MQTT в ПЛК Segnetics

Поддержка MQTT в контроллерах Segnetics: новый уровень цифровой интеграции

Контроллеры Segnetics Pixel2, SMH5 и Matrix серий xxxx-xx-4 получили поддержку MQTT — одного из самых распространённых протоколов для промышленного IoT, удалённого мониторинга и интеграции инженерных систем с цифровыми сервисами.

Возможности MQTT различаются в зависимости от модели контроллера:

Pixel2	SMH5	Matrix
Процессор: 4-ядерный 64-битный ОС: Linux Debian
Публикация сообщений (Publisher) ✓ Получение сообщений по подписке (Subscriber) ✓ MQTT-брокер (Broker) —	Публикация сообщений (Publisher) ✓ Получение сообщений по подписке (Subscriber) ✓ MQTT-брокер (Broker) ✓	Публикация сообщений (Publisher) ✓ Получение сообщений по подписке (Subscriber) ✓ MQTT-брокер (Broker) ✓

• Pixel2 работает как полноценный MQTT-клиент: публикует сообщения в топики и получает их по подписке. Функция MQTT-брокера не предусмотрена.
• SMH5 и Matrix серий xxxx-xx-4 поддерживают функции MQTT-клиента и дополнительно могут выполнять роль MQTT-брокера — принимать сообщения от клиентов и распределять их между подписчиками.

Поддержка MQTT появилась в том же релизе, где была реализована поддержка BACnet. Вместе эти протоколы расширяют коммуникационные возможности контроллеров Segnetics: BACnet обеспечивает интеграцию оборудования и инженерных подсистем внутри объекта, а MQTT — обмен данными с удалёнными системами, облачными платформами, IIoT-сервисами и другими внешними потребителями.

Когда нужен MQTT

MQTT особенно полезен, когда необходимо передавать данные за пределы локальной системы автоматизации или организовать обмен информацией между несколькими независимыми потребителями.

Задачи, для которых оптимален MQTT

• передача данных в облачные сервисы или IIoT-платформы;
• удалённый мониторинг оборудования;
• передача одних и тех же данных нескольким потребителям по модели публикации и подписки;
• работа через каналы связи с ограниченной пропускной способностью;
• подключение новых сервисов и потребителей данных без существенного изменения существующей архитектуры.

В основе MQTT лежит модель Publish/Subscribe: клиент публикует сообщения в топики, а брокер передаёт их соответствующим подписчикам. Публикация может выполняться по изменению значения, по событию или с заданной периодичностью — в зависимости от логики проекта.

Такой подход позволяет передавать только необходимые данные с требуемой периодичностью, сокращать избыточный сетевой обмен и эффективно использовать каналы с ограниченной пропускной способностью. Поэтому MQTT хорошо подходит для удалённого мониторинга объектов, в том числе при передаче данных через мобильные и другие каналы с нестабильным соединением.

Один контроллер — два контура обмена

Внутренний контур: BACnet и Modbus

BACnet и Modbus используются прежде всего для обмена данными внутри системы автоматизации — между контроллерами, инженерным оборудованием и системами верхнего уровня.

Внешний контур: MQTT

MQTT дополняет внутренний контур обменом данными с внешними цифровыми системами: облачными и IIoT-платформами, системами удалённого мониторинга, аналитическими сервисами и корпоративными информационными системами.

Благодаря поддержке обоих протоколов контроллеры Segnetics могут одновременно выполнять алгоритмы управления оборудованием, участвовать в обмене данными внутри системы автоматизации и передавать необходимые данные по MQTT во внешнюю цифровую инфраструктуру.

Функции MQTT-клиента реализованы непосредственно в контроллерах, поэтому для передачи данных из ПЛК в MQTT-инфраструктуру не требуется отдельный протокольный шлюз. SMH5 и Matrix серий xxxx-xx-4 дополнительно могут выполнять функцию MQTT-брокера — это позволяет организовать обмен MQTT-сообщениями прямо через контроллер без отдельного устройства.

Лёгкий путь к цифровизации объекта

Одно из главных преимуществ MQTT — возможность добавить новый канал обмена данными к уже существующей системе автоматизации без перестройки её базовой архитектуры. Локальная автоматика продолжает работать по привычным промышленным протоколам, а MQTT используется как дополнительный канал для передачи выбранных данных во внешние цифровые системы.

Цифровые сервисы, которые можно подключать постепенно

• удалённый мониторинг;
• уведомления;
• облачная аналитика;
• корпоративные панели управления;
• мобильные приложения;
• внешние системы сбора и обработки данных.

Такой подход особенно удобен для распределённых и удалённых объектов — котельных, насосных станций, тепловых пунктов, сетей магазинов, агропромышленных комплексов и объектов нефтегазовой отрасли, где передача данных часто идёт через мобильные или другие каналы с ограниченной или нестабильной доступностью.

MQTT позволяет передавать во внешнюю цифровую инфраструктуру только необходимые данные и выбирать подходящую логику публикации — по событию, изменению значения или с заданной периодичностью. Это снижает избыточный сетевой обмен и помогает рационально использовать доступный канал связи.

MQTT-брокер непосредственно на контроллере

Архитектура MQTT построена по модели Publish/Subscribe. MQTT-клиенты публикуют сообщения и получают их по подписке, а обмен между ними организует MQTT-брокер — он принимает сообщения и передаёт их соответствующим подписчикам.

Обычно MQTT-брокер запускается на отдельном сервере, промышленном компьютере или в облачной инфраструктуре. В SMH5 и Matrix серий xxxx-xx-4 функция брокера может выполняться непосредственно на контроллере.

Преимущества встроенного брокера

• локальный обмен MQTT-сообщениями без отдельного устройства;
• сокращение количества оборудования и упрощение архитектуры системы;
• сохранение обмена данными между MQTT-клиентами внутри объекта даже при временной недоступности внешнего сервиса или канала связи — особенно важно для автономных и удалённых объектов.

Pixel2 в такой архитектуре работает как MQTT-клиент: публикует сообщения и получает их по подписке, но функцию брокера не выполняет.

Производительность, которая раскрывает возможности MQTT

Поддержка MQTT в контроллерах Segnetics — это не просто обмен данными по современному протоколу. Высокая вычислительная производительность, многоядерная архитектура и достаточный объём оперативной и энергонезависимой памяти позволяют контроллеру одновременно выполнять алгоритмы управления, обрабатывать данные, обслуживать сетевой обмен и взаимодействовать с внешними системами по MQTT.

Это особенно важно в проектах, где ПЛК одновременно решает задачи управления оборудованием и обеспечивает передачу значительного объёма данных во внешние системы. Рост интенсивности сетевого обмена не должен влиять на выполнение основных алгоритмов автоматизации и быстродействие контроллера.

В результате MQTT становится дополнительным коммуникационным инструментом, который позволяет интегрировать систему автоматизации с внешней цифровой инфраструктурой без ущерба для основной задачи ПЛК — надёжного управления инженерным оборудованием.

Итоги

Поддержка BACnet и MQTT расширяет возможности интеграции контроллеров Segnetics как внутри инженерной системы, так и с внешней цифровой инфраструктурой. BACnet ориентирован на стандартизированный обмен данными между оборудованием и системами автоматизации зданий. MQTT дополняет эти возможности эффективным обменом сообщениями с системами удалённого мониторинга, облачными и IIoT-платформами, аналитическими и корпоративными сервисами.

Pixel2 поддерживает работу в качестве MQTT-клиента, а SMH5 и Matrix серий xxxx-xx-4 наряду с функциями клиента могут выполнять функцию MQTT-брокера.

Высокая вычислительная производительность контроллеров Segnetics позволяет совмещать выполнение основных алгоритмов управления с интенсивным сетевым обменом и передачей данных во внешние системы. Это даёт возможность строить современные системы автоматизации, в которых управление оборудованием и цифровая интеграция реализуются на единой аппаратной платформе.

Постройте систему автоматизации на базе контроллеров Segnetics — они поддерживают открытые протоколы BACnet и MQTT, что упрощает интеграцию и масштабирование.

Запросить КП на поставку контроллеров Segnetics: sales@segnetics-russia.ru