多年來PLCopen一直堅持與開放標準化組織合作建立一種開放標準的生態系統。譬如與OPC基金會合作開發IEC 61131-3的信息模型（2010.5發布），IEC 61131-3 的OPC UA Client FB客戶端功能塊規范（2015.3發布），IEC 61131-3的OPC UA Server FB服務端功能塊規范（2015.3發布）。其實在正式發布這些規范之前，類似的方法和技術已經成功的應用于包裝行業建立PackML系列規范（由美國ISA學會屬下的OMAC專業委員會開發），大大簡化了包裝機械與上位生產管理系統的通信。

圖7  運用OPC UA的功能塊進行數據通信

　　這些標準提升了如今廣泛運用于計算技術行業的SOA面向服務的架構的應用范圍；同時也推進了一度落后于計算技術和軟件的自動化系統技術，快速跟上IT技術的進展。

　　運用PLCopen的OPC UA功能塊，使由傳智能感器、控制器與企業管理系統和生產調度執行系統之間的通信，與云端的通信，與互聯網通信在可互操作行方面大為簡化和改善。由圖7得知，可通過功能塊UA_Read的執行直接將數據從PLC讀入MES/HMI，通過功能塊UA_MethodCall的執行接將數據從PLC送入云端。圖8給出調用OPC UA模塊實施通信的過程，即準備：連接、指定連接地址、接通處理；通信處理；通信結束：結束處理、斷開連接。

圖8  調用OPC UA模塊實施通信的過程

　　下面進一步分析為什么運用OPC UA能全面滿足工業4.0和智慧制造系統對通信的要求呢？

　　針對工業4.0的要求：通信技術和方法與制造廠、使用范圍、操作系統、編程語言無關；OPC UA的解決方案是：OPC基金會是獨立于供應商的非盈利組織，成員可以是制造廠商，也可以是使用方；OPC UA廣泛運用于自動化領域，也可以用于信息領域，它與使用范圍無關；OPC UA可在所有的操作系統中運行，即使在芯片級沒有操作系統也一樣可以實現；OPC UA的實現可以使用任何編程語言，常用的有C語言（ANSI C/C+）、.NET和JAVA。
　　針對工業4.0的要求：聯網集成的規模可根據需要任意剪裁，聯網設備小至傳感器、嵌入式設備、PLC、PC機及移動手機，大至大型主計算機、云系統，均可使用；還應完成各個層級的縱向集成和橫向集成；OPC UA的解決方案是：OPC UA的最小實現只要求15KB存貯空間，目前流行的CPU結構（如Intel、ARM、PPC等）無論是單核還是多核硬件均可使用。OPC UA可用在各種嵌入式設備，譬如RFID讀入器、協議轉換器等等，實際上也可在任意控制器、SCADA/HMI產品、MES／ERP系統。在一些運用Amazon（亞馬遜）云和微軟Azure云的項目中已經成功的使用了OPC UA。
　　針對工業4.0的要求：在應用層面和用戶側，保證安全的傳輸和傳輸認證，OPC UA的解決方案是：在應用上，OPC UA采X509（非常通用的證書格式，所有的證書都符合ITU-T X.509國際標準）、Kerberos（為TCP/IP網絡系統設計的可信的第三方認證協議）認證或用戶/密碼。采用符號傳輸和封裝的傳輸，以及在堆棧中已經提供帶審查功能性的、在數據點級別的權限。

　　針對工業4.0的要求：為表達實際產品及其生產步驟的虛擬對象的模型化（建模），要能映射任意復雜度的信息內容，OPC UA的解決方案是：OPC UA不但提供多級分層網絡系統，而且也支持包括全網格化的網絡，其全網絡化和面向對象概念的命名空間，還支持對象描述的元數據。對象結構可經由相互間引用實例和其類型、類型模型（可通過繼承加以擴展）得以生成。由于服務器攜帶它們的實例和類型系統，客戶端可通過網絡導航，得到它們需要的信息。即使是這些客戶端以前未知類的信息型，一樣可以得到。

　　針對工業4.0的要求：在智能網絡化的結構/基本部件的組合中，應提供自組織的參與網絡的性能。也就是說，具備即插即產生的功能，使那些未經計劃的自組織的通信可以進行。即插即產生的功能具有存取數據的描述和所能提供的服務功能的描述。OPC UA的解決方案是：OPC UA定義了不同的發現機制，使其能識別在子網中那些具有OPC UA通信能力的設備及其功能/特性。通過子網的集結和智能的、無需組態的的步驟和程序（如Zeroconf），可以識別網絡新參與者及其地址。
　　結論
　　（1）傳統網絡結構的局限和缺陷阻礙智慧工廠、智慧制造系統、工業4.0的實施。需要建立一種除實時控制和功能安全控制仍然安排在現場層之外，其他所有的通信服務都是扁平化的踏通信結構。
　　（2）在選擇滿足這樣的網絡結構的解決方案時，首先要考慮的是保留近十幾二十年來企業和工廠的通信資產和軟件資產。從現有的發展狀況來看，軟件定義工業聯網SDN和OPC UA這兩種解決方案是較為理想的。
　　（3）軟件定義聯網特別適合把企業和工廠的IT數據中心和OT數據中心融合為OT/IT的運營管理系統。
　　（4）根據目前技術發展的成熟度來看，OPC UA應該是近期已獲得足夠實踐效果，遠期也能廣泛運用的通信技術。在今后工業通信方向上基于IP的通信絕對是占主要地位，因此OPC UA優勢明顯。特別是在垂直集成方面，由于OPC基金會與各種工業行業組織的合作十分有效，其不同層次間的語義可互操作性的發展潛力可期。
　　（5）傳統的現場總線和工業以太網在現場實時控制和功能安全控制的作用是不可替代的。完全可以運用OPC UA和軟件定義工業聯網SDN來擴展其滿足智慧制造、工業4.0所要求的通信功能。