IIoT 通訊服務器: UA 系列
UA 系列 IIoT 通訊服務器 : 連接 IT 與 OT,整合云端 Cloud 與 Web 移動 APP
系統架構

重點特色
- 支持 遠程資料庫和本地端 同時寫入
- 支持 遠程資料庫資料補遺機制
- 支持 OPC UA、MQTT、SNMP、RESTful 同時啟用
- 內建 MQTT Broker (包含WebSocket)
- 支持 完整資安防護機制- HTTPS、SNMP v3、通訊加密、動態黑名單、白名單
- IoT云平臺連接- Microsoft Azure、Amazon Web Services、IBM Bluemix、阿里云
- 支持 IFTTT 邏輯控制觸發 APP 通知功能
- 提供 PID 邏輯運算功能
IT 整合與技術

• OPC UA:
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工業自動化通訊標準
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• MQTT:
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物聯網傳輸技術
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• Data Logger:
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本地端數據紀錄 和 匯入遠程數據庫
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• IFTTT:
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云端事件條件觸發控制 (IF This Then That)
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• Cloud:
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工業物聯網 IIoT 云端連結技術
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• SNMP Agent:
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簡易網絡管理通訊協議 即時監控裝置數據 |
OT 整合與技術

• OPC UA:
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工業自動化通訊標準
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• MQTT:
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物聯網傳輸技術
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• Modbus:
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工業自動化系統廣泛運用的通訊協議技術
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• EtherNet/IP:
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工業以太網通訊協議,基于 TCP/IP 通訊協議可相容于工廠及企業端網絡
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特色:
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內建 OPC UA Server 服務

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內建 MQTT Broker 服務

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提供 SNMP 代理 (Agent) 功能 (UA-2800 支持功能)

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提供 RESTful API 服務接口 (UA-2800 支持功能)

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支持 同時提供 OPC UA、MQTT、SNMP、RESRful 通訊服務

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支持設備通訊協議: 以太網及串口通訊模塊
? 以太網 : UA 支持 Modbus TCP, MQTT , ICP DAS EtherNet/IP 模塊進行連接
? 串口 : UA 支持 Modbus RTU/ASCII 模塊 (最多 3 個通訊端口)
? UA Web UI : 可快速設定模塊,亦可顯示即時模塊狀態
? 每個連線支持的最多模塊數量表:


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具備資安防護的感測器數據上傳

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I/O 數據采集可直接匯入遠程數據庫和本地端

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數斷線補遺式數據記錄

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支持 Cloud 云端平臺連接功能

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支持行動裝置通知功能(如:LINE、Twitter、微博等)

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提供 Function Wizard 功能精靈導引設定專案功能
精靈式專案導引步驟框范例


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提供 Internal 模塊,可建立虛擬變數作為暫存,供讀寫使用或資料交換
* 建立內部變數: 可設定8個 Internal虛擬模塊,每個模塊100個 Internal內部變數(點)。
* 通訊協議轉換: 提供 Internal 對 OPC UA Server通訊轉換

-
OPC UA

戰情圖控最主要的目的,是提供廠區管理人員,維持廠區正常工作的可視信息。采用AVEVA™ Edge設計、布署的戰情圖控,可以呈現產線、廠務、IP設備的資安拓樸與攝影機的實時信息與影像,并且在設備異常時顯示告警訊息,利于管理人員快速排除異常。此外,實時信息的儲存與調用也是戰情圖控的重要功能。戰情圖控的廠務、生產實時信息來源,是透過TCP/IP的OPC UA協議取得,有別于采用Modbus TCP協議的圖控架構,以下列出幾個協議常見的差異:
- OPC UA 有Client/Server及發布-訂閱兩種通訊模式,而 Modbus 則是使用一問一答的 Client/Server 架構進行通訊。
- OPC UA 包含加密、驗證和訪問控制等安全功能,而 Modbus 則沒有。
- Modbus 專為工業控制系統而設計,通常用于存取可程控器、驅動器和傳感器等設備的數據。
- OPC UA 基于 TCP/IP 協議進行通信,可以部署在任何支持此協議的硬件和軟件平臺上,并可與不同的設備和系統進行互動,無論其制造商或位置如何。相較之下,Modbus 旨在與支持 Modbus 協議的有限數量的設備和系統配合使用。
UA通訊服務器UA-2241M,在此例中收集產線與廠務設備數據后, 轉換成OPC UA協議后再提供給戰情圖控。轉換成OPC UA協議的最主要好處有二,一是減少通訊封包數量,二是保障TCP層數據傳輸的安全性。
UA I/O系列的U-7555M,應用在廠區燈控,除了具備上述OPC UA協議的優勢外,也使用UA I/O內的邏輯控制,判斷燈光的實際開、關狀態,減少TPD-703的開發邏輯撰寫。另外,UA I/O的排程功能,也可對廠區燈光做排程關閉,避免下班時間燈光沒有關閉的情形。
OPC UA 有 Client/Server 也有 發布-訂閱模型
Ans: OPC UA Client 是一種連接至OPC UA Server并讀取數據的應用程序。OPC UA Client 旨在與一種名為 "OPC UA" 的通用工業自動化協議進行通訊。這種協議的目的是獲得不同系統(例如工作站、工具、生產機器等)之間的互聯性,使其能夠在同一系統內進行數據交換和控制。OPC UA Client 的主要功能是從 OPC UA Server 讀取數據(例如傳感器數據、生產數據等),并以可讀取的方式顯示在用戶界面上。
OPC UA Client 可以滿足于以下系統、裝置或場景需求:
A. 工業自動化系統
B. 智慧家庭
C. 微型控制器
D. IoT 系統
E. 監控和控制系統
F. 生產自動化系統
由于 OPC UA Client 可以讀取和顯示許多器件和設備的數據,因此在實際應用當中,它可以作為一個跨平臺和跨設備顯示數據的應用程序,能夠兼容最新的工業標準。在設置 OPC UA Client 之前,必須確保與該客戶端相關的通訊適配器已經連接至要訪問的 OPC UA Server。這種適配器通常是基于計算機網絡協議(如TCP/IP)的數據網絡。通過配置必要的連接參數(例如 URL、交換協議等),客戶端即可與 OPC UA Server 連接。
OPC UA Server的主要任務是管理數據模型,該模型描述了系統內不同數據項之間的關系。通過將數據整合到統一的數據模型中,OPC UA Server可以從各種不同的數據源中獲取數據。例如,OPC UA Server可以從PLC、計量儀表、傳感器和其他裝置中獲取數據,然后將其轉換成統一的數據格式,并將其發送到客戶端。
此外,OPC UA Server還負責安全性和權限管理。它可以通過對數據進行加密、訪問控制和認證等機制,確保數據在傳輸過程中的安全性。此外,用戶可以通過權限管理對不同用戶分配不同的權限,以保護數據的安全性。
Ans: OPC UA的Client/Server通訊模式是OPC的傳統通訊架構。這個過程從Client向Server發起聯機請求開始,然后由Server驗證身分并給予聯機結果回應。當Client需要從Server端的Item取得數據時,可以送出訂閱和監看Item數據的請求給Server。當Server端的數據有變化時,它會主動響應給Client。此外,當Client需要改變Item數據時,它也需要主動發出數據寫入請求給Server,然后Server會響應寫入結果。

Company | Client Name | Platform | License | Download link | Last version |
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Unified Automation | UA Expert | Windows | Free | 1.7.0 (2023-07-13) | |
Prosys | OPC UA Browser | All (java) | Free | 4.4.0 (2022-11-28) | |
Softing | OPC UA Demo-Client | Windows | Free | 2.30.0 (2022-01-13) | |
Free OPC UA | OPC UA Client GUI | All (Python) | Free | 0.8.4 (2022-01-31) | |
Kepware | OPC UA Client Driver | Windows | Commercial | ||
Node OPC UA | OPC UA Commander | All (JS) | Open-source | 0.31.0 (2023-07-20) |
UA I/O系列 | UA 通訊服務器 | |||
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U-7000系列 | UA-2841M | UA-5231/UA-2241 系列 | UA-7231M | |
OPC UA Server 聯機數 | 3 | 50 | 20 | 20 |
OPC UA Client 聯機數 | 1 | 不支持 | 不支持 | 不支持 |
UA I/O系列 | UA 通訊服務器 | |||
---|---|---|---|---|
U-7000系列 | UA-2841M | UA-5231/UA-2241 系列 | UA-7231M | |
OPC UA Server | O | O | O | O |
OPC UA Client | O | X | X | X |
MQTT Broker | X | O | O | O |
MQTT Client | O | O | O | O |
MQTT JSON | O | O | O | O |
Modbus RTU Master | X | O | O | O |
Modbus TCP Master | X | O | O | O |
EtherNet/IP | X | O | O | O |
SNMP V3 Agent | X | O | X | X |
RESTful API | O | O | X | X |
Remote SQL Data Log | X (注解1) | O | O | O |
Local Data Log | O | O | O | O |
IFTTT | X | O | O | O |
IoTstar | O | X | X | X |

此應用案例已被多家石化行業采用,并運行良好。
Ans: 請參考以下連結,在面向不同設備、數據庫時的操作說明




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UA-2x00 / UA-5200 / UA-7200 系列 IIoT 通訊服務器 (內建 OPC UA Server 和 MQTT Broker/Client 服務)
更多UA硬件及軟件規格,可以查看。相關產品請參考: 、。 |
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型號 | OS | CPU | SDRAM | Flash | 非揮發性 儲存器 |
microSD 卡 |
以太網口 | RS-232 / RS-485 |
擴充口 | 無線 網絡 |
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UA-2841M
|
Linux Kernel 5.10.72 |
ARM Quad-Core CPU, 1.6 GHz/Core |
DDR4 2 GB |
8 GB | FRAM 64 KB MRAM 128 KB |
4 GB (最多 32 GB microSDHC 或 2 TB microSDXC) |
2 | 1 x RS-232 (console) 1 x RS-232 2 x RS-485 (2500VDC隔離) |
1 (*1) |
- | ||||||||||||
UA-2641M
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Linux Kernel 4.1.15 |
ARM Quad-Core CPU, 1.0 GHz/Core |
DDR3 1 GB |
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UA-2241M
|
Linux Kernel 3.2.14 |
ARM CPU, 1.0 GHz |
DDR3 512 MB |
512 MB | FRAM 64 KB | 4 GB (最多 32 GB microSDHC) |
- | |||||||||||||||
UA-2241MX-4GE
|
4G (*2) |
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UA-2241MX-4GC
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UA-5231
|
8 GB | 1 | 1 (*1) |
- | ||||||||||||||||||
UA-5231M
|
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UA-5231M-3GWA | 3G | |||||||||||||||||||||
UA-5231M-4GE
|
4G (*2) |
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UA-5231M-4GC
|
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UA-7231M
|
1 PoE | 1 x RS-232 (console) 1 x 5-wire RS-232/485 (2500VDC隔離) |
- |
*1. 支持選購一個 XV-board 擴充模塊,可參考 "" 網頁。 注意: -4GE/4GC和-3G 型號 不支持 XV-board 系列 XV511i 型號,請勿選購使用。 *2. 4G 系統注意事項: UA-2241MX-4GE:支持 4G LTE (FDD) 通信(頻段適用:中國大陸以外的亞洲地區) UA-2241MX-4GC/UA-5231M-4GC:支持4G LTE(FDD、TDD)通信(頻段適用:中國大陸) |
IIoT 通訊服務器 | 進 階 型 | 通 用 型 | 精 巧 型 | ||
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服務器系列型號 | UA-2841M | UA-2241 系列 | UA-5231 系列 | UA-7231M | |
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資安防護功能比較 | |||||
防火墻白名單 | 設定允許通過防火墻連線的 IP 地址和網段名單,借此防止未經授權的訪問和系統攻擊 (UA-2841M尚未支持) | ||||
防火墻動態黑名單 | 可設定條件自動將異常連線 IP 放入動態黑名單 | ||||
HTTPS 網頁加密 | 可啟用網頁 https 并提供 X.509 憑證及金鑰上傳作為驗證使用 | ||||
OPC UA Server | 身分驗證: Username/Password, X.509 Certificate Security Policy: > Basic128Rsa15 (Sign / Sign & Encrypt) > Basic256 (Sign / Sign & Encrypt) > Basic256Sha256 (Sign / Sign & Encrypt) > Aes128_Sha256_RsaOaep (Sign / Sign & Encrypt) > Aes256_Sha256_RsaPss (Sign / Sign & Encrypt) |
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MQTT Broker | 提供 SSL 及 TLS 加密及安全性驗證 | ||||
支持 TLS 1.3 及以下版本 | 支持 TLS 1.2 及以下版本 | ||||
MQTT Client | 提供 SSL 及 TLS 加密及安全性驗證 可通過 Microsoft Azure、Amazon Web Services 等 Cloud 連線檢查 |
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支持 TLS 1.3 及以下版本 | |||||
SNMP(V3) Agent | 提供 TLS 驗證 | 支持 TLS 1.2 及以下版本 | |||
硬件規格 | |||||
CPU | ARM Quad-core, 1.6 GHz/Core | ARM, 1 GHz | |||
SDRAM | DDR4 2 GB | DDR3 512 MB | |||
Flash | 8 GB | 512 MB | 8 GB | ||
以太網 | 10/100/1000 Base-TX × 2 |
10/100/1000 Base-TX × 2 |
10/100/1000 Base-TX × 1 |
10/100 Base-TX × 1 PoE |
|
MicroSD介面 | Yes (最多支持2TB) | Yes (最多支持32GB) | |||
RS-232/RS-485 | 1 x RS-232 (console) 1 x RS-232 2 x RS-485 (2500 VDC 隔離) |
1 x RS-232 (console) 1 x 5-wire RS-232/485 (2500 VDC 隔離) |
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XV擴充板插槽 | 可選購 1 個 XV511i,擴充 4 個 RS-485埠 或 可選購 1 個 XV107/107A/110/111/111A/116/119/303/306/307/310,擴充 I/O |
- | |||
USB | 2 | 1 | - | ||
無線通訊 | - | 有 4G 型號 | 有 4G, 3G 型號 | - | |
尺寸 (mm) | 42 x 164 x 130 | 35 x 167 x 119 | 117 x 126 x 58 | 97 x 114 x 38 | |
軟件規格:Protocol 通訊協定 (*1, *2) | |||||
OPC UA Server | 最多 50 Sessions 最多 8000 點 |
最多 20 Sessions 最多 8000 點 |
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MQTT Broker | non-SSL & SSL / WebSocket | ||||
2100 個連線以內 | 400 個連線以內 | ||||
MQTT Client | non-SSL & SSL | ||||
500 個連線以內 | 200 個連線以內 | ||||
Modbus RTU/ASCII Master |
32*3 埠=96 臺 | 32*1 埠=32 臺 | |||
Modbus TCP Master |
250 臺裝置以內 | 100 臺裝置以內 | |||
EtherNet/IP | 125 臺裝置以內 | 50 臺裝置以內 | |||
支持泓格EIP-2000系列及Universal Robots產品 | |||||
SNMP v3 Agent | 10 個指令讀取及 10 個指令寫入 | - | |||
RESTful | 20 個指令讀取及 1 個指令寫入 | - | |||
軟件規格:數據儲存 (*2) | |||||
MS SQL / My SQL Data log |
連線資料庫數量 3 個以內, 每個連線最多1000點 |
連線資料庫數量保持1個, 最多1000點 |
|||
Local Data log | 以CSV格式儲存于本機 MicroSD卡 或 SSD 中 |
以CSV格式儲存于本機 MicroSD卡中 |
|||
軟件規格:功能 (*2) | |||||
Internal | 可建立虛擬變量作為暫存,提供其他功能讀寫使用或數據交換,讓OPC UA Client 與 Client 互相通訊轉換資料 | ||||
PID | 可組合遠端 I/O 裝置模擬成 PID 控制系統 | ||||
軟件規格:Cloud 云端 IoT 平臺服務整合 (*2) | |||||
MQTT JSON 功能 | Microsoft Azure, Amazon Web Services, IBM Bluemix | ||||
MQTT Custom 功能 | ThingSpeak | ||||
IFTTT Condition Trigger 功能 |
IFTTT 邏輯觸發 APP 軟體 (Line, Twitter, Gmail ...) | ||||
*1: 表格內為使用單一Protocol 時最大連線數量或使用量 *2: 同時使用多個 Protocol 或功能時,實際使用數量需配合 CPU Usage 控制于 80% 以下,請參考 UA 網頁介面的 CPU 數據 |
XV-board 擴展板支持列表
UA 型號 | 支持插入一個 XV-board 擴展板模塊 | ||
---|---|---|---|
XV-board 種類 | XV-board 型號 | ||
UA全系列 (UA-2200 / 5200 / 2800 系列) |
I/O 擴展板 | XV107, XV107A, XV110, XV111, XV111A, XV116, XV119, XV303, XV306, XV307, XV310 |
|
UA-2241M, UA-2841M UA-5231, UA-5231M |
RS-485 擴展板 | XV511i |
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IIoT 通訊服務器: UA 系列應用案例
客戶化工廠 IT 系統要記錄水過濾系統的流量、壓力、水質相關數據。對開發人員困難的是不知道如何從過濾盤中的 PLC 讀取內容。借由現場人員將 UA-5231M 布署在系統盤前端,讓 UA-5231M 直接將PLC 數據轉為 IT 系統支持的 OPC UA 服務,可減輕 IT 人員設備與系統整合的難度。

* UA-5231 取代電腦的優勢 + 使用 OPC UA 接軌 OPC Classic
UA-5231 是一款嵌入式的工業物聯網通訊服務器,相比普通 PC,擁有體積小,耗電散熱少,及長時間運行更穩定的優點,并提供工業通訊標準協議 OPC 的最新版本的 OPC UA Server 功能。 OPC UA 對比 OPC Classic,在通訊上提供了防火墻親善的跨網域通訊,及 SSL/TLS 通訊加密的安全性連線通訊能力。


制造資訊采集特色:
- 快速部屬(小型broker)
- 云端通訊(保證送達)

應用特色:
- DI或開關切換狀態改變通知
- 手機APP LINE 個人或群組通知
- IFTTT支援更多APP - Skype, 推特, 微博...

應用特色:





UA IIoT 通訊服務器 在線試用
-
UA-5231M + I/O模塊
帳號: root
密碼: root