今回はTF6730・TF6735を使用しPLCのデータをPublishし、アンドロイドやIPHONEから表示できるように説明します。意外と詰まるところもあります…汗

TF6730/TF6735

Tc3_IoTCommunicatorというFunction Blockを使用しデータをLocalのTwinCAT PLCシステムと携帯をMQTT経由で”つながる”ことができます。そこでSend/Receiveデータは生のBinaryデータではなくちゃんとした意味持つ、人間が読めるデータです。

TF6730:TwinCAT PLC(ライセンス必要、7日無料、まぁ、みんなも知っていますね。)

TF6735:携帯アプリケーション側（無料）

Manual

https://download.beckhoff.com/download/Document/automation/twincat3/TF6730_TC3_IoT_Communicator_EN.pdf

System Requirment

Function Blocks

VAR_INPUT

sClientId	STRING	空文字列であればSystemが自動作成します。
sHostName	STRING	BrokerのURLです。
nHostPort	UINT	Default1883ですが、TLS使用する場合は8883になります。
sMainTopic	STRING
sDeviceName	STRING	デバイス名、アプリでつながるとき使う
sUserName	STRING(255)	Broker接続するときUsername(オプション)
sUserPassword	STRING(255)	Broker接続するときPassword(オプション)
stTLS	ST_IotMqttTls	TLS-secured connectionでBrokerと接続するなら設定する必要があります。(オプション)
eQoS	TcIotMqttQos
bRetain	BOOL	メッセージ保存するか

VAR_OUTPUT

bError	BOOL	FBがエラー発生するとTrueになります。
hrErrorCode	PVOID	エラーCode
eConnectionState	ETcIotMqttClientState	いまの接続状態
bConnected	BOOL	Brokerと接続したかどうか
fbCommand	FB_IoTCommand	このコマンド使用し携帯アプリケーションとやり取りします。

Method

Execute

このMethodは周期でCallする必要があります。

VAR_INPUT

bConnect

BOOL

1=接続する

SendData

BrokerへDataを送るときに呼び出す必要なMethodです。

戻り値=TrueならData送信成功です。

VAR_INPUT

pMachineStruct	PVOID	DataのMemory Pointer
nStructSize	UINT	Dataのサイズ

SendMessage

BrokerMessageを送るときに呼び出す必要なMethodです。

戻り値=TrueならData送信成功です。

VAR_INPUT

sMessage

STRING(255)

FB_IotCommand

このFunction BlocksはFB_IotCommunicatorの一部で、携帯アプリケーションとやり取りに必要なMethodやそのStatusを提供しています。

bError	BOOL	FBがエラー発生するとTrueになります。
hrErrorCode	PVOID	エラーCode
bAvailable	BOOL	1=新しいコマンドあり、つまり携帯からなにか操作した
sVarName	STRING	その操作された変数名

GetValue

このMethodは操作された変数名を取得します。

pValue	PVOID	変数のMemory Pointer
nSize	UDINT	その変数のSize
eDatatype	E_IotCommunicatorDatatype	変数のデータType

Remove

このMethodは操作された変数名とそのコマンドを削除します。

戻り値=TrueならRemove()が成功しました。

変数Attribute

実装

今回はRaspberryでMQTT Brokerをインストールし、TwinCAT RuntimeでTF6730を使用しDataをEtherNet CableつながってるRaspberryにPublishします。アンドロイドの携帯はBeckhoffのアプリTF6735 Communicatorを使用し、Wirelessに接続してるRaspberryにMessageをPublish/Subscribeします。

最後はTF6100でOPCUAを使用しFactoryIOと連携します。

Raspberry Setup

昔にもいくつの記事書いてたことがあります。以下に詳しく書いています：

MQTT#Brokerのセットアップ

TLSとは？

MQTTはなに？

Broker側

SSHからRaspberryをLoginし、以下のコマンドでMqtt Brokerをインストールします。

sudo apt install mosquitto

Mqtt Brokerを起動します。

sudo systemctl start mosquitto

Mqtt Brokerの状態を確認します。

sudo systemctl status mosquitto

いまはActive runningの緑文字が表示されたらOKです。

Client側

これはMustではないですが、まずLocalからMessageをPublish/SubscribeできるかどうかをCheckしたほうがよいだと思います。

以下のコマンドでClientをインストールします。

sudo apt install mosquitto-clients

今度はTopicをSubscribeします。

hはHostnameでtはTopicです。

mosquitto_sub -h localhost -t “test/p1”

もうひとつのSSHを起動し先Subscribeしたを確認します。

mosquitto_pub -h localhost -t “test/testp1” -m “Hello!”

TwinCAT側

Raspberry側OKなら次はTwinCATの方ですね。

ライブラリ追加

Reference>Add libraryします。

FB_IotCommunicatorを検索し、OKで追加します。

これで追加OKです。

DUT

構造体を作成します。なぜかというと、先程も書いてた通り、TF6735は変数のAttributeを参照しなにか携帯のアプリケーション上に表示するかを決めます。

一つ一つ追加するより、DUTで定義しまとめで作成したほうがよいですし、Function BlockのSendDataなどのMethodにもその構造化された変数パラメータが必要になります。

なので…作りましょう。

わかりやすい名前でOKです。

今回はBoolを3つ・整数を一つを定義します。

TYPE DUT_MyData :
STRUCT
{attribute ‘iot.DisplayName’ := ‘LEDTower1 Green’}
bTowerGreen :BOOL;
{attribute ‘iot.DisplayName’ := ‘LEDTower1 Yellow’}
bTowerYellow :BOOL;
{attribute ‘iot.DisplayName’ := ‘LEDTower1 Reg’}
bTowerRed :BOOL;

{attribute ‘iot.DisplayName’ := ‘Box Counter’}
{attribute ‘iot.ReadOnly’ := ‘false’}
{attribute ‘iot.Unit’ := ‘pieces’}
{attribute ‘iot.MinValue’ := ‘0’}
{attribute ‘iot.MaxValue’ := ’99’}
iBoxCounter :int;

END_STRUCT
END_TYPE

PROGRAM

プログラムの考え方は昔書いてたBeckhoff MQTTの記事と似ていますので、ここで詳しく説明しません。以下の記事で参考してください：

Beckhoff#TwinCAT TF6701 AWS IOT CoreにMessage Publishする

VAR

VAR
IotCommunicator:FB_IotCommunicator;
bee:BOOL;
TON:ARRAY[0..1]OF ton;
{attribute ‘OPC.UA.DA’ := ‘1’}
myData:DUT_MyData;
iCounter:INT;
iCounter2:int;
END_VAR

VAR CONSTANT

VAR CONSTANT
cReflashTime:TIME:=T#3S;
END_VAR

Code

ここで注意するPOINTは3つがあります。

1.sMainTopicは後ほどの携帯アプリで使うので、覚えておいてください。

2.MQTTのProtocolは現状で3s一回更新するですが、実際によって短く変更しても構いません。

3.iotCommunicator.fbCommand.bAvailableがTrueになってたときは、アプリケーションからなにかの操作したタイミングです。そしてsVarName()で変数名をもらい、GetValue()で値を更新する。最後はRemove()でコマンドをクリアします。

//
iotCommunicator.sHostName:=’192.168.1.53′;
iotCommunicator.sClientId:=’TwinCAT Local System1′;
iotCommunicator.sMainTopic:=’test’;
iotCommunicator.sDeviceName:=’MyMachineStation1′;

TOn[0](
in:=NOT ton[0].Q
,PT:=cReflashTime
);

iotCommunicator.Execute(TRUE);
IF iotCommunicator.bConnected
AND TON[0].Q
THEN
IF iotCommunicator.SendData(
ADR(myData)
,SIZEOF(myData)
) THEN
iCounter:=iCounter+1;

END_IF;
END_IF
IF iotCommunicator.fbCommand.bAvailable THEN
IF iotCommunicator.fbCommand.sVarName=’bTowerGreen’ THEN
iotCommunicator.fbCommand.GetValue(
ADR(myData.bTowerGreen)
,SIZEOF(myData.bTowerGreen)
,E_IotCommunicatorDatatype.type_BOOL);
END_IF
IF iotCommunicator.fbCommand.sVarName=’bTowerYellow’ THEN
iotCommunicator.fbCommand.GetValue(
ADR(myData.bTowerYellow)
,SIZEOF(myData.bTowerYellow)
,E_IotCommunicatorDatatype.type_BOOL);
END_IF
IF iotCommunicator.fbCommand.sVarName=’bTowerRed’ THEN
iotCommunicator.fbCommand.GetValue(
ADR(myData.bTowerRed)
,SIZEOF(myData.bTowerRed)
,E_IotCommunicatorDatatype.type_BOOL);
END_IF
IF iotCommunicator.fbCommand.sVarName=’iBoxCounter’ THEN
iotCommunicator.fbCommand.GetValue(
ADR(myData.iBoxCounter)
,SIZEOF(myData.iBoxCounter)
,E_IotCommunicatorDatatype.type_INT);
END_IF

iotCommunicator.fbCommand.Remove();
END_IF