Verbinden Sie Ihren RevPi Core + RevPi DIO mit Ubidots - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Revolution Pi ist ein offener, modularer und langlebiger Industrie-PC, der auf dem etablierten Raspberry Pi basiert und gleichzeitig die Norm EN61131-2 erfüllt. Ausgestattet mit dem Raspberry Pi Compute Module kann die RevPi Core Basis nahtlos mit entsprechenden I/O-Modulen und Feldbus-Gateways für Energiemanagement, Prozessüberwachung, Maschinenzustand und mehr erweitert werden.

Der Rev Pi Core ist die Grundlage für jede Anwendung und je nach I/O-Anforderungen können Erweiterungsmodule wie RevPi DIO, RevPi AIO, RevPi Gates als digitale, analoge oder Gateway-Module angeschlossen werden.

In diesem Tutorial beschreiben wir die Integration eines RevPI DIO zur Visualisierung und Steuerung von Ausgangssignalen an Ihre Maschinen oder Anwendungen mit Ubidots. Das digitale E/A-Modul RevPi DIO verfügt über 14 digitale Ein- und 14 Ausgänge, PWM (Pulsweitenmodulation) und Zählereingänge. Eine detaillierte Liste der Funktionen des RevPI DIO finden Sie in der Revolution Pi-Produktbroschüre.

Schritt 1: Anforderungen

• Ethernet Kabel
• 24 V Netzteil
• RevPi-Kern
• RevPi DIO
• Ubidots-Konto - oder - STEM-Lizenz

Schritt 2: Hardware-Setup

Wie bei jeder neuen Geräteeinrichtung empfehlen wir, sich mit der offiziellen Kurzanleitung für RevPi Core + RevPi DIO von Revolution Pi vertraut zu machen. Stellen Sie dann sicher, dass Sie den RevPi Core + DIO korrekt zusammenbauen, indem Sie die folgenden Artikel nach Bedarf für zusätzliche Details verwenden.

• Verbinde deinen RevPi Core mit Ubidots
• Module verbinden
• Module auf einer DIN-Schiene montieren
• Stromversorgung anschließen
• Status-LEDs DIO
• Digitale Ein- und Ausgänge
• Konfiguration RevPi DIO
• Firmware auf Modulen aktualisieren (Jessie)

Sobald Ihr RevPi Core + RevPi DIO konfiguriert, korrekt mit Strom versorgt und mit dem Internet verbunden ist, können wir mit dem Firmware-Upload fortfahren.

Schritt 3: Firmware-Setup

1. Zuerst müssen wir Zugriff auf die Ein- und Ausgänge des Revolution Pi haben. Das Modul "python3-revpimodio" bietet alle Zugriffe auf die IOs des Revolution Pis und lässt sich sehr einfach mit Python3 programmieren.

Basierend auf dem in Ihrem RevPi Core installierten Image verweisen Sie auf diese Anleitung, um die Installation richtig durchzuführen. Wenn Sie das Jessie-Image auf Ihrem Core haben, installieren Sie einfach das Modul aus dem Kunbus-Repository und führen Sie die folgenden Befehle im RevPi-Terminal aus:

Systempakete aktualisieren: sudo apt-get update

Installieren: sudo apt-get install python3-revpimodio2

Update-Verteilung (alle): sudo apt-get dist-upgrade

2. Als nächstes installieren Sie das Request-Modul für Python3, indem Sie den folgenden Befehl im RevPi Core-Terminal ausführen:

sudo apt-get install python3-requests

3. Sobald jeder der oben genannten Befehle abgeschlossen ist, überprüfen Sie, ob alles korrekt ist, indem Sie Python3 in Ihrem RevPi Core-Terminal öffnen und das zuvor installierte Modul importieren. Öffnen Sie Python3, indem Sie den folgenden Befehl im RevPi Core-Terminal ausführen:

python3

Sobald Sie Zugriff auf Python3 haben, importieren Sie die Module "revpimodio2" und "requests" wie unten gezeigt:

revpimodio2 importieren

Importanfragen

Wenn Sie nach dem Importieren des Moduls Fehlermeldungen erhalten, überprüfen Sie das angezeigte Problem und versuchen Sie es erneut.

Schritt 4: PiCtory-Setup

Mit PiCtory können Sie neben der PiBridge, die die Module physisch miteinander verbindet, mehrere RevPi-Module verknüpfen und eine Konfigurationsdatei erstellen. Die Datei muss Ihrem RevPi Core mitteilen, welche Module an welcher Position zu finden sind und welche Grundeinstellungen die Module haben. Um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, wie es funktioniert, sehen Sie sich dieses Video an.

1. Öffnen Sie Ihren Webbrowser und geben Sie die IP-Adresse Ihres RevPi Cores in die Adressleiste Ihres Browsers ein. Dann sehen Sie die Anmeldefenster, um den Benutzernamen und das Kennwort einzugeben, wo angezeigt wird. Die Zugangsdaten finden Sie auf der Seite Ihres RevPi.

• Benutzername: admin
• Passwort: Du findest es auf dem Aufkleber an der Seite deines RevPi Core.

Rufen Sie dann den Abschnitt "APPS" auf.

2. Um mit den PiCtory-Einstellungen zu beginnen, drücken Sie die grüne Taste „START“.

3. Wählen Sie aus dem Gerätekatalog die Version Ihres RevPi Core aus und weisen Sie diese den Konfigurationsboards zu. Weisen Sie dann das RevPi DIO rechts neben dem RevPi Core zu. Denken Sie daran, den RevPi Core mit der PiBridge rechts neben Ihrem RevPi Core zu verbinden.

WICHTIGER HINWEIS: Die Position der in der PiCtory-Konfiguration zugewiesenen Module muss in der physischen Welt identisch sein, damit die Konfigurationsdatei ordnungsgemäß generiert werden kann.

3. Nachdem Sie nun die benötigten Module den Konfigurationsplatinen zugewiesen haben, überprüfen wir die Namen der Pins, die wir unten verwenden werden. Es werden zwei Beispielcodes bereitgestellt, einer zum Senden eines Werts von einem Leseeingang des RevPi DIO und der andere zum Steuern eines Ausgangs des RevPi DIO.

Der Eingang, den wir verwenden werden, ist Eingang 1, siehe oben für das Pin-Out-Diagramm

Überprüfen Sie im Abschnitt Werteeditor, ob der für Eingang 1 zugewiesene Name "I_1" ist, wie in der Abbildung unten gezeigt. Wenn nicht, weisen Sie ihn bitte zu. Wenn Sie diesen Schritt überspringen, wird der Firmware-Code diesen Pin nicht lesen.

Der Ausgang, den wir verwenden werden, ist der Ausgang 1, siehe oben für das Pin-Out-Diagramm

Überprüfen Sie im Abschnitt Werteeditor, ob der Name, der Ausgang 1 zugewiesen ist, "O_1" ist, wie in der Abbildung unten gezeigt. Wenn nicht, weisen Sie ihn bitte zu. Wenn Sie diesen Schritt überspringen, verpasst der Firmware-Code diese Ausgabe und Sie können keine Steuerelemente weiterleiten.

Schritt 5: Daten an Ubidots senden

1. Um mit dem Schreiben Ihrer Firmware zu beginnen, erstellen Sie ein Python-Skript im RevPi Core-Terminal. Wir werden den Nano-Editor verwenden, um das neue Skript zu erstellen. Führen Sie dazu den folgenden Befehl aus:

nano ubidots_revpi.py

Wie Sie sehen werden, wird das Nano-Editor-Terminal automatisch gefüllt und Sie können mit Ihrem Code beginnen.

2. Kopieren Sie den folgenden Beispielcode und fügen Sie ihn in den Nano-Editor ein. Weisen Sie nach dem Einfügen Ihr Ubidots-Token an der im Skript angegebenen Stelle zu. Verweisen Sie hier, um Hilfe beim Auffinden Ihres Ubidots-Tokens zu erhalten.

In diesem Beispielcode werden wir den Eingang 1 (I_1) des RevPi DIO-Moduls lesen, um seinen Status an die Ubidots-Cloud zu senden, um Alarme basierend auf den empfangenen Datenwerten überwachen und einrichten zu können.

HINWEIS: Um das Skript im Nano-Editor zu speichern, drücken Sie Strg+o, bestätigen Sie den zu schreibenden Dateinamen (ubidots_revpi_di.py) und drücken Sie die Eingabetaste. Um den Nano-Editor zu schließen, drücken Sie Strg+x.

3. Lassen Sie uns nun das Skript testen. Führen Sie das zuvor im RevPi-Terminal erstellte Skript aus:

python3 ubidots_revpi_di.py

Sobald das Skript ausgeführt wird, sehen Sie die erfolgreiche Statuscode-Antwort vom Ubidots-Server.

4. Gehen Sie zu Ihrem Ubidots-Konto und überprüfen Sie, ob die Daten empfangen wurden. Im Abschnitt Gerät wird automatisch ein neues Gerät erstellt, wobei der Gerätename die MAC-Adresse Ihres RevPi Core ist. Lesen Sie weiter für Namensänderungen.

Gefällt Ihnen die MAC-Adresse nicht als Gerätename in Ihrem Ubidots-Display? Mach dir keine Sorge! Sie können den Namen in einen benutzerfreundlicheren ändern, aber die Gerätebezeichnung bleibt die MAC-Adresse, um nie zu verwechseln, welches Gerät welches ist. Weitere Informationen zu Gerätebezeichnungen und Gerätenamenänderungen in Ubidots finden Sie im Ubidots-Hilfezentrum.

Klicken Sie auf ein beliebiges Gerät in Ihrem Gerätebereich, um die Variable zu visualisieren, die aufgezeichnet und von unserer Beispiel-Firmware an Ubidots gesendet wird. Wie Sie sehen, hat unser Beispielcode eine Bewegungsmeldervariable bereitgestellt.

Schritt 6: Entwicklung von Unit Counter-Anwendungen

Der Status Ihrer Eingabe wird jetzt in Ihrem Ubidots-Konto aktualisiert. Lassen Sie uns mit den Ubidots-Funktionen spielen, um Ihre Anwendung zu entwerfen und bereitzustellen. In diesem Tutorial werden wir einen Einheitenzähler für Kisten einsetzen, die sich über eine Versorgungslinie bewegen

Zuerst erstellen wir eine Rolling-Windows-Variable, mit der wir den Durchschnitt, das Maximum, das Minimum, die Summe und die Anzahl anderer Variablen berechnen können; in diesem Fall die zuvor erstellte Variable (Bewegungsmelder). Für diese Anleitung berechnen wir jede Minute eine Summe des variablen Bewegungsmelders, um zu wissen, wie viele Kisten erkannt wurden, während sie entlang der Versorgungsleitung laufen.

Um die Variable zu erstellen, klicken Sie auf "Variable hinzufügen". Wählen Sie dann "Rollendes Fenster":

Wählen Sie nun das erstellte Gerät > Bewegungsmelder > Summe > alle 1 Minute aus, um den Vorgang abzuschließen, drücken Sie auf Speichern. Vergeben Sie dann den von Ihnen gewünschten Namen, in diesem Fall haben wir unsere "Boxen" genannt.

Da wir nun wissen, wie viele Kartons unser Sensor erkennt, können wir ein Ereignis basierend auf der Variablen "Boxen" erstellen, um mit der Produktion Schritt zu halten und benachrichtigt zu werden, wenn die Produktion ins Stocken gerät.

Unser Produktionsziel sind 10 "Kisten" pro Minute. Um dieses Ziel zu erreichen, muss der RevPi mindestens 10 Boxen pro Minute erkennen. Um auf eine sinkende Produktion aufmerksam gemacht zu werden, erstellen wir einfach eine Benachrichtigung, die uns informiert, wenn weniger als 10 Kartons erkannt wurden.

Gehen Sie zum Event-Bereich Ihres Ubidots-Kontos und klicken Sie auf "Event hinzufügen". Wählen Sie dann das Gerät und die Variable aus und weisen Sie die Bedingung des Ereignisses zu. In diesem Fall, wenn die Variablenboxen kleiner als 10 sind, legen Sie das Ereignis fest. Nachdem die Parameter Ihres Ereignisses konfiguriert sind, weisen Sie die gewünschte Aktion zu. Ich habe das Ereignis mit einer E-Mail-Aktion konfiguriert. Und wie Sie oben sehen können, erhalte ich beim Auslösen des Ereignisses die obige Nachricht.

WICHTIGER HINWEIS: Der oben angegebene Code liest nur den Eingang 1, ohne eine Sensorkonfiguration einzurichten. Fügen Sie basierend auf den verwendeten Sensoren die Konfiguration des Sensors nach Bedarf in den Code ein.

Schritt 7: Empfangen von Daten von Ubidots

In dieser Beispielanwendung werden wir einen Ausgang des RevPi DIO-Moduls steuern, um ein Licht aus der Ubidots-Cloud ein- und auszuschalten.

1. Um eine Ausgabe von einer Ubidots-Variablen steuern zu können, müssen Sie zuerst die Variable erstellen. Geben Sie Ihr RevPi-Gerät ein und erstellen Sie eine neue Variable, indem Sie "Variable hinzufügen" auswählen und auf "Standard" drücken. Weisen Sie ihm dann den Namen "Licht" zu. Sobald das Gerät ordnungsgemäß erstellt wurde.

2. Gehen Sie zu Ihrem Haupt-Ubidots-Dashboard und erstellen Sie ein Kontroll-Widget. Klicken Sie auf das gelbe Pluszeichen (+) und folgen Sie den Bildschirmoptionen, um neue Dashboard-Widgets bereitzustellen. Wählen Sie Steuerung > Schalter > RevPICore(MACA-Adresse) > Licht (Variable gerade erstellt) > Fertig stellen. Nachdem Sie Ihr neues Widget erstellt haben, wird das Dashboard neu geladen und mit Ihrem neuen Lichtsteuerungs-Widget gefüllt.

Dieses "Steuerungs"-Widget sendet seinen Status an den RevPi DIO-Ausgang, um den Status einer Leuchte oder eines anderen an Ausgang 1 angeschlossenen Geräts zu steuern.

3. Erstellen Sie mit dem Nano-Editor ein neues Python-Skript. Führen Sie dazu den folgenden Befehl im RevPi-Terminal aus:

nano ubidots_revpi_do.py

4. Bitte kopieren Sie diesen Beispielcode und fügen Sie ihn in den Nano-Editor ein. Weisen Sie nach dem Einfügen Ihr Ubidots-Token an der im Skript angegebenen Stelle zu. Verweisen Sie hier, um Hilfe beim Auffinden Ihres Ubidots-Tokens zu erhalten.

In diesem Beispielcode werden wir einen Ausgang des RevPi DIO-Moduls steuern, um ein Licht aus der Ubidots-Cloud ein- und auszuschalten

HINWEIS: Um das Skript im Nano-Editor zu speichern, drücken Sie Strg+o, bestätigen Sie den zu schreibenden Dateinamen (ubidots_revpi_di.py) und drücken Sie die Eingabetaste. Um den Nano-Editor zu schließen, drücken Sie Strg+x.

5. Lassen Sie uns nun das Skript testen. Führen Sie das zuvor im RevPi-Terminal erstellte Skript aus:

python3 ubidots_revpi_do.py

Sobald das Skript ausgeführt wird, wird die Lichtstatusmeldung angezeigt.

6. Ändern Sie nun den Status des „Control“-Widgets von Ihrem Ubidots-Dashboard aus und visualisieren Sie den Status des RevPI DIO-Ausgangs.

Schritt 8: Ergebnisse

In nur wenigen Minuten haben Sie den RevPi Core + RevPi DIO in Ubidots integriert, Daten von Ihrer Lieferlinie für die Stückzahl empfangen, eine Anwendung erstellt, die Sie auf Produktionsanforderungen aufmerksam macht und Sie auf die Produktionsanforderungen aufmerksam macht und die Beleuchtung Ihrer Fabrikhalle steuert - alles durch die Verwendung des RevPi Core + DIO mit Ubidots. Um mehr zu erfahren oder neue industrielle Lösungen für die Überwachung oder Verwaltung bereitzustellen, sehen Sie sich die vollständige Palette der RevPi-Erweiterungsmodule an.