【快速入门教程】通过EG系列边缘网关编程界面创建第二个流程

需求概述

本章节主要实现一个流程：EG8200采集西门子S7-200 Smart的数据，并组装成JSON格式，通过MQTT上报应用平台；同时能够接收应用平台下发的控制命令，实现远程开关。要实现此流程，需要提前准备好以下材料：

1. 要采集的PLC的IP端口以及点位表，例如：

2. MQTT通信相关参数及JSON数据格式要求，例如：

url:1883.dtuip.com:1883
clientID:820000003058164F
username:19381903226
password:ZHZK19381903226
订阅:820000003058164F/+
发布:820000003058164F

JSON格式:
{
	"sensorDatas":
	[
		{
			"flag":"em1Status",
			"switcher":1
		},
		{
			"flag":"em2Status",
			"switcher":1
		},
		{
			"flag":"em3Status",
			"switcher":1
		},
		{
			"flag":"em4Status",
			"switcher":1
		},
		{
			"flag":"em1Control",
			"switcher":0
		},
		{
			"flag":"em2Control",
			"switcher":0
		},
		{
			"flag":"em3Control",
			"switcher":0
		},
		{
			"flag":"em4Control",
			"switcher":0
		},
		{
			"flag":"voltage",
			"value":220.0
		},
		{
			"flag":"current",
			"value":10.2
		}
	]
}

需求分析

在制作流程时，基础的逻辑是根据数据走向来制作流程。该需求经过分析可以得出，主要分为数据上行和数据下行两个部分。其中，数据上行主要工作有：

1. 通过S7协议读取PLC的数据，得到的数据存储在内存中（S7节点）

2. 将数据按照JSON格式进行格式化（函数节点）

3. 建立MQTT连接，发布到指定主题（MQTT发布节点）

数据下行主要工作有：

1. 订阅MQTT主题，接收平台下发数据（MQTT订阅节点）

2. 将收到的JSON数据解析后存储在内存中（函数节点）

3. 按照S7要求的格式写入PLC中（S7节点）

需求实现

1. 采集PLC数据

1. 从节点库拖入一个S7读数据节点，以及一个调试节点，调试节点用于查看读取到的PLC的数据，方便定位问题

2. 双击S7读数据节点，根据需求概述的内容填写对应的设置参数，如下图所示：

IP:PLC的IP
端口:102(S7协议通信默认端口102)
模式:TASP(S7-200 Smart选择TASP,其余型号选择Rack/Slot)
本地TSAP:1002(固定值)
远端TSAP:0301(固定值)
采集周期:1000ms(默认1000ms,可自定义)
超时周期:2000ms(默认2000ms,可自定义)

数据点配置(根据帮助文档可以找到对应关系)
V0.0-->DB1,X0.0
V0.1-->DB1,X0.1
V0.2-->DB1,X0.2
V0.3-->DB1,X0.3
V0.4-->DB1,X0.4
V0.5-->DB1,X0.5
V0.6-->DB1,X0.6
V0.7-->DB1,X0.7
VD100 -->DB1,W100
VD200 -->DB1,W200

输出模式可以根据需求选择,这里选择所有变量输出一条

如果设置正确，调试窗口会有日志打印，显示的是读取到的数据内容

3. 有的时候PLC数据点比较多，手动依次录入比较繁琐。节点支持数据点的导入导出：

2. 数据格式化

根据步骤2的引导，在调试窗口可以看到读到的PLC数据如下：

因为应用平台已经规定了数据必须按照JSON格式上报。接下来使用函数节点Javascrip代码将数据进行格式化，代码如下：

let jsonArray = []

jsonArray.push({ "flag": "em1Status", "switcher": msg.payload.em1Status == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "em2Status", "switcher": msg.payload.em2Status == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "em3Status", "switcher": msg.payload.em3Status == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "em4Status", "switcher": msg.payload.em4Status == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "em1Control", "switcher": msg.payload.em1Control == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "em2Control", "switcher": msg.payload.em2Control == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "em3Control", "switcher": msg.payload.em3Control == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "em4Control", "switcher": msg.payload.em4Control == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "voltage", "value": msg.payload.voltage / 100 })/*两位小数*/
jsonArray.push({ "flag": "current", "value": msg.payload.current / 100 })/*两位小数*/

let data = {}
data.sensorDatas = jsonArray

msg.payload = JSON.stringify(data)

return msg

复制以上代码，粘贴到函数节点内，部署后即可看到效果：

可以看到，已经将读到的PLC数据，按照需求要求转换成了最终的JSON格式，且对数据进行了一定程度的计算（两位小数）。此处只是函数节点的冰山一角，因为支持Javascrip语言编程，几乎你能想到的任何功能都可以在这里实现

3. 通过MQTT上报数据

拖入一个MQTT发布节点，根据提示进行配置，填入MQTT连接相关信息及MQTT发布主题后（详情见需求概述），即可实现数据上报。可以看到，数据上报成功后，应用平台显示绿色表明设备上线且数据正常：

至此，数据上报已经完成，很简单几步即可实现：采集PLC数据并按照自定义JSON格式上报。

4. 通过MQTT接收数据

拖入一个MQTT订阅节点，注意：MQTT发布节点和MQTT订阅节点可以共用一个MQTT连接，如果使用的是同一个连接，只是不同的Topic，拖入节点后选择已经配置好的连接即可。如果选择添加新的mqtt-broker节点，则代表的是新建一个MQTT连接

选择一个调试节点，在平台点击控制按钮后，调试窗口可以看到下发的指令：

5. 数据解析

根据S7写数据节点的帮助文档，可以知道，要想实现向PLC写入数据，需要传递的数据携带两个参数，如下：

因此，数据解析时，需要将应用平台下发的数据转换为携带payload和variable两个变量的消息，传递给S7写数据节点，函数节点的代码如下：

let cmdDate = msg.payload

msg.variable = cmdDate.sensorDatas[0].flag
msg.payload = cmdDate.sensorDatas[0].switcher == 1 ? true : false

return msg

复制以上代码，粘贴到函数节点内，将调试节点设置为输出原始消息，可以看到打印内容如下：

可以看到数据已经转换为S7写数据节点要求的格式

6. 写入PLC

拖入一个S7写数据节点，连接函数计算节点，在应用平台操作开关，看演示效果：

总结

本章节介绍了一个相对复杂的流程，旨在表述网关所具备的能力，因此并未对程序的安全性、稳定性、灵活性等方面做优化。通过理解本流程，相信你已经对网关的可视化编程有了一定的熟悉。接下来，深入学习每个节点的功能用法吧，掌握它们将会为你制作更复杂的流程提供更多的选择和可能！

源码

所有的流程支持以json格式导入导出，方便与其他人分享做好的流程。本章节的流程json文件如下，复制后在菜单栏右上角选择导入粘贴即可，导出同理

[{"id":"c8d138cd30e452fc","type":"s7 in","z":"2ff624305b8cb30b","endpoint":"374f5d9e3d2741c0","mode":"all","variable":"","diff":false,"name":"读PLC数据","x":180,"y":180,"wires":[["03f0b9014af25c1d"]]},{"id":"4abb25e7e75b3447","type":"mqtt out","z":"2ff624305b8cb30b","name":"发布数据","topic":"820000003058164F","qos":"0","retain":"false","respTopic":"","contentType":"","userProps":"","correl":"","expiry":"","broker":"8d85be060cbc6545","x":520,"y":180,"wires":[]},{"id":"63f2816a781192d5","type":"mqtt in","z":"2ff624305b8cb30b","name":"订阅数据","topic":"820000003058164F/+","qos":"0","datatype":"auto-detect","broker":"8d85be060cbc6545","nl":false,"rap":true,"rh":0,"inputs":0,"x":180,"y":260,"wires":[["1b6776e208355720"]]},{"id":"03f0b9014af25c1d","type":"function","z":"2ff624305b8cb30b","name":"数据格式化","func":"let jsonArray = []

jsonArray.push({ "flag": "em1Status", "switcher": msg.payload.em1Status == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "em2Status", "switcher": msg.payload.em2Status == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "em3Status", "switcher": msg.payload.em3Status == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "em4Status", "switcher": msg.payload.em4Status == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "em1Control", "switcher": msg.payload.em1Control == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "em2Control", "switcher": msg.payload.em2Control == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "em3Control", "switcher": msg.payload.em3Control == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "em4Control", "switcher": msg.payload.em4Control == true ? 1 : 0 })
jsonArray.push({ "flag": "voltage", "value": msg.payload.voltage / 100 })/*两位小数*/
jsonArray.push({ "flag": "current", "value": msg.payload.current / 100 })/*两位小数*/

let data = {}
data.sensorDatas = jsonArray

msg.payload = JSON.stringify(data)

return msg
","outputs":1,"noerr":0,"initialize":"","finalize":"","libs":[],"x":350,"y":180,"wires":[["4abb25e7e75b3447"]]},{"id":"1b6776e208355720","type":"function","z":"2ff624305b8cb30b","name":"函数计算 1","func":"let cmdDate = msg.payload

msg.variable = cmdDate.sensorDatas[0].flag
msg.payload = cmdDate.sensorDatas[0].switcher == 1 ? true : false

return msg","outputs":1,"noerr":0,"initialize":"","finalize":"","libs":[],"x":350,"y":260,"wires":[["140b525dd4d0608b"]]},{"id":"140b525dd4d0608b","type":"s7 out","z":"2ff624305b8cb30b","endpoint":"374f5d9e3d2741c0","variable":"","name":"","x":510,"y":260,"wires":[]},{"id":"374f5d9e3d2741c0","type":"s7 endpoint","transport":"iso-on-tcp","address":"192.168.0.24","port":"102","rack":"0","slot":"2","localtsaphi":"10","localtsaplo":"02","remotetsaphi":"03","remotetsaplo":"01","connmode":"tsap","adapter":"","busaddr":"2","cycletime":"2000","timeout":"2000","name":"PLC","vartable":[{"addr":"DB1,X0.0","name":"em1Status"},{"addr":"DB1,X0.1","name":"em2Status"},{"addr":"DB1,X0.2","name":"em3Status"},{"addr":"DB1,X0.3","name":"em4Status"},{"addr":"DB1,X0.4","name":"em1Control"},{"addr":"DB1,X0.5","name":"em2Control"},{"addr":"DB1,X0.6","name":"em3Control"},{"addr":"DB1,X0.7","name":"em4Control"},{"addr":"DB1,W100","name":"voltage"},{"addr":"DB1,DW200","name":"current"}]},{"id":"8d85be060cbc6545","type":"mqtt-broker","name":"","broker":"1883.dtuip.com:1883","port":"1883","clientid":"820000003058164F","autoConnect":true,"usetls":false,"protocolVersion":"4","keepalive":"60","cleansession":true,"birthTopic":"","birthQos":"0","birthPayload":"","birthMsg":{},"closeTopic":"","closeQos":"0","closePayload":"","closeMsg":{},"willTopic":"","willQos":"0","willPayload":"","willMsg":{},"userProps":"","sessionExpiry":""}]

注意