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工業4.0開放平臺通信統一架構OPC UA實踐(簡體書)
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工業4.0開放平臺通信統一架構OPC UA實踐(簡體書)

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商品簡介
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目次

商品簡介

本書概述了OPC UA基礎理論,介紹如何操作已經建立好的OPC UA信息模型、OPC UA的應用程序架構和系統架構。最後,本書對OPC UA協議子集進行介紹,並對OPC UA與傳統OPC的性能進行了對比。對於那些需要進一步查詢OPC UA詳情的讀者,可參考本書末尾的參考文獻。通過使用案例、經驗教訓以及最佳實踐等內容,使讀者瞭解這項前瞻性的技術。

名人/編輯推薦

著重OPC UA解決方案、開發工具及具體實現三大核心內容

目次

譯者序
前言
作者簡介
第1章 OPC UA―工業4.0基礎 1
1.1 OPC UA與通信協議 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:基於TSN的OPC UA 6
第2章 OPC UA基礎理論 7
2.1 應用架構 8
2.1.1 場景1:獨立的內部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:不同網段聚合軟OPC UA服務器 14
2.1.6 場景6:外網多重聚合軟OPC UA服務器 14
2.1.7 場景7:外網聚合軟OPC UA服務器 15
2.2 OPC UA 行業伴隨標準 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 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、經驗與認知 34
2.5 OPC UA信息模型及建模 39
2.5.1 節點類型 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在生產線中的導入 48
2.6.1 製造企業的新機遇 48
2.6.2 企業邊際條件定義 49
2.6.3 導入流程 52
第3章 OPC UA與產業升級 56
3.1 OPC UA對於控制層的意義及構想 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發佈/訂閱模式 61
3.1.4 行業信息模型 62
3.1.5 基於SoA-PLC的TwinCAT理念 63
3.1.6 控制器中OPC UA的現狀與未來 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內置OPC UA的替代選項 73
3.3 OPC UA與現有設備升級 75
3.3.1 OPC UA全面實施的意義 76
3.3.2 方式1:快速大規模移植 76
3.3.3 方式2:漸進式移植並支持更多的現有協議 77
3.3.4 方式3:基於OPC UA網關實現系統移植 78
3.3.5 OPC UA與缺乏軟件接口的設備 80
3.3.6 OPC UA在非工業領域中的應用 81
3.4 嵌入式系統中的OPC UA 83
3.4.1 嵌入式微處理系統的分類 85
3.4.2 嵌入式系統的限制 87
3.4.3 嵌入式系統中OPC UA協議棧的系統需求 89
3.4.4 嵌入式系統中OPC UA協議棧的實現策略 91
3.4.5 結構化編碼 92
3.4.6 時間確定性與調度 92
3.4.7 通信接口的解耦 93
3.4.8 內存分配 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 方法調用與中斷 99
第4章 開發指南 101
4.1 Unified Automation公司OPC UA開發環境 102
4.1.1 開源軟件或商用軟件 102
4.1.2 開發語言 103
4.1.3 操作系統 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開發工具與庫函數 111
4.2.1 Prosys OPC UA Java-SDK 112
4.2.2 基於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 基於open62541的OPC UA開源實現 128
4.3.1 開源軟件的優勢 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 生產場景 135
5.1.2 品質控制場景 137
5.1.3 應用程序說明 138
5.1.4 OPC UA架構 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4.0項目的企業內部挑戰 143
5.2.3 基於OPC UA的工廠互聯 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 設備和能效數據收集 158
5.4 基於OPC UA與AutomationML 的PLUGandWORK 160
5.4.1 PLUGandWORK 和工業4.0 160
5.4.2 OPC UA 與AutomationML 161
5.4.3 具體實現 163
5.5 服務工程化的敏捷管理 165
5.5.1 動機 165
5.5.2 技術現狀 166
5.5.3 系統構架的立場和視角 167
5.5.4 SERVUS方法 170
“即插即用”技術時代已來臨 177
基於時間敏感網絡的OPC UA 183
縮略詞 189
參考文獻 192

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