MQTT協議網關網口連接西門子SMART200PLC操作說明v1.0 

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200SMART PLC，將PLC的數據通過MQTT協議傳輸到阿里云MQTT數據平臺，用戶可以在亞馬遜云的MQTT臺上實時接收到200SMART PLC的數據，實現將PLC數據上云，遠程監控數據的功能。

一.       準備工作

1.1       需要準備如下物品

1） 西門子200SMART PLC一

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）能登錄亞馬遜云的賬號（本文以新開通的賬號為例）。

6）網線、電工工具、導線若干。

1.2       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）；

網關接12V或24V直流電源，上電。（注意，電源正負極不要接反）。

1.3       PLC準備工作

PLC連接電源（注意電源是24VDC還是220VAC），將PLC網口和LF220的LAN口用網線連接起來。

1.4       平臺賬號準備工作

在瀏覽器中輸入藍蜂智控MQTT網關管理平臺的，

在登錄頁面，點擊注冊賬號按鈕，進行賬號注冊，為接下來的設備綁定做好準備工作。

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。

二.       亞馬遜云服務器設置

2.1       登錄亞馬遜云

點擊下面可打開亞馬遜云進行登錄或注冊。

2.2       注冊賬號

如果沒有相關亞馬遜云賬號，點擊“創建AWS賬戶”按鈕創建亞馬遜賬號

輸入郵件地址和用戶名，進行注冊賬號，并且按照亞馬遜云要求進行認證，即可。

2.3       使用IOT Core 服務

登錄亞馬遜云后，點擊左上角的服務按鈕，在彈出的下拉菜單中，選擇“物聯網”，在展開的菜單中，繼續選擇“IoT Core”服務，進入到IOTCore服務。

2.4       創建策略

點擊左側菜單，選擇 安全性 →策略菜單，進入策略管理頁面

點擊創建策略，創建一個新的策略

在策略名稱中，填寫一個新的策略名稱，可任意起名字。

選擇策略聲明，選擇“JSON”選項卡，在 內容中，修改內容如下：

{

  "Version": "2012-10-17",

  "Statement": [

    {

      "Effect": "Allow",

      "Action": "iot:*",

      "Resource": "*"

    }

  ]

}

點擊下方 “創建”按鈕，建立一個新的策略。

2.5       創建設備

點擊左側菜單，所有設備→物品，在打開的物品管理頁面中，點擊“創建物品按鈕”。

選擇創建單個物品，點擊下一步：

在物品屬性頁面，按照如下進行字段填寫。

設備名稱：填寫一個設備的名稱，不可以重復

其他配置：默認選項即可

設備影子：選擇無影子

設置完成后，點擊下一步。

在配置設備證書頁面，選擇"自動創建新證書"。

在附加策略到整數頁面中，選擇上一個步驟中創建的策略，點擊"創建物品按鈕"

2.6       下載證書

在彈出的對話框中，請將對應的證書和秘鑰全部都下載下來，并妥善保存到電腦中（此步驟很重要），稍后用于在網關中進行使用。

下載完成后，點擊“已完成”按鈕，表示該設備已創建完成。

2.7       獲取亞馬遜云服務器地址

點擊左側菜單，選擇 “設置”菜單，打開設置頁面，在頁面中，選擇所屬節點，請復制此地址，并妥善保存，稍后用于在網關中進行使用。

三.       MQTT云平臺配置步驟

3.1       打開藍蜂MQTT管理平臺網站并申請賬號

藍蜂MQTT管理平臺網站，使用請點擊【注冊賬號】，如已經申請過賬號，可直接登錄，支持手機驗證碼登錄和賬號密碼登錄兩種方式。

3.2       綁定網關

登錄賬號后，點擊右上角的綁定網關，輸入網關的基本信息（SN編號和網關驗證碼貼于網關機身）即可將該設備綁定至自己賬號下。

點擊右上角，可添加設備，填寫設備名稱、SN編號、驗證碼，備注等字段，點擊確定按鈕，添加成功網關。

3.3       打開配置界面

準備工作：網關上電，插4G卡或者將能上網的網線插在網關WAN口上。

之后點擊后方的【遠程配置】即可進入配置頁面。

注意：1、網關狀態必須為“在線”才可進行遠程配置。

2、如不能在線或不能連接網絡，請使用本地連接，具體方法見硬件產品說明書。

3.4       MQTT連接配置

成功進入遠程配置頁面后，點擊左側菜單，選擇服務器配置，在打開的頁面中，選擇“MQTT連接配置”選項卡，用于配置連接的MQTT服務器的參數。

具體配置內容如下：

【客戶端ID:】可任意填寫。

【用戶名】、【密碼】可不填，或者任意填寫。

【ip/域名】：填寫本文2.7節步驟中復制的地址。

【端口號】：填寫8883。

【超時時間】、【心跳時間】，按照默認值即可。

【SSL/TLS】，選擇雙向認證

在證書上傳過程中，請選擇之前步驟中獲取的證書進行上傳

1）根證書，上傳“AmzonRootCA1.pem” 文件
2）客戶端證書，請上傳后綴名為“certificate.pem.crt” 的文件

3）客戶端私鑰，請上傳后綴名為：“private.pem.key”的文件

點擊保存按鈕，重啟網關后，配置生效。

3.5       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。需要進行添加驅動的操作。點擊【通訊口設置】→【LAN口配置】。

【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?？砂凑招枰獙ο鄳ㄓ嵖谶M行配置。

我們需要使用網線與PLC進行通訊，所以需要配置網口的參數。如下圖。本案例中，PLC的IP地址為192.168.1.55。同時，建議使用手動設置IP的方式。需要填寫和PLC同一網段的地址，任意即可，這里填寫192.168.1.10，子網掩碼為255.255.255.0。

【+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200SMART PLC，所以【品牌】選擇“西門子”，【型號】選擇“S7-200 SMART”。

【IP地址】：必填項，填寫PLC的IP地址。

【端口號】：西門子默認為102。

完成后點擊確定即可看到新創建的驅動。

3.6       變量管理

首先我們需要拿到PLC端的地址表， 此處的【寄存器類型】和【寄存器地址】需要和PLC的地址表一致。地址表見后方說明。

點擊變量管理功能，根據項目需求進行配置變量，用于網關進行數據的采集和上報。

添加變量功能中，可以根據點位表，自行定義寄存器類型，數據類型，小數位數，讀寫類型。

※變量名稱說明：

【儀表、PLC】：必填，選擇剛才創建的西門子smart200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smart200PLC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》

地址表示例：

3.7       設置主題

在左側菜單中，點擊“主題列表”菜單，選擇【數據上報】

點擊右側【新增】按鈕，新增一個新主題：

可根據項目需求，對主題內容進行配置：

1. 上報主題(示例)：data/report

2. 上報方式：可根據實際需求填寫。本例中選擇定時上報，時間間隔為60秒。

3. 加工腳本：選擇默認，可按照提供的默認格式進行數據上報，也可以點擊【自定義腳本】根據自己的格式需求編寫腳本。默認數據格式如下圖：

{

      "code": "200",

      "data": {

            "msgId": "29",

            "sn": "200121011016",

            "time": 123456789777,

            "value": {

                  "temp": "20.5",

                  "pressure": "10.1",

                  "PH": "6.8"

            }

      }

}

四.       亞馬遜云平臺測試上報數據

打開亞馬遜云平臺，點擊左側菜單“MQTT測試客戶端”，在打開的頁面中，點擊訂閱主題選項卡，用于訂閱上一個步驟中，網關的發布主題。

訂閱主題中，輸入網關中設置的上報主題，舉例“data/report”

在訂閱主題的數據中，可以看到數據已經成功上報至亞馬遜云

五.       其他功能

LF220支持PLC遠程下載、斷網續傳、腳本功能，（透傳功能不適用于阿里云服務器）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、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。

7、藍蜂MQTT網關配置工具的網關編碼格式為UTF-8。

8、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。