OPC UA 統一架構） (一)

OPC UA 

一 、OPC UA簡介

OPC UA（OPC Unified Architecture）是下一代OPC統一體系架構，是一種基於服務的、跨越平臺的解決方案。

OPC UA具有如下特點：

1)    擴充套件了OPC的應用平臺。相容Windows、Linux和Unix平臺，不受平臺限制，不需要進行DCOM安全設定(DA需要)。這使得基於OPC UA的標準產品可以更好地實現工廠級的資料採集和管理；

2)    OPC UA定義了統一資料和服務模型，使資料組織更為靈活，可以實現報警與事件、資料存取、歷史資料存取、控制命令、複雜資料的互動通訊；

3)    OPC UA比OPC DA更安全。OPC UA傳遞的資料是可以加密的，並對通訊連線和資料本身都可以實現安全控制。新的安全模型保證了資料從原始裝置到系統,從本地到遠端的各級自動化和資訊化系統的可靠傳遞；

4)    OPC UA的Internet 通訊，可以不用設定防火牆。

想要了解更多，https://www.cnblogs.com/thammer/p/12882468.html

 

前期準備

 準備好開發的IDE，首選Visual Studio2019版本，新建專案，或是在你原有的專案上進行擴充套件。注意：專案的.NET Framework版本最低為4.6.2

開啟NuGet管理器，輸入指令

Install-Package UA-.NETStandard

或者

 

二 、OPC UA配置管理器

 1.OPC UA 

 其他家OPC配置介面

 

下面已基金會發布的SDK為基礎，開發適合自己的OPC UA。也有基於open62541開發的。

 

OPCFoundation/UA-.NETStandard

 

 此OPC UA參考實現以.NET Standard規範為目標。

.NET Standard允許開發可在當今可用的所有常見平臺上執行的應用程式，包括Linux，iOS，Android（通過Xamarin）和Windows 7/8 / 8.1 / 10（包括嵌入式/ IoT版本），而無需特定於平臺的修改。

此專案中的參考實施之一已通過OPC Foundation認證測試實驗室的認證，以證明其高質量。自從使用合規性測試工具（CTT）V1.04對認證過程進行了測試並驗證了合規性以來的修復和增強功能。

此外，還支援雲應用程式和服務（例如ASP.NET，DNX，Azure網站，Azure Webjobs，Azure Nano Server和Azure Service Fabric）。

1)Authentication設定

下圖是配置設定介面

1.  證書驗證，OPC Foundation指定路徑或者儲存在“受信用的根證書頒發機構”

 

 

　　2.使用者名稱驗證

  

　　3.Server可支援匿名Anonymous

 

 三 、OPC UA  資料模型

 資料裡最重要的能夠儲存資訊，還要好查詢易維護。看到唯一性，好多方法都是圍繞唯一性展開，UA-.NETStandard裡NodeId地址識別符號，下面的註釋，封裝在***State類裡面

    /// <summary>
    /// Stores an identifier for a node in a server's address space.
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// <para>
    /// <b>Please refer to OPC Specifications</b>:
    /// <list type="bullet">
    /// <item><b>Address Space Model</b> setion <b>7.2</b></item>
    /// <item><b>Address Space Model</b> setion <b>5.2.2</b></item>
    /// </list>
    /// </para>
    /// <para>
    /// Stores the id of a Node, which resides within the server's address space.
    /// <br/></para>
    /// <para>
    /// The NodeId can be either:
    /// <list type="bullet">
    /// <item><see cref="uint"/></item>
    /// <item><see cref="Guid"/></item>
    /// <item><see cref="string"/></item>
    /// <item><see cref="byte"/>[]</item>
    /// </list>
    /// <br/></para>
    /// <note>
    /// <b>Important:</b> Keep in mind that the actual ID's of nodes should be unique such that no two
    /// nodes within an address-space share the same ID's.
    /// </note>
    /// <para>
    /// The NodeId can be assigned to a particular namespace index. This index is merely just a number and does
    /// not represent some index within a collection that this node has any knowledge of. The assumption is
    /// that the host of this object will manage that directly.
    /// <br/></para>
    /// </remarks>
    [DataContract(Namespace = Namespaces.OpcUaXsd)]
    public class NodeId : IComparable, IFormattable

 

A.    初始化自己的節點

 

 OPC UA 裡比較重要的是FolderState、NodeState和BaseDataVariableState，裡面具體屬性，可以自己去了解，這裡不說了

    /// <summary> 
    /// A typed base class for all data variable nodes.
    /// </summary>
    public class BaseDataVariableState : BaseVariableState

    /// <summary> 
    /// The base class for all folder nodes.
    /// </summary>
    public class FolderState : BaseObjectState

    /// <summary>
    /// The base class for custom nodes.
    /// </summary>
    public abstract class NodeState : IDisposable, IFormattable

 

 

a)      比較重要的是CreateAddressSpace(IDictionary<NodeId, IList<IReference>> externalReferences)建立自己地址空間，下圖也是提供了很樣例，一個根目錄字串路徑就可以了，其他資料來源資料型別可以不提供。一般地，(Key, Value)值對。

 

類似二叉樹資料結構

b)  二叉樹結構體，左為支(Folder)(可再次向下遍歷)，右為葉(Variable)，儲存變數資訊，如變數完整Full路徑，“***.變數組0.變數”，下圖是用第三方測試結果

 

 

c)      完整程式碼

 

        public override void CreateAddressSpace(IDictionary<NodeId, IList<IReference>> externalReferences)
        {
            lock (Lock)
            {
                IList<IReference> references = null;

                if (!externalReferences.TryGetValue(ObjectIds.ObjectsFolder, out references))
                {
                    externalReferences[ObjectIds.ObjectsFolder] = references = new List<IReference>();
                }
                // 第三方資料來源，來自API
                if ((OpcuaDataPrivade == null || OpcuaDataPrivade.VariableNode == null) || String.IsNullOrEmpty(OpcuaDataPrivade.VariableNode.name))
                {
                    return;
                }

                FolderState root = CreateFolder(null, OpcuaDataPrivade.VariableNode.name, OpcuaDataPrivade.VariableNode.name);
                root.AddReference(ReferenceTypes.Organizes, true, ObjectIds.ObjectsFolder);
                references.Add(new NodeStateReference(ReferenceTypes.Organizes, false, root.NodeId));
                root.EventNotifier = EventNotifiers.SubscribeToEvents;
                AddRootNotifier(root);

                List<BaseDataVariableState> variables = new List<BaseDataVariableState>();

                try
                {
                    #region Device_Simulation

                    BrowseGroup(root, OpcuaDataPrivade.VariableNode);

                    m_dynamicNodes_temp = MemCopyList(m_dynamicNodes);
                    #endregion

                }
                catch (Exception e)
                {
                    Utils.Trace(e, "Error creating the address space.");
                }

                AddPredefinedNode(SystemContext, root);
                
                m_simulationTimer = new Timer(DoSimulation, cts, 1000, 1000);

                System.Threading.Tasks.Task.Factory.StartNew(() =>
                {
                    WriteProcHandle(cts);
                });
            }
        }

 

    public class NodeDef
    {
        public string name = String.Empty;
        public string ParentName = String.Empty;
        public List<NodeDef> LeftFolder = new List<NodeDef>();//String.Empty;
        public List<NodeVariable> RightVariable = new List<NodeVariable>();//String.Empty;
        public string nameAbsolutePath = string.Empty;
    }

    public class NodeVariable
    {
        public string name = string.Empty;

        public string nameFullPath = string.Empty;
    }

 

OPC UA 統一架構）(二)，講講如何讀取和修改值。