Где все началось Все началось с разработки алгоритмов программируемого реле ПР200 и зачастую требовалась визуализация или ввод информации с компьютера; для этого необходимо использовать панели оператора или SCADA-системы, но это не всегда удобно, да и нужно ли это для простых систем.
Решение было найдено быстро, и со временем я постарался максимально улучшить и облегчить свою работу в этом направлении, что из этого получилось, читайте дальше.
Мы поговорим о сетевой карте WI-FI и ее возможностях.
Поскольку данная плата используется для отладки различных проектов, интерфейс взаимодействия постоянно модифицируется для более удобной и быстрой настройки.
Первая модификация представляла собой простой преобразователь RS-485 в TCP с выводом в WEB, с готовой прошивкой, известной в сообществе ESP8266. С тех пор прошло более 2 лет, и для анализа растянутых во времени процессов необходимо было вести архивы, а так как хотелось совместить все это в одном устройстве без дополнительного оборудования, было решено встроить поддержку microSD, что значительно облегчило анализ процессов с возможностью быстрого доступа к архивам.
Вторая модификация платы имела слот с возможностью извлечения карты microSD для сохранения записанных файлов на компьютере.
Мне это показалось не очень удобным и появилась версия с возможностью скачивания файлов по WI-FI. Иногда загрузка не полная и требуется повторная операция загрузки, но учитывая, что в это время оборудование остается в работе и архивирование тоже может работать, думаю, это не очень большая проблема.
Мы также протестировали версию с чипом памяти объемом 16 МБ вместо карты microSD. Загрузка быстрее, но нет возможности сохранить много файлов; запись продолжается последовательно до тех пор, пока вся память не заполнится.
Назначение и возможности интерфейсной платы
Плата предназначена для расширения доступа к внутренним логическим переменным программируемого реле PR200 и обеспечивает доступ как к переменным чтения, так и к записи.Благодаря беспроводному интерфейсу WI-FI доступ к устройству обеспечивается без необходимости подключения дополнительного оборудования.
В первую очередь решение ориентировано на простые проекты домашней автоматизации в местах, где есть сети WI-FI. К ним относятся решения по автоматизации освещения, как внутреннего, так и наружного, управления и мониторинга насосных станций, теплиц и т.д. Благодаря наличию в плате встроенного WEB-сервера нет необходимости приобретать дополнительное оборудование для тех случаев, когда доступ к системе требуется нечасто.
Базовый ввод и вывод осуществляется с помощью смартфона/планшета или ПК, находящегося в одной сети.
Интерфейсная плата может работать в различных режимах.
При подключении к маршрутизатору с доступом в Интернет позволяет удаленно отслеживать состояние переменных в логике PR200, а также управлять алгоритмом через сетевые переменные в форматах, поддерживаемых PR200 в режиме Slave. Связь с запрограммированным алгоритмом в устройстве осуществляется через сетевые переменные, при этом интерфейсная плата может выступать в роли Мастера или Подчиненного.
Поддерживаются стандартные скорости и настройки сетевого интерфейса PR200. Поддерживается обмен по протоколу Modbus TCP; для этого выделена область памяти объемом 100 ячеек, доступ к которой возможен как через WEB-интерфейс, так и по протоколу Modbus RTU со стороны PR200. Выбор режима сетевой карты аналогичен выбору при работе с графическими панелями; работа в режиме Master позволяет более гибко контролировать обмен переменными; для регистров, значения которых нужно получать чаще других, можно установить более короткий период опроса.
Для протокола Modbus доступны следующие команды: 03 (0x03) Чтение регистров временного хранения.
04 (0x04) Чтение входных регистров Чтение 06 (0x06) Запись в один предустановленный регистр 16 (0x10) Запись в несколько предустановленных регистров Переменные, полученные от реле, доступны для записи в файл (архив), который находится на карте micro SD; запись ведется в текстовом формате.
После скачивания вы сможете просмотреть его на своем компьютере в простом текстовом редакторе.
Значения, записанные в файле, можно отобразить на исторической диаграмме.
С помощью возможностей масштабирования и выбора определенного периода на временной шкале, а также индивидуального отображения/скрытия линий графика анализируются архивные данные.
Файлы, созданные в процессе работы архиватора, остаются на карте microSD и их можно скачать на компьютер; одновременно можно работать только с одним файлом; В него можно записывать архивные данные, считывать информацию для построения исторического графика или считывать информацию для сохранения на ПК.
.
Для архивации доступны переменные из адресного пространства сетевой карты, в которые необходимо записывать данные, полученные по Modbus RTU от PR200 или Modbus TCP от других устройств, поддерживающих протокол Modbus TCP в режиме Master. Интерфейсная карта может быть настроена как в режиме точки доступа (Access Point), так и в режиме клиент-рабочая станция (Station), а возможно и в обоих режимах одновременно.
Чаще всего точка доступа имеет доступ в Интернет и работает как мост между устройством и сетью.
Беспроводное соединение можно защитить паролем, а также можно скрыть точку доступа.
Переменные, полученные через интерфейс RS485 от PR200, можно анализировать, представляя их в графической форме; в этом режиме значения будут отображаться в режиме реального времени с периодом ~1 секунда.
Для отображения доступны 10 переменных в целочисленном формате, с плавающей запятой или в 16/32-битном представлении.
Количество, тип, адреса переменных и формат вывода берутся из настроек архивации.
Для быстрой и удобной работы было решено повторить форму «родной» сетевой платы устройства.
Плата установлена в устройство.
Сетевая карта может быть установлена в первый или второй слот 
На плате имеется два переключателя, один служит для сброса сетевой карты (не влияет на работу программы в PR200), второй переключатель можно запрограммировать на включение архивации (выбирается через настройки из WEB-интерфейса платы).
Также имеются 2 информационных светодиода: 1-синий кратковременно загорается при обмене данными по интерфейсу RS-485 с PR200 2-красный кратковременно загорается при записи данных на карту микро SD и горит постоянно, если карты нет или невозможно прочитать данные на карте.
Ниже приведены основные меню при работе в различных режимах:
Основные сетевые настройки для подключения через WEB. 
Настройки подключения к сетевому интерфейсу PR200 и настройки подключения по Modbus TCP через WI-FI 
Карта внутренних регистров, общих для Web, Modbus RTU и Modbus TCP Тестовая WEB-страница для управления и мониторинга состояний входов/выходов PR200 при подключенном модуле расширения PRM-1. 
Страницы ввода/вывода значений с PR200 и передачи данных на управляющие выходы устройства.
Подключив сетевую карту к роутеру с выходом в Интернет и пробросом портов, вы сможете удаленно работать с картой через браузер.
Как это работает
Ниже приведены снимки экрана PR200, работающего в реальном проекте, с архивированием данных.В PR200 загружается проект, который считывает значения 4-х аналоговых каналов, к которым подключены датчики NTC, и преобразует эти значения в температуру.
Используя второй сетевой интерфейс, настроенный в режиме Master, PR200 опрашивает модуль MV110-8A, к которому подключены 2 Pt1000 DTS. Таким образом собираются данные о 4 значениях сопротивления с аналоговых входов PR200, 4 значениях температуры, полученных с помощью макроса NTC, а также 2 значениях температуры, полученных от модуля МВ110-8А по RS-485. Все 10 регистров в формате с плавающей запятой на первом сетевом интерфейсе, настроенном в режиме Master, считываются для записи в архив и WEB-визуализации.
Меню работы с SD-картой, при выключенном архивировании отображает список файлов на карте, при включенном архивировании отображает журнал записи на карту.
Меню управления архивированием.
Временные метки для архивирования считываются из регистров часов реального времени PR200; в этом примере часы не синхронизированы с реальным временем.
Архивный файл скачан по WI-FI с установленной на плате микро SD и открыт текстовым редактором.
Готов к прорисовке.
В браузере открылась страница для построения графика из загруженного файла.
Сгенерирован график на основе данных из архивного файла.
Управление видимостью графиков через легенду 
Детализация необходимых областей на графике.
Регистрация доступа по Modbus TCP (WI-FI)
Если возможностей WEB недостаточно для построения визуализации, то используя доступ по Modbus TCP, можно организовать связь со SCADA-системами и быстро создать необходимую визуализацию из готовых блоков.
С помощью различных сетевых мониторов можно отслеживать состояние внутренних регистров как сетевой карты, так и встроенных регистров PR200. Пример опроса с помощью программы Modbus Poll. 
Подключение по протоколу ModBus TCP с помощью программы Modbus Poll. 
Чтение регистров и представление их в различных форматах.
выводы
После установки сетевой карты в устройство появляются дополнительные возможности и инструменты в работе с программируемым реле PR200. Возможны различные сценарии использования, как индивидуально, так и в комбинированном режиме.Одним из примеров является запись архивных событий в PR200. На данный момент созданы различные макросы для записи архивных событий в устройстве, но они занимают много ресурсов устройства и имеют ограниченные возможности как по выводу информации, так и по глубине архивирования; с помощью внешнего накопителя можно более гибко настраивать и записывать необходимые события.
Для облегчения анализа добавлен режим записи регистров в битовом режиме, поэтому в архиве содержится 16 или 32-битное число, разложенное на биты.
Поддерживаются различные режимы запуска архивирования, через переключатель на плате, WEB-интерфейс, регистр ModBus. С помощью регистра ModBus устройство само определяет момент записи, записывая в ячейку число отличное от «0», настройка превышена, пишем в регистр «1» и логи пишутся до тех пор, пока значение не запишется в регистр «0», аналогично срабатыванию входных сигналов.
Отдельно можно выбрать запись за определенный период различных данных о температуре, давлении, влажности для последующего анализа в графическом представлении.
Для преобразования данных в графическую форму в устройство встроена веб-страница.
Второй сценарий – дистанционное управление, или мониторинг состояния внутренних переменных, изменение режимов работы.
Этот вариант можно разделить на локальный, внутри внутренней сети и через Интернет. Остальные опции — вспомогательные, отладка, отображение интересующих переменных на текущей визуализации, просмотр сетевых переменных и т.д. Было бы интересно услышать мнение сообщества на эту тему, кто и какими способами решает подобные проблемы? Теги: #Программирование микроконтроллеров #Беспроводные технологии #Сделай сам или сделай сам #Интернет вещей #Промышленное программирование #ESP8266 #Modbus
-
Индикатор Выполнения Консольных Утилит
19 Oct, 24 -
Психология Восприятия Формы В Логотипах
19 Oct, 24 -
Google Тестирует «Поиск В Поиске»
19 Oct, 24
