زیمنس SIMATIC IOT2000 Series to Ubidots + Arduino IDE: 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

سادگی آردوینو همراه با قابلیت اطمینان و سابقه زیمنس ، سری SIMATIC IOT2000 را به یک انتخاب عالی برای دروازه صنعتی در کارخانه ها و موسسات مورد بررسی در زمینه اتصال و مقاوم سازی تبدیل می کند. سری SIMATIC IOT2000 با سنسورهای جدید در ماشین های قدیمی یا به سادگی ارتقاء سنسورهای مورد استفاده ، داده ها را با پروتکل های رایج مانند MQTT و Modbus هماهنگ ، تجزیه و تحلیل و ارسال می کند. سری SIMATIC IOT2000 بر اساس لینوکس Yocto شامل مدلهای IoT2020 و IoT2040 است که با اکثر اسکچ های آردوینو سازگار هستند و می توانند مستقیماً از Arduino IDE بارگذاری شوند. IOT2040 برای کارخانه ها ایده آل است در حالیکه IOT2020 با تجهیزات جانبی اضافی و پروتکل های ارتباطی خود در موسسات آموزشی بهترین است.

آموزش زیر نحوه تنظیم سری SIMATIC IOT2000 با استفاده از Arduino IDE و یک کد نمونه برای ارسال درخواست HTTP به Ubidots برای تفسیر اولیه را نشان می دهد.

مرحله 1: الزامات

• کابل اترنت
• کارت SD
• منبع تغذیه 24 ولت
• آردوینو IDE
• زیمنس SIMATIC IOT 2040
• حساب Ubidots - یا - مجوز STEM

مرحله 2: راه اندازی سری SIMATIC IOT2000

ابتدا ، برای بارگیری همه تنظیمات اولیه ، باید با پورتال پشتیبانی زیمنس ثبت نام کرده یا به آن دسترسی داشته باشید. این پورتال همچنین عیب یابی و پشتیبانی زیمنس را در مورد هرگونه درخواست سخت افزاری ارائه می دهد. کل سری IOT2000 به همین ترتیب تنظیم شده است ، لطفاً این آموزش را برای دستگاه های موجود در سری دنبال کنید.

مرحله 3: رایت و نصب SD-Card

با سوزاندن کارت SD با تصویری که توسط صفحه پشتیبانی آنلاین صنعت زیمنس ارائه شده است ، شروع کنید. لطفاً بعداً مثال_Image_V2.1.3 را بارگیری و ذخیره کنید.

• کارت microSD را در شکاف کارت SD کامپیوتر خود قرار دهید (ممکن است به آداپتور نیاز باشد).
• تصویر بارگیری شده را از حالت فشرده خارج کرده و در کارت SD رایت کنید. کاربران مایکروسافت اینجا یا نحوه رایت تصاویر در کارت SD خود را کلیک کنید. لطفاً کاربران لینوکس به خواندن ادامه دهند.

رایت تصویر روی کارت SD با استفاده از لینوکس: 1. پایانه کامپیوتر خود را باز کرده و به پوشه ای که فایل zip در آن بود بروید. با استفاده از دستور cd بارگیری می شود. e.i: من فایل را در فهرست "بارگیری" بارگیری کردم:

سی دی بارگیری

2. فایل بارگیری شده را با اجرای دستور زیر از حالت فشرده خارج کنید:

sudo را از حالت فشرده خارج کنید 109741799_Example_Image_V2.1.3.zip

هنگامی که فایل زیپ به درستی از حالت فشرده خارج می شود ، فایلی با نام example-V2.1.3.wic را مشاهده می کنید که در بالا نشان داده شده است. توجه: در صورت بروز خطا در اجرای دستور بالا ، مطمئن شوید نام فایل بارگیری شده یکسان است.

3. مکان SD-card را برای جدا کردن آن و رایت تصویر تأیید کنید. برای تأیید مکان ، دستور زیر را اجرا کنید:

df -h

کارت SD باید در دایرکتوری /dev /… قرار داشته باشد. در مورد من کارت sd در فهرست زیر /dev /mmcblk0 قرار دارد

4. SD-Card را که دستور زیر را اجرا می کند جدا کنید:

unmount /dev /mmcblk0

5. برای رایت تصویر ، نام فایل فشرده نشده و محل SD-Card را جایگزین کنید. ساختار دستور به شرح زیر است:

sudo dd bs = 1M if = {name_of_the_image} of = {SD_location}

هنگامی که پارامترها با پارامترهای صحیح جایگزین می شوند ، دستور باید شبیه موارد زیر باشد:

sudo dd bs = 1M if = example-V2.1.3.wic of =/dev/mmcblk0

اجرای این دستور چند دقیقه طول می کشد ، لطفا صبور باشید:)

مرحله 4: کارت SD خود را نصب کنید

کارت SD خود را به سخت افزار خود وصل کنید. در زیر ما SD-Card را در SIMATIC 2040 که در آن نشان داده شده نصب کرده ایم.

مرحله 5: اولین راه اندازی SIMATIC IOT2000

مراحل زیر نحوه دسترسی به SIMATIC IOT2040 را با استفاده از IP ثابت برای راه اندازی شبکه دروازه نشان می دهد. در این مرحله ذکر این نکته ضروری است که SIMATIC IOT 2040 آدرس DHCP را به صورت پیش فرض در پورت اترنت - X2P1 به ارمغان می آورد ، در صورت تمایل شما می توانید مستقیماً با استفاده از آدرس IP اختصاص داده شده دسترسی پیدا کنید.

1. خاموش کرده و یک سر کابل اترنت را به رایانه خود و سر دیگر را به پورت اترنت- X1P1 دستگاه SIMATIC IOT2000 وصل کنید.

احتیاط: فقط از منبع تغذیه DC 9 … 36V استفاده کنید!

2. هنگامی که SIMATIC IOT2000 روشن شد ، رفتارهای زیر را در LED های دروازه مشاهده خواهید کرد:

• PWR: جامد ؛ دستگاه روشن شد
• SD: متناوب…. سپس Solid خاموش شد
• USB: جامد ؛ دستگاه روشن شد

چراغ SD متناوب است زیرا در حال تغییر اندازه کارت SD با تصویر است ، منتظر بمانید تا LED SD وضعیت آن را به حالت Solid تبدیل خاموش کرده تا به دروازه دسترسی پیدا کنید.

3. SIMATIC IOT2000 به شما امکان می دهد از طریق Serial ، SSH یا Telnet به آن دسترسی داشته باشید. این راهنما از اتصال SSH استفاده می کند.

SIMATIC IOT2000 دارای آدرس IP ثابت به طور پیش فرض است -> 192.168.200.1. برای ایجاد اتصال SSH ، رایانه شما دارای زیر شبکه مشابه SIMATIC IOT2000 است.

اگر با مایکروسافت کار می کنید ، لطفاً به این راهنمای شروع برای دسترسی به دروازه مراجعه کنید. لطفاً کاربران لینوکس مراحل زیر را ادامه دهید.

4. هنگامی که شبکه رایانه شما روی همان زیر شبکه SIMATIC IOT2000 پیکربندی شد ، اتصال آن را با یک پینگ تأیید کنید:

پینگ 192.168.200.1

نتایج مورد انتظار:

PING 192.168.200.1 (192.168.200.1) 56 (84) بایت داده.

64 بایت از 192.168.200.1: icmp_seq = 1 ttl = 64 زمان = 1.04 میلی ثانیه

64 بایت از 192.168.200.1: icmp_seq = 2 ttl = 64 زمان = 1.03 میلی ثانیه

64 بایت از 192.168.200.1: icmp_seq = 3 ttl = 64 زمان = 1.00 میلی ثانیه

اگر نتیجه مورد انتظار را دریافت کردید SIMATIC IOT2000 به درستی متصل شده است.

5. دسترسی به دروازه ای که دستور زیر را اجرا می کند:

ssh [email protected]

پس از اولین دسترسی به Gateway از شما خواسته می شود که پیام امنیتی را تأیید کنید. دستور yes را ارسال کرده و enter را برای تأیید و ادامه فشار دهید. هنگامی که دسترسی به درستی برقرار شد ، ریشه زیر را در ترمینال خود مشاهده خواهید کرد:

root@iot2000: ~#

6. همانطور که در بالا ذکر شد ، آدرس IP ثابت SIMATIC IOT2000 روی 192.168.200.1 تنظیم شده است. بنابراین ، اگر آدرس IP ثابت یا آدرس DHCP دیگری مورد نیاز است ، می توان آن را در فایل "رابط ها" در فهرست "/etc/network" تنظیم کرد.

برای انجام این کار ، به دایرکتوری مشخص شده با دستور زیر وارد شوید:

cd/etc/network/

فایل رابط ها را با استفاده از ویرایشگر نانو با اجرای دستور زیر باز کنید:

رابط های نانو

محتوای فایل رابط ها به طور پیش فرض مشابه موارد زیر است:

#/etc/network/interfaces - فایل پیکربندی ifup (8) ، ifdown (8)

# رابط حلقه برگشت

خودکار

iface lo inet loopback

# رابط های سیمی

اتو eth0

iface eth0 inet static

آدرس 192.168.200.1

ماسک خالص 255.255.255.0

اتو eth1

iface eth1 inet dhcp

همانطور که در بالا ذکر شد ، اگر با SIMOTIC IOT2040 کار می کنید ، آدرس DHCP به طور پیش فرض در پورت دوم (X2 P1LAN) پیکربندی شده است. اطمینان حاصل کنید که کابل اترنت شما به پورت اترنت دوم متصل است و دروازه را راه اندازی مجدد کنید.

اگر با SIMOTIC IOT2020 کار می کنید و مایل به راه اندازی DHCP Address هستید ، باید فایل رابط ها را مطابق شکل زیر تغییر دهید ، سپس دروازه را مجدداً راه اندازی کنید:

#/etc/network/interfaces - فایل پیکربندی ifup (8) ، ifdown (8)

# رابط حلقه برگشت

خودکار

iface lo inet loopback

# رابط های سیمی

auto eth0 iface

eth0 inet dhcp

پس از پیکربندی آدرس DHCP ، می توانید از یک برنامه اسکنر شبکه برای آگاهی از آدرس IP جدید اختصاص داده شده به SIMATIC 2000 استفاده کنید ، ما به شدت توصیه می کنیم از انگشت استفاده کنید که استفاده از آن آسان است و هم در فروشگاه Play Google و هم در App Store اپل موجود است.:)

مرحله 6: Arduino IDE و نمونه کد

SIMATIC IOT2000 با استفاده از بسته Intel Galileo با Arduino IDE سازگار است. لطفاً مراحل زیر را برای تنظیم صحیح برد انجام دهید:

1. Arduino IDE را باز کنید

2. مدیر تخته ها را از Tools -> Board -> Boards Manager باز کرده و بسته galileo را نصب کنید. برای یافتن دستگاه مناسب ، "Intel i5" را در نوار جستجو جستجو کنید. آخرین نسخه را بارگیری و نصب کنید.

3. Intel Galileo gen2 خود را از منوی Tools> Board انتخاب کنید.

4. Micro USB را به IOT2000 خود وصل کنید و پورت com اختصاص داده شده را از Tools> Port> Intel Galileo انتخاب کنید. اگر روی ویندوز و رایانه خود IOT2000 خود را نمی شناسید ، باید درایورها را به صورت دستی به روز کنید.

5. اکنون با همه چیز پیکربندی شده ، Blink Sketch را بارگذاری کنید تا مطمئن شوید همه چیز به درستی کار می کند. به File> Examples> Basics> Blink بروید و کد را کامپایل کنید.

6. هنگامی که کد به درستی به روز شد ، LED USER شروع به چشمک زدن می کند.

مرحله 7: تجسم داده های خود در Ubidots

هنگامی که توانستید کد Blink را در SIMATIC IOT2000 کامپایل کنید ، می توانید مراحل زیر را ادامه دهید: 1. این کد را در IDE Arduino خود در زیر کپی و جایگذاری کنید. پس از چسباندن کد ، مطمئن شوید Ubidots TOKEN منحصر به فرد را در جایی که نشان داده شده اختصاص دهید. اگر نمی دانید چگونه Ubidots TOKEN خود را انتخاب کنید ، لطفاً به این مقاله مراجعه کنید.

توجه به کار مهم: کد بالا یک کد نمونه است که نحوه ارسال درخواست HTTP POST به Ubidots با استفاده از کتابخانه EthernetClient را نشان می دهد. برای پیاده سازی کد خود ، لطفاً برای منابع بیشتر به مرجع API Ubidots REST و پشتیبانی زیمنس مراجعه کنید.

2. کد را انتخاب کرده و نماد علامت تیک و سپس نماد پیکان راست در کنار نماد علامت چک را بارگذاری و بارگذاری کنید.

3. برای تجسم پاسخ سرور و اتصال آن با دستگاه ، Serial Monitor از Arduino IDE را باز کنید. نمایشگر سریال را با انتخاب نماد "ذره بین" در گوشه سمت راست بالای Arduino IDE ما نمایش دهید.

با مراجعه به حساب Ubidots خود کد خود را تأیید کنید تا دستگاه جدیدی را ایجاد کنید که "simatic-iot2000" نام دارد و دارای متغیری به نام "رطوبت" است که ورودی A0 را از Arduino Shield در SIMATIC IOT2000 موجود است.

مرحله 8: نتایج

تنها در چند دقیقه ، ما یک دستگاه صنعتی ، زیمنس SIMATIC IOT2000 را با Ubidots ادغام کردیم و تنها به دانش اولیه در مورد سخت افزار و عملکرد Arduino IDE نیاز داشتیم.

اکنون زمان آن فرا رسیده است که داشبوردهای Ubidots را برای تجسم و تفسیر داده های خود برای کنترل فرایندها یا کاهش خطاها ایجاد کنید.