[发明专利]一种基于数控系统的OPC UA服务器的工作方法

说明书

本发明涉及一种基于数控系统的OPC UA服务器设计与实现方法。OPC UA服务器包括五个模块，分别为：数据访问模块，用于OPC UA服务器获取PLC控制器中的数据并给OPC UA客户端返回相应数据；配置服务器地址空间数据模块，用于对OPC UA服务器地址空间的数据进行配置；服务器管理模块，用于管理OPC UA服务器；安全模块，用于在OPC UA客户端和OPC UA服务器之间建立安全通道；冗余模块，用于当OPC UA服务器出现故障时，冗余模块保证OPC UA客户端获取数据不受影响。本发明增强了数据传输性能以及保证数据的安全性。

技术领域

本发明涉及数控技术领域，尤其涉及基于OPC UA协议中的通信技术领域，具体涉及一种基于数控系统的OPC UA服务器设计与实现方法。

背景技术

随着工业科技的进步，工业现场各层设备间的通信变得尤为重要，对于制造系统的核心数控系统而言，仅以TCP/IP通信协议为基础的传统通信协议不能满足设备之间通讯问题。采用OPC UA这一工业软件接口规范，可以帮助解决采用传统网络控制协议完成设备通信的不足，实现管理层与设备底层的有效通信。

OPC UA是由OPC基金会根据传统OPC技术推出的新的OPC标准，它是一种工业通信协议，已在IEC 62541系列中标准化。与传统OPC技术相比，OPC UA不再基于分布式组件对象模型(DCOM)，而是以面向服务的架构(SOA)为基础，同时具备由服务器提供描述方法和客户端调用的强大功能，使OPC更加灵活和易于扩展。因此嵌入OPC UA服务器的数控系统可以连接更多的设备，方便现场设备之间的互联互通。

发明内容

为了解决上述实际问题，本发明提出一种基于OPC UA协议的搭载在数控系统的OPC UA服务器。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种基于数控系统的OPC UA服务器的工作方法，包括以下步骤：

1)将OPC UA服务器的配置信息下装到PLC控制器中，生成OPC数据配置文件；

2)在OPC UA服务器中创建站，通过OPC数据配置文件对该站进行配置，得到数控设备的建模信息，将建模信息加入OPC UA服务器的数据列表中；

3)OPC UA服务器与PLC控制器进行通信，交互OPC UA服务器数据列表中的数控设备的建模信息，同时OPC UA服务器管理OPC UA服务器数据列表中的地址空间节点，OPC UA服务器处理来自OPC UA客户端的连接以及服务请求；

4)当OPC UA客户端访问PLC控制器中的数控设备的建模信息时，首先对OPC UA服务器发送服务请求，请求建立与OPC UA服务器的连接，OPC UA服务器收到请求后，在其地址空间内查找对应的地址空间节点信息，OPC UA服务器根据变量信息与地址空间节点的映射，与PLC控制器进行变量读写操作，最后在OPC UA服务器接口调用请求响应服务，给OPCUA客户端返回用户所需信息。

在OPC UA服务器中创建的站用于存放地址空间的节点。

所述配置信息包括预定义的标准数据类型、默认的地址空间、通讯协议、通讯端口。

所述数控设备的建模信息包括数控设备对象、对象属性、显示名、地址空间节点ID。

步骤4)具体为：

1)确定OPC UA客户端的OPC数据配置文件；

2)OPC UA客户端向OPC UA服务器发送一个加密的打开安全通道请求；

3)OPC UA客户端在安全通道上创建会话；

4)OPC UA客户端向OPC UA服务器发送激活会话请求。