随着工业4.0和大数据时代的到来,传统工业控制体系架构面临挑战。一方面,将工业数据传输进入大数据平台、统一管理、信息挖掘等需求正日益迫切;另一方面,原有工业系统架构下形成了诸多的“信息孤岛”,如何将当前比较先进的数据通信技术、大数据技术与传统工业控制体系无缝融合在一起已经成为热点研究课题。本文在传统工控体系架构基础上,重点研究了基于OPCUA协议的数据传输架构和基于HBase的工业大数据架构。首先,通过基于西门子PCS7-BOX的双容水箱控制实验平台来模拟传统工控系统架构。然后,在传统架构之上引入数据传输层,建立了基于服务器-客户端的数据传输体系,搭建了 OPCUA服务器,通过Java语言编写了客户端程序,实现了服务器对数据的发送以及客户端对数据的采集,以此完成了数据的传输。工业大数据平台是在Hadoop框架下,以HBase为数据库搭建的。工业数据和传统互联网数据相比有其固有的特点:时序性和强关联性。因此工业大数据平台不仅要满足大数据的特点,还要符合工业数据的特性。本文重点研究了基于HBase的大数据平台部署、工业数据在HBase数据库中的存储形式,以及如何使工业数据在NoSQL数据库中得到良好的存储和利用。最后,详细讨论了 OPCUA客户端中读取和订阅两种采集方式的特点,并指出了每种方式的适用情况。在查询系统中使用了 HBase的数据过滤器,提升了数据的查询效率,同时还集成了折线图的功能,使数据显示更加直观。实验结果表明,该工业云系统架构具有较高的研究价值和良好的发展前景。