¿Puedo implementar un sistema de recopilación de datos a nivel industrial sin conocimientos de programación? En este artículo, nos familiarizaremos con los dispositivos que le permiten obtener un sistema de procesamiento de señal digital listo para usar disponible a través de la API JSON en unos pocos clics.
La serie
WISE-4000 son dispositivos de E / S para registrar, monitorear y transmitir datos desde sitios remotos. Admiten los protocolos de la industria MQTT, Modbus / TCP y tienen API JSON HTTP. Hay integración con los servicios en la nube Microsoft Azure, Dropbox y otros.
Los dispositivos pueden funcionar tanto como parte de SCADA como de forma autónoma. Conexión de red compatible a través de WiFi.
Especificaciones técnicas
- Digital y salidas (DI / DO) : disponibles con 8 y 4 entradas digitales y 4 salidas digitales.
- Relés de potencia : el modelo WISE-4060 tiene un relé de 4 canales integrado que le permite controlar la carga de potencia.
- Soporte de protocolo industrial : gestión de canales digitales y adquisición de datos a través de Modbus / TCP y MQTT
- Soporte para proveedores en la nube : cargue datos a Microsoft Azure, Dropbox, Alibaba Cloud
- Soporte WiFi : soporte para protocolos 802.11b / g / n, trabajo en modo estación (cliente) y punto de acceso (AP).
- Interfaz basada en web : toda la configuración se puede realizar a través de la interfaz basada en web, sin utilizar programas de terceros
- Conector SMA para antenas : la capacidad de conectar antenas de terceros en lugar de la estándar.
- Reloj en tiempo real : módulo RTC autoalimentado para mantener la hora precisa en caso de corte de energía y pérdida de comunicación.
- Funcionamiento de 10-30 V CC : con protección contra una conexión de alimentación incorrecta
Configuración inicial
La configuración inicial se lleva a cabo a través de la interfaz web: el dispositivo cambia al modo de punto de acceso con el nombre de red (SSID) del formulario
WISE- <modelo <- <dirección_MAC> y activa el servidor DHCP, como un enrutador Wi-Fi normal. Para poner el WISE-4000 en modo inicial, el interruptor DIP SW1-P1 en la cubierta posterior debe estar en OFF.
Es importante tener en cuenta que cambiar al modo de configuración no restablece la contraseña de la interfaz web a la de fábrica. Para restablecer la configuración, debe usar la utilidad en Windows
Adam / Apax. Utilidad netaEn la interfaz web, puede configurar el modo de cliente de Wi-Fi (modo Infraestructura) o el modo de punto de acceso (Modo AP).
En el modo cliente, puede configurar dos redes Wi-Fi diferentes a las que el dispositivo intentará conectarse. Como segunda red, es conveniente utilizar la red de servicio para la configuración, a la cual el dispositivo se conectará automáticamente cuando esté en el stand de servicio. Después de configurar la red, puede configurar el interruptor DIP SW1-P1 en ON.
Interruptores DIP en la tapa posterior WISE-4051Puertos de entrada / salida
Examinemos la asignación de puertos de entrada / salida utilizando el ejemplo del modelo
WISE-4051 , que tiene ocho puertos de entrada digital (DI) y un puerto RS-485 para Modbus / RTU Master. El objetivo principal de este modelo es recopilar datos de sensores y monitorear objetos remotos.
Niveles lógicosLos puertos 0-3 son de tipo contacto seco. Una unidad lógica es un contacto cerrado con DCOM0, y un cero lógico, respectivamente, es un contacto abierto abierto. Los interruptores de láminas, relés, botones se pueden conectar a este contacto.
Los puertos 4-7 son de tipo de contacto húmedo. La unidad lógica se considera 10-30 V, y el cero lógico es 0-3 V entre el contacto y la tierra DCOM1.
Todos los puertos admiten la inversión de niveles lógicos, así como una señal de pulso con una frecuencia de hasta 3 kHz.
Asignación de puertos WISE-4051Modos de E / S
Cada una de las entradas digitales puede operar independientemente en uno de los cinco modos de procesamiento de señal de entrada. Dependiendo del modo seleccionado, la señal recibida se almacenará de diferentes maneras en la memoria del dispositivo. Cada uno de los modos le permite invertir el cero lógico y uno.
DI - entrada digital convencional
Este modo le permite leer el estado del contacto Bajo / Alto. Además, puede activar el filtro de interferencia configurando las longitudes de señal mínima y máxima en décimas de milisegundo.
Contador
El modo contador cuenta secuencialmente el número de señales recibidas y guarda su número. Además, puede establecer el valor inicial de la variable. Este modo es conveniente para contar eventos regulares, como la operación de un interruptor de láminas para evaluar la permeabilidad de diferentes puertas.
Modo de contador de entrada digitalModo de alarma (pestillo)
En este modo, una sola señal cambia irrevocablemente el estado de entrada al modo de operación hasta que la API la restablezca por la fuerza o manualmente. Este modo es útil para alarmas, fusibles y cualquier señal que requiera la intervención del personal.
Dos contactos digitales en modo alarma. El pin 0 está en estado de alarma.Modo de medición de frecuencia
Almacena el valor actual de la frecuencia de la señal con una precisión de 0.1 a 0.01 Hz. Además, puede establecer el intervalo de tiempo para poner a cero el valor. Este modo puede usarse para señales de pulso, cuentarrevoluciones, motores, oscilaciones, etc.
Almacenamiento local
El dispositivo puede guardar las señales recibidas en la memoria interna en caso de pérdida de conexión con el servidor o para un funcionamiento totalmente autónomo. La batería de respaldo le permite almacenar datos en la memoria volátil cuando se apaga la alimentación principal.
Las solicitudes de almacenamiento local se pueden realizar a través de la interfaz web, Modbus / TCP y la API RESTful de HTTP.
Solicitud de almacenamiento local a través de la interfaz web.HTTP RESTful
Para ver un ejemplo de cómo trabajar con la API HTTP, intentemos implementar un banco de pruebas simple. A la entrada No. 3, conectaremos el botón mecánico habitual y configuraremos el modo de contador en la interfaz web. Presione el botón varias veces para verificar si el valor está cambiando.
La interfaz web muestra que el valor del contador está aumentando
El valor del contador de inicio de sesión n. ° 3 en la interfaz webA continuación, intentemos leer el estado del contador utilizando la API HTTP descrita
en la documentación . Para hacer esto, realizamos una solicitud GET utilizando la utilidad curl, donde
10.0.0.1 es la dirección IP del dispositivo,
di_value significa Valor de entrada digital,
slot_0 es el número de ranura y
ch_3 es el número de puerto en el dispositivo. Como se utiliza la autenticación básica HTTP, el nombre de usuario y la contraseña se pueden pasar a la URL.
curl http://username:password@10.0.0.1/di_value/slot_0/ch_3 { "Ch": 3, "Md": 1, "Val": 27, "Stat": 0, "Cnting": 1, "OvLch": 0 }
Analizamos los valores en la respuesta:
Ch es el número de entrada, en nuestro caso No. 3.
Md es el modo operativo, en nuestro caso el "contador" (0 - DI, 1 - Contador, 2 - LowToHighLatch, 3 - HighToLowLatch, 4 - Frecuencia).
Val - valor del contador, en nuestro caso - el número de pulsaciones de botón.
Por lo tanto, sin habilidades de programación e instalación de software adicional, utilizando solo la interfaz web, en cinco minutos pudimos configurar un dispositivo simple de recolección y almacenamiento de datos que puede integrarse fácilmente en cualquier sistema moderno. A pesar de que este ejemplo es bastante primitivo, proporciona una comprensión general de la facilidad de configuración. Por el mismo principio, se pueden implementar sistemas más complejos con tipos de datos y modos de operación heterogéneos.
Proveedores en la nube
Los dispositivos de la serie
WISE-4000 admiten la integración con servicios en la nube. Los datos recopilados pueden transferirse al almacenamiento en la nube a través del protocolo MQTT o cargarse como archivos en Dropbox o en el servidor interno. También es compatible con la integración con el sistema SCADA
Advantech WebAccessMicrosoft azure
Para conectar el dispositivo a Microsoft Azure IoT Hub, solo especifique la dirección del servidor, el nombre del dispositivo y el token secreto.
Dropbox
Para conectar Dropbox, se utiliza la autorización Oauth2, directamente en la interfaz web. Los datos del almacenamiento local se descargarán como archivos * .csv. Esta característica se puede utilizar para realizar copias de seguridad o procesar datos manualmente.
SDK para desarrolladores
El
kit WISE-4012E está diseñado específicamente para el desarrollo conveniente y la depuración de sistemas basados en
WISE-4000 . El kit incluye un
módulo WISE-4012E con dos entradas analógicas y dos digitales, así como dos canales de relé. El dispositivo se alimenta directamente desde USB y no requiere fuentes de alimentación adicionales.
Kit de desarrollo WISE-4012E alimentado por USB con placa de E / S de demostraciónPlaca de E / S de demostración
Para que el desarrollador pueda simular independientemente señales de E / S a nivel de hardware, se incluye una placa de demostración en el paquete. Dos potenciómetros están destinados a la depuración de salidas analógicas, para entradas DIP - interruptores DIP, para salidas de relé - dos LED. Esto le permite obtener un banco de pruebas completo en el lugar de trabajo sin cables adicionales.
Conclusión
WISE-4000 combina las funciones de un dispositivo de adquisición y transmisión de datos (DTD) y un dispositivo para la comunicación remota con un objeto (USO). La configuración no requiere habilidades de programación y se puede realizar a través de la interfaz web desde un teléfono inteligente en el menor tiempo posible. Gracias al soporte de protocolos modernos, los dispositivos pueden integrarse fácilmente en SCADA moderno y sistemas en la nube.