OPC
OPC(OLE for Process Control)是为了给工业控制系统应用程序之间的通信所建立一个接口标准,可在工业控制设备与控制软件之间建立统一的数据存取规范,给工业控制领域提供了一种标准数据访问机制,并将硬件与应用软件有效分离,是一套与厂商无关的软件数据交换标准接口和规程,主要解决过程控制系统与其数据源的数据交换问题,可以在各个应用之间提供透明的数据访问。
OPC在工业中的应用
OPC通信标准的核心是互通性和标准化。传统的OPC基于微软的COM/DCOM技术,可在控制级别很好地解决硬件设备之间的互通性,但在企业层面的通信标准化方面缺乏灵活性。于是,OPC基金会(OPC Foundation)发布了最新的数据通信统一方法——OPC统一架构(OPC UA)。它涵盖了OPC实时数据访问规范(OPC DA)、OPC历史数据访问规范(OPC HDA)、OPC报警事件访问规范(OPC A&E)和OPC安全协议(OPC Security)的不同方面,只使用一个地址空间就能访问之前所有的对象,而且不受Windows平台限制。
OPC UA的优势主要体现在以下几个方面:
(1)一个通用接口集成了之前所有OPC的特性和信息;
(2)更加开放,具有平台无关性,Windows、Linux都能兼容;
(3)扩展了对象类型,支持更复杂的数据类型,比如变量、方法和事件;
(4)在协议和应用层集成了安全功能;
(5)易于配置和使用。
OPC UA架构如图
三种网络下的UA服务器和客户机分布看下图
S7-1500 PLC作为OPC UA服务器实现通信
举例S7-1500 PLC与KepServer之间的OPC UA通信:
采用S7-1500 PLC(CPU为CPU1511-1 PN)作为OPC UA服务器,采用KepServer作为OPC UA客户端,通过OPC UA实现两者之间的通信。
步骤:
(1)选用S7-1500 PLC的CPU1511-1 PN,如图所示。
单击“OPC UA”选项,勾选“激活OPC UA服务器”和“启用SIMATIC服务器标准接口”,如图所示,
按需设置最大数量和端口号,如图所示。
启用“服务器证书”如图
“可信客户端”界面1如图所示。
“可信客户端”界面2如图所示。
启用“用户身份认证”如图所示,可以选择“启用访客认证”或“启用用户名和密码认证”。
数据块设置如图所示,必须勾选“可从HMI/OPC UA访问”和“从HMI/OPC UA可写”,否则无法访问。
(2)OPC UA客户端的设置。
OPC UA客户端软件很多,可根据需要选择。本实例选择KepServer作为客户端访问。图为新建KepServer通道。
选择“OPC UA Client”如图所示。
将默认的端点URL改为S7-1500 PLC上的地址opc.tcp://localhost:49320,如图所示。
输入OPC UA的用户名和密码,如果采用访客模式,则单击“下一步”按钮,如图所示。
添加设备向导如图所示,根据实际进行配置,新建一个设备,并导入S7-1500PLC的标签名。这里需要说明的是,OPC UA设置正确才可以在线选择导入项,否则会提示错误。
添加完成后的设备如图所示。
验证通信成功后,通信数据的读/写均正常,OPC客户端上的数据通信如图所示。

