沒有看到我們的OPC Foundation成員公司突然放棄對(duì)其OPC DA產(chǎn)品的支持。他們可能會(huì)利用OPC基金會(huì)對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)的宣傳，從而使您了解他們對(duì)OPC UA的計(jì)劃，并引起您的注意，以使您成為客戶。所有供應(yīng)商都使用新技術(shù)公告來表明他們保持最新狀態(tài)。想要保持健康并保持忠誠(chéng)度的OPC DA產(chǎn)品的健康供應(yīng)商，不可能馬上淘汰他們的DA產(chǎn)品。他們將為未來提供清晰的移植路徑，并支持他們的OPC DA產(chǎn)品。

那COM / DCOM呢？

人們擔(dān)心Windows Vista將把COM和DCOM從它們下面拉出來，而他們現(xiàn)有的OPC DA投資將失敗。那根本不是真的。太多的Windows軟件仍然依賴COM / DCOM，并且將持續(xù)很多年。對(duì)于Microsoft而言，確保沒有人將制造商升級(jí)到Windows Vista的最可靠方法就是拔掉這些技術(shù)的插頭。盡管OPC-UA確實(shí)提供了安全且防火墻友好的二進(jìn)制，基于Web服務(wù)的傳輸，但您可能仍不需要匆匆忙忙進(jìn)入OPC-UA。如果您的系統(tǒng)運(yùn)行可靠并且可以提供所需的結(jié)果，并且不需要將數(shù)據(jù)移動(dòng)到上游COM級(jí)別（不能選擇COM / DCOM）的企業(yè)級(jí)系統(tǒng)，那么您可以很好地繼續(xù)使用現(xiàn)有系統(tǒng)。如果您在使用DCOM時(shí)遇到問題，請(qǐng)考慮所有選擇。遷移到OPC-UA可能是其中之一。市場(chǎng)上還有許多隧道產(chǎn)品，它們基本上可以代替您使用DCOM，以及有關(guān)設(shè)置DCOM的大量信息和教程，這些信息和教程可幫助許多用戶無需購(gòu)買其他軟件即可開始工作。

新的Windows Vista怎么樣？

與Microsoft Windows的每個(gè)新發(fā)行版一樣，最終用戶，網(wǎng)絡(luò)管理員和開發(fā)人員都可以使用多種新技術(shù)。據(jù)許多專家稱，Windows Vista是微軟迄今為止所做的最大的操作系統(tǒng)更改。

那么Vista中存在哪些對(duì)我來說重要的新技術(shù)？好吧，本文檔中已經(jīng)涉及的最重要的內(nèi)容之一。Windows Vista包含一種稱為Windows Communication Foundation（WCF）的技術(shù)，您可以說這是一個(gè)新系統(tǒng)，旨在取代DCOM作為傳輸方式，從而允許在軟件/硬件之間交換數(shù)據(jù)，無論它們是否在同一計(jì)算機(jī)/設(shè)備上運(yùn)行，或者位于LAN甚至Internet的不同位置。

什么是WCF？簡(jiǎn)而言之，它是一種可擴(kuò)展的體系結(jié)構(gòu)，允許您（最終用戶和/或管理員）配置基礎(chǔ)協(xié)議以交換數(shù)據(jù)和進(jìn)行遠(yuǎn)程過程調(diào)用（RPC）。在街頭聊天中，WCF為Windows應(yīng)用程序相互交流提供了新工具。此外，位于WCF之上的應(yīng)用程序不知道底層協(xié)議正在用作其下方的傳輸。除此之外，Microsoft還提供了幾種協(xié)議，每種協(xié)議都考慮了不同的目標(biāo)，例如速度（二進(jìn)制），安全性（加密和完整性）和可擴(kuò)展性（Soap / Xml作為原始文本）。開發(fā)人員還可以使用API創(chuàng)建自己的專有協(xié)議，該協(xié)議可以直接插入WCF。WCF的優(yōu)點(diǎn)在于，您可以構(gòu)建不知道承載數(shù)據(jù)的傳輸?shù)腤eb服務(wù)。

那么，這與OPC UA如何配合？在設(shè)計(jì)和開發(fā)OPC UA時(shí)，出于前面提到的原因，與WCF合作是一個(gè)目標(biāo)。但是，在做出OPC UA決定時(shí)，尚不知道Windows Vista的發(fā)布日期，而且尚未設(shè)置WCF規(guī)范，因此OPC基金會(huì)必須做出決定：等待，或創(chuàng)建可用作協(xié)議的專用協(xié)議。默認(rèn)值，也可以在非Windows Vista計(jì)算機(jī)上使用）。OPC基金會(huì)選擇不再等待，而是提供2個(gè)關(guān)鍵協(xié)議：高度優(yōu)化，注重性能的二進(jìn)制傳輸；和XML傳輸。請(qǐng)記住，OPC UA最終將允許您使用WCF或第三者開發(fā)的自定義協(xié)議來選擇基礎(chǔ)協(xié)議，無論其是由OPC基金會(huì)提供的。

OPC UA是一種可擴(kuò)展的體系結(jié)構(gòu)，這意味著它的設(shè)計(jì)使其體系結(jié)構(gòu)中的層可以包含可互換的元素，這些元素可以與它上面和下面的那些層無縫地協(xié)同工作。Windows Vista通過提供WCF來增加此功能，該WCF允許OPC UA無縫利用現(xiàn)有技術(shù)。

OPC UA的性能與OPC DA相比如何？

在回答有關(guān)性能的問題之前，至關(guān)重要的是要了解OPC UA如何交換數(shù)據(jù)與OPC DA之間的一些關(guān)鍵區(qū)別。

OPC UA在發(fā)送所有消息之前對(duì)其進(jìn)行數(shù)字簽名。在接收端，可以驗(yàn)證數(shù)據(jù)包以確保在傳輸過程中數(shù)據(jù)包未被篡改。此外，OPC UA可以加密正在發(fā)送的數(shù)據(jù)。OPC UA還可以編碼簡(jiǎn)單類型，例如布爾值，整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)等，但也可以編碼復(fù)雜類型，例如包含深度嵌套的x級(jí)嵌套結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。最后，OPC UA要求接收者確認(rèn)每個(gè)傳出數(shù)據(jù)包，否則該數(shù)據(jù)包將被緩沖并稍后重新發(fā)送。

OPC DA不執(zhí)行上述任何操作。當(dāng)然，技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)是更多的功能可能需要額外的開銷當(dāng)然，CPU建造商依賴于此，因此有理由購(gòu)買其新芯片！但這如何轉(zhuǎn)化為REAL性能？OPC基金會(huì)以實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和運(yùn)行受控測(cè)試的形式進(jìn)行了一些測(cè)試，從而可以從中了解到問題所在，現(xiàn)有的OPC DA Server可以提供數(shù)據(jù)：

• OPC數(shù)據(jù)客戶端（用C ++編寫）
• OPC UA客戶端（用C＃.NET編寫）

進(jìn)行所有測(cè)試時(shí)，OPC DA Server僅與一個(gè)客戶端通信，以保持測(cè)試盡可能純凈。測(cè)試包括改變測(cè)試中使用的項(xiàng)數(shù)，以及改變生成新數(shù)據(jù)值的頻率，這反過來導(dǎo)致服務(wù)器將數(shù)據(jù)“推送”給客戶端。

該測(cè)試很簡(jiǎn)單：測(cè)量OPC服務(wù)器和客戶端之間的數(shù)據(jù)吞吐量。結(jié)果很有趣，但不是決定性的，因?yàn)樵跍y(cè)試時(shí)，UA客戶端應(yīng)用程序中有調(diào)試代碼，并且所用的API不是發(fā)行版。測(cè)試確實(shí)發(fā)現(xiàn)是的，傳統(tǒng)的OPC DA客戶端可以更快地使用數(shù)據(jù)，但是請(qǐng)記住，OPC DA客戶端沒有執(zhí)行OPC UA客戶端正在執(zhí)行的任何安全檢查。另一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)是，對(duì)于大型，復(fù)雜的數(shù)據(jù)集，OPC-UA速度更快，這是有道理的，因?yàn)樗谠O(shè)計(jì)時(shí)就考慮了復(fù)雜的數(shù)據(jù)。OPC DA傾向于更多地面向標(biāo)簽或項(xiàng)目，因此使用OPC DA可能很難移動(dòng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

關(guān)于性能的更重要一點(diǎn)是要有一些看法，并記住OPC UA是針對(duì)企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序的。還記得我們之前所說的OPC DA仍然非常適合HMI級(jí)別嗎？通常在HMI級(jí)別上可以找到經(jīng)常需要的超高性能。隨著您在企業(yè)鏈上的發(fā)展，性能要求得到了緩解，但是安全性變得更加重要。如果以這些術(shù)語來看待，要求OPC UA快于OPC DA并沒有實(shí)際意義，因?yàn)镺PC UA的典型用例是性能約束通常是幾秒鐘而不是HMI級(jí)別幾毫秒的情況！

摘要

總而言之，OPC UA將為您創(chuàng)造機(jī)會(huì)，利用現(xiàn)有的OPC-DA服務(wù)器已安裝的基礎(chǔ)以及它們提供的有價(jià)值的數(shù)據(jù)做更多的事情。您將不必拆掉現(xiàn)有的OPC服務(wù)器并更換它們，供應(yīng)商也不應(yīng)急于放棄支持。對(duì)于HMI / SCADA到設(shè)備的通信，OPC DA將仍然是首選的連接方法，OPC UA將為企業(yè)打開大門。

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