使用Opto 22构建大规模工业MQTT网络groov设备。
如果您从一开始就一直关注本系列,那么您应该对如何设置你的groov史诗或groov里约热内卢的MQTT沟通。你也明白火花塞B的重要性在构建MQTT系统和设计工业强度的物联网网络.
在所有这些之后,您可能仍然想知道全局是怎样的:MQTT真的可以用来构建工业网络吗?如果是这样,那么如何将所有的部件组合在一起,包括现有设备、后端应用程序和使用串行或现场总线协议的遗留设备?
在本系列的最后一部分中,我将介绍这些系统是什么样子的,以及它们如何解决保护和连接不同的自动化和业务系统的问题。与groov在硬件方面,开始使用MQTT是快速而容易的。
MQTT网络的组件
所以您认为您想要构建一个MQTT/Sparkplug B网络?这个图表可能看起来很吓人,但实际上只有两个组成部分。
MQTT服务器(s):为实现冗余、高可用性或可伸缩性,需要一个或多个MQTT代理。代理可以在从单板计算机到边缘设备等任何设备上运行groovEPIC,到本地PC或服务器,甚至云托管的VM(虚拟机)。任何MQTT 3.1.1+服务器都将支持Sparkplug B有效负载。
MQTT客户机(s) /倡导B:这些发布和/或订阅MQTT数据,符合Sparkplug B主题和有效负载定义。客户端可以包括:
- 网络(EoN)节点的边缘:等设备groov史诗或groov里约热内卢,为非mqtt设备和传感器提供物理和/或逻辑网关功能。他们还可以发布自己的内部数据。
- MQTT-enabled设备(s):可以直接向MQTT代理提供数据、流程变量或度量的设备、传感器或硬件客户端。
- MQTT应用程序(s):软件客户端,可选地包括一个主SCADA / IIoT主机应用程序。MQTT应用程序也可能是到其他还不支持MQTT的软件系统的网关。
没看上去那么糟,对吧?
好的,但是我应该使用哪个代理呢?
下面是我们推荐的几个选项。它们都支持用户身份验证、基于证书的TLS加密和访问控制列表(acl),并且都有大量实际用户。
Eclipse Mosquitto | 轻便、快速、免费。如果您习惯使用命令行,这是一个很好的选择。已经包含在groovEPIC存储库的用户已经安装免费Shell访问许可证. 成本:免费、开源、跨平台的。 |
点火MQTT经销商 | Ignition专为工业应用设计,易于设置,具有可扩展性和冗余性,以及与Ignition平台的其他功能集成。 成本:$ 2950 /$ 4250 *,或免费两小时。 |
战车MQTT服务器 | 战车由MQTT和Sparkplug B的共同发明人为工业终端用户设计,是MQTT分布式服务器的功能性替代品,适用于大规模部署和非ignition用户。 成本:$ 7950 **,或免费两小时。 |
*列出20年7月20日的价格。折扣点火边缘价格可通过Opto 22。
**列出20年7月20日的价格。
那其他的呢?
由于大多数工业装置的寿命很长,大多数理想的自动化数据都是在现有设备中找到的,锁定在遗留设备和独立机器中。此外,还有许多SCADA和业务应用程序可能还不支持MQTT通信。现实的工业物联网解决方案必须为这些系统提供集成路径,无缝连接不同的自动化和IT网络。
下面是我们设置MQTT网络的首选公式,它提供了完整的集成选项,还可以免费进行测试:
- 下载并安装点火装置到本地计算机(Linux, Mac, Windows)。它只需要几分钟,但在两个小时内就能完全发挥作用。
- 在Ignition中,安装Cirrus Link MQTT分发服务器模块(模块>安装或升级模块)。现在您有了一个可伸缩的MQTT代理。
- 接下来,安装Cirrus Link MQTT引擎模块.非MQTT应用程序现在可以通过Ignition的OPC UA Server访问您的MQTT数据。
- 在你的groovEPIC,使Ignition Edge能够访问Allen-Bradley, Siemens和Modbus/TCP的OPC驱动程序;或利用集成工具包用于PAC Control访问各种串行协议。现在,您为所有遗留设备都拥有了一个MQTT网关(EoN Node)。
准备出发了,你一分钱都没花!你想做多少就做多少,当你准备好了黄金时间,你所要做的就是授权系统。
通过这个设置,您可以将支持MQTT的设备、遗留自动化、传统I/O以及各种数据库和应用程序连接到您的MQTT网络。要更多地控制数据库与MQTT数据的交互方式,请添加SQL桥模块到你的点火服务器上。或添加的角度模块将您的MQTT数据引入移动HMI。
扩大你的人际网络groov硬件,或者添加另一个代理以实现高可用性。您还可以选择添加协议模块到EPIC的CODESYS引擎,或者从EPIC命令行运行自定义接口。它会变得越来越好,你完全可以控制你的网络如何发展。
是否有其他方法可以构建MQTT网络?当然,是的。但是对于许多严肃的工业用户来说,这种方法将为您带来最大的效益,包括易于管理、技术支持和弹性系统所需的所有选项。
MQTT有什么了不起的?
在这之后,让我们回顾一下,并记住为什么值得将MQTT作为大规模工业数据解决方案来考虑。
传统的自动化协议需要大量来回通信来查询现场设备和发送(通常是冗余的)更新,MQTT客户机只在需要时发布更新,使用精简的有效负载。数据传递由一个公共服务器管理,从而消除了冗余的更新请求。据Cirrus Link Solutions称,这将减少80-90%的带宽消耗,为网络的增长提供了空间。
MQTT专为TCP/IP网络设计,在消费者和企业通信平台中也得到了广泛采用,取代了较重的IT协议,如HTTP,并在IT和OT之间创建了一个有效的桥梁。
开源的Sparkplug B规范将这种效率扩展到配置和管理中,它使用共享的主题名称空间和有效负载格式保证符合要求的客户机之间的互操作性。
但是可伸缩性不仅仅是关于效率和互操作性。MQTT的源自设备的通信本质上也更安全。由于连接总是出站的,复杂的端口转发规则和防火墙配置将成为过去。由于代理单独管理用户身份验证、访问权限和消息传递,所以每个客户机对其他网络成员都可以保持匿名。
MQTT/Sparkplug B和面向边缘的自动化一起解决了数字转换的许多障碍,打破了数据竖井,缩小了IT和OT系统之间的差距。
本系列的所有帖子
第1部分- - - - - -MQTT:使用groov EPIC进行基本发布
第2部分- - - - - -MQTT:用火花塞B更快,更好
第3部分- - - - - -MQTT:任务关键型容错
第4部分- MQTT:将它们结合在一起
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