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轻松用C#+S7-1200+阿里云实现工业数据采集与监控「附源码」

智能制造之家 416

前言:

当前看官们对“net截取字符串”大致比较着重,姐妹们都需要分析一些“net截取字符串”的相关内容。那么小编同时在网摘上收集了一些有关“net截取字符串””的相关资讯,希望兄弟们能喜欢,朋友们快快来了解一下吧!

写在前面(文中链接仅在文末的扩展链接有效)

前面我们分享了:

[智能制造]未来,我们需要什么样的自动化工程师?

现在各大物联网平台层出不穷,看似离我们很遥远,其实只要我们敢于去研究,敢于去发现,万物互联,近在咫尺之间。

今天给大家介绍一下,作为一个普通的.NET开发人员,如何不借助第三方的物联网平台,搭建一个简单实用的物联网平台框架。

物联网框架

此物联网框架是在上位机框架的基础上,结合物联网通信协议MQTT实现。上位机本身就集成有采集、归档及日志等功能,只需要在这个基础上,连接MQTT服务器之后,并向指定的主题Topic中发布相关的数据,相关的WEB、APP只需要订阅相应的主题,即可获取到数据。

整体软件框架如下图示所示:

图表 1 整体软件框架实现

从上图可以看出,整体软件基于MQTT协议搭建,依据此软件框架搭建的MQTT物联网拓扑图如下图所示:

图表 2 MQTT物联网平台拓扑图

框架实现

为了测试方便,这里选择西门子S7-1200 PLC作为下位机,采用西门子S7进行通信,上位机先与PLC进行通信,同时连接MQTT服务器,并向指定主题发布数据。

(1)首先创建一个新的Windows窗体应用,从NuGet上下载xktComm.dll:

图表 3 xktComm下载

(2)开发UI界面开发,按照功能设计如下图所示:

图表 4 MQTT客户端UI界面

(3)UI界面设计完成之后,进行代码的编写,这里使用开源的mqtt库mqttnet,仍然通过NuGet下载安装一下,这里选择版本为2.8.2,选择不同的版本,使用上会有一些区别:

图表 5 MQTTnet下载

(4)先实现基本的MQTT连接服务器及断开连接:

(5)基于委托创建日志处理对象及方法体:

(6)确定并创建通信变量实体类及集合:

实际开发过程中,这里是基于CMSPro实现的,本案例用于测试,以读取以下四个变量为例(实际应用时变量数据及结构可能要比这复杂),如下图所示:

表格 1通信变量列表

序号

变量名称

变量地址

变量类型

1

出口压力

DB100.DBD0

Float

2

入口压力

DB100.DBD4

Float

3

出口温度

DB100.DBD8

Float

4

入口温度

DB100.DBD12

Float

按照这个结构,创建一个实体类,如下图所示:

(7)Nuget添加Newtonsoft.Json,引入JSON转换类,便于后续将对象转换成JSON格式字符串进行传输。

(8)基于xktComm.dll与西门子PLC之间建立连接:

(9)通过定时器定时向指定的主题发布实时数据:

(10)在云服务器端开启MQTT服务器:

图表 6 MQTT服务器开启

(11)运行MQTT客户端,连接服务器,并点击开始定时:

图表 7 运行MQTT客户端

(12)连接成功后,可以观察到MQTT服务器中收到了来自MQTT客户端发来的信息:

图表 8 MQTT服务器接收消息

框架应用

当数据已经上传到MQTT服务器后,那么如果需要获取这些数据,只需要开发一个MQTT,并订阅那个主题,这样,MQTT服务器就会自动将相关的信息推送到客户端软件中,可以先用MQTT.fx测试一下,MQTT.fx是一款基于Eclipse Paho,使用Java语言编写的MQTT客户端工具,支持通过Topic订阅和发布消息。打开MQTT.fx,输入正确的服务器地址、端口号、用户及密码,并订阅主题thinger后,就可以实时收到服务器发送过来的数据了,如下图所示:

图表 9 MQTT.fx应用

与此同时,我们也可以通过开发相关的WEB网页或者APP来获取数据,下面是一个简易APP的数据展示:

图表 10 TIA博途数据

图表 11 APP数据展示

整体总结

本文主要是基于MQTT协议实现了本地PLC控制器数据上传的过程。基于阿里云服务器,你可以在任意地方访问到本地PLC的实时数据,实现数据的远程上传。本文主要针对的是电气和工控人员,物联网必然是未来发展的趋势,建议所有的PLC工程师及电气工程师,都应该掌握一门编程语言,也许现在用不到,但未来总会用得到。

本文来源:dotNet工控上位机

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