Connettore OPC UA

Panoramica

Il connettore OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) abilita la comunicazione con server OPC UA, il protocollo standard industriale per l’automazione industriale e lo scambio dati.

Tipi Connettore:

• OpcuaReader - Leggi dati da server OPC UA
• OpcuaWriter - Scrivi dati su server OPC UA

Caratteristiche

• ✅ Protocollo standard industriale per automazione industriale
• ✅ Metodi di autenticazione multipli (Anonimo, Basic, Certificato)
• ✅ Modalità di sicurezza (None, Sign, SignAndEncrypt)
• ✅ Frequenze di polling configurabili
• ✅ Supporto per strutture nodi complesse
• ✅ Operazioni di lettura e scrittura

Configurazione Base

OPC UA Reader

Base (Nessuna Auth)

{
  "type": "OpcuaReader",
  "config": {
    "endpoint": "opc.tcp://localhost:4840",
    "pollingRate": 1000
  },
  "variables": [
    {
      "key": "temperature",
      "nodeId": "ns=1;s=Temperature"
    },
    {
      "key": "pressure",
      "nodeId": "ns=1;s=Pressure"
    }
  ]
}

Con Username/Password

{
  "type": "OpcuaReader",
  "config": {
    "endpoint": "opc.tcp://localhost:4840",
    "pollingRate": 1000,
    "auth": {
      "mode": "Basic",
      "username": "opcuser",
      "password": "opcpassword"
    }
  },
  "variables": [
    {
      "key": "temperature",
      "nodeId": "ns=1;s=Temperature"
    }
  ]
}

Con Certificato

{
  "type": "OpcuaReader",
  "config": {
    "endpoint": "opc.tcp://localhost:4840",
    "pollingRate": 1000,
    "auth": {
      "authCertificateFile": {
        "mode": "DirectPath",
        "fileName": "certificate.pem",
        "path": "/path/to/certificate.pem"
      },
      "authKeyFile": {
        "mode": "DirectPath",
        "fileName": "key.pem",
        "path": "/path/to/key.pem"
      }
    },
    "security": {
      "mode": "SignAndEncrypt",
      "policy": "Basic256Sha256"
    }
  },
  "variables": [
    {
      "key": "temperature",
      "nodeId": "ns=1;s=Temperature"
    }
  ]
}

OPC UA Writer

{
  "type": "OpcuaWriter",
  "config": {
    "endpoint": "opc.tcp://localhost:4840",
    "auth": {
      "mode": "Basic",
      "username": "opcuser",
      "password": "opcpassword"
    }
  },
  "variables": [
    {
      "key": "setpoint",
      "nodeId": "ns=1;s=Setpoint"
    },
    {
      "key": "control_mode",
      "nodeId": "ns=1;s=ControlMode"
    }
  ]
}

Parametri di Configurazione

Endpoint

L’URL endpoint del server OPC UA.

{
  "endpoint": "opc.tcp://192.168.1.100:4840"
}

Formato: opc.tcp://[host]:[porta][/percorso]

Frequenza di Polling

Per i reader, l’intervallo in millisecondi tra le letture dati.

{
  "pollingRate": 1000  // Leggi ogni 1 secondo
}

Valori raccomandati:

• Veloce: 100-500ms
• Normale: 1000ms (1 secondo)
• Lento: 5000ms (5 secondi)

Autenticazione

Anonimo (Default)

Nessuna autenticazione richiesta:

{
  // Nessun campo auth necessario
}

Autenticazione Basic

Username e password:

{
  "auth": {
    "mode": "Basic",
    "username": "your-username",
    "password": "your-password"
  }
}

Autenticazione Certificato

Certificati X.509:

{
  "auth": {
    "authCertificateFile": {
      "mode": "DirectPath",
      "fileName": "client-cert.pem",
      "path": "/path/to/client-cert.pem"
    },
    "authKeyFile": {
      "mode": "DirectPath",
      "fileName": "client-key.pem",
      "path": "/path/to/client-key.pem"
    }
  }
}

Sicurezza

Configura modalità e policy di sicurezza:

{
  "security": {
    "mode": "SignAndEncrypt",
    "policy": "Basic256Sha256"
  }
}

Modalità di Sicurezza:

• None - Nessuna sicurezza (default)
• Sign - Solo firma messaggi
• SignAndEncrypt - Firma e cripta messaggi

Policy di Sicurezza:

• None
• Basic128Rsa15
• Basic256
• Basic256Sha256 (raccomandato)

Variabili

Le variabili definiscono quali nodi OPC UA leggere o scrivere.

Struttura Variabile

{
  "key": "temperature",
  "nodeId": "ns=1;s=Temperature"
}

Campi:

• key - Il nome chiave nel payload Meddle
• nodeId - L’identificatore nodo OPC UA

Formati Node ID

OPC UA supporta diversi formati node ID:

String

{
  "key": "sensor1",
  "nodeId": "ns=1;s=SensorName"
}

Numerico

{
  "key": "sensor2",
  "nodeId": "ns=1;i=1001"
}

GUID

{
  "key": "sensor3",
  "nodeId": "ns=1;g=12345678-1234-1234-1234-123456789012"
}

Opaco

{
  "key": "sensor4",
  "nodeId": "ns=1;b=AQIDBAUGBwg="
}

Formato: ns=[namespace];[tipo]=[identificatore]

Dove:

• ns - Indice namespace (0-65535)
• tipo - Tipo Node ID:
  • s - String
  • i - Numerico
  • g - GUID
  • b - Opaco (Base64)

Flusso Dati

Flusso Dati Reader

Server OPC UA → OpcuaReader → Payload Meddle

Esempio:

Nodi OPC UA:

• ns=1;s=Temperature = 25.5
• ns=1;s=Pressure = 101.3

Payload output:

{
  "temperature": 25.5,
  "pressure": 101.3
}

Flusso Dati Writer

Payload Meddle → OpcuaWriter → Server OPC UA

Esempio:

Payload input:

{
  "setpoint": 30.0,
  "mode": "auto"
}

Scrive su:

• ns=1;s=Setpoint ← 30.0
• ns=1;s=Mode ← “auto”

Casi d’Uso Comuni

1. Monitoraggio Temperatura

Leggi sensori temperatura da un PLC:

{
  "type": "OpcuaReader",
  "config": {
    "endpoint": "opc.tcp://plc.local:4840",
    "pollingRate": 1000
  },
  "variables": [
    {
      "key": "zone1_temp",
      "nodeId": "ns=2;s=Zone1.Temperature"
    },
    {
      "key": "zone2_temp",
      "nodeId": "ns=2;s=Zone2.Temperature"
    },
    {
      "key": "ambient_temp",
      "nodeId": "ns=2;s=Ambient.Temperature"
    }
  ]
}

2. Controllo Processo

Scrivi setpoint per controllare un processo:

{
  "type": "OpcuaWriter",
  "config": {
    "endpoint": "opc.tcp://plc.local:4840",
    "auth": {
      "mode": "Basic",
      "username": "operator",
      "password": "secure123"
    }
  },
  "variables": [
    {
      "key": "temperature_setpoint",
      "nodeId": "ns=2;s=Control.TempSetpoint"
    },
    {
      "key": "pressure_setpoint",
      "nodeId": "ns=2;s=Control.PressureSetpoint"
    }
  ]
}

3. Monitoraggio Linea Produzione

Monitora più macchine:

{
  "type": "OpcuaReader",
  "config": {
    "endpoint": "opc.tcp://scada.local:4840",
    "pollingRate": 500
  },
  "variables": [
    {
      "key": "machine1_status",
      "nodeId": "ns=3;s=Machine1.Status"
    },
    {
      "key": "machine1_speed",
      "nodeId": "ns=3;s=Machine1.Speed"
    },
    {
      "key": "machine1_count",
      "nodeId": "ns=3;s=Machine1.ProductCount"
    },
    {
      "key": "machine2_status",
      "nodeId": "ns=3;s=Machine2.Status"
    },
    {
      "key": "machine2_speed",
      "nodeId": "ns=3;s=Machine2.Speed"
    }
  ]
}

Risoluzione dei Problemi

Problemi di Connessione

Problema: Impossibile connettersi al server OPC UA

Soluzioni:

1. Verifica che l’URL endpoint sia corretto
2. Controlla connettività di rete: ping [server-ip]
3. Verifica che la porta sia aperta: telnet [server-ip] 4840
4. Controlla regole firewall
5. Assicurati che il server OPC UA sia in esecuzione

Errori di Autenticazione

Problema: Errori di autenticazione

Soluzioni:

1. Verifica che username e password siano corretti
2. Controlla se l’utente ha permessi appropriati
3. Per auth certificato, assicurati che i certificati siano validi e non scaduti
4. Verifica che i percorsi certificati siano corretti

Nodo Non Trovato

Problema: Errori “Nodo non trovato”

Soluzioni:

1. Usa un client OPC UA (come UaExpert) per esplorare il server
2. Verifica che l’indice namespace sia corretto
3. Controlla che il formato node ID corrisponda al formato del server
4. Assicurati che il nodo esista e sia accessibile

Mancata Corrispondenza Policy Sicurezza

Problema: Errori policy di sicurezza

Soluzioni:

1. Controlla quali policy di sicurezza supporta il server
2. Abbina security.policy a una policy supportata
3. Assicurati che i certificati siano configurati correttamente per connessioni crittografate

Problemi di Prestazioni

Problema: Aggiornamenti dati lenti o alto utilizzo CPU

Soluzioni:

1. Aumenta pollingRate per ridurre la frequenza
2. Riduci il numero di variabili lette
3. Usa lettura basata su sottoscrizione se supportata
4. Controlla latenza di rete

Best Practice

1. Usa Frequenze di Polling Appropriate

Non fare polling più veloce del necessario:

• Dati critici: 100-500ms
• Monitoraggio normale: 1000ms
• Valori a lento cambiamento: 5000ms+

2. Proteggi le Tue Connessioni

Usa sempre autenticazione e crittografia in produzione:

{
  "auth": {
    "mode": "Basic",
    "username": "user",
    "password": "pass"
  },
  "security": {
    "mode": "SignAndEncrypt",
    "policy": "Basic256Sha256"
  }
}

3. Raggruppa Variabili Correlate

Mantieni variabili correlate nello stesso connettore per migliore organizzazione:

{
  "variables": [
    // Sensori temperatura
    {"key": "temp1", "nodeId": "ns=1;s=Temp1"},
    {"key": "temp2", "nodeId": "ns=1;s=Temp2"},
    // Sensori pressione
    {"key": "press1", "nodeId": "ns=1;s=Press1"},
    {"key": "press2", "nodeId": "ns=1;s=Press2"}
  ]
}

4. Gestisci Perdita Connessione

Meddle gestisce automaticamente perdita connessione e riconnessione, ma considera:

• Usare un connettore Merge con timeout per gestire dati mancanti
• Aggiungere connettori Alert per notificare problemi di connessione

5. Testa Prima con Anonimo

Inizia con autenticazione anonima per verificare connettività, poi aggiungi sicurezza:

1. Testa senza auth
2. Aggiungi username/password
3. Aggiungi crittografia
4. Aggiungi autenticazione certificato

Esempi Flussi di Lavoro

Flusso di Lavoro Monitoraggio Completo

OpcuaReader → Filter → Reshape → InfluxDb2Writer
              ↓
            Trigger → Alert (email su temp alta)

1. OpcuaReader: Leggi temperatura e pressione
2. Filter: Mantieni solo campi rilevanti
3. Reshape: Aggiungi metadati (posizione, unità)
4. InfluxDb2Writer: Archivia in database time-series
5. Trigger: Controlla temperatura alta
6. Alert: Invia email se soglia superata

Connettori Correlati

• Modbus - Protocollo industriale alternativo
• Siemens S7 - Comunicazione diretta PLC Siemens
• Filter - Filtra dati OPC UA
• Trigger - Logica condizionale su dati OPC UA

Risorse Aggiuntive

• OPC Foundation
• Specifica OPC UA
• UaExpert - Client OPC UA gratuito per test