Sèrie SIMATIC IOT2000 de Siemens a Ubidots + Arduino IDE: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

La simplicitat d’Arduino combinada amb la fiabilitat i la història de Siemens converteixen la sèrie SIMATIC IOT2000 en una opció perfecta per a una porta d’entrada industrial a fàbriques i institucions que exploren la connectivitat i les opcions d’equipament. Sensors nous en màquines antigues o simplement actualitzant els sensors que s’utilitzen actualment, la sèrie SIMATIC IOT2000 harmonitza, analitza i reenvia dades de manera eficient amb protocols comuns com MQTT i Modbus. Basat en un Yocto Linux, la sèrie SIMATIC IOT2000 inclou els models IoT2020 i IoT2040 que són compatibles amb la majoria d’Arduino Sketches i es poden penjar directament des de l’IDE Arduino. L’IOT2040 és ideal per a fàbriques, mentre que l’IOT2020 és el millor en institucions educatives amb els seus perifèrics i protocols de comunicació addicionals.

El tutorial següent mostra com configurar la sèrie SIMATIC IOT2000 mitjançant l'IDE Arduino i un codi de mostra per enviar una sol·licitud HTTP a Ubidots per a la interpretació frontal.

Pas 1: requisits

• Cable Ethernet
• Targeta SD
• Alimentació de 24V
• IDE Arduino
• Siemens SIMATIC IOT 2040
• Compte Ubidots o llicència STEM

Pas 2: Configuració de la sèrie SIMATIC IOT2000

En primer lloc, heu de registrar-vos o tenir accés al portal d’assistència de Siemens per descarregar totes les configuracions inicials. Aquest portal també proporcionarà solucions de problemes i assistència de Siemens en qualsevol consulta relacionada amb el maquinari. Es configura tota la sèrie IOT2000 de la mateixa manera. Seguiu aquest tutorial per a qualsevol dispositiu de la sèrie.

Pas 3: gravar i instal·lar la targeta SD

Comenceu per gravar la targeta SD amb la imatge proporcionada per la pàgina d’assistència en línia de Siemens Industry. Si us plau, descarregueu i deseu Example_Image_V2.1.3 per a més endavant.

• Introduïu la targeta microSD a la ranura de la targeta SD de l'ordinador (pot ser que calgui un adaptador).
• Descomprimeix la imatge descarregada i grava-la a la targeta SD. Els usuaris de Microsoft fan clic aquí o com podeu gravar imatges a la vostra targeta SD. Els usuaris de Linux si us plau continuï llegint.

Gravació d'una imatge a la targeta SD mitjançant Linux: 1. Obriu el terminal de l'ordinador i aneu a la carpeta on es trobava el fitxer zip. descarregat mitjançant l'ordre cd. e.i: He descarregat el fitxer al directori "Descàrregues":

Descàrregues de CD

2. Descomprimiu el fitxer descarregat que executa l'ordre següent:

sudo unzip 109741799_Example_Image_V2.1.3.zip

Un cop descomprimit correctament el fitxer zip, veureu un fitxer anomenat example-V2.1.3.wic tal com es mostra a la part superior. NOTA: Si apareix un error en executar l'ordre anterior, verifiqueu que el nom del fitxer descarregat sigui el mateix.

3. Verifiqueu la ubicació de la targeta SD per desmuntar-la i gravar la imatge. Executeu l'ordre següent per verificar la ubicació:

df -h

La targeta SD s'hauria de situar al directori / dev / …; en el meu cas, la targeta sd es troba al següent directori / dev / mmcblk0

4. Desmunteu la targeta SD que executa l'ordre següent:

desmuntar / dev / mmcblk0

5. Per gravar la imatge, substituïu el nom del fitxer descomprimit i la ubicació de la targeta SD; l'estructura de l'ordre és la següent:

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

Un cop substituïts els paràmetres pels correctes, l'ordre hauria de ser similar al següent:

sudo dd bs = 1M if = exemple-V2.1.3.wic de = / dev / mmcblk0

Si executeu aquesta ordre, trigareu uns quants minuts, tingueu paciència:)

Pas 4: instal·leu la vostra targeta SD

Connecteu la targeta SD al maquinari. A continuació hem instal·lat la targeta SD al SIMATIC 2040 on s’indica.

Pas 5: Primera posada en servei del SIMATIC IOT2000

Els passos següents mostren com accedir al SIMATIC IOT2040 mitjançant la IP estàtica per configurar la xarxa de la passarel·la. En aquest punt és important esmentar que el SIMATIC IOT 2040 porta l'adreça DHCP per defecte al port Ethernet - X2P1, si voleu, podeu accedir directament mitjançant l'adreça IP assignada.

1. Apagueu i connecteu un extrem del cable Ethernet a l'ordinador i l'altre al port Ethernet X1P1 del dispositiu SIMATIC IOT2000.

ATENCIÓ: Utilitzeu només una font d'alimentació DC 9 … 36V.

2. Un cop encès el SIMATIC IOT2000, veureu el comportament següent als LED de la passarel·la:

• PWR: sòlid; el dispositiu s'ha engegat
• SD: intermitent … després Solid s'ha apagat
• USB: sòlid; el dispositiu s'ha engegat

El LED SD serà intermitent perquè canvia la mida de la targeta SD amb la imatge, espereu fins que el LED SD canviï l'estat a Sòlid desactivat per accedir a la passarel·la.

3. El SIMATIC IOT2000 us permet accedir a través de Serial, SSH o Telnet; aquesta guia utilitza la connexió SSH.

Per defecte, el SIMATIC IOT2000 té una adreça IP estàtica -> 192.168.200.1. Per establir una connexió SSH, el vostre equip té la mateixa subxarxa que el SIMATIC IOT2000.

Si esteu treballant amb Microsoft, consulteu aquesta guia d'introducció per accedir a la passarel·la. Els usuaris de Linux continuen amb els passos següents.

4. Un cop configurada la xarxa del vostre ordinador a la mateixa subxarxa del SIMATIC IOT2000, verifiqueu la connectivitat amb un ping:

ping 192.168.200.1

Resultat Esperat:

PING 192.168.200.1 (192.168.200.1) 56 (84) bytes de dades.

64 bytes de 192.168.200.1: icmp_seq = 1 ttl = 64 temps = 1,04 ms

64 bytes de 192.168.200.1: icmp_seq = 2 ttl = 64 temps = 1,03 ms

64 bytes de 192.168.200.1: icmp_seq = 3 ttl = 64 temps = 1,00 ms

Si rebeu el resultat esperat, el SIMATIC IOT2000 està correctament connectat.

5. Accés a la passarel·la que executa l'ordre següent:

ssh [email protected]

En accedir primer a la passarel·la, se us demanarà que aproveu el missatge de seguretat. Envieu l'ordre sí i premeu Retorn per aprovar i continuar. Un cop establert l'accés correctament, veureu l'arrel següent al vostre terminal:

root @ iot2000: ~ #

6. Com s'ha esmentat anteriorment, l'adreça IP estàtica del SIMATIC IOT2000 s'estableix en 192.168.200.1. Per tant, si es requereix una altra adreça IP estàtica o adreça DHCP, es pot establir al fitxer "interfícies" del directori "/ etc / network".

Per fer-ho, entreu al directori especificat amb l'ordre següent:

cd / etc / network /

Obriu el fitxer d'interfícies mitjançant l'editor nano que executa l'ordre següent:

nano interfícies

Per defecte, el contingut del fitxer d'interfícies és el mateix que a continuació:

# / etc / network / interfaces - fitxer de configuració de ifup (8), ifdown (8)

# La interfície loopback

auto lo

iface lo inet loopback

# Interfícies amb cable

auto eth0

iface eth0 inet static

adreça 192.168.200.1

màscara de xarxa 255.255.255.0

auto eth1

iface eth1 inet dhcp

Com s'ha esmentat anteriorment, si esteu treballant amb el SIMATIC IOT2040, l'adreça DHCP es configura per defecte al segon port (X2 P1LAN). Assegureu-vos que el cable Ethernet estigui connectat al segon port Ethernet i reinicieu la passarel·la.

Si esteu treballant amb SIMATIC IOT2020 i voleu configurar l’adreça DHCP, heu de modificar el fitxer d’interfícies tal com es mostra a continuació i reiniciar la passarel·la:

# / etc / network / interfaces - fitxer de configuració de ifup (8), ifdown (8)

# La interfície loopback

auto lo

iface lo inet loopback

# Interfícies amb cable

auto eth0 iface

eth0 inet dhcp

Un cop configurada l’adreça DHCP, podeu utilitzar una aplicació d’escàner de xarxa per conèixer la nova adreça IP assignada al SIMATIC 2000; us recomanem que utilitzeu fing que sigui fàcil d’utilitzar i que estigui disponible tant a la Play Store de Google com a l’App Store d’Apple.:)

Pas 6: Arduino IDE i codi de mostra

El SIMATIC IOT2000 és compatible amb Arduino IDE mitjançant el paquet Intel Galileo. Seguiu els passos següents per configurar el tauler correctament:

1. Obriu l'IDE Arduino

2. Obriu Boards Manager des d'Eines -> Board -> Boards Manager i instal·leu el paquet galileo. Per trobar el dispositiu correcte, cerqueu "Intel i5" a la barra de cerca. Descarregueu i instal·leu la versió més recent.

3. Seleccioneu el vostre Intel Galileo gen2 al menú Eines> Tauler.

4. Connecteu el micro USB al vostre IOT2000 i seleccioneu el port com assignat a Eines> Port> Intel Galileo. Si el vostre treball amb Windows i el vostre PC no reconeix el vostre IOT2000, heu d'actualitzar els controladors manualment.

5. Ara, amb tot configurat, pengeu Blink Sketch per verificar que tot funcioni correctament. Aneu a Fitxer> Exemples> Conceptes bàsics> Parpelleja i compileu el codi.

6. Un cop actualitzat el codi correctament, el LED USER començarà a parpellejar.

Pas 7: Visualització de les vostres dades a Ubidots

Un cop hàgiu pogut compilar el codi Blink al SIMATIC IOT2000, podeu continuar amb els passos següents: 1. Copieu i enganxeu aquest codi a continuació a l'IDE Arduino. Un cop hàgiu enganxat el codi, assegureu-vos que assigneu els Ubidots TOKEN únics on s'indiqui. Si no sabeu com fer el vostre Ubidots TOKEN, consulteu aquest article.

NOTA DE DESPLAÇAMENT IMPORTANT: el codi anterior és un codi de mostra que mostra com enviar la sol·licitud HTTP POST a Ubidots mitjançant la biblioteca EthernetClient. Per implementar el vostre propi codi, consulteu la referència de l'API REST d'Ubidots i l'assistència de Siemens per obtenir recursos addicionals.

2. Verifiqueu i pengeu el codi escollint la icona de marca de selecció i, a continuació, la icona de la fletxa dreta al costat de la icona de marca de verificació.

3. Per visualitzar la resposta del servidor i la seva connectivitat amb el dispositiu, obriu el monitor sèrie de l'IDE Arduino. Per visualitzar el monitor sèrie, seleccioneu la icona "lupa" a l'extrem superior dret del nostre IDE Arduino.

Confirmeu el codi anant al vostre compte d'Ubidots per trobar el nou dispositiu creat anomenat "simatic-iot2000" que conté una variable anomenada "humitat" que llegeix l'entrada A0 de l'Arduino Shield continguda per SIMATIC IOT2000.

Pas 8: Resultats

En pocs minuts, vam integrar un dispositiu industrial, el Siemens SIMATIC IOT2000 amb Ubidots, i que només necessitava coneixements bàsics sobre el maquinari i la funcionalitat de l’IDE Arduino.

Ara és hora de crear els taulers Ubidots per visualitzar i interpretar les vostres dades per controlar els processos o mitigar els errors.