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FT-Optix | MQTT | Studio 5000 | IIoT

Usando o protocolo MQTT com FactoryTalk Optix e Studio 5000

Aplicação do protocolo MQTT com FT-Optix e Studio 5000 conectando-se a um Broker. - [Tempo de implantação: 60 minutos]
Network representing data and IT concept. Generative AI
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PRA QUE SERVE?

O protocolo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) permite o transporte e envio de mensagens via Publicador/assinatura, baseia-se no modelo cliente/servidor, extremamente leve, ideal para conectividade remota, envio de dados para nuvem com pouco código e mínima largura de banda. Esses princípios tornam este protocolo ideal para as comunicações (M2M) “Maquina-para-maquina” e para as aplicações IoT (Internet das coisas) e IIoT (Industrial Internet das Coisas) de forma a facilitar a conexão de dispositivos, como sensores, medidores, controladores industriais, diretamente com a nuvem.


O Factory Talk Optix permite a implementação de aplicações utilizando MQTT coma vantagem de possui driver de comunicação para rede Ethernet/IP (entre outros) como conexão com controladores industriais.


Nessa nota aplicação apresentamos os caminhos e demonstramos como é fácil implementar o MQTT no FactoryTalk Optix, conectando com um controlador de automação CompactLogix (1769-L36ERM) e enviando dado via MQTT para um broker, permitindo que dispositivos e controladores no chão de fábrica (máquinas e processos) possam enviar dados diretamente para nuvem.

 

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CARACTERISTICAS GERAIS

MQTT é um protocolo de publicação/assinatura projetado para conectar dispositivos IoT. Ao contrário do paradigma de solicitação/resposta do HTTP, o MQTT opera de maneira orientada a eventos, permitindo que as mensagens sejam enviadas aos clientes. Essa abordagem arquitetônica permite soluções altamente escaláveis, desvinculando produtores e consumidores de dados, eliminando dependências entre eles. Dois componentes principais para estabelecer a conexão MQTT para publicação e assinatura das mensagens são os Clientes MQTT e o Corretor MQTT.


Mais informações sobre o protocolo MQTT: https://www.hivemq.com/blog/mqtt-essentials-part-1-introducing-mqtt


O FactoryTalk® Optix™ permite que os desenvolvedores de sistemas aprimorem seus processos, a eficiência e as entregas com uma plataforma de IHM moderna e habilitada para nuvem que permite que você projete, teste e implante aplicativos diretamente de um navegador da Web – a qualquer hora, em qualquer lugar. Esta nova plataforma aberta oferece:

  • Opções de design: crie e teste seus projetos em um ambiente de programação moderno e orientado por objeto.
  • Opções de implantação: crie seu programa aplicativo uma vez e implante-o em qualquer dispositivo.
  • Opções gráficas: estilize seus gráficos para atender a um público global e oferecer uma experiência responsiva.
  • Opções extensíveis: abertura e interoperabilidade por meio de comunicações máquina para máquina e máquina para nuvem habilitadas por conectividade nativa OPC UA, MQTT e IOT, com uma interface C# aberta.
 

VANTAGENS

  • Leve e eficiente - Os clientes MQTT são muito pequenos, requerem recursos mínimos, por isso podem ser usados em microcontroladores pequenos. Os cabeçalhos de mensagem MQTT são pequenos para otimizar a largura de banda da rede.
  • Comunicações bidirecionais - O MQTT permite mensagens entre dispositivo para nuvem e nuvem para dispositivo. Isso facilita a transmissão de mensagens para grupos de coisas.
  • Entrega confiável de mensagens - A confiabilidade da entrega de mensagens é importante para muitos casos de uso de IoT. É por isso que o MQTT tem 3 níveis de qualidade de serviço definidos: 0 - no máximo uma vez, 1- pelo menos uma vez, 2 - exatamente uma vez.
  • Suporte para redes não confiáveis - Muitos dispositivos IoT se conectam por redes celulares não confiáveis. O suporte do MQTT para sessões persistentes reduz o tempo para reconectar o cliente com o broker.
  • Segurança ativada - O MQTT facilita a criptografia de mensagens usando TLS e a autenticação de clientes usando protocolos de autenticação modernos, como OAuth.

 

LIMITAÇÕES E DESVANTAGENS

  • Uma das desvantagens da utilização do protocolo MQTT é a não armazenagem de mensagens no Broker.
  • Dependência da rede. Necessita de conexão estável e constante para um bom funcionamento.

 

CONHECIMENTO

  • SO Windows
  • MQTT – Conceitos e fundamentos
  • FT-Optix – Conhecimento Básico
  • Studio 5000 – Conhecimento básico
  • Visual Studio C# - Conhecimento básico

ISSO É ÚTIL PRA MIM?

  • Fácil de implementar
  • Fácil adicionar novos dispositivos/clientes na arquitetura
  • Possui recursos de segurança e criptografia (SSL/TLS)
  • Atualmente um dos protocolos mais fáceis de se implementar para transportar dados de telemetria IoT e IIoT para nuvem

 

COMO POSSO FAZER FUNCIONAR?


Voce precisará dos seguintes softwares:
1 - FactoryTalk Optix Studio Free/Pro – última versão disponível - Download: https://www.rockwellautomation.com/pt-br/products/software/factorytalk/optix/try-it-now.html

Importante: O FactoryTalk Optix Studio utiliza o C# como linguagem de backend – NetLogic. Recomendamos a instalação do Microsoft Visual Studio 2022 Community (após instalação do FT-Optix).

No FT-Optix Menu, Options>>Optix Studio>>Prefered code editor (selecione Visual Studio) https://visualstudio.microsoft.com/pt-br/vs/community/

2 - Broker MQTT.fx - Opção p/ Download: https://mqttfx.jensd.de

Nota: Existem outras fontes p/ download desse programa

3 - FactoryTalk Studio 5000 Design Studio V30 or Superior

Guia de instalação

Para implementar, verifique os passos a seguir.

Open All Close All
Step 01 Chevron DownChevron Down
 

Passo 01 - Carregando aplicação base (exemplo) do Help do FactoryTalk Optix.

 
Step 02 Chevron DownChevron Down
 

Passo 02 - Configurando aplicação FT-Optix para comunicação com Studio 5000.

Step 03 Chevron DownChevron Down
 

Passo 03 - Configurando aplicação FT-Optix para Publish/Subscribe.

Step 04 Chevron DownChevron Down
 

Passo 04 - Configurando Broker MQTT.fx e testando as aplicações.

 

Usando o protocolo MQTT com FactoryTalk Optix e Studio 5000

Versão 1.0 - Julho de 2024

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