Open62541教程：在OPC UA服务器中添加方法节点-优快云博客

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Open62541教程：在OPC UA服务器中添加方法节点

open62541 Open source implementation of OPC UA (OPC Unified Architecture) aka IEC 62541 licensed under Mozilla Public License v2.0 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/op/open62541

概述

本文基于open62541项目，详细讲解如何在OPC UA服务器中创建和添加方法节点(MethodNode)。方法节点允许客户端通过OPC UA调用服务器端定义的功能，类似于面向对象编程中的对象方法。

OPC UA方法节点基础

在OPC UA信息模型中，方法节点具有以下特点：

方法节点可以被多个对象引用，类似于编程语言中的方法共享
方法调用时总是明确指定上下文对象
方法参数通过输入输出变量定义，支持多种数据类型和数组
参数约束通过子变量节点定义，包括数据类型、值等级和数组维度

示例一：Hello World方法

方法功能

创建一个简单的"Hello World"方法，接收一个字符串输入，返回"Hello "加上输入字符串。

实现步骤

定义方法回调函数：

static UA_StatusCode
helloWorldMethodCallback(UA_Server *server,
                         const UA_NodeId *sessionId, void *sessionHandle,
                         const UA_NodeId *methodId, void *methodContext,
                         const UA_NodeId *objectId, void *objectContext,
                         size_t inputSize, const UA_Variant *input,
                         size_t outputSize, UA_Variant *output) {
    // 获取输入字符串
    UA_String *inputStr = (UA_String*)input->data;
    
    // 创建输出字符串
    UA_String tmp = UA_STRING_ALLOC("Hello ");
    if(inputStr->length > 0) {
        tmp.data = (UA_Byte *)UA_realloc(tmp.data, tmp.length + inputStr->length);
        memcpy(&tmp.data[tmp.length], inputStr->data, inputStr->length);
        tmp.length += inputStr->length;
    }
    
    // 设置输出参数
    UA_Variant_setScalarCopy(output, &tmp, &UA_TYPES[UA_TYPES_STRING]);
    UA_String_clear(&tmp);
    
    // 记录日志
    UA_LOG_INFO(UA_Log_Stdout, UA_LOGCATEGORY_SERVER, "Hello World was called");
    return UA_STATUSCODE_GOOD;
}

配置方法参数：

UA_Argument inputArgument;
UA_Argument_init(&inputArgument);
inputArgument.description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "A String");
inputArgument.name = UA_STRING("MyInput");
inputArgument.dataType = UA_TYPES[UA_TYPES_STRING].typeId;
inputArgument.valueRank = UA_VALUERANK_SCALAR;

UA_Argument outputArgument;
UA_Argument_init(&outputArgument);
outputArgument.description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "A String");
outputArgument.name = UA_STRING("MyOutput");
outputArgument.dataType = UA_TYPES[UA_TYPES_STRING].typeId;
outputArgument.valueRank = UA_VALUERANK_SCALAR;

添加方法节点：

UA_MethodAttributes helloAttr = UA_MethodAttributes_default;
helloAttr.description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US","Say `Hello World`");
helloAttr.displayName = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US","Hello World");
helloAttr.executable = true;
helloAttr.userExecutable = true;

UA_Server_addMethodNode(server, UA_NODEID_NUMERIC(1,62541),
                        UA_NS0ID(OBJECTSFOLDER),
                        UA_NS0ID(HASCOMPONENT),
                        UA_QUALIFIEDNAME(1, "hello world"),
                        helloAttr, &helloWorldMethodCallback,
                        1, &inputArgument, 1, &outputArgument, NULL, NULL);

示例二：数组增量方法

方法功能

创建一个处理数组的方法，接收一个包含5个整数的数组和一个增量值，返回每个元素增加增量值后的新数组。

实现步骤

定义方法回调函数：

static UA_StatusCode
IncInt32ArrayMethodCallback(UA_Server *server,
                            const UA_NodeId *sessionId, void *sessionContext,
                            const UA_NodeId *methodId, void *methodContext,
                            const UA_NodeId *objectId, void *objectContext,
                            size_t inputSize, const UA_Variant *input,
                            size_t outputSize, UA_Variant *output) {
    // 获取输入数组和增量值
    UA_Int32 *inputArray = (UA_Int32*)input[0].data;
    UA_Int32 delta = *(UA_Int32*)input[1].data;

    // 复制输入数组到输出
    UA_StatusCode retval = UA_Variant_setArrayCopy(output, inputArray, 5,
                                                   &UA_TYPES[UA_TYPES_INT32]);
    if(retval != UA_STATUSCODE_GOOD)
        return retval;

    // 对每个元素增加增量值
    UA_Int32 *outputArray = (UA_Int32*)output->data;
    for(size_t i = 0; i < input->arrayLength; i++)
        outputArray[i] = inputArray[i] + delta;

    return UA_STATUSCODE_GOOD;
}

配置方法参数：

// 输入参数1：5元素整型数组
UA_Argument inputArguments[2];
UA_Argument_init(&inputArguments[0]);
inputArguments[0].description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "int32[5] array");
inputArguments[0].name = UA_STRING("int32 array");
inputArguments[0].dataType = UA_TYPES[UA_TYPES_INT32].typeId;
inputArguments[0].valueRank = UA_VALUERANK_ONE_DIMENSION;
UA_UInt32 pInputDimension = 5;
inputArguments[0].arrayDimensionsSize = 1;
inputArguments[0].arrayDimensions = &pInputDimension;

// 输入参数2：整型增量值
UA_Argument_init(&inputArguments[1]);
inputArguments[1].description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "int32 delta");
inputArguments[1].name = UA_STRING("int32 delta");
inputArguments[1].dataType = UA_TYPES[UA_TYPES_INT32].typeId;
inputArguments[1].valueRank = UA_VALUERANK_SCALAR;

// 输出参数：处理后的5元素整型数组
UA_Argument outputArgument;
UA_Argument_init(&outputArgument);
outputArgument.description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "int32[5] array");
outputArgument.name = UA_STRING("each entry is incremented by the delta");
outputArgument.dataType = UA_TYPES[UA_TYPES_INT32].typeId;
outputArgument.valueRank = UA_VALUERANK_ONE_DIMENSION;
UA_UInt32 pOutputDimension = 5;
outputArgument.arrayDimensionsSize = 1;
outputArgument.arrayDimensions = &pOutputDimension;

添加方法节点：

UA_MethodAttributes incAttr = UA_MethodAttributes_default;
incAttr.description = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "IncInt32ArrayValues");
incAttr.displayName = UA_LOCALIZEDTEXT("en-US", "IncInt32ArrayValues");
incAttr.executable = true;
incAttr.userExecutable = true;

UA_Server_addMethodNode(server, UA_NODEID_STRING(1, "IncInt32ArrayValues"),
                        UA_NS0ID(OBJECTSFOLDER),
                        UA_NS0ID(HASCOMPONENT),
                        UA_QUALIFIEDNAME(1, "IncInt32ArrayValues"),
                        incAttr, &IncInt32ArrayMethodCallback,
                        2, inputArguments, 1, &outputArgument,
                        NULL, NULL);

服务器主程序

将上述方法添加到服务器并运行：

int main(void) {
    UA_Server *server = UA_Server_new();

    addHelloWorldMethod(server);
    addIncInt32ArrayMethod(server);

    UA_Server_runUntilInterrupt(server);
    UA_Server_delete(server);
    return 0;
}