基于OPCUA与西门子PLC通信技术解析

01 写在前面

很多人在学习OPCUA的时候，有个非常苦恼的问题，就是没有OPCUA服务器的环境，这时候，有些人可能会想到通过类似于KepServer这样的软件来实现。那么，有没有一种方式，实现快速搭建OPCUA环境呢？答案是有的，今天继续给大家分享S7-PLCSIM Advanced，S7-PLCSIM Advanced是SIEMENS推出的一款高功能仿真器，它的显著特点是除了可以仿真一般的PLC逻辑控制程序外还可以仿真通信，功能是非常强大的，今天主要讲述如何基于S7-PLCSIM Advanced搭建OPCUA通信仿真环境。

02 PLCSIM-Advanced安装

对于该软件的获取，大家可以去西门子相关网站下载。

图表 1 PLCSIM Advanced软件  

PLCSIM-Advanced的安装也比较简单，基本上是一路NEXT即可，但是主要的是PLCSIM-Advanced会依赖WinPcap软件，所以大家可以提前安装好WinPcap，即使不提前安装，安装过程中也会提示你安装的。

安装完成后，电脑中会额外多出一个虚拟网卡，名称为Siemens PLCSIM Virtual Ethernet Adapter，如下图：

图表 2网卡列表

03 PLCSIM-Advanced使用

安装完成后，桌面上会多出一个图标，即S7-PLCSIM Advanced V3.0，如下图所示：

图表 3 PLCSIM Advanced图标

该软件的使用可以按照下方的步骤执行和确定，一定要记住以下需要注意的地方，否则一个很小的问题，可能会让你浪费半天的时间，这样就得不偿失了。

（1）软件要以管理员权限运行：可以直接每次右击，以管理员权限运行，如果想一劳永逸，可以点击图标，右击属性，在兼容性中，将以管理员身份运行此程序的选项勾选。

图表 4设置管理员权限运行

（2）将本地网卡及虚拟网卡的IP地址获取设置为自动获取。

（3）设置PG/PC接口：

通过控制面板，打开设置PG/PC接口界面，按照下图所示设置应用程序访问点：

图表 5设置PG/PC接口

（4）打开PLCSIM-Advanced，依次按照步骤进行设置：

图表 6设置PLCSIM-Advanced

（5）使用博图创建一个简单项目，一定要选择1500PLC，PLCSIM-Advanced只支持1500PLC，但是对学习通信来说，没什么影响。

（6）勾选允许Put/Get访问：

图表 7设置允许PUT GET访问

（7）点击项目，右击属性，将保护中的块编译时支持仿真选项勾选：

图表 8设置块编译支持仿真

（8）下载PLC程序时，将PG/PC接口设置成Siemens PLCSIM Virtual Ethernet Adapter。

图表 9选择PG/PC接口

（9）选择显示所有兼容的设备，点击开始搜索，搜索到之后，点击下载即可。

图表 10搜索设备下载   04 OPCUA配置

上述过程和搭建S7通信环境完全一样，OPCUA其实就是在S7的基础上，需要先增加一些DB存储区，然后在DB块中添加一些变量，这里不需要去除优化访问，如下图所示：

图表 11新建DB块

增加完成之后，双击CPU，在OPCUA选项中，将激活OPCUA服务器勾选，如下图示所示：

图表 12激活OPCUA服务器  

激活OPCUA服务器之后，选择运行系统许可证选项，选择一个OPCUA许可证：

图表 13选择OPCUA许可证

以上操作完成之后，将PLC程序重新下载，下载步骤如上述一致。

05 UAExpert通信测试

上述操作完成之后即完成了整个环境搭建的过程，下面先使用官方的UAExpert进行测试。

图表 14 UAExpert通信测试  

06 通信测试平台测试

接着，我们使用新阁的通信测试平台软件进行通信测试，设置服务器节点为opc.tcp://192.168.1.20:4840（根据实际情况修改），点击连接，连接成功后，点击变量管理，即可看到OPCUA服务器中的所有节点，通过选择DataBlockGlobal下的KYJDB，找到了我们刚刚配置的变量，选择想要读取的变量，然后读取即可。

图表 15变量选择

图表 16新阁通信测试平台 

写在最后：

本文旨在结合SIEMENS推出的一款高功能仿真器PLCSIM-Advanced软件实现快速搭建OPCUA通信仿真环境，对于从事上位机开发，想要学习OPCUA通信，手头又没有硬件的学员来说，无疑是一大利好，基于OPCUA与西门子PLC通信，可以通过变量名称访问，而不需要去除DB的优化访问，这一点非常方便。

编辑：黄飞