__MQTT協(xié)議網(wǎng)關(guān)串口連接三菱FX3UPLC操作說明v1.2 __

前言：MQTT是一個(gè)基于客戶端-服務(wù)器的消息發(fā)布/訂閱傳輸協(xié)議。MQTT協(xié)議的特點(diǎn)是輕量、簡(jiǎn)單、開放和易于實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)，三菱PLC廣泛應(yīng)于工業(yè)控制領(lǐng)域，是一款性能高、穩(wěn)定性強(qiáng)的PLC設(shè)備。

此文檔將介紹如何使用MQTT協(xié)議網(wǎng)關(guān)串口連接三菱FX3U PLC，將PLC的數(shù)據(jù)通過MQTT協(xié)議傳輸?shù)津v訊云MQTT數(shù)據(jù)平臺(tái)，用戶可以在騰訊云的MQTT臺(tái)上實(shí)時(shí)接收到三菱PLC的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)將PLC數(shù)據(jù)上云，遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的功能。

一 使用流程

流程如下，首次使用網(wǎng)關(guān)按照以下流程就可以實(shí)現(xiàn)將的PLC數(shù)據(jù)上傳到騰訊云的MQTT服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。

下文將按照此流程分步進(jìn)行介紹說明。

二 準(zhǔn)備工作

2.1需要準(zhǔn)備如下物品

1. 三菱FX3U PLC一臺(tái)
2. MQTT協(xié)議網(wǎng)關(guān)一臺(tái)，天線和電源適配器（以下用LF220作為實(shí)例）。
3. SIM卡一張，有流量，大卡(移動(dòng)，聯(lián)通或者電信卡)。
4. 聯(lián)網(wǎng)電腦一臺(tái)（XP/Win7/Win8/Win10操作系統(tǒng)）。
5. 能登錄騰訊云的賬號(hào)（本文以新開通的賬號(hào)為例）。
6. USB轉(zhuǎn)RS232線、網(wǎng)線、電工工具、導(dǎo)線若干。
   
   
   
   

2.2 LF220網(wǎng)關(guān)準(zhǔn)備工作

網(wǎng)關(guān)相關(guān)技術(shù)參數(shù)與使用說明，可參考《LF220邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)使用手冊(cè)V1.1》。

保證網(wǎng)關(guān)可以正常聯(lián)網(wǎng)，可通過4G卡（移動(dòng)/聯(lián)通/電信流量卡，大卡）聯(lián)網(wǎng)（需接上隨網(wǎng)關(guān)附帶的天線）或通過網(wǎng)線聯(lián)網(wǎng)（需將路由器出來的網(wǎng)線接到網(wǎng)關(guān)的WAN口）；

網(wǎng)關(guān)接12V或24V直流電源，上電。（注意，電源正負(fù)極不要接反）。

2.3 PLC準(zhǔn)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(duì)應(yīng)的接線端子上。本案例以RS232串口為例進(jìn)行講解。以國(guó)產(chǎn)FX3UPLC為例，接線如下圖：

接線線序：使用2 個(gè)DB9公頭，將網(wǎng)關(guān)2引腳接PLC的3引腳，網(wǎng)關(guān)3引腳接PLC的2引腳，網(wǎng)關(guān)的5引腳接PLC的5引腳，交叉連接。

2.4電腦的準(zhǔn)備工作

電腦安裝“藍(lán)蜂MQTT網(wǎng)關(guān)配置工具壓縮包”。

進(jìn)入藍(lán)蜂官網(wǎng)（https://www.lanfengkeji.com]，點(diǎn)擊【資源中心】→【技術(shù)手冊(cè)】→【藍(lán)蜂MQTT網(wǎng)關(guān)配置工具壓縮包】，如圖：

※本客戶端為免安裝客戶端，下載后請(qǐng)使用解壓軟件進(jìn)行解壓縮操作，打開解壓縮后的文件夾，雙擊“藍(lán)蜂MQTT網(wǎng)關(guān)配置工具.exe”文件，即可啟動(dòng)藍(lán)蜂MQTT網(wǎng)關(guān)配置工具。

__使用方式：__啟動(dòng)藍(lán)蜂MQTT網(wǎng)關(guān)配置工具，會(huì)開啟命令行窗口并啟動(dòng)電腦內(nèi)默認(rèn)瀏覽器，在瀏覽器內(nèi)進(jìn)行配置操作，請(qǐng)勿關(guān)閉已打開的命令行窗口，或修改瀏覽器內(nèi)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。

2.5 MQTT服務(wù)器準(zhǔn)備工作

需要準(zhǔn)備一臺(tái)MQTT服務(wù)器，實(shí)體服務(wù)器、云服務(wù)器（騰訊云、華為云等）均可。使用云服務(wù)器，需要配置網(wǎng)關(guān)的MQTT上報(bào)腳本，必須要滿足云服務(wù)器的格式。

本文以騰訊云服務(wù)器介紹。

進(jìn)入騰訊云平臺(tái)官網(wǎng)（https://cloud.tencent.com/），登錄賬號(hào)，然后點(diǎn)擊右上角控制臺(tái)。

進(jìn)入控制臺(tái)后，選擇【產(chǎn)品】→【物聯(lián)網(wǎng)】→【物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備服務(wù)】→【物聯(lián)網(wǎng)通信】?；蛑苯铀阉鳌拔锫?lián)網(wǎng)通信”。

注：第一次使用騰訊云 平臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器需要先開通服務(wù)才能使用，跟隨界面提示點(diǎn)擊即可。

三 騰訊云平臺(tái)配置步驟

成功登陸騰訊云平臺(tái)以后，需要進(jìn)行配置，按照如下步驟操作。

3.1 創(chuàng)建產(chǎn)品

點(diǎn)擊實(shí)例，可進(jìn)入實(shí)例詳情，點(diǎn)擊【概覽】→【查看詳情】→【創(chuàng)建新產(chǎn)品】，如圖。

【產(chǎn)品名稱】：可自定義填寫，會(huì)在“設(shè)備所屬產(chǎn)品”中進(jìn)行展示。本文以“product”為例。

其余選項(xiàng)如圖填寫即可。

3.2 添加設(shè)備

創(chuàng)建產(chǎn)品完成后，點(diǎn)擊確認(rèn)，可進(jìn)行添加設(shè)備，點(diǎn)擊“管理”。

【產(chǎn)品ID】非常重要，需要記錄下來，即【Product ID】，后面會(huì)用到。

點(diǎn)擊“設(shè)備列表”，選擇“添加新設(shè)備”。

設(shè)備名稱任意填寫，本文以“ equip ”為例。

3.3 獲取連接騰訊云平臺(tái)的參數(shù)

點(diǎn)擊【產(chǎn)品列表】，可查看設(shè)備的連接參數(shù)以及其他詳細(xì)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(zhǎng)時(shí)間有效期，請(qǐng)參考【算法生成】自行編寫腳本程序?；蚵?lián)系藍(lán)蜂技術(shù)人員。

點(diǎn)擊【概覽】，可獲取到MQTT平臺(tái)的參數(shù)。其中，“${productid}”為【產(chǎn)品ID】，使用時(shí)直接更換即可。

至此，騰訊云平臺(tái)已經(jīng)配置完畢，需要記錄的內(nèi)容有：【Client ID】、【MQTT Username】、【MQTT Password】、【產(chǎn)品ID】、端口號(hào)、接入地址。

四 MQTT網(wǎng)關(guān)登陸平臺(tái)配置步驟

4.1 登錄

MQTT網(wǎng)關(guān)支持本地串口配置和遠(yuǎn)程無線配置兩種方式連接網(wǎng)關(guān)進(jìn)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(jìn)行本地配置，將網(wǎng)關(guān)的RS232口使用USB轉(zhuǎn)232線接到電腦上，填寫配置參數(shù)，包括選擇通訊口，波特率，數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)校驗(yàn)，停止位。默認(rèn)參數(shù)為115200，8，無，1。

【讀取網(wǎng)關(guān)串口參數(shù)】：如果對(duì)于串口參數(shù)并不了解，可點(diǎn)擊“讀取網(wǎng)關(guān)串口參數(shù)”按鈕，客戶端會(huì)主動(dòng)搜索并填入已選中的串口的參數(shù)。

【記住配置】：點(diǎn)擊“記住配置”按鈕后，會(huì)記住當(dāng)前配置，避免每次進(jìn)入時(shí)需要重新配置的問題，再次進(jìn)入時(shí)可直接進(jìn)行連接操作。

點(diǎn)擊“立即連接”按鈕，可進(jìn)入網(wǎng)關(guān)配置工具進(jìn)行配置。

※遠(yuǎn)程無線配置方式

當(dāng)?shù)谝淮文玫皆O(shè)備時(shí)，網(wǎng)關(guān)內(nèi)部默認(rèn)服務(wù)器為藍(lán)蜂的MQTT服務(wù)器，使用“遠(yuǎn)程無線配置”可直接通過藍(lán)蜂MQTT服務(wù)器對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置，修改網(wǎng)關(guān)參數(shù)。

需填寫對(duì)應(yīng)的參數(shù)：

【網(wǎng)關(guān)SN碼】：網(wǎng)關(guān)SN碼__必須__為要連接的目標(biāo)網(wǎng)關(guān)。SN碼位于網(wǎng)關(guān)機(jī)身。

【客戶端id】：電腦登錄MQTT服務(wù)器的ID，隨機(jī)生成，也可以自行填寫，最多200個(gè)字符，不能與其他設(shè)備設(shè)置的客戶端id重復(fù)。

[]()【用戶名】【密碼】： 藍(lán)蜂默認(rèn)用戶名、密碼均為test

【IP/域名】：藍(lán)蜂MQTT服務(wù)器網(wǎng)址為110.249.137.42

【端口】： 藍(lán)蜂MQTT服務(wù)器端口號(hào)為1883

其余項(xiàng)目不需要修改，連接成功后即可進(jìn)入網(wǎng)關(guān)配置界面對(duì)網(wǎng)關(guān)設(shè)置進(jìn)行修改。

注意，遠(yuǎn)程無線配置功能對(duì)于一般實(shí)體MQTT服務(wù)器來說可以直接使用，只需要填寫好對(duì)應(yīng)MQTT服務(wù)器參數(shù)即可進(jìn)行遠(yuǎn)程無線配置。針對(duì)于阿里云、騰訊云等部分有限制的MQTT服務(wù)器來講，此功能不建議使用。

4.2 網(wǎng)關(guān)概況

當(dāng)連接成功后，即可進(jìn)入網(wǎng)關(guān)配置頁面，在此界面中可以查看到網(wǎng)關(guān)的基本信息、資源使用情況、服務(wù)器連接狀態(tài)等，同時(shí)也可以對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的配置。

關(guān)于網(wǎng)關(guān)基本信息的具體介紹，見《藍(lán)蜂MQTT網(wǎng)關(guān)配置工具使用說明》第4.1節(jié)。

注意：LF220最多支持添加2000個(gè)變量。

4.3 MQTT連接配置

MQTT配置頁面可用于填寫MQTT服務(wù)器參數(shù)，具體介紹內(nèi)容見《藍(lán)蜂MQTT網(wǎng)關(guān)配置工具使用說明》第4.2節(jié)。首次拿到網(wǎng)關(guān)需要進(jìn)行MQTT連接配置，可用于配置連接的MQTT服務(wù)器的參數(shù)。配置完成后，網(wǎng)關(guān)即可連接MQTT服務(wù)器，如圖， 圖中所有參數(shù)均從騰訊云處拿到，詳見本文第3.3節(jié) ：

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

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

填寫完成后點(diǎn)擊保存按鈕，需要重啟網(wǎng)關(guān)，配置才會(huì)生效。建議使用串口連接。如使用遠(yuǎn)程連接修改的此處參數(shù)，當(dāng)網(wǎng)關(guān)重啟后就不能遠(yuǎn)程修改了，只能使用串口連接。

4.4 驅(qū)動(dòng)管理

驅(qū)動(dòng)管理用來配置網(wǎng)關(guān)與下位機(jī)的驅(qū)動(dòng)管理，支持創(chuàng)建/編輯，刪除驅(qū)動(dòng)，設(shè)置通訊口配置信息等，如圖。點(diǎn)擊右側(cè)的【驅(qū)動(dòng)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(jī)的通訊參數(shù)，再添加對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)。

我們需要使用RS232口與PLC進(jìn)行通訊，所以需要配置RS232的參數(shù)。如下圖。三菱默認(rèn)的串口參數(shù)為9600、7、偶、1。

【通訊口配置】：點(diǎn)擊通訊口配置下面有3個(gè)通訊端口項(xiàng)，【RS232】、【RS485】和【LAN】，分別對(duì)應(yīng)網(wǎng)關(guān)上的3個(gè)數(shù)據(jù)通訊端口，3個(gè)通訊口可以同時(shí)和下位機(jī)進(jìn)行通訊?？砂凑招枰獙?duì)相應(yīng)通訊口進(jìn)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(shù)，此時(shí)保存參數(shù)后網(wǎng)關(guān)會(huì)重啟，電腦需要重新與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行連接。

[]()【+新增】：點(diǎn)擊此處創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)，可根據(jù)實(shí)際使用需求進(jìn)行選擇填寫。

【驅(qū)動(dòng)名稱】：自定義。不限中英文，不限標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，包括空格，最大支持20個(gè)字。

【品牌】、【型號(hào)】：根據(jù)需要選擇品牌型號(hào)，網(wǎng)關(guān)會(huì)根據(jù)您選擇的品牌型號(hào)的專有協(xié)議跟設(shè)備進(jìn)行通訊。本案例連接三菱FX3U PLC，所以【品牌】選擇“三菱”，【型號(hào)】選擇“FX3U”。

【設(shè)備地址】：必填項(xiàng)，和PLC中設(shè)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(xié)議沒有從站號(hào)，所以此處不需要修改，默認(rèn)填寫1即可。

完成后點(diǎn)擊確定即可看到新創(chuàng)建的驅(qū)動(dòng)。

4.5 變量管理

首先我們需要拿到PLC端的地址表，點(diǎn)擊右側(cè)的【變量管理】→【新增】，在彈出窗口中填寫實(shí)際采集參數(shù)。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(wǎng)關(guān)會(huì)將創(chuàng)建的所有變量數(shù)據(jù)根據(jù)設(shè)置的上報(bào)時(shí)間，自動(dòng)上傳到騰訊云平臺(tái)。

2、MQTT網(wǎng)關(guān)配置工具支持變量的復(fù)制/導(dǎo)入/導(dǎo)出功能，使用【復(fù)制】可以快速添加變量。

具體內(nèi)容介紹見《藍(lán)蜂MQTT網(wǎng)關(guān)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(fù)的名稱。

【寄存器類型】：必填，填寫對(duì)應(yīng)三菱FX3U的寄存器類型。

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

【數(shù)據(jù)類型】：必填，根據(jù)實(shí)際需要選擇即可。

【死區(qū)設(shè)置】：具體內(nèi)容見后方的“？”獲取幫助。

【讀寫方式】：可根據(jù)需求自行修改該寄存器的讀寫方式，默認(rèn)為只讀。

【采集公式】：可根據(jù)需求自行編寫公式，需要使用英文字符。具體內(nèi)容介紹見《藍(lán)蜂MQTT網(wǎng)關(guān)配置工具使用說明V1.0》第4.5.4節(jié)。

地址表示例：

五 數(shù)據(jù)上報(bào)和寫入配置

由于騰訊云平臺(tái)沒有限制數(shù)據(jù)上報(bào)的格式，我們以網(wǎng)關(guān)默認(rèn)格式進(jìn)行介紹。但仍需要在“藍(lán)蜂MQTT網(wǎng)關(guān)配置工具”中配置數(shù)據(jù)主題。

5.1 數(shù)據(jù)上報(bào)配置設(shè)置

打開騰訊云平臺(tái)，點(diǎn)擊【產(chǎn)品列表】→【Topic列表】→【自定義topic】，其中【訂閱和發(fā)布】即為數(shù)據(jù)上報(bào)配置中的主題。如圖：

[]()點(diǎn)擊確定按鈕，配置完成，需要重啟網(wǎng)關(guān)，配置才會(huì)生效，將網(wǎng)關(guān)接入設(shè)備后，采集到的數(shù)據(jù)就可上報(bào)到騰訊云平臺(tái)了。上報(bào)內(nèi)容格式為網(wǎng)關(guān)默認(rèn)格式，可點(diǎn)擊后方“？”進(jìn)行查看。

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

另外，上報(bào)主題可以根據(jù)需求添加多個(gè)。

5.2 寫變量配置

打開騰訊云平臺(tái)，點(diǎn)擊【產(chǎn)品列表】→【設(shè)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(qǐng)求主題和響應(yīng)主題。如圖：

點(diǎn)擊確定按鈕，配置完成，需要重啟網(wǎng)關(guān)，配置才會(huì)生效，將網(wǎng)關(guān)接入設(shè)備后，就可以在騰訊云對(duì)現(xiàn)場(chǎng)PLC數(shù)據(jù)進(jìn)行手動(dòng)修改了。上報(bào)內(nèi)容格式為網(wǎng)關(guān)默認(rèn)格式，可點(diǎn)擊后方“？”進(jìn)行查看。

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

5.3 數(shù)據(jù)調(diào)試

點(diǎn)擊【產(chǎn)品列表】→【設(shè)備列表】→【在線調(diào)試】，選擇和網(wǎng)關(guān)上報(bào)主題一樣的Topic，即可在右側(cè)實(shí)時(shí)日志中查看到上報(bào)信息。

六 其他功能

LF220支持PLC遠(yuǎn)程下載、斷網(wǎng)續(xù)傳、腳本功能，（透?jìng)鞴δ懿贿m用于騰訊云服務(wù)器）功能介紹可查看《LF220邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)用戶手冊(cè)》，或點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)功能頁中的“？”跳轉(zhuǎn)幫助界面進(jìn)行查看。

七 注意事項(xiàng)

1、LF220網(wǎng)關(guān)暫時(shí)不支持web配置頁，目前暫時(shí)不能設(shè)置交換機(jī)和路由器模式。

2、在打開藍(lán)蜂MQTT網(wǎng)關(guān)配置工具之后，請(qǐng)勿關(guān)閉已打開的命令行窗口，或修改瀏覽器內(nèi)地址，否則將無法正常使用配置工具。

3、配置成騰訊云服務(wù)器以后，再次配置網(wǎng)關(guān)時(shí)只能使用RS232轉(zhuǎn)USB本地配置，不能使用在線配置。

4、配置LF220網(wǎng)關(guān)參數(shù)時(shí)必須要和騰訊云服務(wù)器中設(shè)置的一致。

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

6、如果串口232是7位時(shí)，串口連接點(diǎn)擊升級(jí)，升級(jí)成功客戶端不會(huì)提示升級(jí)成功，但是網(wǎng)關(guān)實(shí)際會(huì)升級(jí)成功。

7、藍(lán)蜂MQTT網(wǎng)關(guān)配置工具的網(wǎng)關(guān)編碼格式為UTF-8。

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

審核編輯：湯梓紅