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使用官方 OPC UA 驱动
最近更新时间:2024.06.07 15:50:42首次发布时间:2023.02.02 17:18:03

边缘智能提供了官方的 OPC UA 驱动程序,允许您快捷添加支持 OPC UA 协议的设备到边缘智能节点(一体机),实现设备数据的采集。添加 OPC UA 设备到节点后,您可通过边缘智能控制台监控设备的运行数据。本文介绍了官方 OPC UA 驱动的使用方法。

背景信息

OPC UA(Open Platform Communications Unified Architecture) 表示开放平台通信统一标准,是用于工业自动化领域的一种通信标准。OPC UA 定义了 OPC UA Server 与 OPC UA Client 之间的通信方式。上位机的软件可以作为 OPC UA Client 来访问 OPC UA Server 的数据。
您在边缘智能节点上部署官方 OPC UA 驱动后,即可通过该驱动连接节点网络可访问的 OPC UA Server,获取数据并上传数据到云端。

驱动说明

您可以在边缘智能控制台设备管理 > 驱动模板 页面,查看边缘智能的官方 OPCUA驱动
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该驱动定义了以下属性:
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类型

配置名称

说明

协议参数
通信协议中规定的参数。

地址

表示 OPC UA Server 的连接地址。

点表配置
现场设备与边缘智能之间的数据格式转换关系。

nodeId

表示 OPC UA Server上某个数据对象的标识。

采样周期

表示每隔多久采集一次数据。单位:毫秒。默认值:10000。

变化上报

表示数据发生变化时是否主动上报到边缘智能控制台。

缩放因子

表示对原始数据放大的倍数。

准备工作

准备 OPC UA 服务器

使用 OPC UA 驱动前,您需要准备可访问的 OPC UA Server。
为便于演示操作,本文将通过 OPC UA 模拟服务器软件来模拟现场的 OPC UA Server。

说明

如果您有基于 OPC UA 的现场环境,可以跳过模拟软件安装步骤。您可参考以下内容,准备设备连接和数据对象的相关信息。

搭建 OPC UA 模拟服务器的步骤如下:

  1. 在本地计算机上,下载并安装 Prosys OPC UA Simulation Server 软件。
    建议您按照默认配置安装软件。

  2. 运行软件。
    您将会看到以下软件主界面。Server StatusRunning,表示 OPC UA Server 正在运行。
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  3. 获取设备连接所需信息。
    Status 页签,您可获取 OPC Server 的连接地址,即 Connection Address(UA TCP)。复制该地址,并将其中的主机名称替换为本地计算机的 IP 地址。后续在设备配置中需要使用该连接地址。
    示例:假设您获得的 Connection Address(UA TCP)opc.tcp://<my_computer>:53530/OPCUA/SimulationServer。您需要将<my_computer>替换为本地计算机的 IP 地址。

  4. 获取数据对象的相关信息。
    Objects 页签,您可获取模拟服务器中预定义的数据对象信息。
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    位置

    区域/参数

    说明

    对象列表

    展示了服务器中预定义的数据对象列表。单击一个数据对象后,可以在页面右侧的 Attribute 页签下查看数据的属性。

    说明

    预定义的数据对象有 6 个。本文将以前 2 个数据对象(CounterRandom)为例,介绍通过边缘智能节点采集对应数据值的操作。

    NodeId

    表示数据对象的标识符。后续在点表配置中需要使用该标识符。
    本教程中:

    • CounterNodeIdns=3;i=1001
    • RandomNodeIdns=3;i=1002

    Value

    表示数据对象的当前值。完成配置后,您可在边缘智能控制台查看采集到的该数据值。
    默认数据频率(Interval)为1000 ms,所以 Value 每 1 秒变化一次。

准备节点

使用 OPC UA 驱动前,您需要准备一台边缘智能节点,并完成以下工作:

步骤1:创建物模型

物模型是现场设备实体在边缘智能控制台的数字化表示。您通过物模型定义设备相关的数据对象。

  1. 登录边缘智能控制台
  2. 在左侧导航栏顶部的 我的项目 区域,选择您的项目。
  3. 在左侧导航栏,选择 设备管理 > 设备模板
  4. (可选)创建一个设备模板。
    如果您已经有设备模板,可以跳过该步骤。
    1. 单击 创建设备模板
    2. 创建设备模板 对话框,为模板设置一个 名称 并添加 描述,然后单击 确定

      本教程中使用 opcua-device 作为设备模板的名称。

  5. 单击要使用的设备模板的名称。
  6. 定义物模型。
    1. 在设备模板详情页,单击 物模型定义 页签。

    2. 单击 编辑

    3. 默认模块 下,添加以下 2 个自定义功能。

      说明

      此处的 自定义功能 对应于 OPC UA Server 中的数据对象。在物模型中添加自定义功能表示采集对应的数据。本教程以模拟服务器中的 CounterRandom 对象为例介绍数据采集的步骤。

      功能类型

      功能名称

      标识符

      读写类型

      数据类型

      属性

      计数

      Counter

      只读

      int

      属性

      随机数

      Random

      只读

      double

    4. 单击 确定

    5. 发布新版本 对话框,设置 版本号描述,然后单击 确定

      本教程中使用 1.0.0.0 作为物模型的版本号。

发布版本后,您将会得到如下图所示的物模型。
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步骤2:部署 OPC UA 驱动

您必须在节点上部署 OPCUA驱动,然后才可以添加 OPC UA 设备到节点。

  1. 在左侧导航栏,单击 节点管理
  2. 节点管理 页面,找到要部署 OPC UA 驱动的节点,单击节点名称。
  3. 单击 设备接入 页签。
  4. 部署驱动实例。
    • 如果您是首次在当前节点上部署驱动实例,单击 立即部署
    • 如果您不是首次在当前节点上部署驱动实例,可以单击左侧驱动列表上方的 + 按钮。
  5. 新建驱动实例 对话框,选择 OPCUA驱动 的最新版本,然后单击 确定

您提交部署请求后,系统将在节点上部署驱动实例。部署过程涉及到数据传输。根据现场网络环境不同,部署所需时间不同。请确保您的节点在线,并耐心等待部署完成。

步骤3:添加设备

当驱动部署成功后,驱动实例状态 将变为 运行中。这时,您可以在驱动下添加设备。
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  1. 单击 添加设备
  2. 添加设备 面板,根据以下设备配置说明完成设备配置,然后单击 确定
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完成以上操作后,您可以在 设备实例 列表查看新添加的设备。此时,设备的 状态添加中。当设备的状态变为 在线,表示设备已经添加成功。

设备配置说明

配置项

说明

名称

为设备设置一个名称。

本教程中使用 deviceA 作为设备名称。

设备模板

选择您在步骤1创建的物模型和版本。

本教程中选择 opcua-device

地址

输入 OPC UA Server 的连接地址。
本教程中使用 OPC UA 模拟服务器的连接地址。该地址来自准备 OPC UA 服务器中的步骤 3。

子协议类型

选择 opcua

点表

  1. 单击下拉框,然后单击 +创建点表
  2. 根据点表配置说明,完成 OPC UA Server 的点表设置,然后单击 确定
  3. 从下拉列表选择新建的点表。

点表配置说明

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配置项

子配置项

说明

名称

为点表设置一个名称。
本教程中使用 data-point 作为点表名称。

物模型属性-
随机数

nodeId

输入数据对象在 OPC UA Server 中的标识符。
本教程中,设置为 ns=3;i=1001。该值来自准备 OPC UA 服务器中的步骤 4。

采样周期

使用默认值。

变化上报

使用默认值。

缩放因子

使用默认值。

物模型属性-
计数

nodeId

输入数据对象在 OPC UA Server 中的标识符。
本教程中,设置为 ns=3;i=1002。该值来自准备 OPC UA 服务器中的步骤 4。

采样周期

使用默认值。

变化上报

使用默认值。

缩放因子

使用默认值。

步骤4:创建北向通道

默认情况下,节点未开启向边缘智能控制台上报数据的功能。您必须在节点上部署 数据上报 类型的北向通道,才能允许节点将设备的属性数据上报到边缘智能控制台。

  1. 在左侧导航栏,选择 设备管理 > 北向通道
  2. 单击 创建北向通道
  3. 创建北向通道 页面,选择 数据上云 类型,并选择将北向通道部署到您的边缘智能节点。

    注意

    每种类型的北向通道仅允许有一个。如果您已经创建过 数据上云 类型的北向通道,则无需创建新的北向通道。您只需编辑已有北向通道的配置,将您的边缘智能节点添加到部署列表。更多信息,请参见编辑北向通道

  4. 等待北向通道在节点部署成功。
    部署成功后,北向通道在节点上的状态将变为 运行中
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步骤5:查看设备数据

设备添加成功后,您可以通过 设备管理 查看设备的运行数据。

  1. 在左侧导航栏,选择 设备管理 > 设备实例
  2. 在设备实例列表,定位到新添加的设备(本教程中为 deviceA),单击设备名称。
  3. 在设备详情页面,单击 运行状态 页签。
  4. 在左侧菜单,选择要查看的自定义功能,然后设置一个查询时间段,查询指定时间范围内的相关数据。
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