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工业数据采集进阶:Python 对接 OPC UA 服务器

  • 2026-10-11 07:49:10
工业数据采集进阶:Python 对接 OPC UA 服务器
“《工业数据可视化：Python + Flask 实现 Web 实时读取 MySQL 数据》该篇中已经实现了 Python + MySQL + Flask 的工业数据可视化基础框架，但实际工业现场的数据往往并不直接来自数据库，而是来自 PLC、组态软件、DCS、仪表设备及 OPC Server。因此本文开始拓展工业数据采集层，不局限于直接通信读取设备的信息，本文使用 Python 对接 OPC UA Simulation Server，实现 OPC UA 实时变量读取，并为后续 OPC UA → MySQL → Web SCADA 的完整工业数据链路做准备。”

目前大多数 PLC 编程软件、组态软件、SCADA 系统以及工业平台，基本都已经支持 OPC UA 接口。相比直接研究组态软件内部数据库结构或私有通信协议，通过 OPC UA 获取实时数据通常更加标准化，也更适合进行 Python、Web、数据库及工业数据平台的二次开发。

整理了几个常用设备的OPC UA文档如下：

01
OPC UA 简介
OPC UA（Open Platform Communications Unified Architecture）是一种工业自动化领域通用的数据通信协议，由 OPC Foundation 制定。相比传统工业协议，OPC UA 不仅可以读取变量数据还能支持设备模型，变量描述，报警事件，历史数据和权限认证等。因此在 MES、SCADA、工业互联网及数字化工厂中应用越来越广泛。典型通信结构如下：

PLC / DCS / 仪表设备↓OPC Server↓OPC UA 协议↓Python / Web / SCADA

02
搭建 OPC UA 仿真服务器

在实际工业现场中，OPC UA Server 通常由：PLC，DCS，SCADA，组态软件，工业网关等设备或软件提供。但在学习阶段，如果没有真实PLC，也可以通过 OPC UA 仿真服务器模拟工业数据环境。

我选择了OPC UA Simulation Server来作为测试服务器，用于模拟温度，压力，电机状态，计数器，模拟量等数据。该软件官网网址为（若无法下载则科学上网）：https://downloads.prosysopc.com/opc-ua-simulation-server-downloads.php，安装好后如下图：
图中opc.tcp://暴龙战神:53530/OPCUA/SimulationServer则为OPC的连接地址。
在objects中有软件自带的几种数据类型，下面就用Python读取里面的数据。
03
Python 连接 OPC UA 并读取数据
一.首先安装 Python OPC UA 支持库
pip install opcua
二.测试代码如下
    这里的ns=3;i=1002代表的是OPC UA 节点ID
    读取成功
    04
    OPC UA 节点结构
    一.数据结构
    与 Modbus 直接通过寄存器地址读取数据不同，OPC UA 中所有数据都以Node（节点）的形式存在。整个就像工业数据树，所有变量、设备、文件夹、状态、历史数据等内容，都会以节点结构组织。Python 实际读取的就是这些节点中的变量数据。modbus能通过寄存器地址来读值那么opc呢，下面就要引入NodeId节点标识.
    二.NodeId 节点标识
    在 OPC UA 中，每个节点都会有唯一 NodeId。例如
    ns=3;i=1002
    部分
    含义
    ns=3（namespace）
    命名空间编号
    s=Counter
    字符串类型节点名
    总之，有节点标识，就能取到对应的值。节点标识就是数据的唯一身份证号。
    谢谢观看！！
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