MQTT网关读取西门子PLC数据传输到阿里云平台案例教程
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了MQTT网关读取西门子PLC数据传输到阿里云平台案例教程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
MQTT协议网关网口连接西门子SMART200PLC
前言：MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议的特点是轻量、简单、开放和易于实现的，同时，西门子PLC广泛应于工业控制领域，是一款性能高、稳定性强的PLC设备。
此文档将介绍如何使用MQTT协议网关串口连接西门子200SMART PLC，将PLC的数据通过MQTT协议传输到阿里云MQTT数据平台，用户可以在阿里云的MQTT台上实时接收到200SMART PLC的数据，实现将PLC数据上云，远程监控数据的功能。
使用流程
流程如下，首次使用网关按照以下流程就可以实现将的PLC数据上传到阿里云的MQTT服务器，实现数据采集。
下文将按照此流程分步进行介绍说明。
准备工作
需要准备如下物品
1) 西门子200SMART PLC一台
2) MQTT协议网关一台，天线和电源适配器（以下用LF220作为实例）。
3) SIM卡一张，有流量，大卡(移动，联通或者电信卡)。
4) 联网电脑一台（WinXP/Win7/Win8/Win10操作系统）。
5） 能登录阿里云的账号（本文以新开通的账号为例）。
6) USB转RS232线、网线、电工工具、导线若干。
LF220网关准备工作
网关相关技术参数与使用说明，可参考《LF220边缘计算网关使用手册V1.1》。
保证网关可以正常联网，可通过4G卡（移动/联通/电信流量卡，大卡）联网（需接上随网关附带的天线）或通过网线联网（需将路由器出来的网线接到网关的WAN口）；
网关接12V或24V直流电源，上电。（注意，电源正负极不要接反）。
PLC准备工作
PLC连接电源（注意电源是24VDC还是220VAC），将PLC网口和LF220的LAN口用网线连接起来。
电脑的准备工作
电脑安装“蓝蜂MQTT网关配置工具压缩包”。
进入蓝蜂官网（工业物联网云平台-工业物联网网关设备-PLC远程控制维护调试通讯网关-蓝蜂物联网），点击【资源中心】→【技术手册】→【蓝蜂MQTT网关配置工具压缩包】，如图：
也可进入如下地址进行下载：
※本客户端为免安装客户端，下载后请使用解压软件进行解压缩操作，打开解压缩后的文件夹，双击“蓝蜂MQTT网关配置工具.exe”文件，即可启动蓝蜂MQTT网关配置工具。
使用方式：启动蓝蜂MQTT网关配置工具，会开启命令行窗口并启动电脑内默认浏览器，在浏览器内进行配置操作，请勿关闭已打开的命令行窗口，或修改浏览器内地址，否则将无法正常使用配置工具。
推荐浏览器：Chrome浏览器，Edge浏览器，360浏览器。
不推荐浏览器：不推荐使用IE浏览器，火狐浏览器，世界之窗浏览器。
MQTT服务器准备工作
需要准备一台MQTT服务器，实体服务器、云服务器（阿里云、华为云等）均可。使用云服务器，需要配置网关的MQTT上报脚本，必须要满足云服务器的格式。
本文以阿里云服务器介绍。
进入阿里云IoT平台官网（https://www.aliyun.com/），登录账号，然后点击右上角控制台。
进入控制台后，选择【产品与服务】→【物联网平台】。或直接搜索“物联网平台”。
注：第一次使用阿里云 IoT 平台物联网服务器需要先开通服务才能使用，跟随界面提示点击即可。
这样就可以进入阿里云的物联网平台。“公众实例”平台是免费的。
阿里云IoT平台配置步骤
成功登陆阿里云IoT平台以后，需要进行配置，按照如下步骤操作。
创建产品
点击实例，可进入实例详情，点击【设备管理】→【产品】→【创建产品】，如图。
【产品名称】：可自定义填写，会在“设备所属产品”中进行展示。
【所属品类】：本案例选择自定义品类，自定义功能。标准品类时，可选择与自己产品设备相近的模型，选择后系统可自动为您创建必选功能，也可根据需要添加可选功能和自定义功能。
【节点类型】：选择直连设备
【联网方式】：蜂窝（2G/3G/4G/5G）
【数据格式】：ICA标准数据格式（Alink JSON）
【校验类型】和【认证方式】保持默认即可。
添加设备
创建产品完成后，点击确认，可进行添加设备，点击“前往添加”。
【DeviceName】建议填写蓝蜂网关sn编号，可方便后续对配置文件进行导入导出操作，也可以自定义名称。
【备注】可不写。
完成后点击【确认】按钮后，可在设备列表中看到添加的设备。
点击【查看】按钮，可查看设备的连接参数以及其他详细信息。
【DeviceName】和【ProductKey】需要记录下来，在之后的配置过程中会用到。
配置阿里云IoT平台物模型
此步骤类似于在平台创建变量。只有添加了变量以后，平台才会将这些数据进行展示。
在阿里云IoT平台，点击【产品】，找到我们刚刚创建的产品，点击查看按钮，如图：
进入产品中，点击【功能定义】→【编辑草稿】。
进入编辑草稿页面，点击【添加自定义功能】，可根据自己需求进行变量创建。
这里我们添加属性，添加温度，湿度和开关三个变量，如图：
注意：数据类型需要根据设备每个属性的实际情况进行选择，在后面使用蓝蜂MQTT网关配置工具配置时，需要与之进行匹配。
区别于EMCP物联网云平台，此处不需要填写变量的地址，数据是根据“标识符”来展示的。建议在创建变量后将创建的“变量名称”、“标识符”、“数据类型”记录下来，如下表。在之后的蓝蜂MQTT网关配置工具中会用到。
| 变量名称 | 标识符 | 数据类型 |
| 温度 | Temperature | int32（32位整形） |
| 湿度 | Humidity | int32（32位整形） |
| 开关 | Switch | Bool（开关量） |
添加完成后，列表中可看到我们添加的3个属性，点击左下角发布上线。
注：
如果想要修改创建好的功能类型，点击编辑草稿即可。
如果想要创建新的模块（类似于变量的分组）点击编辑草稿→添加模块即可。
每个产品中可以有多个设备，共用所有的模块（变量）信息。举例：我有10台设备在同一个产品下，默认模块中设置了3个变量。在通讯正常时，10台设备都会采集这3个相同的变量进行展示。
获取连接阿里云IoT平台的参数
点击【设备】，找到刚刚创建的设备，点击后方的【查看】如图
非常重要。在后面使用蓝蜂MQTT网关配置工具配置网关登陆时（4.3节处）需要按照此处信息填写。这个界面刷新后会变化，建议在配置网关时打开，复制粘贴即可。
至此，按照如上步骤，对于阿里云平台的设置就完成了。
总结：
关于变量：在阿里云平台中创建变量完成后，必须要知道设备的“DeviceName”、“ProductKey”、“变量名称”、“标识符”、“数据类型”。
关于MQTT连接参数：非常重要，此为网关登录阿里云IoT平台的参数。
MQTT网关登陆平台配置步骤
首次使用蓝蜂网关进行连接MQTT服务器时，必须使用电脑与网关232串口连接，只有RS232口可以配置网关。接线如下：
登录
打开“蓝蜂MQTT网关配置工具”，此处必须使用本地串口配置的方式进行配置，如图：
使用232串口，将网关的RS232口使用USB转232线接到电脑串口上，同时填写配置参数，包括选择通讯口，波特率，数据位，数据校验，停止位。默认参数为115200，8，无，1。
【通讯口】：选择正确的串口号，可在电脑的“设备管理器”中查看。本机为COM4。
【读取网关串口参数】：如果对于串口参数并不了解，可点击“读取网关串口参数”按钮，客户端会主动搜索并填入已选中的串口的参数。前提是必须选择正确的通讯口。
【记住配置】：点击“记住配置”按钮后，会记住当前配置，避免每次进入时需要重新配置的问题，再次进入时可直接进行连接操作。
点击“立即连接”按钮，稍等片刻即可进入网关配置工具进行配置。
网关概况
当连接成功后，即可进入网关配置页面，对网关进行相应的配置。
关于网关基本信息的具体介绍，见《蓝蜂MQTT网关配置工具使用说明V1.0》第4.1节。
关于日志设置，强烈建议在非调试阶段关闭全部日志配置，长时间开启日志会影响网关性能。
注意：LF220最多支持添加500个变量，16个驱动。
MQTT连接配置
MQTT配置页面可用于填写MQTT服务器参数，具体介绍内容见《蓝蜂MQTT网关配置工具使用说明V1.0》第4.2节。首次拿到网关需要进行MQTT连接配置，可用于配置连接的MQTT服务器的参数。配置完成后，网关即可连接MQTT服务器，如图：
此处所有的配置是从阿里云平台处获取的（见3.4节内容），复制时不要添加或删除任何字符，否则将无法连接阿里云MQTT平台。填写完成后点击保存按钮，需要重启网关，配置才会生效，同时需要重新登录配置工具。
驱动管理
驱动管理用来配置网关与下位机的驱动管理，支持创建/编辑，删除驱动，设置通讯口配置信息等，如图。由于是第一次配置，此处为空，需要进行添加驱动的操作。
【通讯口配置】：点击通讯口配置下面有3个通讯端口项，【RS232】、【RS485】和【LAN】，分别对应网关上的3个数据通讯端口，3个通讯口可以同时和下位机进行通讯。可按照需要对相应通讯口进行配置。
我们需要使用网线与PLC进行通讯，所以需要配置网口的参数。如下图。本案例中，PLC的IP地址为192.168.1.55。
同时，建议使用手动设置IP的方式。需要填写和PLC同一网段的地址，任意即可，这里填写192.168.1.10，子网掩码为255.255.255.0。
【+新增】：点击此处创建驱动，可根据实际使用需求进行选择填写。
【驱动名称】：自定义。不限中英文，不限标点符号，包括空格，最大支持20个字。
【品牌】、【型号】：根据需要选择品牌型号，网关会根据您选择的品牌型号的专有协议跟设备进行通讯。本案例连接西门子200SMART PLC，所以【品牌】选择“西门子”，【型号】选择“S7-200 SMART”。
【IP地址】：必填项，填写PLC的IP地址。
【端口号】：西门子默认为102。
完成后点击确定即可看到新创建的驱动。
变量管理
首先我们需要拿到PLC端的地址表， 此处的【寄存器类型】和【寄存器地址】需要和PLC的地址表一致。地址表见后方说明。
注意：此处的【变量标识（key）】需要和阿里云MQTT平台中填写的一致且区分大小写。见3.3节表格。
注：
1、网关会将创建的所有变量上传到阿里云IoT平台，由IoT平台根据标识符来判断数据是否采集、展示。
2、MQTT网关配置工具支持变量的复制/导入/导出功能，使用【复制】可以快速添加变量。
具体内容介绍见《蓝蜂MQTT网关配置工具使用说明V1.0》第4.5.2节和4.5.3节。
※变量名称说明：
【仪表、PLC】：必填，选择刚才创建的西门子smart200即可。
【变量表示（key）】：必填，自定义即可。注意不能有重复的名称。
【寄存器类型】：必填，填写对应西门子smart200PLC的寄存器类型。
【寄存器地址】：必填，与实际寄存器地址一致。具体可见下方地址表示例。
【数据类型】：必填，根据实际需要选择即可。
【死区设置】：具体内容见后方“？”。
【读写方式】：可根据需求自行修改该寄存器的读写方式，默认为只读。
【采集公式】：可根据需求自行编写公式，需要使用英文字符。具体内容介绍见《蓝蜂MQTT网关配置工具使用说明V1.0》第4.5.4节。
地址表示例：
数据上报和写入配置
由于阿里云IoT平台是有自己独立的数据上报格式的，我们需要在“蓝蜂MQTT网关配置工具”中对这一部分进行编辑。
数据上报配置设置
配置步骤
打开阿里云平台，点击【产品】→【查看】，如图：
进入产品后，点击【topic类列表】-【物模型通信topic】，即找到属性上报主题，如图
其中“ /sys/ gqbaihhDlTb /$deviceName/thing/event/property/post”中的gqbaihhDlTb是IoT平台自动生成的，需要改成自己设备的ProductKey。为3.2节中标出需要记录的ProductKey。
主题中的通配符$deviceName需要替换成我们这个产品中创建的设备的DeviceName。我们的示例在阿里云IoT平台创建的设备的DeviceName为网关sn编号，而在蓝蜂配置工具中可使用通配符$sn代替sn编号。
因此我们的上报主题为/sys/gqbaihhDlTb/$sn/thing/event/property/post
我们将该主题写入数据上报配置中的上报主题中，如图：
【上报方式】：可按需求选择定时上报或变化上报，此文档以定时上报为例。
※【加工脚本】如下，复制粘贴即可，一般不需要进行修改：
function reportToJson(signalArray, system)
var json =
id: system.msgId,
version:"1.0",
sys: ack : 0,
method: "thing.event.property.post",
params:
var time = new Date().getTime();
for(var i=0; i<signalArray.length; i++)
var signal = signalArray[i];
json.params[signal.key] =
time:time,
value:Number(signal.value)
return JSON.stringify(json);
点击确定按钮，配置完成，需要重启网关，配置才会生效，将网关接入设备后，采集到的数据就可上报到阿里云IoT平台了。
查看数据
当设备采集到数据并上报到阿里云IoT平台后，我们可以在阿里云IoT平台，点击设备，找到我们接入的设备。
点击查看按钮，进入设备详情中，点击物模型数据，便可查看到我们采集到的数据，如图：
点击查看数据按钮，可查看该属性的历史数据详情，如图：
写变量配置
操作步骤
从阿里云IoT平台向设备写入数据，需要在蓝蜂MQTT网关配置工具中对写入进行配置。
点击【数据传输配置】-【写变量配置】，我们可在写变量配置中设置请求和响应主题，在阿里云IoT平台打开对应设备的topic列表找到属性设置topic，如图：
进入产品后，点击【topic类列表】-【物模型通信topic】，即找到属性设置主题，如图：
其中“/sys/ gqbaihhDlTb /$deviceName/thing/service/property/set”中的gqbaihhDlTb是IoT平台自动生成的，需要改成自己设备的ProductKey。为3.2节中标出需要记录的ProductKey。
主题中的通配符$deviceName需要替换成我们这个产品中创建的设备的DeviceName。
我们的示例在阿里云IoT平台创建的设备的DeviceName为网关sn编号，而在蓝蜂配置工具中可使用通配符$sn代替sn编号。
因此我们的请求主题为：/sys/gqbaihhDlTb/$sn/thing/service/property/set，
响应主题为：/sys/gqbaihhDlTb/$sn/thing/service/property/set_reply
我们将请求主题和响应主题写入写变量配置中的请求和响应主题中，如图：
※【请求解析脚本】如下，复制粘贴即可，一般不需要进行修改：
function writeReqToJson(str)
if(str!="")
var req = JSON.parse(str)
var keys = Object.keys(req.params)
var key = keys[0]
var msgId = req.id
var json = key: key, value:req.params[key]+"",msgId:msgId
return JSON.stringify(json)
return
※【响应加工脚本】如下，复制粘贴即可，一般不需要进行修改：
function writeRespToJson(signal, system)
var json =
"code": 200,
"data": ,
"id": system.msgId,
"message": "success",
"version": "1.0"
return JSON.stringify(json)
点击确定按钮，配置完成，需要重启网关，配置才会生效，将网关接入设备后，就可以从阿里云IoT平台直接控制设备，进行写入数据了。
向设备写入数据
打开阿里云IoT平台，点击【监控运维】→【在线调试】，选择我们想要写入数据的设备，如图：
找到想要写入数值的属性，我们此处对温度进行写入数值36，如图：
设置成功后，在阿里云IoT平台数值查看处我们也可以看到我们写入成功的数据，如图。
注意：
点击“获取”时，获取到的值是阿里云平台最后一次成功通讯的值。即使获取成功，也不能说明网关和下位机通讯正常。
连接阿里云IoT平台时建议将网关的“透传设置”、“采集异常设置”、“状态上报设置”关闭。
注意事项
1、LF220网关暂时不支持web配置页，目前暂时不能设置交换机和路由器模式。
2、在打开蓝蜂MQTT网关配置工具之后，请勿关闭已打开的命令行窗口，或修改浏览器内地址，否则将无法正常使用配置工具。
3、配置成阿里云服务器以后，再次配置网关时只能使用RS232转USB本地配置，不能使用在线配置。
4、配置LF220网关参数时必须要和阿里云服务器中设置的一致。
5、阿里云服务器（或其他服务器）有自己固定的格式，需要编写对应的脚本。阿里云服务器脚本按照文档中填写的即可，可以直接复制粘贴。
6、如果串口232是7位时，串口连接点击升级，升级成功客户端不会提示升级成功，但是网关实际会升级成功。
7、蓝蜂MQTT网关配置工具的网关编码格式为UTF-8。
8、兼容性：win7, win10, win11系统，不支持winxp及更低版本windows系统，不支持linux、MacOS、android和ios系统。
以上是关于MQTT网关读取西门子PLC数据传输到阿里云平台案例教程的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章