文档说明:埃和智能(AIHE TECH)IGT 系列 PLC 通讯智能网关共有两大核心功能,本文档专门介绍设备数据采集上报与系统平台对接。内容涵盖产品概述、型号选型、硬件接口、配置步骤、数据库/HTTP/MQTT 对接要点、数据格式处理及故障排查,帮助用户快速实现 PLC 数据与上位系统的双向通讯。
提示:如需了解 PLC 之间实时数据交换,请参阅第二篇《设备之间数据实时通讯》。
目录
1. 产品概述
1.1 设备描述
IGT-SER 系列 PLC 通讯智能网关采用工业计算机架构,PCB 整板全工业布线,保证高速信号完整性。合金外壳具备优良电磁屏蔽性能,支持 DC 12~36V 超宽压供电,具备 4KV 防雷、防静电、过流、防反接等多重保护,适合无人值守 7×24 小时运行。
1.2 功能简介
数据采集上报与系统平台对接是智能网关的核心功能之一,可实现:(相关案例)
- 数据上报/发布:读取 PLC/仪表数据,上报至 SQL 数据库,或HTTP、MQTT系统 平台
- 数据查询/订阅:从数据查询,或下载/订阅数据后写入 PLC 寄存器
- 边缘计算:支持 LUA 脚本编程,实现数据缩放、偏移、字符串处理等运算
- 协议转换:同时提供 OPC UA、ModbusTCP/RTU 服务端,供上位机/DCS/数字化平台读取
- 无需二次开发:直接配置 PLC 寄存器地址、数据类型等参数即可使用
1.3 支持的上位协议与数据库
| 协议/平台 | 说明 |
| SQL 数据库 | MySQL、SQLServer、PostgreSQL、Oracle、达梦等双向通讯 |
| HTTP 协议 | GET/POST/PUT 方式,JSON 格式请求/接收 |
| MQTT 协议 | JSON 格式发布/订阅 |
| OPC | OPC UA / OPC DA 服务端 |
| Modbus | ModbusTCP Server/Client、ModbusRTU主站/从站 |
1.4 支持的 PLC 与仪表协议
网关内嵌多种下位(南向)通讯协议驱动,常用类型包括:西门子 S7 全系列、三菱 FX/Q/L/R 系列、欧姆龙、汇川、施耐德 Modbus、罗克韦尔 AB、台达、信捷、基恩士、松下、GE、倍福等。具体代码参见型号选型章节。
2. 型号规格与选型
2.1 型号对比(数据上报相关)
| 型号 | 网口 | 串口 | 无线 | 默认点数 | 脚本容量 | 特点 |
| IGT-SER | 1 | 2 | - | 800 | 32KB | 标准型,经济实用 |
| IGT-WSER | 1 | 2 | WiFi | 800 | 32KB | 支持无线 WiFi 上报 |
| IGT-GSER | 1 | 2 | 4G | 800 | 32KB | 支持 4G 蜂窝网络上报 |
| IGT-DSER | 2 | 2 | - | 1600 | 64KB | 高性能型,双网口可跨网段 |
| IGT-DSER +WiFi | 2 | 2 | WiFi | 1600 | 64KB | 双网口+WiFi |
| IGT-DSER-5G | 2 | 2 | 5G | 1600 | 64KB | 双网口+5G |
说明:
- 每个数据点不限类型,支持 BOOL、整数、浮点数、字符串等
- 多网口型号支持跨网段,PLC 与数据服务端可处于不同网段
2.2 设备连接能力
| 连接方式 | 数量限制 | 说明 |
| 以太网 | 多台同系列 PLC | 协议、端口、插槽号相同,且同网段;总数不超型号限制 |
| 串口 485 | 最多 60 个设备 | 不同站号 + 相同协议 + 相同通讯格式 |
| 串口 232/422 | 最多 2 个设备 | - |
| PLC + 触摸屏 | 1 个网关对接 1 个设备 | 网关扩展串口连接触摸屏,以太网口采集 PLC 数据 |
3. 硬件与指示灯说明
3.1 硬件参数
| 项目 | 参数 |
| 供电电源 | DC 12~36V |
| 网口 | 10/100M 自适应 RJ45 |
| 串口 | 2 路 RS485/RS232 复用(全电气隔离) |
| USB | 1×USB HOST(扩展 WiFi 网卡、条码枪等) |
| 无线 | 4G/5G/WiFi(根据型号) |
| 工作温度 | -40~85℃ |
3.2 LED 指示灯(SER 模式 — 数据采集上报)
| LED | 状态 | 含义 |
| POW | 绿色常亮 | 电源正常 |
| RUN | 绿色闪亮 | 网关正常运行 |
| WAN | 绿色闪亮 | 4G/5G/本体 WiFi 信号正常 |
| SYS | 绿色闪亮 | 系统数据指示 |
| DA1 | 绿色闪亮 | 跟上位机(本体服务端)数据交互指示 |
| DA2 | 绿色闪亮 | 跟服务端(数据库/HTTP/MQTT 服务器)之间数据交互指示 |
| TXn | 绿色亮 | 串口发送数据 |
| RXn | 黄色闪烁 | 串口接收数据 |
3.3 RESET 按钮
位于电源接口附近,用于恢复出厂设置: - 当 RUN 指示灯闪亮时,长按 RESET 3 秒以上,听到蜂鸣声后立即断电重启 - 或再次长按 RESET 听到 3 声短促蜂鸣后自动重启 - 恢复后网口 1 IP 为 192.168.1.244
4. 功能概述与配置流程
4.1 配置前准备
使用前先确定设备连接关系:
1. 数据从哪里来? — 设备类型/协议?串口主/从站或网口客户端/服务端?
2. 数据到哪里去? — 数据库/HTTP/MQTT 服务器?
3. 数据量与周期要求?
4.2 配置步骤
步骤 1:选定功能与驱动
打开参数配置软件 Ah-igt-pm.exe(下载地址) → [功能] → [功能类型与设备驱动]: - 左边(北向):选择上位功能类型,如”PLC 数据对接:SQL 数据库”、“HTTP 协议”、“MQTT 协议”等 - 右边(南向):选择对应的 PLC 或仪表通讯协议 - 点击 “确定当前选择”
步骤 2:配置数据名称与地址
进入 [功能] → [数据转发/平台对接],配置参数:
| 配置项 | 说明 |
| 数据区域 | 根据 PLC 类型选择(如西门子 I,Q,M,DB/V) |
| DB 号码 | 西门子PLC的DB数据块号码 |
| 通讯端口 | 选择设备数据来自网口 n / 串口 n |
| 数据类型 | BOOL、INT、DINT、REAL、STRING 等 |
| 任务组 | 多组数据可按任务组分组管理(2.00 以上固件支持多设备、多组) |
| IP/站号 | 2.00 以上固件:IP/站号与任务组为两个独立参数;2.00 以下:两者填相同值 |
步骤 3:下载与调试
- [参数] → [参数写入到网关]
- [工具] → [重启网关](也可以断电重启)
- [参数] → [从网关读取参数],查看状态消息区域的提示信息
- 根据状态消息调试
- 通讯正常后,通过 [工具] → [网关数据监控] 查看数据源数据
步骤 4:查看数据当前值
- 单个数据:鼠标双击数据配置表对应的”序号”,消息栏显示对应数值
- 过程数据:[工具] → [网关数据监控],显示当前任务组对应的过程数据(SQL 语句/JSON 文件等)
4.3 工作模式
| 模式 | 说明 | 调试建议 |
| 周期模式 | 按设定周期自动上报/查询 | 调试时建议先用周期模式(周期设 10),正常后再切换 |
| 触发模式 | 由 PLC 数据变化触发上报 | 不建议用 BOOL 触发,改用数据寄存器累加方式(需要执行时触发数据加 1),便于跟踪监测 |
| 混合模式 | 周期+触发结合 | 周期执行的任务需要加周期触发器 |
4.4 数据上报成功检测
PLC 程序触发上报前,先保存”上报循环计数”对应寄存器的数值,触发后判断该数值是否有变化——有变化即表示上报成功。
4.5 批量修改技巧
- 向下复制修改:先改一个单元格,然后 [编辑] → [向下复制修改],从该行开始后面所有行对应列数据全部修改
- CSV 导入导出:数据量多时,导出 CSV 在 Excel 中编辑后再导入([文件] 菜单有相关功能按钮)
5. SQL 数据库对接详解
5.1 数据库连接配置
- 数据表字段的数据类型可以都用 varchar(日期时间和自增 ID 除外)
- 网关上的数据类型跟 PLC 寄存器的数据类型一致
- 2.00以下的固件,MySQL 的密码插件必须是 mysql_native_password(Navicat 上双击用户查看)
5.2 上报模式配置
| 上报更新条件 | 根据主键切换 | 网关执行方式 |
| - | - | INSERT |
| - | - | INSERT |
| 有 | - | INSERT |
| 有 | - | UPDATE |
| 有 | 勾选 | 先 INSERT,错误则 UPDATE |
| 有 | 勾选 | 先 INSERT,错误则 UPDATE |
说明:勾选根据主键切换的场合INSERT错误,主要是因为主键约束,主键字段不支持相同内容的多行数据,后续只能更新。
5.3 数据库连接异常处理
| 错误码 | 可能原因 | 解决方法 |
| -1 | 网关与服务器通讯失败 | PING 测试服务器 IP;检查网络连接;Navicat 测试数据库连接 |
| -4 | SQL 执行错误 | 复制 SQL 命令到 Navicat/数据库工具执行,查看详细错误;ORACLE 表名需加拥有者前缀(如 SYSTEM.PLCDATA) |
5.4注意事项
- 同一 IP 短时间内产生太多错误(超过 max_connect_errors 最大值)会导致 阻塞连接,可尝试修改网关 IP
- 如果网关能连外网([工具] → [搜索设备/PING] → [外网检查]),可连接埃和智能云服务器测试
- 一条 SQL 语句可查询多个结果,没必要的条件会增加查询响应时间
5.5 数据缓存
- TF 卡数据缓存:断网或服务器维护时,网关主动将数据缓存,故障解除后自动重新上报到数据库
- 多服务器冗余:支持配置多个服务器,主服务器异常时自动切换
6. HTTP 协议对接详解
6.1 HTTP GET 模式
- 同一组内没有”字段类型”为”上报数据”的组,按 GET 模式提交数据
- 支持 POST/GET/PUT 等多种 HTTP 方法
- 支持 JSON 格式数据打包与解析
6.2 数据解析异常处理
数据无法解析到 PLC 时:
- 跟返回的 JSON 核对所配置的字段名称(区分大小写)
- 跟 PLC 核对所配置的数据类型(区分数值与字符)
7. MQTT 协议对接详解
- 支持 JSON 格式发布/订阅
- 可配置 QoS 等级
- 配置路径:[功能] → [功能类型与设备驱动] → 左边选择 MQTT 相关功能
8. 数据类型与格式处理
8.1 数据类型支持
每个数据不限数据类型,支持:BOOL 位、整数(INT/DINT)、浮点数(REAL)、字符串(STRING)、BYTE 数组等。
8.2 字符串长度设置
| 设置方式 | 路径 | 格式 |
| 统一设置 | [参数] → [其它参数] | 修改默认字符长度(默认可能为 64 字节/32 字) |
| 单独设置 | 数据配置表”初始值/数据处理”列 | [n=最大字符数],如 [n=16] |
8.3 字符串处理函数(V2.18以上的固件版本)
| 函数 | 功能 |
| $TRIM(1) | 删除最前面的所有空格 |
| $TRIM(2) | 删除最后的所有空格 |
| $TRIM(3) | 删除最前、后的所有空格 |
8.4 BYTE 类型数据格式(V2.18以上的固件版本)
通过”数据处理/初始值”指定,类型指定在前,字节长度在后。
从 PLC 读取时:
| 格式代码 | 说明 |
| $TYPE(0) | CSV 逗号分割字节 |
| $TYPE(1) | S7 DT 数据类型 |
| $TYPE(2) | 2 字节单位的日期时间 |
| $TYPE(3) | ASCII 字符串(Array of char),可指定长度,自动滤掉中间的 0 |
| $TYPE(4) | MAC 地址格式 |
| $TYPE(5) | IPV6 格式 |
| $TYPE(6) | S7 DTL 数据类型 |
| $TYPE(7) | S7 DTL 数据类型,带毫秒 |
| $TYPE(8) | GUID(小写字母) |
写入 PLC 时:
| 格式代码 | 说明 |
| $TYPE(0) | CSV 逗号分割字节 |
| $TYPE(1) | HEX 字符串转成数值后写入 |
| $TYPE(2) | HEX 字符串转成数值后写入 |
| $TYPE(3) | ASCII 字符串(Array of char),可指定长度 |
| $TYPE(4) | MAC |
| $TYPE(5) | IPV6 |
| $TYPE(6) | S7 DTL 数据类型 |
| $TYPE(7) | S7 DTL 数据类型,带毫秒 |
8.5 罗克韦尔 AB PLC 特殊配置
- 1.70 以上固件:“字节数量.数据类型”参数配成 1.0,只会传 1 个 BOOL 位
- BOOL 数组批量传输:“字节数量.数据类型”参数改成 4.10 或 8.10 等 4 的倍数
8.6 西门子PLC与 Modbus 串口接入同一台网关
| 西门子区域 | Modbus 对应区域 | DB 号码设置 |
| I | DI_1X | 0=单个数据分别读写;1=批量读写 |
| Q | DQ_0X | 同上 |
| M | IR_3X | 同上 |
| DB/V | HR_4X | 同上 |
8.7 ABC(罗克韦尔)PLC与 Modbus 串口接入同一台网关
| ABC 区域 | Modbus 对应区域 | 数组索引设置 |
| 控制器数组 | DI_1X | 0=单个数据分别读写;1=批量读写 |
| 程序数组 | DQ_0X | 同上 |
| 控制器标签 | IR_3X | 同上 |
| 程序标签 | HR_4X | 同上 |
9. 故障排查与维护
9.1 固件更新
更新前准备
- 先备份参数:[参数] → [从网关读取参数] → [文件] → [参数另存为]
- 解压固件包,内有 PDF 说明
- 更新带 app 字样的文件及 *.so 文件,两个文件同时写入后重启
- 先读取网关参数,确认功能类型与 PLC 驱动后再更新
- 更新后用压缩包内的新版软件编辑参数写入调试
固件回滚
- 电脑 IP 设置为 192.168.100,直连网关网口 1(RUN不闪亮或DA常亮时)
- [帮助] → [文件恢复],弹出对话框点否
- [帮助] → [强制重启网关] 或断电重启
- 如 RUN 仍未闪亮,再次尝试第 2 步,弹出对话框点是,再强制重启
9.2 恢复出厂设置
- RESET 按钮法:长按 RESET 3 秒以上,听到蜂鸣声后断电重启(或听到 3 声短促蜂鸣自动重启)
- 参数初始化法:
- 电脑 IP 设置为 192.168.1.100,直连网关网口 1
- [功能] → [功能类型与设备驱动],选择网关内相同的功能与 PLC 型号
- [参数] → [其它参数],网关参数读写密码输入 aiheboxini
- 点击”参数初始化”,完成后断电重启
注意:参数初始化后,IP 恢复到默认值(网口 1:192.168.1.244),因为网关内无任何参数,会出现参数读取错误,须先写入新参数才能读取。
9.3 网关与 PLC 通讯失败排查
| 检查项 | 排查方法 |
| 网络连通性 | [工具] → [搜索设备/PING],输入 PLC IP 执行 PING |
| 网口参数 | 确认网关网口参数内有 PLC 的 IP 地址、网络端口、通讯协议 |
| 默认网关 | 无路由器时,默认网关 IP 可设置为网络中任意未使用的同网段 IP |
| PLC 参数 | PLC 参数变更后须下载到 PLC 并重启 |
| 西门子特殊 | 先用 M 区域测试;DB 可能未关闭优化访问、未创建、未下载,或字节数量不够、数据类型不匹配 |
9.4 串口设备搜索异常
| 检查项 | 排查方法 |
| 网关串口协议 | [功能] → [串口参数编辑],确认协议设置 |
| 串口电缆 | 485 通讯 A、B 是否接反;232 通讯 RX、TX 是否接反 |
| PLC 硬件设置 | 拨码开关、转码开关、终端电阻等 |
| PLC 软件设置 | 协议、通讯格式、校验方式、站号等 |
| 数据地址 | 一般为 0;MODBUS 地址是 HR 区域的 5 位地址(从 0 开始) |
9.5 通讯正常但数值不对
| 可能原因 | 解决方法 |
| 数据类型不一致 | 核对 PLC 寄存器数据类型与网关配置是否一致 |
| 寄存器地址错误 | 核对地址偏移 |
| 字节顺序不对 | 调整字节顺序设置 |
9.6 状态消息说明
- 网关在运行中状态是动态的,正在尝试通讯时没有错误,尝试完成后才会报出结果状态消息
- 状态消息不会实时上报到软件,须手动读取参数才能获取最新状态消息,也可以可开启数据监控自动刷新([工具] → [网关数据监控])
9.7 调试技巧
- 新项目首次:可先配置一个任务、一个数据,正常后再逐步增加
- 触发模式调试:如果是触发模式,可先改为周期模式(周期设 10)调试,正常后再用触发模式
- Modbus 数据读写测试:
- [工具] → [数据读写测试]
- PC IP: 0.0.0.0,PC Port: 0
- 网关 IP: 网关模块 IP,网关端口: 与网口参数内上位机通讯设置一致
- 设备 ID: PLC 的 IP 地址 / PLC 或仪表的站号
- 先点”网络连接”,再点”读取”;返回值为 0 时通讯正常
- 异常后须断开重连:先点”断开连接”,再点”网络连接”
10. 附录
10.1 快速操作检查清单
配置流程:
1. 网关上电,确认 RUN 指示灯闪亮
2. 电脑直连网关网口 1,PING 通 192.168.1.244
3. 打开参数软件,查找在线网关,读取参数
4. 选择功能类型(数据对接)与设备驱动,写入并重启
5. 配置数据转发/平台对接表,写入并重启
6. 读取参数,查看状态消息
7. 数据监控确认数据正常
8. 保存参数文件备份
10.2 手册章节速查
| 内容 | 手册章节 |
| 恢复出厂设置 | 2.1.2 章节 |
| 操作步骤 | 2.3 章节 |
| 注意事项 | 2.4 章节 |
| 数据处理方法 | 第五章,5.0章节 |
| 数据库对接设置 | 第五章,5.1 章节有配置举例 |
| HTTP 协议对接设置 | 第五章,5.2 章节 |
| MQTT 协议对接设置 | 第五章,5.3 章节 |
| 数据缓存与转发 | 第五章,5.4 章节 |
10.3 技术支持(点击以下文字链接)
免责声明:本文档基于埃和智能官方用户手册及相关资料整理,仅供学习参考。实际使用时请以最新版官方手册为准。
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