关于物联网:Shifu用户手册接入设备之连接西门子S7-PLC

Shifu 实现了对 西门子 S7 系列 PLC 的兼容。用户能够应用 Shifu，通过 HTTP 申请 对 S7 PLC 的内存进行批改。本文将介绍如何接入一台 西门子 S7-1200 1214C PLC 并且与之交互。

参见演示视频 (Bilibili)以取得操作流程演示。

连贯

若还未装置 Shifu，请点击 这里 进行装置。

第 1 步

在接入 Shifu 之前，PLC 该当曾经通过以太网与运行 Shifu 的上位机实现物理连贯，并且领有一个 IP 地址，这里咱们应用192.168.0.1。

提醒

如果您的 PLC 设施不为 192.168.0.1 能够将 deviceshifu-plc-deployment.yaml 文件中的 PLC_ADDRESS 改成您的设施的 IP)

第 2 步

创立一个文件夹，在示例中咱们将其命名为plc_configuration_directory。将下述的四个配置文件都保留在该文件夹下。

首先咱们须要一个配置文件来获取 IP 地址与设施类型：

deviceshifu-plc-deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: deviceshifu-plc-deployment
  name: deviceshifu-plc-deployment
  namespace: deviceshifu
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: deviceshifu-plc-deployment
  template:
    metadata:
      labels:
        app: deviceshifu-plc-deployment
    spec:
      containers:
        - image: edgehub/deviceshifu-http-http:v0.0.1
          name: deviceshifu-http
          ports:
            - containerPort: 8080
          volumeMounts:
            - name: deviceshifu-config
              mountPath: "/etc/edgedevice/config"
              readOnly: true
          env:
            - name: EDGEDEVICE_NAME
              value: "edgedevice-plc"
            - name: EDGEDEVICE_NAMESPACE
              value: "devices"
        - image: edgehub/plc-device:v0.0.1
          name: plc
          env:
            - name: PLC_ADDRESS
              value: "192.168.0.1"
            - name: PLC_RACK
              value: "0"        
            - name: PLC_SLOT
              value: "1"
            - name: PLC_CONTAINER_PORT
              value: "11111"
      volumes:
        - name: deviceshifu-config
          configMap:
            name: plc-configmap-0.0.1
      serviceAccountName: edgedevice-sa

同时，还须要一些通用的配置文件:

deviceshifu-plc-configmap.yaml

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: plc-configmap-0.0.1
  namespace: deviceshifu
data:
#    device name and image address
  driverProperties: |
    driverSku: PLC
    driverImage: plc-device:v0.0.1
    driverExecution: " "
#    available instructions
  instructions: |
    sendsinglebit:
    sendcontent:
    getcontent:
    getcpuordercode:
#    telemetry retrieval methods
#    in this example, a device_health telemetry is collected by calling hello instruction every 1 second
  telemetries: |
    device_health:
      properties:
        instruction: getcpuordercode
        initialDelayMs: 1000
        intervalMs: 1000

deviceshifu-plc-service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: deviceshifu-plc-deployment
  name: deviceshifu-plc
  namespace: deviceshifu
spec:
  ports:
    - port: 80
      protocol: TCP
      targetPort: 8080
  selector:
    app: deviceshifu-plc-deployment
  type: LoadBalancer

edgedevice-plc.yaml

    apiVersion: shifu.edgenesis.io/v1alpha1
kind: EdgeDevice
metadata:
  name: edgedevice-plc
  namespace: devices
spec:
  sku: "PLC"
  connection: Ethernet
  address: 0.0.0.0:11111
  protocol: HTTP
status:
  edgedevicephase: "Pending"

第 3 步

向 Shifu 增加 PLC 设施，创立和启动 deviceShifu:

kubectl apply -f ../plc_configuration_directory

操作

对于 PLC，Shifu 能够通过 HTTP 申请来读取和写入其内存。

在执行操作之前，咱们须要启动一个nginx 容器，以用于 HTTP 申请的收发，启动的相干的命令如下：

kubectl run nginx --image=nginx:1.21 -n deviceshifu 
kubectl exec -it nginx -n deviceshifu -- bash

上面列举了 3 个 PLC 的指令，别离是sendsinglebit、getcontent、getcpuordercode，咱们能够通过 Shifu 来对设施执行这些命令。

sendsinglebit

sendsinglebit 示意批改一个 bit，它须要下列参数:

• rootaddress: 内存区域名称，比方 M 代表 Merker，Q 代表Digital Output。
• address: 内存区域中的地址。
• start: 开始地位。
• digit: 从开始地位起第几个 bit。
• value: 须要批改成为的数值。

比方，命令 curl "deviceshifu-plc/sendsinglebit?rootaddress=Q&address=0&start=0&digit=1&value=1" 会将 Q0.1 的第二个 bit 批改为 1。

curl "deviceshifu-plc/sendsinglebit?rootaddress=Q&address=0&start=0&digit=1&value=1"; echo

察看 PLC 咱们会发现其 Q 区的从左往右第二个指示灯变亮。

getcontent

getcontent 示意失去特定内存区域中地址的值，它须要下列参数:

• rootaddress: 内存区域名称，比方 M 代表 Merker，Q 代表Digital Output。
• address: 内存区域中的地址。
• start: 开始地位。

比方，命令 curl "deviceshifu-plc/getcontent?rootaddress=Q&address=0&start=0" 会返回内存区域 Q0.0 的地址内容。

curl "deviceshifu-plc/getcontent?rootaddress=Q&address=0&start=0"

getcpuordercode

getcpuordercode 示意失去 PLC 的动态信息。

curl "deviceshifu-plc/getcpuordercode"; echo