譯者序
前言
作者簡介
第1章　OPC UA—工業(yè)4.0基礎 1
1.1　OPC UA與通信協(xié)議 2
1.2　導入OPC UA的步驟 3
1.3　這就是全部嗎 3
1.4　差異化 4
1.5　展望 5
1.5.1　趨勢：SoA 5
1.5.2　趨勢：服務到服務 5
1.5.3　趨勢：片上OPC UA 5
1.5.4　未來：基于TSN的OPC UA 6
第2章　OPC UA基礎理論 7
2.1　應用架構(gòu) 8
2.1.1　場景1：獨立的內(nèi)部OPC UA服務器 10
2.1.2　場景2：共享外部軟件OPC UA服務器 11
2.1.3　場景3：共享中間件OPC UA服務器/外部網(wǎng)關 12
2.1.4　場景4：聚合軟OPC UA服務器 12
2.1.5　場景5：不同網(wǎng)段聚合軟OPC UA服務器 14
2.1.6　場景6：外網(wǎng)多重聚合軟OPC UA服務器 14
2.1.7　場景7：外網(wǎng)聚合軟OPC UA服務器 15
2.2　OPC UA 行業(yè)伴隨標準 16
2.3　OPC UA安全性最佳實踐 20
2.3.1　IT安全基礎理論 20
2.3.2　OPC UA的安全機制 21
2.3.3　最佳實踐與已知挑戰(zhàn) 23
2.4　OPC UA功能子集、一致性測試和認證 26
2.4.1　OPC UA功能子集 26
2.4.2　一致性測試工具 31
2.4.3　認證 33
2.4.4　當前進展、經(jīng)驗與認知 34
2.5　OPC UA信息模型及建模 39
2.5.1　節(jié)點類型 41
2.5.2　類型定義 43
2.5.3　引用類型 43
2.5.4　信息模型實例 44
2.6　OPC UA在生產(chǎn)線中的導入 48
2.6.1　制造企業(yè)的新機遇 48
2.6.2　企業(yè)邊際條件定義 49
2.6.3　導入流程 52
第3章　OPC UA與產(chǎn)業(yè)升級 56
3.1　OPC UA對于控制層的意義及構(gòu)想 57
3.1.1　實時性 58
3.1.2　PLCopen：控制層映射及功能塊 59
3.1.3　OPC UA發(fā)布/訂閱模式 61
3.1.4　行業(yè)信息模型 62
3.1.5　基于SoA-PLC的TwinCAT理念 63
3.1.6　控制器中OPC UA的現(xiàn)狀與未來 65
3.2　西門子控制器中的OPC UA 66
3.2.1　西門子與OPC UA 66
3.2.2　OPC UA與PROFINET 67
3.2.3　SIMATIC S7-1500控制器與OPC UA 67
3.2.4　S7-1500內(nèi)置OPC UA的替代選項 73
3.3　OPC UA與現(xiàn)有設備升級 75
3.3.1　OPC UA全面實施的意義 76
3.3.2　方式1：快速大規(guī)模移植 76
3.3.3　方式2：漸進式移植并支持更多的現(xiàn)有協(xié)議 77
3.3.4　方式3：基于OPC UA網(wǎng)關實現(xiàn)系統(tǒng)移植 78
3.3.5　OPC UA與缺乏軟件接口的設備 80
3.3.6　OPC UA在非工業(yè)領域中的應用 81
3.4　嵌入式系統(tǒng)中的OPC UA 83
3.4.1　嵌入式微處理系統(tǒng)的分類 85
3.4.2　嵌入式系統(tǒng)的限制 87
3.4.3　嵌入式系統(tǒng)中OPC UA協(xié)議棧的系統(tǒng)需求 89
3.4.4　嵌入式系統(tǒng)中OPC UA協(xié)議棧的實現(xiàn)策略 91
3.4.5　結(jié)構(gòu)化編碼 92
3.4.6　時間確定性與調(diào)度 92
3.4.7　通信接口的解耦 93
3.4.8　內(nèi)存分配 94
3.4.9　應用程序與OPC UA解耦 95
3.4.10　消息處理 95
3.4.11　地址空間分配 97
3.4.12　方法調(diào)用與中斷 99
第4章　開發(fā)指南 101
4.1　Unified Automation公司OPC UA開發(fā)環(huán)境 102
4.1.1　開源軟件或商用軟件 102
4.1.2　開發(fā)語言 103
4.1.3　操作系統(tǒng) 104
4.1.4　OPC UA功能選擇 104
4.1.5　使用性 106
4.1.6　接口設計 106
4.1.7　可擴展性 108
4.1.8　性能與資源 109
4.1.9　現(xiàn)有設備的移植 109
4.1.10　測試工具與性能比較 110
4.2　Prosys OPC開發(fā)工具與庫函數(shù) 111
4.2.1　Prosys OPC UA Java-SDK 112
4.2.2　基于Java-SDK的測試工具 120
4.2.3　Prosys OPC UA Historian工具 122
4.2.4　Prosys OPC UA Modbus服務器 124
4.3　基于open62541的OPC UA開源實現(xiàn) 128
4.3.1　開源軟件的優(yōu)勢 128
4.3.2　開源軟件的劣勢 130
4.3.3　open62541開源項目的目標 131
第5章　OPC UA應用案例 133
5.1　Candy Hoover公司的案例分析 134
5.1.1　生產(chǎn)場景 135
5.1.2　品質(zhì)控制場景 137
5.1.3　應用程序說明 138
5.1.4　OPC UA架構(gòu) 140
5.1.5　OPC UA的使用和展望 141
5.2　福伊特公司—用戶角度的OPC UA 142
5.2.1　引言 142
5.2.2　工業(yè)4.0項目的企業(yè)內(nèi)部挑戰(zhàn) 143
5.2.3　基于OPC UA的工廠互聯(lián) 146
5.3　Festo控制器與OPC UA功能 152
5.3.1　目的和技術要求 152
5.3.2　固件升級 153
5.3.3　設備和能效數(shù)據(jù)收集 158
5.4　基于OPC UA與AutomationML 的PLUGandWORK 160
5.4.1　PLUGandWORK 和工業(yè)4.0 160
5.4.2　OPC UA 與AutomationML 161
5.4.3　具體實現(xiàn) 163
5.5　服務工程化的敏捷管理 165
5.5.1　動機 165
5.5.2　技術現(xiàn)狀 166
5.5.3　系統(tǒng)構(gòu)架的立場和視角 167
5.5.4　SERVUS方法 170
“即插即用”技術時代已來臨 177
基于時間敏感網(wǎng)絡的OPC UA 183
縮略詞 189
參考文獻 192