MQTT-клиент на ПЛК

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) — лёгкий Publish/Subscribe протокол поверх TCP, созданный для IoT. С середины 2010-х встраивается в ПЛК как клиент — контроллер может самостоятельно отправлять данные в облако или на центральный MQTT-брокер.

Как работает MQTT

1. Брокер (сервер, broker) — централизованный сервис, принимает публикации и рассылает подписчикам
2. Клиент-издатель (publisher) — публикует сообщения на определённые топики (темы)
3. Клиент-подписчик (subscriber) — подписан на топики, получает все новые сообщения
4. Темы (topics) — иерархические строки типа rubicon/itp/moscow-01/temperature/supply
5. QoS (Quality of Service) — 0 (at most once), 1 (at least once), 2 (exactly once)
6. Retained — последнее опубликованное сообщение сохраняется у брокера, новый подписчик получает его сразу
7. LWT (Last Will and Testament) — сообщение которое брокер опубликует если клиент внезапно отключится

Применение в автоматике инженерных систем

• Удалённый мониторинг объектов — ПЛК публикует состояние ИТП/ПВУ в облако, оператор видит в приложении
• Централизация данных сети объектов — 20 ИТП в сети → один MQTT-брокер → одна SCADA/BI-дашборд
• Интеграция с умным домом / BMS верхнего уровня — ПЛК публикует в iQ3, Google Home, Яндекс Умный Дом
• Push-уведомления об авариях — ПЛК публикует в тему alarms/*, Telegram-бот подписан и шлёт сообщения
• Долговременный архив — брокер → Node-RED → PostgreSQL/InfluxDB

Поддержка в ПЛК

Siemens S7-1500

• MQTT Client через TIA Portal V18 (2023) — встроенные блоки MQTT_PUBLISH, MQTT_SUBSCRIBE
• Поддержка TLS, QoS 0/1/2, Retained, LWT
• Для V17 и ниже — через библиотеки TIA Add-Ons

Beckhoff TwinCAT

• Tc3_IotBase — библиотека MQTT, HTTP, OPC UA Cloud Connector
• Поддержка AWS IoT, Azure IoT, Mosquitto, HiveMQ
• Публикация/подписка прямо из PLC-кода

CODESYS

• CODESYS MQTT Client SL — лицензируемая библиотека (от 3S-Smart)
• Поддержка в ОВЕН ПЛК210 (отдельно по лицензии)
• Для Wago PFC200 и Phoenix ILC — встроенная

Rockwell CompactLogix

• MQTT через AOI (Add-On Instructions) от сообщества или Factory Talk Smart Object

Segnetics Pixel 2500

• Встроенный MQTT Client в прошивке с 2023 года
• Публикация в облачную платформу Segnetics-online

ОВЕН ПЛК210

• CODESYS 3.5 + CODESYS MQTT Client (лицензия ~15 000 руб)

Пример структуры топиков для ИТП

**` rubicon/ itp-moscow-01/ status/ online # 1 / 0, retained + LWT firmware # версия прошивки sensors/ t-supply # температура подачи t-return # температура обратки p-supply # давление подачи flow # расход теплоносителя pumps/ p1/status # on/off p1/current # ток двигателя p2/status p2/current valves/ three-way/position # 0-100% alarms/ overheat # событие low-pressure commands/ # для управления с облака p1/start p1/stop three-way/setpoint **`

Безопасность

• TLS 1.2+ обязательно для публичных брокеров
• Аутентификация — username/password или client certificate
• ACL на брокере — ограничение топиков по клиентам
• Firewall — исходящее подключение только на порт брокера (8883 для TLS)
• Не публиковать чувствительные данные без шифрования — пароли, токены, персональные данные

Отличия от OPC UA

| Параметр | MQTT | OPC UA | |----------|------|--------| | Модель | Publish/Subscribe (через брокера) | Client/Server (прямое) + PubSub | | Начальная настройка | Простая | Сложнее | | Browse namespace | Нет | Есть | | Типизация данных | Нет (JSON/binary payload) | Строгая | | Безопасность | TLS + ACL | TLS + сертификаты + аудит | | Задержка | 10–100 мс | 1–50 мс | | Через firewall | Легко (одно исходящее) | Сложнее (входящее на ПЛК) | | IoT и облако | Отлично | Хуже | | Промышленная автоматика | Хуже | Отлично |

Правило: MQTT для облака и дистанционного мониторинга, OPC UA для производственной SCADA.

Пример применения в проекте РУБИКОНа

Диспетчеризация сети ИТП в разных городах:

1. На каждом объекте — ОВЕН ПЛК210 с CODESYS + MQTT Client
2. Центральный MQTT-брокер — EMQ X на VPS в Москве
3. Все ПЛК публикуют в облако 20 ключевых переменных каждые 5 секунд + при изменении
4. Node-RED обрабатывает поток и пишет в InfluxDB (TSDB для метрик)
5. Grafana — дашборды со всеми объектами
6. Telegram-бот подписан на rubicon/+/alarms/# и шлёт уведомления дежурному
7. При аварии — оператор видит в Grafana за 1–5 секунд

Такая архитектура дешевле классической SCADA и легче масштабируется (добавить новый ИТП = настроить ещё один ПЛК + ветка топиков).

Готовые брокеры

• Mosquitto — open-source, самохостинг, простой
• EMQ X — open-source + enterprise, высокая нагрузка (миллионы клиентов)
• HiveMQ — коммерческий, корпоративный
• AWS IoT Core — облачный от Amazon
• Azure IoT Hub — облачный от Microsoft
• Яндекс IoT Core — облачный российский

Для РФ в 2026 году актуальны самохостинг Mosquitto / EMQ X на российских VPS или Яндекс IoT Core.