Wie alles begann
Alles begann mit der Entwicklung von Algorithmen für das programmierbare Relais PR200 und erforderte häufig die Visualisierung oder Eingabe von Informationen von einem Computer. Dazu müssen Bedienfelder oder SCADA-Systeme verwendet werden. Dies ist jedoch nicht immer praktisch und für einfache Systeme erforderlich. Die Lösung wurde schnell gefunden, und im Laufe der Zeit versuchte ich, meine Arbeit in dieser Richtung so weit wie möglich zu verbessern und zu erleichtern.
Wir werden über die WI-FI-Netzwerkkarte und ihre Funktionen sprechen.
Da dieses Board zum Debuggen verschiedener Projekte verwendet wird, wird die Interaktionsschnittstelle ständig geändert, um eine bequemere und schnellere Einrichtung zu ermöglichen. Die erste Änderung war ein einfacher RS-485-zu-TCP-Konverter mit Ausgabe an WEB mit einer in der ESP8266-Community bekannten vorgefertigten Firmware. Seitdem sind mehr als zwei Jahre vergangen, und es dauerte Archive, um zeitaufwändige Prozesse zu analysieren. Da ich all dies ohne zusätzliche Ausrüstung in einem Gerät kombinieren wollte, wurde beschlossen, die microSD-Unterstützung zu integrieren, was die Analyse von Prozessen mit der Möglichkeit des schnellen Zugriffs erheblich erleichterte Archive. Die zweite Modifikation der Karte hatte einen Steckplatz mit der Möglichkeit, eine microSD-Karte zu entfernen, um aufgezeichnete Dateien auf dem Computer zu speichern. Es schien mir nicht sehr praktisch zu sein, und es erschien eine Version mit der Möglichkeit, Dateien über WI-FI herunterzuladen. Manchmal ist der Download nicht abgeschlossen und ein wiederholter Download-Vorgang ist erforderlich. Angesichts der Tatsache, dass das Gerät zu diesem Zeitpunkt noch in Betrieb ist und die Archivierung ebenfalls funktionieren kann, ist dies meines Erachtens kein großes Problem. Auch getestete Version mit einem 16 MB Speicherchip anstelle einer microSD-Karte. Schnellerer Download, aber es gibt keine Möglichkeit, viele Dateien zu speichern. Die Aufnahme erfolgt nacheinander, bis der gesamte Speicher voll ist.
Zweck und Merkmale der Schnittstellenkarte
Die Karte erweitert den Zugriff auf interne Variablen der Logik des programmierbaren Relais PR200 und bietet Zugriff auf Lese- und Schreibvariablen.
Dank der drahtlosen WI-FI-Schnittstelle kann auf das Gerät zugegriffen werden, ohne dass zusätzliche Geräte angeschlossen werden müssen. Zunächst konzentriert sich die Lösung auf einfache Hausautomationsprojekte an Orten mit WI-FI-Netzwerken. Dazu gehören Lösungen für die Automatisierung der Beleuchtung im Innen- und Außenbereich, die Steuerung und Überwachung von Pumpstationen, Gewächshäusern usw. Aufgrund des eingebauten WEB-Servers in der Platine müssen für diese Fälle keine zusätzlichen Geräte gekauft werden, wenn Zugriff auf das System erforderlich ist nicht oft. Die grundlegende Eingabe erfolgt über ein Smartphone / Tablet oder einen PC im selben Netzwerk.
Die Schnittstellenkarte kann in verschiedenen Modi betrieben werden. Wenn Sie mit einem Router mit Internetzugang verbunden sind, können Sie den Status von Variablen in der PR200-Logik fernüberwachen und den Algorithmus über Netzwerkvariablen in Formaten steuern, die vom PR200 im Slave-Modus unterstützt werden.
Die Kommunikation mit dem programmierten Algorithmus im Gerät erfolgt über Netzwerkvariablen, während die Schnittstellenkarte als Master oder Slave fungieren kann. Die Standardgeschwindigkeiten und -einstellungen der PR200-Netzwerkschnittstelle werden unterstützt. Der Austausch über das Modbus-TCP-Protokoll wird unterstützt. Hierzu wird ein Speicherbereich von 100 Zellen zugewiesen, auf den sowohl über die WEB-Schnittstelle als auch über das Modbus-RTU-Protokoll von der PR200-Seite aus zugegriffen werden kann.
Die Wahl des Netzwerkkartenmodus ähnelt der Wahl bei der Arbeit mit Grafikfeldern. Wenn Sie im Master-Modus arbeiten, können Sie den Austausch von Variablen flexibler steuern. Für Register, deren Wert häufiger abgerufen werden muss als die anderen, können Sie den Abfragezeitraum kürzer einstellen. Die folgenden Befehle stehen für das Modbus-Protokoll zur Verfügung:
03 (0x03) Read Halteregister lesen.
04 (0x04) Eingangsregister lesen gelesen
06 (0x06) Voreingestellter Einzelregisterdatensatz
16 (0x10) Voreingestellte Aufzeichnung mehrerer Register
Die vom Relais empfangenen Variablen können in eine Datei (Archiv) geschrieben werden, die sich auf der Micro-SD-Karte befindet. Die Aufzeichnung erfolgt im Textformat. Nach dem Herunterladen können Sie es in einem einfachen Texteditor auf einem Computer anzeigen. Die in der Datei aufgezeichneten Werte können im Verlaufsdiagramm angezeigt werden. Mit den Optionen zum Skalieren und Auswählen eines bestimmten Zeitraums auf der Zeitachse sowie dem individuellen Ein- und Ausblenden der Diagrammlinien wird die Analyse der Archivdaten durchgeführt.
Während des Betriebs des Archivierers erstellte Dateien verbleiben auf der microSD-Karte und können auf einen Computer heruntergeladen werden. Es ist immer nur eine Datei verfügbar. Sie können Archivdaten aufzeichnen, Informationen lesen, um ein historisches Diagramm zu erstellen, oder Informationen lesen, um sie auf einem PC zu speichern .
Für die Archivierung stehen Variablen aus dem Adressraum der Netzwerkkarte zur Verfügung, in die Daten geschrieben werden müssen, die über Modbus RTU von PR200 oder Modbus TCP von anderen Geräten empfangen wurden, die das Modbus TCP-Protokoll im Master-Modus unterstützen.
Die Schnittstellenkarte kann sowohl im Access Point-Modus (Access Point) als auch im Client-Modus - Workstation (Station) und möglicherweise in beiden Modi gleichzeitig konfiguriert werden. In den meisten Fällen verfügt der Access Point über einen Internetzugang und fungiert als Brücke zwischen dem Gerät und dem Netzwerk.
Die drahtlose Verbindung kann durch ein Passwort geschützt werden. Es ist auch möglich, den Zugangspunkt auszublenden.
Über die RS485-Schnittstelle von PR200 erhaltene Variablen können analysiert werden, indem sie in grafischer Form dargestellt werden. In diesem Modus werden die Werte in Echtzeit mit einem Zeitraum von ~ 1 Sekunde angezeigt.
Für die Darstellung in Ganzzahl-, Gleitkomma- oder 16/32-Bit-Darstellung stehen 10 Variablen zur Verfügung. Die Anzahl, der Typ, die Adressen der Variablen und das Ausgabeformat werden den Archivierungseinstellungen entnommen.
Für eine schnelle und bequeme Bedienung wurde beschlossen, die Form der „nativen“ Netzwerkkarte des Geräts zu wiederholen.
Die Karte ist im Gerät installiert.Die Netzwerkkarte kann im ersten oder zweiten Steckplatz installiert werden Die Karte verfügt über zwei Schalter, einer dient zum Zurücksetzen der Netzwerkkarte (wirkt sich nicht auf das Programm in PR200 aus), der zweite Schalter kann so programmiert werden, dass die Archivierung aktiviert wird (ausgewählt über die Einstellungen auf der WEB-Schnittstelle der Karte). Es gibt auch 2 Informations-LEDs:
Während des Datenaustauschs über die RS-485-Schnittstelle mit PR200 leuchtet 1-blau kurz auf
2-rot leuchtet zum Zeitpunkt des Schreibens von Daten auf die Micro-SD-Karte kurz auf und leuchtet ständig, wenn keine Karte vorhanden ist oder Daten auf der Karte nicht gelesen werden können.
Im Folgenden sind die Hauptmenüs aufgeführt, wenn Sie in verschiedenen Modi arbeiten:
Grundlegende Netzwerkeinstellungen für die Verbindung über WEB.
Verbindungseinstellungen zur PR200-Netzwerkschnittstelle und Verbindungseinstellungen über Modbus TCP über WIFI
Karte der internen Register, die Web, Modbus RTU und Modbus TCP gemeinsam habenTesten Sie die WEB-Seite zur Steuerung und Überwachung des Status der PR200-E / A mit dem angeschlossenen PRM-1-Erweiterungsmodul. Seiten für die Eingabe / Ausgabe von Werten von PR200 und die Datenübertragung zu den Steuerausgängen des Geräts. Wenn Sie eine Netzwerkkarte mit einem Router mit Internetzugang und Portweiterleitung verbinden, ist eine Remote-Arbeit mit der Karte über einen Browser möglich.
Wie funktioniert es?
Das Folgende sind Screenshots, wenn PR200 in einem realen Projekt mit Datenarchivierung ausgeführt wird. In den PR200 wird ein Projekt geladen, das die Werte der 4 analogen Kanäle liest, an die die NTC-Sensoren angeschlossen sind, und diese Werte in Temperatur umwandelt. Über die zweite im Master-Modus konfigurierte Netzwerkschnittstelle fragt der PR200 das MV110-8A-Modul ab, an das 2 Pt1000-DTCs angeschlossen sind. Somit werden Daten zu 4 Widerstandswerten von den Analogeingängen des PR200, 4 Temperaturwerten, die mit dem NTC-Makro erhalten wurden, sowie 2 Temperaturwerten, die vom MV110-8A-Modul über RS-485 empfangen wurden, gesammelt. Alle 10 Register im Float-Format auf der ersten im Master-Modus konfigurierten Netzwerkschnittstelle werden zum Schreiben in das Archiv und zur WEB-Visualisierung gelesen.
Das Menü für die Arbeit mit der SD-Karte zeigt bei deaktivierter Archivierung eine Liste der Dateien auf der Karte an. Wenn die Archivierung aktiviert ist, wird das Protokoll der Aufzeichnung auf der Karte angezeigt.
Zeitstempel für die Archivierung werden aus PR200-Echtzeituhrregistern gelesen. In diesem Beispiel ist die Uhr nicht mit Echtzeit synchronisiert.
Archivdatei, die über WI-FI mit auf der Karte installierter Micro-SD heruntergeladen und mit einem Texteditor geöffnet wurde. Bereit für die grafische Darstellung. Die Seite wurde im Browser geöffnet, um aus der heruntergeladenen Datei ein Diagramm zu erstellen. 
Der generierte Zeitplan gemäß den Daten aus der Archivdatei.
Verwalten der Diagrammsichtbarkeit über eine Legende
Detaillierung der erforderlichen Abschnitte in der Grafik.Registrieren Sie den Zugriff über Modbus TCP (WIFI).
Wenn die WEB-Funktionen nicht ausreichen, um eine Visualisierung zu erstellen, können Sie mithilfe des Zugriffs über Modbus TCP die Kommunikation mit SCADA-Systemen organisieren und schnell die erforderliche Visualisierung aus vorgefertigten Blöcken erstellen. Mit verschiedenen Netzwerkmonitoren kann der Status der internen Register sowohl der Netzwerkkarte als auch der eingebauten Register des PR200 überwacht werden. Beispielumfrage mit der Modbus Poll-Software.
Verbindung über das ModBus TCP-Protokoll mit der Modbus Poll-Software.
Register lesen und in verschiedenen Formaten präsentieren.Schlussfolgerungen
Nach der Installation der Netzwerkkarte im Gerät werden zusätzliche Funktionen und Tools für die Arbeit mit dem programmierbaren PR200-Relais angezeigt. Verschiedene Nutzungsszenarien sind sowohl einzeln als auch im kombinierten Modus möglich.
Ein Beispiel: Aufzeichnen archivierter Ereignisse in PR200: Derzeit wurden verschiedene Makros zum Aufzeichnen archivierter Ereignisse auf dem Gerät erstellt. Sie beanspruchen jedoch viele Ressourcen im Gerät und verfügen nur über eingeschränkte Funktionen sowohl zur Ausgabe von Informationen als auch zur Archivierungstiefe. Bei Verwendung eines externen Laufwerks besteht die Möglichkeit flexibler, um die erforderlichen Ereignisse zu konfigurieren und aufzuzeichnen. Um die Analyse zu erleichtern, wurde ein Modus zum Schreiben von Registern im Bitmodus hinzugefügt, sodass eine in Bits zerlegte 16- oder 32-Bit-Zahl in das Archiv gelangt. Verschiedene Modi zum Starten der Archivierung werden über einen Schalter auf der Karte, die WEB-Schnittstelle und das ModBus-Register unterstützt. Unter Verwendung des ModBus-Registers bestimmt das Gerät selbst den Aufzeichnungszeitpunkt, indem es eine andere Zahl als "0" in die Zelle schreibt, die Einstellung wird überschritten, wir schreiben in das Register "1" und die Protokolle werden geschrieben, bis der Wert in das Register "0" geschrieben wird, ähnlich wie bei der Eingabe von Eingangssignalen. Separat können Sie einen Datensatz mit einem bestimmten Zeitraum verschiedener Daten zu Temperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit für die anschließende Analyse in einer grafischen Darstellung auswählen. Um Daten in eine grafische Ansicht zu konvertieren, ist eine Webseite in das Gerät integriert.
Das zweite Szenario ist die Fernsteuerung oder Überwachung des Status interner Variablen, wobei die Betriebsmodi geändert werden. Diese Option kann in lokale, innerhalb des internen Netzwerks und über das Internet unterteilt werden.
Die verbleibenden Optionen sind Hilfsoptionen, Debugging, Anzeigen von interessierenden Variablen in der aktuellen Visualisierung, Anzeigen von Netzwerkvariablen usw.
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