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將 S7-1500 用作 OPC UA 服務(wù)器
通信
226 功能手冊, 11/2019, A5E03735819-AH
在本示例中，將“Gate_1_State"變量從右側(cè)區(qū)域拖到左側(cè)區(qū)域的“<新增>"(<Add new>)
位置。
然后，將服務(wù)器方法拖到左側(cè)區(qū)域。
服務(wù)器方法位于右側(cè)區(qū)域的“smOpenGate_DB [DB3]"數(shù)據(jù)塊中。
STEP 7 (TIA Portal) 將顯示如下對話框：
圖 9-29 向服務(wù)器接口添加 OPC UA 元素
限制 OPC UA 服 服 務(wù)器的視圖
通過選擇 OPC UA 元素可限制 OPC UA 服務(wù)器的視圖以及 OPC UA 客戶端的選項。
在該示例的服務(wù)器接口中，缺少“Robot_1"數(shù)據(jù)塊，因為工業(yè)卡車不需要訪問機器人的服
務(wù)器方法和變量。
在這種情況下，在 S7-1500 CPU 的 OPC UA 屬性中禁用標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器接口
（SIMATIC 命名空間），以便無法通過其它任何方式訪問過濾的節(jié)點。
圖 9-30 禁用標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器接口
還可在服務(wù)器接口的屬性中禁用每個已組態(tài)服務(wù)器接口的可見性，從而避免客戶端在接口
運行期間使用該服務(wù)器接口。舉例來說，可通過此選項定義多個服務(wù)器接口，并且僅可下
載所需服務(wù)器接口。
定義了服務(wù)器接口后，可將其拖動到項目樹的其它 CPU 中。
 OPC UA 通信
9.3 將 S7-1500 用作 OPC UA 服務(wù)器
通信
功能手冊, 11/2019, A5E03735819-AH 227
圖 9-31 禁用服務(wù)器接口可見性
關(guān)于服務(wù)器接口的信息
“OPC UA 服務(wù)器接口"(OPC UA Server Interface) 對話框采用表格結(jié)構(gòu)，可提供以下信
息：
請注意，并不會顯示所有列?？捎益I單擊表格的標(biāo)題行確定顯示的列。
現(xiàn)在該行時，可在窗口（“OPC UA 屬性"區(qū)域）中顯示該節(jié)點的 OPC UA 屬性，如
節(jié)點 ID、節(jié)點類別、節(jié)點類型及描述。
● BrowseName
用戶自定義服務(wù)器接口的語言中立名稱位于端 (BrowseName)?？扇我膺x擇該名
稱。
已添加到服務(wù)器接口的各個 OPC UA 節(jié)點的名稱 (BrowseNames) 位于接口名稱下
方。
不能在該對話框中更改 OPC UA 節(jié)點的名稱。名稱來自 STEP 7 項目。
可將 OPC UA 節(jié)點從表中刪除。這意味著該節(jié)點不再屬于服務(wù)器接口，并且不再對
OPC UA 客戶端可見。
● DisplayName
與 BrowseName 類似。但名稱可進(jìn)行翻譯并以相應(yīng)的語言顯示（若可用）。
● 節(jié)點 ID

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操作說明

本公司*銷售西門子PLC,200，300，400，1200，西門子PLC附件，西門子電機，西門子人機界面，西門子變頻器，西門子數(shù)控伺服，西門子總線電纜現(xiàn)貨供應(yīng)，*咨詢系列產(chǎn)品，折扣低，貨期準(zhǔn)時，并且備有大量庫存.長期有效

OPC UA 節(jié)點的 NodeId，
OPC UA 通信
9.3 將 S7-1500 用作 OPC UA 服務(wù)器
通信
228 功能手冊, 11/2019, A5E03735819-AH
● 節(jié)點類型
● 訪問等級
– 如果 OPC UA 節(jié)點為變量（UAVariable 類型），則節(jié)點只能是可讀 (RD) 或可讀寫
(RD/WR) 節(jié)點。
– 如果 OPC UA 節(jié)點為方法（UAMethod 類型），則該節(jié)點始終可調(diào)用。
● 本地數(shù)據(jù)
CPU 中 SIMATIC 數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)塊，會通過該數(shù)據(jù)塊讀取 OPC UA 節(jié)點的值
（UAVariable 類型）或向該數(shù)據(jù)塊寫入值。
一致性檢查
可選擇檢查服務(wù)器接口。
在一致性檢查過程中，STEP 7 會檢查服務(wù)器接口的 OPC UA 節(jié)點是否分別分配給合適的
OPC UA 元素（相同數(shù)據(jù)類型），或者使用的元素是否仍存在于 CPU 中。
要檢查服務(wù)器接口的一致性，請單擊 OPC UA 服務(wù)器接口編輯器工具欄中的以下圖標(biāo)：
圖 9-32 “一致性檢查"(Consistency check) 按鈕使用連接參數(shù)分配
9.4.9.1 創(chuàng)建和組態(tài)連接
利用 OPC UA 客戶端的指令，可創(chuàng)建與 OPC UA 服務(wù)器交換數(shù)據(jù)的用戶程序。為此需要
使用一系列系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型。
為了簡化對這些系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型的操作，從 STEP 7 (TIA Portal) 版本 V15.1 開始，可對
OPC UA 客戶端進(jìn)行連接參數(shù)分配。
可以選擇是否使用連接參數(shù)分配，并不強制要求使用。還可以手動創(chuàng)建所需系統(tǒng)數(shù)據(jù)類
型。
我們通過舉例的方式讓說明更易于理解，請參見“示例說明 (頁 279)"。
 OPC UA 通信
9.4 將 S7-1500 CPU 用作 OPC UA 客戶端
通信
功能手冊, 11/2019, A5E03735819-AH 301
打開連接參數(shù)分配
要組態(tài)與 OPC UA 服務(wù)器的連接，請按以下步驟操作：
1. 在“OPC UA 通信"(OPC UA communication) 區(qū)域，雙擊要在項目樹中為其分配參數(shù)的
客戶端接口。
對于示例組態(tài)：雙擊“ProductionLine"客戶端接口。
“創(chuàng)建客戶端接口 (頁 281)"部分介紹了如何創(chuàng)建客戶端接口。
2. 如果選項卡尚未顯示，請單擊“特性"(Properties) 選項卡（窗口）。
STEP 7 現(xiàn)在顯示 OPC UA 客戶端指令的連接參數(shù)分配。
“常規(guī)"(General) 選項卡會打開。
3. 單擊“組態(tài)"(Configuration) 選項卡并設(shè)置與 OPC UA 服務(wù)器的連接。
設(shè)置連接參數(shù)
1. 為會話選擇一個描述性名稱。在本示例中，將選擇名稱“OPC UA Connection to
ProductionLine"。
2. 在“地址"(Address) 字段中，輸入用戶程序（作為 OPC UA 客戶端運行）要與之建立連
接的 OPC UA 服務(wù)器的 IP 地址。在示例組態(tài)中，控制生產(chǎn)線的 CPU 的 IP 地址為
“192.168.1.1"。將與該 CPU 的 OPC UA 服務(wù)器建立連接。為此，需要在“地
址"(Address) 字段中輸入 IP 地址。在這種情況下，OPC UA 服務(wù)器會使用默認(rèn)端口
4840。
或者，也可以在“地址"(Address)字段中輸入有效的 DNS 名稱。DNS 名稱的長度限制
為 242 個字符。
如果地址無效，則會顯示錯誤消息：“輸入有效地址"(Enter a valid address)。
如果“地址"(Address)、“端口"(Port) 和“路徑"(Path) 字段的字符串長度超過 254 個字
符，也會顯示錯誤消息。
OPC UA 通信
9.4 將 S7-1500 CPU 用作 OPC UA 客戶端
通信
302 功能手冊, 11/2019, A5E03735819-AH

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操作說明

路徑。該條目由組件“OPC 示意前綴"(OPC Schematic Prefix)、“IP 地址"(IP
address)、“端口號"(Port number)"和“服務(wù)器路徑"(Server path) 組成，例如：
“opc.tcp://192.168.0.10:4840/example/path"。
下圖顯示了 OPC UA 服務(wù)器的 IP 地址條目：
圖 9-70 連接參數(shù)
4. 如果 OPC UA 服務(wù)器不使用標(biāo)準(zhǔn)端口 4840，則必須在此插入端口號。
例如，如果要與之建立連接的 OPC UA 服務(wù)器使用該端口號，則在字段中輸入數(shù)字
65535。
5. 此外，還接受會話超時（30 秒）和監(jiān)視時間（5 秒）的默認(rèn)設(shè)置。
設(shè)置安全參數(shù)
1. 單擊“組態(tài)"(Configuration) 選項卡中的“安全"(Security) 區(qū)域。
此區(qū)域包含與 OPC UA 服務(wù)器的連接的所有安全設(shè)置。
可進(jìn)行以下設(shè)置：
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9.4 將 S7-1500 CPU 用作 OPC UA 客戶端
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功能手冊, 11/2019, A5E03735819-AH 303
“ “ 常規(guī) "(General) 區(qū)域
安全模式：
從下拉列表中選擇與 OPC UA 服務(wù)器的連接必須達(dá)到的安全模式。
如果服務(wù)器不滿足所選模式的要求，將不建立連接。
可進(jìn)行以下設(shè)置：
● 不安全：無安全連接！
● 簽名：OPC UA 服務(wù)器和 OPC UA 客戶端對數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行簽名（所有消息）：因此可
檢測到修改。
● 簽名并加密：OPC UA 服務(wù)器和 OPC UA 客戶端對數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行簽名和加密（所有消
息）：
安全策略：
設(shè)置將為消息簽名和加密使用的加密技術(shù)。
可進(jìn)行以下設(shè)置：
● 不安全
● Basic128Rsa15
● Basic256
● Basic256Sha256
要組態(tài)安全連接，必須注意以下事項：
● 需要為客戶端使用證書才能建立安全連接。
● 需要讓服務(wù)器知曉該客戶端證書。
相關(guān)操作步驟，請參見“處理客戶端和服務(wù)器證書 (頁 204)"部分“OPC UA 客戶端的證書"
下的內(nèi)容。
“ “ 證書 "(Certificates) 區(qū)域
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客戶端證書：
證書確認(rèn) OPC UA 客戶端的真實性。
要選擇證書，請單擊以下符號：
STEP 7 會顯示證書列表。
選擇已讓服務(wù)器知曉的證書。
單擊帶有綠色復(fù)選標(biāo)記的符號。
或者創(chuàng)建新證書。此時，可單擊“添加"(Add) 符號。
如果創(chuàng)建新證書，必須讓服務(wù)器知曉該證書。
“ “ 用戶認(rèn)證 "(User authentication) 區(qū)域
可為用戶身份認(rèn)證進(jìn)行以下設(shè)置：

本公司*銷售西門子PLC,200，300，400，1200，西門子PLC附件，西門子電機，西門子人機界面，西門子變頻器，西門子數(shù)控伺服，西門子總線電纜現(xiàn)貨供應(yīng)，*咨詢系列產(chǎn)品，折扣低，貨期準(zhǔn)時，并且備有大量庫存.長期有效

● 訪客
● 用戶名和密碼
● 用戶（TIA Portal - 安全設(shè)置）
更多信息，請參見“具有 OPC UA 功能權(quán)限的用戶和角色 (頁 216)"。
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9.4 將 S7-1500 CPU 用作 OPC UA 客戶端
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功能手冊, 11/2019, A5E03735819-AH 305
設(shè)置語言
String 類型的 UA 變量可通過 OPC UA 進(jìn)行本地化，也就是說，文本（UA 變量的值）能
夠以不同的語言形式提供給服務(wù)器。例如，本地化文本可用于 DisplayName（節(jié)點名
稱）和 Description（說明）。
例如，在“組態(tài)"(Configuration) 選項卡的“語言"(Languages) 區(qū)域，可通過以下操作改變服
務(wù)器返回文本的語言：
在“語言"(Languages) 區(qū)域中，輸入連接建立期間服務(wù)器傳送到客戶端的語言數(shù)。
在行中輸入的語言或與之關(guān)聯(lián)的本地 ID（“語言代碼"）是客戶端的語言。
● 如果服務(wù)器能夠以請求的語言提供 UA 變量，則會將該變量傳送到客戶端。
● 如果服務(wù)器不能以請求的語言提供 UA 變量，則會檢查能否以在第二行中輸入的語言
（替代語言）提供 UA 變量。
● 服務(wù)器會逐個檢查列表中的各條目，如果服務(wù)器既不能提供請求的語言，也不能提供
替代語言，則將提供默認(rèn)語言。S7- - 1500 CPU 的客戶端證書處理
客戶端證書來自何處？
如果使用 S7-1500 CPU 的 OPC UA 客戶端（OPC UA 客戶端已啟用），則可按照以下
章節(jié)中的詳細(xì)介紹，使用 STEP 7 V15.1 及更高版本為這些客戶端創(chuàng)建證書。
如果使用來自制造商或 OPC 基金會的 UA 客戶端，則會在安裝期間或在*調(diào)用程序時
自動生成客戶端證書。在 STEP 7 中，需要通過全局證書管理器導(dǎo)入這些證書，并在相應(yīng)
的 CPU 中使用。
如果自行編寫 OPC UA 客戶端程序，則可以通過程序生成證書。也可通過工具生成證書
（如，使用 OpenSSL 或 OPC 基金會的證書生成器）：
● 有關(guān)使用 OpenSSL 的操作步驟，請參見此處：“用戶自己生成 PKI 密鑰對和證書
(頁 171)"。
● 有關(guān)使用 OPC 基金會的證書生成器的步驟，請參見此處：“創(chuàng)建自簽名證書
(頁 170)"。
S7- - 1500 CPU 的 OPC UA 客戶端證書
僅當(dāng) OPC UA 服務(wù)器將 OPC UA 客戶端證書歸類為可信任證書時，服務(wù)器與客戶端之間
才能建立安全連接。
因此，需要讓服務(wù)器知曉該客戶端證書。
在以下章節(jié)中，將介紹如何為 S7-1500 CPU 的 OPC UA 客戶端生成證書，并提供給
服務(wù)器。
1. 生成并導(dǎo)出客戶端證書
要進(jìn)行安全連接，需生成一個客戶端證書，如果服務(wù)器和客戶端位于不同項目中，還需要
導(dǎo)出該證書。
如果客戶端和服務(wù)器位于相同項目中，則無需導(dǎo)出客戶端以及進(jìn)行后續(xù)導(dǎo)入。
要求
CPU 的 IP 接口已組態(tài)，IP 地址可用。
背景：在“主題備用名稱 (SAN)"(Subject Alternative Name (SAN)) 中，輸入用于訪問系統(tǒng)
中該 CPU 的 IP 地址。
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PLC工作狀態(tài)一目了然安裝便捷,支持導(dǎo)軌式和螺釘式安裝所有模塊的輸入輸出端子可拆卸集成以太網(wǎng)口,程插針式連接,模塊序下載、設(shè)備組網(wǎng)連接更加緊密通用 Micro sD卡支持程序下載和信號板擴(kuò)展實現(xiàn)*化PLC固件更新配置,同時不占用電控西門子高速芯片配備超級電容,掉電基本指令執(zhí)行時間可情況下,依然能保證時鐘正常工作

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創(chuàng)建 OPC UA 客戶端接口
為 S7-1500 CPU 生成客戶端證書的單方法是組態(tài)一個客戶端接口。
為選擇或生成客戶端證書而提供的客戶端接口的組態(tài)，參見“創(chuàng)建和組態(tài)連接 (頁 300)"。
或者可按以下方法生成客戶端證書：
1. 在項目樹中，選擇將用作客戶端的 CPU。
2. 雙擊“設(shè)備組態(tài)"(Device configuration)。
3. 在該 CPU 的屬性中，單擊“保護(hù)和安全 > 證書管理器"(Protection & Security >
Certificate manager)。
4. 在“設(shè)備證書"(Device certificates) 表格中，雙擊“<新增>"(<Add new>)。
在 STEP 7 中，將打開一個對話框。
5. 單擊“添加"(Add) 按鈕。
6. 從“使用"(Usage) 列表選擇“OPC UA 客戶端"(OPC UA client) 條目。
7. 單擊“確定"(OK)。
此時，STEP 7 將在“設(shè)備證書"(Device certificates) 表格中顯示該客戶端證書。
8. 如果服務(wù)器位于另一項目中：右鍵單擊此行，并從快捷菜單中選擇“導(dǎo)出證書"(Export
certificate)。
9. 選擇該客戶端證書的目標(biāo)存儲目錄。
2. 向服務(wù)器通告該客戶端證書
用戶需要將該客戶端證書發(fā)送至服務(wù)器，以便允許建立安全連接。
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為此，請執(zhí)行以下操作步驟：
1. 如果客戶端是在另一項目中組態(tài)的，并且已在該項目中創(chuàng)建并導(dǎo)出客戶端證書：
– 選擇服務(wù)器本地證書管理器中的“使用證書管理器的全局安全設(shè)置"(Use global
security settings for certificate manager) 選項。這會使全局證書管理器可用。
可以在用作服務(wù)器的 CPU 的特性“保護(hù)和安全 > 證書管理器"(Protection &
Security > Certificate manager) 下找到此選項。
– 如果項目未受保護(hù)，請在 STEP 7 的項目樹中選擇“安全設(shè)置 > 設(shè)置"(Security
settings > Settings)，然后單擊“保護(hù)此項目"(Protect this project) 按鈕并登錄。
“全局安全設(shè)置"(Global security settings) 菜單項隨即顯示在 STEP 7 項目樹的“安全
設(shè)置"(Security setting) 下。
– 雙擊“全局安全設(shè)置"(Global security settings)。
– 雙擊“證書管理器"(Certificate manager)。
STEP 7 將打開全局證書管理器。
– 單擊“設(shè)備證書"(Device certificates) 選項卡。
– 在此選項卡的空白區(qū)域（而非證書上）中，右鍵單擊鼠標(biāo)。
– 選擇“導(dǎo)入"(Import) 快捷菜單。
將顯示用于導(dǎo)入證書的對話框。
– 選擇服務(wù)器信任的客戶端證書。
– 單擊“打開"(Open)，導(dǎo)入證書。
客戶端證書現(xiàn)已包含在全局證書管理器中。請留意剛剛導(dǎo)入的客戶端證書 ID。
2. 單擊用作服務(wù)器的 CPU 的特性中的“常規(guī)"(General) 選項卡。
3. 單擊“OPC UA > 服務(wù)器 > 安全 > 安全通道"(OPC UA > Server > Security > Secure
Channel)。