[发明专利]一种基于在线配置的OPCUA协议转换方法

说明书

本发明公开了一种基于在线配置的OPCUA协议转换方法，其特征在于，包括步骤：S1，构建OPCUA协议转换器，所述OPCUA协议转换器包括可视化组件模块、原始数据采集模块、数据解析模块、OPCUA服务器模块；S2，基于各类设备数据采集特性，构建OPCUA信息建模规范；S3，构建底层数据采集模块，所述底层数据采集模块能实现配置信息解析、原始数据获取和解析；S4，基于开源的Unified Automation java SDK构建OPCUA服务器；S5，构建基于C/S架构的可视化操作界面，实现OPCUA服务器的配置以及采集数据的可视化。本发明实现原始数据从工业设备层到上层应用的传输，增强底层设备与上层系统间语义的互通性，且具备灵活性与扩展性。

技术领域

本发明涉及OPCUA协议转换方法，尤其涉及一种基于在线配置的OPCUA协议转换方法。

背景技术

随着工业互联网以及工业物联网的迅猛发展，采集制造车间各设备运行数据已不再是一个难题，实现设备互联互通，最终达到智能车间不再是一个遥不可及的梦想。然而由于工业现场底层设备种类繁多且各个设备厂商为争抢市场份额而纷纷采用自己定义的规范和通信协议，这使得数据采集和通信系统的统一成为一个难题，不同数据采集系统之间形成“信息孤岛”。此外，由于缺乏统一标准的信息模型定义，不同采集系统之间语义上不能互通，存在大量异构数据。OPCUA协议就是在这样的实际背景下提出的，主要用于解决当前工业采集领域中存在的兼容性、统一性、通用性的问题。OPCUA(OPC UnifiedArchitecture)即OPC统一架构，是在之前的OPC基础上发展而来的一种与平台无关的新的工业软件接口规范，打破了OPC技术只能应用于Windows系统的窘境，能够实现车间底层数据从制造层级到上层系统的传输，为当前车间数据统一采集与建模提供了一种可靠的解决方案。

然而由于OPCUA技术发展的开始时间较迟，在如今的制造车间中仍有许多设备不支持OPCUA协议。在把OPCUA作为制造车间主要的通信架构时，如何实现从原始通信协议到OPCUA协议的转换，如何以在线配置而非硬编码的方式实现OPCUA信息建模也是需要解决的问题。如在某总线实验台中，使用西门子S7-1500型号PLC(S7协议)控制电机运转的模块，使用MODBUS—TCP协议采集环境温湿度的模块，各个数据采集模块均采用不同协议，没有一个统一的采集方式，加大了数据采集的难度。此外，其他协议并没有信息建模的功能，实验台上不同的采集对象不能向外提供统一的信息模型，造成各对象之间的语义不通的问题。针对上述问题，建议使用OPCUA协议作为实验台数据采集的统一协议，以解决实验台上各对象语义不通，数据采集协议众多的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够统一实验台上不同设备底层数据采集、增强设备间语义互通性的基于在线配置的OPCUA协议转换方法。

技术方案：本发明的OPCUA协议转换方法，包括步骤：

S1，构建OPCUA协议转换器，所述OPCUA协议转换器包括可视化组件模块、原始数据采集模块、数据解析模块、OPCUA服务器模块；

S2，基于各类设备数据采集特性，构建OPCUA信息建模规范，用来描述OPCUA各数据节点之间的层级关系，生成OPCUA服务器地址空间节点所需的配置信息；

S3，构建底层数据采集模块，所述底层数据采集模块能实现配置信息解析、原始数据获取和解析；

S4，；所述OPCUA服务器的封装功能包括：服务器初始化、服务器启动、类型或对象节点挂载、数据采集与地址空间节点的映射、数据节点内容更新、服务器关闭；

S5，构建基于C/S架构的可视化操作界面，实现OPCUA服务器的配置以及采集数据的可视化。

进一步，所述步骤S1中，所述可视化组件模块实现封装Java Swing中的各类控件，设置不同的UI显示以及用户交互方式；