书籍详情
工业4.0开放平台通信统 架构OPC UA实践
作者：米里亚姆·施莱彭（Miriam Schleipen） 著，任向阳译 译
出版社：机械工业出版社
出版时间：2020-07-01
ISBN：9787111659488
定价：¥79.00
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内容简介
概述了OPC UA；介绍如何操作已经建立好的OPC UA信息模型；OPCA的应用程序架构和系统架构，*后本书对OPC UA协议子集进行介绍，并对OPC UA与传统OPC的性能进行了对比。对于那些需要进一步查询OPCUA详情的读者，本书的附录给出了参考。
作者简介
米里亚姆·施莱彭（Miriam Schleipen）博士在2007年至2011年期间担任卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）研究助理，并于2012年以 “制造执行系统（MES）的自适应性和语义互操作性”研究课题获得了博士学位。自2005年以来，Miriam Schleipen博士一直在Fraunhofer IOSB研究所（前身为工程与生物信息处理（IITB）研究所）先后负责“工程与互操作性”“控制系统和工厂建模”领域的研究工作，并担任“工业40和互操作性”课题的首席研究员。她积极参与针对控制系统/制造执行系统（MES）/制造过程互操作性（工业40、AutomationML和OPC UA）方面的自动优化概念和方法的研究，并领导相关的工业研发项目。自2017年以来，她一直在西门子数字工业集团担任软件架构师。Miriam Schleipen博士是德国和国际（标准化）委员会的活跃成员，并被公认为该领域内的工业40专家，拥有80多篇公开发表的论文和专著，并多次参加相关展会的演讲和研讨。
目录
译者序
前言
作者简介
第1章 OPC UA—工业40基础 1
11 OPC UA与通信协议 2
12 导入OPC UA的步骤 3
13 这就是全部吗 3
14 差异化 4
15 展望 5
151 趋势：SoA 5
152 趋势：服务到服务 5
153 趋势：片上OPC UA 5
154 未来：基于TSN的OPC UA 6
第2章 OPC UA基础理论 7
21 应用架构 8
211 场景1：独立的内部OPC UA服务器 10
212 场景2：共享外部软件OPC UA服务器 11
213 场景3：共享中间件OPC UA服务器/外部网关 12
214 场景4：聚合软OPC UA服务器 12
215 场景5：不同网段聚合软OPC UA服务器 14
216 场景6：外网多重聚合软OPC UA服务器 14
217 场景7：外网聚合软OPC UA服务器 15
22 OPC UA 行业伴随标准 16
23 OPC UA安全性最佳实践 20
231 IT安全基础理论 20
232 OPC UA的安全机制 21
233 最佳实践与已知挑战 23
24 OPC UA功能子集、一致性测试和认证 26
241 OPC UA功能子集 26
242 一致性测试工具 31
243 认证 33
244 当前进展、经验与认知 34
25 OPC UA信息模型及建模 39
251 节点类型 41
252 类型定义 43
253 引用类型 43
254 信息模型实例 44
26 OPC UA在生产线中的导入 48
261 制造企业的新机遇 48
262 企业边际条件定义 49
263 导入流程 52
第3章 OPC UA与产业升级 56
31 OPC UA对于控制层的意义及构想 57
311 实时性 58
312 PLCopen：控制层映射及功能块 59
313 OPC UA发布/订阅模式 61
314 行业信息模型 62
315 基于SoA-PLC的TwinCAT理念 63
316 控制器中OPC UA的现状与未来 65
32 西门子控制器中的OPC UA 66
321 西门子与OPC UA 66
322 OPC UA与PROFINET 67
323 SIMATIC S7-1500控制器与OPC UA 67
324 S7-1500内置OPC UA的替代选项 73
33 OPC UA与现有设备升级 75
331 OPC UA全面实施的意义 76
332 方式1：快速大规模移植 76
333 方式2：渐进式移植并支持更多的现有协议 77
334 方式3：基于OPC UA网关实现系统移植 78
335 OPC UA与缺乏软件接口的设备 80
336 OPC UA在非工业领域中的应用 81
34 嵌入式系统中的OPC UA 83
341 嵌入式微处理系统的分类 85
342 嵌入式系统的限制 87
343 嵌入式系统中OPC UA协议栈的系统需求 89
344 嵌入式系统中OPC UA协议栈的实现策略 91
345 结构化编码 92
346 时间确定性与调度 92
347 通信接口的解耦 93
348 内存分配 94
349 应用程序与OPC UA解耦 95
3410 消息处理 95
3411 地址空间分配 97
3412 方法调用与中断 99
第4章 开发指南 101
41 Unified Automation公司OPC UA开发环境 102
411 开源软件或商用软件 102
412 开发语言 103
413 操作系统 104
414 OPC UA功能选择 104
415 使用性 106
416 接口设计 106
417 可扩展性 108
418 性能与资源 109
419 现有设备的移植 109
4110 测试工具与性能比较 110
42 Prosys OPC开发工具与库函数 111
421 Prosys OPC UA Java-SDK 112
422 基于Java-SDK的测试工具 120
423 Prosys OPC UA Historian工具 122
424 Prosys OPC UA Modbus服务器 124
43 基于open62541的OPC UA开源实现 128
431 开源软件的优势 128
432 开源软件的劣势 130
433 open62541开源项目的目标 131
第5章 OPC UA应用案例 133
51 Candy Hoover公司的案例分析 134
511 生产场景 135
512 品质控制场景 137
513 应用程序说明 138
514 OPC UA架构 140
515 OPC UA的使用和展望 141
52 福伊特公司—用户角度的OPC UA 142
521 引言 142
522 工业40项目的企业内部挑战 143
523 基于OPC UA的工厂互联 146
53 Festo控制器与OPC UA功能 152
531 目的和技术要求 152
532 固件升级 153
533 设备和能效数据收集 158
54 基于OPC UA与AutomationML 的PLUGandWORK 160
541 PLUGandWORK 和工业40 160
542 OPC UA 与AutomationML 161
543 具体实现 163
55 服务工程化的敏捷管理 165
551 动机 165
552 技术现状 166
553 系统构架的立场和视角 167
554 SERVUS方法 170
“即插即用”技术时代已来临 177
基于时间敏感网络的OPC UA 183
缩略词 189
参考文献 192
前言
作者简介
第1章 OPC UA—工业40基础 1
11 OPC UA与通信协议 2
12 导入OPC UA的步骤 3
13 这就是全部吗 3
14 差异化 4
15 展望 5
151 趋势：SoA 5
152 趋势：服务到服务 5
153 趋势：片上OPC UA 5
154 未来：基于TSN的OPC UA 6
第2章 OPC UA基础理论 7
21 应用架构 8
211 场景1：独立的内部OPC UA服务器 10
212 场景2：共享外部软件OPC UA服务器 11
213 场景3：共享中间件OPC UA服务器/外部网关 12
214 场景4：聚合软OPC UA服务器 12
215 场景5：不同网段聚合软OPC UA服务器 14
216 场景6：外网多重聚合软OPC UA服务器 14
217 场景7：外网聚合软OPC UA服务器 15
22 OPC UA 行业伴随标准 16
23 OPC UA安全性最佳实践 20
231 IT安全基础理论 20
232 OPC UA的安全机制 21
233 最佳实践与已知挑战 23
24 OPC UA功能子集、一致性测试和认证 26
241 OPC UA功能子集 26
242 一致性测试工具 31
243 认证 33
244 当前进展、经验与认知 34
25 OPC UA信息模型及建模 39
251 节点类型 41
252 类型定义 43
253 引用类型 43
254 信息模型实例 44
26 OPC UA在生产线中的导入 48
261 制造企业的新机遇 48
262 企业边际条件定义 49
263 导入流程 52
第3章 OPC UA与产业升级 56
31 OPC UA对于控制层的意义及构想 57
311 实时性 58
312 PLCopen：控制层映射及功能块 59
313 OPC UA发布/订阅模式 61
314 行业信息模型 62
315 基于SoA-PLC的TwinCAT理念 63
316 控制器中OPC UA的现状与未来 65
32 西门子控制器中的OPC UA 66
321 西门子与OPC UA 66
322 OPC UA与PROFINET 67
323 SIMATIC S7-1500控制器与OPC UA 67
324 S7-1500内置OPC UA的替代选项 73
33 OPC UA与现有设备升级 75
331 OPC UA全面实施的意义 76
332 方式1：快速大规模移植 76
333 方式2：渐进式移植并支持更多的现有协议 77
334 方式3：基于OPC UA网关实现系统移植 78
335 OPC UA与缺乏软件接口的设备 80
336 OPC UA在非工业领域中的应用 81
34 嵌入式系统中的OPC UA 83
341 嵌入式微处理系统的分类 85
342 嵌入式系统的限制 87
343 嵌入式系统中OPC UA协议栈的系统需求 89
344 嵌入式系统中OPC UA协议栈的实现策略 91
345 结构化编码 92
346 时间确定性与调度 92
347 通信接口的解耦 93
348 内存分配 94
349 应用程序与OPC UA解耦 95
3410 消息处理 95
3411 地址空间分配 97
3412 方法调用与中断 99
第4章 开发指南 101
41 Unified Automation公司OPC UA开发环境 102
411 开源软件或商用软件 102
412 开发语言 103
413 操作系统 104
414 OPC UA功能选择 104
415 使用性 106
416 接口设计 106
417 可扩展性 108
418 性能与资源 109
419 现有设备的移植 109
4110 测试工具与性能比较 110
42 Prosys OPC开发工具与库函数 111
421 Prosys OPC UA Java-SDK 112
422 基于Java-SDK的测试工具 120
423 Prosys OPC UA Historian工具 122
424 Prosys OPC UA Modbus服务器 124
43 基于open62541的OPC UA开源实现 128
431 开源软件的优势 128
432 开源软件的劣势 130
433 open62541开源项目的目标 131
第5章 OPC UA应用案例 133
51 Candy Hoover公司的案例分析 134
511 生产场景 135
512 品质控制场景 137
513 应用程序说明 138
514 OPC UA架构 140
515 OPC UA的使用和展望 141
52 福伊特公司—用户角度的OPC UA 142
521 引言 142
522 工业40项目的企业内部挑战 143
523 基于OPC UA的工厂互联 146
53 Festo控制器与OPC UA功能 152
531 目的和技术要求 152
532 固件升级 153
533 设备和能效数据收集 158
54 基于OPC UA与AutomationML 的PLUGandWORK 160
541 PLUGandWORK 和工业40 160
542 OPC UA 与AutomationML 161
543 具体实现 163
55 服务工程化的敏捷管理 165
551 动机 165
552 技术现状 166
553 系统构架的立场和视角 167
554 SERVUS方法 170
“即插即用”技术时代已来临 177
基于时间敏感网络的OPC UA 183
缩略词 189
参考文献 192
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