opcUA 编译和建模入门教程(zhanzhi学习笔记)

• 一、使用SIOME免费工具建模

        从西门子官网下载软件SIOS，需要注册登录，下载安装版就行。下载后直接安装就可以用了，如图：

      安装完成后打开，开始建模，如图左上角有新建模型的按钮。

      新建了新工程后，需要添加命名空间，在右边Namespaces的位置，点击Add New Namespace，比如要创建一个Boiler的命名空间，则输入：http://opcfoundation.org/UA/Boiler

      有了命名空间之后就要创建对象，但是创建对象之前需要先创建ObjectType，在左侧Types->ObjectTypes->BaseObjectType，右键Add New ObjectType添加对象类型，输入名称和选择命名空间就可以了，如图：

       在BoilerType下面添加Child可以添加变量和方法，如图，DataType双击后，可以选择数据类型。NodeClass可以选择变量还是方法：

        有了ObjectType后，就可以添加对象了，回到最上面的Objects节点，右键选中Add Instance。TypeDefinition需要双击后选择之前创建的类型。

以上完成后，保存，文件名为：Boiler.NodeSet2.xml

参考教程：https://blog.csdn.net/whahu1989/article/details/105079566

二、配置模型编译工具

        从网站上下载https://github.com/OPCFoundation/UA-ModelCompiler源码，如果网站打不开直接用下载链接：https://codeload.github.com/OPCFoundation/UA-ModelCompiler/zip/refs/heads/master，下载后用visual studio打开如图：

这里需要用Release编译，编译后进入的运行文件路径下，然后将需要生成的xml拷贝过来(为了方便输入路径)。如图，xml的放置在Boiler中：

  

打开cmd，然后使用命令编译：

Opc.Ua.ModelCompiler.exe compile -d2 ./Boiler/Boiler.NodeSet2.xml -cg Boiler.csv -o2 NewBoiler -version v105

其中./Boiler/Boiler.NodeSet2.xml是需要被编译的xml，Boiler.csv有没有的没关系，NewBoiler是输出的文件夹。结果如下：

这里要注意，生成后的文件夹中包含了一个同名的xml。而我们一般使用的是uanodes二进制文件(因为直接使用xml，程序容易出现读取截断，字符无法识别等各种问题)。二进制文件我们不能直接使用，所以要判定生成的文件对不对，就使用生成后的xml。最简单的办法就是把生成后的xml重新导入到建模软件中查看。

参考教程链接：UA-ModelCompiler 使用教程 - GitCode博客

三、导入服务器验证

3.1 导入编译后的节点信息

   需要从官网下载C#源代码，或者从开源网站下载C++源代码。这里先以C#为例子。下载地址：

https://github.com/OPCFoundation/UA-.NETStandard/

  

   其中ConsoleReferenceServer就是示例服务器，可以直接用。服务器的地址空间配置放在Quickstarts.Servers工程中，其中Boiler文件夹是默认给的模型示例。我们需要做的事情就是仿照其中的BoilerNodeManager.cs写一个文件。

    在UA-.NETStandard-master\Applications\Quickstarts.Servers路径下，创建NewBoiler文件夹，并把ModelCompiler编译工具生成的文件拷贝到文件夹中，然后导入到C#工程中，导入的方法是点击解决方案的显示所有文件按钮，然后找到新增的文件夹，右键包括到项目中。注意：记得新建一个BoilerNodeManager.cs文件。如图所示：

3.2 修改NodeManage代码

从示例代码中把nodeManage文件拷贝过来后，首先需要修改命名空间。打开文件Opc.Ua.Boiler.DataTypes.cs，可以看到ModelCompiler生成的命名空间：Opc.Ua.Boiler。在BoilerNodeManager文件中，涉及到命名空间的地方都需要修改，如图：

根据第一章我们创建的对象信息，我们没有创建Boilers以及相关的操作，所以示例程序中CreateBoiler这种函数都是不需要的。我们需要关注的是LoadPredefinedNodes函数，通过断点调试可以查看从二进制文件中加载进来的节点。其中LoadFromBinaryResource需要填写二进制文件所在的位置。如图所示，Boiler需要改成NewBoiler。把"Quickstarts.Servers.Boiler.Boiler.PredefinedNodes.uanodes"改成"Quickstarts.Servers\\NewBoiler\\Opc.Ua.Boiler.PredefinedNodes.uanodes"。

这里必须注意，程序运行的时候，读取资源文件是以可执行文件所在的位置做相对位置的，所以还需要把二进制文件(最好是整个文件夹)拷贝到执行目录下。这就是LoadFromBinaryResource读取的真实路径。

如下图，正确读取二进制文件后，断点调试可以看到读取的3个节点就是我们用西门子软件创建的3个节点。

四、使用客户端查看服务器信息

      这里我们下在免费的UaExpert。下载和使用参考教程：使用UaExpert - 水滴大海 - 博客园。

点击加号添加服务后，可以看到我们新增的boiler1和变量var。也可以看到示例程序原来就有的Boilers。

五、方法调用

5.1 建模工具上创建方法

       和创建变量一样，先找到BoilerType，然后AddChild，这里的NodeClass要选择Method。函数名这里用“func”。注意，完成后，还需在References中把ModelingRule中的√打上。

然后在对象节点下就可以看到创建的方法了。

     如果需要入参和出参，在BoilerType的func下。可以看到InputArguments和OutputArguments。我们分别添加一个int型入参Arg1和int型出参returnVal。选择“Add New Argument”，把DataType改成我们需要的int类型即可。

5.2 代码中加入方法的执行函数

      打开ModelComplier自动生成的文件，文件中有一个叫做“Opc.Ua.Boiler.Classes.cs”。在文件中可以看到，有一个继承自BaseObjectState类的子类BoilerTypeState。我们需要扩展这个类。我们需要做的是，覆盖父类的OnAfterCreate函数，然后把我们的方法通过这个函数注册进去。如下图，OnFunc是我们自定义用来执行func调用的函数，OnAfterCreate是覆盖BaseObjectState的方法。也是注册我们自己方法的执行函数OnFunc的入口。

完成后，还需要在我们第三章中建立的NodeManage文件中，完善AddBehaviourToPredefinedNode函数。主要是需要调用Call函数。如图，最重要的就是这三句代码，其他的照着写就行：

case ObjectTypes.BoilerType:   // 我们创建的对象类型

MethodState func = activeNode.func;     // 我们调用的函数

func.Call(context, activeNode.NodeId, inputArguments, errors, outputArguments); // 进入函数

       完成后就可以编译调试了，现在UaExpert工具上，找到func然后选Call，弹出的界面中，Arg1参数填入1。点Call即可，在服务端代码的断点中，可以看到OnFunc函数的inputArguments中接收到了1。