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
   

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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？
   

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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
   

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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
   

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5. 工場のデータを収集しよう
   話はまずそこから
   

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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
   

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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
   

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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
   

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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）
   

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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
    

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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?
    

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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
    

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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
    

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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
    

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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
    

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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）
    

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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
    

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18. Happy PLC Hacking.
    Thank you
    

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