KepserverEX 连接倍福(beckhoff)-ADS协议

系列文章目录

数据采集-Kepware 安装证书异常处理
数据采集-Kepware OPCUA 服务器实现
数据采集-Kepware连接倍福(Beckhoff)PLC(ADS协议)

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前言

基于OPC Classic的成功，OPC基金会2008年发布的OPC统一架构（UA）的新技术标准OPC U，将各个OPC Classic规范的所有功能集成到一个可扩展的框架中，独立于平台并且面向服务。

一、OPC UA（OPC统一架构）

OPC UA规范的目标：

• 功能对等性：所有COM OPC Classic规范都映射到UA

• 平台独立性：从嵌入式微控制器到基于云的基础设施

• 安全性：信息加密、身份认证和审核

• 可扩展性：添加新功能而不影响现有应用程序的能力

• 信息模型完整性：用于定义复杂信息

1.1功能对等性

OPC UA包含了所有OPC Classic的功能，并具有以下的增强和超越：

• 发现：在本地PC或网络上查找可用的OPC服务器

• 地址空间：所有数据分层显示（例如文件和文件夹），用于OPC客户端发现、利用简单和复杂的数据结构。

• 按需：基于访问权限读取和写入数据/信息

• 订阅：监测数据/信息，并在当值变化超出客户端的设定时报告异常

• 事件：基于客户端来设定通知重要信息

• 方法：客户端可以基于服务器定义的方法来执行程序等

• 兼容性：OPC UA产品和OPC Classic产品之间的集成可以通过COM/Proxy Wrappers轻松实现。

1.2 平台独立性

OPC UA兼容各种各样的硬件平台和操作系统，包含但不限于以下平台及系统：

• 硬件平台：传统PC硬件、云服务器、PLC、微控制器（ARM等）
• 操作系统：Microsoft Windows、Apple OSX、Android或任何Linux发行

1.3安全性

OPC UA在通过防火墙时通过提供一套控制方案来解决安全问题来实现其作为企业技术标准选择的重要条件：

• 传输：定义了许多协议，提供了诸如超快OPC二进制传输或更通用的SOAP-HTTPS等选项

• 会话加密：信息以不同的加密级别安全地传输

• 信息签名：信息签名可以保证准确和完整的接收信息

• 测序数据包：通过排序消除了已发现的信息重放攻击

• 身份认证：每个UA的客户端和服务器都要通过X509证书标识，从而决定哪些应用程序和系统可以互相连接。

• 用户控制：应用程序可以要求用户进行身份验证（登录凭据，证书等），并且可以进一步限制或增强用户访问权限和地址空间“视图”的能力

• 审计：记录用户和/或系统的活动，提供访问审计跟踪

1.4 可扩展性

OPC UA的多层架构提供了一个“面向未来”的框架。诸如新的传输协议、安全算法、编码标准或应用服务等创新技术和方法都可以并入OPC UA，同时保持现有产品的兼容性，确保当前的UA产品能够与未来的UA产品互联互通。

1.5 信息模型完整性

OPC UA信息建模框架将数据转换为信息。通过完全面向对象的功能，即使是最复杂的多层级结构也可以建模和扩展。它、定义了利用OPC UA公开信息模型所需的规则和基本模块。同时，OPCUA也允许合作组织可以在这基础上建立其专属模型，并通过OPC UA公开其专属信息。

OPC UA定义了信息模型的访问机制 包括以下方面：

• 查找机制（浏览），以查找实例及其语义

• 读写实时数据和历史数据的操作

• 执行方法

• 通知数据和事件

• 对于客户端-服务器通信，可通过服务器获得全方位的信息模型访问权限，并且基于面向服务的架构（SOA）的设计范式，服务提供商通过该范式接收请求，处理请求并将结果返回给服务提供商。

• 发布/订阅（PubSub）模式，使用PubSub，OPC UA的应用程序不会直接交换请求和响应。而是，发布者将消息发送到Message Oriented Middleware（面向消息的中间件），订阅者无需知晓。同样，如果订阅者对某些特定数据感兴趣，可以将包含此数据的信息打包处理，同样无需知晓数据的来源。

• 数据类型和结构在配置文件中定义。

二、KepServerEx配置

2.1 建立通道

新建通道
打开kepServerEx后，选择项目下面的连接性选项卡，点击右键，可以实现新通道的增加。

选择通道类型
选择需要创建的通道类型，选择为OPC UA client类型，选择好后，点击下一步。

设置对象的标识
在指定对象的标识名称中，输入自己需要给这个通道选择的名称定义，输入好后，点击下一步。

数据更新和读写占比设置
基于需要对数据更新进行设置，可以选择的设置包括全部更新，只写入非布尔型和只写入标记的内容三个选项，选择好后即可。
对于读写的比例（时间占比），可以通过调节工作循环占比来实现。
一般选择默认即可，点击下一步。

服务器的设置和证书相关
端口的URL需要设置的是目标OPC UA服务器的对应信息，可以采用“opc.tcp://服务器名称：48050”或者“opc.tcp://IP地址：48050”，如果基于IP无法访问的情况下，建议采用基于服务器的PC名称访问的方式进行一下测试。
安全策略是对OPC UA的证书进行相应的设置，需要和OPC UA的设置保持一致。
消息模式会基于选择的安全策略进行相应的更新。
设置完成后，点击下一步。

超时时间，空闲间隔和通道更新间隔的设置
超时时间，空闲间隔和通道更新间隔的设置，可以采用采用默认配置。
点击下一步即可

用户名密码设置
对于没有安全验证的模式下，点击下一步即可。

完成配置
完成相应的通道设置后，配置界面会将信息汇总展示，如果没有问题，点击完成即完成了对应的配置

2.2 设备管理

添加设备
在界面中点击添加设备按钮，可以进行相应的设备添加

扫描模式和初始更新
扫描模式和初始更新可以采用默认设置，点击下一步即可。

发布间隔和更新模式
发布间隔，最大通知数，更新模式三个选项，采用默认设置即可，点击下一步。

生存期，连接数和优先级
生产期，保持连接计数和优先级采用默认设置即可。

读写限制
最大读取项数，最大写入项数，读取超时的设置，一般采用默认即可。点击下一步。

采用设置
采样间隔，队列大小和放弃最早等三个设置，采用默认设置即可，点击下一步。

死区设置
死区类型，在一般情况下，设置为无就可，点击下一步。

选择导入项
通过在选择导入想的选项情况下，设备可以自动生产相应的标记，点击选择导入项按钮，点击下一步。

导入项选择
基于OPC UA的服务器侧配置，在正确的位置选择对应的数据，比如在本实例中，OPCUA的变量的存放位置为PLC1-Station1 -OPCUA variables ,选择变量后，点击添加项即可完成添加
全部完成后，点击完成即可。

三、 连接确认

打开QC
点击配置界面的QC按钮，可以打开对应的quick client

检查结果
在弹出的客户端中，通过选择设备下方的对应OPCUA server选项卡，可以监控之前配置的变量的实时值。

参考
统一架构