西门子宽屏显示6AV2124-0UC24-1AX0触摸屏

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OPC UA 通信
9.3 将 S7-1500 用作 OPC UA 服务器
通信
190 功能手册, 11/2019, A5E03735819-AH
访问表
如果要通过 OPC UA 进行访问，必须设置“从 HMI/OPC UA 可访问"(Accessible from
HMI/OPC UA)。如果要允许 OPC UA 客户端写入变量/DB 元素，必须设置“从 HMI/OPC
UA 可写"(Writable from HMI/OPC UA)。
请参见下表了解实现的访问权限。
表格 9- 2 访问表
OPC UA XML STEP 7 (TIA Portal) ，例如变量表
AccessLevel 从 从 HMI/OPC UA 可 可
访问
从 从 HMI/OPC UA 可 可
写 写
实现的访问权限
0 x x 无访问权
x 0 x 无访问权
1 启用 x 只读
2 启用 禁用 无访问权
3 启用 禁用 只读
2 启用 启用 只写
3 启用 启用 读+写
（x = 无关）
参见

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西门子宽屏显示

6AV2124-0UC24-1AX0

触摸屏

操作说明

CPU 变量的一致性 (页 190)
管理读写权限 (页 184)
9.3.2.4 CPU 变量的一致性
“AccessLevelEx" 属性会扩展访问特性
自固件版本 V2.6 起，S7-1500 CPU 的 OPC UA 服务器不仅支持“AccessLevel"属性（参
见“协调 CPU 变量的读写权限 (页 187)"），还支持“AccessLevelEx"属性，该属性除了提
供已介绍的用于读取权限和写入权限的位之外，还提供关于 OPC UA 变量一致性的信
息。新属性自 OPC UA 规范的版本 V1.04 起引入（第 3 部分，地址空间模型）。
 OPC UA 通信
9.3 将 S7-1500 用作 OPC UA 服务器
通信
功能手册, 11/2019, A5E03735819-AH 191
读取一致性特性
在 OPC UA 服务器的 OPC UA 信息模型中，属性“AccessLevel"定义访问权限。
AccessLevel 按位定义；此时，相关位为：
● 位 0 = CurrentRead
● 位 1 = CurrentWrite
● 位 2 到 7 与 S7-1500 CPU 的 OPC UA 服务器无关
关于读取和写入权限的部分中介绍了位组合的含义：
还添加了下列用于表示一致性的位：
● 位 8 = NonatomicRead；如果不能一致地读取变量，此位会置位。对于变量的读取一
致性，位 8 = 0。
● 位 9 = NonatomicWrite；如果不能一致地写入变量，此位会置位。对于变量的写入一
致性，如果未批准写入权限的情况，位 9 = 0。
示例
OPC UA 变量（结构体）可读取且可写入，但读取和访问权限不一致。
因此：位 0、1、8 和 9 会置位：AccessLevelEx =“771"(1+2+256+512)。
另一结构体为只读。
因此：位 0 和 8 会置 1，位 1 和位 9 不会置位：AccessLevelEx =“257"(1+0+256+0)。
服务器中属性的处理
“AccessLevelEx"属性仅可用于 OPC UA 服务器。该属性不存在于节点集文件（XML 导
出文件）中。
但导出的属性“AccessLevel"包含“AccessLevelEx"中的信息，请参见下一部分。
导出
对标准 SIMATIC 服务器接口执行 XML 导出时，服务器会将“AccessLevel"属性（与
V1.03 相比，V1.04 中将该属性扩展为 32 位）设为“AccessLevelEx"属性的值。
导入
导入节点集文件时（例如来自服务器接口导出），S7-1500 CPU 会按照其自身对已导入
数据类型一致性的估算来设置属性“AccessLevelEx"，请参见下一部分。会忽略导入的
值。
OPC UA 通信
9.3 将 S7-1500 用作 OPC UA 服务器
通信
192 功能手册, 11/2019, A5E03735819-AH
服务器接口中数据类型的一致性
对于以下数据类型，会在服务器接口节点处确保 S7-1500 CPU 程序循环中变量的一致性
（OPC UA 语言使用中的“原子性"）：
● BOOL、BYTE、WORD、DWORD、LWORD
● SINT、INT、LINT、DINT、USINT、UINT、ULINT、UDINT
● REAL、LREAL
● DATE、LDT、TIME、LTIME、TIME_OF_DAY、LTIME_OF_DAY、S5TIME
● CHAR、WCHAR

本公司*销售西门子PLC,200，300，400，1200，西门子PLC附件，西门子电机，西门子人机界面，西门子变频器，西门子数控伺服，西门子总线电缆现货供应，*咨询系列产品，折扣低，货期准时，并且备有大量库存.长期有效

1  S7-400、ET200，

● 基于上述数据类型的系统数据类型和硬件数据类型也保持一致。
示例：HW_ANY，源自 UINT (UInt16)。
提示：如果浏览 S7-1500 CPU 的地址空间（例如使用 OPC UA 客户端 UaExpert），可
在“类型 BaseDataType > 枚举/数字/字符串"(Types > BaseDataType >
Enumeration/Number/String) 下找到一致的数据类型。
以下数据类型的变量不 不一致“（OPC UA 的语言使用中为“nonatomic"）：
● SIMATIC 结构体通常不一致。这意味着所有变量（例如包含未知结构或 UDT 数据类
型）均不一致。
● DTL、IEC_Counter、IEC_TIMER 等系统数据类型是源自结构体的数据类型。
提示：如果浏览 S7-1500 CPU 的地址空间（例如使用 OPC UA 客户端 UaExpert），可
在“类型 BaseDataType > 结构体"(Types > BaseDataType > Structure) 下找到基于结构
体的数据类型。组态 OPC UA 服务器
9.3.3.1 启用 OPC UA 服务器
要求
● 如果使用安全通信 证书（如Secure OUC、OPC UA），请确保相关模块采
用 当前时钟和当前日期。否则，模块将所用的证书评估为无效，且无法进行安全通
信。
● 已获得操作 OPC UA 功能的运行系统许可证，请参见“OPC UA 的许可证 (页 220)"。
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196 功能手册, 11/2019, A5E03735819-AH
调试 OPC UA 服务器
出于安全方面的考虑，默认情况下未启用 CPU 的 OPC UA 服务器：OPC UA 客户端不
具备 S7-1500 CPU 的读写访问权限。
要激活 CPU 的 OPC UA 服务器，请按照以下步骤进行操作：
1. 选择 CPU。单击该 CPU 符号（如，在网络视图中）。
2. 单击 CPU 属性中的“OPC UA > 服务器"(OPC UA > Server)。
3. 激活 CPU 的 OPC UA 服务器。
4. 确认安全说明。
5. 转至 CPU 属性，选择“运行系统许可证"(Runtime licenses)，并设置所获得的 OPC UA
服务器的运行系统许可证。
6. 编译项目。
7. 将项目下载到 CPU。
CPU 的 OPC UA 服务器现在启动。
设置始终存储
如果服务器已启用且进行了相应设置，则再禁用服务器时，设置不会丢失。依旧会保存这
些设置，并在再次启用服务器时提供这些设置。
 OPC UA 通信
9.3 将 S7-1500 用作 OPC UA 服务器
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功能手册, 11/2019, A5E03735819-AH 197
应用程序名称
应用程序名称即为 OPC UA 应用程序的名称，会应用于服务器及其客户端。该名称显示
在“OPC UA > 常规"(OPC UA > General) 下：
● 应用程序名称的默认设置为：“SIMATIC.S7-1500.OPC-UA.Application:PLC_1"。
● 默认名称由“SIMATIC.S7-1500.OPC-UA.Application:"以及“常规 > 产品信息 >名
称"(General > Product information > Name) 中选择的 CPU 名称组成（本示例中为
“PLC_1"）。
● OPC UA 服务器将使用该应用程序名称向通信伙伴（OPC UA 客户端）标识自己的身
份。例如，OPC UA 客户端使用发现服务检测可访问的服务器时。
● 连接到 OPC UA 服务器时，显示的应用程序名称为该 CPU 的 OPC UA 客户端。即，
CPU 将自动输入该应用程序名称并作为指令“OPC_UA_Connect"的“ApplicationName"
（指令“OPC_UA_Connect"参数“SessionConnectInfo"处的类型变量
“OPC_UA_SessionConnectInfo"）。
在编程“OPC_UA_Connect""指令时，需为“ApplicationName"一个空字符串。例
如，诊断时，可使用该应用名称标识客户端及其会话 (SessionNames)。
如果已激活服务器，则还可使用在项目中有意义的其它名称以及满足项目要求的其它名称
（例如，满足性要求的名称）。
以下示例源自 UaExpert：
更改应用程序名称
要更改应用程序名称，请按以下步骤操作：
1. 选择 CPU。单击该 CPU 符号（如，在网络视图中）。
2. 单击 CPU 属性中的“OPC UA > 常规"(OPC UA > General)。
3. 输入一个有意义的名称。

本公司*销售西门子PLC,200，300，400，1200，西门子PLC附件，西门子电机，西门子人机界面，西门子变频器，西门子数控伺服，西门子总线电缆现货供应，*咨询系列产品，折扣低，货期准时，并且备有大量库存.长期有效

S7-1500,

请注意，还要在证书上输入应用程序名称（主题备用名称），并且更改应用程序名称后可
能需要再次生成现有证书。
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9.3 将 S7-1500 用作 OPC UA 服务器
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198 功能手册, 11/2019, A5E03735819-AH
9.3.3.2 访问 OPC UA 服务器
服务器地址
可通过 CPU（固件 V2.0 及更高版本）上所有集成的 PROFINET 接口访问 S7-1500 CPU
的 OPC UA 服务器。
在以下情况中，不能借助 CP 通过自动化系统的背板总线直接访问 CPU 的 OPC UA 服务
器：
● 使用 TIA Portal 版本 V16 或更高版本、S7-1500 CPU 固件版本 2.8 或更高版本以及
CP 1543-1 固件版本 V2.2 或更高版本进行组态。
有关组态的信息，请参见“访问 OPC UA 应用程序 (页 148)"。
不能借助 CM 通过自动化系统的背板总线直接访问 CPU 的 OPC UA 服务器。
使用 SIMATIC S7-1500 软件控制器时，可以通过分配给软件 PLC 的 PROFINET 接口对
OPC UA 服务器进行访问。
以下应用示例介绍了软件控制器的其它访问选项：通过软件控制器 V2.5 或更高版本的虚OPC UA 服务器接口组态
9.3.4.1 什么是服务器接口？
定义
服务器接口将 CPU 的 OPC UA 地址空间的节点合并到一个单元中，以便为 OPC UA 客
户端提供该 CPU 的特定视图。
每个服务器接口都会在 CPU 的 OPC UA 服务器中定义一个或多个命名空间。
STEP 7 (TIA Portal) 根据以下服务器接口类型加以区分：
● 配套规范
例如，对于此类服务器接口，可以使用工作组创建的配套规范。
工作组通常由 OPC 基金会成员以及其它共同制定特定用途（例如与 RFID 设备或注塑
机进行数据交换）的 OPC UA 信息模型的工业组织组成。
该信息模型在 OPC UA 非的地址空间中以 OPC UA 节点的形式实现。OPC UA 客户
端可访问这些 OPC UA 节点。
例如，还可以使用服务器接口类型“配套规范"在 SiOME 中下载公司内部信息模型。
如果在项目中实施某一配套规范，则会将该配套规范的具体规范作为服务器接口应用
到项目中。
对于“配套规范"类型的服务器接口，可以导入配套规范使用的多个命名空间。
有关配套规范的更多信息，请参见此处 (页 243)。
对于这种类型的服务器接口，会将 OPC UA 服务器的 OPC UA 节点合并到一个单元
中。
为此，请使用项目规范、机器或设备要求作为基础。
有关用户自定义服务器接口的更多信息，请参见此处 (页 223)。
OPC UA 通信
9.3 将 S7-1500 用作 OPC UA 服务器
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222 功能手册, 11/2019, A5E03735819-AH
以注塑机作为配套规范的示例
本例中，服务器接口包含以下元素：
● OPC UA 节点，可通过 OPC UA 客户端读取该元素，以接收关于该注塑机的信息（可
读 PLC 变量中）
● OPC UA 节点，可通过 OPC UA 客户端写入该元素，以将数值传送到注塑机（可写
PLC 变量中）
● OPC UA 节点，可通过 OPC UA 客户端调用该元素，以启动注塑机功能（通过服务器
方法）。

6AV2124-0UC24-1AX0

触摸屏

操作说明

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该服务器接口会启用可用于控制注塑机的 CPU 默认视图。
对于注塑机，配套规范“Euromap"定义了可合并到服务器接口中的整个系列的 OPC UA 节
点。
CPU 的其它 OPC UA 节点不包含在此服务器接口中。这样可以更好地提供概览。
用户自定义服务器接口示例
CPU 应控制工件的生产。当生产作业从更高级的控制系统到达时，会开始生产。
生产作业通过服务器方法传送：控制系统通过调用 CPU 中的服务器方法将信息传送到工
件上。该服务器方法也会启动生产。
控制系统（即连接的 OPC UA 客户端）应当只能看到这一种服务器方法。因此，应在
CPU 中创建一个用户自定义服务器接口并将服务器方法分配给该服务器接口。仅可为
OPC UA 客户端启用该服务器接口，因此 CPU 视图仅限于这一种功能。
参见
使用 OPC UA 配套规范 (页 229)
 OPC UA 通信
9.3 将 S7-1500 用作 OPC UA 服务器
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功能手册, 11/2019, A5E03735819-AH 223
9.3.4.2 创建用户自定义服务器接口 口
简介
说明基于以下示例：
生产单元“Cell_1"周围的防护围栏。围栏配有门“Gate_1"。
S7-1500 CPU 控制整个生产单元，还控制通过 Gate_1 进入生产单元的权限。
机器人将药物装入生产单元的盒子中，然后将盒子堆放在货盘上。
用于自动化物料运输的自驾车辆将货盘移动到中央仓库，从而通过 Gate_1。
CPU 发布一个服务器接口，无人驾驶运输系统可通过该接口安排 Gate_1 打开。
该服务器接口包含用于打开门的服务器方法“smOpenGate"和用于指示门状态（打开或关
闭）的变量“Gate_1_State"。
创建用户自定义服务器接口
要创建服务器接口，请按以下步骤操作：

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西门子宽屏显示

6AV2124-0UC24-1AX0

触摸屏
1. 选择已使用并组态为 OPC UA 服务器的 CPU。
2. 单击“OPC UA 通信 > 服务器接口"(OPC UA communication > Server interfaces)。
3. 双击“添加新服务器接口"(Add new server interface)。
STEP 7 会显示以下对话框。
图 9-27 添加服务器接口
OPC UA 通信
9.3 将 S7-1500 用作 OPC UA 服务器
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224 功能手册, 11/2019, A5E03735819-AH
4. 更改新服务器接口的名称，使其在项目中具有说明性含义。
本示例中，将 STEP 7 建议的名称“Server-interface_1"改为“Cell_1"。
5. 单击“服务器接口"(Server interface)，然后单击“确定"(OK)。
6. 单击“OPC UA 元素"(OPC UA elements) 区域中“程序块"(Program blocks) 前面的三角
形。
STEP 7 会显示以下表格供用户编辑：
图 9-28 编辑服务器接口
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9.3 将 S7-1500 用作 OPC UA 服务器
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功能手册, 11/2019, A5E03735819-AH 225
该编辑器分为两个区域。
– OPC UA 服务器接口
左侧是服务器接口“Cell_1"的根节点。
该接口目前仍为空。尚未向该服务器接口添加任何 OPC UA 元素。
– OPC UA 元素
右侧为 OPC UA 元素。
OPC UA 元素是到目前为止在 STEP 7 项目中创建的对象，具有属性“可从
HMI/OPC UA 访问"(Accessible from HMI/OPC UA)。
可将这些 OPC UA 元素添加到新的服务器接口“Cell_1"。
7. 将 OPC UA 元素拖放到新服务器接口的“<新增>"(<Add new>) 行中。
说明
以下规则普遍适用：如果将数据块或工艺对象存储在表格的左侧区域，则 STEP 7
(TIA Portal) 会在服务器接口中创建一个对象。数据块的元素作为单独的节点排列在该
对象下方。
如果将结构存储在表格的左侧区域，STEP 7 会为结构整体创建一个节点，并会为结构
的各个元素创建节点。
这一点同样适用于数组：同样，STEP 7 会为数组整体创建一个节点，并会为数组的各
个元素创建节点。
将方法放在表格的左侧区域时，STEP 7 会创建一个节点；将显示已插入方法的参数以
供参考。
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在本示例中，将“Gate_1_State"变量从右侧区域拖到左侧区域的“<新增>"(<Add new>)
位置。
然后，将服务器方法拖到左侧区域。
服务器方法位于右侧区域的“smOpenGate_DB [DB3]"数据块中。
STEP 7 (TIA Portal) 将显示如下对话框：
图 9-29 向服务器接口添加 OPC UA 元素
限制 OPC UA 服 服 务器的视图
通过选择 OPC UA 元素可限制 OPC UA 服务器的视图以及 OPC UA 客户端的选项。
在该示例的服务器接口中，缺少“Robot_1"数据块，因为工业卡车不需要访问机器人的服
务器方法和变量。
在这种情况下，在 S7-1500 CPU 的 OPC UA 属性中禁用标准服务器接口
（SIMATIC 命名空间），以便无法通过其它任何方式访问过滤的节点。
图 9-30 禁用标准服务器接口