目錄
一. 準備工作 2
1.1 需要準備如下物品 2
1.2 EG20網關準備工作 2
1.3 PLC準備工作 2
1.4 電腦的準備工作 3
二. MQTT網關登陸平台配置步驟 4
2.1 登入 4
2.2 網關概況 6
2.3 MQTT連接配接配置 6
2.4 資料傳輸配置 7
2.5 驅動管理 7
2.6 變量管理 9
三. MQTT用戶端資料采集配置步驟 10
四. 注意事項 12
前言:MQTT是一個基于用戶端-伺服器的消息釋出/訂閱傳輸協定。MQTT協定的特點是輕量、簡單、開放和易于實作的,同時,西門子PLC廣泛應于工業控制領域,是一款性能高、穩定性強的PLC裝置。
此文檔将介紹如何使用EG系列網關序列槽連接配接西門子200PLC,将PLC的資料通過MQTT協定傳輸到資料平台,将PLC資料上雲,實作遠端監控資料的功能。
準備工作
需要準備如下物品
1) 西門子200或200smartPLC一台(下文以200PLC為例,200smart序列槽使用方法相同)
2) EG網關一台,天線和電源擴充卡(以下用EG20-MQ作為執行個體)。
3) SIM卡一張,有流量,大卡(移動,聯通或者電信卡)。
4) 聯網電腦一台(WinXP/Win7/Win8/Win10作業系統,并裝有MQTT用戶端軟體)。
5) 電工工具、導線若幹。
EG20網關準備工作
網關相關技術參數與使用說明,可參考《EG20使用者使用手冊》。
- 保證網關可以正常聯網,可通過4G卡(移動/聯通/電信流量卡,大卡)聯網(需接上随網關附帶的天線)或通過網線聯網(需将路由器出來的網線接到網關的WAN口);
- 網關接12V或24V直流電源,上電。(注意,電源正負極不要接反)。
PLC準備工作
PLC連接配接電源(注意電源是24VDC還是220VAC),準備一顆9針序列槽公頭,用兩顆導線分别焊接的3和8引腳(如下圖),将PLC Port0序列槽的3引腳連接配接EG20網關的“RS485A”端子,8引腳連接配接EG20網關的“RS485B”端子。也可以使用485轉232子產品将PLC連到網關的RS232口上。如使用Port1口,接線方式相同。不需要再做其他操作,接好線即可 。
電腦的準備工作
進入藍蜂官網(https://www.lanfengkeji.com/),點選【資源中心】→【技術手冊】→【藍蜂MQTT網關配置工具壓縮包】,如圖:
也可進入如下位址進行下載下傳:
https://download.s21i.faiusr.com/6318546/0/2/ABUIABBQGAAgmrfnkwYolNWLDw?f=%E8%93%9D%E8%9C%82MQTT%E7%BD%91%E5%85%B3%E9%85%8D%E7%BD%AE%E5%B7%A5%E5%85%B7%281%29.rar&v=1652153359
※本用戶端為免安裝用戶端,下載下傳後請使用解壓軟體進行解壓縮操作,打開解壓縮後的檔案夾,輕按兩下“藍蜂MQTT網關配置工具.exe”檔案,即可啟動藍蜂MQTT網關配置工具。
使用方式:啟動藍蜂MQTT網關配置工具,會開啟指令行視窗并啟動電腦内預設浏覽器,在浏覽器内進行配置操作,請勿關閉已打開的指令行視窗,或修改浏覽器内位址,否則将無法正常使用配置工具。
推薦浏覽器:Chrome浏覽器,Edge浏覽器,360浏覽器。
不推薦浏覽器:不推薦使用IE浏覽器,火狐浏覽器,世界之窗浏覽器。
MQTT網關登陸平台配置步驟
MQTT網關支援本地序列槽配置和遠端無線配置兩種方式連接配接網關進行配置。當首次使用藍蜂網關進行連接配接MQTT伺服器時,必須使用電腦與網關232序列槽連接配接。
登入
本地序列槽配置
使用本地序列槽配置方式,如圖:
使用232序列槽進行本地配置,将網關的RS232口使用USB轉232線接到電腦序列槽上,同時填寫配置參數,包括選擇通訊口,波特率,資料位,資料校驗,停止位。預設參數為115200,8,無,1。
【通訊口】:選擇正确的序列槽号,可在電腦的“裝置管理器”中檢視。
【讀取網關序列槽參數】:如果對于序列槽參數并不了解,可點選“讀取網關序列槽參數”按鈕,用戶端會主動搜尋并填入已選中的序列槽的參數。前提是必須選擇正确的通訊口号。
【記住配置】:點選“記住配置”按鈕後,會記住目前配置,避免每次進入時需要重新配置的問題,再次進入時可直接進行連接配接操作。
點選“立即連接配接”按鈕,稍等片刻即可進入網關配置工具進行配置。
遠端無線配置
當網關已經在本地配置成功連接配接MQTT伺服器後,即可使用此功能。
可以通過MQTT平台,使用遠端無線方式配置網關,實作網關參數遠端配置,如圖:
需填寫對應的參數:
【網關SN編号】:網關SN碼、為要連接配接的目标網關。SN碼位于網關機身。
【用戶端id】:電腦登陸MQTT伺服器的ID,随機生成,也可以自行填寫,最多50個字元,不能與其他裝置設定的用戶端id重複。
【使用者名】【密碼】:登入MQTT伺服器的使用者名和密碼。需要MQTT伺服器端提供。
【IP/域名】:MQTT伺服器的位址。需要MQTT伺服器端提供。
【端口】:MQTT推送的伺服器位址的端口号。需要MQTT伺服器端提供。
【逾時時間】:用戶端連接配接伺服器連接配接開始到失敗的等待響應時間。需要MQTT伺服器端提供。
【心跳時間】:在沒有任何其他控制封包從用戶端發送給服務端的時間間隔。需要MQTT伺服器端提供。
【SSL/TLS】:可選擇關閉認證,單向認證或雙向認證。需要MQTT伺服器端提供。
※單向認證:指的是隻有用戶端校驗伺服器的合法性,需要上傳伺服器的根證書。
※雙向認證:指的是互相校驗,伺服器需要校驗每個用戶端,用戶端也需要校驗伺服器,需上傳伺服器根證書和用戶端的公鑰和私鑰檔案。
【記住配置】:點選“記住配置”按鈕後,會記住目前配置,避免每次進入時需要重新配置的問題,再次進入時可直接進行連接配接操作。
注:除【用戶端id】之外,其餘參數均為MQTT伺服器端提供,和網關登入MQTT平台的配置相同。
網關概況
當連接配接成功後,即可進入網關配置頁面,對網關進行相應的配置。
關于網關基本資訊的具體介紹,見《藍蜂MQTT網關配置工具使用說明V1.0》第4.1節。
關于日志設定,強烈建議在非調試階段關閉全部日志配置,長時間開啟日志會影響網關性能。
注意:EG20-MQ最多支援添加500個變量,16個驅動。
MQTT連接配接配置
MQTT配置頁面可用于連接配接MQTT伺服器以及設定是否開啟透傳、資料采集異常上報和網關狀态上報。具體介紹内容見《藍蜂MQTT網關配置工具使用說明V1.0》第4.2節。
首次拿到網關需要進行MQTT連接配接配置,MQTT連接配接配置可用于配置連接配接的MQTT伺服器的參數。配置完成後,網關即可連接配接MQTT伺服器,如圖:
【用戶端id】:為網關登入MQTT伺服器的ID,預設為網關SN編号,可根據需求可自行修改,為網關登入MQTT平台的ID。不能與其他裝置設定的用戶端id重複。
【使用者名】【密碼】:登入MQTT伺服器的使用者名和密碼。需要MQTT伺服器端提供。
【IP/域名】:MQTT伺服器的位址。需要MQTT伺服器端提供。
【端口】:MQTT推送的伺服器位址的端口号。需要MQTT伺服器端提供。
【逾時時間】:用戶端連接配接伺服器連接配接開始到失敗的等待響應時間。需要MQTT伺服器端提供。
【心跳時間】:在沒有任何其他控制封包從用戶端發送給服務端的時間間隔。需要MQTT伺服器端提供。
【SSL/TLS】:可選擇關閉認證,單向認證或雙向認證。需要MQTT伺服器端提供。
※單向認證:指的是隻有用戶端校驗伺服器的合法性,需要上傳伺服器的根證書;
※雙向認證:指的是互相校驗,伺服器需要校驗每個用戶端,用戶端也需要校驗伺服器,需上傳伺服器根證書和用戶端的公鑰和私鑰檔案。
注:除【用戶端id】之外,其餘參數均為MQTT伺服器端提供,和遠端登陸頁的配置相同。
資料傳輸配置
資料傳輸配置中包含【資料上報配置】、【寫變量配置】、【讀變量配置】。其中有預設的格式,可以直接使用,也可以根據自己的MQTT平台配置進行适配和修改,具體内容見《藍蜂MQTT網關配置工具使用說明V1.0》第4.3節。
資料上報主題預設為:data/report/${sn}
寫變量請求主題預設為:write/req/${sn} 寫變量響應主題預設為write/resp/${sn}
讀變量請求主題預設為:read/req/${sn} 讀變量響應主題預設為read/resp/${sn}
主題支援使用通配符
(1)主題可以使用類似于${sn}的通配符替代網關sn
(2)通配符支援所有的系統變量
驅動管理
驅動管理用來配置網關與下位機的驅動管理,支援建立/編輯,删除驅動,設定通訊口配置資訊等,如圖。由于是第一次配置,此處為空,需要進行添加驅動的操作。
【通訊口配置】:點選通訊口配置下面有3個通訊端口項,【RS232】、【RS485】和【LAN】,分别對應網關上的3個資料通訊端口,3個通訊口可以同時和下位機進行通訊。可按照需要對相應通訊口進行配置。
我們需要使用RS485與PLC進行通訊,是以需要配置RS485參數,西門子預設序列槽參數為9600、8、偶、1。
【+新增】:點選此處建立驅動,可根據實際使用需求進行選擇填寫。
【驅動名稱】:自定義。不限中英文,不限标點符号,包括空格,最大支援20個字。
【品牌】、【型号】:根據需要選擇品牌型号,網關會根據您選擇的品牌型号的專有協定跟裝置進行通訊。本案例連接配接西門子200PLC,是以【品牌】選擇“西門子”,【型号】選擇“PPI”。
【裝置位址】:必填項,和PLC中設定的位址一緻。如果找不到從站,可以去PLC中程式中讀取。西門子預設為2。
完成後點選确定即可看到新建立的驅動。
變量管理
變量管理可用來配置網關資料變量,支援新增、編輯、導入、導出、複制等功能。由于是第一次配置,此處為空,需要進行新增變量的操作。
支援變量的複制/導入/導出功能,使用【複制】可以快速添加變量。如果變量較多,可以先點選【導出】,在導出檔案中進行修改,修改完成後再點選【導入】即可。具體内容介紹見《藍蜂MQTT網關配置工具使用說明V1.0》第4.5.2節和4.5.3節。
※變量介紹:
【儀表、PLC】:必填,選擇剛才建立的西門子200即可。
【變量表示(key)】:必填,自定義即可。注意不能有重複的名稱。
【寄存器類型】:必填,填寫對應西門子200PLC的寄存器類型。
【寄存器位址】:必填,位址填寫時不帶寄存區标志符,與實際寄存器位址一緻。例如,Q0.0寫0.0,M10.0寫10.0,VD200寫200。具體可見下方位址表示例。
【資料類型】:必填,根據實際需要選擇即可。
【死區設定】:具體内容見後方“?”。
【讀寫方式】:可根據需求自行修改該寄存器的讀寫方式,預設為隻讀。
【采集公式】:可根據需求自行編寫公式,需要使用英文字元。具體内容介紹見《藍蜂MQTT網關配置工具使用說明V1.0》第4.5.4節。
位址表示例:
至此,藍蜂MQTT網關配置工具配置完成,可使用MQTT用戶端進行讀取相關變量。
MQTT用戶端資料采集配置步驟
步驟一:在變量管理中,我們添加如下變量:
步驟二:在藍蜂MQTT網關配置工具中點選資料傳輸配置-資料上報配置,設定資料上報配置參數,如圖,此案例中上報主題為“wz”,自動上報時間設定為10S。
步驟三:打開電腦的MQTTX軟體(也可以使用其他軟體,本文以MQTTX軟體展示),登入MQTT平台。MQTTX軟體配置如下:
步驟四:添加訂閱消息。
步驟五:設定完成後即可點選檢視資料,如下圖。
至此,PLC資料已經成功上傳到MQTT伺服器,使用者可以使用任意MQTT用戶端軟體或者其他工具讀取此PLC的資料。
如需要遠端讀取、修改PLC資料,上報狀态資訊,使用透傳功能,方法類似。具體操作方法,參考内容見《藍蜂MQTT網關配置工具使用說明V1.0》第6節。
配置工具使用的是預設腳本,如需要修改,具體操作方法,參考内容見《藍蜂MQTT網關配置工具使用說明V1.0》第7節。
注意事項
1、EG20-MQ網關不支援web配置頁,不能設定交換機和路由器模式。
2、在打開藍蜂MQTT網關配置工具之後,請勿關閉已打開的指令行視窗,或修改浏覽器内位址,否則将無法正常使用配置工具。
3、線上配置MQTT平台參數時,電腦和網關需要同時通路到相同的MQTT平台,否則無法線上配置。
4、同一台電腦,mqtt方式登入後,一次隻能操作一個網關(如同時打開多個網頁,同時連接配接不同的網關,用戶端是不支援的)。
5、如果序列槽232是7位時,序列槽連接配接點選更新,更新成功用戶端不會提示更新成功,但是網關實際會更新成功。
6、藍蜂MQTT網關配置工具的網關編碼格式為UTF-8。
7、相容性:win7, win10, win11系統,不支援winxp及更低版本windows系統,不支援linux、MacOS、android和ios系統。
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