将 S7-1200 CPU 用作 OPC UA 服务器 (S7-1200) 关于 S7-1200 CPU 的 OPC UA 服务器的信息 (S7-1200) S7-1200 CPU 的 OPC UA 服务器 (S7-1200) S7-1200 CPU 固件版本 V4.4 及以上版本均配备 OPC UA 服务器。除了标准 S7-1200C CPU 外， 还包括版本 S7-1200FC。 惯例：“S7-1200 CPU”同样包括上述的 CPU 型号。 关于 S7-1200 CPU 的 OPC UA 服务器的基本知识 通过 S7-1200 CPU 的 PROFINET 接口，可访问该 CPU 的 OPC UA 服务器。 通过客户端进行访问时，服务器将以节点形式保存启用的 PLC 变量和其它信息（请参见“组 态对 PLC 变量的访问 (页 1804)”）。这些节点相互连接并形成一个网络。OPC UA 将定义该 网络的接入点（已知节点），可导航到下级节点。 节点类和地址空间 OPC UA 服务器可采用节点形式提供信息。例如，节点可以是一个对象、变量或属性。 因此，节点网络也可称为地址空间。可从根节点开始，访问地址空间中的所有节点。 节点通过引用进行连接，例如引用“HasComponent”，该引用表示节点与其子节点之间的层 级关系。通过引用，这些节点将构成一个网络，该网络可以为树形结构等。 如果要在 S7-1200 CPU 的地址空间中发布 PLC 变量，则可使用 Companion Specification 映 射相应变量，也可创建一个服务器接口并通过拖放操作为各个 OPC UA 节点分配 PLC 变量。 在以下示例中，显示了 S7-1200 CPU 中 OPC UA 服务器的地址空间（摘自Unified Automation 的“UaExpert”）。工作原理 CPU 在诊断缓冲区内输入一种事件类型的前三个事件。随后会忽略该组的所有后续诊断。 在监视时间（间隔）结束时，CPU 生成组报警，在该组中输入过去的时间间隔内的诊断和该 诊断的频率。如果这些诊断在随后的时间间隔内也有出现，CPU 将仅为每个后续的时间间隔 生成一个组报警。 诊断激增会在诊断缓冲区中留下以下模式：三个单独的消息，后跟一系列组报警。此系列可 以包含两个、三个或更多的组报警，具体取决于选定的监视时间和诊断激增的持续时间。① 一组（一种类型）的诊断结果，例如“无法达到采样率”。 ② 间隔（监视时间）：在诊断事件首次发生（或重复发生）时，监视时间开始（或重 新开始）计时。 ③ 单个报警：来自同一组的前三个诊断事件会立即进入诊断缓冲区。从第四个诊断事 件开始，CPU 仅会生成组报警。如果该组的一个诊断事件在至少暂停一个间隔后发 生，CPU 将在诊断缓冲区中输入单个报警并对监视时间重新计时。 ④ 组报警：在三个诊断事件后，CPU 仅生成一个组报警作为此间隔内所有附加诊断事 件的汇总。如果这些诊断事件在随后的时间间隔内也有出现，CPU 将仅为每个后续 的间隔生成一个组报警。

              选择安全策略相对严格的端点 • OPC UA 服务器的端点仅激活客户端同样支持的Zui严格的安全策略。 • 在 OPC UA 服务器上禁用较不严格的安全策略。 与服务器建立连接（客户端） • 与服务器建立连接时，需选择该应用所需的安全策略。 • S7-1200 CPU OPC UA 服务器为确保端点Zui为安全 (Basic256Sha256)，使用 Sha256 证书。仅当 OPC UA 客户端符合服务器端点的安全策略时，才能与服务器端点建立连接。 有关如何在 TIA Portal 中组态安全策略，请访问“处理客户端和服务器证书”部分。 OPC UA 服务器提供的信息 OPC UA 服务器可提供大量信息： • 客户端可能访问的 PLC 变量以及 DB 元素的值。 • 这些 PLC 变量和 DB 组件的数据类型。 有关 S7-1200 OPC UA 服务器支持的数据类型，请参见将 CPU 数据类型映射至 OPC UA 数 据类型 (页 1801)。 • 有关 OPC UA 服务器和 CPU 的信息。 因此，客户端可了解并读取相应的特定信息，无需具备之前的 PLC 程序和 CPU 数据。读取 PLC 变量时，无需询问 PLC 程序的研发人员。所有相关信息均存储在服务器中（如，PLC 变量的 数据类型）。S7-1200 的 OPC UA 服务器支持读取和写入列出的简单数据类型。 自固件版本 V4.5 起，S7-1200 CPU 支持服务器方法以及结构化数据类型（结构和数组）。 S7-1200 CPU 不支持联合。 OPC UA 服务器在运行期间的行为 (S7-1200) 运行过程中的 OPC UA 服务器 激活服务器并将项目下载到 CPU 后，S7-1200 CPU 的 OPC UA 服务器会启动。 CPU 处于 STOP 模式下的行为 即使 CPU 切换到“STOP”模式，已激活的 OPC UA 服务器仍然保持运行状态。OPC UA 服务器 会继续响应来自 OPC UA 客户端的请求。 服务器响应的详细信息： • 如果用户请求 PLC 变量的值，则会获得 CPU 切换到或设置为“STOP”模式之前的Zui新值。 • 如果用户向 OPC UA 服务器写入值，则 OPC UA 服务器将接受这些值。 但是，由于用户程序不是在“STOP”模式下执行的，所以 CPU 不会处理这些值。 尽管如此，OPC UA 客户端仍可从 CPU 的 OPC UA 服务器读取 STOP 模式下所写入的值。 在 OPC UA 服务器运行时加载 CPU 如果在 OPC UA 服务器运行时加载 CPU，则可能需要根据加载的对象停止并重新启动服务器。 在这种情况下，活动连接会中断，必须在服务器重新启动后重新建立连接。 重新启动的持续时间主要取决于以下参数： • 数据结构的范围 • OPC UA 地址空间中可见的变量数 • 关于根据 OPC UA 规范 (<= V1.03) 向下兼容数据类型定义的设置（启用 TypeDictionary） • 通信负载和Zui短循环时间设置 对于 V4.5 以下的 CPU 固件版本，每次下载到 CPU 时 OPC UA 服务器都会停止，之后再重新 启动。自固件版本 V4.5 起，OPC UA 服务器的行为已得到如下优化： • 在 CPU 的 STOP 操作状态下载对象时，OPC UA 服务器仍始终停止，之后再重新启动。在 这种情况下，STEP 7 不会显示警告。 • 在 CPU 的 RUN 操作状态下载对象时，OPC UA 服务器仅在加载的对象与 OPC UA 相关或 者可能与之相关的情况下才会停止。由于 OPC UA 数据发生修改，OPC UA 服务器会在重 新初始化后再重新启动。 在将 OPC-UA 相关对象加载到 CPU 并停止 OPC UA 服务器之前，STEP 7 会在加载预览对 话框中显示警告。随后，用户可以决定是在完成下载操作后重新启动服务器，还是取消 下载操作。这类警告仅在 OPC UA 服务器运行时显示。如果 OPC UA 服务器未启用，修改 后的 OPC UA 数据对下载过程没有影响。 示例 • 只需要向程序中添加其它代码块。 数据块以及输入、输出、标记、时间或计数器均不受影响。 加载期间的反应：正在运行的 OPC UA 服务器不中断。 • 需要加载新数据模块并将数据模块标记为非 OPC-UA 相关： 加载期间的反应：正在运行的 OPC UA 服务器不中断。 • 需要覆盖数据模块。 加载期间的反应：显示警告，提示您服务器即将重启。 背景：STEP 7 无法确定更改是否与 OPC-UA 数据相关。 通过 OPC UA 服务器读取 CPU 操作模式 通过 OPC UA 服务器可读取 CPU 模式，如下图所示： 除了 CPU 的操作模式，还可读取手册 (DeviceManual) 或固件版本 (HardwareRevision) 中的 信息。组态对 PLC 变量的访问 (S7-1200) 管理读写权限 (S7-1200) 启用 OPC UA 的 PLC 变量和 DB 变量 如果 OPC UA 启用了 PLC 变量（默认设置），则 OPC UA 客户端对 PLC 变量和 DB 变量具有 读写权限。 对于已启用的变量，“从 HMI/OPC UA 可访问”(Accessible from HMI/OPC UA)、“从 HMI/OPC UA 可写”(Writable from HMI/OPC UA) 和“在 HMI 工程组态中可见”(Visible in HMI engineering) 复选框激活。 可在 TIA Portal 的设置中更改默认设置：“选项”(Options) 菜单中的命令“设置 > PLC 编程 > 常规”(Settings > PLC programming > General)。“块接口/数据块元素”(Block interface/data block elements) 区域中包含相应选项。 此外，使用 S7-1200 CPU 时，需确保 OPC UA 客户端通过服务器接口可识别作为 OPC UA 节 点的 PLC 变量（项目树中的“OPC UA 通信”区域）。或者，可通过配套规范映射 PLC 变量。 撤消写入权限 如果要对一个变量进行写保护，则可取消选中该变量的“从 HMI/OPC UA 可写”(Writable from HMI/OPC UA) 选项。这将取消 OPC UA 客户端和 HMI 设备的写入权限。 结果：OPC UA 客户端和 HMI 设备仅具备读权限。OPC UA 客户端将无法为该变量赋值，因 此也无法影响 S7 程序的执行。 S7-1200 CPU 可从服务器接口移除相应 PLC 变量的映射关系。 撤消读写权限 要对变量进行读写保护，可禁用该变量的“从 HMI/OPC UA 可访问”(Accessible from HMI/OPC UA) 选项（不选中该复选框）。这样，OPC UA 服务器将从地址空间中删除该变量。OPC UA 客户端无法再访问该 CPU 变量。 结果：OPC UA 客户端和 HMI 设备无法对该变量进行读取和写入。