Εισαγωγή στον προγραμματισμό του Raspberry Pi χωρίς κωδικοποίηση χεριών: 3 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Γεια, Αυτό το διδακτικό θα σας δείξει πώς να μετατρέψετε το Raspberry Pi σε μια πλήρως προγραμματιζόμενη συσκευή αυτοματισμού συμβατή με γραφικά προσανατολισμένη γλώσσα προγραμματισμού για PLC που ονομάζεται Διάγραμμα μπλοκ λειτουργιών (μέρος του προτύπου IEC 61131-3). Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την εγκατάσταση του REXYGEN. Τα εργαλεία λογισμικού REXYGEN χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους τομείς αυτοματισμού, ελέγχου διαδικασιών και ρομποτικής.

Ο στόχος αυτής της εισαγωγής είναι να βοηθήσει τους χρήστες Raspberry Pi να ξεπεράσουν τη μετάβαση από την κωδικοποίηση χεριών (python,…) στον γραφικό προγραμματισμό χρησιμοποιώντας τα λεγόμενα μπλοκ λειτουργιών και να επιταχύνουν την έναρξη χρήσης εργαλείων λογισμικού REXYGEN.

Το σεμινάριο θα σας καθοδηγήσει στην εγκατάσταση REXYGEN (τόσο εργαλεία ανάπτυξης όσο και πυρήνα χρόνου εκτέλεσης για το Raspberry Pi) και πολύ απλό παράδειγμα ενσωμάτωσης του DS18B20 ως απλού θερμοστάτη χωρίς κωδικοποίηση χεριών.

Προμήθειες

• Raspberry Pi (B+/2/3/3B+/Zero W)
• Κάρτα SD με την τελευταία Raspbian σύμφωνα με την επιλογή σας (https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/)

Βήμα 1: Εγκατάσταση REXYGEN

Εργαλεία ανάπτυξης Εγκατάσταση στα Windows 7/8/10:

1. Κατεβάστε το πρόγραμμα εγκατάστασης από:
2. Εκτελέστε το αρχείο.exe και ακολουθήστε τον οδηγό εγκατάστασης. Συνιστάται η επιλογή Πλήρης εγκατάσταση.

Εγκατάσταση χρόνου εκτέλεσης στο Raspberry Pi:

Το Raspberry Pi σας τρέχει νέο και τελευταίο Raspbian σύμφωνα με την επιλογή σας - αν όχι, ανατρέξτε στη διεύθυνση https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ για λήψη εικόνας και οδηγό εγκατάστασης Raspbian.

Στο Raspberry Pi, ενημερώστε το αποθετήριο πακέτων εγκατάστασης APT:

sudo apt ενημέρωση

Στη συνέχεια, εγκαταστήστε το GIT:

sudo apt install git

Μεταβείτε στον αρχικό σας κατάλογο:

CD

Λήψη της πιο πρόσφατης αναθεώρησης των σεναρίων εγκατάστασης:

git clone https://github.com/rexcontrols/rex-install-rpi.git --branch v2.50

Αλλάξτε τον κατάλογο εργασίας:

cd rex-install-rpi

Εκτελέστε το σενάριο εγκατάστασης για το Raspberry Pi:

sudo bash install-rex.sh

Μεγάλος! Το REXYGEN τρέχει ήδη στο Raspberry Pi σας. Ότι δεν το βλέπεις; Μην ανησυχείτε!

Αμέσως μετά την εγκατάσταση, η μονάδα χρόνου εκτέλεσης RexCore ξεκινά αυτόματα στο παρασκήνιο ως δαίμονας. Το RexCore ξεκινά επίσης αυτόματα κατά την επανεκκίνηση του συστήματος.

Η δωρεάν έκδοση DEMO περιορίζεται σε 2 ώρες χρόνου εκτέλεσης. Μετά από κάθε επανεκκίνηση, έχετε στη διάθεσή σας άλλες 2 ώρες για τα πειράματά σας. Μπορείτε να αγοράσετε μόνιμη άδεια από 45 € ανά συσκευή.

Βήμα 2: Πρώτο έργο - Raspberry Pi ως απλός θερμοστάτης

Ας φτιάξουμε έναν Θερμοστάτη

Σε αυτό το παράδειγμα, το Raspberry Pi έχει ρυθμιστεί ώστε να λειτουργεί ως απλός θερμοστάτης. Η θερμοκρασία μετριέται από τον αισθητήρα 1-Wire DS18B20 και ο ακροδέκτης GPIO 17 ενεργοποιεί και απενεργοποιεί ένα ρελέ με υστέρηση 0,5 ° C.

Βεβαιωθείτε ότι έχετε συνδέσει τον αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20 και το ρελέ 5V σύμφωνα με το διάγραμμα καλωδίωσης. Μην ξεχάσετε να χρησιμοποιήσετε αντίσταση 4k7 μεταξύ των ακίδων DATA και VCC του DS18B20.

Μόλις η καλωδίωση είναι έτοιμη, εκτελέστε το πρόγραμμα REXYGEN Studio. Επιλέξτε Έναρξη από ένα Παράδειγμα έργου και επιλέξτε 0120-22 Παράδειγμα απλού θερμοστάτη. Επιλέξτε ένα φάκελο για να αποθηκεύσετε τα αρχεία του έργου (π.χ. D: / FirstProject).

Οποιοδήποτε μπλοκ λειτουργιών μπορεί να διαμορφωθεί κάνοντας διπλό κλικ σε αυτό. Δεν ξέρετε τι κάνει κάποιο συγκεκριμένο μπλοκ λειτουργιών; Επιλέξτε το και πατήστε F1 για άμεση τεκμηρίωση.

Υπάρχει μόνο ένα πράγμα που πρέπει να διαμορφωθεί - DS18B20 64 -bit ROM ID για να διαβάσετε τη θερμοκρασία.

Καταχωρίστε τις εντοπισμένες συσκευές 1-Wire με την εντολή owdir. Η έξοδος πρέπει να μοιάζει με αυτήν:

/28.551DDF030000

/bus.1 /bus.0 /uncached /ρυθμίσεις /σύστημα /στατιστικά /δομή /ταυτόχρονος /συναγερμός

Η πρώτη γραμμή είναι το αναγνωριστικό συσκευής DS18B20 - αντιγράψτε το.

Το μπλοκ λειτουργιών OWS είναι η διαμόρφωση και ο χρόνος της επικοινωνίας 1-Wire. Κάντε διπλό κλικ στο μπλοκ λειτουργιών OWS και κάντε κλικ στο κουμπί Διαμόρφωση.

Θα εμφανιστεί το παράθυρο διαλόγου διαμόρφωσης προγράμματος οδήγησης 1-Wire. Βρείτε και αντικαταστήστε το αναγνωριστικό συσκευής DS18B20 με αυτό του DS18B20. Κλείστε τα παράθυρα διαλόγου με κουμπιά OK.

Προαιρετικά: Μπορείτε επίσης να αλλάξετε το σημείο ρύθμισης θερμοκρασίας επεξεργάζοντας το μπλοκ λειτουργίας CNR_temperature_sp όπου μπορείτε να καθορίσετε την επιθυμητή θερμοκρασία. Or αλλάξτε την υστέρηση με την επεξεργασία της παραμέτρου του μπλοκ συνάρτησης CMP_THERMOSTAT.

Το έργο είναι έτοιμο τώρα. Ας το μεταγλωττίσουμε και το κατεβάσουμε στο Raspberry Pi. Επιλέξτε Project -> Compile and Download (ή πατήστε F6) και επιβεβαιώστε την αποθήκευση πριν από τη μεταγλώττιση.

Μόλις ολοκληρωθεί η σύνταξη του έργου, θα εμφανιστεί το παράθυρο διαλόγου Λήψη. Βεβαιωθείτε ότι έχετε καθορίσει τη διεύθυνση IP του Raspberry Pi στη γραμμή στόχου και πατήστε το κουμπί Λήψη. Για πρώτη φορά θα σας ζητηθεί άδεια για το Raspberry Pi. Αν θέλετε να δοκιμάσετε 2 ώρες DEMO, απλά επιλέξτε Αίτηση δωρεάν άδειας DEMO. Διαφορετικά, μπορείτε να αγοράσετε μόνιμη άδεια στη διεύθυνση

Μόλις ολοκληρωθεί η λήψη, μπορείτε να αλλάξετε το REXYGEN Studio στη λεγόμενη λειτουργία Παρακολούθησης και να παρακολουθήσετε τον αλγόριθμο ελέγχου σε πραγματικό χρόνο-κάντε κλικ στην επιλογή Παρακολούθηση.

Στη λειτουργία παρακολούθησης, το φόντο όλων των αρχείων γίνεται γκρι και δεν μπορείτε να μετακινήσετε ή να διαγράψετε τυχόν μπλοκ ή συνδέσεις. Κάντε δεξί κλικ στη σημαία OWS_temperature και επιλέξτε Παρακολούθηση επιλογής στο μενού για να παρακολουθήσετε το στοιχείο στο διαδίκτυο. Θα πρέπει να δείτε την τρέχουσα θερμοκρασία να μετράται στο DS18B20.

Είστε περίεργοι για τις τάσεις της θερμοκρασίας; Κανένα πρόβλημα! Απλώς κάντε διπλό κλικ σε ένα από τα μπλοκ συνάρτησης TRND_* ενώ είστε ακόμα σε λειτουργία Παρακολούθησης και δείτε τα ιστορικά δεδομένα της δεδομένης χρονικής περιόδου.

Βήμα 3: Συμπέρασμα

Το παράδειγμα του θερμοστάτη είναι απλώς ένα σημείο εκκίνησης για τις δυνατότητες REXYGEN. Θα αναφέρω μερικά χαρακτηριστικά τα οποία θεωρώ ως βασικά:

• ενσωματωμένο HMI - ένας τύπος αυτόματος (WebWatch), ένας τύπος Απλά κουμπιά και οθόνες (WebBuDi) και τελευταίος πλήρως επεξεργάσιμος με REXYGEN HMI Designer
• REST API - όλες οι σταθερές, οι μεταβλητές και τα σήματα του έργου μπορούν να διαβαστούν/γραφτούν χρησιμοποιώντας το REST API
• διάφορες διαθέσιμες επικοινωνίες - 1 -Wire, GPIO, Modbus TCP/RTU, MQTT, Database, Siemens S7,…
• εκτεταμένο παράδειγμα βάσης δεδομένων
• διαθέσιμη ολοκληρωμένη τεκμηρίωση-δείτε

Δεν ξέρετε από πού να ξεκινήσετε; Προχωρήστε στη βιβλιοθήκη παραδειγμάτων και κοιτάξτε γύρω ή απλά προσπαθήστε να φτιάξετε αυτό το παράδειγμα μόνοι σας από την αρχή:)