OPC UA概念理解与原理介绍

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OPC UA概念理解与原理介绍

 

基本原理介绍

 

1. Overview Introduction

基于OPC UA 推出也有一定的时间了,大家或多或少使用过这个通信协议,也有不少关于OPC UA概念介绍的文档和PPT,本文旨在总结一些OPC UA中实际使用中的一些知识点和理解。

 

2. Service Sets

OPC UA所提供的功能和规范,由其声明的Service Sets定义

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Discovery Service Set

客户端通过该服务与服务器端的Discovery Server建立连接,并得知服务器上有哪些可用的Endpoint。

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SecureChannel Service Set

SecureChannel是OPC UA通信的基础,它是由OPC UA下层的协议所提供的。再大部分情况下,我们使用的OPC UA是基于TCP/IP的,OPC UA的下一层也就是TCP,这时的SecureChannel即是一个两台机器间的TCP连接。

 

Session Service Set

Session是基于SecureChannel基础之上的,在一个SecureChannel传输管道内可以创建应用层对话,通常允许在一个传输管道内创建多个对话,而OPC UA常用的做法是在一个SecureChannel内只创建单一的Session。

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Browse Service Set

客户端可以通过此功能浏览服务器上的节点模型,即客户端不用知道服务器上有怎样的信息模型,但是可以通过此浏览功能来与服务器交流并得知。

 

NodeManagement Service Set

提供客户端向服务器端添加,删除,修改命名空间中的节点的功能。

 

View Service Set

服务器端可以在命名空间的节点中选出特定的一些,组成一个节点组,这里称作为一个View。

 

Attribute Service Set

该功能用来读写节点的属性,最常用的功能。

 

Method Service Set

方法调用的功能,客户端通过浏览服务器的节点,得知有哪些可用的方法。

 

MonitoredItem Service Set

该功能是建立在Subscription基础之上的,Subscription创建一个订阅通道,类似于一个Handle,在这个订阅中,可以向其中添加需要监控的Item,可以是变量,属性或者事件。

 

Subscription Service Set

用于创建订阅通道。

 

Query Service Set

客户端向服务器端询问一部分节点信息,或以一定条件去过滤节点的服务功能。

 

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3. B&R OPC UA Overview

OPC UA Server

AR系统中集成了OPC UA功能,可以通过在Configuration中添加配置的方式,很简单的实现一个服务器。

配置中可以自己添加Node,默认使用AR Information Model,也可以添加自己定义的信息模型。

该服务器可以提供上述Service Set中的所有Service。

其中实现Method Call和Event Fire需要使用函数库AsOpcuas来实现,其余功能由AR集成。

另有BC控制器X20BC008U提供另一种Server。

 

OPC UA Client

在AS4.2版本及以前,需要使用AsOpcuac函数库来实现一个OPC UA客户端。

在AS4.3及以后的版本中,可以在ETH下添加OpcUa_any(服务器从站)来实现一个客户端。该客户端只有简单的读写功能。

要实现Method Call和订阅的话,需要使用AsOpcuac函数库。

AR中的客户端不支持Browse功能。

 

4. OPC UA Performance

有关OPC UA的性能和OPC UA本身无关,讨论OPC UA的最快响应时间并没有具体意义。

OPC UA中包含的Sampling Rate是服务器端本地的采样时间,并不适用于网络传输。

OPC UA工作依赖于下层的传输协议,传输性能由下层传输协议决定,下层传输协议的性能往往由OS和环境决定。

所以是一种软实时的讨论,后续需要结合TSN达到精确传输。