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

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近年来，我们的许多用户告诉我们他们采用的是最新的西门子技术，特别是S7-1500控制器。而且，随着这些控制器的采用，用户一直在通过符号优化的块寻址来寻求连接。因此，我们添加了西门子Plus套件，以实现与新旧西门子设备的连接。

他的岗位特别侧重于通过使用顶级服务器Wonderware公司连接到他们的嵌入式OPC UA服务器S7-1500控制器集成所需的基本步骤。

使用TOP服务器与西门子PLC进行通信并不是一个新概念，并且自服务器早期就以西门子TCP以太网驱动程序和TOP服务器西门子套件中包含的各种串行驱动程序的形式提供支持。随着西门子PLC系列多年来不断发展和发展，通信协议也可用于从这些控制器中提取数据。

通过当前的S7-1500系列PLC，西门子在控制器中安装了嵌入式OPC UA服务器，为更加可靠和安全的通信提供了更快，更高效的通道。与传统的西门子TCP（RFC1006 ISO over TCP）通信方法相比，S7-1500中的OPC UA接口具有以下优点：

1. 提高效率
2. 更高的安全性

凭借报告异常（RBE）支持，传输阵列的能力和更大的最大数据包大小，OPC UA是西门子首选的集成S7-1500控制器的方法，因为效率得到了提高。

OPC UA提供的安全性与用户身份验证和高加密可用，实际上没有比较。对于具有高安全性要求的项目，OPC UA是集成S7-1500的唯一选择。

第1步：了解S7-1500的限制

根据您所使用的S7-1500型号，对于支持的OPC UA会话数（连接数），每个会话的预订数，每个请求的最大项数以及其他OPC UA特定限制，将有不同的限制。 这些限制会影响嵌入式OPC UA服务器的性能，进而影响您在TOP Server中所体验到的性能。需要明确的是，限制在控制器端，这就是了解模型的重要原因，以便在配置TOP服务器时，可以遵守这些限制。

步骤2：使用Siemens TIA Portal配置S7-1500

在S7-1500中访问任何过程数据之前，必须启用OPC UA服务器并将其配置为公开将通过UA服务器访问的数据点。这是使用Siemens TIA Portal配置和编程软件完成的。

您可以在此配置TOP服务器OPC UA客户端驱动程序将连接到的OPC UA服务器端点。您可以在此处启用OPC UA接口并定义支持连接S7-1500的安全策略。

TIA Portal中配置的关键部分之一是调节OPC UA服务器公开的PLC项目/标签。这很容易，可以通过创建项目的数据块来完成。每个数据块中的“可从HMI / OPC UA访问”复选框指定是否应通过OPC UA服务器公开该项目。必须检查OPC UA客户端将读取/写入的所有项目的此复选框。默认情况下会选中此复选框，即如果PLC中的所有项目都应通过OPC UA服务器公开，则不需要进行任何更改。

对于非常大的项目，建议仅公开OPC UA客户端/ HMI将使用的那些标签 - 以最小化由于OPC UA服务器扫描PLC标签值而导致的CPU负载。

第3步：考虑S7-1500用例/场景

虽然了解如何设置单个PLC连接非常重要，但我们始终鼓励在开始配置之前整体规划您的系统，以确保遵守任何和所有最佳实践（根据整个系统和变量，这可能会有所不同）参与）。为此，我们确定了以下方案，需要一些额外的考虑因素来最大化数据吞吐量。

• 同一出版率的1,000件商品
• 10,000个项目分为快速和慢速发布率
• 5,000个项目在各种发布率下分配高优先级和低优先级订阅，并以设定的间隔读取标签子集
• 无论价值如何变化，每30秒更新2,500件物品
• 7,500个项目分为低，中，高和关键优先级，具有不同的发布率

第4步： 配置TOP Server OPC UA客户端驱动程序

在设计TOP Server项目时，必须牢记一些设计注意事项，以遵守西门子公布的推荐设置。请务必注意，TOP服务器的功能超出了建议的范围，并且应注意不要使用超出特定S7-1500型号支持范围的TOP服务器设置来使S7-1500过载。

例如，建议每台设备不超过1,000个项目（这样所有项目都可以在一次交易中读取/写入），每个频道不超过20,000个项目（即20个设备）。

您需要逐步完成以下常规配置步骤才能进入TOP服务器：

1. 使用OPC UA Client驱动程序在TOP Server Connectivity部分添加新通道。通道对应于S7-1500 UA服务器的OPC UA会话。

   

2. 在通道组态期间，指定OPC UA服务器端点，该端点与TIA Portal中为S7-1500控制器配置的内容相匹配。

   

3. 在通道配置期间，确保指定的用户名/密码与TIA Portal中配置的匹配（如果使用匿名，则留空）。

   

4. 频道完成后，您将在频道下配置新设备。该设备对应于在OPC UA会话上创建的OPC UA订阅。

5. 您可以在设备中配置更新模式（例外与投票）和其他订阅相关变量等设置。

   

6. 您还可以从该设备导入要访问的S7-1500中的特定OPC UA项目。

   

步骤5：配置TOP服务器OPC UA安全性

由于S7-1500的OPC UA服务器证书尚不可信，因此TOP服务器会在通道配置后询问是否应将证书添加到“可信服务器”列表中。

对于将使用加密的任何连接，必须建立TOP服务器UA客户端与S7-1500中的基础UA服务器之间的信任关系。要访问TOP Server的UA Security设置，请从TOP Server的Adminstration系统托盘图标访问“OPC UA Configuration”菜单。

如下所示，“可信任服务器”部分列出了TOP服务器连接的任何OPC UA服务器的证书。

如果服务器不受信任，您将在证书上看到一个红色的“X”，如果您选择该证书，您将可以选择“信任”该证书。因此，如果您在配置频道后错过了对提示“是”，则可以轻松地到此处并信任UA服务器。或者，如果您决定在任何时候需要撤销该决定，您可以到这里拒绝服务器。