OPC UA標準可促進機器和設備數據的高效評估。勞易測OPC UA認證傳感器為用戶帶來更多受益。

Ingo Baumgardt
自動識別和機器視覺產品中心總監

使自動化金字塔更具穿透性

無論是工業4.0、工業物聯網還是機器對機器通信，都必須使用適合的標準將係統和產品互聯在一起。對此，專家們經常提及自動化金字塔：根據定義，可能涵蓋基礎層、設備層、現場層、控製和過程控製層以及金字塔頂層— —製造運營管理層。各層之間采用不同的標準進行數據交換：機器和設備使用IO-Link

、PROFINET、Ethernet/IP、EtherCAT或Ethernet TCP/IP等相關標準在現場層交換數據，然後再傳輸到控製層
，但還沒有直達自動化金字塔頂層的路徑。這是因為現場總線無法一直擴展到雲，MQTT等協議也不能與現場層進行通信。OPC UA框架（UA即統一架構）可以彌補這個差距。勞易測OPC UA認證傳感器可為用戶帶來更多選項。

圖1：OPC UA標準可連接自動化金字塔的各個層級。

從現場到雲

目前還沒有通用的標準允許所有層級之間的所有機器、設(she)備(bei)和(he)服(fu)務(wu)器(qi)直(zhi)接(jie)相(xiang)互(hu)通(tong)信(xin)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)協(xie)議(yi)必(bi)須(xu)滿(man)足(zu)相(xiang)應(ying)層(ceng)級(ji)的(de)具(ju)體(ti)要(yao)求(qiu)，但(dan)使(shi)用(yong)一(yi)個(ge)協(xie)議(yi)無(wu)法(fa)複(fu)製(zhi)所(suo)有(you)信(xin)息(xi)。無(wu)論(lun)如(ru)何(he)


，機(ji)器(qi)和(he)設(she)備(bei)都(dou)會(hui)生(sheng)成(cheng)大(da)量(liang)有(you)價(jia)值(zhi)的(de)數(shu)據(ju)。但(dan)是(shi)，通(tong)常(chang)無(wu)法(fa)在(zai)數(shu)據(ju)評(ping)估(gu)層(ceng)直(zhi)接(jie)訪(fang)問(wen)和(he)解(jie)析(xi)數(shu)據(ju)
，而(er)OPC UA可以為其創建連接。該標準不是一種協議，而是一種框架或技術集。背後原理是：OPC UAshiyongxinximoxingdingyichuanshushuju。gaibiaozhunkeguanlitongxincengdefangwenquanxian，bingdingyishujujiaohuanxieyi。yinci，muqianxianghugelidezidonghuajinzitacengjikeyibiandegengjuchuantouxing
，yanbianweiyizhongkaifangxingwangluojiagou。OPC UA功能是可自由使用的開放源，而與製造商和軟件平台無關。

快速配置

要在所有自動化金字塔層級之間實現數據交換，必須係統化地準備和提供所有數據。即使已定義通信標準
，也會出現以下限製：設備會輸出數字信號，而接收器需要使用元數據，因此必須對這種數字信號進行正確解析（例如使用一個裝置）。OPC架jia構gou的de信xin息xi模mo型xing可ke在zai此ci發fa揮hui作zuo用yong。該gai模mo型xing將jiang連lian接jie設she備bei描miao述shu為wei不bu同tong的de網wang絡luo對dui象xiang。第di一yi步bu是shi管guan理li節jie點dian之zhi間jian的de關guan係xi。第di二er步bu是shi定ding義yi標biao準zhun屬shu性xing，這zhe是shi識shi別bie網wang絡luo中zhong設she備bei的de最zui低di要yao求qiu。此ci外wai還hai要yao定ding義yi一yi些xie特te殊shu屬shu性xing，例li如ru機ji器qi的de功gong能neng和he操cao作zuo。這zhe就jiu會hui創chuang建jian可ke以yi自zi動dong讀du取qu的de結jie構gou，從cong而er能neng夠gou使shi用yong其qi他taOPC UA認證設備讀取和解析數據。實用性是：gongyebiaozhunjishikeyong，zhizaoshangbubiweigegeshebeicongtouchuangjianguifan。zhexiepeitaoguifanshuomingleyiweimayueduqidedingyibiaozhunjiqisuotigongdezhiheshijiandengneirong。OPC架構提供PDF和XML格式下載文件。也就是說，規範是機器可讀的，不需要手動傳輸。

設備數據模型中所存儲的信息類型：

• 用於識別網絡設備的數據
• 過程數據和事件（例如掃描儀的讀取結果、開始/停止命令）
• 質量數據（例如掃描儀讀取過程成功或失敗）

因此，OPC UA可提供顯著的部署優勢。例如，勞易測BCL 348i條碼閱讀器識別出自身為網絡中的一維碼閱讀器
，且控製層理解該信號後，係統會自動檢測出設備特性(AutoID)。這zhe樣yang便bian可ke實shi現xian極ji快kuai速su的de係xi統tong集ji成cheng。另ling外wai可ke以yi集ji中zhong記ji錄lu單dan個ge設she備bei的de警jing報bao以yi及ji錯cuo誤wu和he狀zhuang態tai消xiao息xi，並bing以yi標biao準zhun方fang式shi進jin行xing評ping估gu

，因yin此ci係xi統tong維wei護hu工gong作zuo也ye將jiang得de以yi簡jian化hua。

圖2：如果不使用OPC UA標準
，通常需要很長的時間來識別缺陷標簽或損壞的掃描儀。

確保網絡安全

OPC UA還有利於提高IT安全性。在工業物聯網時代
，有一項要求變得日益重要：必須通過雲來處理工業物聯網中的機器數據。這對用戶的受益是：OPC UA標準中已集成端到端加密功能

，可有效防止公司數據受到外部攻擊。另外也可以非常輕鬆地分配內部權限。係統已指定數據訪問
、讀取

、評估或更改權限，可以最大程度降低因攻擊或錯誤操作而帶來的停機等風險。

係統更易於監控

該標準的最大優勢之一是，可以通過數據評估顯著提高係統效率。通過OPC UA標準

，可輕鬆地監控機器和係統並優化流程。下麵使用一個實際例子進行說明：在零貨存儲區，傳送帶會將貨箱運輸至揀貨站和發貨區。每個貨箱都有一個條碼標簽。勞易測BCL 348iyiweimayueduqianzhuangzaichuansongdaishang，ketigongzaichuansongdaishangyunshuhuoxiangsuoxudeshuju。yifangmian
，zaishiyongguochengzhong
，saomiaoyiguangxueqijiankenenghuichuxianzangwu，daozhiwufaqingchujiancehuoxiangshangdebiaoqian。lingyifangmian，yunxingzhongbiaoqianyekenengyinshouyaersunhuaihuozangwu
，congerwufazaijinxingduqu。cishi，jiqiyunyingshangruhefaxiancuowu？

快速訪問相關數據

如果不使用OPC UAbiaozhun，zuibianjiedefangshishishiyongzhenduanjisuanjilaifangwenchuanganqi。zhexieshebeihuicunchuchangshiduqushibaicishudengshuzhi，yincikeyishibiechufashengwuranhuosunhuaidesaomiaoyi。danquedianshi
，yonghubixudandukongzhiheduchumeigeshebei。zheshiyixiangfeichanghaoshiderenwu，tebieshizaishibieshousunbiaoqiandeqingkuangxia。cishiyuangongxuyaodanduduchumeigesaomiaoyibingshoudongshurushuju。erjiezhuOPC UA標準和適合的傳感器技術，此項工作可以非常高效地完成：勞易測BCL 348i一維碼閱讀器符合OPC UA認(ren)證(zheng)，可(ke)以(yi)將(jiang)掃(sao)描(miao)儀(yi)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)到(dao)控(kong)製(zhi)層(ceng)。例(li)如(ru)，通(tong)過(guo)部(bu)署(shu)簡(jian)單(dan)的(de)應(ying)用(yong)，可(ke)以(yi)集(ji)中(zhong)評(ping)估(gu)這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)並(bing)顯(xian)示(shi)在(zai)儀(yi)表(biao)板(ban)中(zhong)。這(zhe)可(ke)以(yi)實(shi)時(shi)顯(xian)示(shi)掃(sao)描(miao)儀(yi)嚐(chang)試(shi)失(shi)敗(bai)次(ci)數(shu)是(shi)否(fou)過(guo)多(duo)。另(ling)一(yi)個(ge)優(you)勢(shi)是(shi)，係(xi)統(tong)也(ye)會(hui)傳(chuan)輸(shu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)安(an)裝(zhuang)位(wei)置(zhi)
，因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)對(dui)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)維(wei)修(xiu)。如(ru)果(guo)確(que)定(ding)所(suo)有(you)掃(sao)描(miao)儀(yi)都(dou)很(hen)難(nan)檢(jian)測(ce)出(chu)特(te)定(ding)標(biao)簽(qian)
，也(ye)可(ke)以(yi)有(you)針(zhen)對(dui)性(xing)地(di)更(geng)換(huan)相(xiang)似(si)的(de)標(biao)簽(qian)。總(zong)結(jie)：該方案可顯著提高維護效率，並輕鬆提高係統可用性。

圖3：勞易測BCL 348i一維碼閱讀器符合OPC UA認證，可兼容OPC UA技術要求，並將數據傳輸到管理層。

從認證傳感器技術中獲益

OPC UAzaiduanshijianneibianfazhanchengweixianchangcengyuyunzhijianshujujiaohuandezhongxinkuangjia。yiqianyangefencengdezidonghuaxitongbiandegengjuchuantouxing
，zheyouzhuyugaoxiaopinggujiqiheshebeishujudeng。jinguangaianzhuangbiaozhunyoushixianzhu，danzhinengshiyongshihedechuanganqilaichixuyouhuayunyinghefuwu。jianyizixunketigongOPC UA認證產品並具備相關專業技術的傳感器專家。勞易測樂意隨時提供幫助。借助DCR 248i二維碼閱讀器和BCL 348i一維碼閱讀器等創新OPC UA認證勞易測傳感器技術，操作員可以將係統評估效率提升到全新的級別。

圖4：DCR 248i等OPC UA認證掃描儀也適用於二維碼。為有效利用工業物聯網和工業4.0技術
，勞易測不斷推出更多OPC UA認證產品。