Podobných zařízení najdeme u různých výrobců více, mnohdy i různé typy podle toho co která "krabička" umí navíc. V podstatě se jedná o síťové zařízení, které dokáže propojit různé sítě a zajistit přístup k účastníkům a jejich datům. Proto jsme si nejprve připravili a oživili naši sestavu s PLC a I/O periferií, viz článek tady a nyní si již vyzkoušíme přístup a zpracování dat.
Tato gateway má do každé sítě jeden RJ45 port, každý s vlastní MAC adresou a oddělené jeden od druhého. Defaultní nastavení na obrázku, to ale ve většině případů nevyhovuje, proto nejprve nastavíme gateway pro přístupy do konkrétních sítí. V praxi to bývá často tak, že jedna strana je připojena do výrobní sítě, tedy na PLC jednotlivých strojů, druhá potom do podnikové sítě a třeba s přístupem do internetu. Důležité je aby se tyto dvě sítě nemohli nijak spojit a ovlivňovat.
Musíme dát pozor na správné nastavení portů, IP adres a fyzického připojení. Modrý kabel v portu 2 je v "podnikové síti" s přístupem na internet.
Zůstalo nám připojeno a oživeno RGBW světlo, které si budeme regulovat vzdáleně přes gateway.
Právě gateway umí vytvoření vlastního dashboardu tedy obrazovek s proměnnými do a z PLC nebo jiných zařízení. Možnosti při vytváření těchto obrazovek nejsou samozřejmě takové jako nějaký SCADA systém nebo plnohodnotné HMI, to ale není ani potřeba. Tyto vlastnosti jsou podobné u všech těchto zařízení napříč různými výrobci, už jsme jich "pár" měli k dispozici.
Veškeré nastavení gateway je přes webové rozhraní, takže potřebujeme akorát přístupové údaje a internetový prohlížeč. Síť na 2. portu .0.115 je ta "podniková", adresu jsme si nastavili ručně abychom ji měli vždy stejnou. Stejně jako .2.101 kde jsou zapojena PLC.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Tomuto nastavení je potřeba věnovat pozornost a překontrolovat i MAC adresy u jednotlivých IP adres. Gateway je v každé síti na posledním řádku, je to poznat podle MAC, jsou hned vedle sebe.
V PLC máme kromě jiných i datový blok, do kterého chceme něco zapsat a přečíst. Je to důležité k vůli syntaxi v gateway.
Přístup na gateway a dashboard je možný z "obou stran" gateway, záleží v které síti jste připojeni. V gataway běží Node-RED programovací nástroj pomocí kterého si upravíme data podle potřeby. Podobně jako u PLC Weidmueller řady 2000. Taky utilita pro dálkový přístup, což si ale ukážeme později.
Prostředí Node-RED je známé, jedná se o programovací nástroj proto je potřeba si trochu oživit co a jak. Pro jednoduché funkce a úpravy se dá inspirovat nějakým hotovým prográmkem, složitější úpravy a programování pak vyžaduje opravdu odbornější znalosti. Pro nás většinu nastavení připravila technická podpora Weidmueller a my jsme se pro další úpravy jen inspirovali.
Naše jednotlivé funkce jsou vidět na dashboardech a na videoukázce. Vždy se jedná o nějaké čtení a zápisy PLC proměnných a ovládání.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Nastavení spojení na konkrétní PLC. Pro Simatic S7-1200 musíme dodržet správný rack a slot, ostatní nastavení jsou obvyklé.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
V záložce proměnných najdeme seznam a tady si na něj přidáme nebo ubereme, co potřebujeme. Ono to na obrázku není úplně vidět, ale syntaxe adresy proměnné do DB v PLC Simatic není stejná jako v samotném DB. Místo tečky je čárka, což jsme samozřejmě přehlédli a chvíli se trápili s tím, že nám čísla nežila. Stejně tak je trochu rozdílný zápis bitu, double wordu atd. Je potřeba si to ověřit v manuálu.
Jestliže jsme si proměnné správně přiřadili, objeví se nám pak v roletovém menu u každé funkce Node_RED.
Protože chceme nějaká data vidět samozřejmě na dashboardu, najdeme si pro to funkce v Node-RED. Mimochodem zde není žádný offline režim, pokud je vše dobře a máme program nahrán v gateway, čísla v proměnných nám neustále žijí, jak je vidět na obrázku. Pro dashboard máme třeba objekt "Budík", což bude jak uvidíme dále a pro úpravu proměnné pak funkci.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Takový základní požadavek pro všechna zobrazení, je možnost zobrazit 16 bitovou celočíselnou proměnnou na desetinné místo. V Node-RED se to udělá velmi jednoduše přes zmiňovanou funkci do které si napíšeme řádek programu, kde se naše proměnná převede na float a vydělí deseti, když chceme jedno desetinné místo. Dá se to samozřejmě udělat vícero způsoby, chce to ale znát Node-RED programování. Nám tyhle dva řádky poslala technická podpora Weidmueller. :)
Pod tímto menu se ukrývá dashboard a menu na jednotlivé obrazovky. Jednotlivé objekty se přidají automaticky z Node-RED objektů. Jen si přes "layout" nastavíme pozici, kde každý objekt chceme mít.
Tak tady je naše obrazovka, čteme clockbyte z PLC (212) a zároveň si jej zobrazíme s desetinným místem (21,2). SET hodnotu 12 měníme pomocí šipek a zapisujeme do PLC, následně ji znovu přečteme jako ACT a zobrazíme i na "budíku".
Těmito slidery si nastavíme velikost střídy PWM výstupů, kde máme připojeno RGBW světlo. Koukněte na vidoukázku níže.
Nebo tady, a to máme zapojeny jen dvě barvy, červenou a zelenou.
Ještě ve zkratce koukneme na cloudové ukládání dat vzdálený přístup. Naši gateway musíme do Weidmueller cloudu zaregistrovat podle kódu. Je to obdobný postup jako u jiných podobných zařízení.
Pro ukázku máme vytvořen v PLC čítač a jeho hodnotu zobrazujeme jak v dashboardu, tak zapisujeme po úpravě v gateway do cloudu.
V současné době je tato cloudová služba u Weidmueller pro uživatele se zaplacenou standardní licenci pro u-link zdarma. Nebo existuje free u-link služba do 50 zařízení, úplně zdarma, tam ale není dostupný cloud. Takže si stačí vybrat, nebo se informovat u podpory Weidmueller.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Na cloudový server se musíme připojit a mít tam samozřejmě vytvořen účet. Tohle za nás udělala technická podpora Weidmueller, která funguje velmi dobře, kdykoliv jsme požadovali, dostali jsme téměř ihned odpověď a pomoc s řešením. Tak to má být.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
V našem účtu mám přehled o všech zařízeních a také o VPN spojení, které zatím žádné nemáme.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Zde si můžeme také vytvořit dashboard s proměnnou stav čítače v PLC. Tento dashboard je úplně jiný než ten v gateway, nemají spolu nic společného, jen využívají jednu proměnnou z PLC. To je potřeba si uvědomit, jedná se o různé služby. Tahle je v BETA verzi a vyvíjí se.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Hodnoty si můžeme ukládat do cloudové databáze a ty si pak prohlížet podle libosti.
Tak teď je na stole otázka, jak se vzdáleně připojit na naše obrazovky (dashboard) v gateway u našeho PLC? Na PC odkud chceme spojení realizovat, instalujeme Weidmueller VPN klienta, abychom vytvořili bezpečné VPN spojení mezi naší gateway a počítačem kdekoliv na zemi. To si ukážeme příště.
Videoukázka funkcí v gateway IOT-GW30. Two minutes video.
https://www.youtube.com/watch?v=FAko4f6_w0I&feature=youtube
Závěr:
Tohle nejsou zdaleka všechny možnosti jak využít gateway IOT-GW30, my jsme si zatím ukázali jen takové nejzákladnější služby. Příště se na gateway připojíme odkudkoliv přes VPN tunel a VPN klienta.
Pro upřesnění informací a dalších dotazů neváhejte kontaktovat technickou podporu Weidmueller.
Jaroslav Blažek
Doplňující odkazy k článku:
