设备接入-OPCUA驱动设备接入

[guangda]

OPCUA客户端平台配置说明

驱动配置决定驱动如何连接 OPCUA 服务器，数据点配置决定驱动从 OPCUA 服务器上读取哪些数据。

一、如何测试

• 1.安装驱动，安装完成后在选择设备驱动时可以看到 opcua。没有驱动授权时也可以添加少量数据点做测试。
• 2.创建一个模型，设备驱动选择 opcua。创建一个属于该模型的资产。
• 3.参考驱动配置一节，配置模型中的驱动配置。
• 4.参考数据点配置一节，在模型中添加一个状态正常的数据点。
• 5.保存配置，点击重启驱动。
• 6.在模型的数据点的下拉框中选择第 2 步创建的资产，查看是否有数据。

二、驱动配置说明

跟连接 OPCUA 服务器相关的配置有以下五项（前三项为必填项），这些信息一般从 OPCUA 服务器的配置页面上可以找到，简要说明如下：

• OPC主机URL：包含了 OPCUA 服务器的 ip 地址（也可以是域名或者计算机名）和端口。请确保驱动运行的服务器可以 ping 通 OPCUA 服务器的地址，并且 OPCUA 服务器的端口没有被占用。
• 安全模式：连接 OPCUA 服务器时的认证方式。有None，Sign ，和Sign&Encrypt三种，分别对应匿名登录，签名验证和签名与加密认证（不同厂商的翻译可能不同）。局域网环境通常允许匿名登录，不允许匿名登录时需要在驱动配置中填写用户名和密码。
• 安全策略：证书加密方式。驱动支持选择None，Basic128Rsa15 ，Basic256，和Basic256Sha256四种中的一种，OPCUA 服务器会支持若干种安全策略。当安全模式是None时安全策略也是None。
• 用户名：非匿名登录时可能需要填写。
• 密码：非匿名登录时可能需要填写。
  采集周期参数决定了驱动将数据上传到平台的频率，由于驱动是通过订阅的方式更新数据的，缩短采集周期并不会增加 OPCUA 服务器的负载。

除了采集周期外，OPCUA 服务器上的数据更新后平台上的数据多快更新还取决于 OPCUA 服务器采集实际设备的周期和推送数据更新信息的最小周期。这两个参数可以在驱动的配置文件配置中配置，但是实际的周期由 OPCUA 服务器根据自身能力决定。

示例
以KEPSevrer为例。版本为 V6.4 321.0。

匿名登录
此时支持匿名登录。

驱动配置如下：

非匿名登录
此时不能匿名登录。注意 KEPServer 支持两种加密方法（对应驱动的安全策略），勾选的加密方法后可以在下拉框中三选一（选择项对应驱动的安全模式）。

KEPServer 安全策略下拉框选项与驱动的安全模式的对应关系如下，需要注意在测试使用的版本中“签名与加密”比“签名；签名与加密”覆盖的范围更广。

增加和修改端点后，需要重启运行时后才能生效。方法为右键点击托盘中的 KEPServer 的绿色小图标，选择“重新初始化”。

根据上述配置，驱动的安全策略和安全模式有2*2=4种有效的组合，以下为其中一种有效配置：

当第一次运行驱动时候，需要在 OPCUA 服务器的配置界面添加证书。

驱动启动或者重启后，刷新受信任的客户端页面，会看到一个名为HTKJ Client的客户端。如果前面没有红叉，则无需做任何操作；如果前有个红叉，右键选择证书，点击信任。等待一段时间即可（驱动会自动重连）。

三、数据点配置说明

每个数据点有 3 个 OPCUA 相关的必填配置：

• 命名空间(NamespaceIndex)：整数，0 是 OPCUA 服务器的配置。KEPServer 上的数据点的命名空间一般是 2。
• 数据点ID(identifier)：字符串。一般不同层级之间用一个分隔符分开。
• 数据类型：实际没有影响，随便选一个就可以。
  数据点的名称和标识只跟平台功能相关，与 OPCUA 无关。

示例
需要第三方 OPCUA 客户端Ua Expert，请自行下载。

首先使用 UaExpert 连接上 OPCUA 服务器，配置与上一节类似（可以参考）

连接成功后，可以左侧看到一组多级目录（结构类似于下图），在目录中找到一个有效的数据点（图标为标签）。

单击标签页，看右侧的 NamespaceIndex 和 identifier。

在平台上，添加数据点，命名空间写 UaExpert 中 NamespaceIndex 对应的数值，数据点ID写 Identifier 对应的值。注意符号和大小写。

OPCUA 数据点的状态码不是 Good 时，驱动不会上传这个数据。

添加大量数据点时推荐使用数据点导入功能。

尽管 OPCUA 的数据点ID没有格式限制，但是实际上数据点ID由几段字符串拼接而成（与 OPCDA 相似）。比如上图中 OPCUA 服务器上的数据点实际上是在设备 Sim 的通道 dev1 下。

常见问题

1.如果驱动运行时实际设备掉线会发生什么

如果实际设备（如 PLC）掉线，一般 OPCUA 上的数据点的状态码会不正常（不是 Good）。此时驱动会发现数据点状态码的变化（前提是驱动中添加了这个数据点），之后不再向平台推送这个数据点的数据（不影响其他数据的推送），直到数据点的状态码变为 Good。

2.可以采集哪些数据类型
布尔型转为0和1，字符串类型（包含ByteString）保存为字符串，日期转化为长整型（毫秒级Unix时间戳），数值类型不做处理。

3.证书如何生成
驱动会自动生成证书，证书可以多次使用或导出（在与 jar 包同级的 cert 目录下）。暂不支持导入预先生成的证书。

4.避免多次信任证书
一般当安全策略和安全模式不是 None，则需要在 OPCUA 服务器上信任证书。而当容器删除后（比如升级驱动）证书会重新创建，则需要在 OPCUA 服务器上重新信任。可以通过持久化证书的方式解决这个问题（不要改文件名）。

• 1)正常运行驱动，并在 OPCUA 服务器上信任证书
• 2)信任后驱动可以正常上数
• 3)登上服务器，将容器中的 cert 目录拷贝到本地
• • 假设拷贝到 /home/app/ua 目录下，opcua 容器的驱动名是 opcua
• • mkdir -p /home/app/uacert
• • docker cp opcua:/app/cert /home/app/ua
• • 此时 /home/app/ua 下会有一个 cert 目录，里面有一个证书（没有说明没上数）
• 4)在运维平台中将证书挂载
• • 找到服务，点击修改，增加数据卷
• • 容器：/app/cert，主机：/home/app/ua/cert，模式：bind
• • 保存后会重启驱动
• 5)也可以直接修改 docker-compose文件
  在 windows 平台中，证书在驱动对应目录的 cert 子目录中，直接保存文件即可。以后更新版本后，在驱动运行前将保存的文件拷贝到 cert 子目录中。

5.不上数了，怎么排查

很多原因都能导致不上数，建议按照如下顺序进行排查：

• OPCUA 驱动服务是否在运行
• • 列表平台后台首页左侧导航栏中找到系统操作，在驱动中是否有 OPCUA 驱动
• 驱动配置和数据点配置是否无误
• OPCUA 服务器是否正常工作
• • 用 UaExpert 能否连接到服务器
• • OPCUA 的端口是否被占用
• 运行平台的服务器能否 ping 通 OPCUA 服务器
• 驱动容器能否 ping 通 OPCUA 服务器

配置文件
配置文件尽量不要自行修改。修改后必须重启容器或者进程才能生效。

驱动是多个 OPCUA 客户端的集合。驱动的配置文件作用于驱动连接的所有服务器，不限制于某个模型或资产。

batchSize 的最大值，publishInterval 和 samplingInterval 的最小值由 OPCUA 服务器决定，需要通过 OPCUA 服务器的管理软件查看

• client.readMode: 读取数据的模式，分为 subscribe（订阅）和 direct（直接读取）两种。默认 subscribe，尽量不要使用 direct 模式。
• client.batchSize: 每个订阅包含的最大 NodeID 数量。整数，默认100。仅在订阅模式有效。
• client.publishInterval： 客户端希望服务器执行订阅的周期（秒），实际上的周期由服务器决定。小数，默认0.5，即周期为0.5*1000=500ms。仅在订阅模式有效。
• client.samplingInterval: 服务器对 MonitoredItems 的采样周期（秒）。小数，默认1.0，即周期为1.0*1000=1000ms。仅在订阅模式有效。
• client.maxPendingPublishRequests: 客户端 publishRequests 队列的长度，如果订阅模式时服务器总报Bad_TooManyPublishRequests，则要将这个值降低。整数，默认10。如果配置文件中的这个值<0，则实际的maxPendingPublishRequests=所有连接这台服务器的资产的数据点的不重复的NodeId数量/batchSize + 1，比如一个客户端需要订阅590个不同的Node，batchSize为100，则maxPendingPublishRequests=590/100 + 1=5+1=6.
• client.autoReconnect: 驱动运行一段时间后自动断开所有 opcua 客户端并重连（不断开驱动与平台的连接）。格式为XhYmZs，即X小时加Y分钟加Z秒（例：24h=24小时，1h30m=90分钟）。从配置文件中解析出来的时间不超过10分钟时不启用此功能。
• client.replaceURL：是否替换 endPointURL ，默认为false。客户端连接 OPCUA 服务器时，会先根据配置的 endpointURL 获取对应设备上的所有 OPCUA 服务器的信息（其中包含另一个 endpointURL ），然后再通过条件筛选出一台 OPCUA 服务器，最后使用服务器返回的信息配置客户端并连通。当平台上配置的 endpointURL 是代理的地址时，返回的服务器信息中的URL可能仍会是内网地址。将这个选项设置为true时，会在检测到两个 enpointURL 不一致时将最终客户端配置的URL替换为平台配置的URL。