OPC UA学习心得 — 2 标准节点类

标准的节点类

1. 节点类用于定义OPC UA地址空间中的节点
2. 地址空间中模型的元素被称为节点，为节点分配节点类来代表对象模型的元素。
3. 节点类源于通用的基本节点类。
4. 首先定义节本节点类，然后定义用于组织地址空间的节点类，之后再定义用于代表对象的节点类。
5. 代表对象的节点类分为三种：用于定义实例，定义实例的类型，以及定义数据类型。

标准的节点类有如下几种：

• 基本节点类：能够派生所有其他节点类。
• 对象节点类
• 对象类型节点类
• 变量节点类：定义数据变量
• 变量类型节点类：定义特性
• 方法节点类：定义方法，方法没有类型定义，可以绑定到对象上。
• 引用类型节点类：定义引用。
• 视图节点类：定义地址空间中节点子集。

1. 基本节点类

基本节点类的属性：

名称	使用	数据类型
NodeId	M	NodeId
NodeClass	M	NodeClass
BrowseName	M	QualifiedName
DisplayName	M	LocalizedText
Description	O	LocalizedText
WriteMask	O	UInt32
UserWriteMask	O	UInt32

注：M代表必备项，O代表可选项

• NodeId：节点ID，在服务器中唯一标识一个节点。是定位和在服务器间交换信息的最重要概念。浏览地址空间时，服务器返回NodeId，客户端在服务调用时使用NodeId来定位节点。
• BrowseName：浏览名称，仅用于浏览目的，不宜用来显示节点的名称，用作浏览地址空间浏览路径的一个非本地化人员可读的名称。
• DisplayName：显示名称，包含了节点的本地化名称。如果客户端响应显示节点名称给用户，宜使用该属性。
• Description：描述，本地化的文本中解释节点的含义。
• WriteMask：写入掩码，公开了客户端写入节点属性的可能性。该属性不考虑任何用户访问权。
• UserWriteMask：考虑用户访问权时，公开的客户端写入节点属性的可能性。指定哪个节点属性可被当前连接到服务器上的用户修改。

2. 对象节点类

对象节点类用于定义对象。而对象被用于代表系统、系统组件、现实世界的对象和软件对象。对象节点类继承了基本节点类的基本属性。

注：0…* 表示没有限制，不使用或者可以无限次用；0…1 表示最多用一次；1 表示必须提供一次

• 必备的EventNotifier属性表示对象是否可以被用于订阅事件或者读和写事件的历史。
• HasTypeDefinition引用指向被用作对象的类型定义的对象类型。
• 使用HasComponent引用来定义数据变量、对象和对象的方法。
• 使用HasProperty引用来定义对象的特性。
• HasModellingRule规定了建模规则，对象最多只能指定一个该引用。
• HasModelParent引用规定了对象的父模型。

3. 对象类型节点类

为对象提供定义，用来定义对象类型。从基本节点类继承基本属性，附加IsAbstract属性表示对象类型是否是抽象的。

4. 变量节点类

变量代表简单或复杂的值，总是被定义为地址空间里其他节点的特性或数据变量，变量由变量类型定义。

5. 变量类型节点类

变量总是基于变量类型，指向其变量类型的HasTypeDefinition引用。

6. 方法节点类

用来定义方法，从基本节点类继承基本属性，不定义附加属性。使用HasProperty引用可以为方法定义特性，InputArgument和OutputArgument特性。

7. 引用类型节点类

引用被定义为引用类型节点的实例。

引用类型节点类继承了基本节点类的基本属性，其BrowseName属性在服务器中必须唯一。IsAbstract属性指示引用类型是否抽象，抽象的引用类型不能被实例化，只能用于组织。

8. 视图节点类

视图定义地址空间里的节点的子集（即地址空间的一个摘要），全部地址空间是缺省视图。针对庞大的下层系统（的地址空间），使用视图可以只关注感兴趣的数据。

视图也是地址空间中的节点。浏览视图上下文时，开始于视图节点。视图中所有节点应该是可访问的，浏览可以进行跳转。

视图节点可以作为进入地址空间的附加输入项，还可以作为组织地址空间的一种结构。

视图的另一个重要作用是，跟踪地址空间的不同版本，其ViewVersion特性，只要视图内容（如属于视图的引用和节点）发生改变，特性就会被更新。

视图节点类定义视图。

总结：

OPC UA地址空间中的节点是用节点类来定义的。OPC UA定义了基本的节点类，能够派生其他所有的节点类。而节点类在地址空间中也是使用节点来表示。为节点分配所属的节点类，则使用引用。

作为OPC中最重要的节点类别，对象、变量和方法（这三个概念基本可以表述一切具象事务），分别涉及到节点类中的对象/对象类型节点类、变量/变量类型节点类和方法节点类。

对象的类型定义是对象节点类，如一个基本对象其TypeDefinition可以是BaseObjectType，将对象和基本对象类型联系的纽带则是HasTypeDefinition引用。

如果是一个自定义的对象类型，则该对象的类型定义是对象类型节点类，即在基本对象类型的基础上进行重写，扩充其属性。通过实例化一个对象类型节点类，则得到属性重写的对象节点。

无论是何种类型的节点，在定义时首先需要关注该节点的引用，常用的引用如：

• HasTypeDefinition，指向了节点的类型定义，绑定对象或变量到其对象类型或变量类型。
• HasProperty，指定变量为特性，其源节点可以使任何节点类，目标节点应为变量。
• HasModellingRule，绑定建模规则到一个对象、变量或方法，如果没有建模规则，则不能正确实例化节点。
• HasModelParent，公开对象、变量或方法的父模型。
• HasComponent，关联对象或对象类型与其包含的对象、数据变量和方法。通过该引用，将对象的属性节点指定到对应的对象中。
• Organizes，用于组织地址空间中的节点，在地址空间中构造层次结构。它的源节点是对象或视图，如果它是对象，一般定义为FolderType或其子类型之一。

使用引用指定了节点间的关系，也就建立了地址空间的整体结构。将关注点定位到特定的节点，则需要关注节点的属性。任何类型的节点，都继承自基本节点类，拥有基本节点类所具有的属性，包括：NodeId，NodeClass，BrowseName，DisplayName，WriteMask，UserWriteMask。

基本节点类向外派生，产生了对象节点、变量节点、方法节点、视图节点以及事件节点。这些节点是对应节点类（类型节点）的实例。所以节点的重点在于节点类（定义节点类型的节点）

节点类有多种，但终究还是产生于元数据（UA规范定义的节点类）。更确切的说，节点类的基本就是BaseObjectType和BaseVariableType，以及描述数据（一般作为节点的Value属性）类型的BaseDataType。想要搞定节点，重点就是这三个。

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