Podłącz RevPi Core + RevPi DIO do Ubidots: 8 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Revolution Pi to otwarty, modułowy i wytrzymały komputer przemysłowy oparty na uznanym Raspberry Pi, spełniający normę EN61131-2. Wyposażony w Raspberry Pi Compute Module, podstawę RevPi Core można bezproblemowo rozbudować za pomocą odpowiednich modułów we/wy i bramek magistrali Fieldbus w celu zarządzania energią, monitorowania procesu, stanu maszyny i nie tylko.

Rev Pi Core jest podstawą każdej aplikacji i w zależności od wymagań we/wy moduły rozszerzeń, takie jak RevPi DIO, RevPi AIO, RevPi Gates, mogą być dołączane jako moduły cyfrowe, analogowe lub bramy.

W tym samouczku szczegółowo opisujemy integrację RevPI DIO w celu wizualizacji i sterowania sygnałami wyjściowymi do maszyn lub aplikacji za pomocą Ubidots. Cyfrowy moduł we/wy RevPi DIO jest wyposażony w 14 wejść cyfrowych i 14 wyjść, PWM (modulacja szerokości impulsu) i wejścia licznikowe. Aby uzyskać szczegółową listę funkcji RevPI DIO, zapoznaj się z broszurą dotyczącą produktu Revolution Pi.

Krok 1: Wymagania

• Kabel Ethernet
• Zasilanie 24 V
• Rdzeń RevPi
• RevPi DIO
• Konto Ubidots - lub - Licencja STEM

Krok 2: Konfiguracja sprzętu

Jak w przypadku każdej nowej konfiguracji urządzenia, zalecamy zapoznanie się z oficjalnym przewodnikiem szybkiego startu RevPi Core + RevPi DIO autorstwa Revolution Pi. Następnie upewnij się, że poprawnie zmontowałeś RevPi Core + DIO, odwołując się do poniższych artykułów, aby uzyskać dodatkowe informacje, w razie potrzeby.

• Połącz swój RevPi Core z Ubidots
• Podłączanie modułów
• Montaż modułów na szynie DIN
• Podłączanie zasilania
• Diody LED stanu DIO
• Wejścia i wyjścia cyfrowe
• Konfiguracja RevPi DIO
• Aktualizacja oprogramowania na modułach (Jessie)

Po skonfigurowaniu, prawidłowym zasilaniu i połączeniu z Internetem RevPi Core + RevPi DIO możemy kontynuować przesyłanie oprogramowania układowego.

Krok 3: Konfiguracja oprogramowania sprzętowego

1. Najpierw musimy mieć dostęp do wejść i wyjść Revolution Pi. Moduł „python3-revpimodio” zapewnia pełny dostęp do IO Revolution Pis i można go bardzo łatwo zaprogramować za pomocą Python3.

Na podstawie obrazu zainstalowanego w RevPi Core zapoznaj się z tym przewodnikiem, aby przeprowadzić prawidłową instalację. Jeśli masz obraz Jessie na swoim rdzeniu, po prostu zainstaluj moduł z repozytorium Kunbus, uruchamiając poniższe polecenia w terminalu RevPi:

Aktualizacja pakietów systemowych: sudo apt-get update

Zainstaluj: sudo apt-get install python3-revpimodio2

Dystrybucja aktualizacji (wszystkie): sudo apt-get dist-upgrade

2. Następnie zainstaluj moduł żądań dla python3, uruchamiając poniższe polecenie w terminalu RevPi Core:

sudo apt-get install python3-requests

3. Po zakończeniu każdego z powyższych poleceń sprawdź, czy wszystko jest dokładne, otwierając Python3 w terminalu RevPi Core i importując wcześniej zainstalowany moduł. Otwórz Python3, uruchamiając poniższe polecenie w terminalu RevPi Core:

Python3

Po uzyskaniu dostępu do Python3 zaimportuj moduły „revpimodio2” i „requests”, jak pokazano poniżej:

importuj revpimodio2

żądania importu

Jeśli po zaimportowaniu modułu pojawią się komunikaty o błędach, sprawdź wyświetlony problem i spróbuj ponownie.

Krok 4: Konfiguracja PiCtory

PiCtory umożliwia połączenie kilku modułów RevPi wraz z PiBridge, który fizycznie łączy moduły ze sobą, tworząc plik konfiguracyjny. Plik musi informować RevPi Core, które moduły znajdują się w jakiej pozycji i jakie podstawowe ustawienia mają moduły. Aby lepiej zrozumieć, jak to działa, obejrzyj ten film.

1. Otwórz przeglądarkę internetową i wprowadź adres IP swoich rdzeni RevPi w pasku adresu przeglądarki. Następnie zobaczysz okna logowania, aby wprowadzić przypisanie nazwy użytkownika i hasła, gdzie jest wskazane. Dane logowania można znaleźć z boku RevPi.

• nazwa użytkownika: admin
• hasło: znajdziesz je na naklejce z boku RevPi Core.

Następnie przejdź do sekcji „APLIKACJE”.

2. Aby rozpocząć ustawienia PiCtory, naciśnij zielony przycisk o nazwie „START”.

3. Z katalogu urządzeń wybierz wersję swojego RevPi Core i przypisz ją do płyt konfiguracyjnych. Następnie przypisz RevPi DIO po prawej stronie RevPi Core. Pamiętaj, aby podłączyć RevPi Core po prawej stronie RevPi Core za pomocą PiBridge.

WAŻNA UWAGA: Pozycja modułów przypisanych w konfiguracji PiCtory musi być taka sama, jak przypisana w świecie fizycznym, aby móc poprawnie wygenerować plik konfiguracyjny.

3. Teraz, gdy masz już potrzebne moduły przypisane do płytek konfiguracyjnych, zweryfikujmy poniżej nazwy pinów, których będziemy używać. Znajdziesz tu dwa przykładowe kody, jeden służy do wysyłania wartości z wejścia odczytu RevPi DIO, a drugi do sterowania wyjściem RevPi DIO.

Wejście, którego będziemy używać, to Wejście 1, patrz powyżej schemat pinów

W sekcji Edytor wartości sprawdź, czy nazwa przypisana do wejścia 1 to „I_1”, jak pokazano na poniższym obrazku, jeśli nie, przypisz ją. Jeśli pominiesz ten krok, kod oprogramowania nie będzie mógł odczytać tego pinu.

Wyjście, którego będziemy używać, to Wyjście 1, patrz powyżej schemat pinów

W sekcji Edytor wartości sprawdź, czy nazwa przypisana do wyjścia 1 to „O_1”, jak pokazano na poniższym obrazku, jeśli nie, przypisz ją. Jeśli pominiesz ten krok, kod oprogramowania sprzętowego pominie to wyjście i nie będziesz mógł przekazywać elementów sterujących.

Krok 5: Wysyłanie danych do Ubidot

1. Aby rozpocząć pisanie oprogramowania układowego, utwórz skrypt Python w terminalu RevPi Core. Do stworzenia nowego skryptu użyjemy edytora nano. Aby to zrobić, uruchom poniższe polecenie:

nano ubidots_revpi.py

Jak zobaczysz, terminal edytora nano zapełni się automatycznie i będziesz mógł rozpocząć swój kod.

2. Skopiuj i wklej poniższy przykładowy kod do edytora nano. Po wklejeniu przypisz swój token Ubidots w miejscu wskazanym w skrypcie. Tutaj znajdziesz pomoc w znalezieniu swojego tokena Ubidots.

W tym przykładowym kodzie odczytamy wejście 1 (I_1) modułu RevPi DIO, aby wysłać jego status do chmury Ubidots, aby móc monitorować i ustanawiać alarmy na podstawie otrzymanych wartości danych.

UWAGA: Aby zapisać skrypt w edytorze nano - naciśnij Ctrl+o, potwierdź nazwę pliku do zapisu (ubidots_revpi_di.py) i naciśnij enter. Aby zamknąć edytor nano, naciśnij Ctrl+x.

3. Teraz przetestujmy skrypt. Uruchom skrypt utworzony wcześniej w terminalu RevPi:

python3 ubidots_revpi_di.py

Gdy skrypt zacznie działać, zobaczysz pomyślną odpowiedź kodu stanu z serwera Ubidots.

4. Przejdź do swojego konta Ubidots i sprawdź, czy dane zostały otrzymane. Zobaczysz nowe urządzenie automatycznie utworzone w sekcji Urządzenie z nazwą urządzenia będącą adresem MAC twojego RevPi Core. Czytaj dalej, aby zmienić nazwę.

Nie podoba Ci się adres MAC jako nazwa urządzenia na wyświetlaczu Ubidots? Nie martw się! Możesz zmienić nazwę na bardziej przyjazną, ale etykieta urządzenia pozostanie jako adres MAC, aby nigdy nie pomylić się, które urządzenie jest które. Więcej informacji o etykietach urządzeń i zmianach nazw urządzeń w Ubidots można znaleźć w Centrum pomocy Ubidots.

Kliknij dowolne urządzenie w sekcji Urządzenie, aby zobaczyć, jak zmienna jest rejestrowana i wysyłana do Ubidots z naszego przykładowego oprogramowania. Jak widać, nasz przykładowy kod zawiera zmienną wykrywającą ruch.

Krok 6: Opracowanie aplikacji licznika jednostek

Teraz, gdy status Twoich danych wejściowych jest aktualizowany na Twoim koncie Ubidots. Zacznijmy bawić się funkcjami Ubidots, aby zaprojektować i wdrożyć Twoją aplikację. W tym samouczku wdrożymy licznik jednostek dla pudeł poruszających się po linii zaopatrzenia

Najpierw utworzymy zmienną toczącego się okna, która pozwoli nam obliczyć średnią, maksimum, minimum, sumę i liczbę innych zmiennych; w tym przypadku wcześniej utworzona zmienna (detektor ruchu). W tym przewodniku będziemy obliczać sumę zmiennych detektorów ruchu co minutę, aby wiedzieć, ile pudełek zostało wykrytych podczas przechodzenia wzdłuż linii zasilającej.

Aby utworzyć zmienną, naciśnij „Dodaj zmienną”. Następnie wybierz „Rolling Window”:

Teraz wybierz urządzenie utworzone > detektor ruchu > suma > co 1 minutę, aby zakończyć naciśnij Zapisz. Następnie przypisz żądaną przez siebie nazwę, w tym przypadku nazwaliśmy naszą "pudełka".

Teraz, gdy wiemy, ile pudełek wykrywa nasz czujnik, możemy utworzyć zdarzenie na podstawie zmiennej „pudełka”, aby nadążać za produkcją i otrzymywać alerty, jeśli produkcja będzie opóźniona.

Naszym celem produkcyjnym jest 10 "pudełek" na minutę. Aby utrzymać ten cel, RevPi będzie musiał wykrywać minimum 10 pudełek na minutę. Aby zostać ostrzeżonym o spadającej produkcji, utworzymy po prostu alert informujący nas o wykryciu mniej niż 10 pudełek.

Przejdź do sekcji Wydarzenie na swoim koncie Ubidots i naciśnij „Dodaj wydarzenie”. Następnie wybierz urządzenie i zmienną oraz przypisz warunek zdarzenia. W takim przypadku, jeśli zmienna pola jest mniejsza niż 10 ustaw zdarzenie. Teraz, gdy parametry Twojego wydarzenia są skonfigurowane, przypisz żądaną akcję. Skonfigurowałem wydarzenie z akcją e-mail. I jak widać powyżej, po uruchomieniu zdarzenia otrzymuję powyższą wiadomość.

WAŻNA UWAGA: Powyższy kod odczytuje tylko wejście 1 bez ustanawiania jakiejkolwiek konfiguracji czujnika. Na podstawie użytych czujników dodaj konfigurację czujnika do kodu zgodnie z potrzebami.

Krok 7: Odbieranie danych z Ubidots

W tej przykładowej aplikacji będziemy sterować wyjściem modułu RevPi DIO, aby móc włączyć/wyłączyć światło z chmury Ubidots.

1. Aby móc sterować wyjściem ze zmiennej Ubidots, musisz najpierw utworzyć zmienną. Wprowadź swoje urządzenie RevPi i utwórz nową zmienną, wybierając „Dodaj zmienną” i naciśnij „Domyślne”. Następnie nadaj mu nazwę „światło”. Po prawidłowym utworzeniu urządzenia.

2. Przejdź do głównego pulpitu nawigacyjnego Ubidots i utwórz widżet kontrolny. Kliknij żółtą ikonę plus (+) i postępuj zgodnie z opcjami na ekranie, aby wdrożyć nowe widżety pulpitu nawigacyjnego. Wybierz kolejno Sterowanie > Przełącz > RevPICore (adres MAC) > światło (właśnie utworzona zmienna) > Zakończ. Po skonstruowaniu nowego widżetu panel zostanie ponownie załadowany i zapełniony nowym widżetem sterowania oświetleniem.

Ten widżet „sterujący” wyśle swój status do wyjścia RevPi DIO, aby kontrolować stan światła lub dowolnego innego urządzenia podłączonego do wyjścia 1.

3. Utwórz nowy skrypt Pythona za pomocą edytora nano. Aby to zrobić, uruchom poniższe polecenie w terminalu RevPi:

nano ubidots_revpi_do.py

4. Skopiuj i wklej ten przykładowy kod do edytora nano. Po wklejeniu przypisz swój token Ubidots w miejscu wskazanym w skrypcie. Tutaj znajdziesz pomoc w znalezieniu swojego tokena Ubidots.

W tym przykładowym kodzie będziemy sterować wyjściem modułu RevPi DIO, aby móc włączyć/wyłączyć światło z chmury Ubidots

UWAGA: Aby zapisać skrypt w edytorze nano - naciśnij Ctrl+o, potwierdź nazwę pliku do zapisu (ubidots_revpi_di.py) i naciśnij enter. Aby zamknąć edytor nano, naciśnij Ctrl+x.

5. Teraz przetestujmy skrypt. Uruchom skrypt utworzony wcześniej w terminalu RevPi:

python3 ubidots_revpi_do.py

Gdy skrypt zacznie działać, zobaczysz jasny komunikat o stanie.

6. Teraz zmień status widżetu "Kontrola" z pulpitu nawigacyjnego Ubidots i wizualizuj stan wyjścia RevPI DIO.

Krok 8: Wyniki

W ciągu zaledwie kilku minut zintegrowałeś RevPi Core + RevPi DIO z Ubidots, odebrałeś dane z linii zaopatrzenia dla liczby sztuk, zbudowałeś aplikację do śledzenia i ostrzegania o wymaganiach produkcyjnych oraz kontrolowania oświetlenia hali produkcyjnej - wszystko za pomocą RevPi Core + DIO z Ubidots. Aby dowiedzieć się więcej lub wdrożyć nowe rozwiązania przemysłowe do monitorowania lub zarządzania, zapoznaj się z pełną ofertą modułów rozszerzających RevPi.