Image
7.6.2019 0 Comments

IoT prakticky - UniPi Axon S105, riadiaca jednotka na pokročilú domácu a malú priemyselnú automatizáciu

Na takzvanú svojpomocnú domácu automatizáciu sa často využívajú riadiace systémy založené na populárnych vývojových doskách, napríklad Raspberry Pi, ktoré majú veľkú podporu vývojárskych aj hobby komunít. A práve v pojme „hobby“ je problém. V dokumentácii k týmto doskám je ako jedna z prvých informácii uvedené upozornenie, že sa nehodia na nasadenie v scenároch, kde záleží na spoľahlivosti. Domácu automatizáciu v rámci koncepcie smart home v žiadnom prípade nie je možné považovať za scenár, kde by na spoľahlivosti nezáležalo, práve naopak. Ovládanie systémov ako je kúrenie, zabezpečenie, osvetlenie, ovládanie žalúzií, či strešných okien si vyžaduje maximálne spoľahlivý riadiaci systém. Taktiež monitorovanie spotreby energií si vyžaduje spoľahlivé úložné riešenie. Ukladanie údajov do súborov na pamäťovú kartu z hľadiska spoľahlivosti rozhodne nemôžem odporúčať. Svoje o tom by vám vedeli povedať profesionálni fotografi, ktorí využívajú výhradne fotoaparáty s dvomi pamäťovými kartami a nikdy by nešli fotiť napríklad svadbu fotoaparátom pre pokročilých amatérov, ktorý má len jednu pamäťovú kartu.    

Primárne určenie riadiacich jednotiek Axon v rámci smarthome je pre firmy, ktoré tieto systémy montujú a integrujú. Preto aj integrácia hardvéru a vývoj riadiaceho softvéru je oveľa náročnejší, než pri moduloch založených na Raspberry Pi a podobných mikrokontrolérových prototypových doskách.  UniPi Axon S105 je programovateľný logický kontrolér (PLC), ktorý je určený na riadenie, reguláciu a monitorovanie.

UniPi Axon S105 je vhodný predovšetkým pre vytváranie nových menších automatizačných systémov, prípadne na jednoduchú integráciu do existujúcich systémov. Konštrukcia z hliníkového plechu umožňuje montáž na DIN lištu. Má integrovaný priemyselný počítač so štvorjadrovým procesorom Allwinner H5 s ARM architektúrou taktovaným na 1,2 GHz, 1 GB RAM a internú 8GB eMMC pamäť. Modul má 10 vstupov / výstupov a bohatú výbavu komunikačných rozhraní vrátane trojice sériových liniek (2 x RS485 + RS232). Integrovaný modul priemyselného počítača má vyvedený gigabitový ethernet port a 2 x USB 2.0 port. Základnú softvérovú výbavu tvorí predinštalovaný systém Mervis, ktorý je možné manuálne preinštalovať. Možno si položíte otázku, čím sa líši priemyselný jednodoskový počítač integrovaný v zariadení od bežných vývojových dosiek typu Raspberry Pi? Napríklad tým, že 8GB eMMC interná pamäť poskytuje vyššiu mieru spoľahlivosti pri pravidelnom prepisovaní, než je tomu u systémov využívajúcich pamäťové karty.

Vstupy, výstupy a komunikačné rozhrania

Riadiaca jednotka má:

4 x digitálne vstupy (DI) umožňujú čítanie logických stavov reprezentovaných úrovňami jednosmerného napätia. Sú určené na monitorovanie dvojstavových senzorov, napríklad pohybové senzory, senzory indikujúce prázdnu nádrž na kvapalinu a podobne. Softvér indikuje logickú 1, ak je napätie na vstupe v rozmedzí 5-35V. Logická 0 je potom indikovaná v prípade poklesu napätia na vstupe pod 3.5V.

4 x digitálne výstupy (DO)  určené na ovládanie rôznych dvojstavových zariadení ako je osvetlenie, dverové zámky, pohony žalúzií apod. Výstupy takisto disponujú funkciou pulzne šírkovej modulácie (PWM), takže takýmto spôsobom je možné realizovať analógové riadenie. Digitálne výstupy sú typu NPN (otvorený kolektor) a sú schopné ovládať zariadenie do 50V. Prúdové zaťaženie výstupu je max. 750mA.

1 x analógový vstup (AI)disponuje tromi módmi merania: meranie jednosmerného napätia v rozsahu 0-10V, meranie jednosmerného prúdu v rozsahu 0-20mA a meranie odporu do 2kOhm. Meranie odporu je vhodné napríklad. pre odporové teplotné čidlá, napríklad Pt1000, Ni1000 a podobne.

1 x analógový výstup (AO) na jednotkách UNIP disponuje dvomi módmi. Na výstupe môže byť buď jednosmerné napätie v rozsahu 0-10V alebo jednosmerný prúd v rozsahu 0-20mA.  Tento analógový výstup je určený na ovládanie zariadení s analógovým vstupom ako sú plynule nastaviteľné ventily, stmievače osvetlenia a pod.

Jednotka je vybavená dvojicou sériových liniek RS485. Tento typ linky najčastejšie využíva protokol Modbus RTU a použiť sa dá o v kombinácii so širokou škálou zariadení ako sú napr. Rozširujúce moduly Neurón xS, elektromery, dotykové HMI displeje, PLC iných výrobcov a podobne. Na zbernici možno prevádzkovať desiatky zariadení a celková dĺžka zbernice môže dosiahnuť až niekoľko stoviek metrov. Tretím komunikačným rozhraním je sériová linkou RS232 pre komunikáciu dvoch zariadení. 

Súčasťou komunikačnej výbavy je aj 1-Wire zbernica - tá používa najčastejšie 2 alebo 3 vodiče a hodí sa najmä pre komunikáciu s 1-Wire senzory teploty, vlhkosti alebo úrovne osvetlenia. Na zbernicu je možné zapojiť až 15 senzorov s celkovou dĺžkou zbernice až 100 metrov.

Štandardnou výbavou je jeden 1Gbit Ethernetový port pre sieťovú komunikáciu.

Softvér

Hlavné podporovanú platformou používanou pre jednotky UniPi je riadiaci systém Mervis. Táto platforma je vyvíjaná podľa štandardu IEC 61131-3 pre programovanie PLC a zahŕňa rozhranie SCADA pre vzdialenú správu a monitoring, prehľadné vývojárske prostredie, editor používateľského rozhrania (HMI) a online / on-premise databázu pre ukladanie dát a spätnú analýzu histórie prevádzky danej technológie. Vďaka open source koncepcii má používateľ široký výber softvérových riešení a nie je obmedzený len na jeden druh software. Vyberať je možné medzi komerčnými, aj open-source riešeniami. Popri komerčných platforiem možno využiť aj niektorú z radu open-source platforiem, prípadne skombinovať Axon s vlastným kódom za pomoci otvoreného API EVOKE. 

Viac o riadiacej jednotke sa dozviete na https://www.unipi.technology/cs/

 

Zobrazit Galériu

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Technológie

Robotika - čo dokážu roboty Blue-Bot a Pro-Bot

18.07.2019 00:10

V tomto dielu prázdninového seriálu venovaného robotike predstavíme možnosti dvoch robotov od britskej firmy TTS. Blue-Bot sa programuje zadávaním sekvencie krokov, pričom krok je buď pohyb v danom sm ...

Technológie

IoT prakticky – UniPi 1.1 Lite s Raspberry Pi pre smarthome a automatizáciu

17.07.2019 00:10

UniPi 1.1 Lite je nadstavba pre populárnu mikropočítačovú dosku Raspberry Pi, s ktorou tvorí jednoduchou programovateľnú riadiacu jednotku využiteľnú pre jednoduchšie projekty riadenia napríklad intel ...

Technológie

Roboty Bee-Bot a Blue-Bot pre mladších žiakov

16.07.2019 00:10

Náš prázdninový seriál venovaný robotike sme začali štyrmi dielmi popisujúcimi konštrukciu a programovanie jednoduchých a lacných robotických podvozkov. Inak povedané – témy pre učiteľov informatiky a ...

q

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

eFocus_2019

Najnovšie videá