Goで工場を制御する要であるPLCにアクセスする / go-plc

Goで工場を制御する要であるPLCにアクセスする
～ Goでスマート工場を作りたい～

GoでPLCにアクセスするライブラリを開発しています。
なんのために開発しているのか、どういうところがムズカシイ（楽しい）のかお伝えします。 #umedago

Transcript

1. Goで工場を制御する要であるPLC にアクセスする ～ Goでスマート工場を作りたい～ Umeda.go 2020 Winter ☃ フューチャー株式会社 真野隼記
2. 真野 隼記＠laqiiz * フューチャー / バックエンドエンジニア * Go歴3年くらい * 技術ブログ運営者。3.5年 * 業務系IoT おまえだれよ？
3. イメージは無人化/省人化 ・ロボット導入 ・ドローン ・センサー、IoT ・画像解析 https://iot.aperza.com/2019/12/4015/ スマート工場を作るために
4. よくある課題 独特なプロトコル縛り ⤵ ⤵ ⤵ ・データを収集する部分がまず大きな壁 言うても、イチからじゃない ⤵ ⤵ ・既存の設備、ラインを活かす必要 ノウハウが公開されていない ⤵ ・実践的な内容がまだまだ少ない 今日はここ
5. 工場のデータを収集しよう 話はまずそこから
6. PLC ( p r o g r a m m a b l e l o g i c c o n t r o l l e r ) 工場の制御に用いられるコンピュータ 内部的にはリレーやタイマーの集合処理 工程の処理時間などはPLCが 持っていることが多い
7. PLCへのデータR/W MELSEC Communication Protocol MCプロトコルと呼ばれる（最近はSLMPとも） MELSECは三菱PLCのブランド名 三菱PLCとアクセスするためのプロトコル
8. MCプロトコル HTTPと同様、TCP上でも動くRequest/Response型 16進数のバイナリでやり取り ◇【例】要求伝文 500000FFFF03000C001000010400002C0100A80300 ◇ 【例】応答伝文 D00000FFFF03000800000001000A006400
9. こ こ が ツ ラ イ よ M C プ ロト コ ル １．さきほどの伝聞って暗号化されている？ →いいえ、平文です 500000FFFF03000C001000010400002C0100A80300 ↓ 5000 サブヘッダ（Ethernet接続、3Eフレームの場合は固定） ） ←わからない 00 ネットワーク番号（ローカルPC（自局）の場合は固定） ） ←わからない FF PC番号（アクセス先のネットワークユニットNo。自局の場合は固定） ） ←わからない FF03 要求先ユニットI/O番号。（自局の場合は固定）） ←わからない 00 要求先ユニット局番号（自局の場合は固定） ） ←わからない 0C00 要求データ長（ここから先のデータ長）←ヤバい 1000 CPU監視タイマ（250msが単位） ←わからない 0104 読み取りコマンドは0104を指定 0000 サブコマンド（固定） 2C0100 先頭ブロック A8 レジスタ名 0300 読み取り点数（300ではなく、3点）
10. こ こ が ツ ラ イ よ M C プ ロト コ ル ２．独自用語がやっぱり分からない マルチドロップ..？ ３．ある通信モードだと、一部がリトルエンディアンになる 伝聞全体じゃないのがポイント ４．積み重ねた歴史 通信モード周りだけでも多様 ・Ethernet以外にもシリアル ・マルチドロップ、自局 ・3Eフレーム、4Eフレーム ・バイナリ、アスキー ・製品番号でコードが変わる
11. リ フ ァ レン ス ５．リファレンスはFreeで取得可能 なお、フォーマット ６．実機がないと通信テストが… エミュレータ欲しい PDFオンリー オークション活用?
12. GoでWrapするライブラリを 作ってます https://github.com/future-architect/go-mcprotocol 実機も購入
13. 色々な厄介事を隠蔽化し て い く 予 定 もっとも利用頻度が高いであろうPLCの構成を、最も少ないコードでアクセス PLCの機種やモードは宣言的に行えます
14. コマンドは順次対応中 PLCプロトコルは多くのコマンドがあるが、適時対応している 例えば、HealthCheckなど 利用可能な操作コマンドは30種類超えなので大変
15. 単 純 に P L C か ら デ ー タ 抽 出 は サ ー ビ ス 済 み PLCのレジスタ内容を定期的にCSVに出力する可能できます 案外、安定稼働しています
16. 実 装 に つ い て MCプロトコル自体はEthernet（TCP）かシリアル接続が対応している とりあえずTCP接続に対応 単純に考えるとSocketオープンして バイナリを書き込むだけ。 Socketを開いて、16進数に変換する処理なので、プロトコルを実装している感覚が味わえます →HTTPとかに比べると遥かに仕様が少ないので、オススメ（かも）
17. G o で 作 っ て 良 か っ た と こ ろ 工場側に配備している、低スペックなPC(古いOS)でも安定して動く Installが簡単（シングルバイナリ） →リモート接続できない環境でもデプロイ簡単は嬉しい 安定稼働！！安定稼働！！ →稼働後、3ヶ月経過しますがplcmirrorサービスは不具合ゼロ
18. Happy PLC Hacking. Thank you