钡铼技术趣解系列第四集:趣解OPC UA

2025-08-05 16:56:22 钡铼技术

工业协议界很卷。

你以为协议们都像 Modbus 一样沉默寡言,结果突然蹦出来一个OPC UA,不仅会“聊天”,还能“自我介绍”“加好友”“发资料包”,关键还自带“加密功能”和“穿西装的仪式感”。

今天,就让我们扒一扒这个工控界的**“社牛天花板”——OPC UA”**!


工业物联网关



什么是OPC UA

有人问:“OPC UA 是哪家 PLC 的?”“不是,它不是谁的,是谁都能用的!”

别搞错,OPC UA 不是某品牌的私生子,而是工业通讯界的“联合国代表”,大家都得给它几分面子。


 OPC UA 是谁?他有几个“前世”?

早年版本:OPC DA(数据访问)

长得像 Windows COM/DCOM 亲儿子,局域网里活得还行,跨平台?没门!

现在版本:OPC UA(Unified Architecture)

独立人格、 跨平台、自带安全、能打能装不光能讲“数据”,还能讲“结构”,讲“关系”,讲“上下级”——讲得比你部门经理还清楚!


OPC UA 会干啥?

它是那种“到了新公司,一看网线就能干活,还顺手给你改了网络结构图”的狠人。

它能做这些:

  • 把一堆看不懂的寄存器地址,翻译成【温度】【电压】【设备状态】的对象

  • 把 PLC、变频器、温控器的数据,全都“建模”成你老板都能看懂的格式

  • 把数据打包成“自带简历”的格式,谁用谁省事

  • 提供“对话窗口”(服务端接口),谁想看数据随时来查

通俗点说:

OPC UA 是 Modbus 请来的 MBA、是 MQTT 的兄弟但更正经、是工厂车间里那个会讲三种语言、还能处理客户投诉的全能打工人!


安全性?别担心!

Modbus 传数据像在菜市场大喊“白菜3块一斤!”OPC UA 传数据?悄悄传情书,还要贴封条、做指纹验证、加密盖章,全程 SSL 加密,TLS 握手,比你微信还严!


举个栗子

  • 以前你 PLC 读了个 40001 寄存器,你还得查表才能知道那是“电池电压”

  • 用 OPC UA?你点开设备,就能看到:电池电压:54.2V(正常电池温度:38.5℃(高温预警)、剩余电量:82%

是不是一下子从“查户口”变成“刷抖音”?!


为什么国内的大厂 MES 系统都爱用 OPC UA?

这事儿说白了,就像大型企业招聘,不光看你学历,还要看你会不会讲英文、会不会整理PPT、能不能加班熬夜不喊累。

而 OPC UA,恰好全都满足!


1. “人狠话不多”:通用性强

大厂的 MES 系统要对接多少设备你知道吗?PLC、西门子、三菱、台达、仪表、温控器、能源柜……五花八门!

这时候,Modbus 撑死做个串口翻译,MQTT 只能传点“字节快递”。

但 OPC UA 能怎么干?“来吧,把你全家的设备名、数据结构、告警规则一股脑给我,我不怕,我能理解。”MES 系统点个连接,全都串起来了,就像做了一桌年夜饭,全家通吃。


 2. “安全感爆棚”:大厂就怕泄密

大厂最怕什么?不是设备坏,而是**“数据被抓包”、“生产逻辑被偷”、“老板数据在外网飘”**

OPC UA 可不答应!它自带高规格 TLS 加密,用户认证、证书验证、加密通信一条龙,让MES系统放心大胆调数据,不怕被监听。

说白了,大厂选 OPC UA,就是选了“一个忠诚靠谱的中央情报官”!


 3. “有脑子还会表达”:信息建模爱死它了

大厂的MES系统不是只要温度、电压这些“数值”,它们要的是——含义!上下文!组织结构!

OPC UA 会建模啊!

它不仅能告诉你“这是温度=56.8℃”,还能说“这是注塑一号机加热区2段的实时温度,正常工作值为45~60℃”。

比你口头汇报还清楚!


 4. “上下通吃”:SCADA、MES、ERP都能通吃!

大厂内部系统超级多:底层是 PLC 和传感器,中层是 SCADA,上层是 MES,再上面还有 ERP。


OPC UA历史介绍

OPC UA 就像个“中英双语翻译+外交官”,下接设备语言,上讲 IT 语言,一举拿下三层架构!


 OPC Classic(老版 OPC)——青铜时代(1996)

全名叫 OPC DA(Data Access),还有几个小伙伴:

  • OPC HDA(历史数据访问)

  • OPC A&E(报警与事件)

这些版本都建立在 Windows 的 COM/DCOM 技术之上,说白了,就是局域网能玩,跨平台、跨系统?呵呵,不存在。

只适合“你在我家喝茶”的小作坊环境,一走出门口,立刻“掉线+崩溃”。


 OPC UA 1.0(2006)——文明觉醒

终于受不了了,OPC 基金会决定重构整个体系!直接砍掉 DCOM,改用平台无关、语言无关、通信协议无关的 UA 架构!

这时候的 OPC UA:

  • 支持信息建模

  • 客户端/服务器架构

  • 通信协议支持 TCP + Binary 编码

  • 已经是个可以跑在 Windows、Linux、甚至嵌入式设备上的“多面手”

这是从一个“局域网宅男”,变成了“跨国交流型人才”的转折点


 OPC UA 1.02(2010)——增强型骨架

  • 提供了更多诊断信息和事件处理能力

  • 强化了与**企业系统(ERP、MES)**的对接能力

  • 增加了历史数据访问 HDA的能力(搬运工更聪明了)

这时候的 OPC UA,已经开始逐步在大型工厂立足了,被不少欧美大厂当成“未来首选协议”。


 OPC UA 1.04(2018)——划时代的“超级赛亚人”!

这版本可以说是目前最重要的一个飞跃,直接开启了 OPC UA 的“工业物联网时代”。

新增了两个杀手级功能:

1、 Pub/Sub(发布-订阅模型)

终于告别传统“客户端主动拉数据”的模式,改成:

“我发了啥,订阅的人自动接收”,不用你天天刷网页看天气,天气有变它会主动推给你!

这使得 OPC UA 适用于实时控制、边缘计算、工业云平台场景!

2、 支持 MQTT 和 AMQP 作为底层传输协议

这意味着 OPC UA 也可以走轻量化路线了,能上云、能边缘、能推流。

一边保留结构化的“高贵血统”,一边接入轻量化的“平民网络”——这就叫“贵族也能下田种地”!


接下来?OPC UA FX(Field eXchange)来了!

目前正在推进的下一阶段,是OPC UA FX(用于工业现场级控制)

目标是:

  • 实现设备级的确定性控制(毫秒级响应)

  • 支持TSN(Time-Sensitive Networking)

  • 和 PROFINET、EtherCAT 这种工业现场协议掰手腕

未来的 OPC UA,将从“企业神经中枢”延伸到“设备神经末梢”,真正完成从感知层到云平台的全覆盖!


OPC UA over TSN,工业通信的“神仙组合”!

如果说 OPC UA 是工业通信界的“外交大使”,那 TSN(Time-Sensitive Networking)就是“高速路警察+时间调度员”。

两者强强联手,打造的是:

 信息高速路 + VIP车道 + 精准限速 + 永不堵车!

OPC UA over TSN 是什么?

一句话说完:

把 OPC UA 搬到具备“确定性+低延迟+同步时钟”的以太网上跑,实现控制级通信和信息级通信的统一融合。

什么意思?就是以前你PLC和PLC之间还得走专用协议、现场总线未来统统走 OPC UA over TSN,工业以太网直接通天到云!


它有多猛?

  • 确定性通信:数据到了就是到了,毫秒级延迟说话算话!

  • 统一平台:SCADA、MES、ERP、PLC统统说一样的话

  • 高安全性:继承 OPC UA 的认证+加密+建模

  • 简化架构:未来一条网线走天下,不用网关换协议了!

OPC UA over TSN =把“会说话的设备”

装上高铁票 + 安上车速雷达 + 配个保镖 + 会自己报站不仅快,还稳,还安全,还会讲解。


钡铼技术,给你全套 OPC UA“变身道具包”!

说了这么多,你可能会问:

“OPC UA 听起来牛得不行,但我怎么落地?能别让我自己啃规范吗?”

别怕,钡铼技术早就帮你准备好了全套 OPC UA 接入方案,不管你是“老Modbus党”,还是“PLC云化派”,总有一款适合你!


 BL121ML OPC UA 网关

想让老设备开口说话?别找谁劝它,让 BL121ML 来翻译

 工业级轻量网关,支持 Modbus RTU/TCP、PLC 协议、BACnet、DLT645、IEC104 ➜ OPC UA 转换,一插即通,轻松上云,专为设备改造而生!

 不管是生产线上的“老家伙”,还是楼控系统、电力设备、现场仪表,它都能:

  • 看懂你设备的“方言”

  • 翻译成 OPC UA 的“普通话”

  • 送上云平台、MES、SCADA,随叫随到!

更绝的是支持 钡铼自研远程管理平台 BLRMS

 远程配置?点一下,参数改好了! 固件升级?一点不慌,版本一键升!


工业物联网关



 BL116 高性能 OPC UA 网关

在工业现场,有一种设备叫“万金油”,还有一种叫BL116——万点王者

 支持 1 万点数据采集,还原你整个系统的数据“宇宙星图”。

 支持的数据协议包括:

  • Modbus RTU / TCP

  • 主流 PLC 协议(西门子、三菱、欧姆龙、台达等)

  • BACnet(楼宇自动化好搭子)

  • DLT645(电表老熟人)

  • IEC104(电力监控系统重磅选手)

全部一键转换为 OPC UA 格式高效建模、结构清晰,SCADA、MES、云平台看到都直呼“我太懂你了”。

除了能采能转,它还能:

支持 TLS 加密传输:数据传得远,更传得安心

支持 BLRMS 远程配置与升级:不用跑现场,鼠标一点就搞定调试、OTA固件更新

支持复杂数据建模:不仅能传数据,还能“讲结构”,让平台更懂现场

工业物联网关


 BL118 Node-RED OPC UA 网关

你以为它只是个网关?不,它是个会画流程图的工程师 + 会思考的控制器 + 懂云平台的联络官

 内置 Node-RED 可视化逻辑编辑器用“拖拉拽”的方式完成逻辑编程,哪怕不懂代码,也能轻松实现:

  • 设备联动控制

  • 异常告警处理

  • 数据清洗与上报

  • MQTT / OPC UA / HTTP 等协议的“自由流转”

就像在玩“工业版微信小程序”,编逻辑就像配菜谱,搭好了就能跑。


 内嵌 OPC UA Server + Client不仅能采数据,还能主动建模、推送、订阅,让设备与平台之间沟通像开视频会一样顺畅。

 同时具备边缘计算能力BL118工业网关,成为整个现场的“智慧大脑”。

工业物联网关


 BL191 模块化 OPC UA IO 模块

多种 IO 组合自由拼接,支持 DI/DO/AI/AO/485/CAN 等接口

自带 OPC UA Server,IO 点原生可上传 SCADA、MES、云平台

内置 BLRAT 逻辑元算核支持本地逻辑控制,无需PLC也能联动运行 支持 BLRMS 远程管理配置、升级、诊断全部在线搞定

 一句话总结:“BL191 不只是 IO 模块,它能上传、会控制,还能远程管,全能型选手!”

工业物联网关


 不管你是想:

  • 改造老设备 ➜ 选 BL121ML

  • 跑大数据量  ➜ 上 BL118

  • 本地逻辑处理 + 可视化配置 ➜ 试试 BL116

  • 分布式IO模块直接上线 ➜ 放马 BL191

钡铼技术通通给你配齐,让每个设备都能讲“OPC UA普通话”

钡铼技术作为 OPC UA 基金会会员单位致力于推广 OPC UA 标准化接入方案,并提供从网关到 IO 模块的全栈产品组合,帮助客户实现真正的工业互联。



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