__MQTT協議網關串口連接三菱FX3UPLC操作說明 __

__MQTT協議網關串口連接三菱FX3UPLC操作說明v1.2 __

前言：MQTT是一個基于客戶端-服務器的消息發(fā)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，三菱PLC廣泛應于工業(yè)控制領域，是一款性能高、穩(wěn)定性強的PLC設備。

此文檔將介紹如何使用MQTT協議網關串口連接三菱FX3U PLC，將PLC的數據通過MQTT協議傳輸到騰訊云MQTT數據平臺，用戶可以在騰訊云的MQTT臺上實時接收到三菱PLC的數據，實現將PLC數據上云，遠程監(jiān)控數據的功能。

使用流程

流程如下，首次使用網關按照以下流程就可以實現將的PLC數據上傳到騰訊云的MQTT服務器，實現數據采集。

下文將按照此流程分步進行介紹說明。

準備工作

需要準備如下物品

1. 三菱FX3U PLC一臺
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（XP/Win7/Win8/Win10操作系統）。
5. 能登錄騰訊云的賬號（本文以新開通的賬號為例）。
6. USB轉RS232線、網線、電工工具、導線若干。

LF220網關準備工作

網關相關技術參數與使用說明，可參考《LF220邊緣計算網關使用手冊V1.1》。

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）；

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連接電源（注意電源是24VDC還是220VAC），將編程電纜插上PLC的COM口，另一端連LF220的RS232或PLC的485串口連接到LF220對應的接線端子上。本案例以RS232串口為例進行講解。以國產FX3UPLC為例，接線如下圖：

接線線序：使用2 個DB9公頭，將網關2引腳接PLC的3引腳，網關3引腳接PLC的2引腳，網關的5引腳接PLC的5引腳，交叉連接。

電腦的準備工作

電腦安裝“藍蜂MQTT網關配置工具壓縮包”。

進入藍蜂官網，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.exe”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。

MQTT服務器準備工作

需要準備一臺MQTT服務器，實體服務器、云服務器（騰訊云、華為云等）均可。使用云服務器，需要配置網關的MQTT上報腳本，必須要滿足云服務器的格式。

本文以騰訊云服務器介紹。

進入騰訊云平臺官網，登錄賬號，然后點擊右上角控制臺。

進入控制臺后，選擇【產品】→【物聯網】→【物聯網設備服務】→【物聯網通信】。或直接搜索“物聯網通信”。

注：第一次使用騰訊云 平臺物聯網服務器需要先開通服務才能使用，跟隨界面提示點擊即可。

騰訊云平臺配置步驟

成功登陸騰訊云平臺以后，需要進行配置，按照如下步驟操作。

創(chuàng)建產品

點擊實例，可進入實例詳情，點擊【概覽】→【查看詳情】→【創(chuàng)建新產品】，如圖。

【產品名稱】：可自定義填寫，會在“設備所屬產品”中進行展示。本文以“product”為例。

其余選項如圖填寫即可。

添加設備

創(chuàng)建產品完成后，點擊確認，可進行添加設備，點擊“管理”。

【產品ID】非常重要，需要記錄下來，即【Product ID】，后面會用到。

點擊“設備列表”，選擇“添加新設備”。

設備名稱任意填寫，本文以“ equip ”為例。

獲取連接騰訊云平臺的參數

點擊【產品列表】，可查看設備的連接參數以及其他詳細信息。

【Client ID】【MQTT Username】【MQTT Password 】非常重要，建議記錄下來。

注意，此處信息是有有效期的， 如需要更長時間有效期，請參考【算法生成】自行編寫腳本程序。或聯系藍蜂技術人員。

點擊【概覽】，可獲取到MQTT平臺的參數。其中，“${productid}”為【產品ID】，使用時直接更換即可。

至此，騰訊云平臺已經配置完畢，需要記錄的內容有：【Client ID】、【MQTT Username】、【MQTT Password】、【產品ID】、端口號、接入地址。

MQTT網關登陸平臺配置步驟

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】：電腦登錄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服務器網址為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。

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(tài)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(jié)。

注意：LF220最多支持添加2000個變量。

MQTT連接配置

MQTT配置頁面可用于填寫MQTT服務器參數，具體介紹內容見《藍蜂MQTT網關配置工具使用說明》第4.2節(jié)。首次拿到網關需要進行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， 圖中所有參數均從騰訊云處拿到，詳見本文第3.3節(jié) ：

在填寫IP/域名時，需要將騰訊云提供的域名中“${productid}”替換為【產品ID】。

此處所有的配置是從騰訊平臺處獲取的，復制時不要添加或刪除任何字符，否則將無法連接騰訊云MQTT平臺。

填寫完成后點擊保存按鈕，需要重啟網關，配置才會生效。建議使用串口連接。如使用遠程連接修改的此處參數，當網關重啟后就不能遠程修改了，只能使用串口連接。

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(chuàng)建/編輯，刪除驅動，設置通訊口配置信息等，如圖。點擊右側的【驅動管理】→【通訊口配置】。由于是第一次配置，此處為空，需要先配置和下位機的通訊參數，再添加對應的驅動。

我們需要使用RS232口與PLC進行通訊，所以需要配置RS232的參數。如下圖。三菱默認的串口參數為9600、7、偶、1。

【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。

注意：由于使用的是RS232口與三菱PLC通訊，需要修改RS232的參數，此時保存參數后網關會重啟，電腦需要重新與網關進行連接。

【+新增】：點擊此處創(chuàng)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。本案例連接三菱FX3U PLC，所以【品牌】選擇“三菱”，【型號】選擇“FX3U”。

【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。三菱協議沒有從站號，所以此處不需要修改，默認填寫1即可。

完成后點擊確定即可看到新創(chuàng)建的驅動。

變量管理

首先我們需要拿到PLC端的地址表，點擊右側的【變量管理】→【新增】，在彈出窗口中填寫實際采集參數。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。

注：

1、網關會將創(chuàng)建的所有變量數據根據設置的上報時間，自動上傳到騰訊云平臺。

2、MQTT網關配置工具支持變量的復制/導入/導出功能，使用【復制】可以快速添加變量。

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(jié)和4.5.3節(jié)。

※變量名稱說明：

【儀表、PLC】：必填，選擇剛才創(chuàng)建的三菱FX3U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，填寫對應三菱FX3U的寄存器類型。

【寄存器地址】：必填，地址填寫時不帶寄存區(qū)標志符，與實際寄存器地址一致。例如，X00寫0，Y10寫10，D200寫200。

【數據類型】：必填，根據實際需要選擇即可。

【死區(qū)設置】：具體內容見后方的“？”獲取幫助。

【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(jié)。

地址表示例：

PLC實際寄存器地址

平臺變量填寫地址

寄存器類型

X00

0

X輸入寄存器

Y10

10

Y輸出寄存器

D200

200

D數據寄存器

M20

20

M輔助寄存器

數據上報和寫入配置

由于騰訊云平臺沒有限制數據上報的格式，我們以網關默認格式進行介紹。但仍需要在“藍蜂MQTT網關配置工具”中配置數據主題。

數據上報配置設置

打開騰訊云平臺，點擊【產品列表】→【Topic列表】→【自定義topic】，其中【訂閱和發(fā)布】即為數據上報配置中的主題。如圖：

點擊確定按鈕，配置完成，需要重啟網關，配置才會生效，將網關接入設備后，采集到的數據就可上報到騰訊云平臺了。上報內容格式為網關默認格式，可點擊后方“？”進行查看。

騰訊云沒有格式限制，如果客戶自己在使用時需要使用自己的格式，可以將“加工函數”修改為“自定義腳本”，在對話框中進行編輯。腳本必須為JSON格式。

另外，上報主題可以根據需求添加多個。

寫變量配置

打開騰訊云平臺，點擊【產品列表】→【設備列表】→【Topic列表】→【管理】→【自定義topic】，其中【訂閱】和【發(fā)布】即為寫變量配置中的請求主題和響應主題。如圖：

點擊確定按鈕，配置完成，需要重啟網關，配置才會生效，將網關接入設備后，就可以在騰訊云對現場PLC數據進行手動修改了。上報內容格式為網關默認格式，可點擊后方“？”進行查看。

騰訊云沒有格式限制，如果客戶自己在使用時需要使用自己的格式，可以將“加工函數”修改為“自定義腳本”，在對話框中進行編輯。腳本必須為JSON格式。

數據調試

點擊【產品列表】→【設備列表】→【在線調試】，選擇和網關上報主題一樣的Topic，即可在右側實時日志中查看到上報信息。

其他功能

LF220支持PLC遠程下載、斷網續(xù)傳、腳本功能，（透傳功能不適用于騰訊云服務器）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。

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、配置成騰訊云服務器以后，再次配置網關時只能使用RS232轉USB本地配置，不能使用在線配置。

4、配置LF220網關參數時必須要和騰訊云服務器中設置的一致。

5、騰訊云服務器（或其他服務器）有自己固定的格式，需要編寫對應的腳本。騰訊云服務器腳本按照文檔中填寫的即可，可以直接復制粘貼。

6、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。

審核編輯 黃宇