【导读】本文分为如下五个部分(后台回复N16下载SIMATIC NET V16) (一)什么是OPC UA?● 通过 TCP/IP 和 HTTP 采用 XML 形式传送消息。由于这种传输机制仅支持慢速传输,因此极少使用。 (二)通过OPC UA可以做什么?
(三)S7-1200支持的OPC UA功能(1)服务器: S7-1200 CPU 固件版本 V4.4 及以上版本均配备 OPC UA 服务器,除了标准的S7-1200CPU外,还包括S7-1200F系列CPU。
(四)S7-1200 OPC UA性能参数(五)OPCSCOUT与S7-1200 OPC UA通讯S7-1200 作为OPC UA 服务器,OPC SCOUT作为OPC UA客户端,S7-1200 CPU实现OPC UA 服务器的硬件和软件要求,如下表所示:
(A)激活S7-1200 OPC UA服务器并设置相关参数(1)创建PLC站点并设置IP地址 使用 TIA STEP7 V16 软件,创建S7-1200 CPU版本为V4.4的站点,如图1所示: 图1.添加新设备 (2)为CPU分配子网以及IP地址,如图2所示: 图2.设置子网以及IP (3)启动OPC UA服务器 进入"设备视图",选中CPU,CPU属性 →OPC UA →服务器,勾选"激活OPC UA服务器",如图3所示: 图3.启动OPCUA服务器 上图标记说明: a:激活OPC UA 服务器 (4)设置服务器相关参数 CPU属性 →OPC UA →服务器 →选件 →常规 属性对话框内,可以设置端口号、最大会话超时时间,最大OPC UA会话数量等参数,如表2所示: 表2.S7-1200 OPC UA 选件设置 (5)Secure channel设置 仅当 OPC UA 服务器可向 OPC UA
客户端证明身份时,才能建立服务器与客户端之间的安全连接。服务器证书可用于证实身份。 表3.S7-1200 Secure channel设置 (6)用户身份验证 CPU属性 →OPC UA →服务器 →Security →用户身份验证,此参数可设置 OPC UA 客户端中用户访问服务器时需通过的认证方式,如图4所示: 图4.用户身份认证 上图标记说明: a:启用访客认证:用户无需证明其身份(匿名访问)。OPC UA 服务器不会检查客户端用户的授权。 (7)设置OPC UA 运行许可证 CPU属性 →运行系统许可证 →OPC UA →设置"购买的许可证类型",S7-1200所有CPU所使用的许可证类型都是一种:SIMATIC OPC UA S7-1200 Basic,如图5所示: 图5.设置OPC UA 运行许可证 (B)OPC UA服务器接口标准的SIMATIC服务器接口不可用于S7-1200,必须使用"OPC UA 通信"中添加的服务器接口,通过这些服务器接口启用PLC变量后,方可对OPC UA客户端可见,具体见下文描述。 (1)新增服务器接口 项目树 PLC站点下,OPC UA 通信→服务器接口 →新增服务器接口,在弹出的"新增服务器接口"内选择"服务器接口",如图6所示: 图6.新增服务器接口 (2)建立通信数据块,并设置相关属性 手动建立通信数据块"opc ua DATA",并确保该DB 块的属性"数据从OPC UA可访问"处于勾选状态,如图7所示: 图7.新建通信DB块并确认其属性 (3)建立通信变量,双击打开新建的DB块,并建立通信的变量,并根据需求勾选不同变量的OPC UA 读写访问属性,如图8所示: 图8.设置各变量的OPC UA读写访问属性 (4)将OPC UA 元素连接至OPC UA 服务器接口 双击图6中新增的服务器接口,(项目树 PLC站点下,OPC UA 通信→服务器接口 →服务器接口_1 ),打开"OPC UA 服务器接口"对话框,将对话框右侧的OPC UA元素依次或者整体拖拽至左侧的服务器接口下方的空白行,如图9所示: 图9.将OPC UA 元素连接至OPC UA 服务器接口 (六)使用OPC Scout V10测试与S7-1200的OPC UA通讯下面使用SIMATIC NET自带OPC Client端软件OPC Scout V10客户端测试与S7-1200的OPC UA 通信,测试步骤如下描述。 (1)添加OPC UA Server站点 点击左下角的"Start"→"All Programs"→"Siemens Automation"→"SIMATIC"→"SIMATIC NET"→"OPC Scout V10"(或者直接在Start里搜索 OPC Scout V10),启动OPC Scout V10。如图10所示: 图10.启动OPC Scout V10 (2)打开OPC Scout V10 在 Server explorer窗口,查找UA server→Add server,添加OPC UA 服务器,如图11所示: 图11.添加OPC UA 服务器 上图标记说明: 1.手动设置服务器URL:opc.tcp://192.168.0.17:4840 (3)访问OPC UA Server数据 将正常连接的服务器一级一级展开后,找到对应的变量节点,然后将其拖拽至右下方“Data View 1”点击“Monitoring On”监视,如果需要写操作也可以直接在“New Value”处填写新值,然后点击“Write”按钮,即可执行写操作,如图12所示: 图12.访问OPC UA Server数据 注意:上图中无法整体访问变量“D”和变量“E”,这是因为S7-1200不支持数组以及结构的访问,但是支持数组与结构内元素的访问。 |
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