Was ist OPC UA?

OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) ist der offene, plattformunabhängige Standard für den Austausch industrieller Daten zwischen Maschinen, Steuerungen und Unternehmenssoftware, sicher, zuverlässig und mit der Bedeutung der Daten im Gepäck. Er wird von der OPC Foundation gepflegt und ist zum Rückgratprotokoll von Industrie 4.0 geworden.

Eine präzise Definition

OPC UA ist ein serviceorientierter, plattformunabhängiger Kommunikationsstandard für Maschine-zu-Maschine-Kommunikation. Zwei Dinge unterscheiden es von älteren Industrieprotokollen:

• Es ist plattformunabhängig. Anders als OPC Classic (das auf Windows COM/DCOM beruhte) läuft OPC UA auf jedem Betriebssystem, von einer SPS oder einem Edge-Gateway bis zu einem Linux-Server oder der Cloud.
• Es transportiert Bedeutung, nicht nur Werte. OPC UA überträgt nicht nur eine Zahl, es überträgt ein Modell, das sagt, was die Zahl ist (eine Temperatur, ein Sollwert, ein Maschinenzustand), ihren Datentyp, ihre Einheit und wie sie mit anderem zusammenhängt.

Warum es OPC UA gibt

In Fabriken stehen Anlagen von Dutzenden Herstellern, die historisch jeweils ihren eigenen Dialekt sprechen. Sie zu integrieren bedeutete individuelles, brüchiges Engineering für jeden Einzelfall. OPC UA löst das, indem es jedem Gerät einen gemeinsamen, selbstbeschreibenden Weg gibt, seine Daten bereitzustellen, sodass ein SCADA-System, ein MES, ein Historian oder eine Cloud-Analyseplattform dieselbe Maschine auf dieselbe Weise lesen können. Typische Anwendungen sind Anlagenüberwachung, Produktionsdatenerfassung, Fernsteuerung, vorausschauende Instandhaltung, Zugriff auf historische Daten und OT/IT-Integration.

Das Client-Server-Modell

Im klassischen OPC-UA-Modell stellt ein Server Daten bereit und wartet; Clients verbinden sich mit ihm, browsen seine Daten und lesen, schreiben oder abonnieren Änderungen. Ein einzelner Server kann viele Clients bedienen, und ein einzelner Client kann sich mit vielen Servern verbinden.

Zu den Kerninteraktionen („Services“) gehören Browse (entdecken, was da ist), Read/Write (Werte lesen oder setzen) und Subscribe (benachrichtigt werden, wenn sich ein Wert ändert, statt zu pollen).

Publish-Subscribe (PubSub)

Client-Server ist eine 1:1-Beziehung nach Request/Response. Für Telemetrie von einem an viele in großem Maßstab hat OPC UA ein Publish-Subscribe-Modell ergänzt. Publisher schicken Nachrichten an eine Middleware-Schicht; beliebig viele Subscriber empfangen sie. PubSub kann über UDP-Multicast für lokalen Echtzeitverkehr laufen oder über einen Broker wie MQTT für die Verteilung von der Edge in die Cloud.

Der Adressraum & das Informationsmodell

Alles, was ein Server bereitstellt, liegt in seinem Adressraum , einem Graphen aus Knoten, die durch Referenzen verbunden sind. Ein Knoten kann ein Objekt (eine Pumpe), eine Variable (deren Druck), eine Methode (Start/Stopp) oder eine Typdefinition sein. Weil Knoten typisiert und miteinander in Beziehung gesetzt sind, kann ein Client einen Server browsen und verstehen, den er noch nie gesehen hat. Diese selbstbeschreibende Struktur ist das Informationsmodell, definiert in Part 3 und Part 5 der OPC-UA-Spezifikation.

Objects
 └─ Pump_17            (Object, type: PumpType)
     ├─ Pressure       (Variable, Double, unit: bar)
     ├─ Status         (Variable, enum: Run/Stop/Fault)
     └─ Start()        (Method)

Companion Specifications

Über dem Basis-Informationsmodell veröffentlichen Branchenverbände Companion Specifications : Standardmodelle für eine Domäne (Robotik, Werkzeugmaschinen, Verpackung, Energie und viele mehr). Wenn ein Hersteller eine Companion Specification implementiert, beschreibt sich sein Gerät genauso wie das Gerät jedes anderen Herstellers in dieser Kategorie, und aus der Integration wird statt eines individuellen Projekts etwas, das Plug-and-Play nahekommt. Companion Specifications werden als standardisierte NodeSet-XML-Dateien verteilt, die sowohl Server als auch Clients laden können.

Sicherheit, in Kürze

Sicherheit ist in OPC UA eingebaut und nicht nachträglich angeflanscht. Sie bietet Verschlüsselung (Vertraulichkeit), Signieren (Integrität), Authentifizierung (Zertifikate und/oder Benutzeranmeldedaten) und Autorisierung. Eine Verbindung handelt einen Sicherheitsmodus aus (None, Sign oder Sign&Encrypt) und Clients und Server tauschen X.509-Zertifikate aus, denen wechselseitig vertraut werden muss.

OPC UA vs OPC Classic

FAQ

Zuletzt aktualisiert am 4. September 2026 · OPC UA Connect ist ein unabhängiges Bildungsangebot und steht in keiner Verbindung zur OPC Foundation.

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