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GB／T 38869-2020 基于OPC UA的数字化车间互联网络架构简介：
GB/T 38869-2020 是中国国家标准，全称为《基于OPC UA的数字化车间互联网络架构》。这是一项关于工业互联网技术的规范，OPC UA（Open Platform for Communications - Unified Architecture）是一个开放的、跨平台的通信标准，用于工业自动化领域的设备互操作。
该标准定义了基于OPC UA的数字化车间网络架构，旨在实现车间内不同设备、系统和应用之间的无缝连接和数据交换。它强调了标准化的接口和通信协议，使得设备能够进行实时、可靠和安全的数据传输，支持生产过程的监控、优化和预测性维护。
架构通常包括以下几个关键部分：
1. 设备层：这是网络的底层，包括各种生产设备和传感器，它们通过OPC UA将数据发送到上层。
2. 数据交换层：OPC UA服务器运行在此层，接收并处理来自设备的数据，同时管理数据的存储和转发。
3. 中间件层：提供数据处理和分析的功能，可以对数据进行清洗、转换和集成，以便于高级应用的使用。
4. 应用层：包括ERP（企业资源计划）、SCM（供应链管理）、CRM（客户关系管理）等系统，用于业务决策和优化。
5. 网络层：保证数据在网络中的可靠传输，可能涉及到无线网络、局域网、广域网等。
此标准有助于推动数字化车间的建设，提升生产效率，降低运营成本，并促进工业4.0时代的智能制造发展。
GB／T 38869-2020 基于OPC UA的数字化车间互联网络架构部分内容预览：
数控机床的信息包含如下元素（仅示意，数控机床的信息信息不限于此）： a）静态信息：包含了制造商和出厂日期； b）过程信息：包含了机床状态信息； C）配置信息：包含了进给速率； d）包含的组件：机床的组件包含了主轴，主轴包含转速元素
B.6.2.3地址空间映射
由设备信息和相关元素确定向OPC 映射的规则，主要工作是利用OPCUA 型来构造数控机床的信息《预制高强混凝土薄壁钢管桩 JG/T 272-2010》，如表B.1所示
GB/T388692020
表B.1数控机床信息映射过程
B.6.2.4地址空间管理
对于最入式OPCUA服务器的 点已经在系统内存 中，因此，地址空间管理主要是
图B.5地址空间管理
a）内存数据点改变时更新到OPCUA地址空间中； b）当OPCUA客户端读取节点数据时，直接从OPCUA地址空间返回相应节点的数据； c）当OPCUA客户端订阅节点时，系统可提供一套机制来维护内存点信息值与OPCUA地址 空间节点值的变化对应； d）当OPCUA客户端写数据时，系统可提供一套机制保证内存点的更新与实际的设备IO进行 关联。
B.6.3Modbus设备采集模块实现
B.6.3.1且标和流程
以Modbus设备采集模块为例，说明基于中间件（软件或硬件)的开发过程。开发过程如下： a）驱动相关开发； b） 构建信息； C 生成地址空间； d 地址空间的管理， 开发目标是实现ModbusRTU设备（一个温湿度传感器）管控并以OPCUA接口形式对外： 息，标准的OPCUA客户端可以进行读、写、订阅等操作，Modbus采集模块如图B.6所示
B.6.3.2 驱动开发
图B.6Modbus采集模
B.6.3.3构建信息
由设备信息和相关元素确定向OPCUA地址空间映射的规则，主要工作是利用OPCUA的 元来构建温湿度传感器的信息，如图B.7所示。
图B.7构建信息
温湿度传感器包括两个采集温度值和湿度值以及一个配置参数温度校准值：同时温湿度传感 Modbus模块具有设备地址、通信波特率等参数
B.6.3.4地址空间映射
表B.2温湿度传感器信息映射过程
B.6.3.5地址空间管理
附录C （资料性附录） OPCUA的兼容性
附录C （资料性附录） OPCUA的兼容性
推荐使用OPCUA作为数字化车间统一互联的技术，但是目前OPCUA还属于比较新的技术，在 实际的工厂中相关应用比较少，支持经典OPC、Modbus等协议的设备众多，因此在使用OPCUA技术 的同时如何保护用户的资产和投入变得非常重要。 对于这种情况可使用标准协议转换软件/设备以解决兼容性问题，协议互转如图C.1所示，这些软 件/设备可支持如下功能： a）OPC/OPCUA转换软件，一般运行在PC环境下； b） ModbusRTU、ModbusTCP/OPCUA转换模块，一般需要硬件平台支持，为嵌人式设备； C PROFIBUS/OPCUA、PROFINET/OPCUA转换模块，一般需要硬件平台支持，为嵌人式 设备； d）其他类似协议
C.2OPC/OPCUA兼容性解决方案示例
图C.1协议转换示意
很多国外公司已经开发出OPC/OPCUA兼容性中间件，用户无需特殊的配置即实现无缝集成， 两类产品：UA代理（UAProxy）和UA包装器（UAWrapper）
C.2.2 UA ProxY
UAProxy使得经典OPC客户端应用（SCADA、MES、ERP等）可无缝访问OPCUA服务器设 些设备既可以运行在PC平台也可以运行在嵌人式平台），如图C.2所示，
UAProxy一般具有如下特性： 向导式建立配置； 非常容易使用，无需了解太多的OPCUA知识： 不会破坏现在的OPC体系结构； 提供UA安全； 剔除DCOM技术或者防火墙问题； 提供实时数据。
C.2.3 UA Wrapper
GB/T388692020
图C.2UAProxy示意图
UAWrapper使得OPCUA客户端应用可 整访问OPC经典服务器系统，如图C.3所
UAWrapper一般具有如下特性 向导式建立配置：
UAWrapper一般具有如下特性 向导式建立配置；
广州南航碧花园超豪区样板房王子山天鹅城堡图C.3UAWrapper示意图
GB/T 388692020
非常容易使用，无需了解太多的OPCUA知识； 不会破坏现在的OPC体系结构； 提供UA安全； 一提供实时数据。
表C.1是OPCUA实现可提供的兼容性信息，如支持则用“”表示
《城市轨道交通车辆空调、采暖及通风装置技术条件 CJ/T354-2010》表C.1OPCUA兼容性声明（必备）
GB/T 388692020