لأول مرة عن وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة باسم CONTROLLINO ، تصادف أنني عرفت العام الماضي في عام 2014 في مراسلات عشوائية مع شخص التقط PLC لأتمتة المنزل. أوصيت له ببعض النماذج الكلاسيكية ، ورداً على ذلك قال إنهم
رأوا على kickstarter بعض المشاريع المثيرة للاهتمام التي تسمى CONTROLLINIO. هذا هو PLC الصناعي المبرمج بنفس الطريقة مثل Arduino في IDE الأصلي.
عمل هذا الرجل كمبرمج PHP ولم يكن C ++ مشكلة بالنسبة له. كان لديه المال والأفكار ، ولكن لم تكن هناك رغبة في دراسة LAD أو Codesys. ونتيجة لذلك ، ألغى اشتراكه في أنه قد طلب من قبل CONTROLLINO ولم يتصل به بعد الآن.
لا أعرف ماذا وكيف حدث في النهاية ، ولكن بعد 3 سنوات اضطررت للعمل مع هذا الجهاز.
أثناء الصرير بالقلم ، أدركت أنه سيكون هناك الكثير من المواد. لذلك ، سأقوم بتقسيم قصة CONTROLLINO إلى قسمين: الأول سيكون عن الحديد ، والثاني عن البرمجة.
يتم حاليًا إنتاج 4 طرازات من طراز CONTROLLINO: MINI و MAXI و MAXI-AUTOMATION و MEGA. عملت مع ماكسي.
الخصائص القصيرة لـ CONTROLLINO MAXI:
- المعالجات الدقيقة ATmega2560
- 12 مدخلات رقمية / تناظرية عالمية
- 12 مخرجات ترانزستور ، يمكن أن تعمل في وضع PWM
- 10 مخرجات تتابع ، ~ 250V / 6A
- RTC غير المتطاير
- إيثرنت
- RS-485
- SPI ، I2C ، 2xRS-232 TTL
- امدادات الطاقة 12 أو 24V DC
- الأبعاد 72x90x62mm
- حاوية السكك الحديدية DIN
- برنامج متوافق مع Arduino MEGA 2560
كنترولينو وأردوينو
بادئ ذي بدء ، يجب أن يقال أن CONTROLLINO ليس أردوينو في حالة مع محطات بدلاً من دبابيس ، كما قد يعتقد البعض.
كونترولينو هي وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة ، PLC. أي منتج نهائي يستخدم في الأتمتة ، مع حماية مناسبة للمدخلات والمخرجات. تصميم CONTROLLINO مع Arduino على هذا النحو (أي ، مع لوحة تصحيح تستند إلى رقاقة atmega) لا يرتبط إلا بالمعالجات الدقيقة المستخدمة.
إذا قمنا بتفكيك CONTROLLINO (وسنقوم بتحليله) ، فلن نجد في الداخل أردوينو ملحومًا بالدروع الصينية ، أو الأسوأ من ذلك ، فقط اردوينو بأسلاك ملتوية إلى المحطات.
يتم توفير التوافق على مستوى البرنامج. يمكن برمجة CONTROLLINO MAXI من Arduino IDE كلوحة Arduino MEGA 2560 ، ونفس المعالج ATmega2560 موجود هناك.
يعترض الكثيرون هنا بحق على أن معايير PLC جيدة بالتأكيد ، لكن هذا PLC يشبه PLC ، ومن arduins والدروع يمكنك تجميع نظام لاحتياجاتك أرخص بكثير. لن أجادل ، لقد فعلت ذلك بنفسي وعمل كل شيء. بدا الأمر وكأنه صورة النموذج الأولي لبطل المقالة على
صفحة kickstarter.
من ناحية أخرى ، أعرف الكثير من أولئك الذين أضاءوا قدرات منصة Arduino ، واشتروها ، ووميض LED و ... ألقوا بها. بعد أن أتقنوا أساسيات البرمجة ، أدركوا فجأة أنهم بحاجة إلى ترتيب من الحجم لمزيد من الوقت للتعامل مع الإلكترونيات ، وإحضار كل شيء إلى الذهن وتجميع المنتج النهائي. فجأة اتضح أن وقتك يستحق المال حقًا ولا ترغب في إنفاقه بدون آفاق مرئية.
ديما ، مرحبًا!افتتح زميل يعيش في منطقة أخرى شركة ناشئة رائعة. مسلحًا بالتطورات المتطورة من الإنترنت ، انتقل إلى خارج المدينة وبنى قمرًا ذا إنتاجية عالية. وكل شيء على ما يرام ، تبين أن المنتج ممتاز (من كلماته ، أنا أفهم القليل عن هذا). لكن العملية التكنولوجية استمرت 48 ساعة ، وخلال ذلك الوقت يجب تشغيل شيء ما ، شيء ما مغلق ، غير مفك ، ملتوي ، إلخ. النوم في نوبات ويبدأ لمدة ساعتين إلى ثلاث ساعات.
بطبيعة الحال ، نشأت الفكرة لأتمتة الإنتاج. التفت إلي للحصول على المشورة ، أخبرته عن المجلس التشريعي وكل ذلك. وبعد فترة أخذني ليقول أنه اشترى شيئًا رائعًا ، يتم استدعاء Arduino. وميض LED بالفعل ، في لغة Arduino C ، ولم ينسها منذ أن درسنا علوم الكمبيوتر. الشيء الوحيد المتبقي هو شراء الدروع ، ولحام شيء ما بنفسك ثم نقل الإنتاج إلى مستوى جديد.
ولكن مر عام ، اثنان ، أكثر ، وبعد ذلك لم تذهب مصابيح LED إلى أبعد من ذلك. على الرغم من أن هواية جديدة ، تربية النحل ، قد تتدخل.
في رأيي ، سوف تكون CONTROLLINO ذات أهمية بالنسبة لعمال اردوينو الذين لا يستطيعون أو لا يريدون صنع PLCs لأتمتة المنزل بأنفسهم ، وبدلاً من ذلك هم على استعداد لشراء منتج نهائي. علاوة على ذلك ، لدى CONTROLLINO كل شيء للاستخدام في "المنزل الذكي": 34 نقطة إدخال / إخراج والعديد من واجهات الاتصال والقدرة على إدارة كل هذا من الإنترنت.
في النهاية ، إن CONTROLLINO جميل ببساطة.
البناء
انزع الغطاء.
يوجد داخل العلبة 3 لوحات. نخرج القمة.
نرى شريحة W5100 القديمة الجيدة ، والتي توفر إيثرنت.
يوجد أيضًا معالج atmega16. لا يعني ذلك أنني سأفاجأ. PLC مع العديد من المعالجات الدقيقة التي لاحظتها بالفعل ، على سبيل المثال ، في نماذج شركة Aries. ولكن ماذا يفعل هذا المعالج هنا؟ اتضح أن كل شيء بسيط - فهو مسؤول عن التنزيل عبر USB. تمامًا كما هو الحال في اللوحة الإيطالية الأصلية Arduino MEGA 2560.
أنت ، مثلي ، على الأرجح لديك استنساخ صيني ، وفيه ، محول USB / rs232 المعتاد قيد التشغيل.
الألواح الوسطى والسفلية من CONTROLLINO MAXI ملحومة معًا ، للأسف.
تظهر مرحلات HF41F على ~ 250 فولت / 6 أمبير على لوحة "المرحل" السفلية. يمكننا رؤية اللوحة العادية على جانب واحد فقط.
نرى المعالجات الدقيقة ATmega2560 وتجليد المدخلات والمخرجات.
من أجل العثور على المراسلات بين مدخلات ومخرجات CONTROLLINO إلى دبابيس لوحة Arduino MEGA 2560 ، رسم المطور رسمًا بيانيًا كبيرًا.
أسماء محطات PLC باللون الأصفر وأسماء دبوس Arduino Mega 2560 باللون الأزرق ، على سبيل المثال ، تتابع R0 على PLC تقابل Arduino Mega 2560 pin 22.
لإغلاق التتابع R0 ، في الرسم تحتاج إلى كتابة التعليمات التالية:
void setup() { pinMode(22, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(22, HIGH); }
لكن هذا هو موضوع المقال التالي.
المدخلات العالمية
12 مدخلات ، يمكن اعتبار كل منها في البرنامج تناظريًا أو منفصلًا. يمكن استخدام اثنين منهم ، IN0 و IN1 ، كمدخلات المقاطعة.
المدخلات التناظرية فولت ، يعتمد نطاقها على جهد الإمداد من PLC. إذا كان PLC مدعومًا بجهد 12 فولت ، فإن الإشارات التناظرية لها نطاق 0 ... 13.2 فولت. إذا كان PLC مدعومًا بجهد 24 فولت ، فإن نطاق الإشارات التناظرية هو 0 ... 26.4 فولت. ADC 10 بت.
مخرجات الترانزستور
12 مخرجات ترانزستور منفصلة ، يمكن استخدام كل منها ك PWM.
مخرجات التتابع
تتابع HF41F عند ~ 250 فولت / 6 أمبير. 6 أمبير غير كافية إلى حد ما. سأفترض أن يتم اختيار هذه المرحلات لأنها ضيقة ويمكن وضعها أكثر على منطقة صغيرة.
ساعة الوقت الحقيقي غير متقلبةكساعة في الوقت الحقيقي (RTC) ، لا يتم استخدام شريحة DS1307 ، التي تعمل على ناقل I2C ، هنا. هنا ، تعمل شريحة RV-2123-C2-TA-QC-020 مع واجهة SPI لساعات.
بشكل عام ، من بين الدوائر الثلاث "الإضافية" (Ethernet و RS-485 و RTC) في CONTROLLINO ، تعمل اثنتان على ناقل SPI ولا يوجد أي منهما على I2C. هذه الحافلة "المربعة" المريحة مجانية تمامًا لتوصيل أجهزة المستخدم ، مثل
لوحة التشغيل الخاصة بي
مع ناقل I2C .
انظر إلى مخطط الأسلاك RTC وانتبه إلى الشرطات في الحقول الزرقاء.
تعني الشرطات أن أرجل المعالج الصغري ATmega2560 التي لا يتم إخراجها إلى دبابيس Arduino MEGA 2560 متصلة بجهات الاتصال المقابلة لهذه الدوائر الصغيرة "الإضافية" الأخرى. لا يمكنك التحكم في هذه الأرجل من Arduino IDE باستخدام الأمر digitalWrite () القياسي ، ولكن فقط مع الوصول المباشر إلى المنافذ . مثل هذا الحل التخطيطي له مزاياه وعيوبه أثناء البرمجة (وهذا هو السؤال) ، والذي سأكتب عنه في الجزء التالي.
RS-485لا يمكن لـ PLC الحديث الاستغناء عن منفذ RS-485 و CONTROLLINO ليس استثناءً. لهذا ، يتم تثبيت شريحة SN65HVD08 فيه.
يمكن أن تعمل RS-485 في كل من الوضعين الرئيسي والتابع.
إيثرنتأخيرا شريحة مألوفة! أصبحت رقاقة W5100 بالفعل مرادفة لمفهوم "توصيل اردوينو بالإنترنت". إنه W5100 الذي يوفر واجهة إيثرنت في CONTROLLINO.
إن حقيقة عدم ربط 4 أرجل Arduino بجهة اتصال SCS ، كما هو معتاد في مخططات الأسلاك القياسية ، ولكن `` شرطة '' أخرى ، لا تعقد البرمجة - تعمل جميع الأمثلة دون مشاكل.
أثناء تجربة Ethernet ، قمت بنشر خادم ويب إلى CONTROLLINO وأدارت PLC عبر هاتف ذكي باستخدام تطبيق Blynk android.
الموصلات X1 و X2يتم إخراج بعض إشارات وحدة التحكم الدقيقة ليس فقط إلى المحطات في شكل مدخلات ومخرجات مع الربط المطابق ، ولكن أيضًا مباشرةً إلى موصلات 26 دبوس X1 و X2 من خلال المقاومات الواقية.
يتم إخراج بعض إشارات المعالجات الدقيقة إلى المحطات والموصلات ، وبعضها متوفر فقط على المحطات ، وبعضها فقط على الموصلات. على سبيل المثال ، يتم إخراج واجهات SPI و I2C فقط إلى الموصل ، وإشارات خرج التتابع R0 ... R9 متوفرة فقط على المحطات ، والمدخلات التناظرية A0 ... IN1 متاحة على كل من الموصلات والمطاريف.
بالطبع ، يتم توصيل نفس الإشارة على الطرفية والموصل واستخدامها بطرق مختلفة. على سبيل المثال ، يمكن برمجة المدخلات العامة A0 ... IN1 كمخرجات في البرنامج واستخدامها على هذا النحو من خلال الموصل ، ولكنها لن تكون قادرة على العمل مع المخرجات من خلال المحطة الطرفية - سيتداخل الربط.
الموصلات X1 و X2 تجعل استخدام PLC أكثر مرونة ، مما يسمح لك بتوصيل الوحدات التي تستخدم لاستخدام اردوينو في حرفتهم. لنقل ، أجهزة استشعار DTH22 أو رقائق الحافلات المربعة.
لذلك
قمت بعمل لوحة تشغيل تعمل على I2C وتتصل بـ CONTROLLINO من خلال الموصل X1.
هذا كل شيء عن الحديد. في الجزء التالي سأتحدث عن ميزات البرمجة الخاصة بـ CONTROLLINO PLC ، وكيفية التحكم فيه عبر الإنترنت من هاتف ذكي من أي مكان في العالم ، وكيف يعمل CONTROLLINO على ModbusRTU وأكثر من ذلك بكثير.
المراجع→
الموقع الرسمي CONTROLLINO
→
الصفحة على kickstarter
→ مشروع
الفيسبوك←
RV-2123 SPI RTC
→
SN65HVD08 RS-485
→ تتابع
HF41F