目錄

一. 使用流程

二. 準備工作

2.1 需要準備如下物品

2.2 LF220網關準備工作

2.3 PLC準備工作

2.4 電腦的準備工作

2.5 MQTT服務器

三. MQTT網關登陸平臺配置步驟

3.1 登錄

3.2 網關概況

3.3 MQTT連接配置

3.4 驅動管理

3.5 變量管理

四. MQTT客戶端數據采集配置步驟

4.1 實時采集數據配置

4.2 寫變量配置

4.3 狀態上報

4.4 系統變量

五. 其他功能

六. 注意事項

前言：MQTT是一個基于客戶端-服務器的消息發布/訂閱傳輸協議。MQTT協議的特點是輕量、簡單、開放和易于實現的，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設備。

此文檔將介紹如何使用MQTT協議網關串口連接西門子200PLC，將PLC的數據通過MQTT協議傳輸到數據平臺，電腦使用MQTTX軟件可以實時接收到200PLC的數據，實現將PLC數據上云，遠程監控數據的功能。

一. 使用流程

流程如下，使用網關按照以下流程就可以實現PLC數據上云的功能，實現數據采集。

二. 準備工作

二.1 需要準備如下物品

1) 西門子200或200smartPLC一臺（下文以200PLC為例，200smart串口使用方法相同）

2) MQTT協議網關一臺，天線和電源適配器（以下用LF220作為實例）。

3) SIM卡一張，有流量，大卡(移動，聯通或者電信卡)。

4) 聯網電腦一臺（WinXP/Win7/Win8/Win10操作系統）。

5） 支持MQTT協議的平臺（云服務器、實體服務器均可）。

6） 可以訪問MQTT平臺的軟件（MQTTX等，本文以MQTTX介紹）。

7) USB轉RS232線、網線、電工工具、導線若干。

目錄

一. 使用流程

二. 準備工作

2.1 需要準備如下物品

2.2 LF220網關準備工作

2.3 PLC準備工作

2.4 電腦的準備工作

2.5 MQTT服務器

三. MQTT網關登陸平臺配置步驟

3.1 登錄

3.2 網關概況

3.3 MQTT連接配置

3.4 驅動管理

3.5 變量管理

四. MQTT客戶端數據采集配置步驟

4.1 實時采集數據配置

4.2 寫變量配置

4.3 狀態上報

4.4 系統變量

五. 其他功能

六. 注意事項

前言：MQTT是一個基于客戶端-服務器的消息發布/訂閱傳輸協議。MQTT協議的特點是輕量、簡單、開放和易于實現的，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設備。

此文檔將介紹如何使用MQTT協議網關串口連接西門子200PLC，將PLC的數據通過MQTT協議傳輸到數據平臺，電腦使用MQTTX軟件可以實時接收到200PLC的數據，實現將PLC數據上云，遠程監控數據的功能。

一. 使用流程

流程如下，使用網關按照以下流程就可以實現PLC數據上云的功能，實現數據采集。

二. 準備工作

二.1 需要準備如下物品

1) 西門子200或200smartPLC一臺（下文以200PLC為例，200smart串口使用方法相同）

2) MQTT協議網關一臺，天線和電源適配器（以下用LF220作為實例）。

3) SIM卡一張，有流量，大卡(移動，聯通或者電信卡)。

4) 聯網電腦一臺（WinXP/Win7/Win8/Win10操作系統）。

5） 支持MQTT協議的平臺（云服務器、實體服務器均可）。

6） 可以訪問MQTT平臺的軟件（MQTTX等，本文以MQTTX介紹）。

7) USB轉RS232線、網線、電工工具、導線若干。

二.2 LF220網關準備工作

網關相關技術參數與使用說明，可參考《LF220邊緣計算網關用戶手冊》。

1、 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（需接上隨網關附帶的天線）或通過網線聯網（需將路由器出來的網線接到網關的WAN口）；

2、 網關接12V或24V直流電源，上電。（注意，電源正負極不要接反）。

二.3 PLC準備工作

PLC連接電源（注意電源是24VDC還是220VAC），準備一顆9針串口公頭，用兩顆導線分別焊接的3和8引腳（如下圖），將PLC Port0串口的3引腳連接LF220網關的“RS485A”端子，8引腳連接LF220網關的“RS485B”端子。也可以使用485轉232模塊將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 。

二.4 電腦的準備工作

1、 電腦安裝“藍蜂MQTT網關配置工具壓縮包”。

進入藍蜂物聯網，點擊【資源中心】→【技術手冊】→【藍蜂MQTT網關配置工具壓縮包】，如圖：

※本客戶端為免安裝客戶端，下載后請使用解壓軟件進行解壓縮操作，打開解壓縮后的文件夾，雙擊“藍蜂MQTT網關配置工具”文件，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，會開啟命令行窗口并啟動電腦內默認瀏覽器，在瀏覽器內進行配置操作，請勿關閉已打開的命令行窗口，或修改瀏覽器內地址，否則將無法正常使用配置工具。

推薦瀏覽器：Chrome瀏覽器，Edge瀏覽器，360瀏覽器。

不推薦瀏覽器：不推薦使用IE瀏覽器，火狐瀏覽器，世界之窗瀏覽器。

2、 電腦安裝MQTTX軟件。

MQTTX軟件下載地址：，也可以自行搜索下載安裝。

注：其他MQTT客戶端均可使用，本文以MQTTX軟件為例進行介紹。

二.5 MQTT服務器

需要準備一臺MQTT服務器，實體服務器、云服務器（阿里云、華為云等）均可。

注意：

1、 如果網關是使用外網上網的方式進行上網，實體服務器端需要開放外網端口。

2、 如使用云服務器，需要配置網關的MQTT上報腳本，必須滿足云服務器的格式。

本文以本地服務器介紹。

三. MQTT網關登陸平臺配置步驟

三.1 登錄

MQTT網關支持本地串口配置和遠程無線配置兩種方式連接網關進行配置。

※本地串口配置方式

使用本地串口配置方式，如圖：

使用232串口進行本地配置，將網關的RS232口使用USB轉232線接到電腦上，填寫配置參數，包括選擇通訊口，波特率，數據位，數據校驗，停止位。默認參數為115200，8，無，1。

【讀取網關串口參數】：如果對于串口參數并不了解，可點擊“讀取網關串口參數”按鈕，客戶端會主動搜索并填入已選中的串口的參數。

【記住配置】：點擊“記住配置”按鈕后，會記住當前配置，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操作。

點擊“立即連接”按鈕，可進入網關配置工具進行配置。

※遠程無線配置方式

當第一次拿到設備時，網關內部默認服務器為藍蜂的MQTT服務器，使用“遠程無線配置”可直接通過藍蜂MQTT服務器對網關進行遠程配置，修改網關參數。

需填寫對應的參數：

【網關SN碼】：網關SN碼必須為要連接的目標網關。SN碼位于網關機身。

【客戶端id】：登錄MQTT服務器的ID，隨機生成，也可以自行填寫，最多200個字符，不能與其他設備設置的客戶端id重復。

【用戶名】【密碼】： 藍蜂默認用戶名、密碼均為test

【IP/域名】：藍蜂MQTT服務器為110.249.137.42

【端口】： 藍蜂MQTT服務器端口號為1883

其余項目不需要修改，連接成功后即可進入網關配置界面對網關設置進行修改。

注意，遠程無線配置功能對于一般實體MQTT服務器來說可以直接使用，只需要填寫好對應MQTT服務器參數即可進行遠程無線配置。針對于阿里云、騰訊云等部分有限制的MQTT服務器來講，此功能不建議使用。

三.2 網關概況

當連接成功后，即可進入網關配置頁面，在此界面中可以查看到網關的基本信息、資源使用情況、服務器連接狀態等，同時也可以對網關進行相應的配置。

關于網關基本信息的具體介紹，見《藍蜂MQTT網關配置工具使用說明》第4.1節。

注意：LF220最多支持添加2000個變量。

三.3 MQTT連接配置

MQTT配置頁面可用于填寫MQTT服務器參數，以及設置是否開啟透傳、數據采集異常上報和網關狀態上報。具體介紹內容見《藍蜂MQTT網關配置工具使用說明V1.0》第4.2節。

拿到網關需要進行MQTT連接配置，可用于配置連接的MQTT服務器的參數。配置完成后，網關即可連接MQTT服務器。如圖：

【客戶端id】：為網關登錄MQTT服務器的ID，默認為網關SN編號，可根據需求可自行修改，為網關登錄MQTT平臺的ID。不能與其他設備設置的客戶端id重復。

【用戶名】【密碼】：登錄MQTT服務器的用戶名和密碼。需要MQTT服務器端提供。

【IP/域名】：MQTT服務器的地址。需要MQTT服務器端提供。

【端口】：MQTT推送的服務器地址的端口號。需要MQTT服務器端提供。

【超時時間】：客戶端連接服務器連接開始到失敗的等待響應時間。

【心跳時間】：在沒有任何其他控制報文從客戶端發送給服務端的時間間隔。

【SSL/TLS】：可選擇關閉認證，單向認證或雙向認證。

※單向認證：指的是只有客戶端校驗服務器的合法性，需要上傳服務器的根證書；

※雙向認證：指的是相互校驗，服務器需要校驗每個客戶端，客戶端也需要校驗服務器，需上傳服務器根證書和客戶端的公鑰和私鑰文件。

注：除【客戶端id】【超時時間】【心跳時間】【SSL/TLS】之外，其余參數均為MQTT服務器端提供，和網關登錄MQTT平臺的配置相同。

三.4 驅動管理

驅動管理用來配置網關與下位機的驅動管理，支持創建/編輯，刪除驅動，設置通訊口配置信息等，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】：點擊通訊口配置下面有3個通訊端口項，【RS232】、【RS485】和【LAN】，分別對應網關上的3個數據通訊端口，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，所以需要配置RS485參數，西門子默認串口參數為9600、8、偶、1。

【+新增】：點擊此處創建驅動，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，不限標點符號，包括空格，最大支持20個字。

【品牌】、【型號】：根據需要選擇品牌型號，網關會根據您選擇的品牌型號的專有協議跟設備進行通訊。本案例連接西門子200PLC，所以【品牌】選擇“西門子”，【型號】選擇“PPI”。

【設備地址】：必填項，和PLC中設置的地址一致。如果找不到從站，可以去PLC中程序中讀取。西門子默認為2，可去PLC“通訊端口”進行讀取。

完成后點擊確定即可看到新創建的驅動。

三.5 變量管理

變量管理可用來配置網關數據變量，支持新增、編輯、導入、導出、復制等功能。由于是第一次配置，此處為空，需要進行新增變量的操作。

支持變量的復制/導入/導出功能，使用【復制】可以快速添加變量。

如果變量較多，可以先點擊【導出】，在導出文件中進行修改，修改完成后再點擊【導入】即可。

具體內容介紹見《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。

※變量名稱說明：

【儀表、PLC】：必填，選擇剛才創建的西門子200即可。

【變量表示（key）】：必填，自定義即可。注意不能有重復的名稱。

【寄存器類型】：必填，填寫對應西門子200PLC的寄存器類型。

【寄存器地址】：必填，與實際寄存器地址一致。具體可見下方地址表示例。

【數據類型】：必填，根據實際需要選擇即可。

【死區設置】：具體內容見后方“？”。

【讀寫方式】：可根據需求自行修改該寄存器的讀寫方式，默認為只讀。

【采集公式】：可根據需求自行編寫公式，需要使用英文字符。具體內容介紹見《藍蜂MQTT網關配置工具使用說明V1.0》第4.5.4節。

地址表示例：

至此，使用藍蜂MQTT網關配置工具配置完成，用戶可使用MQTT客戶端訪問MQTT服務器讀取相關變量。

四. MQTT客戶端數據采集配置步驟

準備：在變量管理中，我們添加如下變量（可以根據需求自行添加）：

四.1 實時采集數據配置

步驟一：在藍蜂MQTT網關配置工具中點擊“數據傳輸配置”→“數據上報配置”，設置數據上報配置參數，如下圖。

此案例中選擇定時上報，上報主題為“wz”，自動上報時間設置為10S。用戶可以根據自己的需求自行選擇。網關會按照此處設置的主題和時間上報給MQTT平臺。

步驟二：打開電腦的MQTTX軟件（也可以使用其他軟件，本文以MQTTX軟件展示），登錄MQTT平臺。MQTTX軟件配置如下：

步驟三：添加訂閱消息。

步驟四：設置完成后即可點擊查看數據，如下圖。可以看到，數據是10秒自動上報的。

至此，PLC數據已經成功上傳到MQTT服務器，用戶可以使用任意MQTT客戶端軟件或者其他工具讀取此PLC的數據。

四.2 寫變量配置

步驟一：在藍蜂MQTT網關配置工具中點擊“數據傳輸配置”→“寫變量配置”，設置數據上報配置參數，如下圖。

此案例中選擇定時上報，請求主題為“wz寫”，相應主題為“write/resp/${sn}”。用戶可以根據自己的需求自行編輯。

同時，客戶可以根據自己的需求自定義腳本，此處我們選擇默認。默認代碼可點擊查看后方“？”。

步驟二：打開電腦的MQTTX軟件（也可以使用其他軟件，本文以MQTTX軟件展示），登錄MQTT平臺。MQTTX軟件配置如下：

步驟三：添加訂閱消息：

步驟四：在MQTTX軟件中修改“請求主題”，同時寫代碼（由于我們選擇的是默認，此處代碼按照默認進行編輯）：

請求默認格式示例為：

{

     "data": [

           {

                 "key": "temp1",

                 "value": "1"

           },

           {

                 "key": "temp2",

                 "value": "2"

           },

           {

                 "key": "temp3",

                 "value": "3"

           }

     ]

｝

步驟五：設置完成后即可點擊查看數據，如下圖。可以看到，此處發送寫和接收的格式與默認格式一致。

至此，PLC數據已經成功上傳到MQTT服務器，用戶可以使用任意MQTT客戶端軟件或者其他工具讀取此PLC的數據。

四.3 狀態上報

開啟此狀態可在網關檢測到設備狀態變化時，設備會發送消息，下文以“設備插拔網線”為例進行步驟講解。

步驟一：在藍蜂MQTT網關配置工具中點擊MQTT配置-狀態上報配置，開啟狀態上報配置，設置狀態上報的主題，設置完成后點擊保存。如圖

步驟二：在MQTTX中對該上報主題進行訂閱，當網關聯網方式、運行狀態發生變化時，可接收網關狀態變化的消息，如圖：

步驟三：訂閱完成后我們插拔網線進行測試：

四.4 系統變量

系統變量用來描述某種狀態或設備標識（如車牌號、設備ID、型號、物聯網卡號等），可自定義設置，網關上報數據過程中可將系統變量與設備變量數據共同上報。

步驟一：點擊【+新增】按鈕，會彈出新增系統變量彈窗。

步驟二：添加一個系統變量，如圖：

【key】：可自定義設置，必填項。不限中英文，不限標點符號，包括空格，最多支持20個字符。

【value】：key所對應的數據或說明，必填項，不限中英文，不限標點符號，包括空格，最多支持50個字符。

注意：

1.LF220支持最多添加10個系統變量，系統變量和變量中的key不能重復。

2.系統變量默認有記錄網關編號sn和消息ID msgId，這些不能修改。

步驟三：在MQTTX軟件中查看實時數據：

另外，如需要遠程讀取PLC數據，使用透傳功能，方法類似。具體操作方法，參考內容見《藍蜂MQTT網關配置工具使用說明》第6節。

藍蜂MQTT網關配置工具訂閱和發布使用的是默認腳本，如需要修改，具體操作方法，參考內容見《藍蜂MQTT網關配置工具使用說明》第7節。

五. 其他功能

LF220支持PLC遠程下載、斷網續傳、透傳、腳本功能。功能介紹可查看《LF220邊緣計算網關用戶手冊》，或點擊對應功能頁中的“？”跳轉幫助界面進行查看。

六. 注意事項

1、LF220網關暫時不支持web配置頁，目前暫時不能設置交換機和路由器模式。

2、在打開藍蜂MQTT網關配置工具之后，請勿關閉已打開的命令行窗口，或修改瀏覽器內地址，否則將無法正常使用配置工具。

3、在線配置MQTT平臺參數時，電腦和網關需要同時訪問到相同的MQTT平臺，否則無法在線配置。

4、同一臺電腦，mqtt方式登錄后，一次只能操作一個網關（如同時打開多個網頁，同時連接不同的網關，客戶端是不支持的）。

5、如果串口232是7位時，串口連接點擊升級，升級成功客戶端不會提示升級成功，但是網關實際會升級成功。

6、藍蜂MQTT網關配置工具的網關編碼格式為UTF-8。

7、兼容性：win7, win10, win11系統，不支持winxp及更低版本windows系統，不支持linux、MacOS、android和ios系統。