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MQTT协议网关网口连接西门子SMART200PLC操作说明v1.0 

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，用户可以在亚马逊云的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。

一.       准备工作

1.1       需要准备如下物品

1） 西门子200SMART PLC一

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）能登录亚马逊云的账号（本文以新开通的账号为例）。

6）网线、电工工具、导线若干。

1.2       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》。

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）。

1.3       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。

1.4       平台账号准备工作

在浏览器中输入蓝蜂智控MQTT网关管理平台的，

在登录页面，点击注册账号按钮，进行账号注册，为接下来的设备绑定做好准备工作。

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。

二.       亚马逊云服务器设置

2.1       登录亚马逊云

点击下面可打开亚马逊云进行登录或注册。

2.2       注册账号

如果没有相关亚马逊云账号，点击“创建AWS账户”按钮创建亚马逊账号

输入邮件地址和用户名，进行注册账号，并且按照亚马逊云要求进行认证，即可。

2.3       使用IOT Core 服务

登录亚马逊云后，点击左上角的服务按钮，在弹出的下拉菜单中，选择“物联网”，在展开的菜单中，继续选择“IoT Core”服务，进入到IOTCore服务。

2.4       创建策略

点击左侧菜单，选择 安全性 →策略菜单，进入策略管理页面

点击创建策略，创建一个新的策略

在策略名称中，填写一个新的策略名称，可任意起名字。

选择策略声明，选择“JSON”选项卡，在 内容中，修改内容如下：

{

  "Version": "2012-10-17",

  "Statement": [

    {

      "Effect": "Allow",

      "Action": "iot:*",

      "Resource": "*"

    }

  ]

}

点击下方 “创建”按钮，建立一个新的策略。

2.5       创建设备

点击左侧菜单，所有设备→物品，在打开的物品管理页面中，点击“创建物品按钮”。

选择创建单个物品，点击下一步：

在物品属性页面，按照如下进行字段填写。

设备名称：填写一个设备的名称，不可以重复

其他配置：默认选项即可

设备影子：选择无影子

设置完成后，点击下一步。

在配置设备证书页面，选择"自动创建新证书"。

在附加策略到整数页面中，选择上一个步骤中创建的策略，点击"创建物品按钮"

2.6       下载证书

在弹出的对话框中，请将对应的证书和秘钥全部都下载下来，并妥善保存到电脑中（此步骤很重要），稍后用于在网关中进行使用。

下载完成后，点击“已完成”按钮，表示该设备已创建完成。

2.7       获取亚马逊云服务器地址

点击左侧菜单，选择 “设置”菜单，打开设置页面，在页面中，选择所属节点，请复制此地址，并妥善保存，稍后用于在网关中进行使用。

三.       MQTT云平台配置步骤

3.1       打开蓝蜂MQTT管理平台网站并申请账号

蓝蜂MQTT管理平台网站，使用请点击【注册账号】，如已经申请过账号，可直接登录，支持手机验证码登录和账号密码登录两种方式。

3.2       绑定网关

登录账号后，点击右上角的绑定网关，输入网关的基本信息（SN编号和网关验证码贴于网关机身）即可将该设备绑定至自己账号下。

点击右上角，可添加设备，填写设备名称、SN编号、验证码，备注等字段，点击确定按钮，添加成功网关。

3.3       打开配置界面

准备工作：网关上电，插4G卡或者将能上网的网线插在网关WAN口上。

之后点击后方的【远程配置】即可进入配置页面。

注意：1、网关状态必须为“在线”才可进行远程配置。

2、如不能在线或不能连接网络，请使用本地连接，具体方法见硬件产品说明书。

3.4       MQTT连接配置

成功进入远程配置页面后，点击左侧菜单，选择服务器配置，在打开的页面中，选择“MQTT连接配置”选项卡，用于配置连接的MQTT服务器的参数。

具体配置内容如下：

【客户端ID:】可任意填写。

【用户名】、【密码】可不填，或者任意填写。

【ip/域名】：填写本文2.7节步骤中复制的地址。

【端口号】：填写8883。

【超时时间】、【心跳时间】，按照默认值即可。

【SSL/TLS】，选择双向认证

在证书上传过程中，请选择之前步骤中获取的证书进行上传

1）根证书，上传“AmzonRootCA1.pem” 文件
2）客户端证书，请上传后缀名为“certificate.pem.crt” 的文件

3）客户端私钥，请上传后缀名为：“private.pem.key”的文件

点击保存按钮，重启网关后，配置生效。

3.5       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。需要进行添加驱动的操作。点击【通讯口设置】→【LAN口配置】。

【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。

3.6       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。

点击变量管理功能，根据项目需求进行配置变量，用于网关进行数据的采集和上报。

添加变量功能中，可以根据点位表，自行定义寄存器类型，数据类型，小数位数，读写类型。

※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》

地址表示例：

3.7       设置主题

在左侧菜单中，点击“主题列表”菜单，选择【数据上报】

点击右侧【新增】按钮，新增一个新主题：

可根据项目需求，对主题内容进行配置：

1. 上报主题(示例)：data/report

2. 上报方式：可根据实际需求填写。本例中选择定时上报，时间间隔为60秒。

3. 加工脚本：选择默认，可按照提供的默认格式进行数据上报，也可以点击【自定义脚本】根据自己的格式需求编写脚本。默认数据格式如下图：

{

      "code": "200",

      "data": {

            "msgId": "29",

            "sn": "200121011016",

            "time": 123456789777,

            "value": {

                  "temp": "20.5",

                  "pressure": "10.1",

                  "PH": "6.8"

            }

      }

}

四.       亚马逊云平台测试上报数据

打开亚马逊云平台，点击左侧菜单“MQTT测试客户端”，在打开的页面中，点击订阅主题选项卡，用于订阅上一个步骤中，网关的发布主题。

订阅主题中，输入网关中设置的上报主题，举例“data/report”

在订阅主题的数据中，可以看到数据已经成功上报至亚马逊云

五.       其他功能

LF220支持PLC远程下载、断网续传、脚本功能，（透传功能不适用于阿里云服务器）功能介绍可查看《LF220边缘计算网关用户手册》，或点击对应功能页中的“？”跳转帮助界面进行查看。

六.       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、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。