Python3 中常用字符串方法(method)

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<think>我们使用Python与OPCUA服务器通信,主要借助第三方库。根据引用[1]和引用[2],`python-opcua`库是一个纯Python实现的OPCUA客户端和服务器库,采用LGPL许可,适合开发OPC UA客户端应用。以下将详细介绍如何使用Python(通过`python-opcua`库)连接和通信OPC UA服务器。###1.安装python-opcua库首先,使用pip安装`python-opcua`库: ```bashpip installopcua``` ###2.连接OPC UA服务器使用`Client`类创建客户端实例并连接到服务器。需要提供OPC UA服务器的端点URL(如`opc.tcp://localhost:4840`)。 ```pythonfrom opcuaimport Client#创建客户端实例client= Client("opc.tcp://localhost:4840/freeopcua/server/")try:#连接服务器client.connect()#获取根节点root= client.get_root_node()print("Rootnode is:", root)#获取对象节点(Objects文件夹)objects =client.get_objects_node()print("Objects nodeis:",objects)finally:#断开连接client.disconnect() ```###3.读取节点值在OPCUA中,每个数据点都由节点(Node)表示,节点通过节点ID(NodeId)唯一标识。节点ID可以是数字(如`i=2257`)或字符串(如`s=MyVariable`)。引用[2]中给出了读取节点值的示例:```python#假设我们要读取节点ID为"i=2257"的节点(例如服务器当前时间)node =client.get_node("i=2257") value= node.get_value() print(f"Currenttime:{value}") ```###4.写入节点值若要写入节点值,需确保该节点具有写权限。使用`set_value`方法: ```python#获取要写入的节点(假设节点ID为"s=MyWritableVariable") writable_node= client.get_node("ns=2;s=MyWritableVariable") #写入新值writable_node.set_value(42.0) ```###5.浏览地址空间OPCUA服务器的地址空间是一个树状结构。我们可以浏览节点及其子节点: ```python#从根节点开始浏览root=client.get_root_node() children= root.get_children()for childin children:print(child) #浏览对象节点下的子节点objects= client.get_objects_node() forchild inobjects.get_children():print(f"Object: {child}")``` ###6.订阅数据变化为了实时监控节点值的变化,可以创建订阅并添加数据项(DataItem)来监视特定节点:```python#创建订阅subscription= client.create_subscription(period=500,handler=my_handler)#period为毫秒,handler为回调函数#定义回调函数def my_handler(node, val, data):print(f"Datachangeonnode {node}:{val}")#添加要监视的节点node =client.get_node("ns=2;s=MyVariable")handle =subscription.subscribe_data_change(node) #运行一段时间(例如10秒)import timetime.sleep(10)#取消订阅subscription.unsubscribe(handle)subscription.delete()``` ###7.调用方法若OPCUA服务器提供了方法节点,客户端可以调用这些方法:```python#获取方法节点method_node =client.get_node("ns=2;s=MyMethod")#调用方法(参数列表根据方法定义) result= method_node.call_method("InputArgument1",123, "InputArgument2",456)print(f"Methodresult:{result}") ```###注意事项- **节点ID格式**:节点ID可以是数字(`i=2257`)、字符串(`s=MyVariable`)等。具体格式需参考服务器文档。 -**命名空间索引**:节点ID通常包含命名空间索引(如`ns=2`),表示该节点属于哪个命名空间。默认命名空间索引为0(OPC UA标准命名空间)。- **异常处理**:网络连接可能不稳定,操作节点时可能出现异常(如节点不存在、权限不足等),应使用`try...except`处理。###应用场景根据引用[2],OPCUA在制造业中常用于:- PLC与上位机之间的数据采集和设备控制。-物联网设备间的远程监控和数据交换。-自动化测试中模拟OPCUA服务器或客户端。 ###替代库除了`python-opcua`,还有其他OPC UA库:- **open62541**(引用[3]):C语言实现的OPC UA库,可通过Python绑定(如`opcua-asyncio`)使用。 -**opcua-asyncio**:基于`python-opcua`和`asyncio`的异步版本,适合高并发场景。###总结使用Python与OPC UA服务器通信的步骤:1.安装`opcua`库。 2.创建`Client`实例并连接服务器。 3.通过节点ID获取节点,进行读写操作。4.可选:订阅数据变化或调用方法。 以上方法可满足大多数工业自动化场景的需求。具体实现时,需根据目标OPC UA服务器的地址空间结构进行调整。--- §§相关问题§§1.如何解决PythonOPC UA客户端连接时的证书错误?2.如何通过Python OPC UA客户端监控多个节点的变化?3. OPC UA服务器如何实现历史数据查询?4.Python OPC UA库是否支持异步通信?5.如何为自定义设备创建OPC UA服务器?</think>### 如何使用Python与OPC UA服务器通信 使用Python与OPC UA服务器通信主要依赖 **python-opcua** 库(LGPL许可),以下是详细操作指南: --- #### 1. 安装必备库 ```bash pip install opcua ``` --- #### 2. 连接OPC UA服务器(客户端) ```python from opcua import Client # 创建客户端实例 client = Client("opc.tcp://192.168.1.100:4840") # 替换为实际服务器地址 try: # 建立连接 client.connect() # 获取根节点 root = client.get_root_node() print("根节点ID:", root.nodeid) # 通过节点ID读取变量值(示例) temp_node = client.get_node("ns=2;s=Machine.Temperature") print(f"当前温度: {temp_node.get_value()}℃") # 写入变量值(需有写入权限) speed_node = client.get_node("ns=2;s=Machine.SpindleSpeed") speed_node.set_value(1500.0) # 设置主轴转速为1500 RPM finally: client.disconnect() # 确保断开连接 ``` --- #### 3. 关键操作详解 ##### (1) 节点标识方式 - **数字标识**:`client.get_node("i=2257")` (如服务器时间节点) - **字符串标识**:`client.get_node("ns=2;s=Equipment.Pressure")` - **命名空间说明**: - `ns=0`:OPC UA标准命名空间 - `ns=1`:服务器默认命名空间 - `ns≥2`:自定义命名空间 ##### (2) 浏览地址空间 ```python objects_node = client.get_objects_node() print("子节点列表:") for child in objects_node.get_children(): print(f" - {child.get_browse_name().Name} ({child.nodeid})") ``` ##### (3) 订阅实时数据变化 ```python # 创建订阅 subscription = client.create_subscription(500, handler) # 500ms更新间隔 # 定义回调函数 def handler(node, val, data): print(f"[实时更新] {node.get_browse_name().Name} = {val}") # 订阅特定节点 handle = subscription.subscribe_data_change( client.get_node("ns=2;s=Motor.Current") ) ``` --- #### 4. 创建OPC UA服务器(Python实现) ```python from opcua import Server server = Server() server.set_endpoint("opc.tcp://0.0.0.0:4840/") # 监听端口 # 创建命名空间 uri = "http://your-company.com/machine" idx = server.register_namespace(uri) # 添加对象和变量 objects = server.get_objects_node() machine = objects.add_object(idx, "CNC_Machine") temp_var = machine.add_variable(idx, "Temperature", 25.0) temp_var.set_writable(True) # 允许客户端写入 # 启动服务器 server.start() print("OPC UA服务器已启动: opc.tcp://localhost:4840/") ``` --- #### 5. 应用场景与最佳实践 1. **工业数据采集** 连接PLC读取传感器数据(温度/压力/转速) 2. **设备远程控制** 写入控制指令(启停/参数调整) 3. **跨平台集成** 将Python处理的数据通过OPC UA暴露给SCADA/MES系统 4. **自动化测试** 模拟设备生成测试数据流 > **安全建议**:生产环境应启用证书加密(`client.set_security_string()`) --- #### 替代方案 - **open62541**(引用[3]):C语言库,可通过Python绑定使用 - **AsyncUA**:支持异步IO的OPC UA实现 - **KEPServerEX**:商用服务器,提供Python API接口 ---
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