OPC UA -yhteyden toteutus logiikoiden S7-1200 ja S7-1500 välillä
Pihlajamäki, Juha-Matti (2025)
2025
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025121637149
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025121637149
Tiivistelmä
S7 1500 sarjan ohjelmoitavien logiikoiden välisessä tiedonsiirrossa TIA Portal ympäristössä. Tutkimuksen tavoitteena oli osoittaa salatun ja kaksisuuntaisen OPC UA kommunikaation toteutettavuus ilman ulkoista välipalvelinta. Tavoitteena oli tuottaa myös käytännönläheinen dokumentaatio järjestelmän konfigurointia ja käyttöönottoa varten.
Toteutus suoritettiin TIA Portal projektina, jossa S7 1200-logiikka konfiguroitiin OPC UA palvelimeksi ja S7 1500-logiikka asiakkaaksi. Työ toteutettiin Haapa-Automation Oy:n toimeksiannosta ja kenttätestejä varten käytettävä laitteisto toimitettiin toimeksiantajan toimesta. Projektikohtaisesti määritettiin IP-osoitteet, palvelin- ja asiakasasetukset sekä tiedonlähteet ja tietolohkojen käyttöoikeudet. Kommunikaatio toteutettiin Siemensin OPC UA funktioblokeilla ja yhteyden toimivuutta testattiin lukemis- ja kirjoittamistoiminnoilla.
Työn aikana kohdattiin useita käytännön haasteita, kuten aliverkkojen epäyhtenäisyydet, gateway-asetusten rajoitteet sekä ohjelmiston kaatumisesta johtuvat projektin palautusongelmat. Nämä ratkaistiin manuaalisella IP-määrittelyllä, gateway-konfiguraation tarkistuksella ja hallituilla latausmenettelyillä.
Tuloksena saatiin toimiva, salattu OPC UA yhteys, jossa S7 1200-logiikka toimi palvelimena ja tarjosi tietolohkoja ja S7 1500-logiikka toimi asiakkaana, joka kykeni lukemaan ja kirjoittamaan palvelimen tietoihin määriteltyjen käyttöoikeuksien mukaisesti. Testausympäristön rajoituksena oli, että käytössä oli ainoastaan Siemensin laitteisto, minkä vuoksi OPC UA protokollan alustariippumattomuutta ei voitu käytännössä varmentaa.
Toteutus suoritettiin TIA Portal projektina, jossa S7 1200-logiikka konfiguroitiin OPC UA palvelimeksi ja S7 1500-logiikka asiakkaaksi. Työ toteutettiin Haapa-Automation Oy:n toimeksiannosta ja kenttätestejä varten käytettävä laitteisto toimitettiin toimeksiantajan toimesta. Projektikohtaisesti määritettiin IP-osoitteet, palvelin- ja asiakasasetukset sekä tiedonlähteet ja tietolohkojen käyttöoikeudet. Kommunikaatio toteutettiin Siemensin OPC UA funktioblokeilla ja yhteyden toimivuutta testattiin lukemis- ja kirjoittamistoiminnoilla.
Työn aikana kohdattiin useita käytännön haasteita, kuten aliverkkojen epäyhtenäisyydet, gateway-asetusten rajoitteet sekä ohjelmiston kaatumisesta johtuvat projektin palautusongelmat. Nämä ratkaistiin manuaalisella IP-määrittelyllä, gateway-konfiguraation tarkistuksella ja hallituilla latausmenettelyillä.
Tuloksena saatiin toimiva, salattu OPC UA yhteys, jossa S7 1200-logiikka toimi palvelimena ja tarjosi tietolohkoja ja S7 1500-logiikka toimi asiakkaana, joka kykeni lukemaan ja kirjoittamaan palvelimen tietoihin määriteltyjen käyttöoikeuksien mukaisesti. Testausympäristön rajoituksena oli, että käytössä oli ainoastaan Siemensin laitteisto, minkä vuoksi OPC UA protokollan alustariippumattomuutta ei voitu käytännössä varmentaa.