使用 OPC UA 配套规范

时间：2021-07-29作者：上海腾希电气技术有限公司浏览：521

使用 OPC UA 配套规范



简介

OPC UA 普遍适用：例如，标准本身不* PLC 变量的命名方式。由个人用户（应用程序开发人员）编写和命名可通过 OPC UA 调用的服务器方法。

针对设备和部门的信息建模和标准化

对于同类应用，应使用“OPC UA 工具包”来标准化设备或机器接口。

许多不同的机构和工作组已经推动标准化，并制定了一系列配套规范。

这些规范定义了：

用于描述典型设备或机器的对象、方法和变量。

用于*对象的命名空间。

机器通常由功能或技术单元构成，然后对这些单元进行标准化。

配套规范为机器和工厂操作员提供了标准化接口的优势。例如，符合 AutoID 规范的所有 RFID 阅读器均可采用相同的方式集成。这意味着，无论制造商如何，符合 AutoID 规范的所有 RFID 阅读器均可由 OPC UA 客户端以相同方式寻址。

配套规范的另一个示例是，注塑机械部门的 Euromap 77 配套规范。

以下部分以 Euromap 77 为例详细介绍了如何在 STEP 7 (TIA Portal) 中应用配套规范，以及创建必要的 PLC 变量。

示例：Euromap 77

Euromap 77 对注塑机与上一级 MES（制造执行系统）之间的数据交换进行标准化。这样，MES 便能以相同的方式连接所有下一级注塑机。

标准化数据接口有助于将注塑机整合到工厂中。

使用配套规范：概述

在 OPC UA XML 文件“Opc_Ua.EUROMAP77.NodeSet2.xml”中对 Euromap 77 进行了介绍。

提示 Euromap 77、Euromap 83 和 OPC UA for Devices (DI) 对于候选版本 2，已将一些 Euromap 定义由 Euromap 77 传至 Euromap 83。因此，还需要导入 Euromap 83 的 OPC UA 服务器接口。 “OPC UA for Devices”是普遍适用的信息模型，用于组态硬件和软件组件。此信息模型还是其它配套标准的基础，因此也要导入。




以下部分提供了 OPC UA XML 文件：

Euromap77

Euromap83

OPC UA for Devices

这些 XML 文件定义了符合 Euromap 77 的注塑机的 OPC UA 接口。

使用 SFB 77：概述

要使用 Euromap 77，请按以下步骤操作：

使用 SiOME 程序创建“IMM_MES_InterfaceType”类型的实例，生成 XML 文件。

有关如何继续操作的信息，请参见下文中的“步骤 1：在 SiOME 中创建实例”。

在 STEP 7 (TIA Portal) 中，创建对应于“IMM_MES_InterfaceType”类型实例的 PLC 变量和服务器方法（在步骤 1 中创建）。

有关如何继续操作的信息，请参见下文中的“步骤 2：在 STEP 7 中创建 PLC 变量”。

有关 OPC UA 节点以及相应 PLC 变量的示例，请参见“为配套规范创建服务器接口”。

在 STEP 7 (TIA Portal) 中，添加配套规范类型的新服务器接口，并导入在步骤 1 中创建的 XML 文件。

“为配套规范创建服务器接口”部分介绍了如何继续操作。

将新服务器接口的 OPC UA 节点分配给在步骤 2 中创建的相应的 PLC 变量。

“为配套规范创建服务器接口”部分介绍了如何继续操作。

步骤 1：在 SiOME 中创建实例

以下部分介绍了如何使用免费程序“SiOME”（“西门子 OPC UA 建模编辑器”）。

利用 SiOME，可创建描述服务器接口的 OPC UA XML 文件（信息模型）。

有关 SiOME 的下载链接和相关说明，敬请访问此处的链接。

STEP 7 中的操作步骤

要使用新的服务器接口，请将该服务器接口导入到 STEP 7 项目，请参见“为配套规范创建服务器接口”。

项目加载到 CPU 中后，新的服务器接口可供 OPC UA 客户端使用。

SiOME 1.7.3 中的操作步骤

以下说明介绍了 SiOME 1.7.3 中的操作步骤。

要使用 Euromap 77，请创建包含“IMM_MES_InterfaceType”实例的 XML 文件。

对象类型必须实例化，以便在 OPC UA 服务器的地址空间中显示特定机器的信息模型。

对象类型“IMM_MES_InterfaceType”是 Euromap 77 的根对象类型。“IMM”代表“Injection Moulding Machine”。

请按以下步骤操作：

从 Euromap 网站下载文件“Opc_Ua.EUROMAP77.NodeSet2.xml”和“Opc_Ua_EUROMAP83_NodeSet2.xml”（见上文）。

从 OPC 基金会的网站上下载文件“Opc.Ua.Di.NodeSet2.xml”。

“Opc.Ua.Di.NodeSet2.xml”文件包含 Euromap 77 使用的类型定义。

启动 SiOME。

首先导入命名空间/UA/DI/”。

为此，请单击“Information model”区域中的“"Import XML”按钮。

SiOME 会为打开的文件显示对话框。

要导入文件，请选择文件“Opc.Ua.Di.NodeSet2.xml”，然后单击“打开”(Open)。
结果：SiOME 会导入 XML 文件，并在“Namespaces”区域中显示命名空间/UA/DI/”。

标准命名空间/UA/”始终可在 SiOME 中使用，不需要导入。

现在导入命名空间/euromap83/”

为此，请再次单击“Information model”区域中的"Import XML" 按钮。

选择文件“Opc_Ua.EUROMAP83.NodeSet2.xml”。

结果：SiOME 会导入 XML 文件，并在“Namespaces”区域中显示命名空间/euromap83/”。

现在导入命名空间/euromap77/”

为此，请再次单击“Information model”区域中的"Import XML" 按钮。

选择文件“Opc_Ua.EUROMAP77.NodeSet2.xml”。

为项目创建自己的命名空间。

为此，请右键单击“Namespaces”区域中的“OPC UA Modelling Editor Project”或“Namespaces”，并选择“Add Namespace”。

SiOME 打开“Add Namespace”对话框。

输入新命名空间的名称。

本示例中使用的是命名空间“”。

SiOME 现在还会显示新的命名空间：




通过配套规范 Euromap 77 的根对象类型 IMM_MES_InterfaceType 创建实例。
为此，在“Information model”区域中，右键单击“DeviceSet”目录并选择“Add Instance”。

SiOME 会显示“Add Instance”对话框。

对于“Name”，请为实例输入一个有意义的名称。

在本例中，请输入“IMM_Manufacturer_01234”。

对于“TypeDefinition”，请选择“IMM_MES_InterfaceType”。

该对象类型是 Euromap 77 的根对象类型：如果生成该对象类型的实例，则在 OPC UA 服务器的地址空间中使用一次 Euromap 77。

单击“确定”(OK)。

SiOME 会在“Information model”区域的“DeviceSet”下显示新实例“IMM_Manufacturer_01234”：




创建“InjectionUnitType”数据类型的实例。

为此，请右键单击“Information model”区域中的“InjectionUnits”目录，并选择“Add Instance”。

SiOME 会显示“Add Instance”对话框。

对于“Name”，请为实例输入一个有意义的名称。

在本例中输入“InjectionUnit_1”。

对于“TypeDefinition”，请选择“InjectionUnitType”。

单击“确定”(OK)。

在“Moulds”目录中创建“MouldType”对象类型的新实例“Mould_1”。

在“PowerUnits”目录中创建“PowerUnitType”对象类型的新实例“PowerUnit_1”。

保存该 XML 文件。

为此，请单击“Information model”区域中的“Quick save”按钮。




导出该 XML 文件。

为此，请单击“Information model”区域中的“"Export XML”按钮。




SiOME 会显示“导出 XML”(Export XML) 对话框.

将所有命名空间保持激活状态并单击“确定”(OK)。

SiOME显示“另存为”(Save as) 对话框。

选择一个有意义的名称并保存导出的文件。

本例中，将 XML 文件命名为“IMM_Manufacturer_01234”。

结果：

现已创建使用一次配套规范“Euromap 77”（包含一个实例）的 XML 文件。

步骤 2：在 STEP 7 中为 Euromap 77 实例创建 PLC 变量。

对于 Euromap 77，必须在用户程序中提供 PLC 变量和服务器方法，并分配“IMM_MES_InterfaceType”类型的实例。

要为“IMM_MES_InterfaceType”类型的实例创建 PLC 变量，请按以下步骤操作：

创建用户自定义数据类型 (UDT)

下图以用户自定义数据类型“InjectionUnit”的开头为例。

该数据类型的结构与“IMM_MES_InterfaceType”类型中的“InjectionUnit”相同。

请务必使用与 OPC UA 数据类型兼容的 SIMATIC 数据类型（参见下文的“数据类型映射”）。




将新的全局数据块添加到 STEP 7 项目中。

在本例中，将数据块命名为“IMM_Manufacturer_01234”，以指代相应制造商和序列号的注塑机。

在该数据块中创建一个新元素。

在本例中，将该元素命名为“InjectionUnit_1”

为该元素分配新的用户自定义数据类型“InjectionUnit”。

结果

在 STEP 7 项目中，已为“IMM_Manufacturer_01234”数据块中的 Euromap 77 创建一个变量。


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