1、背景说明

OPC UA在工业互联网集成与互联互通中起着越来越重要的作用，但是OPC UA技术复杂，对开发人员要求较高，因此技术推广应用受到限制。

仪综所工业通信与集成技术团队在执行2015年工信部智能制造专项《数字化车间集成与互联互通标准研究和验证平台建设》过程中，面向制造装备的集成互联互通，制定了《制造装备集成信息模型通用建模规则》标准（预计2020年发布），并且基于该标准，开发了基于工业互联网的信息模型编辑器和信息模型加载器软件工具，极大地降低了OPC UA服务器开发的难度，用户甚至不需要了解太多OPC UA的知识即可快速开发出面向自身产品的OPC UA服务器应用，整体机制如图1所示。

图1 OPC UA快速开发整体机制

用户使用信息模型编辑器对自己的设备/产线/车间进行信息建模，该软件工具会自动生成一个信息模型XML描述文件。该XML描述文件作为信息模型的标准信息交换载体，可方便导入到其他软件系统。信息模型加载器以信息模型XML描述文件为输入，通过数据源驱动关联技术，实现OPC UA地址空间节点与驱动数据源自动关联映射，从而自动生成OPC UA服务器。

2、功能介绍

• 信息模型编辑器

信息模型编辑器提供了属性、属性集、方法、组件、组件集、设备等信息模型模板库，用户使用这些模板库可快速完成制造装备复杂信息模型的创建与修改，并自动生成描述制造装备信息模型的XML描述文件。信息模型编辑器软件界面如图2所示。

图2信息模型编辑器生成信息模型XML文件

• 信息模型加载器

如图3所示，信息模型加载器以XML文件为输入，对其进行自动解析并实现OPC UA地址空间的自动生成、地址空间节点与驱动数据的自动映射关联，最终自动生成制造装备OPC UA信息模型服务器，可以被任何标准的OPC UA客户端访问。

图3信息模型加载器自动生成OPC UA服务器

3、实施效果

基于信息模型的OPC UA服务器快速开发解决方案，仪综所工业通信与集成技术团队先后为清华大学、浙江理工大学、东北大学等单位进行了服务，创建了数控机床、纺织机械、铝冶金智能工厂等离散和流程领域设备/系统信息模型，在此基础上形成其行业的OPC UA服务器信息模型解决方案，得到了用户很高的评价。

另外，信息模型编辑器和信息模型加载器是一套系统平台解决方案，用户基于这套系统可以进行二次开发，为自身行业、企业量身定制信息模型实现增值服务。用户不需要掌握OPC UA的知识，只需了解自己制造装备/产线/车间的信息，即可实现OPC UA服务器快速开发，极大地降低了企业开发难度和成本，缩短开发和集成周期。