一、应用设备
OT端设备:步进电机,MODBUS TCP远程I/O模块,PLC设备
边缘侧设备:宏集工业树莓派;
IT端设备:PC、安卓手机;
IT端软件:宏集HiveMQ MQTT通信平台
二、原理
宏集工业树莓派通过MODBUS协议分别采集步进电机、MODBUS TCP IO 模块、PLC设备数据,并在工业树莓派完成一些简单的数据处理。宏集 HiveMQ 将 PC 端配置为 MQTT Broker;工业树莓派可通过MQTT协议将数据传输到PC端;在手机端,操作人员可通过自行编写的APP程序订阅PC端的数据主题。
三、实际测试
1、工业树莓派源码
import threading import time from doctest import OutputChecker from os import P_PID from time import sleep from threading import Thread from tkinter import W from myCtrlLib import * import sys import serial import paho.mqtt.client as mqtt import json def on_connect(client, userdata, flags, rc): print(f"Connected with result code {rc}") client = mqtt.Client() client.on_connect = on_connect client.connect("192.168.1.168", 1883, 60) #读取PLC数据 def read_plc_data(): on_motor() i = 0 j = 0 while True: Weight = readFromName('Weight') #读取PLC重量值数据 Humidity = readFromName('Humidity') #读取PLC湿度值数据 Temperature = readFromName('Temperature') #读取PLC温度值数据 #读取光电开关状态,0表示两个光电开关没有被触发;1表示光电开关1被触发,2表示光电开关2被触发,3表示两个光电开关同时被触发 Switch = readFromName('Switch_1') sleep(1) Back_motor() sleep(1) Advance_motor() #根据光电开关状态控制电机 if Switch == 1: i = i+1 if Weight > 500: j = 1 else: j = 0 #构建JSON数据 data = { 'Stepping_motor_speed':300, #电机转速 'Temperature':Temperature, #温度值 'Humidity':Humidity, #湿度值 'Obj_weighth':Weight, #重量值 } json_data = json.dumps(data) client.publish('IndustrialProductionLin', payload=json_data, qos=0, retain=True) print(i) #电机启动 def on_motor(): writeToName('Motor',1) pass #电机正转 def Advance_motor(): writeToName('DIR',0) pass #电机反转 def Back_motor(): writeToName('DIR',1) pass #电机停止 def stop_motor(): writeToName('Motor',0) pass # 创建并启动线程 plc_thread = threading.Thread(target=read_plc_data) #启动线程 plc_thread.start() # 主线程等待两个线程结束 plc_thread.join()
2、效果
四、为何选择宏集工业树莓派和宏集 HiveMQ 方案?
1、宏集工业树莓派集成了较多的现场总线协议,配合对应的Python库,能通过一些简单配置就能够实现OT端数据的采集,例如该案例使用的MODBUS协议,通过PiCtory配置,就能够编写Python程序,快速实现OT端的数据对接;
2、宏集工业树莓派目前最高配置达到了8GB RAM,性能上等同于一台PC,能够完成一些较为复杂的运算和轻量化机器学习模型。
3、宏集HiveMQ平台是基于MQTT通信的物联网解决方案,支持快速配置MQTT Broker,支持高负载、高并发、高扩展性。在实际应用中,能够确保数据的快速稳定传输,保证不会出现任何一条数据丢失。除此之外的话,它还支持企业级扩展,例如对接Kafka以及企业级信息安全管理等功能。