将 S7-1500 CPU 用作 OPC UA 客户端 (S7-1500, S7-1500T) 概述和要求 (S7-1500, S7-1500T) 利用 STEP 7 (TIA Portal) 版本 V15.1 及更高版本，可为可读取 OPC UA 服务器中 PLC 变量的 OPC UA 客户端分配参数并进行编程。此外，还可以将 PLC 变量的新值传送到 OPC UA 服务 器。另外还可以在用户程序中调用 OPC UA 服务器提供的方法。为此，在用户程序中使用 OPC UA 客户端的指令。 OPC UA 客户端的指令基于“符合 IEC61131-3 规范的 PLCopen OPC UA 客户端”。 PLCopen 规范 可利用这些标准化指令在用户程序中开发 OPC UA 客户端函数，该函数可在 S7-1500 CPU 中 执行。 此外，只需稍作调整便可在其它制造商生产的控制器中运行该用户程序（如果这些制造商也 实施了 OPC UA 规范“符合 IEC61131-3 规范的 PLCopen OPC UA 客户端”）。 STEP 7 中便捷的编辑器 为了对 OPC UA 客户端的指令进行参数分配，TIA Portal 中提供了便捷的编辑器连接参数分配 (页 1860)。 自版本 V15.1 起，STEP 7 还增加了用于客户端接口的编辑器 (页 1951)。 本节将介绍这些编辑器的操作方法。 首先会介绍如何使用接口编辑器创建和组态新接口，因为需要使用此类型的接口进行后续的 连接参数分配。 我们通过举例的方式让说明更易于理解，请参见“示例说明 (页 1949)”。 要求 • 必须具有 OPC UA 的运行系统许可，并且已在 STEP 7 中组态该许可“CPU 属性 > 运行系统 许可证”(CPU Properties > Runtime Licenses)。 • S7-1500 CPU 的客户端已激活。 • 如果作为 OPC UA 客户端的 CPU 要对 OPC UA 服务器中的结构进行读取和写入：OPC UA 服务器必须支持 OPC UA 规范版本 V1.04。启用 CPU 的 OPC UA 客户端 要使用 S7-1500 CPU 的客户端，必须启用该客户端： 1. 在 CPU 特性中选择“OPC UA > 客户端”(OPC UA > Client)。 2. 选择“启用 OPC UA 客户端”(Enable OPC UA client) 选项。 如果未启用客户端，则不会建立连接。收到指令（例如“OPC_UA_Connect”）的相应错误消 息。 有关同样应用于服务器和客户端的应用程序名称的信息，请参见此处 (页 1860)。 概述 要使用编辑器和连接参数分配，请执行以下步骤： 1. 首先指定一个客户端接口为该客户端接口添加要访问的 PLC 变量和 PLC 方法接口（“第一步 (页 1951)”）。 2. 接下来组态与 OPC UA 服务器的连接（第二步 (页 1964)）。 3. Zui后使用为 OPC UA 客户端指令组态的连接（第三步 (页 1973)）。 有关客户端指令的重要信息 (S7-1500, S7-1500T) 利用标准化 OPC UA 客户端指令，用户能够控制以下任务与作为 OPC UA 客户端的 S7-1500 CPU 的通信。 • 读取/写入 OPC UA 服务器的变量 • 调用 OPC UA 服务器中的方法 使用可选指令可确定以下信息： • OPC UA 客户端与 OPC UA 服务器之间连接的状态 • 地址空间层级已知的节点的节点 ID 说明 自 STEP 7 版本 V17 起的紧凑指令 与开放式用户通信的紧凑指令相同，自 STEP 7 版本 V17 开始，紧凑指令也开始为 OPC UA 提 供，从而将连接建立和数据交换/方法调用打包到一个指令之中。有关更多信息，请参见帮 助信息的参考部分，位置在“AUTOHOTSPOT”。 OPC UA 通信的标准化顺序 通信顺序以及指令顺序按照下图所示的模式进行。

              ① 用于准备通过插入的指令执行读写操作的指令，可用于请求 OPC UA 服务器节点的 NodeID 等信息。 ② 可与其它指令共同确定连接建立与终止之间的连接状态。 ③ 用于进行“清理”的指令 STEP 7 中便捷的编辑器 参考部分（STEP 7 信息系统）详细介绍了 OPC UA 客户端指令为了对指令进行参数分配，TIA Portal 中提供了便捷的编辑器 – 连接参数分配 (页 1964)。 建议先为第一个程序草稿进行连接参数分配，根据需要使用附加指令并手动优化程序。 有关客户端指令的信息 “指令 > 通信 > OPC UA 客户端”(Instructions > Communication > OPC UA > OPC UA client) 的 帮助中详细介绍了客户端指令。 在线支持中的应用示例 此应用示例为用户提供 S7 用户块“OpcUaClient”，该块汇总了 OPC UA 指令的Zui重要功能，加快项目实现并简化编 程。示例中的 OPC UA 服务器是一个 S7-1500 控制器，带有简单的过程值仿真程序。 S7 用户块执行以下操作： • 建立和终止与服务器的连接 • 诊断连接以及在连接终止后自动重新连接 • 注册读取可用的 OPC UA 客户端接口Zui大数量 如果通过连接参数分配创建 OPC UA 客户端接口，则客户端接口的Zui大数量将限制为 40 个。 如果在项目树“OPC UA 通信”(OPC UA communication) 区域内，通过双击“新增客户端接 口”(Add new client interface) 符号，创建 OPC UA 客户端接口， 则 OPC UA 客户端接口的Zui大数量与是否将该 CPU 用作 OPC UA 服务器无关。 OPC UA 示例组态 (S7-1500, S7-1500T) 以下部分介绍了如何使用客户端接口编辑器和连接参数分配。 说明基于特定示例：两个 S7-1500 CPU 在系统中运行：一个 CPU 用作 OPC UA 客户端，另 一个用作 OPC UA 服务器。 其它制造商生产的控制器、传感器和 IT 系统当然也可用作 OPC UA 客户端或服务器。特别值 得一提的是，在不同系统之间进行数据交换（互操作性）是 OPC UA 的主要优点。创建客户端接口 (S7-1500, S7-1500T) 自版本 V15.1 起，TIA Portal 增加了用于客户端接口的编辑器。 将要从 OPC UA 服务器读取或写入的所有 PLC 变量分组到客户端接口中。 此外，客户端接口包含 OPC UA 服务器提供的以及要通过用户程序（作为 OPC UA 客户端）调 用的所有方法。 如果创建客户端接口，STEP 7 会创建数据块，用于对与 OPC UA 服务器进行数据读写操作要 使用的连接进行参数分配。 客户端接口的Zui大数量 Zui多可以创建 40 个客户端接口。 关于访问服务器上结构的要求 要对 OPC UA 服务器中的结构进行读取和写入，必须满足以下要求： • OPC UA 服务器必须支持 OPC UA 规范版本 V1.04。 如果不满足此要求，则无法将节点添加到读取或写入列表，作为 OPC UA 客户端的 CPU 会生 成错误消息。 背景：OPC UA 规范第 3 部分（地址空间模型）V1.04 要求使用结构化数据类型的 DataTypeDefinition 属性。如果 OPC UA 服务器中缺少该属性（版本为 V1.03 的服务器就属 于这种情况），则作为 OPC UA 客户端的 CPU 无法访问 OPC UA 服务器中的结构。 用户客户端接口的编辑器 要创建客户端接口，请按以下步骤操作： 1. 在 TIA Portal 中选择项目视图。 2. 在“设备”(Devices) 区域，选择要作为 OPC UA 客户端使用的 CPU。 3. 单击“OPC UA 通信 > 客户端接口”(OPC UA communication > Client interfaces)。4. 双击“添加新客户端接口”(Add new client interface)。 STEP 7 会创建新客户端接口并在编辑器中显示。 STEP 7 将新接口命名为“Client interface_1”。如果“Client interface_1”已存在，新接口会接收 名称“Client interface_2”，以此类推。 此外，STEP 7 还会创建下列数据块： – Client_Interface_1_Configuration 数据块已包含 OPC UA 客户端指令需要的所有系统数据类型。 组态与 OPC UA 服务器的连接时，会填充该数据块。 在客户端接口的特性中组态连接，参见“OPC UA 示例组态 (页 1949)”。 – Client_Interface_1_Data 要从 OPC UA 服务器读取或写入的 PLC 变量以及要在 OPC UA 服务器中调用的方法对 应的数据块。 在用户程序中使用该数据块。 该数据块当前仍为空。 5. 为新客户端接口选择一个描述性名称。 在本示例中，选择“Productionline”。 此操作还会将关联数据块的名称改为： – Productionline_Data – Productionline_Configuration 6. 要导入 OPC UA 服务器接口，请单击编辑器右上方的“导入接口”(Import interface) 按钮。 这样便可导入描述 OPC UA 服务器接口的 XML 文件。 或者：要在线确定已连接 OPC UA 服务器的服务器接口，请参见“在线确定服务器接口 (页 1958)”。 7. STEP 7 会显示一个对话框，可通过该对话框选择 XML 文件。 该 XML 文件描述 OPC UA 服务器的地址空间。 OPC UA 服务器的地址空间包含由 OPC UA 服务器发布的所有 PLC 变量和服务器方法。 OPC UA 客户端可访问该地址空空间： - 读取 PLC 变量 - 写入 PLC 变量 - 调用服务器方法 OPC UA 服务器的地址空间可分为一个或多个服务器接口。 要创建服务器接口，请参见：为配套规范创建服务器接口 (页 1890)。