带触摸屏的PLC设备通过智能网关采集数据到另一台主站PLC

文章介绍了IGT-SER系列智能网关如何用于欧姆龙PLC与西门子主站PLC的数据交互,通过串口和以太网连接,支持多种协议和数据库,实现自动化数据采集和发送。

        IGT-SER系列智能网关模块,支持各种PLC、智能仪表数据采集对接SQLServe、MySQL数据库,以及HTTP/MQTT服务平台,同时也支持将采集到的数据发送到主站PLC设备、接收来自主站PLC设备的数据。

        本案例是通过IGT-SER智能网关采集欧姆龙的PLC数据,与西门子的主站PLC设备对接。由于欧姆龙PLC的上位机通讯串口接有触摸屏,所以IGT-SER智能网关需要跟触摸屏共用同一个上位机通讯串口,然后通过以太网将数据发送到西门子PLC,同时接收西门子PLC的数据写入寄存器。设备连接结构如下示意图:

        智能网关的串口1接欧姆龙PLC,串口2接触摸屏;通过网口对接西门子S7-1500的PLC(IP地址:192.168.2.111)。打开智能网关的参数设置软件(软件下载),先设置智能网关模块的网口和串口参数,设置好的参数如下图:

         

       

        

         端口参数设置完成后下载重启才会生效,另外串口连接PLC还可以用‘单站协议匹配’功能自动搜索出PLC,网络检查可以用‘执行PING’,如下图:

        PLC连接和网络确认后就可配置数据表了,通过‘功能’->‘数据上报与平台对接’进入数据上报与平台对接页面,选择‘专用协议数据通讯’的数据配置表,下图是配置的部分参数,通过底部的状态消息可以看出数据交互是正常的。

        IGT-SER系列智能网关还支持三菱、台达、施耐德等多种品牌的PLC,跟触摸屏一样通过软件切换PLC驱动即可,在网上能搜索到相关软件和手册,以及对接其它数据平台的案例。

<think>首先,用户的问题是:“我想了解如何通过网关设备采集PLC数据,并处理返回的JSON数据类型请问通过网关设备采集PLC数据并解析JSON格式的解决方案”。所以,我需要提供个解决方案,解释如何通过网关设备采集PLC数据并处理返回的JSON格式。用户提供了几个引用,我需要参考这些引用来构建回答。引用来自站内内容,我需要使用它们来支持我的回答,并在末尾自然地添加引用标识。引用总结:-[^1]:PLC通过HTTP协议JSON方式对接MES系统。支持POST/GET命令提交JSON文件,实现双向通讯。-[^2]:智能网关IGT-DSER采集PLC数据并转为HTTP接口,可绑定JSON字段与PLC寄存器地址。-[^3]:西门子S7协议PLC数据采集到MQTT,网关内置协议库进行解析和转换。-[^4]:工业智能网关支持MQTT协议,定时上传数据到MQTT服务器。-[^5]:PLC数据上云,实现远程监控和管理。系统指令要求:-所有行内数学表达式使用$...$格式(但在这个主题中可能不涉及数学,如果需要提到数学内容再注意)。-独立公式使用$$...$$格式(同样,可能不适用)。-LaTeX语法正确。-使用中文回答。-生成相关问题(在回答后添加)。-回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,例如:[^1]-回答结构清晰,逐步解决问题。回答结构:1.**概述解决方案**:简要说明如何通过网关采集PLC数据并处理JSON。2.**详细步骤**:逐步解释过程,参考引用。3.**技术细节**:讨论网关的工作原理,JSON格式处理。4.**添加引用**:在适当位置添加[^1]等标识。5.**生成相关问题**:在结尾添加相关问题。解决方案概览:-PLC生成数据。-网关采集数据(通过内置协议库解析PLC协议)。-网关将数据转换为JSON格式(通过HTTP或MQTT协议)。-服务端处理JSON数据(解析并存储)。-双向通讯可能(从服务端写入数据PLC)。参考引用集成:-从[^2],网关集成了多种PLC协议,可以将数据转换为HTTP接口。-从[^4],网关支持定时上传数据到MQTT服务器,打包成JSON。-从[^1],可以通过JSON实现双向通讯。-从[^3]和[^5],提到PLC数据采集和上云。逐步解释:-**步骤1:选择和配置网关**:选择个合适的工业智能网关,如IGT-DSER[^2],它支持多种PLC协议(如西门子、三菱)。-**步骤2:连接PLC**:网关连接到PLC,使用内置协议库解析PLC数据[^3]。-**步骤3:数据处理和格式转换**:网关将PLC寄存器数据映射到JSON字段,通过配置工具绑定地址[^2]。-**步骤4:数据传输**:网关通过HTTPPOST/GET或MQTT上传JSON数据到服务器[^1][^4]。-**步骤5:服务端处理**:服务端解析JSON数据,用于监控或分析[^1]。-**步骤6:双向通讯**:可选,服务端发送命令通过JSON返回数据写入PLC[^1]。处理JSON数据类型:-解析JSON:使用编程语言如Python的json库。-示例JSON格式:如{"register1":123,"temperature":25.5}。确保回答真实可靠:-基于提供的引用,添加些常见知识。-保持专业性。最后,生成相关问题:-如:-1.如何选择合适的网关设备?-2.PLC数据采集的常见协议有哪些?-3.如何解析JSON数据在服务端?-4.网关配置的步骤是什么?完整回答框架:-开头:介绍解决方案。-中间:逐步步骤。-结尾:总结。-添加相关问题。**注意引用添加**:在提到相关概念时,自然地添加[^n]。</think> ### 通过网关设备采集PLC数据并解析JSON格式的解决方案 工业自动化中,PLC(可编程逻辑控制器)是控制设备的核心,但PLC数据往往需要通过网关进行转换和传输,以便与上层系统(如MES或云平台)集成。网关设备充当桥梁,负责采集PLC数据、转换为标准JSON格式,并处理服务端返回的JSON数据。以下我将基于您提供的引用,逐步解释完整解决方案。整个过程分为PLC数据采集、JSON转换、数据传输和处理四个阶段。解决方案依赖于工业智能网关(如IGT-DSER或类似设备),它内置多种PLC协议解析功能,能高效实现数据双向通信。 #### 解决方案概览 - **核心设备**:工业智能网关(如IGT-DSER)[^2],它支持多种PLC品牌(如西门子、罗克韦尔AB、三菱),并内置协议库解析PLC原生协议[^3]。 - **数据流**:PLC → 网关(采集数据并转换JSON) → 服务端(接收和处理JSON) → 网关(可选:写入数据PLC)。 - **JSON格式**:通过网关参数配置工具,映射PLC寄存器地址到JSON字段,确保数据如 `{"temperature": 25.5, "status": 1}` 的结构化格式[^2]。 - **双向通信**:支持HTTP协议(POST/GET命令)或MQTT实现数据上传和解析返回的JSON[^1][^4]。 接下来,我分步骤详述实现过程。参考引用[^1]、[^2]、[^3]、[^4]和[^5],这些方案已在实际工业场景(如MES系统对接)中验证,能有效提升数据采集效率和可靠性。 #### 步骤1: 选择和配置网关设备 网关是解决方案的核心,选择支持您的PLC型号和所需协议的设备。 - **PLC连接**:网关通过串口或以太网连接到PLC,自动识别PLC协议(如西门子S7协议)。网关内置丰富协议库,可解析不同品牌PLC的原厂协议,确保数据准确采集而无需PLC端修改程序[^3]。例如,IGT-DSER网关支持键绑定PLC寄存器地址[^2]。 - **配置软件**:使用网关配套参数配置工具(如PC软件),定义数据映射。例如: - 绑定PLC寄存器地址到JSON键值对:如PLC地址 `DB100.DBW10` 映射为JSON字段 `"pressure"`。 - 设置采集周期:定时采集数据(如每10秒),减少网络负载[^4]。 - **输出接口选择**:根据需要选择HTTP或MQTT协议。HTTP更适用于企业内部系统对接(如发送到MES服务器),MQTT则适合云平台远程监控[^1][^4]。 #### 步骤2: 网关采集数据并转换为JSON格式 网关实时读取PLC数据,并通过内建转换引擎生成JSON格式数据。 - **数据采集**:网关按配置周期从PLC读取数据(如输入状态、温度、计数器值)。网关协议解析功能负责将PLC原始数据(如二进制或字节流)解码为可读数值[^3]。例如,读取温度传感器数据 `50.2°C`。 - **JSON转换**: - 网关使用配置好的模板打包数据为JSON。示例JSON文件格式(基于引用[^2]): ```json { "plc_id": "S7-1200", "timestamp": "2023-10-05T14:30:00Z", "data": { "temperature": 50.2, "motor_status": 1, "error_code": 0 } } ``` - 通过绑定工具,确保每个JSON字段对应PLC地址(如 `temperature` 来自寄存器 `IW0`)[^2]。这种方法减少了数据冗余,确保结构致性。 - **错误处理**:网关内置数据校验,如过滤无效值或异常中断,保障数据完整性[^4]。 #### 步骤3: 数据传输到服务端和处理JSON数据 网关将JSON数据发送到服务端(如MES系统或云平台),服务端解析后可用于监控、分析或返回指令。 - **数据发送**: - **HTTP方式**:网关通过HTTP协议向服务端发送POST/GET命令提交JSON文件。例如,POST命令上传JSON到服务端URL,实现与MES系统对接[^1]。服务端响应也以JSON格式返回。 - **MQTT方式**:网关定时打包JSON数据到MQTT服务器(如云平台),适合远程监控场景,网关可使用4G/5G网络连接[^4]。 - **服务端处理JSON**:服务端接收JSON数据后,使用编程语言解析: - **解析步骤**:例如用Python的json库解析JSON字符串: ```python import json data = json.loads('{"temperature": 50.2, "motor_status": 1}') print(data["temperature"]) # 输出:50.2 ``` - **数据处理**:解析后的数据可用于报警、存储到数据库或生成报告。例如,温度超过阈值时发送警报。 - **双向通信处理**:服务端可发送指令JSON到网关(如 `{"set_value": 100}`),网关解析后写入PLC寄存器,实现远程控制[^1]。这在工业物联网中支持PLC数据上云,实现远程监控和降本增效[^5]。 #### 步骤4: 安全维护和优化建议 - **安全措施**:使用HTTPS或MQTTS协议加密传输JSON数据,网关配置防火墙规则防止未授权访问。 - **性能优化**:减小JSON数据包大小(如用简洁字段名),增加网关缓存机制应对网络波动[^2]。 - **应用场景**:已成功用于制造业MES系统对接、PLC数据上云等场景[^1][^5]。实施时建议先POC测试网关兼容性。 #### 总结 通过工业智能网关(如IGT-DSER),您能高效采集PLC数据、转换为标准JSON格式,并处理返回的JSON数据。整个过程依赖网关的协议解析和配置工具,简化了PLC到上层系统的集成。解决方案安全可靠,已支持从本地MES对接到云平台监控[^1][^5]。最终实现双向通信,提升工业自动化水平。
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