探索工業通信的未來:從OPC到OPC DA,再到OPC UA的演變歷程
隨著工業 4.0 和工業物聯網技術的發展, 通快集團(TRUMPF)也致力于數字化產品的研發與推廣,現有的數字化產品包括 OPCUA 接口以及基于 OPCUA 通信協議開發的質量數據存儲軟件(Quality Data Storage),智能看板(SmartView)及激光器及機床狀態監測服務(Condition Monitoring)。OPCUA 協議在其中扮演了一個核心角色。那么為何 OPCUA 的地位如此重要?
工業自動化的挑戰與統一
在傳統的工業自動化領域中,硬件驅動器和與其連接的應用程序之間,并沒有統一的標準接口。不同的廠商生產的設備使用不同的通信協議,導致設備之前難以通信。這給工業自動化帶來了,諸如數據集成困難、系統復雜等問題。此外,在控制系統軟件開發的成本中,設備的應用程序設計費用通常占七成,而開發設備間連接接口占三成。為了解決這些問題,自動化供應商成立了一個工作組,負責開發數據訪問標準。
OPC發展歷程

OPC 發展歷程
01 1990 年開始,微軟操作系統統治了整個工業自動化領域
微軟具有的技術:OLE (Object Linking and Embedding,對象連接與嵌入),COM (Component Object Model,組件對象模型技術),DCOM (Distributed Component Object Model,分布式組件對象技術)。這些技術定義和實現了允許應用程序作為軟件“對象”而進行“連接”的機制,實現了“客戶端程序對象“對“服務器程序對象”的訪問。
基于微軟 OLE,COM 和 DCOM 的數據訪問標準,自動化供應商工作組開發了OPC (OLE for Process Control,用于過程控制的OLE)。
02 該工作組成立后發布了 OPC DA (OPC Data Access,基于 OPC 標準的數據訪問)
其它的軟硬件供應商也開始使用 OPC 作為其互操作性的機制。但隨著時間的推移,人們越來越清晰地意識到行業內,需要一個可提供合規性和互操作性的標準檢驗及認證的正式組織。OPC標準發布于 1996 年,目的是將 PLC(可編程邏輯控制器)特定協議(如 Modbus、Profibus 等)抽象為一個標準化接口,使 HMI(人機界面)/SCADA(數據采集與監控系統)系統能夠與“中間人”對接,實現通用 OPC 讀寫請求與設備特定請求的相互轉換。因此,一個小型產業應運而生,使最終用戶能夠通過 OPC 無縫集成來自多個供應商的優質產品。
03 2000年以后,linux系統,wince系統等逐漸應用在自動化設備中。
由于這些設備使用微軟 Windows 以外的系統而不能使用 COM,DCOM 技術,甚至開發者也不愿意在這些設備上使用這些技術和應用,因此現有的 OPC 標準局限于微軟 Windows 系統的使用。于是 OPC 基金會創建的 OPC UA (開放平臺通信統一架構) 規范發布,解決了跨平臺通信這一難題。
04 2010年后,通快集團(TRUMPF)加入 OPC 基金會,致力于研發 OPCUA 接口及基于 OPCUA 協議的數字化產品。