对谈 | 揭秘MQTT与SCADA之间的联系 点击:786 | 回复:0



pcvue小助手

    
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发表于:2022-11-25 10:56:28
楼主

MQTT(消息队列遥测传输)是一种低带宽和低能耗的轻量级发布-订阅网络协议。它经常与物联网相关联,为本地或远程站点之间实时信息的传输、集中和分发方面提供了许多优势。



VERDONE是一家总部位于法国图卢兹的公司,专门从事自动化和监控解决方案的项目实施,已经使用MQTT协议开展了多个PcVue项目,通过3G连接对远程站点进行远程监控。Alexia Waroude(自动化工程师)和David Caillier(运营总监),回答了Atys Concept的问题,并分享了他们在该协议方面的经验。


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Q


与其它协议相比,MQTT的优势是什么?

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A


MQTT有很多优点。首先,它是一个简单易懂的协议,很容易在互联网上找到教程,并快速建立一个合理的预算平台。与LonWorks、KNX和BACnet协议相比,它是一个非常容易理解和学习的协议而LonWorks、KNX和BACnet协议则需要专业知识和定期实践来确保很好地掌握它们。


MQTT对于监控的启动和维护非常高效。通过使用代理作为通信的中心点,可以轻松快速地确定通信问题的根源: 人们只需要同时订阅发布者和发布者的数据,停止代理一方或另一方的通信可以确定问题是来自PLC/代理链接还是来自代理/组态软件链接。


MQTT Explorer诊断工具简化了这些操作来发现通信问题。相比较Modbus IP,您必须使用WireShark这类的工具来查看过去的帧,这不是很方便;至于BACnet,查找问题可能会花费更多的时间。


MQTT是一种事件驱动型协议,因此它的带宽非常低。在我们的一个项目中,从40个水塔中按每5分钟的频率检索数据每月仅需600MB ! 纯事件驱动还有第二个好处:当一个变量改变值时,数据立即传输到组态软件。因此,我们使用MQTT中的PLC通信和通过3G连接到PcVue®的代理进行了测试。从组态软件发送命令到返回PLC中的计算状态之间的时间间隔不超过一秒。


MQTT被设计为从1到n进行通信(编辑注:从发布者到订阅者进行理解)。以水塔远程控制为例,当探头的温度测量值或仪表指标发生变化时,该值会同时发送到监测和能源管理软件。PLC只需发出一个刷新变量的请求MQTT协议集成了链路故障时的缓存。对于3G远程连接的站点,如果连接中断,PLC会将事件存储在其中央单元中。一旦连接重新建立,代理就会发布所有的事件,而组态软件会恢复所有的历史数据;没有数据丢失。代理和组态软件之间也是如此。


值得指出的是,此操作对MQTT来说是固有操作,不需要像使用Modbus TCP/IP那样进行编程。此外,在我们使用的 PcVue® 监控程序的情况下,有效载荷是用Json编码的,支持在有效载荷结构中传递时间戳。同时这也意味着所有数据都在数据源处有时间戳。这对于识别非常有用,在连接丢失后进行缓存的情况下,它支持在监控程序中恢复正确的时间戳数据。


最后,MQTT是免版税的、可靠和安全的,并且兼容网络安全的限制要求: 实现登录就可以访问代理和加密交换。


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Q


特别适合MQTT的应用程序有哪些?为什么?

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A


该协议与IoT 设备一起上市。对于必须通过3G管理通信的偏远站点,使用这种需要很少流量的事件驱动协议确实可以做一些事情。水处理领域是一个很好的应用示例,高压变电站的管理也是如此。


为什么?因为它是纯事件驱动的,带有时间戳的源数据。因此,在高压站切换或断开连接的情况下,我们会很快收到带有正确日期的警告。


Modbus曾经是唯一完全开放且工作良好的协议,因而,所有使用Modbus IP创建的站,点都可以移动到MQTT。事实上,Modbus的最大缺点是通信由主站主动进行,这意味着需要查询从站。


MQTT与Modbus相比的最大优势是,一旦事件发生变化,从站就会发布数据。最后,MQTT可以很好地替代Modbus,因为它支持在源代码处设置时间戳,并兼具事件驱动协议的优势,这些更易于理解和配置!





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