本文旨在介绍一些OPC UA的概念，分享一些相关经验，希望对从事OPC UA相关工作的朋友有帮助。02OPC UA的信息模型与统一架构 有一些朋友常常会说OPCUA之所以能够如此普及是因为它能跨平台。 这个类即可理解成OPC UA的信息模型。OPC UA将现场的这些实时数据(DA)，历史数据(HDA)还有事故报警数据(A&E)，在同一平台进行管理，即为统一架构。用这种模式来通讯，效果怎么样呢？ 面对这些威胁，OPC UA则使用加密，签名，用户认证，权限访问控制，会话管理等方式一层一层完成深度防御。OPC UA的安全也是得到业内认可的，不过世界上也没有绝对安全的协议。 04OPC UA与物联网（IoT） 物联网是一个很热的话题，也实实在在的影响和改变着我们的生活。从上面OPC UA对一个空调的监控的例子中，不难发现OPC UA协议对物的监视与控制是很简洁流畅的。 06OPC UA开源库 除了上面提到的调试工具之外，现在网上也涌现出很多的OPC UA开源库，开发的语言也是琳琅满目。这也可以看出OPC UA的生态圈是非常好的。
JZGKCHINA工控技术分享平台1、软件配置：Codesys V3.5 SP10 OPC UA ServerEasyBuilder Pro OPC UA Client2、编写OPC UA Server ①创建OPC UA Server程序，如图1-1所示。 图1-3 扫描网络有登入下载④启动OPC UA Server。3、OPC UA Client组态：①启动EasyBuilder Pro选择触摸屏为MT8071iE，如图1-4所示。 图1-4 选择触摸屏②配置OPC UA Server参数，在系统参数设置中选择“新增”>“设备类型”>“OPC UA”，在设备属性中配置OPC UA Server的IP地址和端口号（Codesys使用仿真的时候 图1-5 配置OPC UA Server参数③OPC UA Server标签，系统参数设置中选择“标签管理器”>选择“PLC_PRG”>“新增项目”，如图1-6所示。
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图1-2 分配IP地址 ②启动S7-1500 CPU的OPC UA服务器，在设备视图中双击CPU（或CPU右击属性）>常规>OPC UA>服务器>激活OPC UA服务器，如图1-3所示。 图1-3 启动OPC UA服务器 ③选择OPC UA运行系统许可，在设备视图中双击CPU（或CPU右击属性）>常规>运行系统许可>购买的许可类型>SIMAITC OPC UA S7-1500 small 图1-8 选择网卡 5、开启OPC UA客户端①添加OPC UA服务器地址，在菜单栏中Server>Add>Cutom Discovery>Double click to Add Server，输入OPC 图1-9 添加OPC UA服务器地址 图1-10 搜索OPC UA服务器 ②连接OPC UA服务器，菜单栏中Server>Connect，如图1-11所示。 图1-12 添加变量并监控 6、OPC UA服务器数据监控，如图1-13所示；OPC UA客户端数据监控，如图1-14所示。
这正是 OPC 统一架构(OPC UA)的应用所在。 广泛使用 OPC UA 的公司包括西门子、SAP、霍尼韦尔和横河电机。 储罐模型通过 OPC UA 将其值（当前液位）传达到 OPC UA 服务器。 然后该值又从服务器被读取，并作为输入馈送到改变第二个储罐液位的控制回路（右下）。 OPC UA 与 SystemModeler 中的其他程序库想象一下这样一个场景，您想要将 SystemModeler 模拟连接到外部硬件; 例如，如果要将控制信号从OPC UA服务器发送到简单的 Arduino 或 Raspberry Pi，将 OPC UA 与 ModelPlug 库组合起来将会很有意义。
OPC UA 不再基于分布式组件对象模型（DCOM），而是以面向服务的架构为基础。因此可以连接更多的设备。 今天主要通过Kepware和SCADA软件，演示如何实现OPC UA通讯以及冗余通道配置。 如下图测试： 下面主要完成Kepware实现和SCADA软件的OPC UA 通讯： 第一，打开Kepware的OPC UA配置，如下图，查看当前: URL，此步也可以自己添加一个URL日志，选择不同的安全策略 第二，在SCADA软件中打开OPC UA配置画面，输入上一步中的URL地址，点击”Discover”，会发现如下所示不同的安全策略的URL地址，根据需求选择其中之一。 第三，完成OPC UA配置后，发现SCADA软件和KEPWARE软件的连接状态为“Faulted”,这是因为目前KEPWARE软件将SCADA的OPC Client设置为未授信设备，需要在KEPWARE
OPC UA over TSN是100%开放，更高速，更安全。它可以增强您的创新能力，提高OEE，降低TCO，简化调试和维护。为什么首先需要OPC UA？ 有关OPC UA信息模型以及为什么需要语义的更多信息，请访问OPC基金会网站。为什么必须将OPC UA与TSN结合使用？TSN的确定性使机器对机器的OPC UA通信可以更好地实现多厂商工厂的同步。 这样就可以使用OPC UA在融合的OTIT网络中以前所未有的性能实现精确的实时应用。?生态系统和标准化?谁负责OPC UA over TSN的标准化？OPC UA本身由OPC基金会开发和制定标准。 OPC UA over TSN是否有助于将工厂和机器网络与我们的IT要求相结合？OPC UA旨在实现与IT系统的通信。 自动化供应商将如何支持OPC UA over TSN？?OPC基金会在支持OPC UA方面表现一直都非常良好。
，不知不觉中放松警惕，而OPC UA over TSN实际上正在为“改变”而准备，也正在改变着我们的产业。 图1-OPC UA pubSub机制与TSN整体运行机制 如果通过OPC UA over TSN的连接后，它将如何给我们改变呢？ OPC UA over TSN带来的生态系统改变IT对OT的访问便利性对于IT的企业而言，这是一个突破边界的快速办法，因为如果不借助于OPC UA over TSN，意味着大量的软件编程与测试用于驱动程序 图6-OPC UA over TSN加速OICT融合围绕OPC UA over TSN的商业运营自21世纪来，迈克尔.波特传统的《竞争战略》-基于比对优势的竞争模式正在向“竞合”的生态系统转型，这个现象也是为什么越来越多的 图7-主流的OICT厂商均支持OPC UA over TSN没有人能够做所有的事情，也没有一家公司能够覆盖所有的场景，而合作必须基于“共同的语言”，而OPC UA over TSN就扮演了这样的角色，它们将自动化厂商
OPC UA具有如下特点：扩展了OPC的应用平台。传统的基于COMDCOM 的OPC技术只能基于Windows操作系统，OPC UA支持拓展到Linux和Unix平台。 、历史数据存取、控制命令、复杂数据的交互通信；OPC UA比OPC DA更安全。 PCS 7系统是否支持OPC UA通讯PCS 7系统的OS站是不支持OPC UA通讯，必须安装OpenPCS 7 站。 OpenPCS 7 的OPC UA自PCS 7 V8.1 起，OPEN PCS 7支持OPC UA通讯，作为OPC UA服务器，满足OPC UA规范1.02，对数据管理、消息和归档系统进行访问。 OPC UA 服务器仅支持使用 OPC UA 二进制协议（“UA-TCP UA-SC UA 二进制”通信配置文件）进行通信，默认地址Url：opc.tcp::4863OpenPCS 7 – OPC UA
因此，使 OPC 技术独立于平台，并在开放的跨平台技术上开发了 OPC UA（统一架构）标准。 OPC UA 标准OPC UA（统一架构）是工业网络中数据传输的现代标准。它提供设备之间安全可靠的通信，同时独立于硬件和平台，允许不同操作系统的设备之间进行通信。 为了通过路由器和防火墙传输数据，OPC DA 需要使用中间件，而 OPC UA 在没有这种介质的情况下工作。OPC UA 规范包括几个部分，描述了服务器和客户端的操作逻辑。 OPC UA 服务器示例OPC UA 服务器的一个示例是 MOXA 的 MX-AOPC UA Suite。 它被现代 OPC UA 标准所取代，具有加密数据和构建从传感器到云的统一数据传输系统的能力。OPC UA 与 TSN 的联合使用显着扩展了实时数据传输技术的能力。
02如何实现西门子1500的OPC UA通信？1. 功能实现 S7-1500从V2.0开始支持作为OPC UA服务器的功能，本例使用KepServer 作为OPC UA客户端与作为OPC UA服务器的CPU（CPU1512C-1 PN）实现OPC UA通信 激活OPC UA服务器功能打开CPU的OPC UA选项，勾选激活OPC UA服务器，并启用SIMATIC服务器标准接口（按需设置最大连接数和端口号）。 图7第二部分 OPC UA客户端的设置OPC UA客户端软件很多，根据需要选择，我们此次选择KEPSERVER作为客户端访问。 图15图16 在工业4.0时代,企业级信息网络与工业自动化系统的沟通有着举足轻重的重要性,OPC UA的灵活性及开放性将使它发挥更大的作用，未来OPC UA在企业中通讯也必将被越来越多的人采用。
JZGKCHINA工控技术分享平台尊重原创 勿抄袭勿私放其他平台 提到OPC UA，大家都会说它在安全方面做得很好。可是如果量化分析的话，到底有多好啊？ 04OPC UA 用了什么对称加密法扯了半天，到底OPCUA到底有没有加密，用的又是什么方式呢？ 其实OPC UA协议应用了很多安全相关的算法，根据不同的安全需求将它们分成不同的组合。 以basic256sha256为例，它即是一堆安全算法的一个集合，在OPC UA的官方网站上查询basic256sha256的具体细节：http:opcfoundation.orgUASecurityPolicy
借助 TIA portal V16，所有 Simatic S7-1200 控制器现在都配备了 OPC UA 服务器功能。可以实现与更高级别的系统（如制造执行系统）的连接，以便进行垂直数据集成。 现在，使用 OPC UA 也可以在所有音域控制器中实现控制器-控制器通信。标准化接口（称为配套规范）使用 TIA portal易于导入，因此可轻松在生产线或工厂中集成机器。 SiOME 西门子 OPC UA 建模编辑器可帮助自动化工程师实现标签的互连，并简化其导入到 Simatic 机器控制中。 SiOME 还具有一些新的功能，例如基于 OPC UA 信息模型创建数据块，或者选择检查 OPC-UA 信息模型和配套规范是否符合要求。 Simatic S7-1500 控制器的 OPC UA 服务器功能还添加了其他诊断缓冲区条目：OPC UA 消息现在可以组合到诊断缓冲区中只显示一次。 新的驱动控制器已集成用于运动控制应用。
TIA 用户管理组件对 SiVArc 规则编辑器的访问保护可以通过表达式设置 xy 位置支持步骤 7 SCL 块在模板屏幕上生成SiVArc-开放将规则规则组从库复制到项目开始 SiVArc 生成 OPC UA S7-1500 opc ua S7-1500 选件可通过集成在 S7-1500 CPU 中的 opc ua 服务器, 轻松将任何第三方设备连接到 S7-1500。 以下新功能可与 TIA OPC UA V15 和固件 V2.5 提供: 除了 opc ua 服务器外, opc ua 客户端还集成在 CPU 中, 并通过相应的 OPC ua 通信指令提供以下功能: 方法调用以及数据的读取和写入 免费SiOME工具是一个编辑器, 用于定义您自己的 OPC UA 信息模型或映射您的 SIMATIC PLC 上现有的配套规范。
本次发布的1.6版本在系统可扩展性、生态兼容性等方面带来了重大升级，包括：新增可靠、自治的边缘Kube-API原生接口支持，自定义边云消息路由支持，自动配置边缘离线应用不迁移，OPC-UA设备协议驱动OPC-UA OPC-UA设备协议驱动OPC-UA MapperOPCUA是一个工业软件接口规范，是企业制造模型的统一对象和架构定义，具有跨平台、增强命名空间、 支持复杂数据内置、大量通用服务等新特点，被看作是面向未来的下一代工业通讯规范 KubeEdge v1.5版本发布了新的Mapper参考架构设计，继Bluetooh、Modbus协议支持后，本次发布了Go语言版本的OPC-UA Mapper，进一步丰富了设备接入生态。 OPC-UA Mapper地址：https:github.comkubeedgemappers-gotreemainpkgopcua结语随着v1.6版本的发布，KubeEdge提供了更好的系统可扩展性、
ABB、思科、倍福、华为等厂商正在通过OPC UA over TSN的网络架构来实现这种互联需求。TSN提供统一的链路层实时传输，OPC UA提供统一的信息交互架构。 同时，OPC UA基金会也成立了工作组，将TSN技术与OPC UA规范融合，目标是提供稳定可靠、低延时、语义互操作的工业通信架构。 尽管还不够成熟，但国内外有大量的组织和企业在推动TSN发展，最典型的项目是OPC UA over TSN。如下图中所示的企业，宣布了对OPC UA over TSN的支持。 ? （1）OPC UA over TSN OPC UA目前已成为工业子系统之间集成的首选接口协议之一，其统一资源定义的信息模型也非常适用于对数据中心众多品类的设备和测点管理。 ? OPC UA 架构图 如上图，OPC UA不仅仅只是一种协议，而是定义了信息交换的统一架构。
2：使用OPC UA 的通信方式。 OPC UA 不依赖于操作系统，可以使用密钥方式进行加密通信，与发送、接收数据不同的是，OPC UA 使用server-client方式，PLC作为服务器，PC作为客户端，通信方式如图所示。 OPC UA 是一个标准的通信协议，源代码开放，网上可以下载不同操作系统的客户端应用程序。 在很多项目的实际应用中，对于通信加密的需求日益增加，原来PLC间只能使用TCP方式，而与西门子HMI只能使用OPC UA方式进行通信，功能上略显不足，因此增加S7加密方式很有必要。
在TSN上的OPC UA在许多与TSN相结合的高层工业通信协议中，最合理的选择是OPC UA。非常像TSN，OPC UA是一种开放的、标准的技术，它是独立于供应商的，适用于广泛的工业应用。 OPC UA最初仅限于客户端或服务器体系结构，但是最近发布版本(PubSub)扩展现在允许多播通信。结合TSN，OPC UA PubSub允许以精确的定时发送数据，从而用于实时工业应用。 在未来的版本中，将自动发现网络拓扑，并且系统参数将直接从OPC UA应用程序提供，从而进一步简化设计过程。基于OPC UA的网络调度将OPC UA与TSN相结合，不仅带来了开放、标准数据交换的实时性。 这不需要您为调度器输入任何系统参数，因为这些参数都取自每个设备内的OPC UA应用程序参数。由OPC基金会定义的代理机制提供了OPC UA应用程序和TSN调度软件之间的接口。 TTTech正在开发Slate YNS，它是一个结合了强大的调度引擎和OPC UA PubSub代理的网络配置软件。这将把OPC UA设备参数转换为TSN调度要求，然后一旦计算出调度就反馈给设备。
OPC UA和TSN被赋予了这一历史责任，作为IEC62451标准，OPC UA被RAMI4.0、IIRA等制定为语义互操作层面的规范，它解决了异构网络中的各个主体之间可以通过相同的语义对话。 边缘计算的垂直层级图4则是一个现场采集站（基于OPC UA TSN）的边缘节点（Edge Node）到一个控制器（Embedded Edge Controller），它可以实现安全的数据记录与汇总到边缘计算服务器 03数据呈现问题边缘侧同时采用了更为开放的技术来实现传统工厂需要专用的SCADA、HMI等才能实现的数据透明访问，而基于OPC UA架构，新的Web-Based架构可以支持更为丰富、多元的数据呈现，任意终端均可作为节点访问数据 图6以自动化厂商的控制器为接口点，支持OPC UA即可实现对OT数据的结构性访问，OPC UA扮演的角色在于将数据按照规范的语义、结构来存放，并支持TCPUDP、Web Service、http（s）的连接与应用服务 数据流被应用于控制、计算、通过边缘侧与云建立存储连接、以及云端的大时间周期积累以及分析处理的运算，而另一个方向就是信息回流至现场层的过程，OPC UA的ClientServer架构以及PubSub形式都可以支持数据的双向连接
8、SIMATIC OPC UA S7-1500OPC UA S7-1500选项允许任何第三方设备轻松连接到S7-1500通过集成在S7-1500 CPU的OPC UA服务器。
可能性包括使用MQTT代理，OPC UA或简单的基于套接字的通信。我们使用Beckhoff系统测试了MQTT通信，并使用Siemens S7–1200 PLC测试了OPC UA接口。 遮盖输入图像以融合框的边缘，该框的边缘有时会显示零件的反射使用推理来检测螺母的A和B侧（位于B侧的零件必须翻转）使用OpenCV准确检测孤立螺母的边缘使用OpenCV确定在夹持器不与周围的螺母碰撞的情况下是否可以夹持螺母通过OPC UA将一系列具有坐标的潜在目标传递给PLC上面的功能是由轻量级的应用服务器精心策划的。
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