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  • 特定场景下的PLC 远程控制和数据读取

    最近有位博友提出了一种应用场景,根据工作中实际遇到的类似的产品应用场景,记录下自己的解决方案。

    场景: 需要在云端控制和采集各个站点的PLC数据。各个站点是分散的,每个站点有公网访问能力,但是分散站点的PLC没有固定IP,部分站点PLC设备不止一台。

    方案一:

    在这种场景下,其实最优和高效的解决方案是,使用物联网网关+MQTT的方式最可靠。这种方案比较简单,在每个站点的PLC上层加上物联网网关,网关与PLC设备进行数据通信。物联网网关一般支持多种数据协议,包括像Modbus等工控协议。

    所以使用物联网网关 就不需要考虑设备层的协议解析问题,这部分工作网关内已经集成过了,然后网关多数会以MQTT的形式发送数据,MQTT报文多数为JSON格式的明文。所以采集只需按照不同厂家的网关的上传格式解析json字符串就能拿到数据,

    控制的话流程也是这样,按照指定的格式拼装JSON字符串通过MQTT发送即可,MQTT服务的搭建我在之前的博客中介绍过,这里不在赘述。

    所以使用物联网网关可以省去很大一部分工作量,但是缺点就是网关的费用是一笔不小的支出。还有就是现场没有宽带网络的话就需要使用物联网卡,通过3/4/5G通道传输。这样的话流量费也是比较大的支出。

    所以项目经费充足,稳定性要求高的话可以采用这种方案。

    方案二:

     这里重点介绍下经济实惠的方案二。方案二采用Modbus协议直读的方式.

    简单介绍下大致思路,首先站点分散,每台PLC没有固定IP,这样的话传统方式,在云服务器安装组态然后再去给各个PLC建点,读取数据的方式显然走不通。因为再云服务器找不到各个站点的PLC,在这种情景下,云服务器对各个PLC是可见的,

    因为云服务器有公网IP,各个站点可以访问,但是云服务器无法访问到各个设备,因为他们不在一个局域网里。

    所以传统路线是无法获取数据。考虑下别的思路。

    在这里考虑用到虚拟串口+Modbus 直读的方式实现,这也是在类似项目遇到相同问题后的解决方案。在中小型规模的情况下满足使用需求,数据采集响应时间在5s内,当然也可以对程序进一步优化达到更好的效果。

    具体方法:

    步骤一,打开虚拟串口工具,监听TCP端口,注意选择TCPServer,端口选择已经映射过的且公网能访问的端口即可,

     第二步:在与PLC相连的DTU上配置好 IP和端口,就是上面配置的监听端口。这样的话站点PLC 就通过TCP的形式和服务器建立起了连接。说到这里大家应该就清楚了,通过DTU和虚拟串口的目的,就是间接的将PLC与服务器连接在一起,这就好比通过一根无形

    的串口线将PLC与服务器连接在一起,这样的话。接下来就该怎么读取就怎么读了,直接通过modbus从虚拟串口读取就可以了。控制也是一样。

    我这里用Modsim模拟PLC   

    Modsim 连接串口三 COM3,这里TCPClient 就是实际应用中的DTU,连接到服务器的 8234 端口。这样PLC就与服务器连接上了。

     然后,这里服务器我用kepserver 建了2个点模拟读取,

    读取成功

     

     这里大家可能会有疑问,如果多台PLC怎么办,其实是一样的,但是这里的多台PLC需要通过PLC 的DeviceID来区分。 多台PLC也是统一发到服务器的一个监听端口的。

    这样,这种思路的PLC数据读取的方式就结束了。其实效果还是可以的。

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