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

近年來,我們的許多用戶告訴我們他們採用的是最新的西門子技術,特別是S7-1500控制器。而且,隨著這些控制器的採用,用戶一直在通過符號優化的塊尋址來尋求連接。因此,我們添加了西門子Plus套件,以實現與新舊西門子設備的連接。

他的崗位特別側重於通過使用頂級服務器Wonderware公司連接到他們的嵌入式OPC UA服務器S7-1500控制器集成所需的基本步驟。

使用TOP服務器與西門子PLC進行通信並不是一個新概念,並且自服務器早期就以西門子TCP以太網驅動程序和TOP服務器西門子套件中包含的各種串行驅動程序的形式提供支持。隨著西門子PLC系列多年來不斷髮展和發展,通信協議也可用於從這些控制器中提取數據。

通過當前的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接口具有以下優點:

  1. 提高效率
  2. 更高的安全性

憑藉報告異常(RBE)支持,傳輸陣列的能力和更大的最大數據包大小,OPC UA是西門子首選的集成S7-1500控制器的方法,因為效率得到了提高。

OPC UA提供的安全性與用戶身份驗證和高加密可用,實際上沒有比較。對於具有高安全性要求的項目,OPC UA是集成S7-1500的唯一選擇。

第1步:瞭解S7-1500的限制

根據您所使用的S7-1500型號,對於支持的OPC UA會話數(連接數),每個會話的預訂數,每個請求的最大項數以及其他OPC UA特定限制,將有不同的限制。 這些限制會影響嵌入式OPC UA服務器的性能,進而影響您在TOP Server中所體驗到的性能。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服務器時,可以遵守這些限制。

步驟2:使用Siemens TIA Portal配置S7-1500

在S7-1500中訪問任何過程數據之前,必須啟用OPC UA服務器並將其配置為公開將通過UA服務器訪問的數據點。這是使用Siemens TIA Portal配置和編程軟件完成的。

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

您可以在此配置TOP服務器OPC UA客戶端驅動程序將連接到的OPC UA服務器端點。您可以在此處啟用OPC UA接口並定義支持連接S7-1500的安全策略。

TIA Portal中配置的關鍵部分之一是調節OPC UA服務器公開的PLC項目/標籤。這很容易,可以通過創建項目的數據塊來完成。每個數據塊中的“可從HMI / OPC UA訪問”複選框指定是否應通過OPC UA服務器公開該項目。必須檢查OPC UA客戶端將讀取/寫入的所有項目的此複選框。默認情況下會選中此複選框,即如果PLC中的所有項目都應通過OPC UA服務器公開,則不需要進行任何更改。

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

對於非常大的項目,建議僅公開OPC UA客戶端/ HMI將使用的那些標籤 - 以最小化由於OPC UA服務器掃描PLC標籤值而導致的CPU負載。

第3步:考慮S7-1500用例/場景

雖然瞭解如何設置單個PLC連接非常重要,但我們始終鼓勵在開始配置之前整體規劃您的系統,以確保遵守任何和所有最佳實踐(根據整個系統和變量,這可能會有所不同)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最大化數據吞吐量。

  • 同一出版率的1,000件商品
  • 10,000個項目分為快速和慢速發佈率
  • 5,000個項目在各種發佈率下分配高優先級和低優先級訂閱,並以設定的間隔讀取標籤子集
  • 無論價值如何變化,每30秒更新2,500件物品
  • 7,500個項目分為低,中,高和關鍵優先級,具有不同的發佈率

第4步: 配置TOP Server OPC UA客戶端驅動程序

在設計TOP Server項目時,必須牢記一些設計注意事項,以遵守西門子公佈的推薦設置。請務必注意,TOP服務器的功能超出了建議的範圍,並且應注意不要使用超出特定S7-1500型號支持範圍的TOP服務器設置來使S7-1500過載。

例如,建議每臺設備不超過1,000個項目(這樣所有項目都可以在一次交易中讀取/寫入),每個頻道不超過20,000個項目(即20個設備)。

您需要逐步完成以下常規配置步驟才能進入TOP服務器:

  1. 使用OPC UA Client驅動程序在TOP Server Connectivity部分添加新通道。通道對應於S7-1500 UA服務器的OPC UA會話。
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  1. 在通道組態期間,指定OPC UA服務器端點,該端點與TIA Portal中為S7-1500控制器配置的內容相匹配。
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  1. 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)。
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  1. 頻道完成後,您將在頻道下配置新設備。該設備對應於在OPC UA會話上創建的OPC UA訂閱。
  2. 您可以在設備中配置更新模式(例外與投票)和其他訂閱相關變量等設置。
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  1. 您還可以從該設備導入要訪問的S7-1500中的特定OPC UA項目。
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步驟5:配置TOP服務器OPC UA安全性

由於S7-1500的OPC UA服務器證書尚不可信,因此TOP服務器會在通道配置後詢問是否應將證書添加到“可信服務器”列表中。

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對於將使用加密的任何連接,必須建立TOP服務器UA客戶端與S7-1500中的基礎UA服務器之間的信任關係。要訪問TOP Server的UA Security設置,請從TOP Server的Adminstration系統托盤圖標訪問“OPC UA Configuration”菜單。

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

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

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

如果服務器不受信任,您將在證書上看到一個紅色的“X”,如果您選擇該證書,您將可以選擇“信任”該證書。因此,如果您在配置頻道後錯過了對提示“是”,則可以輕鬆地到此處並信任UA服務器。或者,如果您決定在任何時候需要撤銷該決定,您可以到這裡拒絕服務器。

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