OPC UAローカル検出サーバー（LDS）を活用した効率的なサーバー登録とクライアント接続

検出サーバーを使用すると、OPC UAクライアントは単一のポイントから1つ以上のOPC UAサーバーの詳細を取得できます。

OPC UA検出サーバーには2種類あります：

1. ローカル検出サーバー（LDS）
2. グローバル検出サーバー（GDS）

この記事では、OPC UAサーバーをLDSに登録する方法と、OPC UAクライアントがそのLDSを使用してOPC UAサーバーに接続する方法を紹介します。

導入

名前が示す通り、ローカル検出サーバー（LDS）は、1つ以上のOPC UAサーバーと同じデバイス上で実行できます。たとえば、PLCnext Controlデバイス上に、PLCnext Runtimeに含まれるOPC UAサーバーとともに、1つ以上のOPC UAサーバーをインストールできます。そのPLCnext Controlデバイス上にLDSもインストールされている場合、そのデバイス上のすべてのOPC UAサーバーをLDSに登録できます。すると、リモートOPC UAクライアントは、そのLDSに問い合わせるだけで、そのPLCnext Controlデバイス上で実行されているすべてのOPC UAサーバーの詳細を取得し、それらの詳細を使用して1つ以上のOPC UAサーバーに直接接続できます。

やや混乱を招くかもしれませんが、OPC UAサーバーをリモートマシン上で実行されているLDSに登録することも可能です。これにより、単一のLDSを使用して、デバイスのネットワーク全体で実行されているすべてのOPC UAサーバーをOPC UAクライアントが発見できるようになります。

OPC UA検出サーバーの優れた導入については、Unified Automationの以下の記事を参照してください：

https://documentation.unified-automation.com/uasdkdotnet/2.5.2/html/L2UaDiscoveryConnect.html

背景

この記事の手順を実行する前に、以下を理解しておく必要があります：

• 基本的なOPC UAサーバー設定
• PLCnext Controlデバイス上のOPC UAサーバーへのクライアント接続方法
• PLCnext Controlデバイスでのセキュリティ証明書の格納と管理方法

手順

この例では、ネットワーク構成は以下の通りです：

OPC UAサーバー: AXC F 2152 FW 2020.6.1 IPアドレス: 192.168.1.10 DNS名: axc-f-2152-1
ローカル検出サーバー: Windows 10 PC IPアドレス: 192.168.1.42 DNS名: mypc.mycompany.com
OPC UAクライアント: Debian 10 PC IPアドレス: 192.168.1.3

これらのIPアドレスとDNS名はこの記事全体で使用しますが、もちろん独自のアプリケーションに合わせて変更してください。

DNS名を設定

ネットワークにDNSサーバーが含まれていない場合、各デバイスのhostsファイルを編集します。

hostsファイルは以下のディレクトリにあります：

• Windows: C:\Windows\System32\drivers\etc\
• Linux: /etc/

以下の新しいDNSエントリを追加します（お使いのアプリケーションのIPアドレスとDNS名に置き換えてください）：

PLCにLDSを追加：

192.168.1.42 mypc.mycompany.com

LDSマシンにPLCを追加：

192.168.1.10 axc-f-2152-1

OPC UAクライアントマシンにLDSとPLCの両方を追加：

192.168.1.42 mypc.mycompany.com
192.168.1.10 axc-f-2152-1

各デバイスで設定したDNS名（IPアドレスではない）にpingを実行して、すべてのエントリが正しいか確認します。

ローカル検出サーバーをインストール

OPC Foundationは、Windowsベースの実行ファイルの形でローカル検出サーバーを提供しています。これは以下のページから無料でダウンロードできます（登録が必要）：

https://opcfoundation.org/developer-tools/samples-and-tools-unified-architecture/local-discovery-server-lds/

このLDSをWindowsマシンにダウンロードしてインストールします。

OPC UAクライアントをインストール

この例では、Unified AutomationのUaExpertを使用します：

https://www.unified-automation.com/products/development-tools/uaexpert.html

OPC UAクライアントマシンにUaExpertをダウンロードしてインストールします。

証明書を特定

さまざまなOPC UAコンポーネント（サーバー、クライアント、LDS）は、安全な通信を確保するために互いを信頼する必要があります。信頼は、公開証明書を交換することで達成されます。つまり、あるコンポーネントの公開証明書を、それを信頼する必要があるコンポーネントの「トラストストア」に配置します。

各コンポーネントの公開証明書は以下の場所で見つかります：

OPC UAサーバー

デバイス証明書は、デフォルトで「OPC UA-self-signed」Identity Storeにあります。独自の証明書を使用している場合は異なります。

OPC UAサーバー証明書は、PLCのWebベースド管理ページからダウンロードできます。他のコンポーネントで使用するために、PEM形式からDER形式に変換する必要があります。この変換には多数の無料ツールが使用できます。openssl Linuxコマンドラインツールもその一つです。使用する可能性のあるbashコマンドの例：

openssl x509 -outform der -in OPC\ UA-self-signed_certificate.crt -out uaserver.der

LDSサーバー

デフォルトでは、LDSの証明書は以下にあります：

C:\ProgramData\OPC Foundation\UA\pki\own\certs\ualdscert.der

OPC UAクライアント

• UaExpertで、Settings → Manage Certificates を選択。
• 「Copy Application Certificate To...」ボタンをクリック。
• 証明書を便利な場所に保存。

証明書をトラストストアにコピー

各証明書（.der形式）を、他の2つのコンポーネントのトラストストアにコピーします。

各コンポーネントのトラストストアは以下の場所にあります：

OPC UAサーバー（PLC）

トラストストアはフォルダ /opt/plcnext/Security/TrustStores/Empty/trusted です。

LDS

トラストストアはフォルダ C:\ProgramData\OPC Foundation\UA\pki\trusted\certs です。

OPC UAクライアント（UaExpert）

• UaExpertで、Settings → Manage Certificates を選択。
• 「Open Certificate Location」ボタンをクリック。これがUaExpertのトラストストアです。

すべてのファイアウォールを確認

最低限、LDSサーバーのファイアウォールがポート4840でのトラフィックを許可していることを確認してください。

PLCnext EngineerでOPC UAサーバーを設定

PLCnext EngineerのOPC UA設定ウィンドウで：

• 以下を確認：
  • DNS名が前述で設定したものと同じであること
  • 「変数の可視性」が「None」ではないこと
• 検出登録を有効化
• サーバーURLを opc.tcp://mypc.mycompany.com:4840 に設定（お使いのLDSマシンのDNS名に置き換えてください）

PLCnext EngineerプロジェクトをPLCに書き込みます。

PLCはOPC UAサーバーをLDSに自動的に登録しようとします。

OPC UAサーバーを検出して接続

• UaExpertで、ツールバーの+（プラス）ボタンをクリック。
• ツリービューの「Local」ブランチを右クリックし、「Edit Discovery URL」を選択。
• テキストボックスに opc.tcp://mypc.mycompany.com:4840 を入力（お使いのLDSマシンのDNS名に置き換えてください）、OKをクリック。

OPC UAサーバーがツリーのLocalブランチに表示されるはずです。これらの詳細を使用して、通常の方法でOPC UAサーバーに接続できます。

トラブルシューティング

• LDSログファイルはここにあります：C:\ProgramData\OPC Foundation\UA\Discovery\opcualds.logLogLevel（およびその他多くのパラメータ）は以下のファイルで変更可能：C:\ProgramData\OPC Foundation\UA\Discovery\ualds.iniLogLevel = debug で最も詳細なログ情報が得られます。LDS設定を変更した後、Windowsの「サービス」コンソールでLDSを再起動する必要がある場合があります。LDSの表示名は「OPC UA Local Discovery Server」です。
• LDSがOPC UAサーバーのURLを、DNS名に.local.を付加して返す場合があります。このDNS名はマルチキャストmDNSサーバーで解決可能である必要があります。このDNS名が解決できない場合、URLを含むエラーメッセージがUaExpertのログウィンドウに表示されます。.local.サフィックス付きDNS名を解決するマルチキャストDNSサーバーのインストールと設定については、このチュートリアルの範囲外です。

結論

ネットワーク上にOPC UAサーバーが1つしかない場合、LDSを使用するメリットはほとんどありません。しかし、多数のOPC UAサーバーを含むネットワークでは、LDSがそれらのサーバーをブラウズして接続する便利な方法を提供します。