借助 Azure IoT Edge 优化 PLCnext：边缘分析与云集成实战

Azure IoT Edge 可将云分析与自定义逻辑下沉至“边缘”——即我们的 PLCnext 设备。这能有效降低带宽占用和延迟。通过 Azure IoT Edge，您可从中央云应用开发并部署自有应用。本文将指导您搭建 Azure IoT Edge 并掌握其基本原理。

简介

在 Makers 博客中详述 Azure IoT Edge 所有细节不太现实，建议先阅读官方文档建立整体认知。此门户提供所需所有信息。让我们开始安装运行时。

安装步骤

创建 Azure IoT Hub 与设备

假设您已有 Azure 账号。首先创建资源组并命名。点击“创建资源组”，若未列出可点“+”搜索。

创建 IoT Hub 服务。可享 1 个免费层级，记得将类型从标准改为免费！其余保持默认并部署。最后创建 IoT Edge 设备：打开服务，左侧面板找到“IoT Edge”，点击创建新设备，设定设备 ID，其余默认即可。

点击新建设备，记下“主连接字符串”，下一步配置设备时需要。

安装 Azure IoT Edge 运行时

以 root 身份依次执行以下命令（最新版本请参考此处）：

git clone https://github.com/pxcbe/azure-iot-edge.git
cd azure-iot-edge/install
sudo passwd root
su
chmod +x SetupEdge.sh
./SetupEdge.sh

下一步配置设备。支持半自动或全自动预配，详见 Info Portal。执行下命令并在 yaml 文件第 55 行粘贴连接字符串（Ctrl+S 保存，Ctrl+X 退出）：

nano /etc/iotedge/config.yaml

重启控制器使配置生效：

reboot

验证安装

以 root 运行：

iotedge check --verbose

无报错即可继续！若有错误，查看 GitHub 仓库是否有修复，或提交 Issue。

部署模块

仅有运行时不够，需部署模块。点击“设置模块”→“运行时设置”，修改“Hostport”避免与 PLCnext 上的 NGINX 冲突。添加市场模块“Simulated Temperature Sensor”，点击“审阅+创建”并部署到 PLCnext 设备。

运行时设置应如下：

{
  "HostConfig": {
    "PortBindings": {
      "443/tcp": [{"HostPort": "444"}],
      "5671/tcp": [{"HostPort": "5671"}],
      "8883/tcp": [{"HostPort": "8883"}]
    }
  }
}

查看遥测消息

验证消息接收：按此流程在 VS Code 安装 Azure IoT Tools（需登录 Azure，确保证书在开发机上）。

将 PLCnext 数据上传至 IoT Hub

下一步是将 PLCnext Engineer 数据上云。方式多样：可用 Modbus 模块在 PLCnext 项目建立 Modbus 服务器；可用 REST 服务配合自定义模块；或从市场寻找合适模块。本文重点介绍如何配置 OPC Publisher 发布 PLCnext 内嵌 OPC UA 服务器的数据。

更新：OPC Publisher 模块目前有报错，暂请尝试其他方法。

免责声明：本文为演示禁用 PLCnext 安全功能，切勿用于生产环境！

在 PLCnext 设备的 WBM 中禁用用户认证后继续。

像添加“模拟温度传感器”一样从市场添加 OPCPublisher。点击模块进入“容器创建选项”，粘贴以下配置：

{
  "Hostname": "publisher",
  "Cmd": ["publisher", "--pf=/appdata/publishednodes.json", "--di=60", "--to", "--aa", "--si=10", "--ms=262144"],
  "HostConfig": {
    "Binds": ["/iiotedge:/appdata"],
    "PortBindings": {"62222/tcp": [{"HostPort": "62222"}]},
    "ExtraHosts": ["localhost:127.0.0.1"]
  }
}

根据您的节点 ID 修改下述配置，创建 /appdata 文件夹及 publishednodes.json 文件：

[
  {
    "EndpointUrl": "opc.tcp://192.168.10.10:4840",
    "UseSecurity": false,
    "OpcNodes": [
      {"Id": "ns=3;s=Counter", "OpcSamplingInterval": 2000, "OpcPublishingInterval": 5000},
      {"Id": "ns=3;s=Sinusoid", "OpcSamplingInterval": 2000, "OpcPublishingInterval": 5000}
    ]
  }
]

一切正常时，您应在 VS Code 的 Azure IoT Tools 中看到数据！

仍有问题？用下命令排查：

iotedge logs -f "namemode"

致谢

特别感谢 Oliver Warneke 的奠基工作及耐心指导！

联系方式

遇到问题或想了解更多？请联系 axsupport@phoenixcontact.be。

参考资料

• Azure IoT Edge 官方文档