一种实现PLC数据转换为JSON格式的方法、系统及应用技术方案

本发明专利技术属于通信技术领域，公开了一种实现PLC数据转换为JSON格式的方法、系统及应用。该方法包括：搭建用于现场设备数据采集与传输的Node

【技术实现步骤摘要】
一种实现PLC数据转换为JSON格式的方法、系统及应用


[0001]本专利技术属于通信
，尤其涉及一种实现PLC数据转换为JSON格式的方法、系统及应用。

技术介绍

[0002]数字孪生技术和物联网技术是近些年发展的热门方向，数字工厂需要大量数据的支撑，工业数据又以PLC数据为主，数据的转换传输需要IT(Internet Technology，互联网技术)技术人员使用Visual Studio软件(Windows平台的应用程序开发软件)编写源代码实现功能，开发周期长，需要的IT技术门槛高，需要扎实的C(一种程序设计语言)、C++(一种程序设计语言)或者Java(一种程序设计语言)等计算机语言基础，而自控工程师多以研究逻辑控制为主要工作方向，主要以使用软件为主，并不适合对软件进行开发，而且更多的情况是，针对某一家PLC厂商编写的软件，并不能适用到其他PLC厂商，这时又要花费时间和经历重新编写与之对应的软件，导致重复开发，浪费时间和经历，效率太低。
[0003]Node
‑
RED平台技术和OPC软件相结合的技术就很完美的解决了以上这些问题，OPC协议是国际通用技术协议，具有一定的开放性，可以读取各个厂商的PLC数据，并对数据进行转发。Node
‑
RED平台技术是一种编程工具，用于以新颖有趣的方式将硬件设备，API和在线服务连接在一起。它提供了一个基于浏览器的编辑器，使得我们可以轻松地使用编辑面板中的各种节点将流连接在一起，只需单击即可将其部署到其运行时。Node
‑
RED可以在本地安装，并通过浏览器来访问其可视化编排界面，其次还可以使用富文本编辑器在编辑器中创建JavaScript(一种具有函数优先的轻量级，解释型或即时编译型的编程语言)函数，内置库还允许保存有用的功能，模板或流程以供重复使用，并且最重要一点Node
‑
RED技术是开源的。
[0004]随着工业4.0的到来，传统自动化行业已不能完全适应新技术的发展，传统工控技术需结合IT技术实现智慧化，例如数字孪生技术、智慧工厂。物联网技术正在进步，有很多的物联云平台可供选择，但其中关键的是数据以怎样的通道或形式进行对接。传统的工业控制以PLC为主，上位机软件通过读取PLC的数据，可以对控制对象实行数据监控或控制动作，但PLC厂家众多，每家PLC厂商的数据格式又都各不相同，如果想进行云平台与PLC间的数据对接，就一定要解决数据格式的不统一问题，同时还要保证数据的安全性和实时性。OPC软件能很好的解决各个PLC厂商间数据格式的问题，但OPC软件发布的数据还不能直接与云平台对接，这就需要协议的转换。
[0005]JSON是一种轻量级的数据交换格式，是IT技术行业适用比较广泛的计算机语言，同时很多云平台，如：阿里云、腾讯云、百度云等，均支持JSON格式的语言进行数据传输。云平台依靠数据的积累才能进行数据的分析、监视和利用，分析后的数据生成报表或者数据预警等。
[0006]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0007](1)现有工业自动化领域通讯协议中，进行数据的分析、监视和利用效率低，不能
有效对异常数据进行预警显示。
[0008](2)现有技术中，不同厂商的产品进行集中监控效果差，需要很多对不同监控设备单独监控，造成成本高，而且现有技术监控的准确度低。

技术实现思路

[0009]为克服相关技术中存在的问题，本专利技术公开实施例提供了一种利用Node
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RED平台(基于Javascript语言搭建的运行环境)实现PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)数据转换为JSON格式(JavaScript Object Notation，一种轻量级的数据交换格式)的方法、系统及应用。
[0010]所述技术方案如下：利用Node
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RED实现PLC数据转换为JSON格式的方法，应用于信息数据处理终端，该方法包括以下步骤：
[0011]S1，搭建用于现场设备数据采集与传输的Node
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RED平台运行环境，并运行；
[0012]S2，利用OPC协议采集PLC子站的实时数据；
[0013]S3，利用OPC软件对步骤S2采集的实时数据进行转化并发布；
[0014]S4，利用Node
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RED平台接收OPC软件的发布数据；
[0015]S5，利用Node
‑
RED平台把接收的发布数据转换为JSON格式，并利用Node
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RED平台自带的数据调试节点对转换后的数据进行测试。
[0016]在步骤S1中，现场设备包括：PLC设备、流量计、压力表、温度表中的一种或多种。
[0017]在步骤S1中，搭建用于现场设备数据采集与传输的Node
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RED平台运行环境，并运行具体包括以下步骤：
[0018](1)安装Node
‑
RED平台运行环境：
[0019]①
搜索并下载Node.msi软件安装包；
[0020]②
在Node.msi软件安装包上，安装该软件；
[0021]③
使用管理员权限打开Windows系统的命令提示符；
[0022]④
复制代码npm config set registry http://registry.npmmirror.com到输入框中并运行该代码；
[0023]⑤
复制代码npm install
‑
g
‑‑
unsafe
‑
perm node
‑
red pm2pm2
‑
windows
‑
startup pm2
‑
windows
‑
service到输入框中并运行该代码；
[0024](2)使用CMD命令提示符运行Node
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RED平台；
[0025]①
开启Windows系统的命令提示符；
[0026]②
复制代码C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\npm\node
‑
red.cmd到输入框中并回车运行该代码。
[0027]在步骤S2中，利用OPC协议采集PLC子站的实时数据包括以下步骤：
[0028]步骤1，建立数据采集通道；
[0029]步骤2，在新建的数据通道内新建PLC数据；
[0030]步骤3，测试数据的正确性。
[0031]在步骤S3中，利用OPC软件对数据进行转化并发布包括以下步骤：
[0032]OPC软件通过IoT Gateway将采集的PLC数据转换为MQTT服务进行对外发布。
[0033]本专利技术的另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用Node
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RED实现PLC数据转换为JSON格式的方法，其特征在于，应用于信息数据处理终端，该方法包括以下步骤：S1，搭建用于现场设备数据采集与传输的Node
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RED平台运行环境，并运行；S2，利用OPC协议采集PLC子站的实时数据；S3，利用OPC软件对步骤S2采集的实时数据进行转化并发布；S4，利用Node
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RED平台接收OPC软件的发布数据；S5，利用Node
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RED平台把接收的发布数据转换为JSON格式，并利用Node
‑
RED平台自带的数据调试节点对转换后的数据进行测试。2.根据权利要求1所述的利用Node
‑
RED实现PLC数据转换为JSON格式的方法，其特征在于，在步骤S1中，现场设备包括：PLC设备、流量计、压力表、温度表中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的利用Node
‑
RED实现PLC数据转换为JSON格式的方法，其特征在于，在步骤S1中，搭建用于现场设备数据采集与传输的Node
‑
RED平台运行环境，并运行具体包括以下步骤：(1)安装Node
‑
RED平台运行环境：
①
搜索并下载Node.msi软件安装包；
②
在Node.msi软件安装包上，安装该软件；
③
使用管理员权限打开Windows系统的命令提示符；
④
复制代码npm config set registry http://registry.npmmirror.com到输入框中并运行该代码；
⑤
复制代码npminstall
‑
g
‑‑
unsafe
‑
perm node
‑
red pm2 pm2
‑
windows
‑
startup pm2
‑
windows
‑
service到输入框中并运行该代码；(2)使用CMD命令提示符运行Node
‑
RED平台；
①
开启Windows系统的命令提示符；
②
复制代码C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\npm\node
‑
red.cmd到输入框中并回车运行该代码。4.根据权利要求1所述的利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志庚，魏振彦，安波，白天宇，成旗，马宏伟，马利剑，乔治，王振，万龙，高云，
申请(专利权)人：天津泰达水业有限公司，
类型：发明
国别省市：