mittel OPC UA-Prüfungsfragen
OPC UA Knowledge-Musterprüfungsfragen ausgewählt auf mittel-Niveau. Ideal um das Gelernte zu festigen und das tatsächliche Niveau einzuschätzen.
Fragen Niveau Mittel
Q01
OPC UA unterstützt zwei Kommunikationsmodi: Client/Server (klassisches Request/Response) und Pub/Sub (Publish/Subscribe über MQTT oder UDP-Multicast/Unicast), eingeführt mit Version 1.04 für Industrie 4.0.WahrFalsch1. Architecture· Client/Server vs. Pub/Sub· MittelRichtige AntwortWahrLerntippOPC UA ist dual ausgelegt: Client/Server (seit 1.0) stellt bidirektionale Dienste wie Read, Write und Subscribe bereit und eignet sich für Konfiguration und gezielte Abfragen. Pub/Sub (seit 1.04 im Jahr 2018) nutzt Transporte wie MQTT, AMQP oder UDP und ist horizontal skalierbar für IIoT- und Cloud-Szenarien. Beide Modi können im selben Gerät koexistieren; die Wahl richtet sich nach dem Anwendungsfall: Client/Server für Engineering und Steuerung, Pub/Sub für volumenstarke Telemetrie.
Q02
Der OPC-UA-Address-Space ist eine hierarchische Struktur aus Nodes, die durch References (HasComponent, HasProperty, HasTypeDefinition usw.) verbunden sind und als Graph über den Browse-Service durch Clients durchsuchbar ist.WahrFalsch1. Architecture· Address Space· MittelRichtige AntwortWahrLerntippDer Address Space ist gleichsam das 'Objekt-Dateisystem' von OPC UA. Knotenklassen umfassen Variable, Object, Method, ObjectType, VariableType, DataType, ReferenceType und View. References sind getypte Verbindungen zwischen Nodes; jeder Knoten wird durch eine NodeId (Namespace-Index + Identifier) eindeutig identifiziert. BrowseName und DisplayName liefern menschenlesbare Bezeichnungen. Damit lässt sich ein Server dynamisch erkunden, ohne sein Modell vorab zu kennen.
Q03
Die wichtigsten Service Sets in OPC UA sind: Discovery, SecureChannel, Session, NodeManagement, View, Query, Attribute (Read/Write), MonitoredItem, Subscription und Method (Call).WahrFalsch3. Services· Hauptsächliche Service Sets· MittelRichtige AntwortWahrLerntippOPC UA gliedert seine Dienste in standardisierte Service Sets: Discovery (Server finden via FindServers, GetEndpoints), SecureChannel (Transportsicherung), Session (Anwender-Authentifizierung), View (Navigation im Address Space, Browse, TranslateBrowsePathsToNodeIds), Attribute (Read, Write von Werten und Metadaten), MonitoredItem (Abonnement einzelner Änderungen), Subscription (Bündelung mehrerer MonitoredItems mit periodischer Publikation), Method (Aufruf von Prozeduren via Call), NodeManagement (dynamisches Hinzufügen oder Entfernen von Nodes) und Query (strukturierte Suchen im Address Space).
Q04
OPC UA unterscheidet die 'Application'-Authentifizierung (X.509-Zertifikat von Client und Server) von der 'User'-Authentifizierung (Anwender-Login), die als Anonymous, Username/Password oder User Certificate ausgeprägt sein kann.WahrFalsch4. Security· User-Authentifizierung· MittelRichtige AntwortWahrLerntippOPC UA implementiert eine zweistufige Authentifizierung: Auf der Anwendungsebene prüft das X.509-Zertifikat, welche Software sich verbindet. Auf der Benutzerebene wird zusätzlich die UserIdentityToken-Variante geprüft - möglich sind Anonymous, Username/Password, X.509-User-Zertifikat oder Kerberos-Token. Damit kann dieselbe Client-Anwendung von mehreren Bedienern mit unterschiedlichen Rechten genutzt werden; ein Server kann beispielsweise Anonymous nur lesend, Username/Password jedoch schreibend zulassen.
Q05
UaExpert (Unified Automation) ist der kostenfreie Referenz-OPC-UA-Client für Windows, Linux und macOS: Er kann den Address Space durchsuchen, Werte lesen und schreiben, Änderungen abonnieren, Methods aufrufen und Zertifikate verwalten - ein unverzichtbares Werkzeug für jeden OPC-UA-Integrator.WahrFalsch7. Tools· UaExpert· MittelRichtige AntwortWahrLerntippUaExpert bietet einen baumartigen Browser für den Address Space, typgerechte Read/Write-Dialoge, ein Subscription-Fenster mit Echtzeit-Graphen, eine Call-Maske für Methods inklusive Eingabeformularen sowie eine Zertifikatsverwaltung mit Trust- und Reject-Aktionen. Plug-ins wie Performance Analyzer, History Trend View und Data Logger erweitern den Funktionsumfang. Das Tool ist auch kommerziell kostenfrei nutzbar und wird unter unified-automation.com vertrieben; Alternativen sind der Prosys OPC UA Browser, der OPC UA Foundation Sample Client und der Prosys OPC UA Modeler.
Q06
node-opcua ist die populärste Node.js-Implementierung (JavaScript) von OPC UA für schnelles Prototyping, Audit-Skripte und Integrationen von Web, MQTT oder REST in Richtung OPC UA; sie wird unter anderem in Node-RED und vielen IoT-Projekten eingesetzt.WahrFalsch7. Tools· node-opcua· MittelRichtige AntwortWahrLerntippDie Stärken von node-opcua liegen in der nativen Async-Programmierung von Node.js, der einfachen Installation als NPM-Paket sowie der guten Dokumentation mit Client- und Server-Beispielen. Die Performance reicht typischerweise für 1.000 bis 10.000 Items aus. Im Python-Umfeld bilden python-opcua/FreeOpcUa (veraltet) und asyncua (modern) das Pendant; in Verbindung mit Node-RED entsteht jedoch ein besonders produktives IIoT-Ökosystem.
Q07
Die Siemens-SPSen S7-1500 (und S7-1200 ab V4.5) verfügen über einen nativen OPC-UA-Server, der direkt im TIA Portal konfigurierbar ist: Variablen freigeben oder ausschließen, Security Mode und Policy festlegen, Zertifikate verwalten - alles ohne zusätzliche Hardware.WahrFalsch11. Vendor implementations· Siemens TIA OPC UA· MittelRichtige AntwortWahrLerntippDer typische Workflow im TIA Portal: CPU-Eigenschaften öffnen, im Reiter OPC UA den Server aktivieren, die Endpoint-Security wählen (None, Sign oder SignAndEncrypt), CPU-Zertifikate erzeugen oder importieren, die User Authentication konfigurieren (Anonymous oder Username/Password), die SPS-Tags auf OPC-UA-Nodes mappen (gegebenenfalls als User Defined Type in einem eigenen Namespace), anschließend übersetzen und in die CPU laden. So lassen sich MES-Systeme wie Inductive Ignition oder WinCC direkt per OPC UA an die SPS anbinden, ohne einen herstellereigenen Treiber.
Q08
Ignition (Inductive Automation) ist eine moderne SCADA/MES-Plattform mit nativem OPC UA im Kern: ein integrierter OPC-UA-Server, Treiber für mehr als 60 Protokolle (BACnet, Modbus, KNX über Gateway, Siemens S7 usw.), webbasierte HMI sowie MQTT-IIoT-Pub/Sub.WahrFalsch11. Vendor implementations· Ignition (Inductive Automation)· MittelRichtige AntwortWahrLerntippDie Ignition-Plattform besteht aus dem Gateway (Java-Applikation mit OPC-UA-Server und Treibern), dem Designer als visuellem HMI-Editor sowie den Frontends Vision (klassisches Desktop) und Perspective (web- und mobilefähig, responsive). Die MQTT Engine unterstützt Sparkplug B für IIoT-Pub/Sub. Lizenziert wird modulweise statt pro Tag (im Gegensatz zu Wonderware), was seit 2020 zu starkem Wachstum gegenüber Wonderware- und iFix-Altsystemen geführt hat. Das Modell 'unbegrenzte Tags ohne Aufpreis' wirkt klar differenzierend.
Q09
OPC UA ist in der Norm IEC 62541 kodifiziert, die in mehrere Teile gegliedert ist (Part 1 Overview, Part 3 Address Space, Part 4 Services, Part 5 Information Model, Part 6 Mappings, Part 7 Profiles usw.) und gemeinsam von der OPC Foundation und dem IEC-Komitee TC65 gepflegt wird.WahrFalsch14. Standards· IEC 62541· MittelRichtige AntwortWahrLerntippIEC 62541 ist der offizielle Standard für OPC UA. Die wichtigsten Teile sind: Part 1 (Overview & Concepts), Part 3 (Address Space Model), Part 4 (Services), Part 5 (Information Model), Part 6 (Mappings für Transport und Encoding), Part 7 (Profiles für Conformance Testing), Part 8 (Data Access) sowie die Parts 9 bis 14 für spezifische Domänen. Vorab-Versionen sind über ANSI bzw. IEC einsehbar, die vollständige Fassung ist kostenpflichtig und summiert sich kumuliert auf etwa 3.000 Euro.