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erOPC 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 UA使shi用yong信xin息xi模mo型xing定ding義yi傳chuan輸shu數shu據ju。該gai標biao準zhun可ke管guan理li通tong信xin層ceng的de訪fang問wen權quan限xian，並bing定ding義yi數shu據ju交jiao換huan協xie議yi。因yin此ci，目mu前qian相xiang互hu隔ge離li的de自zi動dong化hua金jin字zi塔ta層ceng級ji可ke以yi變bian得de更geng具ju穿chuan透tou性xing
，演yan變bian為wei一yi種zhong開kai放fang性xing網wang絡luo架jia構gou。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）。OPCjiagoudexinximoxingkezaicifahuizuoyong。gaimoxingjianglianjieshebeimiaoshuweibutongdewangluoduixiang。diyibushiguanlijiedianzhijiandeguanxi。dierbushidingyibiaozhunshuxing
，zheshishibiewangluozhongshebeidezuidiyaoqiu。ciwaihaiyaodingyiyixieteshushuxing，lirujiqidegongnenghecaozuo。zhejiuhuichuangjiankeyizidongduqudejiegou，congernenggoushiyongqitaOPC UA認證設備讀取和解析數據。實用性是：工gong業ye標biao準zhun即ji時shi可ke用yong，製zhi造zao商shang不bu必bi為wei各ge個ge設she備bei從cong頭tou創chuang建jian規gui範fan。這zhe些xie配pei套tao規gui範fan說shuo明ming了le一yi維wei碼ma閱yue讀du器qi的de定ding義yi標biao準zhun及ji其qi所suo提ti供gong的de值zhi和he事shi件jian等deng內nei容rong。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 UA標biao準zhun
，最zui便bian捷jie的de方fang式shi是shi使shi用yong診zhen斷duan計ji算suan機ji來lai訪fang問wen傳chuan感gan器qi。這zhe些xie設she備bei會hui存cun儲chu嚐chang試shi讀du取qu失shi敗bai次ci數shu等deng數shu值zhi，因yin此ci可ke以yi識shi別bie出chu發fa生sheng汙wu染ran或huo損sun壞huai的de掃sao描miao儀yi。但dan缺que點dian是shi，用yong戶hu必bi須xu單dan獨du控kong製zhi和he讀du出chu每mei個ge設she備bei。這zhe是shi一yi項xiang非fei常chang耗hao時shi的de任ren務wu，特te別bie是shi在zai識shi別bie受shou損sun標biao簽qian的de情qing況kuang下xia。此ci時shi員yuan工gong需xu要yao單dan獨du讀du出chu每mei個ge掃sao描miao儀yi並bing手shou動dong輸shu入ru數shu據ju。而er借jie助zhuOPC 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 UArenzheng，keyijiangsaomiaoyishujuchuanshudaokongzhiceng。liru，tongguobushujiandandeyingyong，keyijizhongpingguzhexieshujubingxianshizaiyibiaobanzhong。zhekeyishishixianshisaomiaoyichangshishibaicishushifouguoduo。lingyigeyoushishi，xitongyehuichuanshuchuanganqideanzhuangweizhi，yincikeyizhijieduishebeijinxingweixiu。ruguoquedingsuoyousaomiaoyidouhennanjiancechutedingbiaoqian，yekeyiyouzhenduixingdigenghuanxiangsidebiaoqian。zongjie：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 UA在(zai)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)便(bian)發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)現(xian)場(chang)層(ceng)與(yu)雲(yun)之(zhi)間(jian)數(shu)據(ju)交(jiao)換(huan)的(de)中(zhong)心(xin)框(kuang)架(jia)。以(yi)前(qian)嚴(yan)格(ge)分(fen)層(ceng)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)變(bian)得(de)更(geng)具(ju)穿(chuan)透(tou)性(xing)，這(zhe)有(you)助(zhu)於(yu)高(gao)效(xiao)評(ping)估(gu)機(ji)器(qi)和(he)設(she)備(bei)數(shu)據(ju)等(deng)。盡(jin)管(guan)該(gai)安(an)裝(zhuang)標(biao)準(zhun)優(you)勢(shi)顯(xian)著(zhu)，但(dan)隻(zhi)能(neng)使(shi)用(yong)適(shi)合(he)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)持(chi)續(xu)優(you)化(hua)運(yun)營(ying)和(he)服(fu)務(wu)。建(jian)議(yi)谘(zi)詢(xun)可(ke)提(ti)供(gong)OPC 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。