ThingSpeak-IFTTT-ESP32-Predictive-Machine-Monitoring: 10 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-13 06:58

W tym projekcie będziemy mierzyć drgania i temperaturę za pomocą czujnika drgań i temperatury NCD, ESP32 i ThingSpeak. Wyślemy również różne odczyty temperatury i drgań do arkusza Google za pomocą ThingSpeak i IFTTT do analizy danych z czujnika drgań

Wraz z pojawieniem się nowej technologii, tj. Internetu rzeczy, przemysł ciężki zaczął stosować gromadzenie danych w oparciu o czujniki, aby rozwiązać swoje największe wyzwania, w tym przede wszystkim przestoje procesów w postaci przestojów i opóźnień procesów. Monitorowanie maszyny, zwane również konserwacją predykcyjną lub monitorowaniem stanu, polega na monitorowaniu sprzętu elektrycznego za pomocą czujników w celu gromadzenia danych diagnostycznych. W tym celu wykorzystuje się systemy akwizycji danych i rejestratory danych do monitorowania wszelkiego rodzaju urządzeń, takich jak kotły, silniki i silniki. Mierzone są następujące warunki:

• Monitorowanie danych temperatury i wilgotności
• Monitorowanie prądu i napięcia
• Monitorowanie wibracji: W tym artykule przeczytamy Temperaturę, wibracje i opublikujemy dane na ThingSpeak. ThingSpeak i IFTTT obsługują wykresy, interfejs użytkownika, powiadomienia i e-maile. Te cechy sprawiają, że idealnie nadaje się do analizy predykcyjnej konserwacji. Otrzymamy również dane w arkuszach google, co ułatwi analizę predykcyjną konserwacji.

Krok 1: Wymagany sprzęt i oprogramowanie

Wymagany sprzęt:

1. ESP-32: ESP32 ułatwia korzystanie z Arduino IDE i Arduino Wire Language w aplikacjach IoT. Ten moduł ESp32 IoT łączy Wi-Fi, Bluetooth i Bluetooth BLE dla różnorodnych zastosowań. Ten moduł jest w pełni wyposażony w 2 rdzenie procesora, które mogą być sterowane i zasilane indywidualnie, oraz z regulowaną częstotliwością taktowania od 80 MHz do 240 MHz. Ten moduł ESP32 IoT WiFi BLE ze zintegrowanym USB został zaprojektowany tak, aby pasował do wszystkich produktów ncd.io IoT.
2. Bezprzewodowy czujnik wibracji i temperatury IoT dalekiego zasięgu: Bezprzewodowy czujnik wibracji i temperatury dalekiego zasięgu IoT jest zasilany bateryjnie i bezprzewodowy, co oznacza, że nie trzeba ciągnąć przewodów prądowych lub komunikacyjnych, aby go uruchomić i działać. Stale śledzi informacje o wibracjach maszyny i rejestruje godziny pracy w pełnej rozdzielczości wraz z innymi parametrami temperatury. W tym celu korzystamy z bezprzewodowego czujnika drgań i temperatury Long Range IoT Industrial firmy NCD, który może pochwalić się zasięgiem do 2 mil przy użyciu bezprzewodowej architektury sieci kratowej.
3. Bezprzewodowy modem siatkowy dalekiego zasięgu z interfejsem USB

Używane oprogramowanie:

1. IDE Arduino
2. ThigSpeak
3. IFTTT

Wykorzystywana biblioteka:

1. Biblioteka PubSubClient
2. Drut.h

Krok 2: Kroki, aby wysłać dane do platformy wibracji i temperatury Labview za pomocą bezprzewodowego czujnika wibracji i temperatury dalekiego zasięgu IoT oraz bezprzewodowego modemu siatkowego dalekiego zasięgu z interfejsem USB-

1. Najpierw potrzebujemy aplikacji narzędziowej Labview, którą jest plik ncd.io Wireless Vibration and Temperature Sensor.exe, na którym można przeglądać dane.
2. To oprogramowanie Labview będzie działać tylko z bezprzewodowym czujnikiem temperatury wibracji ncd.io
3. Aby korzystać z tego interfejsu użytkownika, musisz zainstalować następujące sterowniki. Zainstaluj stąd silnik czasu pracy 64-bitowy
4. 32-bitowy
5. Zainstaluj sterownik NI Visa
6. Zainstaluj LabVIEW Run-Time Engine i NI-Serial Runtime
7. Przewodnik wprowadzający do tego produktu.

Krok 3: Wgranie kodu do ESP32 za pomocą Arduino IDE:

Ponieważ esp32 jest ważną częścią publikowania danych dotyczących wibracji i temperatury w ThingSpeak.

• Pobierz i dołącz bibliotekę PubSubClient i bibliotekę Wire.h.
• Pobierz i dołącz bibliotekę WiFiMulti.h i HardwareSerial.h.

#include#include #include #include #include

Musisz przypisać swój unikalny klucz API dostarczony przez ThingSpeak, SSID (Nazwa Wi-Fi) i Hasło dostępnej sieci

const char* ssid = "Twój identyfikator"; // Twój SSID (Nazwa Twojego Wi-Fi)const char* password = "Wifipass"; //Twoje hasło do Wi-Fi passwordconst char* host = "api.thingspeak.com"; String api_key = "APIKEY"; // Twój klucz API dostarczony przez thingspeak

Zdefiniuj zmienną, na której będą przechowywane dane jako ciąg i wyślij ją do ThingSpeak

int wartość;int Temp;int Rms_x; int Rms_y; int Rms_z;

Kod do publikowania danych w ThingSpeak:

Ciąg data_to_send = klucz_api; data_to_send += "&field1="; data_to_send += Ciąg(Rms_x); data_to_send += "&field2="; data_to_send += Ciąg (Temp); data_to_send += "&field3="; data_to_send += Ciąg(Rms_y); data_to_send += "&field4="; data_to_send += Ciąg(Rms_z); data_to_send += "\r\n\r\n";client.print("POST /aktualizacja HTTP/1.1\n"); client.print("Host: api.thingspeak.com\n"); client.print("Połączenie: zamknij\n"); client.print("X-THINGSPEAKAPIKEY: " + klucz_api + "\n"); client.print("Typ treści: application/x-www-form-urlencoded\n"); client.print("Długość-treści: "); klient.print(dane_do_wysłania.length()); klient.print("\n\n"); klient.print(dane_do_wysłania);

• Skompiluj i prześlij Esp32-Thingspeak.ino
• Aby zweryfikować łączność urządzenia i przesyłane dane, otwórz monitor szeregowy. Jeśli nie widać odpowiedzi, spróbuj odłączyć ESP32, a następnie podłączyć go ponownie. Upewnij się, że szybkość transmisji monitora szeregowego jest ustawiona na taką samą, jak określona w kodzie 115200.

Krok 4: Wyjście monitora szeregowego:

Krok 5: Sprawienie, by ThingSpeak działał:

1. Utwórz konto na ThigSpeak.
2. Utwórz nowy kanał, klikając Kanały
3. . Kliknij na Moje kanały.
4. Kliknij Nowy kanał.
5. W polu Nowy kanał nazwij kanał.
6. Nazwij Pole wewnątrz Kanału, Pole to zmienna, w której publikowane są dane.
7. Teraz zapisz kanał
8. . Teraz możesz znaleźć swoje klucze API na pulpicie nawigacyjnym.
9. Przejdź do kranu na stronie głównej i znajdź swój „Write API Key”, który należy zaktualizować przed przesłaniem kodu do ESP32.
10. Po utworzeniu kanału będziesz mógł przeglądać dane dotyczące temperatury i wibracji w widoku prywatnym z polami utworzonymi w kanale.
11. Aby wykreślić wykres pomiędzy różnymi danymi wibracji, możesz użyć wizualizacji MATLAB.
12. W tym celu przejdź do aplikacji, kliknij Wizualizacja MATLAB.
13. Wewnątrz wybierz Niestandardowe, w tym wybraliśmy tworzenie wykresów liniowych 2D z osiami y po lewej i prawej stronie. Teraz kliknij create. MATLAB kod zostanie wygenerowany automatycznie podczas tworzenia wizualizacji, ale musisz edytować identyfikator pola, odczytać identyfikator kanału, możesz sprawdzić poniższy rysunek.
14. Następnie zapisz i uruchom kod.
15. Zobaczysz fabułę.

Krok 6: Wyjście:

Krok 7: Utwórz aplet IFTTT

IFTTT to usługa sieciowa, która pozwala tworzyć aplety działające w odpowiedzi na inną akcję. Możesz użyć usługi IFTTT Webhooks do tworzenia żądań internetowych w celu wyzwolenia akcji. Akcja przychodząca to żądanie HTTP do serwera WWW, a akcja wychodząca to wiadomość e-mail.

1. Najpierw utwórz konto IFTTT.
2. Utwórz aplet. Wybierz Moje aplety.
3. Kliknij przycisk Nowy aplet.
4. Wybierz akcję wejściową. Kliknij słowo to.
5. Kliknij usługę Webhooki. Wpisz Webhooki w polu wyszukiwania. Wybierz webhooki.
6. Wybierz wyzwalacz.
7. Wypełnij pola wyzwalacza. Po wybraniu elementów Webhook jako wyzwalacza kliknij pole Odbierz żądanie sieci Web, aby kontynuować. Wpisz nazwę wydarzenia.
8. Utwórz wyzwalacz.
9. Teraz wyzwalacz jest tworzony, dla wynikowej akcji kliknij That.
10. Wpisz "Arkusze Google" na pasku wyszukiwania i wybierz pole "Arkusze Google".
11. Jeśli nie masz połączenia z Arkuszem Google, najpierw podłącz go. Teraz wybierz akcję. Wybierz dodaj wiersz do arkusza kalkulacyjnego.
12. Następnie wypełnij pola akcji.
13. Twój aplet powinien zostać utworzony po naciśnięciu przycisku Zakończ
14. Pobierz informacje o wyzwalaczach webhooków. Wybierz Moje aplety, usługi i wyszukaj webhooki. Kliknij przycisk Webhooks i dokumentacja. Widzisz swój klucz i format wysyłania prośby. Wpisz nazwę wydarzenia. Nazwa zdarzenia dla tego przykładu to VibrationAndTempData. Możesz przetestować usługę za pomocą przycisku testowego lub wklejając adres URL do przeglądarki.

Krok 8: Utwórz analizę MATLAB

Możesz użyć wyniku swojej analizy do wyzwalania żądań internetowych, takich jak napisanie wyzwalacza do IFTTT.

1. Kliknij Aplikacje, Analiza MATLAB i wybierz Nowy.
2. Przekształć dane wyzwalacza z IFTTT 5 do kodu Arkusza Google. Możesz skorzystać z pomocy Trigger Email od IFTTT w sekcji Przykłady.
3. Nazwij swoją analizę i zmodyfikuj kod.
4. Zapisz swoją analizę MATLAB.

Krok 9: Utwórz kontrolę czasu, aby przeprowadzić analizę

Oceń dane swojego kanału ThingSpeak i wywołaj inne zdarzenia.

1. Kliknij Aplikacje, TimeControl, a następnie kliknij New TimeControl.
2. Oszczędzaj swoją kontrolę czasu.