OPC UA 的常规特性

OPC UA 和 PROFINET

可以同时使用 OPC UA 和 PROFINET。这两种协议使用相同的网络基础设施。

独立于操作系统报警

OPC UA 标准并不特定于某个平台，并且针对高性能应用使用优化的基于 TCP 的二进制协议。

OPC UA 支持诸如 Window、Linux、Apple OS X、实时操作系统或移动操作系统（Android 或 iOS）。

独立于特定的传输层

OPC UA 目前支持以下传输机制和协议：

通过 TCP/IP，将消息作为二进制流直接传输

通过 TCP/IP 和 HTTP 采用 XML 形式传送消息。由于这种传输机制仅支持慢速传输，因此较少使用。S7-1500 CPU 不支持该传输机制。

所有 OPC UA 应用均支持二进制数据交换（基于 OPC UA 技术规范）。

简单的客户端/服务器机制

OPC UA 服务器可在网络中提供大量信息，如有关 CPU、OPC UA 服务器、数据和数据类型的信息。OPC UA 客户端访问这些信息。

支持多种编程语言

OPC 基金会已推出了不同编程语言版本的 OPC UA 标准：虽然已停止对 ANSI C 和 Java 的堆栈进行维护，但仍可以使用 .NET、ANSI C 和 Java 的堆栈。

OPC 基金会提供了 .NET 协议栈，并以开源软件的形式提供了示例程序。请参见“Github”。

许多公司提供 Software Development Kits (SDK)。这类开发软件包内含有 OPC Foundation 的协议栈以及其它有助于简化解决方案开发过程的功能。

使用 SDK 的优点：

供应商支持

经测试的软件

详细的文档

明确的许可证条件（对于销售解决方案很重要）

易于扩展

OPC UA 可用于不同性能等级的设备：

传感器

嵌入式系统

控制器

PC 系统

智能手机

运行 MES 或 ERP 应用程序的服务器。

设备的性能等级因配置文件而异。利用不同的 OPC UA 配置文件，可以针对**小型简单设备以及较高性能的设备调整 OPC UA。

OPC UA 行规描述的是服务器和客户端必须支持的功能和服务。此外，可以选择提供行规中未要求的其它功能/服务。

OPC UA 配置文件与 PROFINET 配置文件不同；后者从供应商中立的软件接口意义上为安装和系统定义附加的跨供应商属性和行为。

Nano Embedded Device 2017 Server Profile

对于功能较为有限的**小型设备，可以采用 OPC 基金会的“Nano Embedded Device 2017 Server Profile”。其作用相当于核心服务器，并定义了 OPC UA TCP 二进制协议作为所需的传输行规。通过该行规* UA 安全性即可建立连接，但不支持订阅或方法调用。该配置文件可根据需要支持诊断对象和变量。

其它行规基于“Nano Embedded Device 2017 Server Profile”进行创建，需要使用更多资源，可提供更多功能。

Micro Embedded Device 2017 Server Profile

此行规提供的功能有限；且需要至少两个并行连接。此外，该文件支持订阅/数据监视功能，但不支持 UA 安全性和方法调用。

S7-1200 基本控制器支持“Micro Embedded Device 2017 Server Profile”。S7-1200 还支持 UA 安全性。

Embedded 2017 UA Server Profile

该配置文件专为搭载 50 MB 以上 RAM 和更高性能处理器的设备而开发。它基于 Micro Embedded Device Server 配置文件。此外，它还需要 UA 安全性和方法调用。

此外，服务器必须使其使用的类型模型（数据类型、引用类型、变量类型等）可用。

S7-1500 高级控制器支持“Embedded 2017 UA Server Profile”。

标准和全局发现配置文件

“OPC UA Specification Part 7”定义附加配置文件：

“Standard 2017 UA Server Profile”，适用于基于 PC 的 OPC UA 服务器

2个全局配置文件，“Global Discovery Server 2017 Profile”和“Global Discovery and Certificate Management 2017 Server Profile”，涵盖了全局发现服务器所需的服务和信息模型

类型-实例概念

OPC UA 为命名空间提供了一个完全互连的（全网状网络）面向对象的信息模型，包括对象描述的元数据。可以通过相互之间引用实例及其类型来生成任何对象结构。由于服务器会公开其实例和类型系统，因此客户端可以浏览此网络并获取所需的全部信息。无论是实例还是类型定义，都在运行过程中使用。

关于如何处理对类型的引用的过程或概念会随着时间的推移而得到优化。这些优化会体现在 OPC UA 规范的新版本中（例如 V1.03 => V1.04）。

PLC 变量映射

OPC UA 服务器中的信息（如，PLC 变量）可建模为节点，通过引用相互连接。服务器会在地址空间显示语义，也可以通过客户端获取（在导航时）。这样，即可通过 OPC UA 客户端从一个节点浏览另一个节点，查找可读取、监视或写入的内容。

集成信息安全机制

OPC UA 可在不同层级应用息安全机制：

仅当 OPC UA 客户端和 OPC UA 服务器均通过 X.509-v3 证书进行注册并接受对方的证书时，服务器与客户端之间才能建立安全连接（应用层的信息安全）。可以使用多种安全策略，包括服务器和客户端之间的非安全连接（安全策略：“不安全”）。

服务器可以随时向用户请求以下信息，以便进行授权访问（身份验证）：

- 用户证书（不可在 STEP 7 中组态）

- 用户名和密码

– 无用户认证

信息安全机制为可选项且可以组态。