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在面前（文中鏈接僅在同名公眾號有效）
西家在技術的路上，相對來說是比較前衛的，數字化已成為西門子的核心戰略之一，這從西門子多年來的戰略布局不難看出，作為工業領域的技術人員，我們該如何應對呢？
前面我們舉了幾個例子：
當施耐德PLC遇上亞馬遜AWS IOT，自動化工程師的數字化之路
當樹莓派+S7-1500與阿里云跨界相遇-自動化工程師的數字化之路
當WinCC OA遇上Mindsphere，自動化工程師的數字化之路
面對新生事物，我們要保持足夠的敏感，噱頭也好，忽悠也罷，更重要的始終是技術本身，技術的深度和廣度，既要嚴謹，又要開放包容，放下自己的成見，正如前面的文章：
自動化早已不是原來的自動化，為何你卻還是原來的你
說的一樣，新技術很多，在知識爆炸的時代并不缺少新的知識，但是如何去判定一個技術是否值得長期投入呢？借用阿里大佬的一句話，判定一個技術時候值得長期投入，主要考慮三個方面~
1、技術深度
2、生態廣度
3、進化能力
隨著物聯網的興起，MQTT也等物聯網協議也逐漸被我們熟知，今天我們就以S7-1200和1500為例，分享如何通過它們連接MQTT消息服務器~
MQTT協議簡介
MQTT 全稱為 Message Queuing Telemetry Transport（消息隊列遙測傳輸）是一種基于發布/訂閱范式的“輕量級”消息協議，由 IBM 發布。
MQTT 可以被解釋為一種低開銷，低帶寬占用的即時通訊協議，可以用極少的代碼和帶寬的為連接遠程設備提供實時可靠的消息服務，它適用于硬件性能低下的遠程設備以及網絡狀況糟糕的環境下，因此 MQTT 協議在 IoT（Internet of things，物聯網），小型設備應用，移動應用等方面有較廣泛的應用。
IoT 設備要運作，就必須連接到互聯網，設備才能相互協作，以及與后端服務協同工作。而互聯網的基礎網絡協議是 TCP/IP，MQTT 協議是基于 TCP/IP 協議棧而構建的，因此它已經慢慢的已經成為了 IoT 通訊的標準。
MQTT基本特點
1、MQTT是一種發布/訂閱傳輸協議，基本原理和實現如下：
MQTT 協議提供一對多的消息發布，可以解除應用程序耦合，信息冗余小。該協議需要客戶端和服務端，而協議中主要有三種身份：發布者（Publisher）、代理（Broker，服務器）、訂閱者（Subscriber）。其中，消息的發布者和訂閱者都是客戶端，消息代理是服務器，而消息發布者可以同時是訂閱者，實現了生產者與消費者的脫耦。
2、使用 TCP/IP 提供網絡連接，提供有序、無損、雙向連接；
MQTT 是一種連接協議，它指定了如何組織數據字節并通過 TCP/IP 網絡傳輸它們。設備聯網，也需要連接到互聯網中，在大萬維的世界中，TCP 如同汽車，有輪子就能用來運輸數據，MQTT 就像是交通規則。在網絡模型中，TCP是傳輸層協議，而 MQTT是在應用層，在 TCP 的上層，因此MQTT 也是基于這個而構建的，提高了可靠性。
3、對負載內容屏蔽的消息傳輸；可以對消息訂閱者所接受到的內容有所屏蔽。
4、具體有三種消息發布的服務質量：
至多一次，消息發布完全依賴底層 TCP/IP 網絡。會發生消息丟失或重復。這一級別可用于如下情況，環境傳感器數據，丟失一次讀記錄無所謂，因為不久后還會有第二次發送。
至少一次，確保消息到達，但消息重復可能會發生。
只有一次，確保消息到達一次。這一級別可用于如下情況，在計費系統中，消息重復或丟失會導致不正確的結果。
5、小型傳輸，開銷小，固定長度的頭部是 2 字節，協議交換最小化，以降低網絡流量；整體上協議可拆分為：固定頭部+可變頭部+消息體。
6、使用Last Will和Testament特性通知有關各方客戶端異常中斷的機制；
二、西門子的MQTT CLIENT庫介紹
西門子的LMQTT_CLIENT使用的時MQTT3.1.1協議，“LMQTT_Client”庫是實現SIMATIC S7控制器的MQTT協議通信的功能塊，可以用在SIMATIC S7-1500和SIMATIC S7-1200中。函數塊“LMQTT_Client”集成了MQTT客戶機所有功能，允許您將MQTT消息傳輸到代理(發布者角色)和創建訂閱(訂閱者角色)。同時可以通過TLS來保證安全通信。
實現步驟：
1、確定MQTT代理的CA證書。
2、將第三方證書導入STEP 7 (TIA Portal)，該證書現在位于STEP 7的全局證書管理器中。
3、您必須將導入的證書分配給S7 CPU。要確認證書有效，S7-CPU的時間必須是當前的。
4 .函數塊“LMQTT_Client”承擔以下角色:
三、“LMQTT_Client”測試
測試需求軟硬件需求：
1、emqx-centos7-v3.2.2 Linux版本
2、1500PLC
3、TIA Portal V15.1
測試步驟：
1、安裝MQTT的服務器。MQTT服務器的搭建有很多種方法，本次測試選擇的emqx-centos7-v3.2.2的服務器。搭建步驟請參照以下的網站鏈接，這里不做過多的介紹。https://www.jianshu.com/p/6a9d15e8d0bc
安裝完成后使用命名行啟動emqx的MQTT服務器，如下圖所示。
2、搭建完成后可以使用客戶端軟件測試連接是否正常。本次測試使用的客戶端為MQTTBox，MQTTBox下載和使用請參考官網鏈接，這里不做過多的描述。http://workswithweb.com/mqttbox.html
3、下載“LMQTT_Client”庫文件，庫文件的網址如下：
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109748872
4、創建新的SETP 7項目，導入“LMQTT_Client”庫文件。
5、將庫里的功能塊和數據類型拷貝到項目中。
6、創建用戶數據塊，添加“LMQTT_Client”功能塊的接口數據。同時將“LMQTT_Client”添加到OB1中。如下圖所示：
7、建立安全通信，具體步驟如下：
a) 激活"Use global security settings for certificate manager"
b) 啟用項目保護，操作如下圖所示。保護項目后每次進入項目都要輸入密碼，所以密碼一定要記住。
c) 添加服務器證書。選擇"Certificate manager"，并在"Trusted certificates and root certification authorities"中添加emqx CA證書。
d) Emqx的CA證書在/emqx/etc/certs/目錄下，文件名為cacert.pem。
e) 添加完成后可以看到證書的ID號為3，證書有效期為2019年11月2號。這里證書測試用的所以有效期時間比較短，證書到期后可以重新申請CA證書。
f) 選擇PLC，在PLC的屬性下選擇"Certificate manager"，并在"Certificates of the partner devices"選項下選擇上一步安裝的CA證書。
g) 設置PLC的IP地址和路由器的地址。
h) 上面步驟完成后下載并啟動CPU。這時需要設置“LMQTT_Client”相關的參數。具體參數設置截圖如下：
參數中在TCP參數解釋如下圖所示：
參數中在MQTT相關參數解釋如下圖所示
8、仿真PLC并發布消息和接受消息。發布消息觸發PublishData.PublishMessage,訂閱消息置位SubscirbeData. SubscirbeToTopic，訂閱和發布主題都為TF_1，測試效果如下圖所示。
四、總結
1200和1500 PLC使用“LMQTT_Client”庫可以實現與MQTT服務器的通訊，MQTT服務器可以是互聯網”云端”的設備，也可以是局域網內的通訊。本次演示的是固定IP局域網的的MQTT通訊，“LMQTT_Client”同樣也支持域名的訪問。
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著現在移動通信的發展，PLC也要高大上了，用手機掃二維碼就可以進行調整參數、監控程序是非常方便了，所以，就看看了關于web服務器的設置。將學習到的內容跟大家分享下。
一、web服務器的介紹
借助 S7-1200 的 Web 服務器，用戶可經由 Web 頁面來訪問 CPU相關數據以及過程數據。
可通過 PC 或移動設備訪問 S7-1200 Web頁面。對于小屏幕設備， Web服務器支持一系列基本頁面
使用 Web 瀏覽器通過CPU建立連接可訪問S7-1200 CPU的IP地址，或訪問本地機架中已啟用Web服務器的CP（通信處理器）模塊 。
標準 Web 頁面
S7-1200 包含可通過 PC 的 Web 瀏覽器進行訪問或通過移動設備訪問的標準 Web 頁面：
● 介紹 - 標準 Web 頁面的進入點；
● 起始頁面 - 有關 CPU 的常規信息；
● 標識 - 有關 CPU 的詳細信息，包括序列號、訂單號和版本號；
● 模塊信息 - 有關本地機架中的模塊和固件更新功能的信息；
● 通信 - 有關網絡地址、通信接口的物理屬性和通信統計的信息；
● 診斷緩沖區 - 診斷緩沖區；
● 變量狀態 - CPU 變量和 I/O，可通過地址或 PLC 變量名稱進行訪；
● 文件瀏覽器 - 用于瀏覽存儲在 CPU 或存儲卡內部的文件（如數據日志和配方）的瀏覽器；
● 登錄 - 以其他用戶身份登錄，或注銷。
這些頁面內置于 S7-1200 CPU 中，提供英語、德語、法語、西班牙語、意大利語和簡體中文等版本。 有些頁面需要在STEP 7 中組態附加用戶權限以查看頁面。 有關標準 Web 頁面以及如何訪問這些頁面的詳細信息，請參見"標準 Web 頁面"部分。
用戶定義的 Web 頁面
S7-1200 還支持您創建可訪問 CPU 數據的用戶定義的 Web 頁面。 可以使用所選的HTML 創作軟件來開發這類頁面，并且可將預定義的"AWP"（Automation Web Programming，自動化 Web 編程）命令包含在 HTML 代碼中以訪問 CPU 數據。
有關開發用戶定義 Web 頁面以及在 STEP 7 中進行相關組態和編程的具體信息，請參見用戶定義的 Web 頁面一章。
可通過 PC 或移動設備，從標準 Web 頁面訪問用戶定義頁面。
Web 瀏覽器要求
Web 服務器支持以下 PC Web 瀏覽器：
● Internet Explorer 8.0
● Internet Explorer 9.0
● Mozilla Firefox 17.0.1
● Google Chrome 23.0
● Apple Safari 5.1.7 (Windows)
● Apple Safari 6.0.2 (Mac)
Web 服務器支持以下移動設備 Web 瀏覽器：
● Internet Explorer 6.0 及早期版本，適用于 HMI 面板
● Mobile Safari 7534.48.3 (iOS 5.0.1)
● Mobile Android Browser 2.3.4
● Mobile Google Chrome 23.0
二、如何啟用web服務器
1. 啟用 Web 服務器
在 STEP 7 中，通過"設備組態"(Device Configuration) 為要連接的 CPU 啟用 Web 服務器。
要啟用 Web 服務器，請按以下步驟操作（可參考圖1所示）：
1. 在設備組態視圖中選擇 CPU。
2. 在巡視窗口中，從 CPU 屬性中選擇"Web 服務器"(Web server)。
3. 選中"激活此設備所有模塊上的 Web 服務器"(Activate web server on all modules of this device) 復選框。
4. 出于安全考慮，對 Web 服務器進行安全訪問時，請選擇"僅允許使用 HTTPS 訪問"(Permit access only with HTTPS)。
圖1 啟用web服務器
2. 組態 Web 服務器用戶
您可為用戶組態通過 Web 服務器訪問 CPU 的各種權限級別。
要組態 Web 服務器用戶及其相關權限，請按以下步驟操作(可參考圖2所示）：
1. 在設備組態視圖中選擇 CPU。
2. 在巡視窗口的 CPU 屬性中選擇"Web 服務器"(Web server)，啟用 Web 服務器。
3. 在 Web 服務器屬性中選擇"用戶管理"(User management)。
4. 為想要使用的用戶登錄輸入用戶名、訪問級別和密碼。
將組態下載到 CPU 后，只有授權用戶才能以相應權限訪問 Web 服務器功能。
圖2
Web 服務器訪問級別
STEP 7 提供的默認用戶名稱為"所有人"(Everybody)，沒有密碼。
默認情況下，此用戶沒有任何附加權限，只能查看開始和簡介兩個標準的 Web 頁面。 不過，可以為"所有人"(Everybody)用戶和組態的其他用戶授予附加權限：
● 查詢診斷
● 讀取變量
● 寫入變量
● 讀取變量狀態
● 寫入變量狀態
● 打開用戶定義頁面
● 寫入用戶定義頁面
● 讀取文件
● 寫入/刪除文件
● 更改工作模式
● 閃爍 LED
● 執行固件更新
● 更改系統參數
● 更改應用程序參數
3. 通過 PC 訪問 Web 頁面
可以通過 S7-1200 CPU 或本地機架中任意已啟用 Web 服務器的 CP 的 IP 地址從 PC 或從移動設備訪問 S7-1200 的標準 Web 頁面。
要通過 PC 訪問 S7-1200 的標準 Web 頁面，請按以下步驟操作：
1. 請確保 S7-1200 和 PC 位于同一個以太網中，或二者之間直接使用標準以太網電纜進行連接。
2. 打開 Web 瀏覽器，輸入 URL"https://ww.xx.yy.zz"，其中"ww.xx.yy.zz"與 S7-1200 CPU 或本地機架中 CP 的 IP 地址對應。
Web 瀏覽器將打開"簡介"(Introduction) 頁面(可參考圖3所示）。
圖3
4. 通過 PC 訪問標準 Web 頁面
可以通過點擊圖3中的“進入”按鈕，來訪問標準 Web 頁面，如下圖4所示：
圖4
7-200概述：
S7-200系列在集散自動化系統中充分發揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環境保護設備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調，電梯控制，運動系統。
S7-200選型：http://www.con-star.com/product/product8.html
S7-200 smart概述：
全新的S7-200 SMART與其他西門子PLC突出帶來兩種不同類型的 CPU 模塊，標準型和經濟型，全方位滿足不同行業、不同客戶、不同設備的各種需求。標準型作為可擴展 CPU 模塊，可滿足對 I/O 規模有較大需求，邏輯控制較為復雜的應用；而經濟型 CPU 模塊直接通過單機本體滿足相對簡單的控制需求。
S7-200 smart選型：http://www.con-star.com/product/product7.html
硬件角度：
1、S7-200SMARTPLC相對于S7-200的PLC來說I/o點數更豐富，單體I/o點數可達60點。而S7-200PLC中的CPU226的PLC只能提供40個點。
2、S7-200SMART PLC帶有信號板擴展功能，信號板可以擴展模擬量，數字量，以及通信等，使用信號板可以不占用控制柜的空間，是設計更人性化。
3、S7-200SMART的PLC在其本體單元上增設了一個以太網端口，集成了強大的以太網功能。此以太網口可以支持PLC程序的上載下載，相對于S7-200的PLC來說省去了專用的編程電纜，使用一個普通的網線就可以實現程序的上載下載，同時可以支持與觸摸屏、其他的CPU模塊以及計算機之間的通信連接。
4、S7-200的PLC可以支持2軸的高速脈沖輸出，而對于S7-200SMART的PLC來說可支持3軸100KHZ的高速脈沖輸出，支持PWM/PTO輸出方式以及多種運動模式。
5、S7-200 SMART和S7-200的PLC都支持擴展卡功能，S7-200的擴展卡必須是西門子專用的擴展卡使用的使用來實現配放的存儲以及數據記錄的功能。而S7-200SMART的PLC所使用的存儲卡為市場上通用的micro SD卡，可實現程序的更新和固件的升級。
軟件角度：
1、相對于step7 Microwin軟件來說，Step7 Microwin SMART的軟件更人性化，如新穎的帶狀式菜單，全移動式界面窗口，方便的程序注釋功能，對于Step7 Microwin的軟件來說，里面的系統快，數據塊狀態圖標等都不支持拖動功能，位置是固定的，而對于Step7 Microwin SMART的編程軟件來說都可以支持拖動功能，這樣有助于我們在調試程序的時候帶來方便。
2、Step7 Microwin的編程軟件中對PLC的使用的時候不支持硬件組態功能，對于Step7 Microwin SMART的PLC來說需要使用硬件組態的功能。
*請認真填寫需求信息，我們會在24小時內與您取得聯系。
