在工业4.0的浪潮中，传统企业正面临着前所未有的转型压力，其中最为紧迫的挑战之一便是如何高效便捷地将PLC数据无缝集成到PC端上位软件中。我们知道，如果直接从PLC采集数据，不仅涉及复杂的技术难题，如繁琐的软件开发和冗长的调试周期，甚至有时还需额外购买昂贵的软件驱动，这无疑增加了项目的时间和成本负担。本文将深入探讨利用OPC UA网关将三菱PLC转为OPC UA服务器的实践方法与实施步骤，来解决这一实际挑战。
一、什么是OPC UA？
OPC UA（OPC Unified Architecture）是一种标准化的通信协议，由OPC基金会制定。它提供了一个完整、安全、跨平台的架构，允许不同制造商的设备和系统进行无缝通信，实现数据的标准化交换，促进了设备的互操作性。
OPC UA克服了早期OPC DA、OPC HDA和OPC A&E的局限性，提高了跨平台兼容性、安全性和数据传输的可靠性，它可以在防火墙内和互联网上安全地传输数据，支持远程监控和维护，便于故障诊断和预防性维护，降低了停机时间和维护成本，使生产线上的设备更加灵活、高效。
二、什么是PLC?
PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化控制的专用计算机系统，通常包含输入模块（用于接收来自传感器、开关等的信号）、输出模块（用于控制电机、阀门、指示灯等设备）、中央处理器、电源模块以及存储器。
PLC通过编写特定的程序，按照预定的逻辑对输入信号进行处理，并控制相应的输出设备，实现从简单到复杂的自动化任务控制，在一定程度上减少了人为错误。
那么，究竟是什么原因促使三菱的PLC转为OPC UA呢？其实主要是为了提高工业自动化系统的互操作性、灵活性和安全性。不同品牌和型号的PLC通常使用专有的通信协议，这就导致了设备之间的数据交换存在着一定的困难。
OPC UA提供了一个标准化的通信框架，它允许不同制造商的设备和系统之间进行数据交换，很好地解决了这一通信的障碍。它还内置安全机制，如数据加密、身份验证和授权等，保护数据免受未经授权的访问和恶意攻击，这在日益互联的工业环境中显得尤其重要。
接下来，让我们一起看看三菱PLC转OPC UA的相关具体配置吧，我们以三菱FX-3U转OPC UA为例进行详解。
1、COM 口采集三菱 PLC 的配置
COM 口的配置内容一样，COM1~COM6 是 RS232/RS485 可选串口（默认为 RS485），因三菱 FX3U 编程口是 RS422 接口，通过RS422 转 RS232 编程线接到OPC UA 网关上，故选择 COM1 口采集 FX3U。
我们也可以用三菱 PLC 的 BD 扩展板接口接到网关，如果用扩 展板接口，协议选择 FX232/485BD，网关上添加设备时要填写站号与 PLC 上设置一致。 如：用 232BD 扩展板接到网关，PLC 上配置如下：
COM1 通过 RS422 转 RS232 编程线连接三菱 FX3U 编程口，COM1 口配置如下：
（1）双击“COM1”，弹出 COM 属性配置框。
（2）模式选择：采集。
（3）因是采集 三菱 FX3U，因此，设备品牌：从下拉框中选择三菱，设备型号：从下拉框中选择 FX3U。 按钮里面的轮询间隔和通讯超时根据需求设置。
（4）波特率、停止位、数据位、校验 位根据 FX3U RS422 口的参数进行配置，与其保持一致。三菱 RS422 口默认参数波特 率：9600，停止位：1，数据位：7，校验位：Even。
（5）点击“确定”。
注：点击“写入配置”网关设备将自动重启，重启后 COM 口的配置才会生效。
2、添加 COM 口设备三菱 FX3U
（1）点击“COM1”，点击鼠标右键，点击“添加”，弹出设备配置框。
（2）设备名 称任意填写，如：填写 FX3U。
（3）点击“确定”，添加 FX3U 设备。
注：点击确定后会在 COM1 下显示添加的设备见上图显示出来 FX3U，如果想添加多个 设备，重复（1）--（3）步骤即可。
注：点击“写入配置”网关设备将自动重启，重启后添加 COM 口的 FX3U 设备才添加 成功。
3、添加采集FX3U 的数据点
本示例只采集 FX3U 的 Y0-Y7 和 D0-7：
（1）点击“FX3U”，鼠标光标移动到方框内，鼠标右键，点击“添加”弹出数据点设 置框。
（2）变量名称：命名数据点的名字，如：Y0。
（3）数据点的标识符，可以任意 填写。标识符不能重复，如：Y0 数据点的标识填写为 Y0。
（4）根据需求选择采集地 址按什么数据格式填写输入网关，OCT/DEC/HEX 分别是八进制/十进制/十六进制。三 菱 FX3U 的 X 和 Y 数据点是八进制，故选择八进制。
（5）地址类型：根据三菱的寄存器选择，如要采集“Y0”则选择“Y”。
（6）地址：采集数据点的寄存器地址，如：采集“Y0”故填写“0”。
（7）数据类型：根据采集 PLC 寄存器选择，如：“Y”是 线圈类型故选择“布尔”。
（8）添加数量：采集个数，如果是采集连续地址，同一寄存器可以多个采集。
（9）读写类型：根据 PLC 寄存器选择。从“只读”、“可读可写”中选择。
（10）映射地址：填写采集到的数据点存储到 OPC UA 网关设备的地址，可以随意填写。映射地址不能重复。范围：0-2000。如：采集 Y0 的数据存储到 OPC UA网关“0” 寄存器地址。配置软件上映射地址外面表示 Modbus 地址，括号里面 M.XXX 表示 PLC Modbus 地址。
（11）变量单位：根据需求任意填写，也可以不填写。
（12）点击“确 定”。
注：点击“确定”后数据点会在方框内显示出来见上图，如果想继续添加数据点，在方框鼠标右键，点击“添加”弹出数据点配置框，重复（2）--（12）步骤。
注：点击“写入配置”网关将自动重启，重启后采集 FX3U 添加的数据点才生效。
经过以上的步骤，我们能看见三菱FX3U相关数据被采集上来了，然后我们来配置OPC UA参数。
（1）双击“OPC UA”弹出 OPC UA 配置框。
（2）点击启用按钮，启用 OPC UA。 默认：关闭。灰色表示：不启用，绿色表示：启用。
（3）端口：OPC UA 端口，默认：4840。
（4）Anonymous：启用，表示不用用户名连接。
（5）User 、Password：用 户名和用户密码，因启用无用户连接，故不用填写。
（6）安全策略：选择 OPC UA 是否加密连接。本示例选择无加密连接。
（7）Certificate、PrivateKey：OPC UA 证书和密钥，因选择无加密连接，故不用上传证书和密钥。
（8）点击“确定”，确定 OPC UA 的配置。
（9）点击“写入配置”，网关设备重启后，OPC UA 才启用。
OPC UA Client 数据点可以直接从网关提取自动生成，可以不需要填写。数据点的名字 由配置软件上的设备名称和设备数据点的变量名称组成，Node id 由配置软件上的设备 名称和设备的数据点标签组成。
以上步骤完成后,网关的OPC UA就可以用了。
下面以UaExpert查看和下发数据为例：UaExpert会自动生成数据点，数据点的名字由配置软件上的设备名称和设备数据点的变量名称组成；Node id 由配置软件上 的设备名称和设备的数据点标签组成。
数据下发，直接双击数据点的值输入数值按键盘的回车键确定即可。
所以，钡铼技术借助标准OPC UA客户端组件与OPC UA网关的巧妙组合，让三菱PLC得以跨越品牌与协议的鸿沟，实现与MES、ERP等系统的无缝对接，对于三菱PLC用户而言，三菱的PLC转OPC UA的配置策略，无疑是很好的选择！
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