OPC UA学习心得 — 4 OPC编程实现，基于Python

OPC UA编程实现 — 基于Python

FreeOpcUa，是使用Python开发基于OPC统一架构的优选第三方库，项目链接：https://github.com/FreeOpcUa/python-opcua

创建一个OPC服务器的步骤非常简单：

from opcua import Server

server = Server()    # 实例化一个UA服务器
server.set_endpoint("opc.tcp://0.0.0.0:48400/freeopcua/server/")    # 设定服务器URI
server.start()    # 启动UA服务器

测试所创建的UA服务器，建议可以使用UaExpert，它可以实现UA客户端的功能，下载链接：https://www.unified-automation.com

1. 软件打开后，右键“Servers”，添加新连接

2. 在“Custom Discovery”下双击，并填入上面代码中设定的服务器URI
   
   上步添加完URI后，会扫描到Python中创建的UA服务器，选择“Anonymous”，建立连接
   
3. 连接成功后在主页面能够看到OPC UA规范定义的标准地址空间结构
   
   对于如何通过FreeOpcUa，创建自己的地址空间，项目源代码Examples文件夹下的server-example.py文件进行了举例。这里要介绍的是如何通过XML文件来编辑地址空间。

在XML文件中创建节点和分配引用，是非常非常棒的一种方法。

编写XML文件，首先添加命名空间，主要包括节点类、数据类型以及W3C标准。

1. 创建对象节点

1. 填写正确的NodeId，用于明确标识节点
2. 填写BrowseName，作为浏览地址空间时的非本地化名称
3. 填写ParentNodeId，在实例化时非常关键，与ModelParent相关，如果不对实例声明进行明确指定，会导致无法实例化
4. 分配引用，需要注意每种引用可以使用的次数（在节点类学习心得中进行了总结中）

2. 创建变量节点

1. AccessLevel，设定访问方式，可读可写或其他
2. Value，定义节点Value属性

一个简单的例子

from opcua import Server

server = Server()
server.set_endpoint("opc.tcp://0.0.0.0:48400/freeopcua/server/")    # 设定服务器URI
server.import_xml("custom_nodes.xml")    # 导入XML文件
server.start()

    
        A custom folder.
        
            i=61
            i=85
        
    

    
        A custom object node.
        
            i=58
            i=30001
        
    

    
        
            i=63
            i=30002
        
        StringValue
    

    
        
            i=68
            i=30002
        
        76
    

1. 在上例中，首先添加了一个类型为文件夹的对象节点MyXMLFolder，通过HasTypeDefinition设定其类型为FolderType，用于组织地址空间中的节点，并使用Organizes引用将它组织到Root下的Objects节点下
2. 然后在文件夹节点下添加了一个名为MyXMLObject的对象节点，通过HasTypeDefinition引用设定其类型为BaseObjectType，并使用Organizes引用将它组织到MyXMLFolder节点下
3. 在MyXMLObject对象节点下创建一个变量MyXMLVariable，数据类型设定为字符串型，节点类型为BaseVariableType，设定Value属性来赋予初始值“StringValue”
4. 在MyXMLObject对象节点下添加一个特性MyXMLProperty，需要使用HasProperty引用，节点类型设定为PropertyType，数据类型为32位的UInt，并赋予初始值76

一个复杂的例子
创建一个自定义的对象类型节点，然后通过实例化该类型节点得到一个复杂的对象节点。

from opcua import Server

server = Server()
server.set_endpoint("opc.tcp://0.0.0.0:48400/freeopcua/server/")    # 设定服务器URI
uri = 'http://examples.freeopcua.github.io'
idx = server.register_namespace(uri)    # 注册地址空间

server.import_xml("test.xml")    # 导入自定义的节点类型

my_sensor_type = server.get_root_node().get_child([
    "0:Types", "0:ObjectTypes", "0:BaseObjectType", "0:TemperatureSensorType"]).nodeid
my_sensor = server.nodes.objects.add_object(idx, "TemperatureSensor", my_sensor_type)

server.start()

在XML文件中创建自定义的类型定义节点MyTemperatureSensorType

编程实例化该节点，得到地址空间结构如图：

XML文件代码：

    
        MyTemperatureSensorType
        温度传感器类型
        
            i=58    
        
    

    
        配置
        
            i=58    
            i=78    
            i=30000
        
    

    
        EngineeringUnit
        温度工程单位
        
            i=63    
            i=78    
            i=30001
        
        ℃
    

    
        温度测试
        
            i=58    
            i=78    
            i=30000
        
    

    
        Temperature
        温度
        
            i=63    
            i=78    
            i=30003
        
        0.0
    

    
        EngineeringUnit
        温度工程单位
        
            i=68    
            i=78    
            i=30004
        
        ℃
    

如有错误，欢迎指正 [email protected]