基于C#實(shí)現手機APP遠程訪(fǎng)問(wèn)西門(mén)子PLC（附源碼）
隨著(zhù)5G時(shí)代的來(lái)臨，物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)始加速盛行，慢慢地融入到我們的生活當中，萬(wàn)物互聯(lián)互通將不再只是紙上談兵。
現在各大物聯(lián)網(wǎng)平臺層出不窮，看似離我們很遙遠，其實(shí)只要我們敢于去研究，敢于去發(fā)現，萬(wàn)物互聯(lián)，近在咫尺之間。
今天給大家介紹一下，作為一個(gè)普通的.NET開(kāi)發(fā)人員，如何不借助第三方的物聯(lián)網(wǎng)平臺，搭建一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的物聯(lián)網(wǎng)平臺框架。
一
物聯(lián)網(wǎng)框架
此物聯(lián)網(wǎng)框架是在上位機框架的基礎上，結合物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議MQTT實(shí)現。上位機本身就集成有采集、歸檔及日志等功能，只需要在這個(gè)基礎上，連接MQTT服務(wù)器之后，并向指定的主題Topic中發(fā)布相關(guān)的數據，相關(guān)的WEB、APP只需要訂閱相應的主題，即可獲取到數據。
整體軟件框架如下圖示所示：
圖表 1整體軟件框架實(shí)現
從上圖可以看出，整體軟件基于MQTT協(xié)議搭建，依據此軟件框架搭建的MQTT物聯(lián)網(wǎng)拓撲圖如下圖所示：
圖表2MQTT物聯(lián)網(wǎng)平臺拓撲圖
二
框架實(shí)現
為了測試方便，這里選擇西門(mén)子S7-1200 PLC作為下位機，采用西門(mén)子S7進(jìn)行通信，上位機先與PLC進(jìn)行通信，同時(shí)連接MQTT服務(wù)器，并向指定主題發(fā)布數據。
（1）首先創(chuàng )建一個(gè)新的Windows窗體應用，從NuGet上下載xktComm.dll：
圖表 3 xktComm下載
（2）開(kāi)發(fā)UI界面開(kāi)發(fā)，按照功能設計如下圖所示：
圖表 4 MQTT客戶(hù)端UI界面
（3）UI界面設計完成之后，進(jìn)行代碼的編寫(xiě)，這里使用開(kāi)源的mqtt庫mqttnet，仍然通過(guò)NuGet下載安裝一下，這里選擇版本為2.8.2，選擇不同的版本，使用上會(huì )有一些區別：
圖表 5 MQTTnet下載
（4）先實(shí)現基本的MQTT連接服務(wù)器及斷開(kāi)連接：
（5）基于委托創(chuàng )建日志處理對象及方法體：
（6）確定并創(chuàng )建通信變量實(shí)體類(lèi)及集合：
表格 1通信變量列表
|
序號 |
變量名稱(chēng) |
變量地址 |
變量類(lèi)型 |
|
1 |
出口壓力 |
DB100.DBD0 |
Float |
|
2 |
入口壓力 |
DB100.DBD4 |
Float |
|
3 |
出口溫度 |
DB100.DBD8 |
Float |
|
4 |
入口溫度 |
DB100.DBD12 |
Float |
按照這個(gè)結構，創(chuàng )建一個(gè)實(shí)體類(lèi)，如下圖所示：
（7）Nuget添加Newtonsoft.Json，引入JSON轉換類(lèi)，便于后續將對象轉換成JSON格式字符串進(jìn)行傳輸。
（8）基于xktComm.dll與西門(mén)子PLC之間建立連接：
（9）通過(guò)定時(shí)器定時(shí)向指定的主題發(fā)布實(shí)時(shí)數據：
（10）在云服務(wù)器端開(kāi)啟MQTT服務(wù)器：
圖表 6 MQTT服務(wù)器開(kāi)啟
（11）運行MQTT客戶(hù)端，連接服務(wù)器，并點(diǎn)擊開(kāi)始定時(shí)：
圖表 7運行MQTT客戶(hù)端
（12）連接成功后，可以觀(guān)察到MQTT服務(wù)器中收到了來(lái)自MQTT客戶(hù)端發(fā)來(lái)的信息：
圖表 8 MQTT服務(wù)器接收消息
三
框架應用
當數據已經(jīng)上傳到MQTT服務(wù)器后，那么如果需要獲取這些數據，只需要開(kāi)發(fā)一個(gè)MQTT，并訂閱那個(gè)主題，這樣，MQTT服務(wù)器就會(huì )自動(dòng)將相關(guān)的信息推送到客戶(hù)端軟件中，可以先用MQTT.fx測試一下，MQTT.fx是一款基于Eclipse Paho，使用Java語(yǔ)言編寫(xiě)的MQTT客戶(hù)端工具，支持通過(guò)Topic訂閱和發(fā)布消息。打開(kāi)MQTT.fx，輸入正確的服務(wù)器地址、端口號、用戶(hù)及密碼，并訂閱主題thinger后，就可以實(shí)時(shí)收到服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的數據了，如下圖所示：
圖表 9 MQTT.fx應用
與此同時(shí)，我們也可以通過(guò)開(kāi)發(fā)相關(guān)的WEB網(wǎng)頁(yè)或者APP來(lái)獲取數據，下面是一個(gè)簡(jiǎn)易APP的數據展示：
圖表 10 TIA博途數據
圖表 11 APP數據展示
四
整體總結
本文主要是基于MQTT協(xié)議實(shí)現了本地PLC控制器數據上傳的過(guò)程?；诎⒗镌品?wù)器，你可以在任意地方訪(fǎng)問(wèn)到本地PLC的實(shí)時(shí)數據，實(shí)現數據的遠程上傳。本文主要針對的是電氣和工控人員，物聯(lián)網(wǎng)必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢，建議所有的PLC工程師及電氣工程師，都應該掌握一門(mén)編程語(yǔ)言，也許現在用不到，但未來(lái)總會(huì )用得到。