Siemens SIMATIC IOT2000 -serien til Ubidots + Arduino IDE: 8 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Enkelheten til Arduino kombinert med påliteligheten og historien til Siemens gjør SIMATIC IOT2000 -serien til et perfekt valg for en industriell gateway i fabrikker og institusjoner som utforsker tilkobling og ettermonteringsalternativer. Nye sensorer på gamle maskiner eller bare oppgradering av sensorene som er i bruk, SIMATIC IOT2000 -serien harmoniserer, analyserer og videresender data effektivt med vanlige protokoller som MQTT og Modbus. Basert på en Yocto Linux, inkluderer SIMATIC IOT2000 -serien IoT2020- og IoT2040 -modellene som er kompatible med de fleste Arduino -skisser og kan lastes opp direkte fra Arduino IDE. IOT2040 er ideell for fabrikker, mens IOT2020 er best i utdanningsinstitusjoner med tilleggsutstyr og kommunikasjonsprotokoller.

Opplæringen nedenfor viser hvordan du konfigurerer SIMATIC IOT2000-serien ved hjelp av Arduino IDE og en prøvekode for å sende en HTTP-forespørsel til Ubidots for tolkning i front-end.

Trinn 1: Krav

• Ethernet -kabel
• SD kort
• 24V strømforsyning
• Arduino IDE
• Siemens SIMATIC IOT 2040
• Ubidots konto - eller - STEM -lisens

Trinn 2: Konfigurere SIMATIC IOT2000 -serien

Først må du registrere deg hos eller ha tilgang til Siemens Support Portal for å laste ned alle første konfigurasjoner. Denne portalen vil også gi feilsøking og støtte fra Siemens for alle maskinvareforespørsler. Hele IOT2000 -serien er konfigurert på samme måte. Følg denne opplæringen for alle enheter i serien.

Trinn 3: Brenn og installer SD-kortet

Begynn med å brenne SD-kortet med bildet fra Siemens Industry Online Support-siden. Vennligst last ned og lagre eksempel_bilde_V2.1.3 for senere.

• Sett inn microSD-kortet i SD-kortsporet på datamaskinen (det kan være nødvendig med en adapter).
• Pakk ut det nedlastede bildet og brenn det til SD-kortet. Microsoft-brukere klikker her eller hvordan du brenner bilder til SD-kortet. Linux -brukere, fortsett å lese.

Brenne et bilde til SD-kortet ved hjelp av Linux: 1. Åpne datamaskinens terminal og gå til mappen der zip-filen var. lastet ned med cd -kommandoen. e.i: Jeg lastet ned filen til katalogen "Nedlastinger":

nedlasting av cd

2. Pakk ut den nedlastede filen med kommandoen nedenfor:

sudo unzip 109741799_Example_Image_V2.1.3.zip

Når zip-filen er skikkelig pakket ut vil du se en fil som heter example-V2.1.3.wic som vist ovenfor. MERK: Hvis du får en feil under kjøring av kommandoen ovenfor, må du kontrollere at navnet på filen som er lastet ned er det samme.

3. Kontroller plasseringen av SD-kortet for å fjerne det og brenne bildet. Kjør kommandoen nedenfor for å bekrefte plasseringen:

df -h

SD-kortet skal plasseres i katalogen /dev /…; i mitt tilfelle ligger sd -kortet i følgende katalog /dev /mmcblk0

4. Avmonter SD-kortet med kommandoen nedenfor:

unmount /dev /mmcblk0

5. For å brenne bildet, bytt ut navnet på filen som er pakket ut og plasseringen av SD-kortet; kommandoens struktur er som følger:

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

Når parametrene er erstattet med de riktige, bør kommandoen ligne på følgende:

sudo dd bs = 1M hvis = eksempel-V2.1.3.wic av =/dev/mmcblk0

Det tar et par minutter å kjøre denne kommandoen, vær tålmodig:)

Trinn 4: Installer SD-kortet

Koble SD-kortet til maskinvaren. Nedenfor har vi installert SD-kortet i SIMATIC 2040 der det er angitt.

Trinn 5: Første igangkjøring av SIMATIC IOT2000

Følgende trinn viser hvordan du får tilgang til SIMATIC IOT2040 ved hjelp av den statiske IP -en for å konfigurere gatewayens nettverk. På dette tidspunktet er det viktig å nevne at SIMATIC IOT 2040 bringer DHCP -adresse som standard i Ethernet -porten - X2P1, hvis du ønsker det, kan du få tilgang direkte med den tildelte IP -adressen.

1. Slå av og koble den ene enden av Ethernet-kabelen til datamaskinen din og den andre til Ethernet-porten X1P1 på SIMATIC IOT2000-enheten.

FORSIKTIG: Bruk bare en DC 9… 36V strømforsyning!

2. Når SIMATIC IOT2000 er slått på, vil du se følgende virkemåte på lysdiodene på gatewayen:

• PWR: Solid; enheten slått PÅ
• SD: Intermitterende…. deretter ble Solid slått AV
• USB: Solid; enheten slått PÅ

SD -LED -en vil være periodisk fordi størrelsen på SD -kortet med bildet endres. Vent til SD -LED -en endrer statusen til Solid slått AV for å få tilgang til gatewayen.

3. SIMATIC IOT2000 gir deg tilgang til via Serial, SSH eller Telnet; denne guiden bruker SSH -tilkoblingen.

SIMATIC IOT2000 har som standard en statisk IP -adresse -> 192.168.200.1. For å opprette en SSH -tilkobling, har datamaskinen det samme delnettet som SIMATIC IOT2000.

Hvis du arbeider med Microsoft, kan du se denne startveiledningen for hvordan du får tilgang til gatewayen. Linux -brukere, fortsett med følgende trinn.

4. Når datamaskinens nettverk er konfigurert på det samme delnettet til SIMATIC IOT2000, bekrefter du tilkoblingen med en ping:

ping 192.168.200.1

forventet resultat:

PING 192.168.200.1 (192.168.200.1) 56 (84) byte med data.

64 byte fra 192.168.200.1: icmp_seq = 1 ttl = 64 tid = 1.04 ms

64 byte fra 192.168.200.1: icmp_seq = 2 ttl = 64 tid = 1.03 ms

64 byte fra 192.168.200.1: icmp_seq = 3 ttl = 64 tid = 1,00 ms

Hvis du får det forventede resultatet, er SIMATIC IOT2000 riktig tilkoblet.

5. Tilgang til gatewayen som kjører kommandoen nedenfor:

ssh [email protected]

Ved første tilgang til Gateway blir du bedt om å godkjenne sikkerhetsmeldingen. Send kommandoen ja, og trykk enter for å godkjenne og fortsette. Når tilgangen er riktig etablert, vil du se følgende rot i terminalen:

root@iot2000: ~#

6. Som nevnt ovenfor er den statiske IP -adressen til SIMATIC IOT2000 satt til 192.168.200.1. Så hvis en annen statisk IP -adresse eller DHCP -adresse er nødvendig, kan dette settes i "grensesnitt" -filen i "/etc/network" -katalogen.

For å gjøre dette, gå til katalogen som er angitt med kommandoen nedenfor:

cd/etc/network/

Åpne grensesnittfilen ved hjelp av nano -editor som kjører følgende kommando:

nano -grensesnitt

Innholdet i grensesnittfilen er som standard det samme som nedenfor:

#/etc/network/interfaces - konfigurasjonsfil for ifup (8), ifdown (8)

# Loopback -grensesnittet

auto lo

iface lo inet loopback

# Kablede grensesnitt

auto eth0

iface eth0 inet statisk

adresse 192.168.200.1

nettmaske 255.255.255.0

auto eth1

iface eth1 inet dhcp

Som nevnt ovenfor, Hvis du arbeider med SIMATIC IOT2040, er DHCP -adressen konfigurert som standard på den andre porten (X2 P1LAN). Sørg for at Ethernet -kabelen er koblet til den andre Ethernet -porten og start gatewayen på nytt.

Hvis du jobber med SIMATIC IOT2020 og ønsker å konfigurere DHCP -adresse, må du endre grensesnittfilen som vist nedenfor, og deretter starte gatewayen på nytt:

#/etc/network/interfaces - konfigurasjonsfil for ifup (8), ifdown (8)

# Loopback -grensesnittet

auto lo

iface lo inet loopback

# Kablet grensesnitt

auto eth0 iface

eth0 inet dhcp

Når DHCP -adressen er konfigurert, kan du bruke en nettverksskannerapp til å kjenne den nye ip -adressen som er tilordnet SIMATIC 2000. Vi anbefaler på det sterkeste at du bruker fingeren som er enkel å bruke og er tilgjengelig i både Google Play Store og Apples App Store.:)

Trinn 6: Arduino IDE og prøvekode

SIMATIC IOT2000 er kompatibelt med Arduino IDE som bruker Intel Galileo -pakken. Følg trinnene nedenfor for å sette opp kortet riktig:

1. Åpne Arduino IDE

2. Åpne Boards Manager fra Tools -> Board -> Boards Manager og installer galileo -pakken. For å finne den riktige enheten, søk "Intel i5" i søkefeltet. Last ned og installer den nyeste versjonen.

3. Velg Intel Galileo gen2 fra Verktøy> Kort -menyen.

4. Koble Micro USB til IOT2000 og velg port com tildelt fra Verktøy> Port> Intel Galileo. Hvis du jobber med Windows og PCen ikke gjenkjenner IOT2000, må du oppdatere driverne manuelt.

5. Nå med alt konfigurert, last opp Blink Sketch for å kontrollere at alt fungerer som det skal. Gå til Fil> Eksempler> Grunnleggende> Blink og kompiler koden.

6. Når koden er riktig oppdatert, begynner USER -LED -en å blinke.

Trinn 7: Visualisering av dataene dine i Ubidots

Når du kan kompilere Blink -koden til SIMATIC IOT2000, kan du fortsette med følgende trinn: 1. Kopier og lim inn denne koden nedenfor i Arduino IDE. Når du har limt inn koden, må du tilordne det unike Ubidots TOKEN der det er angitt. Hvis du ikke vet hvordan du bruker Ubidots TOKEN, kan du referere til denne artikkelen.

VIKTIG DEPLOJERING MERK: Koden ovenfor er en eksempelkode som viser hvordan du sender HTTP POST -forespørsel til Ubidots ved hjelp av EthernetClient -biblioteket. For å implementere din egen kode, vennligst referer til Ubidots REST API Reference og Siemens Support for ytterligere ressurser.

2. Bekreft og last opp koden ved å velge hakeikonet og deretter høyre pilikon ved siden av haken.

3. For å visualisere svaret til serveren og tilkoblingen til enheten, åpner du Serial Monitor for Arduino IDE. Vis den serielle skjermen ved å velge "forstørrelsesglass" -ikonet øverst til høyre i vår Arduino IDE.

Bekreft koden din ved å gå til Ubidots-kontoen din for å finne den nye enheten som er opprettet kalt "simatic-iot2000" som inneholder en variabel kalt "fuktighet" som leser A0-inngangen fra Arduino Shield som er inneholdt av SIMATIC IOT2000.

Trinn 8: Resultater

På bare noen få minutter integrerte vi en industriell enhet, Siemens SIMATIC IOT2000 med Ubidots, og trenger bare grunnleggende kunnskap om maskinvaren og funksjonaliteten til Arduino IDE.

Nå er det på tide å lage Ubidots Dashboards for å visualisere og tolke dataene dine for å kontrollere prosesser eller redusere feil.