使用腾龙边缘计算网关内置的AIoTedge+NodeRED接入西门子PLC

腾龙边缘计算网关一体机凭借其强大的性能和丰富的功能，为企业提供了一种高效、灵活的解决方案。本文将详细介绍如何使用腾龙边缘计算网关一体机内置的AIoTedge+NodeRED接入西门子PLC，实现数据的采集、处理与传输。

一、硬件准备与环境搭建

在开始之前，需要确保以下硬件设备已准备妥当：

腾龙边缘计算网关一体机：确保设备已通电并正常启动，网络连接稳定。
西门子PLC：本文以西门子S7-200 Smart系列为例，确保PLC已正确配置，并通过以太网与腾龙边缘计算网关一体机相连。
网络设备：确保网络环境稳定，且各设备之间能够正常通信。

二、AIoTedge平台配置

登录AIoTedge平台：通过浏览器访问腾龙边缘计算网关一体机的IP地址，在浏览器中输入 http://<腾龙一体机IP地址>:8080 ，进入AIoTedge平台的登录界面，使用默认的用户名和密码（通常为 admin/admin）登录平台。
创建新项目：在AIoTedge平台中，点击"创建新项目"，为接入西门子PLC的应用场景创建一个专属的项目空间。在项目创建过程中，可以自定义项目名称、描述等信息，以便于后续的管理和维护。

三、NodeRED流程设计与PLC数据读写

（一）安装NodeRED S7模块

在NodeRED中，需要安装专门用于与西门子PLC通信的模块。在NodeRED的界面右上角，点击菜单按钮（三条横线），选择"管理节点"。在弹出的节点管理界面中，搜索"node-red-contrib-s7"，找到该模块后点击"安装"按钮进行安装。安装完成后，可以在节点列表中看到新增的S7相关节点，如"s7 endpoint"、"s7 in"、"s7 out"等。

（二）配置S7 endpoint节点

添加S7 endpoint节点：在NodeRED的左侧节点面板中，找到"s7 endpoint"节点，将其拖放到工作区中。
配置节点参数 ：
- Transport：选择"iso-on-tcp"协议，这是与西门子S7-200 Smart PLC通信的标准协议。
- Address：填写PLC的IP地址，例如"192.168.102.23"。
- Port：填写PLC的端口号，通常为"102"。
- Mode：选择"TSAP"模式。
- Local TSAP：设置本地传输服务访问点，例如"10"和"02"。
- Remote TSAP：设置远程传输服务访问点，例如"03"和"01"。
- Connmode：连接模式选择"tsap"。
- Cycletime：通讯周期设置为"2000"毫秒。
- Timeout：超时时间设置为"2000"毫秒。
- VarTable：在变量表中添加需要读写的PLC数据点。例如，添加"DB1,INT108"表示数据块DB1中的整数型数据，起始地址为108；添加"DB1,INT200"表示数据块DB1中的整数型数据，起始地址为200，用于存储管道静压等数据。

（三）创建读取PLC数据的流程

添加"s7 in"节点：从左侧节点面板中拖拽一个"s7 in"节点到工作区中，并将其与之前配置好的S7 endpoint节点相连。
配置"s7 in"节点 ：
- Endpoint：选择刚才创建的S7 endpoint节点。
- Mode：选择"All"，表示读取所有在VarTable中定义的变量。
- Name：为该节点命名，例如"读PLC数据"。
添加"debug"节点：为了方便调试，拖拽一个"debug"节点到工作区，并将其与"s7 in"节点相连。在"debug"节点的配置中，可以设置输出内容为"msg.payload"，以便查看读取到的PLC数据。
部署流程：点击右上角的"部署"按钮，将流程部署到腾龙边缘计算网关一体机中。此时，NodeRED会尝试与PLC建立连接，并读取数据。如果配置正确，可以在"debug"节点的输出面板中看到从PLC读取到的数据。

（四）创建写入PLC数据的流程

添加"inject"节点：拖拽一个"inject"节点到工作区，用于模拟向PLC发送数据。在"inject"节点的配置中，可以设置发送数据的类型为"num"，并填写具体的数值，例如"554"。
添加"s7 out"节点：从左侧节点面板中拖拽一个"s7 out"节点到工作区，并将其与"inject"节点相连。
配置"s7 out"节点 ：
- Endpoint：选择之前创建的S7 endpoint节点。
- Variable：在下拉菜单中选择需要写入的变量，例如"DB1.VW200"，表示将数据写入数据块DB1中的VW200地址。
- Name：为该节点命名，例如"写入PLC数据"。
部署流程：点击"部署"按钮，将流程部署到设备中。当触发"inject"节点时，NodeRED会将指定的数据写入到PLC的相应地址中。

四、数据处理与业务逻辑实现

在完成PLC数据的读写操作后，可以利用NodeRED强大的节点库和低代码编程能力，进一步实现数据处理和业务逻辑的编排。例如：

数据转换与计算：使用"function"节点对读取到的PLC数据进行数学运算、单位转换等操作，以满足特定的业务需求。
数据存储与分析：将处理后的数据存储到本地数据库或云端数据库中，以便后续进行数据分析和挖掘。可以使用"mysql"、"influxdb"等节点与数据库进行交互。
报警与通知：根据PLC数据的实时状态，设置报警条件。当满足条件时，通过"email"、"pushbullet"等节点发送报警通知给相关人员。
与其他系统的集成：利用NodeRED的灵活性，将PLC数据与企业的其他系统（如MES、ERP等）进行集成，实现数据的共享和协同工作。

五、流程优化与监控

优化流程性能：根据实际应用场景，对NodeRED流程进行优化。例如，调整"s7 in"和"s7 out"节点的触发条件和频率，避免不必要的数据传输，降低系统负载。
监控流程运行状态：在AIoTedge平台中，可以实时监控NodeRED流程的运行状态，查看节点的执行情况、错误信息等。通过监控，及时发现并解决流程中出现的问题，确保系统的稳定运行。