有关OPC UA的特点，及其对智能制造、物联网、工业4.0的价值和意义等，不再赘笔，我们集中于实操。
测试说明
OPC UA采用客户端/服务器架构，因此测试中需要一个服务器，一个客户端。
服务器：S7-1500：CPU 1515-2PN TIA: V15.1
客户端：UaExpert V1.5.1 331
测试有非安全测试和安全测试两种，下文分节介绍：
1、非安全连接测试
非安全测试，设置最简单，我们先短平快得通讯上，感受一下！
①TIA中的相关设置
创建工程等常规操作不详述！TIA中的相关设置都在CPU的属性中！
Step 1: 激活OPC UA服务器
因本CPU的X1口的IP为191.168.0.1，且我们将OPC UA的端口设为48400，因此后续我们会以此地址访问此OPC UA服务器。
Step 2: 勾选CPU需要的运行许可证，本试验需要的是medium许可证
Step 3: 在服务器的选项中，设置端口及其他设置。端口默认为4840，可保持默认！我们此处将其修改为48400。
Step 4: OPC UA的常规中，可设置应用程序名称，此处保持默认
至此，TIA中的基本设置已完成。
②TIA中的编程
需在TIA中创建几个变量，并编几句代码，以验证通讯。创建数据块DB_1，包含5个变量
并在Main中编写如下几行代码：
编译下载，使CPU运行起来，确保程序运行正常！ 至此，PLC中的设置完成。
③UaExpert中的测试连接
Step 1: 打开UaExpert软件(电脑需跟PLC建立连接)
Step 2: 添加 OPCUA Server(可1处右键ADD，也可直接点2处的＋号)
Step 3: 添加Server的操作(1处双击，2处输入地址及端口号如图),点击OK…
Step 4: 连接
选中刚添加的Server,选中”None-None…”，选项，即无安全校验。因PLC中默认启用访客认证，因此可以在Anonymous处，进行无密码登录。点击OK…
Step 5: 接受服务器证书，Continue…
Step 6: OPC UA服务器已连接上，并显示在AddressSpace中。找到DB_1并将其拖放入右侧的Data Access View中。
Step 7: 通过置位复位几个Bool变量，即可看到几个Float变量按PLC中编程的规律变化。
至此，非安全连接通讯已完成。
2、安全连接测试
①TIA中的相关设置
使能全局安全设置
为了管理 OPCUA 服务器的证书必须启用TIA项目的全局安全设置。
Step 1: 项目树下安全设置中，为项目设置用户名和密码
Step 2: 导航至"CPU 属性>防护与安全>证书管理器" 选项使能证书管理器
Step 3: 配置安全策略(把无安全设置去掉，则必须进行证书验证)
②服务器和客户端证书的处理
Step 1: 创建服务器证书(Security的标签页中，点击服务器证书后面的按钮，新增…)
弹窗中设置必要的参数(一般默认即可)，确定后，即可生成服务器证书。
UaExpert连接PLC时，会自动获取此证书，因此不用将此证书导出，并导入到UaExpert中。
Step 2: 客户端证书(需在UaExpert中导出UaClient证书，并导入到S7-1500的客户端信任列表里)。 OK后，UaExpert的Client证书存入PC硬盘。
TIA软件中，项目树下的安全设置中，将导出的Client证书导入受信证书一栏。
CPU属性下，禁止自动接受客户端证书； 在CPU属性下，分配可信客户端
在用户身份认证中，取消“启用访客认证”，在UaExpert中必须输入用户名和密码才能访问OPC UA 服务器。
在用户管理中，可新增用户并为其设置密码。此处需至少新增一个用户，并按规定为其设置密码！
项目编译下载后，在UaExpert中进行访问测试
以”opc.tcp://192.168.0.1:48400”地址添加服务器。 展开服务器，因为在PLC侧没有选中“无安全设置”和“启用访客访问”，因此，在这儿就没有”None-None…”选项，登录的“Anonymous”也是不可选的，只能通过用户名和密码登录。
输入用户名和密码后，弹出认证确认窗口，信任并接受服务器证书后继续…
如果在CPU属性的Security中，Secure Channel选中“无安全设置”，用户身份认证勾选“启用访客认证“，则在UaExpert中添加Server后，连接显示画面如下图：
此时，可以选择加密或不加密策略。可以”Anonymous”也可以用“用户名密码“登录。
有时，带安全策略的登录，会连接不上，报错”BadCertificateTimeInvalid”！
这是因为PLC CPU的系统时间不对。认证证书的时间不符合要求。需在CPU中将系统时间修改为当前时间，或“转至在线“后，在TIA中的”在线与诊断“下的功能下，通过”设置时间“，将CPU时间更新！再次连接即可成功！
登录上以后，就可以如下图，监控并给变量赋值操作了！
以上为非安全和安全UaExpert访问S7-1500 PLC的OPC UA服务器实操过程的简单介绍！
尽管文章较长，然截图较多，操作步骤是简单的！通过这种沉浸式操作体验，及浏览操作软件的相关页面及条目，可对一些概念，如命名空间、Node、对象、证书、签名，安全认证等概念有较深的了解。工程软件的学习，是必须要动手的，必须结合硬件和软件界面，才能有切身体会，不然，仅凭看资料，看再多遍，也是隔靴搔痒。本文操作步骤参考官方指导文档，依序动手做了一遍，其收益是良多的！
另，S7-1500自固件V2.6以后，也支持OPC UA Client功能，Client功能的实现，涉及很多复杂的编程，本篇不做详述。本篇用UaExpert作为OPC UA Client!
纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行......
作者：流浪者云轩
