Siemens S7-1200 - OPC UA

什么是 OPC？

OPC  （OLE for Process  Control）是嵌入式过程控制标准，规范以OLE/DCOM为技术基础，是用于服务器/客户机连接的统一而开放的接口标准和技术规范。OLE是微软为  Windows系统、应用程序间的数据交换而开发的技术，是 Object Linking and  Embedding的缩写。

OPC 通讯中有服务器与客户机的概念

什么是 OPC UA？

标准 OPC 仅支持 Windows 操作系统。为了应对这一限制条件，OPC Foundation 研发出了 OPC UA（OPC  统一架构）标准。

OPC UA 标准并不特定于某个平台，并且针对高性能应用使用优化的基于 TCP 的二进制协议。OPC UA 支持诸如  Window、Linux、Apple OS X、实时操作系统或移动操作系统（Android 或 iOS）。

OPC UA 目前支持以下传输机制和协议：

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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 S7-1200 CPU 外，还包括 S7-1200F 系列  CPU。

固件版本 V4.5 开始支持结构化数据类型（结构和数组）、诊断功能。

客户端：

S7-1200 CPU 目前不支持作为客户端使用。

S7-1200 OPC UA 各版本兼容性

S7-1200 OPC UA性能参数

注：S7-1200 OPC UA 的性能参数，以固件版本 V4.5 为例

以下通过小编项目应用，介绍如何实现S7-1200 OPC UA通讯；

硬件：

软件：

S7-1200 配置OPC UA Server激活&参数设置步骤如下：

1. 在TIA Portal中创建S7-1200站点（过程不再赘述），并打开设备视图

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2. 根据项目需求，给S7-1200 分配子网及IP地址

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3. 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”

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4. 设置服务器相关参数，可以设置端口号、Zui大会话超时时间，Zui大OPC UA会话数量等参数

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   端口：设置服务器的端口号，默认4840，允许范围：1024-49151之间

   Zui大会话超时时间：指定在不进行数据交换的情况下 OPC UA  服务器关闭会话之前的Zui大时长。默认30s，允许范围：1-600000s之间

   Zui大OPC UA会话数量：OPC UA 服务器启动并同时操作的Zui大会话数。Zui大会话数取决于 CPU  的性能。截至到V4.5版本，S7-1200Zui大会话数是10个（V4.4版本为5个）。

   Zui短采样间隔：设置 OPC UA 服务器记录 CPU  变量值并与以前值相比较检查是否发生变更的时间间隔。

   Zui短发布间隔：变量值发生改变时服务器通过新值向客户端发送消息的时间间隔。

   已监视项的Zui大数量：指定该 CPU 的 OPC UA  服务器可同时监视值更改的Zui大元素数量。监视会占用资源。可监视元素的Zui大数量取决于所用的 CPU。

5. 设置安全策略和服务器证书，可根据需求设置如下安全策略

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   注：调试初期可以考虑使用默认的“无安全设置”，一旦调试结束，建议只选择与您的设备或工厂的安全概念兼容的安全策略，如果可能，请使用"Basic256Sha256"设置，并禁用所有其它安全策略。

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   激活 OPC UA 服务器并确认安全提示后，STEP 7 会自动为服务器生成自签署证书，用户也可以生成由证书颁发机构签名的CA证书；

6. 设置OPC UA客户端访问身份验证，可选择访客认证及用户名和密码认证

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   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。启用用户名和密码认证：用户必须证明其身份（非匿名访问）。OPC UA  服务器将检查客户端用户是否具备访问服务器的权限。并通过用户名和正确的密码进行身份验证，Zui多可添加 21 个用户。

7. 设置OPC UA运行许可证，S7-1200所有CPU所使用的许可证类型都是一种：SIMATIC OPC UA S7-1200 Basic

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   注：无需购买

激活OPC UA服务并完成参数设置后，即可开始配置OPC UA接口数据；s7-1200 opc ua接口配置步骤如下：

1. 将需要“发布”的数据，放入DB块中，并勾选“数据从OPC UA访问”选项

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2. 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”.

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3. 双击新增的服务器接口，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。

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4. 根据实际需求，可设置数据的读写权限

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   注：如果涉及M、I、Q区，可以通过变量表拖拽至服务器接口

至此，OPC UA服务器接口配置完成；