CPU 1211C DC/DC/DC
组件 | 版本 | 备注 | |
---|---|---|---|
硬件部分 | S7-1200 各型号CPU | V4.4版本及以上 | V4.4版本的S7-1200仅支持作为OPC UA的服务器 |
软件部分 | TIA Porta STEP 7 Basic/Professional | V16及以上 | TIA V16起才可以组态V4.4 版本的S7-1200CPU |
OPC UA 许可证授权 | SIMATIC OPC UA S7-1200 Basic | 6ES7823-0BA00-2BA0 | 纸质授权 S7-1200全系列CPU均使用该授权(一个PLC一个授权即可) |
测试客户端 | SIMATIC NET V16 OPC Scout V10 |
OPC Scout V10 任意版本均可 | 公众号后台回复“N16"免费下载 |
(1)创建PLC站点并设置IP地址
使用 TIA STEP7 V16 软件,创建S7-1200 CPU版本为V4.4的站点,如图1所示:
图1.添加新设备
(2)为CPU分配子网以及IP地址,如图2所示:
图2.设置子网以及IP
(3)启动OPC UA服务器
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",如图3所示:
图3.启动OPCUA服务器
上图标记说明:
a:激活OPC UA 服务器
b:服务器地址:用于客户端访问服务器,激活S7-1200的OPC UA服务器功能后,该OPC UA服务器的地址为图中的:"opc:tcp://192.168.0.17:4840",服务器地址格式为:"opc:tcp://服务器IP:服务器端口号"
(4)设置服务器相关参数
CPU属性 →OPC UA →服务器 →选件 →常规 属性对话框内,可以设置端口号、最大会话超时时间,最大OPC UA会话数量等参数,如表2所示:
表2.S7-1200 OPC UA 选件设置
(5)Secure channel设置
仅当 OPC UA 服务器可向 OPC UA 客户端证明身份时,才能建立服务器与客户端之间的安全连接。服务器证书可用于证实身份。
CPU属性 →OPC UA →服务器 →Security →Secure channel,在此对话框内可以设置服务器证书、服务器上可用的安全策略、以及可信客户端,如表3所示:
表3.S7-1200 Secure channel设置
(6)用户身份验证
CPU属性 →OPC UA →服务器 →Security →用户身份验证,此参数可设置 OPC UA 客户端中用户访问服务器时需通过的认证方式,如图4所示:
图4.用户身份认证
上图标记说明:
a: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。
b: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,在下方"用户管理" 表中输入用户,最多可添加 21 个用户。
注意:以上两个选项,建议仅在通信调试初期使用使用“启动访客认证",调试结束后应启用"启用用户名和密码认证",以确保通信安全。
(7)设置OPC UA 运行许可证
CPU属性 →运行系统许可证 →OPC UA →设置"购买的许可证类型",S7-1200所有CPU所使用的许可证类型都是一种:SIMATIC OPC UA S7-1200 Basic,如图5所示:
图5.设置OPC UA 运行许可证
标准的SIMATIC服务器接口不可用于S7-1200,必须使用"OPC UA 通信"中添加的服务器接口,通过这些服务器接口启用PLC变量后,方可对OPC UA客户端可见,具体见下文描述。
(1)新增服务器接口
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",如图6所示:
图6.新增服务器接口
(2)建立通信数据块,并设置相关属性
手动建立通信数据块"opc ua DATA",并确保该DB 块的属性"数据从OPC UA可访问"处于勾选状态,如图7所示:
图7.新建通信DB块并确认其属性
(3)建立通信变量,双击打开新建的DB块,并建立通信的变量,并根据需求勾选不同变量的OPC UA 读写访问属性,如图8所示:
图8.设置各变量的OPC UA读写访问属性
(4)将OPC UA 元素连接至OPC UA 服务器接口
双击图6中新增的服务器接口,(项目树 PLC站点下,OPC UA 通信→服务器接口 →服务器接口_1 ),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,如图9所示:
图9.将OPC UA 元素连接至OPC UA 服务器接口
下面使用SIMATIC NET自带OPC Client端软件OPC Scout V10客户端测试与S7-1200的OPC UA 通信,测试步骤如下描述。
(1)添加OPC UA Server站点
点击左下角的"Start"→"All Programs"→"Siemens Automation"→"SIMATIC"→"SIMATIC NET"→"OPC Scout V10"(或者直接在Start里搜索 OPC Scout V10),启动OPC Scout V10。如图10所示:
图10.启动OPC Scout V10
(2)打开OPC Scout V10
在 Server explorer窗口,查找UA server→Add server,添加OPC UA 服务器,如图11所示:
图11.添加OPC UA 服务器
上图标记说明:
1.手动设置服务器URL:opc.tcp://192.168.0.17:4840
2. 点击“Discovery",查找服务器
3. 在“Endpoints"处显示所查找到的服务器,
4. 点击查找到的服务器后,显示该服务器设置的安全策略,此处以“None"无安全策略为例。
5. 点击“Ok",连接服务器
(3)访问OPC UA Server数据
将正常连接的服务器一级一级展开后,找到对应的变量节点,然后将其拖拽至右下方“Data View 1"点击“Monitoring On"监视,如果需要写操作也可以直接在“New Value"处填写新值,然后点击“Write"按钮,即可执行写操作,如图12所示:
图12.访问OPC UA Server数据
注意:上图中无法整体访问变量“D"和变量“E",这是因为S7-1200不支持数组以及结构的访问,但是支持数组与结构内元素的访问。