Siemens SIMATIC IOT2000 Series до Ubidots + Arduino IDE: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Простотата на Arduino, съчетана с надеждността и историята на Siemens, прави серията SIMATIC IOT2000 перфектен избор за индустриален портал във фабрики и институции, които проучват възможностите за свързване и модернизиране. Нови сензори на стари машини или просто модернизиране на сензорите, които се използват в момента, серията SIMATIC IOT2000 хармонизира, анализира и препраща данните ефективно с общи протоколи като MQTT и Modbus. Въз основа на Yocto Linux, серията SIMATIC IOT2000 включва моделите IoT2020 и IoT2040, които са съвместими с повечето скици на Arduino и могат да се качват директно от Arduino IDE. IOT2040 е идеален за фабрики, докато IOT2020 е най -добър в образователните институции със своите допълнителни периферни устройства и комуникационни протоколи.

Урокът по-долу демонстрира как да настроите серията SIMATIC IOT2000 с помощта на Arduino IDE и примерен код за изпращане на HTTP заявка до Ubidots за интерпретация от предния край.

Стъпка 1: Изисквания

• Ethernet кабел
• SD карта
• 24V захранване
• Arduino IDE
• Siemens SIMATIC IOT 2040
• Профил на Ubidots - или - STEM лиценз

Стъпка 2: Настройка на серията SIMATIC IOT2000

Първо, трябва да се регистрирате или да имате достъп до портала за поддръжка на Siemens, за да изтеглите всички първоначални конфигурации. Този портал също ще предоставя отстраняване на неизправности и поддръжка от Siemens при всякакви запитвания, свързани с хардуера. Цялата серия IOT2000 е настроена по същия начин, моля, следвайте този урок за всички устройства от поредицата.

Стъпка 3: Изгорете и инсталирайте SD-картата

Започнете, като запишете SD картата с изображението, предоставено от страницата за онлайн поддръжка на Siemens Industry. Моля, изтеглете и запишете Example_Image_V2.1.3 за по -късно.

• Поставете microSD-картата в слота за SD-карта на вашия компютър (може да е необходим адаптер).
• Разархивирайте изтегленото изображение и го запишете на SD-картата. Потребителите на Microsoft кликват тук или как да записват изображения на вашата SD-карта. Потребителите на Linux, моля, продължете да четете.

Записване на изображение на SD-картата с помощта на Linux: 1. Отворете терминала на компютъра и отидете в папката, където е бил zip файлът. изтеглени с помощта на командата cd. e.i: Изтеглих файла в директорията „Изтегляния“:

cd изтегляния

2. Разархивирайте изтегления файл, изпълнявайки командата по -долу:

sudo unzip 109741799_Example_Image_V2.1.3.zip

След като ZIP файлът е правилно разархивиран, ще видите файл с име example-V2.1.3.wic, както е показано по-горе. ЗАБЕЛЕЖКА: Ако получите грешка при изпълнението на горната команда, проверете дали името на изтегления файл е същото.

3. Проверете местоположението на SD картата, за да я демонтирате и запишете изображението. Изпълнете командата по -долу, за да проверите местоположението:

df -h

SD картата трябва да се намира в директорията /dev /…; в моя случай sd картата се намира в следната директория /dev /mmcblk0

4. Демонтирайте SD-картата, изпълнявайки командата по-долу:

демонтирайте /dev /mmcblk0

5. За да запишете изображението, заменете името на разархивирания файл и местоположението на SD-картата; структурата на командата е следната:

sudo dd bs = 1M if = {name_of_the_image} of = {SD_location}

След като параметрите бъдат заменени с правилните, командата трябва да изглежда подобно на следното:

sudo dd bs = 1M if = example-V2.1.3.wic of =/dev/mmcblk0

Изпълнението на тази команда отнеме няколко минути, моля, бъдете търпеливи:)

Стъпка 4: Инсталирайте вашата SD-карта

Свържете вашата SD-карта към вашия хардуер. По-долу сме инсталирали SD картата в SIMATIC 2040, където е посочено.

Стъпка 5: Първо въвеждане в експлоатация на SIMATIC IOT2000

Следващите стъпки показват как да получите достъп до SIMATIC IOT2040, като използвате статичния IP, за да настроите мрежата на шлюза. На този етап е важно да споменем, че SIMATIC IOT 2040 носи DHCP адрес по подразбиране в Ethernet порта - X2P1, ако желаете, можете да получите директен достъп, като използвате зададения IP адрес.

1. Изключете захранването и свържете единия край на Ethernet кабела към вашия компютър, а другия към Ethernet порта- X1P1 на устройството SIMATIC IOT2000.

ВНИМАНИЕ: Използвайте само DC 9… 36V захранване!

2. След като SIMATIC IOT2000 бъде включен, ще видите следното поведение на светодиодите на шлюза:

• PWR: Твърд; устройството е ВКЛЮЧЕНО
• SD: Прекъсване…. след това Solid се изключва
• USB: Твърд; устройството е ВКЛЮЧЕНО

SD светодиодът ще се прекъсва, тъй като променя размера на SD картата с изображението, изчакайте, докато SD светодиодът промени състоянието му на Непрекъснат, изключен, за да получите достъп до шлюза.

3. SIMATIC IOT2000 ви позволява достъп до чрез Serial, SSH или Telnet; това ръководство използва SSH връзката.

SIMATIC IOT2000 по подразбиране има статичен IP адрес -> 192.168.200.1. За да установите SSH връзка, компютърът ви има същата подмрежа като SIMATIC IOT2000.

Ако работите с Microsoft, моля, направете справка в това ръководство за начало за това как да получите достъп до шлюза. Потребителите на Linux, моля, продължете със следните стъпки.

4. След като мрежата на вашия компютър е конфигурирана в същата подмрежа на SIMATIC IOT2000, проверете нейната свързаност с пинг:

пинг 192.168.200.1

очакван резултат:

PING 192.168.200.1 (192.168.200.1) 56 (84) байта данни.

64 байта от 192.168.200.1: icmp_seq = 1 ttl = 64 време = 1.04 ms

64 байта от 192.168.200.1: icmp_seq = 2 ttl = 64 време = 1.03 ms

64 байта от 192.168.200.1: icmp_seq = 3 ttl = 64 време = 1.00 ms

Ако получите очаквания резултат, SIMATIC IOT2000 е правилно свързан.

5. Достъп до шлюза, изпълнявайки командата по -долу:

ssh [email protected]

При първия достъп до Gateway ще бъдете подканени да одобрите съобщението за сигурност. Изпратете командата yes и натиснете enter, за да одобрите и продължите. След като достъпът е правилно установен, ще видите следния корен във вашия терминал:

root@iot2000: ~#

6. Както бе споменато по -горе, статичният IP адрес на SIMATIC IOT2000 е зададен на 192.168.200.1. По този начин, ако се изисква друг статичен IP адрес или DHCP адрес, това може да бъде зададено във файла "интерфейси" в директорията "/etc/network".

За да направите това, влезте в директорията, посочена с командата по -долу:

cd/etc/network/

Отворете файла с интерфейси с помощта на nano редактор, изпълнявайки следната команда:

нано интерфейси

Съдържанието на интерфейсния файл по подразбиране е същото като по -долу:

#/etc/network/interfaces - конфигурационен файл за ifup (8), ifdown (8)

# Интерфейсът за обратна връзка

авто ло

iface lo inet loopback

# Кабелни интерфейси

auto eth0

iface eth0 inet статичен

адрес 192.168.200.1

маска на мрежата 255.255.255.0

auto eth1

iface eth1 inet dhcp

Както бе споменато по -горе, ако работите със SIMATIC IOT2040, DHCP адресът се конфигурира по подразбиране на втория порт (X2 P1LAN). Уверете се, че вашият Ethernet кабел е свързан към втория Ethernet порт и рестартирайте шлюза.

Ако работите със SIMATIC IOT2020 и желаете да настроите DHCP адрес, трябва да промените файла на интерфейсите, както е показано по -долу, след това да рестартирате шлюза:

#/etc/network/interfaces - конфигурационен файл за ifup (8), ifdown (8)

# Интерфейсът за обратна връзка

авто ло

iface lo inet loopback

# Кабелни интерфейси

auto eth0 iface

eth0 inet dhcp

След като DHCP адресът е конфигуриран, можете да използвате приложение за мрежов скенер, за да знаете новия ip адрес, присвоен на SIMATIC 2000, силно препоръчваме да използвате fing, който е лесен за използване и е достъпен както в Google Play Store, така и в App Store на Apple.:)

Стъпка 6: IDE на Arduino и примерен код

SIMATIC IOT2000 е съвместим с Arduino IDE, използвайки пакета Intel Galileo. Моля, следвайте стъпките по -долу, за да настроите правилно платката:

1. Отворете Arduino IDE

2. Отворете Boards Manager от Tools -> Board -> Boards Manager и инсталирайте пакета galileo. За да намерите правилното устройство, потърсете „Intel i5“в лентата за търсене. Изтеглете и инсталирайте най -новата версия.

3. Изберете вашия Intel Galileo gen2 от Tools> Board menu.

4. Свържете Micro USB към вашия IOT2000 и изберете пристанищния com, присвоен от Tools> Port> Intel Galileo. Ако работите с Windows и вашият компютър не разпознава вашия IOT2000, трябва да актуализирате ръчно драйверите.

5. След като всичко е конфигурирано, качете Blink Sketch, за да проверите дали всичко работи правилно. Отидете на Файл> Примери> Основи> Мигане и компилирайте кода.

6. След като кодът е правилно актуализиран, потребителският светодиод ще започне да мига.

Стъпка 7: Визуализиране на вашите данни в Ubidots

След като успеете да компилирате Blink кода в SIMATIC IOT2000, можете да продължите със следните стъпки: 1. Копирайте и поставете този код по -долу във вашата Arduino IDE. След като поставите кода, не забравяйте да присвоите уникалния Ubidots TOKEN, където е посочен. Ако не знаете как да използвате Ubidots TOKEN, моля, направете справка в тази статия.

ВАЖНА ЗАБЕЛЕЖКА ЗА РАЗПРЕДЕЛЯНЕ: Горният код е примерен код, демонстриращ как да изпратите HTTP POST заявка до Ubidots, използвайки библиотеката EthernetClient. За да внедрите свой собствен код, моля, направете справка с справочника на Ubidots REST API и поддръжката на Siemens за допълнителни ресурси.

2. Проверете и качете кода, като изберете иконата на отметка и след това иконата със стрелка надясно до иконата на отметка.

3. За да визуализирате реакцията на сървъра и неговата свързаност с устройството, отворете Serial Monitor на Arduino IDE. Покажете серийния монитор, като изберете иконата „лупа“в горния десен ъгъл на нашата Arduino IDE.

Потвърдете кода си, като отидете в профила си в Ubidots, за да намерите новото създадено устройство, наречено "simatic-iot2000", съдържащо променлива, наречена "влажност", която отчита входа A0 от щита Arduino, съдържащ се в SIMATIC IOT2000.

Стъпка 8: Резултати

Само за няколко минути интегрирахме индустриално устройство, Siemens SIMATIC IOT2000 с Ubidots и се нуждаем само от основни познания за хардуера и функционалността на Arduino IDE.

Сега е време да създадете табла за управление на Ubidots, за да визуализирате и интерпретирате вашите данни, за да контролирате процесите или да смекчите грешките.