如何使用TOP Server for Wonderware通過(guò)OPC UA集成S7-1500

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下載TOP Server OPC Server最新版本

近年來(lái)，我們的許多用戶告訴我們他們采用的是最新的西門子技術(shù)，特別是S7-1500控制器。而且，隨著這些控制器的采用，用戶一直在通過(guò)符號(hào)優(yōu)化的塊尋址來(lái)尋求連接。因此，我們添加了西門子Plus套件，以實(shí)現(xiàn)與新舊西門子設(shè)備的連接。

他的崗位特別側(cè)重于通過(guò)使用頂級(jí)服務(wù)器Wonderware公司連接到他們的嵌入式OPC UA服務(wù)器S7-1500控制器集成所需的基本步驟。

使用TOP服務(wù)器與西門子PLC進(jìn)行通信并不是一個(gè)新概念，并且自服務(wù)器早期就以西門子TCP以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序和TOP服務(wù)器西門子套件中包含的各種串行驅(qū)動(dòng)程序的形式提供支持。隨著西門子PLC系列多年來(lái)不斷發(fā)展和發(fā)展，通信協(xié)議也可用于從這些控制器中提取數(shù)據(jù)。

通過(guò)當(dāng)前的S7-1500系列PLC，西門子在控制器中安裝了嵌入式OPC UA服務(wù)器，為更加可靠和安全的通信提供了更快，更高效的通道。與傳統(tǒng)的西門子TCP（RFC1006 ISO over TCP）通信方法相比，S7-1500中的OPC UA接口具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1. 提高效率
2. 更高的安全性

憑借報(bào)告異常（RBE）支持，傳輸陣列的能力和更大的最大數(shù)據(jù)包大小，OPC UA是西門子首選的集成S7-1500控制器的方法，因?yàn)樾实玫搅颂岣摺?/p>

OPC UA提供的安全性與用戶身份驗(yàn)證和高加密可用，實(shí)際上沒(méi)有比較。對(duì)于具有高安全性要求的項(xiàng)目，OPC UA是集成S7-1500的唯一選擇。

第1步：了解S7-1500的限制

根據(jù)您所使用的S7-1500型號(hào)，對(duì)于支持的OPC UA會(huì)話數(shù)（連接數(shù)），每個(gè)會(huì)話的預(yù)訂數(shù)，每個(gè)請(qǐng)求的最大項(xiàng)數(shù)以及其他OPC UA特定限制，將有不同的限制。 這些限制會(huì)影響嵌入式OPC UA服務(wù)器的性能，進(jìn)而影響您在TOP Server中所體驗(yàn)到的性能。需要明確的是，限制在控制器端，這就是了解模型的重要原因，以便在配置TOP服務(wù)器時(shí)，可以遵守這些限制。

步驟2：使用Siemens TIA Portal配置S7-1500

在S7-1500中訪問(wèn)任何過(guò)程數(shù)據(jù)之前，必須啟用OPC UA服務(wù)器并將其配置為公開(kāi)將通過(guò)UA服務(wù)器訪問(wèn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。這是使用Siemens TIA Portal配置和編程軟件完成的。

您可以在此配置TOP服務(wù)器OPC UA客戶端驅(qū)動(dòng)程序?qū)⑦B接到的OPC UA服務(wù)器端點(diǎn)。您可以在此處啟用OPC UA接口并定義支持連接S7-1500的安全策略。

TIA Portal中配置的關(guān)鍵部分之一是調(diào)節(jié)OPC UA服務(wù)器公開(kāi)的PLC項(xiàng)目/標(biāo)簽。這很容易，可以通過(guò)創(chuàng)建項(xiàng)目的數(shù)據(jù)塊來(lái)完成。每個(gè)數(shù)據(jù)塊中的“可從HMI / OPC UA訪問(wèn)”復(fù)選框指定是否應(yīng)通過(guò)OPC UA服務(wù)器公開(kāi)該項(xiàng)目。必須檢查OPC UA客戶端將讀取/寫入的所有項(xiàng)目的此復(fù)選框。默認(rèn)情況下會(huì)選中此復(fù)選框，即如果PLC中的所有項(xiàng)目都應(yīng)通過(guò)OPC UA服務(wù)器公開(kāi)，則不需要進(jìn)行任何更改。

對(duì)于非常大的項(xiàng)目，建議僅公開(kāi)OPC UA客戶端/ HMI將使用的那些標(biāo)簽 - 以最小化由于OPC UA服務(wù)器掃描PLC標(biāo)簽值而導(dǎo)致的CPU負(fù)載。

第3步：考慮S7-1500用例/場(chǎng)景

雖然了解如何設(shè)置單個(gè)PLC連接非常重要，但我們始終鼓勵(lì)在開(kāi)始配置之前整體規(guī)劃您的系統(tǒng)，以確保遵守任何和所有最佳實(shí)踐（根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)和變量，這可能會(huì)有所不同）參與）。為此，我們確定了以下方案，需要一些額外的考慮因素來(lái)最大化數(shù)據(jù)吞吐量。

• 同一出版率的1,000件商品
• 10,000個(gè)項(xiàng)目分為快速和慢速發(fā)布率
• 5,000個(gè)項(xiàng)目在各種發(fā)布率下分配高優(yōu)先級(jí)和低優(yōu)先級(jí)訂閱，并以設(shè)定的間隔讀取標(biāo)簽子集
• 無(wú)論價(jià)值如何變化，每30秒更新2,500件物品
• 7,500個(gè)項(xiàng)目分為低，中，高和關(guān)鍵優(yōu)先級(jí)，具有不同的發(fā)布率

第4步： 配置TOP Server OPC UA客戶端驅(qū)動(dòng)程序

在設(shè)計(jì)TOP Server項(xiàng)目時(shí)，必須牢記一些設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，以遵守西門子公布的推薦設(shè)置。請(qǐng)務(wù)必注意，TOP服務(wù)器的功能超出了建議的范圍，并且應(yīng)注意不要使用超出特定S7-1500型號(hào)支持范圍的TOP服務(wù)器設(shè)置來(lái)使S7-1500過(guò)載。

例如，建議每臺(tái)設(shè)備不超過(guò)1,000個(gè)項(xiàng)目（這樣所有項(xiàng)目都可以在一次交易中讀取/寫入），每個(gè)頻道不超過(guò)20,000個(gè)項(xiàng)目（即20個(gè)設(shè)備）。

您需要逐步完成以下常規(guī)配置步驟才能進(jìn)入TOP服務(wù)器：

1. 使用OPC UA Client驅(qū)動(dòng)程序在TOP Server Connectivity部分添加新通道。通道對(duì)應(yīng)于S7-1500 UA服務(wù)器的OPC UA會(huì)話。

   

2. 在通道組態(tài)期間，指定OPC UA服務(wù)器端點(diǎn)，該端點(diǎn)與TIA Portal中為S7-1500控制器配置的內(nèi)容相匹配。

   

3. 在通道配置期間，確保指定的用戶名/密碼與TIA Portal中配置的匹配（如果使用匿名，則留空）。

   

4. 頻道完成后，您將在頻道下配置新設(shè)備。該設(shè)備對(duì)應(yīng)于在OPC UA會(huì)話上創(chuàng)建的OPC UA訂閱。

5. 您可以在設(shè)備中配置更新模式（例外與投票）和其他訂閱相關(guān)變量等設(shè)置。

   

6. 您還可以從該設(shè)備導(dǎo)入要訪問(wèn)的S7-1500中的特定OPC UA項(xiàng)目。

   

步驟5：配置TOP服務(wù)器OPC UA安全性

由于S7-1500的OPC UA服務(wù)器證書(shū)尚不可信，因此TOP服務(wù)器會(huì)在通道配置后詢問(wèn)是否應(yīng)將證書(shū)添加到“可信服務(wù)器”列表中。

對(duì)于將使用加密的任何連接，必須建立TOP服務(wù)器UA客戶端與S7-1500中的基礎(chǔ)UA服務(wù)器之間的信任關(guān)系。要訪問(wèn)TOP Server的UA Security設(shè)置，請(qǐng)從TOP Server的Adminstration系統(tǒng)托盤圖標(biāo)訪問(wèn)“OPC UA Configuration”菜單。

如下所示，“可信任服務(wù)器”部分列出了TOP服務(wù)器連接的任何OPC UA服務(wù)器的證書(shū)。

如果服務(wù)器不受信任，您將在證書(shū)上看到一個(gè)紅色的“X”，如果您選擇該證書(shū)，您將可以選擇“信任”該證書(shū)。因此，如果您在配置頻道后錯(cuò)過(guò)了對(duì)提示“是”，則可以輕松地到此處并信任UA服務(wù)器。或者，如果您決定在任何時(shí)候需要撤銷該決定，您可以到這里拒絕服務(wù)器。