在 PLCnext Control 上配置 OPC UA 客户端：分步指南

固件版本 2023.0 包含期待已久的 OPC UA 客户端组件。 PLCnext 信息中心包含有关此功能的良好技术参考。

本教程是分步指南，展示如何在 PLCnext 控制设备中配置 OPC UA 客户端，以便与 OPC UA 服务器交换数据。

您将需要：

• 运行固件版本 2023.0 或更高版本的 PLCnext Control 设备，充当 OPC UA 客户端。如果您需要升级 PLCnext Control 设备上的固件，可以按照信息中心中显示的步骤进行操作。
• PLCnext Engineer 版本 2023.3 或更高版本。
• OPC UA 服务器。本文使用第二个 PLCnext Control 设备作为 OPC UA 服务器，但您可以使用与托管客户端相同的 PLCnext Control 设备，或者使用（例如）在 Windows PC 上运行的任何第三方 OPC UA 服务器。对于第三方服务器，您需要弄清楚如何针对您的服务器调整下面的“服务器”步骤。
• Unified Automation 的 UaExpert，需要它来获取有关 OPC UA 服务器标签的信息，我们将在配置我们自己的 OPC UA 客户端时使用这些标签。

配置 OPC UA 通信时要记住的关键点之一是，出于安全原因，OPC UA 客户端和 OPC UA 服务器必须相互信任。因此，客户端和服务器设备之间必须交换安全证书。此过程涉及在客户端设备和服务器设备之间跳转，这可能会有点混乱。如果您对如何简化流程（不禁用安全检查！）有任何建议，请随时在评论中添加。

程序

OPC UA 服务器设备

1. 浏览到 PLC 的 IP 地址，打开基于 Web 的管理 (WBM) 站点。

2. 选择系统服务 配置菜单中的项目。

3. 激活OPC UA服务器 服务（如果尚未启用）。

4. 按应用并重新启动 如有必要，请单击按钮。

5. 打开PLCnext工程师。

6. 使用 PLCnext 控制设备的模板创建一个新的 PLCnext Engineer 项目。

7. 在PLCnext Engineer项目中设置PLC的IP地址。

8. 在OPC UA服务器上 配置页面：

   • 设置DNS名称/IP地址 PLC 的 DNS 名称或 IP 地址，具体取决于 OPC UA 客户端是否使用服务器的 DNS 名称或 IP 地址访问服务器。此信息将包含在 OPC UA 服务器安全证书中。如果证书中的此信息与服务器 URL 不匹配，许多 OPC UA 客户端将拒绝服务器证书。

   • 设置变量的可见性 至标记 。这意味着所有标有 OPC 属性的变量都可以通过 OPC UA 服务器访问。

9. 创建将由 OPC UA 服务器公开的变量。确保OPC 为这些变量勾选了复选框。在下面的示例中，主程序中创建了两个变量。

10. 添加逻辑以在收到新输入值时更改输出变量。在本例中，主程序执行了以下代码：

    01

11. 编写并启动项目。

    请注意，PLCnext Engineer 版本 2025.0 及更高版本包含“浏览”功能，可用于在 OPC UA 客户端中创建变量条目。如果使用该浏览功能，则无需使用UaExpert获取服务器变量信息，并且可以跳过接下来的三个步骤。

12. 使用 UaExpert 使用 PLC 用户名和密码连接到 OPC UA 服务器。您应该看到一条警告，表明证书“不受信任”，但不应有其他警告。

13. 永久信任服务器证书或仅针对此会话信任服务器证书。

14. 对于每个服务器变量，记下节点 ID 的名称 和命名空间 对于该变量。

15. 再次打开服务器 PLC 的 WBM 站点。

16. 选择证书身份验证 安全菜单中的项目。

17. 选择身份存储 标签。

18. 从OPC UA自签名下载证书 [服务器] 身份存储。密钥对无需下载。

OPC UA 客户端设备

1. 浏览到 PLC 的 IP 地址，打开基于 Web 的管理 (WBM) 站点。

2. 选择系统服务 配置菜单中的项目。

3. 激活OPC UA客户端 服务（如果尚未启用）。

4. 按应用并重新启动 如有必要，请单击按钮。

5. 重新启动完成后，重新登录 WBM 站点并选择证书身份验证 安全菜单中的项目。

6. 选择信任商店 标签。

7. 添加OPC UA自签名 [服务器] 证书（之前下载）到名为 OPC UA 客户端 的信任存储区 。现在，OPC UA 客户端将信任 OPC UA 服务器使用的安全证书来验证其身份。每次服务器证书更改时都需要重复此步骤。

8. 选择身份存储 标签。

9. 从OPC UA客户端自签名下载证书 身份存储。密钥对无需下载。

OPC UA 服务器设备

1. 浏览到 PLC 的 IP 地址，打开基于 Web 的管理 (WBM) 站点。

2. 选择证书身份验证 安全菜单中的项目。

3. 选择信任商店 标签。

4. 添加自签名 OPC UA 客户端 证书（之前下载）到名为 OPC UA-configurable 的信任存储 。现在，OPC UA 服务器将信任 OPC UA 客户端使用的安全证书来验证其身份。每次客户端证书更改时都需要重复此步骤。

OPC UA 客户端设备

1. 打开PLCnext工程师。

2. 使用 PLCnext 控制设备的模板创建一个新的 PLCnext Engineer 项目。如果 OPC UA 客户端和 OPC UA 服务器使用相同的设备，则将使用相同的 PLCnext Engineer 项目。

3. 在PLCnext Engineer项目中设置PLC的IP地址。

4. 仅运行 2023.6 之前固件版本的 PLC 需要： 在OPC UA服务器上 配置页面，设置变量的可见性 至标记 。是的，OPC UA 客户端需要此 OPC UA 服务器设置似乎很奇怪。此问题已在固件版本 2023.6 及更高版本中修复。

5. 创建将连接到 OPC UA 服务器中变量的变量。 仅运行 2023.6 之前固件版本的 PLC 需要： 确保OPC 为这些变量勾选复选框（运行固件版本 2023.6 或更高版本的 PLC 不需要勾选该复选框）。

   在下面的示例中，主程序中创建了两个变量。

6. 在 OPC UA 客户端连接选项卡中，添加一个服务器和两个变量组，如下所示。

   应更改服务器 URL、用户名和密码以适合您正在使用的 OPC UA 服务器。

7. 在“订阅”变量组中，添加一个变量映射，如下所示。

   这会自动将值从远程变量（OPC UA 服务器上）传输到 PLCnext Engineer 项目中的本地变量。

8. 在“Write”变量组中，添加一个变量映射，如下图。

   这会自动将值从 PLCnext Engineer 项目中的本地变量传输到远程变量（在 OPC UA 服务器上）。

9. 编写并启动 PLCnext Engineer 项目。

10. 在调试模式下，更改变量19的值 。该值将被写入变量27 在 OPC UA 服务器上。该值将由服务器递增并写入变量 30 。然后该变量的值将被传输到变量 42 在客户端上。

它不起作用？

请查看 PLCnext 信息中心（页面底部）中的故障排除指南。

常见问题

问：客户端可以使用证书/密钥身份验证连接到 OPC UA 服务器吗？

A：不，目前不行。

问：OPC UA 客户端如何存储服务器密码？

答：目前 OPC UA 服务器密码以明文形式存储在客户端配置文件中，但 PLCnext Runtime 开发人员正在研究更安全的密码存储方法。

问：我可以获得从 OPC UA 服务器读取的数据的质量信息（例如状态代码、时间戳）吗？

A：暂时不行，抱歉。

本文于 2025 年 3 月 24 日更新，包含有关 PLCnext Engineer 中现已提供的服务器浏览功能的信息。

附录：基于文件的配置

PLCnext Engineer 中的 OPC UA 客户端配置以 XML 格式存储在控制器上。对于不使用 PLCnext Engineer 的应用程序，可以通过直接在控制器上写入 XML 配置来配置 OPC UA 客户端。

本示例中准备的配置在以下 XML 文件中表示：

1. 对默认 OPC UA 客户端设置所需的任何更改均在文件 59 中定义 ：

   <前>00

2. OPC UA 客户端连接在文件 69 中定义 ：

   <前>19

   该文件使用命名空间 和节点 ID 之前记录的信息（使用 UaExpert）用于指定客户端将访问哪些服务器变量。

3. 在上面的文件中，更改以下内容以适合您的应用程序：

   • 元素 76 必须包含 OPC UA 服务器的 IP 地址（或 DNS 名称）。

   • 84 和99 元素必须包含 OPC UA 服务器所需的凭据。

   重要： 在此示例中，节点 ID UaExpert 中的字符串包含文本 103 。在上面的 XML 文件中，已更改为 116 ，因为“命名空间”参数（128 ) 是本地客户端上命名空间列表的索引 。在此示例中，命名空间 从 UaExpert 复制的名称是 135 中命名空间列表中的第一个（也是唯一的）命名空间 文件。

更改 OPC UA 客户端配置文件后，必须重新启动 PLCnext Runtime。