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前言

        近几年，在工控自动化领域，物联网必然是最热门的话题之一。

        然而，对于很多PLC工程师来说，物联网似乎仍然是一个很遥远的概念。

        今天，主要分享一下如何基于阿里云的物联网平台，实现PLC控制系统数据远程上云，这里以西门子1500PLC为例，其他品牌PLC开发思路是一样的。

02

Iot平台

1、Iot平台选择的是阿里云的物联网平台，阿里云物联网平台链接：https://www.aliyun.com/product/iot/iot_instc_public_cn

2、点击进入控制台，并登录阿里云账号

3、选择公共实例进入，如果没有开通，需要开通一下。

4、在设备管理 >> 产品 ，右侧点击创建产品，按照下图进行设置：

5、产品创建成功后，按照提示添加设备，点击前往添加按钮即可。

6、点击添加设备按钮，在弹出的窗体中，输入DeviceName，名字可以自己定义，这里设置为S7-1500。

7、设备添加完成后，点击设备详情，可以进入下列界面，我们可以看到相关的信息，会自动分配一个ProductKey，点击查看，可以看到详细信息，如下图所示：

8、详细信息包含ProductKey、DeviceName和DeviceSecret，阿里云称之为三元组，这三个信息要注意保密，可以点击一键复制，把这三个信息复制到记事本中，下一步会用到。

9、MQTT连接最终需要的是域名、用户名、密码之类的信息，所以我们需要将三元组转换成我们需要的信息，这里使用一个在线转换工具：https://www.nnhpiot.com/aliyunmqtt.html，输入相关信息，其中timestamp和clientId可以自己定义，然后点击Generate生成即可：

10、至此，一个阿里云的MQTT服务器设备就创建好了，我们需要进行测试，这里采用MQTT工具——MQTT.fx，打开MQTT.fx，将生成的相关信息输入进去，然后点击Connect：

11、刷新阿里云物联网平台，查看设备状态，设备状态由未激活变成了在线，说明MQTT连接成功：

12、添加一个Topic主题，平台默认已经有了一些Topic，所以可以使用现成的，也可以自己添加自定义Topic，如下图所示：

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PLC采集

        当我们准备好MQTT服务器之后，如果要实现数据远程上传，接下来就要实现PLC数据采集，针对西门子PLC，我们可以采用开源的通信库S7.NET。

1、首先确定一下需要远程上传的数据

        本案例采集8组温度传感器和流量传感器数据，因此创建了16个浮点型变量，如下所示：

2、PLC连接及MQTT连接

        这里主要涉及到与PLC的连接以及与MQTT服务器的连接，其中PLC连接采用S7.Net，MQTT连接采用MqttNet。

3、实现PLC数据读取及解析及数据远传

        由于本案例数据是连续的64个字节，并且都是浮点型数据，因此直接读取之后转换成浮点数组，然后通过索引赋值即可。

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上位机开发

1、上位机UI界面设计

        上位机部分的UI界面设计主要是根据功能来做的，包括功能菜单、导航菜单及设备状态、系统报警显示，以及实时监控界面。

2、上位机监控实现

        运行上位机监控界面，可以看到上位机系统正确读取到PLC数据，并进行实时显示，同时上位机将数据远传到阿里云物联网平台，我们设置的上传周期为五秒。

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平台监控

1、平台数据监控

        在阿里云物联网平台的日志服务中，可以看到每隔五秒收到一组来自设备端的数据，通过查看消息内容判断与PLC中的数据保持一致。

2、平台数据处理

        由于一组设备三元组信息只能支持一个MQTT连接，所以上传到云端的数据，是无法通过开启其他MQTT客户端再获取的，如果想要获取平台数据，有以下三种方案：

如果是实物模型数据，可以直接通过调用云端api来获取。

如果要实时订阅，也可以使用amqp服务端订阅。

如果要存储，可以通过规则引擎流转到想存储的数据目的地。

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写在后面

 近几年，随着越来越多的设备开始加入IIoT 网络（Industrial Internet of Things，工业物联网简称IIoT），IT与OT之间的界限将逐渐消失，直到成为一个或相同的系统为止。

        所以，越来越多的电气工程师开始转型上位机开发。因为在已有电气技能的基础上，如果掌握了上位机开发技能，薪资达到20K，甚至30K，将会变得很容易。