网上OPC UA服务端的介绍非常少，网关的更是找不到，找到的几乎都是收费的，最近静下心把OPC基金会的代码学习了一遍，结合一些大牛的文章，写了一个简单的OPC UA网关。目前网关的设备只支持西门子，因为只有西门子的仿真器足够强大（S7协议可以仿真），后续根据条件会加上三菱、欧姆龙等等。人过中年，总想踏踏实实做点事情，如果有好的工作平台希望大家能介绍一下，感谢！

OPC是应用于工业通信的，在windows环境的下一种通讯技术，原有的通信技术难以满足日益复杂的环境，在可扩展性，安全性，跨平台性方面的不足日益明显，所以OPC基金会在几年前提出了面向未来的架构设计的OPC 统一架构，简称OPC UA，截止目前为止，越来越多公司将OPC UA作为开放的数据标准.

OPC UA 基于Web服务(windows的WCF)开发的，同时又具有MQTT 可订阅的特性，部署方便、使用简单，容易被大家广泛的接受，于是随着工业4.0的发展逐渐普及

一、测试平台搭建

1.软件配置

仿真采用：S7-PLCSIM Advanced V4.0 SP1

编程采用：TIA V15.1

2.编写简单程序，提供基础变量，如布尔，整型，实数等供测试

3.仿真注意事项

1）PLC组态地址，仿真PLC地址必须和虚拟机一个网段

2）项目属性要选择块编译时支持仿真、数据块优化项去掉，通信属性中勾选允许远程PUT/GET

二.OPC UA网关架构流程

三、OPC UA 编译环境

编译软件：Visual Studio 2022

编译框架：Microsoft .NET Framework 4.6.2

四、OPC UA 网关主要部分

1. 节点配置

2. 服务配置

3. PLC变量监控，读取和写入

部分代码展示

//节点的类

        public class OpcuaNode

        {

            //节点名称

            public string NodeName { get; set; }

            //父节点

            public string ParentNode { get; set; }

            //节点数据类型

            public string DataType { get; set; }

            //节点类型

            public string NodeType { get; set; }

            //节点的值

            public string NodeValue { get; set; }

            //节点的地址

            public string Adress { get; set; }

        }

OPC UA的主要数据类型，注意和PLC变量对应

-<Aliases>

<Alias Alias="Boolean">i=1</Alias>

<Alias Alias="SByte">i=2</Alias>

<Alias Alias="Byte">i=3</Alias>

<Alias Alias="Int16">i=4</Alias>

<Alias Alias="UInt16">i=5</Alias>

<Alias Alias="Int32">i=6</Alias>

<Alias Alias="UInt32">i=7</Alias>

<Alias Alias="Int64">i=8</Alias>

<Alias Alias="UInt64">i=9</Alias>

<Alias Alias="Float">i=10</Alias>

<Alias Alias="Double">i=11</Alias>

<Alias Alias="DateTime">i=13</Alias>

<Alias Alias="String">i=12</Alias>

</Aliases>

读取节点配置文件加载到树形控件，同时给节点类赋值，详细见附件源码

             connectPlc();

                //判断PLC连接状态

                if (lianjie == 1&&server==null)

                {

                    //清空节点列表

                    opcuaNodes.Clear();

                    //清空列表

                    treeView1.Nodes.Clear();

                    //加载文件

                    doc.Load(xmlpath);

                    //遍历节点

                    RecursionTreeControl1(doc.DocumentElement, treeView1.Nodes);

                    //展开视图

                    treeView1.ExpandAll();

服务启动初始化，读取服务配置，包括服务地址、端口、证书、签名或密钥的存放路径，是否启用匿名登录、是否启用非安全登录等等，详细见附件源码

 //声明应用实例

        ApplicationInstance application;

        //声明服务

        ServerBase server;

        //声明服务配置

        ApplicationConfiguration config;

        private void UaServerInit()

        {

            try

            {

                // Initialize the user interface.

                Application.EnableVisualStyles();

                ApplicationInstance.MessageDlg = new ApplicationMessageDlg();

                application = new ApplicationInstance();

                application.ApplicationType = ApplicationType.Server;

                application.ConfigSectionName = "MyOPC.UA.Server";

                //读取服务配置

                config = application.LoadApplicationConfiguration(false).Result;

                //读取服务地址和端口

                textBox1.Text = config.ServerConfiguration.BaseAddresses.ElementAt(1).ToString();

            }

            catch (Exception ex)

            {

                ExceptionDlg.Show(application.ApplicationName, ex);

            }

        }

PLC 变量监控分读和写2个部分，读是开一个定时器循环读取PLC的变量的值，不断刷新，写是绑定OPC UA的一个变量写入事件，写入动作时才会触发，具体见附件源码

定时读取

//CreateAddressSpace中开启定时器，读PLC               

 m_simulationTimer = new Timer(DoSimulation, null, 1000, 1000);

//定时读取PLC并更新数据

        private void DoSimulation(object state)

        {

            try

            {

                lock (Lock)

                {

                    var timeStamp = DateTime.UtcNow;

                    foreach (BaseDataVariableState variable in m_dynamicNodes)

                    {

                        variable.Value = GetNewValue(variable);

                        variable.Timestamp = timeStamp;

                        variable.ClearChangeMasks(SystemContext, false);

                    }

                }

            }

            catch (Exception e)

            {

                Utils.LogError(e, "Unexpected error doing simulation.");

            }

        }

  //读取PLC

        private object GetNewValue(BaseVariableState variable)

        {

            object value = null;

                //判断变量地址是否为空

                if (variable.Des cription.Text.Length > 0)

                {

                    //实数处理

                    //if (variable.DataType == DataTypeIds.Float)

                    if (variable.DataType == DataTypeIds.Float variable.DataType == DataTypeIds.Double)

                    {

                        value = Form1.plc.Read(variable.Des cription.Text);

                        var buffer = new byte[4];

                        buffer[3] = (byte)((uint)value >> 24);

                        buffer[2] = (byte)((uint)value >> 16);

                        buffer[1] = (byte)((uint)value >> 8);

                        buffer[0] = (byte)((uint)value >> 0);

                        value = (BitConverter.ToSingle(buffer, 0)).ToString();

                        return value;

                    }

                    //字符串处理

                    //if (variable.DataType == DataTypeIds.Float)

                    else if (variable.DataType == DataTypeIds.String)

                    {

                        int tt = variable.Des cription.Text.IndexOf(".");

                        int  dbnum = int.Parse(variable.Des cription.Text.Substring(2,1));

                        int  dbcount = int.Parse(variable.Des cription.Text.Substring(tt+4));

                        var count = (byte)Form1.plc.Read(DataType.DataBlock, dbnum, dbcount, VarType.Byte, 1);

                        value = Form1.plc.Read(DataType.DataBlock, dbnum, dbcount + 1, VarType.String, count+1).ToString().Substring(1);

                        return value;

                    }

                    //字符处理

                     else if (variable.DataType == DataTypeIds.ByteString)

                    {

                        value = Form1.plc.Read(variable.Des cription.Text);

                        byte[] array = new byte[1];

                        array[0] = (byte)(Convert.ToInt32(value)); //ASCII码强制转换二进制

                        value = Convert.ToString(System.Text.Encoding.ASCII.GetString(array));//str为ASCII码对应的字符

                        return value;

                    }

                    else

                    {

                        //读取变量

                        value = Form1.plc.Read(variable.Des cription.Text);

                        return value;

                    }

                }

                else

                {

                    value = null;

                }

                // skip Variant Null

                if (value is Variant variant)

                {

                    if (variant.Value == null)

                    {

                        value = null;

                    }

                }

            return value;

        }

写的事件绑定

/// <summary>

        /// Creates a new variable.

        /// </summary>

        private BaseDataVariableState CreateVariable(NodeState parent, string path, string name, NodeId dataType, int valueRank)

        {

            //绑定客户端写入事件

            variable.OnWriteValue = ToWritePLC;

        }

具体见附件吧，已经超出字数限制了！

为了数据的安全，防止误操作，我加了一个写入保护开关，需要时开启

五、运行测试，读写正常

OPC UA网关源码（不含编译好的程序）

链接：https://pan.baidu.com/s/1M_vdAWUlrcNT5VU2IpPPbA 

提取码：7f16

OPC UA网关程序(大家测试一下，有BUG在此贴反馈，我修改优化，争取做成一个成熟的产品)

链接：https://pan.baidu.com/s/18R_ITKafb87TafyhpIwFjg 

提取码：nt2s

2022.10.8 更新的版本
链接：https://pan.baidu.com/s/19oBM7rcghFWzRbeC7a8NHA
提取码：flom

MatrikonOPCUAExplorer （好用的OPC客户端）

链接：https://pan.baidu.com/s/1QnDQlrAp-AyfRLgIOP4RZw 

提取码：cto4

OPC 基金会的OPC客户端

链接：https://pan.baidu.com/s/1cTWXk8CKyQBDFxTu3EibnA 

提取码：dmwf

测试的PLC程序

链接：https://pan.baidu.com/s/1XB3Pwxp5N9SSd6nRWAHMdA 

提取码：u0u1

创作不易，请大家多多点赞支持！谢谢！

谢谢分享 opcua一直是不会

六、使用方法

1. 节点配置，注意严格按照格式增加和减少变量

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

 <!-- 根目录-->

<Root>

 <!-- 目录-->

<Node Name="Motor1" ParentNode="Root" NodeType="Folder" >

<!-- 变量-->

<Node Name="Start1" ParentNode="Motor1" NodeType="Variable" DataType="DataTypeIds.Boolean" Adress="M10.0" >

</Node>

<Node Name="Stop1" ParentNode="Motor1" NodeType="Variable" DataType="DataTypeIds.Boolean" Adress="M10.1" >

</Node>

<Node Name="Speed1" ParentNode="Motor1" NodeType="Variable" DataType="DataTypeIds.Float" Adress="MD12" >

</Node>

</Node>

 <!-- 目录-->

<Node Name="Motor2" ParentNode="Root" NodeType="Folder"   >

<!-- 变量-->

<Node Name="Start2" ParentNode="Motor2" NodeType="Variable" DataType="DataTypeIds.Boolean" Adress="M20.0" >

</Node>

<Node Name="Stop2" ParentNode="Motor2" NodeType="Variable" DataType="DataTypeIds.Boolean" Adress="M20.1" >

</Node>

<Node Name="Speed2" ParentNode="Motor2" NodeType="Variable" DataType="DataTypeIds.Float" Adress="MD22" >

</Node>

</Node>

 <!-- 目录-->

<Node Name="DBTest" ParentNode="Root" NodeType="Folder" >

<!-- 变量-->

<Node Name="Name" ParentNode="DBTest" NodeType="Variable" DataType="DataTypeIds.String" Adress="DB1.DBD0" >

</Node>

<Node Name="Age" ParentNode="DBTest" NodeType="Variable" DataType="DataTypeIds.Int16" Adress="DB1.DBW256" >

</Node>

<Node Name="High" ParentNode="DBTest" NodeType="Variable" DataType="DataTypeIds.Float" Adress="DB1.DBD258" >

</Node>

<Node Name="Good" ParentNode="DBTest" NodeType="Variable" DataType="DataTypeIds.Boolean" Adress="DB1.DBX262.0" >

</Node>

<Node Name="SintTest" ParentNode="DBTest" NodeType="Variable" DataType="DataTypeIds.Int16" Adress="DB1.DBW264" >

</Node>

<Node Name="CharTest" ParentNode="DBTest" NodeType="Variable" DataType="DataTypeIds.ByteString" Adress="DB1.DBB266" >

</Node>

</Node>

</Root>

2.服务配置方法

修改端口和服务地址

把我的贴子整理下

OPC UA通信测试（增加云数据库、微信小程序等）

https://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post.aspx?a_id=1755840&b_id=66&s_id=0&num=0#anch

本贴PLC做为OPC UA服务器，我的程序时客户端

S7_1500PLC物联网学习项目(MQTT协议)

https://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post.aspx?a_id=1710468&b_id=66&s_id=0&num=0#anch

本贴是介绍MQTT通信

PLC信息采集（一个学习MES的简单项目）

https://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post.aspx?a_id=1702551&b_id=66&s_id=0&num=0#anch

本贴介绍经典的TCP通信

C#改的一个监控IO的小程序

https://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post.aspx?a_id=1680680&b_id=66&s_id=0&num=0#anch

本贴介绍的是经典的S7通信

工业4.0的快速发展，数据采集越来越重要，希望我的贴子能给大家带来帮助，同时也希望大家也能多多指点我，纠正我的错误，大家一起共同进步！

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创作不易，积极学习

楼主可以针对特定设备开发opc server。   

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我能说什么？一个字赞

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谢谢分享，学习下

谢谢分享，学习了

感谢分享，谢谢

门槛太高，看不明白。但是必须为楼主无私分享点赞！

完全看不明白，

不错，为楼主鼓掌！

谢谢楼主分享

感谢楼主无私的付出，学习了！

好好学习1

谢谢楼主分享

非常使用的分享，感谢楼主。

讲得比较详细，感谢分享！

能把工业软件和Visual Studio 结合使用的都是大佬

感谢分享，正好在学习OPC

感谢楼主无私的分享

感谢楼主的分享，内容值得学习

为楼主精彩发言鼓掌，向你学习！

，市面上可用的OPC UA使用效果不好，楼主的思路很好，并且ua绝对是趋势，以后所谓的OPC中间件厂家不好做了

，OPC UA绝对是以后的大趋势，楼主很了不起

感谢知识分享

写得很好，能留个联系方式，相互交流下不

膜拜大神，给楼主个大大赞

学习楼主的精神，太牛了！