商道如狼道 发表于 2024-6-6 06:44:56

Qt OPC UA初体验

介绍

OPC UA全称Open Platform Unified Architecture,开放平台统一架构,是工业主动化领域通用的数据互换协议,它有两套主要的通信机制:1.客户端-服务器通信;2.发布订阅。Qt对OPC UA通信标准也提供了支持,目前照旧第三方库的情势(不过Qt官方貌似有文档了),基于open62541开源库进行了封装,使得C++开发者也能很快捷、从容、深入的开发工业主动化软件(组态软件),项目地点:https://github.com/qt/qtopcua
编译

拉取开源代码
git clone https://github.com/qt/qtopcua --recursive我使用的Qt版本是6.7.1 MSVC2019 64bit,因此要切换一下qtopcua堆栈的版本也为6.7.1,否则编译不过
git checkout 6.7.1在顶层CMakeLists.txt设置Debug调试模式、使能构建Example的开关
set(CMAKE_BUILD_TYPE Debug)
set(QT_BUILD_EXAMPLES ON)接着编译构建就可以了
运行

opcuaviewer

在构建目录进行以下操作:拷贝plugins\opcua文件夹到examples\opcua\opcuaviewer目录下,然后运行opcuaviewer.exe,这个程序用于检察节点运行时数据
https://img2024.cnblogs.com/blog/1031983/202406/1031983-20240605200853989-773816974.png
simulationserver

把examples\opcua\waterpump\simulationserver目录下的simulationserver.exe也跑一下,这是一个后台程序,没有界面,使用的端标语是43344
https://img2024.cnblogs.com/blog/1031983/202406/1031983-20240605200909335-137612360.png
通信验证

依次配置以下信息:①、②、③、④、⑤,主要端标语要改为43344
https://img2024.cnblogs.com/blog/1031983/202406/1031983-20240605200920952-1538051109.png
即可检察到节点的数据信息:Variable、Object、Method等
https://img2024.cnblogs.com/blog/1031983/202406/1031983-20240605200933602-938288962.png
流程

客户端


[*]QOpcUaPkiConfiguration配置PKI,天生应用id,这是是为了加密通信过程
[*]QOpcUaProvider通过open62541插件创建QOpcUaClient对象,QOpcUaClient对象需要设置PKI、应用id
[*]QOpcUaClient对象对整个通信流程负责:

[*]通信状态(connected、disconnected、errorChanged、stateChanged、endpointsRequestFinished、findServersFinished)
[*]绑定url和port查找服务器
[*]获取Endpoints
[*]连接Endpoints

[*]QOpcUaClient根据nodeId获取指定节点QOpcUaNode,QOpcUaNode可以访问以下attribute信息:

[*]Value
[*]NodeClass
[*]Description
[*]DataType
[*]BrowseName
[*]DisplayName
[*]Historizing

[*]QOpcUaNode可以通过信号来更新相应的节点信息

[*]attributeRead
[*]attributeUpdated
[*]browseFinished

服务端

服务器利用open62541接口配置

[*]初始化服务器:调用UA_Server_new初始化一个服务器实例、调用UA_ServerConfig_setMinimal绑定端口
[*]先天生对象,每个对象有唯一的nodeId,天生对象核心的函数是:UA_Server_addObjectNode
[*]根据对象天生变量节点,核心的函数是:UA_Server_addVariableNode
[*]根据对象天生函数节点,核心的函数是:UA_Server_addMethodNode
[*]关闭服务器,要调用UA_Server_run_shutdown、UA_Server_delete接口,对象的nodeId也要清理一下
总结

总体来说OPC UA通信并不难,跟ROS、ROS2(xml、protobuf)那一套有类似的地方,都属于数据互换协议

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