随着工厂自动化技术的不断发展,工厂生产环境对自动化生产系统有了更高要求。在不同的工业控制系统之间实现信息的互通变得越来越重要。OPC(Object Linking and Embedding for Process Control,用于工业控制的对象链接和嵌入)基金会提出的OPC UA(OLE for Process Control Unified Architecture,OPC统一架构)作为新的数据交互规范使得不同操作系统和不同的制造商设备之间可以进行统一的数据交互,因此在工业控制领域受到广泛的重视。在工控领域,OPC UA的应用也逐渐向现场设备层延伸,采用较为流行的客户端与服务器的交互模式。但在工厂应用中,当底层的服务器数量较多时,上层对服务器的管理会变得繁琐,从而会造成通信效率的下降。因此有必要研究有效的多服务器聚合管理方法。此外,市面上支持OPC UA服务器聚合的软件较为缺乏,已有的少数软件功能还比较简单,普遍缺少有效的缓存管理能力。因此有必要开发功能优化的OPC UA多服务器聚合软件。针对上述问题,本文设计了一种支持数据缓存管理的OPC UA多服务器聚合方法,研发了OPC UA聚合软件,实现了对底层服务器设备数据信息的集中式管理。本文的主要工作有:1.研究了OPC UA协议接口规范,并针对多服务器聚合在工厂应用中的实际需求进行了探讨和分析。2.根据工业网络技术特点,提出适用于工业控制领域的多服务器聚合方法,有效地实现了服务器的聚合,提高了效率。同时增加数据缓存管理方法来实现对底层服务器设备的数据信息的管理。3.设计多服务器聚合软件架构,结合核心模块和外围功能模块开发了OPC UA多服务器聚合软件。4.搭建了测试平台,对多服务器聚合软件的功能和性能进行测试和验证。测试结果表明,本文所设计和实现的OPC UA多服务器聚合软件,能够将底层OPC UA服务器信息进行有效聚合,实现了集中统一管理,提高了通信效率,达到了预期设计目标。本文的研究工作对OPC UA技术在工业环境中的实际应用具有一定的参考价值。