ЛиС ФИТО

Тепличная автоматика

  • записей
    16
  • комментария
    133
  • просмотров
    2 990

Контроллер "iТеплица-лайт" и панель оператора TK6070iP

Greeds74

444 просмотра

День добрый, уважаемые коллеги!

Достаточно часто бывают ситуации, когда совершенно нет необходимости в установке компьютера с системой сбора данных, а потребность в быстром и понятном просмотре 40-50 параметров имеется. Плюс к этому и журнал событий интересен( что же тут происходило в отсутствие хозяина ), и графики температур и влажности  за 5-7 дней пролистать любопытно. 

Для бюджетного решения подобных задач и были придуманы так называемые панели оператора. Что она из себя представляет, спросите вы? Да всё просто - обычно это LCD монитор небольшого размера, подключенный к достаточно мощному процессору. Для упрощения процесса ввода данных монитор оборудуют устройством сенсорного ввода,  в просторечии тачскрин. Так как условия далеко не домашние, то применяют резистивные матрицы - так сказать, для любителей вопросов о надёжности. Ещё дополнительно оборудуют устройствами последовательного ввода - вывода информации, обычно промышленного  типа.  В той панели, которую тут рассматривается, имеется интерфейс RS-485, который далее мы и будем использовать. И конечно же, поддержка популярных промышленных протоколов. Мы будем использовать modbus RTU - хорошо себя зарекомендовавший и давно известный.

Ниже показано фото опытной установки - панель TK6070iP, сам контроллер с минимальной обвязкой, преобразователи интерфейсов, и старые добрые 10 датчиков температуры DS18B20.

over.JPG

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача контроллера в данном случае - опросить 10 датчиков температуры по каналу 1-wire, обработать их и передать уже по другому протоколу по другим проводам. Так как тут мы применяем modbus RTU, как протокол понятный панели оператора, то естественно в него и преобразуем. На фото белый провод - канал связи с панелью.

Ниже на фото показан экран панели оператора. Диагональ экрана  - 7 дюймов.

op.JPG

 

 

 

 

 

 

 

 

Ниже на фото показан экран моего компьютера с работающей в режиме онлайн среде программирования для контроллера и отладочной программой для панели. Согласитесь, наличие возможности разработки дизайна проекта панели с возможностью онлайн- отладки с реальным обменом данными это очень и очень здорово!

show.JPG

 

 

 

 

 

 

 

 

Итак, какие же выводы можно сделать из данного обзора:

  1. С применением контроллеров серии "iТеплица-лайт" можно построить недорогое и понятное средство отображения информации для оператора. К слову сказать, данная панель оператора стоит около 110$ на алиэкспресс.
  2. Панель оператора имеет конечно же ограничения - но я например не знаю ни одного случая, чтобы реализация проекта "упёрлась" бы в одну из них.
  3. Скорость обмена данными довольно впечатляющая - в данном примере использована скорость 187500 бод/сек. Желающие могут познакомиться с проектом панели.
  4. Двух данных устройств достаточно для построения сердца любой небольшой теплицы - узла подготовки и подачи питательного раствора плюс полив и микроклимат. Конечно, потребуются дополнительные преобразователи физических величин ))) Мы уже готовим P&I (process and instrumentation  - диаграмма процесса и приборов ) диаграмму для узла подготовки и подачи питательного раствора - но об этом попозже.

Спасибо за внимание!

Если у вас есть вопросы и пожелания - задавайте)))


2 пользователям понравилось это


8 комментариев


На форуме овен есть раздел посвященный КАСКАДе. Строится на базе планшета андроид с поддержкой ОТГ. Человек постоянно ее совершенствует. 

1 пользователю понравилось это

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Собственно, тут рассмотрено промышленное решение для достаточно тяжёлых условий работы. Планшет таковым увы-не является. Если речь идёт о SCADA-системе КАСКАД-то пробовал когда-то давно, впечатления остались двоякие. И вообще- если система понимает что-то из стандартных протоколов,то и проблем с использованием нашего контроллера не будет. 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Для легкой версии и  мощностя не требуется.А средняя таблэтка и стоит в 2а раза дешевле.

Изменено пользователем Ty144

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Что касается лёгкой версии - как оказалось, не такая она уж и слабая оказалась. Тестирование показало, что система спокойно производит обмен данными с 67 устройствами сети modbus RTU - в качестве ведущего устройства. При этом уже в другой подсети играет роль ведомого устройства - отдаёт данные по запросам от SCADA системы. Также производится опрос 101 датчика температуры - а это не мало, согласитесь. И программу свою выполняет - все 3998 шагов из 4000 возможных выполняются честно и добросовестно. Я так сказать, поделился с вами результатами тестов.

А теперь, чтобы осветить суть проблемы, я немного коснусь самого протокола modbus RTU. Для определения завершения приёма от мастера тут используют так называемый тайм-аут - 3,5 времени передачи одного символа. Если в течении этого времени не было принято ещё одного символа - то помощник начинает обрабатывать полученный пакет, и если он адресован ему- то декодирует код функции и начинает формировать ответ. А потом соответственно пакет посылает обратно мастеру. Как понимаете, задачи достаточно критичные по времени. И панели оператора были придуманы как средство, чтобы соблюдая критичные по времени тайм-ауты, полноценно работать как слейв в сети.

Насколько это критично- судите сами. Совсем недавно я отлаживал как раз слейва, и столкнулся с тем, что как раз вот такая ситуация с тайм-аутами проскакивала. Проблема оказалась простой - слишком умный конвертер складывал большой пакет(254 байта) в буфер, и когда считал нужным, его отдавал на обработку операционке. Замена на тупой конвертер решила проблему.

Увы, планшет предназначен для немного других задач, и железо у него отточено для другого. Планшет не установить в ящик, и степень защиты передней панели у него не IP65( панель можно мыть просто водой из шланга). Я уверен, что можно собрать систему, которая будет достаточно устойчиво работать - но это задача слишком для нас. Если у вас имеются конкретные проекты - милости просим, но для таких решений работоспособность гарантировать будет трудно.

Другое дело, если планшет на андроиде будет работать в качестве тонкого клиента - к примеру, как web клиент. Вот это его работа - тут не будут критичны короткие зависы и перерывы между пакетами.

Резюмируя всё перечисленное, можно сказать так - каждая система хороша для своих применений, и в данном случае лучше применять специализированное устройство. А если вы думаете, что это дорого - могу привести цены систем именитых производителей, типа SIEMENS. Кстати, с их панелями наш контроллер работает тоже)))

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Я из за чего "привязался" к таблэтке: Визуализация в теплице-вещь хорошая.Но она не нужна постоянно,а только во время контроля,те присутствия человека который это контролирует и управляет процессами.
 Теплицы у нас в основном необитаемые(нет присутствия людей,жилья и тырнэта рядом).У меня другая история.Но у многих они находятся в энном количестве км от дома.
 Зашел человек в теплицу,достал планшетку,воткнул юесбишку и просмотрел графики.Приехал "на базу" и скинул все на центральный комп.
 Не забываем и про обыкновенных жуликов-вандалов.Всегда надо готовиться к худшему. :) Увидит какой бухарь красивый дисплейчик,достанет отвертку или гвоздик...

1 пользователю понравилось это

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
1 минуту назад, Ty144 сказал:

 Зашел человек в теплицу,достал планшетку,воткнул юесбишку и просмотрел графики.Приехал "на базу" и скинул все на центральный комп.

Вот как раз с этим и будет проблема....Контроллер не хранит в себе никаких архивных данных- оно и понятно, что у него задача управлять. То есть вот так зайти и скачать не получится...В таком случае оптимально все сразу передавать на базу - неважно, по какому каналу это будет происходить. Есть  у нас такая наработка - создать в перспективе мощный модуль расширения, который будет иметь свой собственный 3G или LTE плюс WiFi модуль. И будет иметь минимум 32 Gb карту памяти на борту. Вот с такой системой - без проблем. Только решить вопрос совместного доступа к данным и всё.

5 минут назад, Ty144 сказал:

 Не забываем и про обыкновенных жуликов-вандалов.Всегда надо готовиться к худшему. :) Увидит какой бухарь красивый дисплейчик,достанет отвертку или гвоздик...

Тут вообще грустно...Потому что мозг, пропитанный алкоголем, даже простое помаргивание светодиодом делает очень привлекательным...То есть и сам контроллер будет выглядеть крайне привлекательно.

Что касается упомянутой выше КАСКАДы, я посчитал сумму, необходимую для построения доступа к нашему контроллеру - и приведу расчёты для вас.

  1. Планшет, покупаем за 4000 рублей.
  2. Работаем по WIFI - нужна лицензия на скаду, а она стоит 500 рублей.
  3. Нужен конвертер WiFi в RS485 - цена 2500 рублей.
  4. Блок питания  - ещё 700 рублей. Ящик покупать не будем- установим рядом с контроллером.

Итого - получаем 7700 рублей, что по цене выше цены панели. Так что всё надо считать! И такое решение не надёжнее промышленной панели оператора - из-за неё могут быть проблемы с обменом данными по шине, а именно ожидание тайм-аута мастером при неожиданном отключении планшетки.

Так что более дешевое решение не всегда таким оказывается.

1 пользователю понравилось это

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Не мужики зачастую не в деньгах суть, а в возможности снять трубку и позвонить в поддержку. +  Обновление ПО. А это остается на заднем плане пока не купим панель и попробуем сочинить готовое изделие. Не все рождаются программистами.

Изменено пользователем МихаилЦФО
2 пользователям понравилось это

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Совершенно согласен с МихаилЦФО!

Поэтому я не зря опубликовал мой тестовый проект. А вот ссылка на бесплатный пакет программирования EB8000. Имеется эмуляция с поддержкой работы каналов связи. Сравните с КАСКАДА))))

В процессе работы у вас появятся вопросы по адресации переменных - без проблем, всё расскажу и приведу примеры.

1 пользователю понравилось это

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий