工业通讯接口标准化:西门子OPC UA建模编辑器SiOME介绍

转载请注明出处

OPC UA 是一种工业自动化领域中一种重要的通讯协议，是由OPC基金会提出的一套工业标准，适用于从机器间的水平通信和从机器直到云端的垂直通信。

在工业环境中，数据接口是实现设备间信息交互的关键。OPC UA的必要性在于其提供了一个标准化、高效且安全的数据交换方式，它解决了不同设备间因协议差异而产生的通讯难题，提高生产效率。

许多组织和协会已经为特定行业的系统和解决方案建立了标准化的OPC UA信息模型，例如：

应用于包装系统和企业应用的互联互通 - OMAC/PackML

专用于注塑机和上位计算机进行数据交互 - Euromap

定义了与计算机数控(CNC)的系统接口 - VDW

...

*更多OPC基金会与合作组织共同创建的不同领域OPC UA信息模型可参见链接：

https://www.opcfoundation.cn/guifan/60
SiOME (Siemens OPC UA Modeling Editor) 是西门子OPC UA 建模编辑器，完全免费，功能如下：

将现有的配套规范映射到SIMATIC PLC上

自定义所需要的OPC UA信息模型

将信息模型以XML文件形式导入和编辑

生成和导出XML格式的定制化模型

也可用作OPC UA客户端去连接OPC UA服务器

操作SiOME创建信息模型的步骤如下：

运行SiOME

► 系统要求

.NET Framework 4.8或更高版本

Windows 7 (x64) / Windows 10 (x64)

vc_redist.x64 已安装

TIA Portal Openness 已安装

登录用户隶属于TIA Openness用户组

► 本地执行目录

从本地文件夹运行SiOME应用，不要存储在网络驱动器

► 以管理员运行身份运行

推荐以管理员身份运行SiOME，可以通过下图进行设置

创建信息模型

OPC UA 服务器接口的节点需要通过实例化对象、变量或者方法生成。下文介绍通过实例化对象的方式来创建节点。

创建信息模型有两种方式：

导入标准/已有配套规范

自定义创建信息模型

下面是以上两种方式的关键操作步骤：► 根据导入的配套规范创建服务器接口节点集
以OMAC/PackML为例，官网下载完成后，导入PackML XML文件

实例化对象类型：设置实例名称，并选择所属的TypeDefinition

下图为添加的PackMLAdminObjectType (建模规则中可选的变量需要勾选才能显示相关节点信息)

► 创建自定义的服务器接口节点集添加命名空间：

对于某些需要重复使用、且由多个不同数据类型元素组成的数据结构，可以选择创建数据类型：

创建对象类型：

在创建的对象类型下添加所需变量，此处添加的为之前创建的MyMotor数据类型：

Hierarchical Reference下的建模规则可以定义此变量是强制的还是非强制的，如果勾上此选项，实例化后包含此变量，否则实例化后默认不包含此变量，如果需要，可以另外勾选。

实例化对象类型：

变量映射

与TIA Portal 项目的映射可以在SiOME中完成，这样导出的XML文件已经有映射关系，导入Portal项目后无需再做映射；也可在TIA Portal中完成映射关系。

在布局处，选择 TIA Portal mapping 切换到映射视图，打开博途项目（已打开的项目可以被搜索到）拖拽TIA Portal中的变量与接口关联导出XML文件：点击导出图标，选择XML文件存储路径在TIA Portal项目中激活 OPC UA 服务器：项目树 - OPC UA 通信 - 服务器接口下双击新增服务器接口，点击伙伴规范，选择从SiOME导出的XML文件

导入结果如下，命名为Motor的OPC UA服务器接口已经和本地的"motor"变量进行了映射: