OPC UA 技術解決工業現場數據通信標準不統一的問題，使得不同操作系統和不同制造商的設備之間可以進行數據交互，是實現工業4.0不可或缺的一環。

虹科方案

1

OPC技術的發展

OPC到OPC UA的升級需要

OPC技術是什么？

OPC，初始解釋為OLE for Process Control，誕生于上世紀90年代，主要面向自動化行業，意在為來自不同生產商的工業設備通訊建立一整套開放的接口、屬性和方法標準集。

它設計之初基于微軟的OLE、COM、DCOM等技術，這些技術集成在Windows操作系統中，OPC隨著工業自動化的快速發展，以及搭載Windows的PC和IPC的快速普及而得以推廣。

OPC技術帶來的好處

OPC技術解決了工業設備的跨廠商平臺通訊的問題，但由于它對Windows中DCOM等技術的依賴，使得它不能在Linux或其它系統中使用。也就是說，OPC并沒有解決設備操作系統的跨平臺通訊問題，也因此，新一代的技術--OPC UA應運而生。

OPC UA的誕生

UA是Unified Architecture（統一架構）的縮寫。為方便把舊一代與新一代OPC技術統稱區分開，業內一般把舊一代OPC稱為OPC Classic，新一代的稱為OPC UA。

OPC UA在協議制定之時，就拋棄了DCOM等技術，這也使得OPC UA不向下兼容。制定者們重新定義了一系列底層連接與管理的標準，不再把這些工作拋給Windows系統，使得OPC UA能跨操作系統平臺運行，也能運行在無系統的嵌入式設備中。OPC UA協議使得OT與IT全域的、真正的跨平臺標準通訊成為可能。

2

OPC系統升級的需要與難題

虹科· 工業物聯網

OPC Classic 的缺陷

Windows系統中系統組件很容易受到其它應用的影響，且一旦損壞不易修復。因此，依賴于DCOM組件的OPC classic通訊也自然較為脆弱，不適合長距離通訊，一般只能在廠級局域網內通訊。

而OPC UA技術則解決了這個問題，即使物理距離相隔甚遠的設備，只要Server端有公網IP，能ping得通，一般就也能建立起OPC UA通訊，長距離通訊不再是難題。

OPC系統升級的必要性

目前在工業生產，尤其是制造業中，不少設備與車間中控組態系統，乃至更上層的廠級、企業級管理系統都采用OPC技術進行通訊，這其中包含了不少使用OPC classic的老舊設備和系統。

而在當下工業4.0的升級浪潮中，OPC classic實際上已經處于逐步淘汰的階段，相關設備型號也逐漸開始停產，新設備大多采用OPC UA取代之，整個行業范圍內OPC系統升級的需求越來越大。

OPC系統升級難題

在升級過程中凸顯出一個大問題：

OPC classic與OPC UA完全不兼容，如果直接淘汰全部OPC classic設備和控制系統，升級到OPC UA的對應產品，那么將會為企業帶來巨大的采購開銷與折舊浪費；而老舊的OPC classic產品已經逐步被淘汰，繼續使用老設備也會為企業帶來額外的維護成本與故障損失。此外，OPC classic在遠程通訊中的缺陷，也導致了企業數據需要先經歷一步協議轉換，而后才能順利被收集起來統一管理。

面臨升級需要，目前很多企業的做法是將其中部分最老舊的生產線整條淘汰，而在新生產線或者新廠區中完全采用新的OPC UA產品。但這種方法實際上也會產生另外兩個令人頭疼的問題：

一是兩套系統之間完全隔離，數據若需要統籌管理，則需要在兩套系統之上額外建立一套系統整合數據；二是，被淘汰的老舊生產線上其實仍有不少的狀態依然良好的軟硬件能繼續投入生產，整線淘汰實際上帶來不少折舊浪費。

3

OPC系統平穩升級解決方案

虹科· 工業物聯網

在產業升級中面對以上難題，很多企業都迫切希望找到最佳的解決方案。因此，廣州虹科攜手合作伙伴，為行業提供了一個平穩的OPC 系統升級解決方案——OPC UA Tunneller軟件平臺。

該軟件平臺包含兩大主要功能，一個是OPC classic遠程連接，另一個是OPC classic與UA相互轉換。

OPC classic遠程連接

舉一個形象的例子來說，OPC classic遠程連接相當于是在Server和Client兩臺電腦之間建立一個通訊隧道，隧道的兩端出口是分別安裝在兩臺電腦上的Tunneller軟件，OPC classic數據通過Tunneller提供的接口進入隧道，而隧道則保護著其中的數據不受復雜的網絡環境影響，讓數據最終順利到達另一側。

典型案例

我們的一個著名跨國企業用戶--他們在國內多地的工廠中使用帶有OPC classic上傳功能的組態系統，并且有一套用OPC classic作為輸入協議的數據管理系統，以往他們的做法只是將幾個工廠的數據匯集到該城市的一個系統中。但在這次的升級浪潮當中，他們希望在國外某地租用一個大型數據中心，在城市級系統的基礎上進行擴容，同時把國內外多地的工廠數據全部接入到該中心進行統一管理。

在了解多個OPC解決方案后，最終他們選擇了虹科的Tunneller平臺來建立這種跨國距離級別的OPC classic連接。

在這次升級當中，該企業不需改變工廠中原有物理設備，僅加裝一個軟件，就能讓他們提前享受到OPC UA一般的遠程連接便利性。他們的管理平臺大體上用的仍然是之前已有的，只是做了一些擴容優化，因而實際升級的人力物力成本都較低，升級速度也大幅縮短，這就是一種相對平穩的OPC系統升級方案。

OPC classic與OPC UA相互轉換

Tunneller軟件實際上是為Client端的訪問進行了一次代理，然后將訪問到的Server地址空間進行了一次映射，映射回Client所用的協議，這樣OPC classic與UA相互之間就能進行數據交換。一言以蔽之，Tunneller充當了一個實時協議翻譯的工作，使得通訊雙方能相互理解。

典型案例

在我們的大多數客戶案例當中，客戶會優先升級他們的上層管理軟件，以便更好地配合新產線中的UA設備。

此時，為了能把之前的PLC也納入統一管理的范疇，客戶會使用Tunneller，把PLC中的OPC classic Server轉成UA Server，以供管理系統的UA Client與之建立連接并訪問。

如此一來，客戶可以提前享受到基于OPC UA的新管理軟件統一管理所有設備帶來的便利與附加商業價值，而無需一下子完成所有設備的淘汰和重新采購，這仍是我們所說的一種典型而平穩的OPC系統升級方案。

虹科--工業物聯網

虹科是一家在工業物聯網IIoT行業經驗超過3年的高科技公司，虹科與世界領域頂級公司包括EXOR、Eurotech、Unitronics、Matrikon、KUNBUS等國際公司合作，提供先進的高端工業4.0 工業觸摸屏、物聯網網關、高端邊緣計算機、IoT開發框架、PLC與HMI一體機、OPC UA、工業級樹莓派、SCADA、預測性維護等解決方案。物聯網事業部所有成員都受過專業培訓，并獲得專業資格認證，平均3年+的技術經驗和水平一致贏得客戶極好口碑。我們積極參與行業協會的工作，為推廣先進技術的普及做出了重要貢獻。至今，虹科已經為行業內諸多用戶提供從硬件到軟件的不同方案，并參與和協助了眾多OEM的設備研發和移植項目，以及終端用戶的智能工廠和工業4.0升級改造項目。