Siemens 西门子PLC获取数据方法 OPC UA的常见问题分享
发布日期:
2021-11-04

1、OPC DA 和 OPC UA 有什么区别?是升级版吗?

OPC DA 是 OPC Classic 的一种数据读写规范,早期的 OPC 通信很多都是 OPC DA 通信。但是由于依赖微软公司平台,有平台的局限性,所以很多设备本身无法集成此种通信方式,受到一定限制。OPC UA 是将经典 OPC 通信的所有规范都集成到 OPC UA 中,而且 OPC UA 具有更多有点,它的出现不再依赖平台,能够使更多设备轻松集成 OPC UA 客户端或者服务器的功能。

比如:西门子 SITOP 电源、RFID、变频器、分布式的 IO 等设备。这样即便是底层的设备也具有话语权,可以很方便的和 OPC UA 的其他客户端进行通信。另外,OPC UA 也有更简单的 Security 的设置,我们可以更轻松的更放心的连接云,或者跨网络、跨车间进行通信。简单的来说,OPC DA 和 OPC UA 都是通信接口,OPC DA 以前应用比较广泛,本身有些局限性,OPC UA 通信慢慢的用的会越来越多。


2、OPC UA 通信需要什么条件,必须设备本身集成 OPC UA 功能吗?

OPC UA 通信的通信角色主要包含 OPC UA 客户端和 OPC UA 服务器。如果某个设备想要进行 OPC UA 通信,第一种情况:设备本身集成OPC UA 客户端或者 OPC UA 服务器的功能,此时可以直接和通信伙伴进行 OPC UA 通信。第二种情况:设备本身不支持 OPC UA 通信,可以使用 OPC 软件作为中转。

举例来说:S7-200 SMART目前不支持 OPC UA 客户端或者服务器功能,如果想要和某个 OPC UA 客户端通信,需要使用 SIMATIC NET 软件作为桥梁,S7-200 SMART 和 SIMATIC NET 做 S7 通信,SIMATIC NET 和 OPC UA 客户端做 OPC UA 通信。


3、S7-1200 和S7-1500 使用 OPC UA 通信功能,是否需要额外增加费用?

S7-1200 和 S7-1500 本身集成 OPC UA 通信功能,无需增加额外的硬件即可直接进行 OPC UA 通信。在配置的时候需要选择运行系统许可证。如果仅是测试目的,可以直接选择相应属性,即可通信,不影响功能使用。如果长期使用需要购买运行系统许可证。


4、两个 S7-1500 使用 OPC UA 可以通信吗?

S7-1500 从固件版本 V2.0 开始支持 OPC UA 服务器功能,从固件版本V2.6 版本开始支持 OPC UA 客户端功能。所以,2 个 S7-1500 之间可以进行 OPC UA 通信。

但是需要注意的是,OPC UA 通信解决的更多是与上位的数据交互问题。2个PLC 之间通信方式有很多种,比如:S7,PROFINET IO,TCP 等。使用 2 个 PLC 进行 OPC UA 通信,可能考虑的是接口更容易进行标准化定义。


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

S7-200、S7-200 SMART、S7-300 设备本身不支持 OPC UA 通信,对于这些设备来说,做 OPC DA 或者 OPC UA 通信,都需要增加如SIMATIC NET 这种 OPC 通信的软件作为桥梁中转。


6、使用 OPC UA 通信能使西门子与三菱 PLC 交换数据吗?

一般情况下,通信双方是否可以通信,需要核实一个是通信接口,另外一个是通信协议。如果双方都支持 OPC UA 通信方式,都具有以太网接口,就可以直接通信。


7、S7-1200/S7-1500 进行 OPC UA 通信和 PROFINET IO 通信的优缺点?

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,是一种实时的通信方式,可以保证数据交换的间隔和节奏,一般情况下,此种通信方式是针对现场层设备,或者控制层级的其他控制器。但是,PROFINET IO 通信从网络结构上来说,是一种二层的通信协议,不支持跨网段通信。

OPC UA 通信,一般针对的层级是控制层,操作员层,管理层的数据交互。更关注的是数据传输的安全性,接口的标准化,及数据交互的方式比如订阅,方法等的使用。

所以,一般情况下,PROFINET IO 和 OPC UA 两种通信方式可以互相协作,充分发挥各自的特点。


8、OPC UA 开启后,会影响 CPU 的扫描周期吗?

OPC UA 通信功能启用后,会受到通信负载的影响。如果通信任务比较多,或者通信数据量比较大,可以适当地增大 CPU 属性中的通信负载设置。

如果通信负载设置百分比增大,同样的程序量,扫描周期会相应增长。


9、S7-1200/S7-1500 如何查看 OPC UA 通信资源占用情况?

首先需要 CPU 的最大会话数量,如下表所示。

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以S7-1200 为例,S7-1200 支持 OPC UA 的最大会话数是 5 个,使用时确保应用程序有足够的可用连接。OPC UA 连接占用六个'可用自由连接'中的资源,

查看方式:S7-1200 PLC 在线的前提下:在窗口下方的属性对话框侧,选择诊断→连接信息 即可查看。


10、多个 OPC UA 客户端是否可以同时访问一个 OPC UA 服务器?

可以,不同的客户端和服务器进行 OPC UA 通信时需要建立不同的会话。每个 OPC UA 服务器都支持多个会话。不同 CPU 支持的会话数如问题 9 所列。

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11、如何提升 OPC UA 通信的性能?

首先,在数据创建的时候,尽量考虑使用 UDT /数组类型变量,UDT/数组类型的变量性能明显优于同样数量零散创建的变量。

另外,查清楚数据的访问用途,对于重复访问的数据可以使用注册读写;对于某些数据仅是监视作用,可以采用订阅方式,可设置合适的采样间隔和发布时间;对于一些一致性数据,或者需要设置某些输入条件按照一定算法输出某些结果,可以在服务器中使用方法的功能,由客户端调用。

再有,如果通信使用的协议多,数据量大,可以适当增加 CPU 属性通信负载的设置。


12、OPC UA Expert 有出口限制吗?

UA Expert 是一款 OPC UA 客户端调试软件,是 Unified Automation 提供免费的 OPC UA 客户端调试软件。该软件不需要从西门子官方网站下载。