Siemens 西門(mén)子PLC獲取數據方法 OPC UA的常見(jiàn)問(wèn)題分享
發(fā)布日期:
2021-11-04

1、OPC DA 和 OPC UA 有什么區別?是升級版嗎?

OPC DA 是 OPC Classic 的一種數據讀寫(xiě)規范,早期的 OPC 通信很多都是 OPC DA 通信。但是由于依賴(lài)微軟公司平臺,有平臺的局限性,所以很多設備本身無(wú)法集成此種通信方式,受到一定限制。OPC UA 是將經(jīng)典 OPC 通信的所有規范都集成到 OPC UA 中,而且 OPC UA 具有更多有點(diǎn),它的出現不再依賴(lài)平臺,能夠使更多設備輕松集成 OPC UA 客戶(hù)端或者服務(wù)器的功能。

比如:西門(mén)子 SITOP 電源、RFID、變頻器、分布式的 IO 等設備。這樣即便是底層的設備也具有話(huà)語(yǔ)權,可以很方便的和 OPC UA 的其他客戶(hù)端進(jìn)行通信。另外,OPC UA 也有更簡(jiǎn)單的 Security 的設置,我們可以更輕松的更放心的連接云,或者跨網(wǎng)絡(luò )、跨車(chē)間進(jìn)行通信。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō),OPC DA 和 OPC UA 都是通信接口,OPC DA 以前應用比較廣泛,本身有些局限性,OPC UA 通信慢慢的用的會(huì )越來(lái)越多。


2、OPC UA 通信需要什么條件,必須設備本身集成 OPC UA 功能嗎?

OPC UA 通信的通信角色主要包含 OPC UA 客戶(hù)端和 OPC UA 服務(wù)器。如果某個(gè)設備想要進(jìn)行 OPC UA 通信,第一種情況:設備本身集成OPC UA 客戶(hù)端或者 OPC UA 服務(wù)器的功能,此時(shí)可以直接和通信伙伴進(jìn)行 OPC UA 通信。第二種情況:設備本身不支持 OPC UA 通信,可以使用 OPC 軟件作為中轉。

舉例來(lái)說(shuō):S7-200 SMART目前不支持 OPC UA 客戶(hù)端或者服務(wù)器功能,如果想要和某個(gè) OPC UA 客戶(hù)端通信,需要使用 SIMATIC NET 軟件作為橋梁,S7-200 SMART 和 SIMATIC NET 做 S7 通信,SIMATIC NET 和 OPC UA 客戶(hù)端做 OPC UA 通信。


3、S7-1200 和S7-1500 使用 OPC UA 通信功能,是否需要額外增加費用?

S7-1200 和 S7-1500 本身集成 OPC UA 通信功能,無(wú)需增加額外的硬件即可直接進(jìn)行 OPC UA 通信。在配置的時(shí)候需要選擇運行系統許可證。如果僅是測試目的,可以直接選擇相應屬性,即可通信,不影響功能使用。如果長(cháng)期使用需要購買(mǎi)運行系統許可證。


4、兩個(gè) S7-1500 使用 OPC UA 可以通信嗎?

S7-1500 從固件版本 V2.0 開(kāi)始支持 OPC UA 服務(wù)器功能,從固件版本V2.6 版本開(kāi)始支持 OPC UA 客戶(hù)端功能。所以,2 個(gè) S7-1500 之間可以進(jìn)行 OPC UA 通信。

但是需要注意的是,OPC UA 通信解決的更多是與上位的數據交互問(wèn)題。2個(gè)PLC 之間通信方式有很多種,比如:S7,PROFINET IO,TCP 等。使用 2 個(gè) PLC 進(jìn)行 OPC UA 通信,可能考慮的是接口更容易進(jìn)行標準化定義。


5、S7-200、S7-200SMART 、S7-300 是否支持 OPC UA 通信?

S7-200、S7-200 SMART、S7-300 設備本身不支持 OPC UA 通信,對于這些設備來(lái)說(shuō),做 OPC DA 或者 OPC UA 通信,都需要增加如SIMATIC NET 這種 OPC 通信的軟件作為橋梁中轉。


6、使用 OPC UA 通信能使西門(mén)子與三菱 PLC 交換數據嗎?

一般情況下,通信雙方是否可以通信,需要核實(shí)一個(gè)是通信接口,另外一個(gè)是通信協(xié)議。如果雙方都支持 OPC UA 通信方式,都具有以太網(wǎng)接口,就可以直接通信。


7、S7-1200/S7-1500 進(jìn)行 OPC UA 通信和 PROFINET IO 通信的優(yōu)缺點(diǎn)?

首先 OPC UA 和 PROFINET IO 通信都是 S7-1200/1500CPU 支持的通信方式。PROFINET IO 通信,是一種實(shí)時(shí)的通信方式,可以保證數據交換的間隔和節奏,一般情況下,此種通信方式是針對現場(chǎng)層設備,或者控制層級的其他控制器。但是,PROFINET IO 通信從網(wǎng)絡(luò )結構上來(lái)說(shuō),是一種二層的通信協(xié)議,不支持跨網(wǎng)段通信。

OPC UA 通信,一般針對的層級是控制層,操作員層,管理層的數據交互。更關(guān)注的是數據傳輸的安全性,接口的標準化,及數據交互的方式比如訂閱,方法等的使用。

所以,一般情況下,PROFINET IO 和 OPC UA 兩種通信方式可以互相協(xié)作,充分發(fā)揮各自的特點(diǎn)。


8、OPC UA 開(kāi)啟后,會(huì )影響 CPU 的掃描周期嗎?

OPC UA 通信功能啟用后,會(huì )受到通信負載的影響。如果通信任務(wù)比較多,或者通信數據量比較大,可以適當地增大 CPU 屬性中的通信負載設置。

如果通信負載設置百分比增大,同樣的程序量,掃描周期會(huì )相應增長(cháng)。


9、S7-1200/S7-1500 如何查看 OPC UA 通信資源占用情況?

首先需要 CPU 的最大會(huì )話(huà)數量,如下表所示。

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以S7-1200 為例,S7-1200 支持 OPC UA 的最大會(huì )話(huà)數是 5 個(gè),使用時(shí)確保應用程序有足夠的可用連接。OPC UA 連接占用六個(gè)'可用自由連接'中的資源,

查看方式:S7-1200 PLC 在線(xiàn)的前提下:在窗口下方的屬性對話(huà)框側,選擇診斷→連接信息 即可查看。


10、多個(gè) OPC UA 客戶(hù)端是否可以同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)一個(gè) OPC UA 服務(wù)器?

可以,不同的客戶(hù)端和服務(wù)器進(jìn)行 OPC UA 通信時(shí)需要建立不同的會(huì )話(huà)。每個(gè) OPC UA 服務(wù)器都支持多個(gè)會(huì )話(huà)。不同 CPU 支持的會(huì )話(huà)數如問(wèn)題 9 所列。

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11、如何提升 OPC UA 通信的性能?

首先,在數據創(chuàng )建的時(shí)候,盡量考慮使用 UDT /數組類(lèi)型變量,UDT/數組類(lèi)型的變量性能明顯優(yōu)于同樣數量零散創(chuàng )建的變量。

另外,查清楚數據的訪(fǎng)問(wèn)用途,對于重復訪(fǎng)問(wèn)的數據可以使用注冊讀寫(xiě);對于某些數據僅是監視作用,可以采用訂閱方式,可設置合適的采樣間隔和發(fā)布時(shí)間;對于一些一致性數據,或者需要設置某些輸入條件按照一定算法輸出某些結果,可以在服務(wù)器中使用方法的功能,由客戶(hù)端調用。

再有,如果通信使用的協(xié)議多,數據量大,可以適當增加 CPU 屬性通信負載的設置。


12、OPC UA Expert 有出口限制嗎?

UA Expert 是一款 OPC UA 客戶(hù)端調試軟件,是 Unified Automation 提供免費的 OPC UA 客戶(hù)端調試軟件。該軟件不需要從西門(mén)子官方網(wǎng)站下載。

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