Siemens SIMATIC IOT2000 -serien till Ubidots + Arduino IDE: 8 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:41

Arduinos enkelhet i kombination med Siemens tillförlitlighet och historia gör SIMATIC IOT2000 -serien till ett perfekt val för en industriell gateway i fabriker och institutioner som utforskar anslutningsmöjligheter och eftermonteringsalternativ. Nya sensorer på gamla maskiner eller helt enkelt uppgradera de sensorer som för närvarande används, SIMATIC IOT2000 -serien harmoniserar, analyserar och vidarebefordrar data effektivt med vanliga protokoll som MQTT och Modbus. Baserat på en Yocto Linux innehåller SIMATIC IOT2000 -serien IoT2020- och IoT2040 -modellerna som är kompatibla med de flesta Arduino -skisser och kan laddas upp direkt från Arduino IDE. IOT2040 är idealisk för fabriker medan IOT2020 är bäst i utbildningsinstitutioner med ytterligare kringutrustning och kommunikationsprotokoll.

Nedanstående handledning visar hur du konfigurerar SIMATIC IOT2000-serien med Arduino IDE och en provkod för att skicka en HTTP-begäran till Ubidots för front-end-tolkning.

Steg 1: Krav

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

Steg 2: Konfigurera SIMATIC IOT2000 -serien

Först måste du registrera dig hos eller ha tillgång till Siemens supportportal för att ladda ner alla initiala konfigurationer. Denna portal ger också felsökning och support från Siemens vid eventuella maskinvarurelaterade förfrågningar. Hela IOT2000 -serien är konfigurerad på samma sätt. Följ denna handledning för alla enheter i serien.

Steg 3: Bränn och installera SD-kortet

Börja med att bränna SD-kortet med bilden från Siemens Industry Online Support-sidan. Vänligen ladda ner och spara exempel_bild_V2.1.3 för senare.

• Sätt i microSD-kortet i SD-kortplatsen på din dator (en adapter kan behövas).
• Packa upp den nedladdade bilden och bränn den till SD-kortet. Microsoft-användare klickar här eller hur man bränner bilder till ditt SD-kort. Linux -användare, fortsätt läsa.

Bränna en bild till SD-kortet med Linux: 1. Öppna datorterminalen och gå till mappen där zip-filen fanns. laddas ner med kommandot cd. e.i: Jag laddade ner filen till katalogen "Nedladdningar":

cd nedladdningar

2. Packa upp den nedladdade filen med kommandot nedan:

sudo packa upp 109741799_Example_Image_V2.1.3.zip

När zip-filen har packats upp ordentligt ser du en fil med namnet exempel-V2.1.3.wic som visas ovan. OBS: Om du får ett fel när kommandot ovan körs, verifiera att filen på den nedladdade filen är densamma.

3. Kontrollera platsen för SD-kortet för att avmontera det och bränna bilden. Kör kommandot nedan för att verifiera platsen:

df -h

SD-kortet ska placeras i katalogen /dev /…; i mitt fall finns sd -kortet i följande katalog /dev /mmcblk0

4. Avmontera SD-kortet med kommandot nedan:

avmontera /dev /mmcblk0

5. För att bränna bilden, ersätt namnet på den uppackade filen och platsen för SD-kortet; kommandostrukturen är följande:

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

När parametrarna har ersatts med de rätta bör kommandot se ut ungefär följande:

sudo dd bs = 1M if = exempel-V2.1.3.wic av =/dev/mmcblk0

Det tar ett par minuter att köra detta kommando, ha tålamod:)

Steg 4: Installera ditt SD-kort

Anslut ditt SD-kort till din maskinvara. Nedan har vi installerat SD-kortet i SIMATIC 2040 där det anges.

Steg 5: Första idrifttagning av SIMATIC IOT2000

Följande steg visar hur du får åtkomst till SIMATIC IOT2040 med den statiska IP: n för att konfigurera gatewayens nätverk. Vid denna tidpunkt är det viktigt att nämna att SIMATIC IOT 2040 ger DHCP -adress som standard i Ethernet -porten - X2P1, om du vill kan du komma åt direkt med den tilldelade IP -adressen.

1. Stäng av och anslut Ethernet-kabelns ena ände till din dator och den andra till Ethernet-porten- X1P1 på SIMATIC IOT2000-enheten.

FÖRSIKTIGHET: Använd endast en DC 9 … 36V strömförsörjning!

2. När SIMATIC IOT2000 är påslagen ser du följande beteende på lysdioderna i gatewayen:

• PWR: Fast; enheten PÅ
• SD: Intermittent…. sedan stängdes Solid av
• USB: Fast; enheten PÅ

SD -lysdioden kommer att vara intermittent eftersom SD -kortet ändras med bilden, vänta tills SD -lysdioden ändrar statusen till Solid avstängd för att komma åt gatewayen.

3. SIMATIC IOT2000 låter dig komma åt via Serial, SSH eller Telnet; den här guiden använder SSH -anslutningen.

SIMATIC IOT2000 har som standard en statisk IP -adress -> 192.168.200.1. För att upprätta en SSH -anslutning har din dator samma delnät som SIMATIC IOT2000.

Om du arbetar med Microsoft hänvisar du till den här guiden för att komma igång för hur du får åtkomst till gatewayen. Linux -användare, fortsätt med följande steg.

4. När datorns nätverk har konfigurerats på samma delnät till SIMATIC IOT2000, verifierar du dess anslutning med en ping:

ping 192.168.200.1

Förväntat resultat:

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

64 byte från 192.168.200.1: icmp_seq = 1 ttl = 64 time = 1.04 ms

64 byte från 192.168.200.1: icmp_seq = 2 ttl = 64 time = 1.03 ms

64 byte från 192.168.200.1: icmp_seq = 3 ttl = 64 time = 1.00 ms

Om du får det förväntade resultatet är SIMATIC IOT2000 korrekt ansluten.

5. Åtkomst till gatewayen med kommandot nedan:

ssh [email protected]

När du först öppnar Gateway uppmanas du att godkänna säkerhetsmeddelandet. Skicka kommandot ja och tryck på enter för att godkänna och fortsätta. När åtkomsten är korrekt etablerad ser du följande rot i din terminal:

root@iot2000: ~#

6. Som nämnts ovan är den statiska IP -adressen för SIMATIC IOT2000 inställd på 192.168.200.1. Om en annan statisk IP -adress eller DHCP -adress krävs kan detta ställas in i "gränssnitt" -filen i katalogen "/etc/network".

För att göra detta, gå till katalogen som anges med kommandot nedan:

cd/etc/network/

Öppna gränssnittsfilen med nano -editor med följande kommando:

nano -gränssnitt

Som standard är innehållet i gränssnittsfilen detsamma som nedan:

#/etc/network/interfaces - konfigurationsfil för ifup (8), ifdown (8)

# Loopback -gränssnittet

auto lo

iface lo inet loopback

# Trådbundna gränssnitt

auto eth0

iface eth0 inet statisk

adress 192.168.200.1

nätmask 255.255.255.0

auto eth1

iface eth1 inet dhcp

Som nämnts ovan, om du arbetar med SIMATIC IOT2040 konfigureras DHCP -adressen som standard på den andra porten (X2 P1LAN). Se till att din Ethernet -kabel är ansluten till den andra Ethernet -porten och starta om gatewayen.

Om du arbetar med SIMATIC IOT2020 och vill konfigurera DHCP -adress måste du ändra gränssnittsfilen enligt nedan och sedan starta om gatewayen:

#/etc/network/interfaces - konfigurationsfil för ifup (8), ifdown (8)

# Loopback -gränssnittet

auto lo

iface lo inet loopback

# Trådbundna gränssnitt

auto eth0 iface

eth0 inet dhcp

När DHCP -adressen är konfigurerad kan du använda en nätverksskannerapp för att känna till den nya ip -adressen som tilldelats SIMATIC 2000, vi rekommenderar starkt att du använder fing som är lätt att använda och är tillgänglig i både Googles Play Store och Apples App Store.:)

Steg 6: Arduino IDE och provkod

SIMATIC IOT2000 är kompatibelt med Arduino IDE med Intel Galileo -paketet. Följ stegen nedan för att konfigurera kortet korrekt:

1. Öppna Arduino IDE

2. Öppna Boards Manager från Tools -> Board -> Boards Manager och installera galileopaketet. För att hitta rätt enhet, sök "Intel i5" i sökfältet. Ladda ner och installera den senaste versionen.

3. Välj din Intel Galileo gen2 från Verktyg> Kort -menyn.

4. Anslut Micro USB till din IOT2000 och välj porten som tilldelats från Verktyg> Port> Intel Galileo. Om du arbetar med Windows och din dator inte känner igen din IOT2000 måste du uppdatera drivrutinerna manuellt.

5. Nu med allt konfigurerat, ladda upp Blink Sketch för att verifiera att allt fungerar korrekt. Gå till Arkiv> Exempel> Grunder> Blinka och kompilera koden.

6. När koden har uppdaterats korrekt börjar USER -lampan blinka.

Steg 7: Visualisera dina data i Ubidots

När du kan kompilera Blink -koden till SIMATIC IOT2000 kan du fortsätta med följande steg: 1. Kopiera och klistra in den här koden nedan i din Arduino IDE. När du har klistrat in koden ska du tilldela det unika Ubidots TOKEN där det anges. Om du inte gör hur du gör med dina Ubidots TOKEN, hänvisa till den här artikeln.

VIKTIG ANVÄNDNING: Koden ovan är en exempelkod som visar hur man skickar HTTP POST -begäran till Ubidots med EthernetClient -biblioteket. För att implementera din egen kod, hänvisa till Ubidots REST API -referens och Siemens Support för ytterligare resurser.

2. Verifiera och ladda upp koden genom att markera ikonen och sedan högerpilen bredvid bockmarkeringsikonen.

3. För att visualisera svaret från servern och dess anslutning till enheten, öppna Serial Monitor för Arduino IDE. Visa seriemonitorn genom att välja "förstoringsglas" -ikonen i det övre högra hörnet av vår Arduino IDE.

Bekräfta din kod genom att gå till ditt Ubidots-konto för att hitta den nya enheten skapad kallad "simatic-iot2000" som innehåller en variabel som kallas "fuktighet" som läser A0-ingången från Arduino Shield som ingår i SIMATIC IOT2000.

Steg 8: Resultat

På bara några minuter integrerade vi en industriell enhet, Siemens SIMATIC IOT2000 med Ubidots, och behöver bara grundläggande kunskap om hårdvaran och funktionen hos Arduino IDE.

Nu är det dags att skapa Ubidots Dashboards för att visualisera och tolka dina data för att styra processer eller mildra fel.