西门子S7-1500 PLC的OPC UA服务器功能配置详解
西门子S7-1500 PLC的OPC UA服务器功能配置详解
OPC UA（Unified Architecture）是目前最新的OPC技术，它定义了一套统一的数据和服务模型，使数据组织更为灵活，可以实现数据读写、历史数据存取、控制命令及报警与触发事件等。在工业自动化领域，OPC UA已成为设备间数据通信的重要标准。本文将详细介绍如何在西门子S7-1500系列PLC中配置和使用OPC UA服务器功能。
一、OPC UA基本概念
OPC UA一般包括两种角色：OPC UA服务器和OPC UA客户端。OPC UA服务器是数据的提供方，它可以是西门子、三菱、AB等厂家的控制器，通过OPC UA数据接口提供统一的数据访问方式。OPC UA客户端则是数据的获取方，通过标准的OPC UA接口读写服务器数据。
二、S7-1500的OPC UA服务器配置
西门子S7-1500系列PLC集成了OPC UA功能，本文将以CPU 1515-2PN为例，介绍如何开启并使用OPC UA服务器功能。
1. 激活OPC UA服务器功能
在博途环境下，双击项目树【设备组态】进入硬件组态界面。然后单击【设备视图】，选中CPU 1515-2PN，在属性中找到OPC UA选项，如下图所示：
默认情况下，OPC UA服务器是不开启的。如果需要开启，要勾选上图中"激活OPC UA服务器"选项。
激活OPC UA服务器后，在服务器地址中会列出当前OPC UA服务器的地址。使用OPC UA客户端访问该服务器时需要填写该地址，默认情况下是CPU的IP地址加上4840端口号，比如下图是我的CPU 1515-2PN激活OPC UA服务器功能后的地址：
2. 设置OPC UA的选项
在【OPC UA】-【选项】中，用户可以修改OPC UA服务器的默认端口号、最短发布间隔和最短采样间隔，如下图所示：
- 端口：OPC UA服务器的默认端口号为4840，用户可以根据需要使用1024~49151之间的所有端口，只要不与其它程序的端口冲突即可；
- 最短发布间隔：是指OPC UA服务器向客户端发送新值的时间间隔。如果客户端要求的更新时间间隔大于最短发布间隔，则以客户端的时间间隔发送新值；如果客户端的更新间隔小于服务器的最短发布间隔，则按照服务器的最短发布间隔时间发布新值；
- 最短采样间隔：是指OPC UA服务器对CPU变量进行采样的最短时间间隔；
如果最短采样间隔的时间小于最短发布间隔的时间，则CPU在发布间隔时间内进行多次采样，并将采集的数据值存放在内部队列中。等到发布时间后，一起发送给客户端；
3. OPC UA服务器证书和安全策略
服务器证书用于访问服务器的身份验证，S7-1500可以通过【自签署】或【证书颁发机构签署】的方式获取证书。另外，用户可以根据实际情况激活服务器的安全策略，即各种不同的签名和加密方式，如下图所示：
最后，在【运行系统许可证】中，还要为OPC UA分配相应的许可证。这里我们选择【SIMATIC OPC UA S7-1500 large】，如下图所示：
设置完成后，将硬件组态编译并下载到CPU中，就可以使用OPC UA的服务器功能了。关于S7-1500的OPC UA服务器功能就先介绍到这里，下一篇文章将介绍如何通过OPC UA客户端软件——UaExpert来访问该OPC UA服务器。