Тепличная автоматика

  • записей
    6
  • комментария
    63
  • просмотров
    558

Контроллер "iТеплица-лайт" и панель оператора TK6070iP

Greeds74

122 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

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас