舉例：編寫一個控制電機啟停的函數(shù)塊FB1，在OB1中調(diào)用兩次FB1，并目分別對FB1賦值不同的實參控制兩個電機，如圖1所示。

圖1 函數(shù)塊的調(diào)用

在調(diào)試階段，我們需要單獨對每個電機進行調(diào)試，但是打開FB1進行監(jiān)控時，僅僅是對函數(shù)塊內(nèi)部通用的程序的監(jiān)控，并不針對具體其一個背景數(shù)據(jù)塊。因此，監(jiān)控狀態(tài)并不能反映特定的電機的實際狀態(tài)。

基于這種應(yīng)用，我們需要使用調(diào)用環(huán)境功能來監(jiān)控特定電機的狀態(tài)。該功能需要S7-1200 V4.0及其以上的固件版本才可以支持。

1. 當(dāng)函數(shù)塊FB1已經(jīng)打開時，可以單擊項目右側(cè)的“測試"任務(wù)卡，單擊“更改"按鈕，如圖2所示，進行調(diào)用環(huán)境的設(shè)置。

圖2“測試"任務(wù)卡

圖3 調(diào)用環(huán)境的設(shè)置

2. “背景數(shù)據(jù)塊"：通過右側(cè)的下拉菜單選擇背景數(shù)據(jù)塊。當(dāng)函數(shù)塊和選定的背景數(shù)據(jù)塊一起調(diào)用時，顯示這個函數(shù)塊的程序狀態(tài)。

3. “調(diào)用環(huán)境"：當(dāng)塊和特定塊一起調(diào)用或者從特定路徑調(diào)用塊時，顯示這個塊的程序狀態(tài)。

4. 轉(zhuǎn)換到“手動調(diào)節(jié)"：通過該按鈕，轉(zhuǎn)換“調(diào)用環(huán)境"中選定的數(shù)據(jù)進一步編輯。此后使用特定塊調(diào)用某個塊或從特定路徑調(diào)用該塊時，則僅顯示該塊的程序狀態(tài)。

5. “手動調(diào)節(jié)調(diào)用環(huán)境"：激活轉(zhuǎn)換到“手動調(diào)整的調(diào)用路徑"選項后，可以在這個區(qū)域中手動輸入所需要的調(diào)用環(huán)境。

下文以具體實例說明，S7-1200如何使用OPC UA服務(wù)器方法功能以及在使用過程中需要注意的事項。

實現(xiàn)功能：

1200作為OPC UA服務(wù)器，通過指令編程提供服務(wù)器方法；

UA Exper作為OPC UA客戶端調(diào)用服務(wù)器方法；

當(dāng)變量B0為1的時候，服務(wù)器方法的輸入?yún)?shù)傳送給服務(wù)器方法的輸出參數(shù)；

當(dāng)變量B0為0的時候，服務(wù)器方法的輸入輸出不進行傳送，報錯16#ffffffff。

實例中所用硬件及軟件如表1所示

表1 硬件及軟件

1. 創(chuàng)建新項目，添加CPU1215 DC/DC/DC V4.5的CPU。在彈出的PLC安全設(shè)置中進行組態(tài)設(shè)置。此實例分別將保護機密的PLC數(shù)據(jù)設(shè)置為禁用；將PG/ PC和HMI的通信模式設(shè)置為支持傳送的和安全的PG/PC通信；PLC訪問保護設(shè)置為完*訪問權(quán)限，如圖4所示。

圖4 PLC安全設(shè)置

2. 在CPU屬性中的以太網(wǎng)地址屬性中，添加新子網(wǎng)PN/E_1，設(shè)置IP地址為192.168.0.125，設(shè)置子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。如圖5所示。

圖5 設(shè)置以太網(wǎng)地址

3. 在CPU屬性>OPC UA>服務(wù)器，訪問服務(wù)器中，勾選復(fù)選框激活OPC UA服務(wù)器;在選件>常規(guī)中設(shè)置端口號，按照默認設(shè)置為4840，由此設(shè)置產(chǎn)生的 URL為OPC.TCP://192.168.0.125:4840，如圖6所示。

其他OPC UA服務(wù)器屬性，保持默認設(shè)置不變。

圖6 激活OPCUA服務(wù)器并設(shè)置端口號

4. CPU屬性>運行系統(tǒng)許可證>OPC UA中，購買的許可證為SIMATIC OPC UA S7-1200basic，如圖7所示。

圖7 設(shè)置運行系統(tǒng)許可證

OPC UA方法是“遠程過程調(diào)用"的實現(xiàn)，為不同通信節(jié)點之間的交互提供了有效機制，該機制提供作業(yè)確認和反饋值，因此無需再編程握手機制。OPC UA方法的工作原理與運行系統(tǒng)中由外部OPC UA客戶端調(diào)用受專有技術(shù)保護函數(shù)塊的原理類似，OPC UA客戶端僅“監(jiān)視"已定義的輸入和輸出，函數(shù)塊、方法或算法的內(nèi)容對OPC UA客戶端不可見，OPC UA客戶端接收成功執(zhí)行的反饋以及函數(shù)塊(方法)返回的值;如果執(zhí)行不成功，則收到錯誤消息。

S7-1200CPU固件從V4.5版本開始，TIAPortal從V17版本開始，可以通過指令編程的方式提供OPC UA服務(wù)器方法，OPC UA服務(wù)器方法所需指令如圖8所示。使用OPC_UA_ServerMethodPre查詢服務(wù)器方法調(diào)用，OPC_UA_ServerMethodPost響應(yīng)服務(wù)器方法。

圖8 OPC UA 服務(wù)器

S7-1200CPU固件V4.5版本前，不支持結(jié)構(gòu)化和數(shù)組數(shù)據(jù)類型，但映射到基本節(jié)點類型的SIMATIC 數(shù)據(jù)類型是受支持的節(jié)點類型。例如，S7-1200 OPC UA服務(wù)器不支持?jǐn)?shù)組"Array[10.9] of int"的訪問，但是支持?jǐn)?shù)組里的單個元素[0]，[1]...的訪問。

V4.5版本開始支持結(jié)構(gòu)化和數(shù)組數(shù)據(jù)類型，服務(wù)器接口的配置如圖9所示。

圖9 支持結(jié)構(gòu)化和數(shù)組數(shù)據(jù)類型

在OPC UA客戶端中也可以直接訪問結(jié)構(gòu)化和數(shù)組數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，例如，如圖10所示，在UaExpert客戶端的Data Access View中可以直接查看結(jié)構(gòu)化和數(shù)組數(shù)據(jù)類型變量。

圖10 UaExpert中直接查看結(jié)構(gòu)化和數(shù)組數(shù)據(jù)類型 

在CPU屬件中可以激活OPC UA診斷信息，在CPU的診斷緩沖區(qū)可以看到OPC UA相關(guān)事件發(fā)生時的診斷，在發(fā)生錯誤時，可以更快地分析與OPC UA相關(guān)的信息。如圖11所示，支持的診斷為:狀態(tài)更改診斷、其它事件診斷、診斷匯總。

圖11 OPCUA診斷

提升了會話、訂閱，最大節(jié)點的數(shù)量。會話數(shù)由5個提升為10個，訂閱數(shù)由5個提升為50個，最大節(jié)點數(shù)由1000個提升為2000個。