Module de communication d'objets sans fil WISE-4000

Puis-je déployer un système de collecte de données de niveau industriel sans compétences en programmation? Dans cet article, nous vous familiariserons avec les appareils qui vous permettent d'obtenir en quelques clics un système de traitement du signal numérique prêt à l'emploi via l'API JSON.

La série WISE-4000 sont des dispositifs d'E / S pour la journalisation, la surveillance et la transmission de données à partir de sites distants. Ils prennent en charge les protocoles industriels MQTT, Modbus / TCP et disposent de l'API HTTP JSON. Il existe une intégration avec les services cloud Microsoft Azure, Dropbox et autres.

Les appareils peuvent fonctionner à la fois dans le cadre de SCADA et de manière autonome. Connexion réseau prise en charge via WiFi.

Spécifications techniques

• Numérique et sorties (DI / DO) - Disponible avec 8 et 4 entrées numériques et 4 sorties numériques.
• Relais de puissance - Le modèle WISE-4060 dispose d'un relais à 4 canaux à bord qui vous permet de contrôler la charge de puissance.
• Prise en charge du protocole industriel - Gestion des canaux numériques et acquisition de données via Modbus / TCP et MQTT
• Prise en charge des fournisseurs de cloud - télécharger des données vers Microsoft Azure, Dropbox, Alibaba Cloud
• Prise en charge WiFi - prise en charge des protocoles 802.11b / g / n, fonctionne en mode station (client) et point d'accès (AP).
• Interface Web - toute la configuration peut être effectuée via l'interface Web, sans utiliser de programmes tiers
• Connecteur SMA pour antennes - la possibilité de connecter des antennes tierces au lieu de celles standard.
• Horloge en temps réel - Module RTC auto-alimenté pour maintenir l'heure exacte en cas de panne de courant et de perte de communication.
• Fonctionnement 10-30VDC - avec protection contre une mauvaise connexion d'alimentation

Configuration initiale

La configuration initiale s'effectue via l'interface Web: l'appareil passe en mode point d'accès avec le nom de réseau (SSID) de la forme WISE- <modèle <- <MAC_adresse> et active le serveur DHCP, comme un routeur Wi-Fi classique. Pour mettre le WISE-4000 en mode initial, le commutateur DIP SW1-P1 sur le capot arrière doit être réglé sur OFF.

Il est important de garder à l'esprit que le passage en mode configuration ne réinitialise pas le mot de passe de l'interface Web à celui d'usine. Pour réinitialiser les paramètres, vous devez utiliser l'utilitaire sous Windows Adam / Apax. Net Utility

Dans l'interface Web, vous pouvez définir le mode client Wi-Fi (mode Infrastrucutre) ou le mode point d'accès (mode AP).


En mode client, vous pouvez définir deux réseaux Wi-Fi différents auxquels l'appareil tentera de se connecter. En tant que deuxième réseau, il est pratique d'utiliser le réseau de service pour la configuration, auquel l'appareil se connectera automatiquement lorsqu'il se trouvera sur le stand de service. Après avoir configuré le réseau, vous pouvez régler le commutateur DIP SW1-P1 sur ON.


Interrupteurs DIP sur le capot arrière WISE-4051

Ports d'entrée / sortie

Examinons l'affectation des ports d'entrée / sortie en utilisant l'exemple du modèle WISE-4051 , qui a huit ports d'entrée numérique (DI) et un port RS-485 pour Modbus / RTU Master. L'objectif principal de ce modèle est de collecter des données à partir de capteurs et de surveiller des objets distants.

Niveaux logiques

Les ports 0-3 sont de type contact sec. Une unité logique est un contact fermé avec DCOM0, et un zéro logique, respectivement, est un contact ouvert ouvert. Des interrupteurs Reed, des relais, des boutons peuvent être connectés à ce contact.

Les ports 4 à 7 sont du type à contact humide. L'unité logique est considérée comme étant 10-30 V et le zéro logique est 0-3 V entre le contact et la masse DCOM1.

Tous les ports prennent en charge l'inversion des niveaux logiques, ainsi qu'un signal d'impulsion avec une fréquence allant jusqu'à 3 kHz.


Affectation de port WISE-4051

Modes d'E / S

Chacune des entrées numériques peut fonctionner indépendamment dans l'un des cinq modes de traitement du signal d'entrée. Selon le mode sélectionné, le signal reçu sera stocké de différentes manières dans la mémoire de l'appareil. Chacun des modes vous permet d'inverser le zéro logique et un.

DI - entrée numérique conventionnelle

Ce mode vous permet de lire l'état du contact Low / High. De plus, vous pouvez activer le filtre d'interférence en définissant les longueurs de signal minimum et maximum en dixièmes de milliseconde.

Comptoir

Le mode compteur compte séquentiellement le nombre de signaux reçus et enregistre leur nombre. De plus, vous pouvez définir la valeur de départ de la variable. Ce mode est pratique à utiliser pour compter les événements réguliers, par exemple, le fonctionnement d'un interrupteur à lames pour évaluer la perméabilité de différentes portes.


Mode compteur d'entrée numérique

Mode d'alarme (verrou)

Dans ce mode, un seul signal commute irrévocablement l'état d'entrée en mode de fonctionnement jusqu'à ce qu'il soit réinitialisé de force par l'API ou manuellement. Ce mode est utile pour les alarmes, les fusibles et tout signal nécessitant une intervention du personnel.


Deux contacts numériques en mode alarme. La broche 0 est en état d'alarme.

Mode de mesure de fréquence

Il stocke la valeur actuelle de la fréquence du signal avec une précision de 0,1 à 0,01 Hz. En outre, vous pouvez définir l'intervalle de temps pour la remise à zéro de la valeur. Ce mode peut être utilisé pour les signaux d'impulsion, le compte-tours, les moteurs, les oscillations, etc.

Stockage local

L'appareil peut enregistrer les signaux reçus dans la mémoire interne en cas de perte de connexion avec le serveur ou pour un fonctionnement entièrement autonome. La batterie de sauvegarde vous permet de stocker des données dans une mémoire volatile lorsque l'alimentation principale est coupée.

Les demandes de stockage local peuvent être effectuées via l'interface Web, Modbus / TCP et l'API HTTP RESTful.


Demande de stockage local via l'interface Web.

HTTP RESTful

Pour un exemple de travail avec l'API HTTP, essayons de déployer un banc de test simple. À l'entrée n ° 3, nous allons connecter le bouton mécanique habituel et définir le mode compteur dans l'interface Web. Appuyez plusieurs fois sur le bouton pour vérifier si la valeur change.

L'interface Web montre que la valeur du compteur augmente


La valeur du compteur de connexion n ° 3 dans l'interface Web

Ensuite, essayons de lire l'état du compteur à l'aide de l'API HTTP décrite dans la documentation . Pour ce faire, nous effectuons une demande GET à l'aide de l'utilitaire curl, où 10.0.0.1 est l'adresse IP de l'appareil, di_value signifie la valeur d'entrée numérique, slot_0 est le numéro d'emplacement et ch_3 est le numéro de port sur l'appareil. Étant donné que l'authentification HTTP de base est utilisée, le nom d'utilisateur et le mot de passe peuvent être transmis à l'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 } 

Nous analysons les valeurs de la réponse:

Ch est le numéro d'entrée, dans notre cas n ° 3.
Md est le mode de fonctionnement, dans notre cas le «compteur» (0 - DI, 1 - Compteur, 2 - LowToHighLatch, 3 - HighToLowLatch, 4 - Frequency).
Val - valeur du compteur, dans notre cas - le nombre de pressions sur le bouton.

Ainsi, sans compétences en programmation et sans installation de logiciels supplémentaires, en utilisant uniquement l'interface Web, nous avons pu mettre en place en cinq minutes un simple dispositif de collecte et de stockage de données qui peut être facilement intégré dans n'importe quel système moderne. Malgré le fait que cet exemple soit assez primitif, il donne une compréhension générale de la facilité de configuration. Selon le même principe, des systèmes plus complexes peuvent être déployés avec des types de données et des modes de fonctionnement hétérogènes.

Fournisseurs cloud

Les appareils de la série WISE-4000 prennent en charge l'intégration avec les services cloud. Les données collectées peuvent être transférées vers le stockage cloud via le protocole MQTT ou téléchargées sous forme de fichiers dans la boîte de dépôt ou sur le serveur interne. Il prend également en charge l'intégration avec le système Advantech WebAccess SCADA

Microsoft azur

Pour connecter l'appareil au hub Microsoft Azure IoT, spécifiez simplement l'adresse du serveur, le nom de l'appareil et le jeton secret.

Dropbox

Pour connecter Dropbox, l'autorisation Oauth2 est utilisée, directement dans l'interface Web. Les données du stockage local seront téléchargées sous forme de fichiers * .csv. Cette fonction peut être utilisée pour sauvegarder ou traiter les données manuellement.

SDK pour les développeurs

Le kit WISE-4012E est spécialement conçu pour le développement et le débogage pratiques des systèmes basés sur WISE-4000 . Le kit comprend un module WISE-4012E avec deux entrées analogiques et numériques ainsi que deux canaux de relais. L'appareil est alimenté directement par USB et ne nécessite pas d'alimentations supplémentaires.

Kit de développement WISE-4012E alimenté par USB avec carte d'E / S de démonstration

Carte d'E / S de démonstration

Pour que le développeur puisse simuler indépendamment les signaux d'E / S au niveau matériel, une carte de démonstration est incluse dans le package. Deux potentiomètres sont destinés au débogage des sorties analogiques, pour les entrées DIP - commutateurs DIP, pour les sorties relais - deux LED. Cela vous permet d'obtenir un banc d'essai complet sur le lieu de travail sans fils supplémentaires.

Conclusion

WISE-4000 combine les fonctions d'un dispositif d'acquisition et de transmission de données (DTD) et d'un dispositif de communication à distance avec un objet (USO). La configuration ne nécessite pas de compétences en programmation et peut être effectuée via l'interface Web à partir d'un smartphone dans les plus brefs délais. Grâce à la prise en charge de protocoles modernes, les appareils peuvent être facilement intégrés dans des systèmes SCADA et cloud modernes.