[套装书]工业4.0开放平台通信统一架构OPC UA实践+借鉴德国工业4.0推动中国制造业转型升级（2册）

作者
米里亚姆·施莱彭 本书委会
丛书名
工业控制与智能制造丛书
出版社
机械工业出版社
ISBN
9782007301358
简要
简介
内容简介 ---------------------------工业4.0开放平台通信统一架构OPC UA实践--------------------------- 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，最后本书对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。 ---------------------------借鉴德国工业4.0推动中国制造业转型升级--------------------------- 本书借鉴德国制造业工业4.0理念方法，并结合我国实际进行融合、创新和应用，推动我国制造业转型升级。涵盖：技术层面、制造层面、企业层面、产业层面，以工业物联网为载体，构建一个包括智能产品、智能制造和智能服务并存，大中小制造企业协同，平台企业、工业软件服务商、工业安全方案提供商支撑的制造业生态系统
目录



---------------------------工业4.0开放平台通信统一架构OPC UA实践---------------------------


译者序
前言
作者简介
第1章　OPC UA—工业4.0基础 1
1.1　OPC UA与通信协议 2
1.2　导入OPC UA的步骤 3
1.3　这就是全部吗 3
1.4　差异化 4
1.5　展望 5
1.5.1　趋势：SoA 5
1.5.2　趋势：服务到服务 5
1.5.3　趋势：片上OPC UA 5
1.5.4　未来：基于TSN的OPC UA 6
第2章　OPC UA基础理论 7
2.1　应用架构 8
2.1.1　场景1：独立的内部OPC UA服务器 10
2.1.2　场景2：共享外部软件OPC UA服务器 11
2.1.3　场景3：共享中间件OPC UA服务器/外部网关 12
2.1.4　场景4：聚合软OPC UA服务器 12
2.1.5　场景5：不同网段聚合软OPC UA服务器 14
2.1.6　场景6：外网多重聚合软OPC UA服务器 14
2.1.7　场景7：外网聚合软OPC UA服务器 15
2.2　OPC UA 行业伴随标准 16
2.3　OPC UA安全性最佳实践 20
2.3.1　IT安全基础理论 20
2.3.2　OPC UA的安全机制 21
2.3.3　最佳实践与已知挑战 23
2.4　OPC UA功能子集、一致性测试和认证 26
2.4.1　OPC UA功能子集 26
2.4.2　一致性测试工具 31
2.4.3　认证 33
2.4.4　当前进展、经验与认知 34
2.5　OPC UA信息模型及建模 39
2.5.1　节点类型 41
2.5.2　类型定义 43
2.5.3　引用类型 43
2.5.4　信息模型实例 44
2.6　OPC UA在生产线中的导入 48
2.6.1　制造企业的新机遇 48
2.6.2　企业边际条件定义 49
2.6.3　导入流程 52
第3章　OPC UA与产业升级 56
3.1　OPC UA对于控制层的意义及构想 57
3.1.1　实时性 58
3.1.2　PLCopen：控制层映射及功能块 59
3.1.3　OPC UA发布/订阅模式 61
3.1.4　行业信息模型 62
3.1.5　基于SoA-PLC的TwinCAT理念 63
3.1.6　控制器中OPC UA的现状与未来 65
3.2　西门子控制器中的OPC UA 66
3.2.1　西门子与OPC UA 66
3.2.2　OPC UA与PROFINET 67
3.2.3　SIMATIC S7-1500控制器与OPC UA 67
3.2.4　S7-1500内置OPC UA的替代选项 73
3.3　OPC UA与现有设备升级 75
3.3.1　OPC UA全面实施的意义 76
3.3.2　方式1：快速大规模移植 76
3.3.3　方式2：渐进式移植并支持更多的现有协议 77
3.3.4　方式3：基于OPC UA网关实现系统移植 78
3.3.5　OPC UA与缺乏软件接口的设备 80
3.3.6　OPC UA在非工业领域中的应用 81
3.4　嵌入式系统中的OPC UA 83
3.4.1　嵌入式微处理系统的分类 85
3.4.2　嵌入式系统的限制 87
3.4.3　嵌入式系统中OPC UA协议栈的系统需求 89
3.4.4　嵌入式系统中OPC UA协议栈的实现策略 91
3.4.5　结构化编码 92
3.4.6　时间确定性与调度 92
3.4.7　通信接口的解耦 93
3.4.8　内存分配 94
3.4.9　应用程序与OPC UA解耦 95
3.4.10　消息处理 95
3.4.11　地址空间分配 97
3.4.12　方法调用与中断 99
第4章　开发指南 101
4.1　Unified Automation公司OPC UA开发环境 102
4.1.1　开源软件或商用软件 102
4.1.2　开发语言 103
4.1.3　操作系统 104
4.1.4　OPC UA功能选择 104
4.1.5　使用性 106
4.1.6　接口设计 106
4.1.7　可扩展性 108
4.1.8　性能与资源 109
4.1.9　现有设备的移植 109
4.1.10　测试工具与性能比较 110
4.2　Prosys OPC开发工具与库函数 111
4.2.1　Prosys OPC UA Java-SDK 112
4.2.2　基于Java-SDK的测试工具 120
4.2.3　Prosys OPC UA Historian工具 122
4.2.4　Prosys OPC UA Modbus服务器 124
4.3　基于open62541的OPC UA开源实现 128
4.3.1　开源软件的优势 128
4.3.2　开源软件的劣势 130
4.3.3　open62541开源项目的目标 131
第5章　OPC UA应用案例 133
5.1　Candy Hoover公司的案例分析 134
5.1.1　生产场景 135
5.1.2　品质控制场景 137
5.1.3　应用程序说明 138
5.1.4　OPC UA架构 140
5.1.5　OPC UA的使用和展望 141
5.2　福伊特公司—用户角度的OPC UA 142
5.2.1　引言 142
5.2.2　工业4.0项目的企业内部挑战 143
5.2.3　基于OPC UA的工厂互联 146
5.3　Festo控制器与OPC UA功能 152
5.3.1　目的和技术要求 152
5.3.2　固件升级 153
5.3.3　设备和能效数据收集 158
5.4　基于OPC UA与AutomationML 的PLUGandWORK 160
5.4.1　PLUGandWORK 和工业4.0 160
5.4.2　OPC UA 与AutomationML 161
5.4.3　具体实现 163
5.5　服务工程化的敏捷管理 165
5.5.1　动机 165
5.5.2　技术现状 166
5.5.3　系统构架的立场和视角 167
5.5.4　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



---------------------------借鉴德国工业4.0推动中国制造业转型升级---------------------------


版权信息
序一 抓住新工业革命机遇实现中国制造业全面升级
序二
第一篇 总报告
第二篇 主题报告
第1章 工业4．0的国际经验
1．1 国际上有关工业4．0的概念和定义
1．2 工业4．0发生的国际背景
1．3 工业4．0的战略框架与基本特征
1．4 工业4．0的核心技术
1．5 推进工业4．0的有关国际经验
第2章 中国制造业的总体情况
2．1 中国制造业在总体规模和竞争力方面的持续进展
2．2 中国制造业发展面临的机遇和挑战
2．3 中国制造业在信息化和智能化方面取得了较快进展
2．4 中国制造业的智能化水平呈现巨大的差异性
第3章 以工业4．0引领中国制造业转型升级的战略思路与路径
3．1 中国制造业的“数字深化”战略：战略定位与战略形成
3．2 把准中国工业4．0战略取向
3．3 中国工业4．0战略框架的基本构想
第4章 借鉴工业4．0推动我国制造业转型升级的政策措施
4．1 中德制造业智能化战略比较：技术经济范式
4．2 德国工业4．0计划的政策演进脉络及实施机制
4．3 德国工业4．0对推动我国制造业持续健康发展的借鉴意义
4．4 政策保障体系研究专题
第三篇 专题报告之行业篇
第5章 行业专题——汽车产业
5．1 新工业革命背景下全球汽车产业发展新趋势
5．2 工业4．0助推汽车产业发展变革的重要作用
5．3 中国汽车产业借鉴应用工业4．0的基础条件
5．4 中国汽车产业借鉴应用工业4．0实现转型升级发展要解决的重点难点问题
5．5 中国汽车产业借鉴应用工业4．0实现转型升级发展的战略与政策
第6章 行业专题——电子信息产业
6．1 德国工业4．0与电子信息产业的关系
6．2 电子信息产业发展趋势及转型升级的内涵
6．3 德国工业4．0中蕴含的电子信息产业转型升级及启示
6．4 美日电子信息产业转型的经验借鉴及启示
6．5 我国电子信息产业发展现状、存在的问题及面临的新形势
6．6 推动我国电子信息产业转型升级的总体思路和具体路径
6．7 促进电子信息产业转型升级的具体政策措施建议
第7章 行业专题——家电产业
7．1 中国家电行业智能制造发展现状
7．2 中国家电行业智能制造存在的主要问题
7．3 中国智能家电行业面临的机遇与挑战
7．4 中国家电行业智能制造的发展目标与实施路径
7．5 加快推动中国家电行业智能制造发展的政策建议
第8章 行业专题——装备制造业
8．1 新一轮科技革命和产业变革推动装备制造业转型升级
8．2 中国装备制造业转型升级面临的挑战和机遇
8．3 中国装备制造业转型升级的三阶段论
8．4 中国装备制造业转型升级的战略思路、基本原则和主要措施
第9章 行业专题——石化产业
9．1 中国石化行业发展新趋势
9．2 中国石化行业借鉴应用工业4．0的基础条件
9．3 中国石化行业借鉴应用工业4．0要解决的重点难点问题
9．4 典型案例分析
9．5 中国石化行业在推行智能制造中出现的问题
9．6 中国石化行业借鉴应用工业4．0的战略和政策
第四篇 专题报告之支撑体系篇
第10章 支撑体系——工业互联网
10．1 工业互联网的定位、内涵和架构
10．2 工业互联网发展的国际经验
10．3 我国工业互联网发展的现状
10．4 我国工业互联网发展的战略思路
10．5 我国工业互联网发展的政策建议
第11章 支撑体系——制造业全生命周期管理
11．1 智能制造驱动制造业全方位的转型升级
11．2 我国制造业急需突破三大短板
11．3 国际经验与案例
11．4 布局推进思路
11．5 发展政策与措施
第12章 支撑体系——工业云平台
12．1 平台经济与平台正在崛起
12．2 工业云平台建设的国际经验
12．3 中国工业云平台的现状与问题
12．4 中国工业云平台建设的思路与对策
12．5 中国工业云平台建设的政策与措施
第13章 支撑体系——人才资源和人才培养
13．1 引言
13．2 问题识别
13．3 国际经验
13．4 国内现状分析
13．5 思路与策略
13．6 保障措施与政策



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