西门子PLC模块授权总经销商 6ES7134-6JD00-0CA1 ET 200SP 模拟式输入端模块

西门子PLC模块授权总经销商 6ES7134-6JD00-0CA1  ET 200SP 模拟式输入端模块

自固件版本 V2.8 起，OPC UA 服务器的行为已得到如下优化： • 在 CPU 的 STOP 操作状态下载对象时，OPCUA 服务器仍始终停止，之后再重新启动。在这 种情况下，STEP 7 不会显示警告。 • 在 CPU 的 RUN操作状态下载对象时，OPC UA 服务器仅在加载的对象与 OPC UA 相关或者 可能与之相关的情况下才会停止。由于 OPC UA数据发生修改，OPC UA 服务器会在重新初 始化后再重新启动。 在将 OPC-UA 相关对象加载到 CPU 并停止 OPC UA服务器之前，STEP 7 会在加载预览对话 框中显示警告。随后，用户可以决定是在完成下载操作后重新启动服务器，还是取消下载操作。这类警告仅在 OPC UA 服务器运行时显示。如果 OPC UA 服务器未启用，修改后的 OPC UA 数据对下载过程没有影响。示例 • 只需要向程序中添加其他代码模块。 数据块以及输入、输出、标记、时间或计数器均不受影响。 加载期间的反应：正在运行的 OPCUA 服务器不中断。 • 需要加载新数据模块并将数据模块标记为非 OPC-UA 相关： 加载期间的反应：正在运行的 OPC UA服务器不中断。 • 需要覆盖数据模块。 加载期间的反应：显示警告，提示您服务器即将重启。 背景：STEP 7 无法确定更改是否与OPC-UA 数据相关。 通过 OPC UA 服务器读取 CPU 的操作模式 通过 OPC UA 服务器可读出 CPU模式，如下图所示： 图 10-10  通过 OPC UA 服务器读取 CPU 的操作模式 除了 CPU的操作模式，还可读取手册 (DeviceManual) 或固件版本 (HardwareRevision) 中的信 息。 183 OPCUA 通信 10.3 将 S7-1500 用作 OPC UA 服务器 通信 功能手册, 11/2022,A5E03735819-AK 10.3.2 访问 OPC UA 服务器数据 10.3.2.1 OPC UA服务器的客户端访问和本地访问 OPC UA 服务器为网络中的 OPC UA 客户端提供大量信息。以下部分介绍了在 OPC UA 服务器的地址空间中提供 CPU 变量（PLC 变量和 DB 元素）的几种方式。 在 OPC UA 地址空间中通过服务器接口提供 CPU 变量将 CPU 变量自动传输到 OPC UA 服务器地址空间的便捷方式： • 在 CPU 的 OPC UA 属性中，激活标准SIMATIC 服务器接口。 为 OPC UA 发布的所有 CPU 变量随后也会自动在 CPU 名称下的 OPC UA地址空间中可用。 图 10-11  OPC UA 服务器的标准 SIMATIC 服务器接口 OPC UA服务器接口的使用方式更灵活、程序结构更清晰；只需在项目树中组态服务器接口 （在 CPU 下方的“OPC UA通信文件夹”）。用户自定义 OPC UA 服务器接口可以轻松映射 OPC UA 变量和 CPU 变量（本地数据）。 图10-12  创建映射了 CPU 变量的用户自定义服务器接口 下文以两个 S7-1500 CPU 为例清楚地说明了OPC UA 客户端和 OPC UA 服务器之间的数据交 换。 184 通信 功能手册, 11/2022,A5E03735819-AK OPC UA 通信 10.3 将 S7-1500 用作 OPC UA 服务器此处，作为客户端的 S7-1500 CPU 将值写入 OPC UA 服务器的 OPC UA 变量。CPU 变量和 OPC UA变量之间的映射看起来就像 OPC UA 客户端直接将值写入 CPU 变量一样。对于 S7-1500 客 户端CPU，将“OPC_UA_WriteList”指令与数据交换所需的附加指令结合使用。 展㶒 䒞〲㏹䄶ㅴ 䎱㦕 $16ㅩ潠01$6"ㅩ潠01$6"ㅩ潠겣怓乊겤 $POOFDUJPO)EM01$@6"@$POOFDU吕ㅶ䕕 4$16 Ⳮ⯋01$6"㤳㿈墀 4$16Ⳮ⯋01$6"䒞〲㏹ 㤳㿈墀垜㰠 01$@6"@$POOFDU 01$@6"@8SJUF-JTU 01$@6"@%JTDPOOFDU图 10-13  客户端访问服务器的 OPC UA 变量 将 CPU 变量值直接写入 OPC UA 变量（设置OPC UA DataValue） 自固件版本 V3.0 起，S7-1500 CPU除了映射变量外，还可以通过“OPC_UA_WriteList”指令将值 直接写入服务器的本地 OPC UA 变量节点。通常，CPU客户端程序中的“OPC_UA_WriteList”指 令用于将值写入远程 OPC UA 服务器的 OPC UA 变量中。在服务器中使用“OPC_UA_WriteList”的优势：除了该值之外，还可以为 OPC UA 变量节点提供 以下附加信息： •SourceTimestamp • StatusCode OPC UA提供了一个内置的“DataValue”数据类型。DataValue 是一个结构，用于保存值 (Value) 以及值的更多信息SourceTimestamp 和 StatusCode。DataValue 结构仅供 OPC UA 服务使 用，不能直接在 CPU程序中写入该结构的元素。只有通过使用“OPC_UA_WriteList”指令才能进 行写访问。 应用选项 CPU变量无法记录指示*后一次将值写入 CPU 变量的时间戳。如果通过服务器接口映射 CPU 变量和 OPC UA 变量，则 OPC UA服务器不会将 SourceTimestamp 设置为 CPU 变量发生变化的时间，而是设置为服务器中“采集”值的时间；例如，通过读取服务或在订阅环境中采样。例如，如果使用“OPC_UA_WriteList”将 DataValue 直接写入 OPC UA 变量节点，则可以提供在程序中确定的时间戳作为值的 SourceTimestamp。 设置 DataValues 时 OPC_UA_WriteList指令的工作原理 例如 DataValue 结构建模为 UDT，并且此数据类型的变量被传送到“OPC_UA_WriteList”指令。然后，该指令将变量的元素持续传输到 OPC UA 变量节点。 185 OPC UA 通信 10.3 将 S7-1500 用作OPC UA 服务器 通信 功能手册, 11/2022, A5E03735819-AK“ConnectionHdl”指令参数的值定义了“OPC_UA_WriteList”的工作方式：“正常”客户端指令或写 入本地 OPCUA 变量节点的指令。在后一种情况下，OPC UA 客户端可以读取带有更多信息的 值并相应地对其进行评估。原理如下图所示，一种情况是使用任意客户端，另一种情况是使用 S7-1500 CPU 作为 OPC UA 客户端。使用 S7-1500CPU 客户端时，显示了将 DataValue 元素分配给 OPC_UA_ReadList 指 令的相应指令参数的情况。可以完全访问DataValue 结构的所有元素。 “OPC_UA_WriteList”指令的“ConnectionHdl”(-42)值导致服务器写入本地 OPC UA 变量节点。 垜㰠 01$@6"@8SJUF-JTU 01$6"ㅩ潠겣怓乊겤 01$6"㤳㿈墀겣瓯4$16겤 4$16 Ⳮ⯋01$6"䒞〲㏹ 㤳㿈墀㰥効垜㰠 01$6"榌ㅧ 椳玖 4FU%BUB7BMVF01$6"4FSWJDF $POOFDUJPO)EM 图 10-14  设置服务器本地 OPC UA 变量的数据值01$6"ㅩ潠겣怓乊겤 4$16 Ⳮ⯋01$6"㤳㿈墀 4$16 Ⳮ⯋01$6"䒞〲㏹ 1SPHSBNN01$@6"@8SJUF-JTU 4FU%BUB7BMVF 01$6"4FSWJDF w4UBUVTDPEFw4PVSDF5JNTUBN 图 10-15  客户端读取数据值（S7-1500 CPU 的OPC UA 变量） 186 通信 功能手册, 11/2022, A5E03735819-AK OPC UA 通信 10.3 将S7-1500 用作 OPC UA 服务器 其它应用选项 如果 OPC UA 客户端在订阅环境中向 S7-1500 CPU注册值更改（受监视的项目），并且为相应 的 DataValue 提供了上述值和更多信息，则对其它信息的更改也可触发通知。示例：二进制值变化非常快，在采样间隔内就可能恢复其原始值（快速变化 TRUE > FALSE >TRUE）。未检测到值的变化。但是检测到时间戳的变化。同样，当 StatusCode 发生变化时， 即使值没有变化，也可以触发通知。限制 • OPC UA 客户端只允许读取 OPC UA 变量；必须为 OPC UA 变量相应地设置读/写权限的“AccessLevel”属性。 • 只能在本地设置用户自定义的服务器接口的 OPC UA 变量。 •在用户自定义的服务器接口中，直接写入的 OPC UA 变量不得映射到 CPU 变量。 图10-16  用户自定义服务器接口 有关“设置 OPCUA-DataValue”时的“OPC_UA_WriteList”指令用法的详细信息，请参见通信指令 帮助的相应部分。10.3.2.2 管理读写权限 启用 OPC UA 的 PLC 变量和 DB 变量 如果 OPC UA 启用了 PLC变量（默认设置），则 OPC UA 客户端对 PLC 变量和 DB 变量具有读 写权限。对于已启用的变量，已选中复选框“可从HMI/OPC UA 访问”(Accessible from HMI/OPC UA)。 可在 TIA Portal的设置中更改默认设置：“选项”(Options) 菜单中的命令“设置 > PLC 编程 > 常 规”(Settings> PLC programming > General)。“块接口/数据块元素”(Block interface/datablock elements) 区域中包含相应选项。 以下为数组数据块的示例： 图 10-17  启用 OPCUA 变量的 PLC 变量和 DB 变量 OPC UA 客户端可一次性完整读取该数组（请参见“节点寻址 (页144)”）。同时，该数组中的 所有元素都将激活“从 HMI/OPC UA 可访问”(Accessible from HMI/OPCUA) 和“从 HMI/OPC UA 可写入”(Writable from HMI/OPC UA) 复选框。 187 OPC UA通信 10.3 将 S7-1500 用作 OPC UA 服务器 通信 功能手册, 11/2022,A5E03735819-AK 结果：OPC UA 客户端既可以对这些元素进行读操作，也可以对其进行写操作。 撤消写入权限如果要对一个变量进行写保护，则可取消选中该变量的“从 HMI/OPC UA 可写”(Writable from HMI/OPC UA)选项。这将取消 OPC UA 客户端和 HMI 设备的写入权限。 结果：OPC UA 客户端和 HMI 设备仅具备读权限。OPC UA客户端将无法为该变量赋值，因此 也无法影响 S7 程序的执行。 撤消读写权限 要对变量进行读写保护，可禁用该变量的“从 HMI/OPCUA 可访问”(Accessible from HMI/OPC UA) 选项（不选中该复选框）。这样，OPC UA服务器将从地址空间中删除该变量。OPC UA 客 户端无法再访问该 CPU 变量。 结果：OPC UA 客户端和 HMI设备无法对该变量进行读取和写入。 结构的读写权限 如果移除某结构组件的读写权限，则无法将该结构或数据块作为一个整体进行写入或读取。如果移除某个 PLC 数据类型 (UDT) 中各组件的读写权限，则将同时移除该数据类型的所有数 据块的相应权限。 在 HMI工程组态中可见 “在 HMI 工程组态中可见”(Visible in HMI Engineering)选项将影响西门子的工程组态工具。如 果禁用选项“在 HMI 工程组态中可见”(Visible in HMIEngineering)（未勾选），则无法在 WinCC (TIA Portal) 对该变量进行组态。 该选项不会对 OPC UA产生任何影响。 规则 • 如果与其它系统（控制器、嵌入式系统或 MES）进行通信时需要，则只能在 STEP 7 中对 PLC变量和数据块变量进行读取访问。 而不应启用其它 PLC 变量。 • 如特定的 PLC 变量和数据块变量确实需要写入权限，则只允许通过OPC UA 进行写入访 问。 • 如果为数据块的所有元素复位“可通过 HMI/OPC UA 访问”(Accessible fromHMI/OPC UA) 选 项，则 OPC UA 客户端的数据块不再显示在 S7-1500 CPU 的 OPC UA服务器地址空间中。 • 还可以阻止集中访问整个数据块（请参见管理整个 DB 的读写权限 (页 189)）。此设置 会“否决”DB编辑器中组件的设置。 更多信息 有关如何协调 CPU 变量的读写权限的信息，请参见“协调 CPU 变量的读写权限 (页 190)”部分。 188 通信 功能手册, 11/2022, A5E03735819-AK OPC UA 通信 10.3 将 S7-1500 用作OPC UA 服务器 10.3.2.3 管理整个 DB 的读写权限 隐藏 OPC UA 客户端的 DB 或 DB 内容可通过 OPC UA 客户端轻松阻止对整个数据块的访问。 利用此选项，相应 DB 的数据（包括函数块的示例 DB）对 OPC UA客户端保持隐藏。 在模式设置中，数据块可通过 OPC UA 客户端进行读写。可在 TIA Portal 的设置中更改此默认设置：“选项”(Options) 菜单中的命令“设置 > PLC 编程 > 常规”(Settings > PLCprogramming > General)。“新块的默认设置”(Default settings for newblocks) 区域中包含相应选项。 操作步骤 要对 OPC UA 客户端完全隐藏某一数据块或避免通过 OPC UA客户端对数据块进行写访问，请 按以下步骤操作： 1. 在项目树中选择要保护的数据块。 2. 选择“特性”(Properties)快捷菜单。 3. 选择“属性”(Attributes) 区域。 4. 根据需要选中/清除“DB 可从 OPC UA 访问”(DBAccessible from OPC UA) 复选框。 图 10-18  隐藏 OPC UA 客户端的 DB 或DB 内容 说明 对 DB 编辑器中设置的影响 如果使用此处描述的 DB 属性隐藏 DB，则 DB编辑器中组件的设置将不再相关；不能再访问或 写入单个组件。 提示：使用所有程序块的总览图如果使用多个数据块，则可以使用“程序块”(Program blocks) 文件夹的详细总览图有选择的激 活或禁用 OPC UA可访问性。 请按以下步骤操作： 1. 在项目树中选择“程序块”(Program blocks) 文件夹。 2. 在“视图”(View)菜单中，选择“总览图”(Overview) 命令。 3. 选择“详细信息”(Details) 选项卡。 将显示块及其属性的总览图。189 OPC UA 通信 10.3 将 S7-1500 用作 OPC UA 服务器 通信 功能手册, 11/2022,A5E03735819-AK 4. 确保选中“可通过 OPC UA 访问的数据块”(Data block accessible viaOPC UA) 列。 5. 仅选择要通过 OPC UA 访问的数据块。 图 10-19  程序块概述10.3.2.4 协调 CPU 变量的读写权限 信息模型 (OPC UA XML) 中读写权限的定义 在 OPC UA信息模型中，属性“AccessLevel”调节对变量的访问权限。 AccessLevel 按位定义： 位 0 =CurrentRead，位 1 = CurrentWrite。位组合的含义如下： • AccessLevel = 0：无访问权 •AccessLevel = 1：只读 • AccessLevel = 2：只写 • AccessLevel = 3：读+写读写权限（读+写）的分配示例 STEP 7 中读写权限的定义 定义变量时，使用“从 HMI/OPC UA可访问”(Accessible from HMI/OPC UA) 和“从 HMI/OPC UA 可写”(Writable fromHMI/OPC UA) 特性来指定访问权限。 读写权限的分配示例 图 10-20  读写权限的分配示例读写权限之间的交互 如果已导入 OPC UA 服务器接口，并且在此 OPC UA XML 文件中设置了 AccessLevel属性，则 通过以下规则定义读写权限：各个设置的*不广泛访问权限适用。 190 通信 功能手册, 11/2022,A5E03735819-AK OPC UA 通信 10.3 将 S7-1500 用作 OPC UA 服务器 示例 • OPCUA 服务器接口中的 AccessLevel = 1（只读） • 在 PLC 变量表中选择了“从 HMI/OPC UA可访问”(Accessible from HMI/OPC UA) 和“从 HMI/OPC UA 可写”(Writable fromHMI/OPC UA)。 结果：该变量为只读。 规则 如果需要写权限： • AccessLevel = 2 或 3 • 启用“从HMI/OPC UA 可写”(Writable from HMI/OPC UA) 如果需要读权限： • AccessLevel =1（AccessLevel 3 也可以，但是具有误导性。该设置表示 OPC UA 客户端具 有读写权限） • 启用“从 HMI/OPCUA 可访问”(Accessible from HMI/OPC UA)，禁用“从 HMI/OPC UA 可 写”(Writablefrom HMI/OPC UA) 如果不授予读写权限（无访问权限）： • AccessLevel = 0 • 禁用“从 HMI/OPCUA 可访问”(Accessible from HMI/OPC UA) 要阻止所有访问权限，需满足两个条件之一。在这种情况下，请检查OPC UA 服务器接口 中的变量实际上是否完全需要。 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10-2  访问表 OPC UA XML STEP 7 (TIA Portal)，例如变量表AccessLevel 从 HMI/OPC UA 可访问 从 HMI/OPC UA 可写 实现的访问权限 0 x x 无访问权 x 0x 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