Chińska przemysłówka w zastosowaniach amatorskich.

[BlackJack]

Do napisania tego wpisu skłoniły mnie ostatnie dyskusje na forum, zahaczające o tematykę PLC, HMI, SCADA, czy wykorzystania PC-ta. Wpis nie jest co prawda wprowadzeniem do żadnego kursu, a przedstawieniem koncepcji i zaplecza które ja osobiście z powodzeniem stosuje, do różnych prac rozwojowych, czy konstrukcyjnych. Ale gdyby było zainteresowanie mogę przybliżyć, bardziej pewne układy, ich niuanse itd.

Skupię się moich wywodach, do koncepcji zagospodarowania PC-ta/laptopa. Coś co tak 25 lat temu było modne, nawet były projekty kart rozszerzeń ISA w EP czy innych czasopismach, dziś jest raczej zapomniane, bo wszyscy chcą mieć SmartHome na telefonie czy tablecie. Jednak większości ludzi gdzieś jakiś PC-et się w domu „kurzy”. Nie chcę tu dyskutować o ekonomii, ponieważ zakładam że taki komputer jest wyposażeniem jakiegoś kącika majsterkowicza, jest tam, stoi/leży działa, i fajnie byłoby coś ciekawego, z nim zrobić, a przy okazji się czegoś nauczyć. Ale do rzeczy.

Czy musze potrafić programować w jakimś języku programowania?

Fajnie by było znać podstawy programowania, choćby w BASICu/Pascalu/C. Ale tak naprawdę jak ktoś potrafi opanować PAINTa, czy kostki w Minecrafcie też da sobie radę. Moja propozycja opiera się o wykorzystanie oprogramowania i symulacji on-line do tworzenia wizualizacji dla paneli HMI. Tutaj „programowanie” skupia się do układania klocków i przypisywania im funkcji, lub obiektów do których mają się odnosić. Takie puzzle dosłownie.

Zaplecze sprzętowe.

Oczywiście komputer. Właściwie wystarczy jakikolwiek w miarę współczesny, z co najmniej Windows 7, ale lepiej z praktycznych względów WIN10. Jak jest w nim jeszcze port RS232 fajnie, ale nie jest to wymóg, potrzebny jest właściwie jeden wolny port USB2.0 do którego podłączymy konwerter USB<>RS485/232, i port Ethernet, czyli to co dzisiaj każdy komputer ma.

Jaka przejściówka USB<>RS485/232? Właściwie może być dowolna działająca, ale polecam coś z takiego sprawdzonego przez mnie w warunkach bojowych trio.

1.    Galwanicznie izolowany konwerter USB<>RS485, dodatkowo z możliwością zasilania układu docelowego 5V. Co prawda na Ch340, ale najważniejsza jest tu galwaniczna izolacja portu USB komputera od portu RS485. Ta cecha nas ratuje gdyby się okazało że nasz komputer jest zasilany z innej fazy sieciowej niż układ wykonawczy, bo wtedy unikamy ryzyka BOOM!! Moim zdaniem warto dopłacić, zwarzywszy że raz zaliczyłem w ferworze walki taka akcję i poleciał „na szczęście” port w sterowniku PLC, a nie laptop.

2.    Konwerter USB<>RS232, na układzie FDI FT232R. Dla czego tak ważny jest chip w środku? Otóż bardzo rzadko, ale chcemy się połączyć z jakimś urządzeniem za pomocą kabla do jego programowania z RS232. I nagle się okazuje, że w symulacji HMI komunikacja nie działa, a z oprogramowania narzędziowego po tym samym kablu działa?. Takim pacjentem jest np. przekaźnik programowalny TECO SG2. Czym to jest spowodowane? Otóż komunikacja oprócz standardowych linii RXD/TXD wykorzystuje linię RT (do zasilania optoizolatorów), a HMI ma i widzi tylko TXD/RXD. Dlatego za pomocą narzędzia FDIprog, trzeba sobie ręcznie wymusić stan na odpowiedniej linii portu, i wtedy działa, ale trzeba mieć konwerter USB<>RS232 którego chip pozwala na takie sztuczki. Więc jak widać co siedzi w kablu ma znaczenie. Oczywiście konwerter jest bez izolacji galwanicznej.

3.    Ten układ to nowość na moim warsztacie, ale myśle godny zauważenia. Multiport USB<>4xCOM na układzie CH344. W skład którego wchodzi RS232 + RS232 w standardzie TTL(łącznie 2 niezależne od siebie) + RS485 + RS422. Czyli praktycznie wszystko co możemy znaleźć w prawdziwym HMI, a co za tym idzie większości przemysłowych rozwiązań.

Wyjaśnienia wymaga jeszcze kwestia wspomnianej karty sieciowej i portu Ethernet. Otóż są urządzenia pozwalające korzystać z sieci LAN, i protokołu Modbus TCP/IP. Ale.. na dzień dzisiejszy jest ich stosunkowo mało i są drogie. Pewnym rozwiązaniem w akceptowalnej cenie są urządzenia Chińskiej marki CDEBYTE. Są to moduły wyglądem i funkcjonalnością wzorowane na modułach ADAM (Analog/Digital Activision Module) serii 6000/6200 firmy ADVANTECH. Ogólnie jest to urządzenie posiadające w zależności od modelu jakieś  porty wejścia/wyjścia analogowe, cyfrowe lub mieszane, port ethernet i RS485, który działa jak konwerter protokołu MODBUS TCP/IP na MODBUS RTU. Czyli dostajemy takie 2 w 1, funkcjonalny moduł Wejść/wyjść plus konwerter protokołów i portów komunikacyjnych. Uważam że w cenie 180-200zł, warty uwagi moduły, ale trzeba dobrze wiedzieć w która chcemy iść stronę, aby wybrać odpowiedni model. Wspominam o tym jako ciekawostka, bo warto wiedzieć, że coś takiego jest, natomiast jest to propozycja dla ludzi którzy już czują w pewnym zakresie temat.

UWAGA. Na Aliexpres jest naprawdę wiele modułów udających ADAMy, lecz różniących się od siebie diametralnie jakością, nie koniecznie ceną.

Oprogramowanie.

Nie będę poruszał tematu programów typu SCADA, bo tak naprawdę przez te ponad 10 lat które siedzę w programowaniu, nie udało mi znaleźć przystępnej darmowej SCADY. Zawsze wystarczało mi oprogramowanie dedykowane dla paneli HMI, zasadniczo jak ktoś je opanuje, opanuje także SCADe, bo metodyka jest bardzo podobna. Ja osobiście używam oprogramowania firmy WEINTEK, Easy Builder PRO, jedyna wada to że symulacja on-line działa 15 minut, potem przestaje aktualizować dane na ekranie. Ale jest w pełni darmowe, coś za coś, nikt tak całkiem za darmo nam wszystkiego nie da. Natomiast, ma ogromną bazę danych urządzeń, i protokołów, jest też dobrze udokumentowane nawet w naszym języku.

Podsumowanie

Myślę że jako taki wstępny zarys to wystarczy. O sprzęcie, tym na co zwracać uwagę, można napisać osobny artykuł, bo przez ręce przeszło mi tego naprawdę sporo, od czujnika temperatury i wilgotności bodaj DTH22, przez liczniki energii, porty I/O, czujniki różnego typu, tensometry, termometry, regulatory, falowniki, PWMy itd. Jest tego naprawdę multum, a nasi mali bracia z wschodu, co roku dokładają nowości.

Czy warto w to iść? Tutaj każdy musi sobie sam odpowiedzieć.  Powiem tak, Zarobki programistów PLC/HMI są naprawdę fajne. Już małe projekty zaczynają się od 2000zł wzwyż. Oprogramowanie średnio skomplikowanej maszyny PLC+HMI 8000zł wzwyż. Moim zadaniem warto, zainwestować, bo potem zwróci się to z nawiązką. Oczywiście ja też zaczynałem od BASCOMa wtedy jeszcze 8051 potem AVRy. STM32 leży i czeka, chyba na moja emeryturę, bo nie mam czasu na niego.

Edytowano Grudzień 8, 2024 przez BlackJack

[SOYER]

Dzięki za ciekawą zajawkę. Jednak co dalej, czy to początek jakiegoś cyklu? Temat wydaje się ciekawy, może nie ze względu na domową automatykę ze względu na esp32, ale może inne zastosowania? 

[ethanak]

Pytanie: dlaczego Win a nie Linux? Z moich doświadczeń: Linux zadziała lepiej na starym sprzęcie. Poza tym odpadają problemy licencji (można jeszcze gdzieś kupić Win7?)

[BlackJack]

4 minuty temu, ethanak napisał:

Pytanie: dlaczego Win a nie Linux? Z moich doświadczeń: Linux zadziała lepiej na starym sprzęcie. Poza tym odpadają problemy licencji (można jeszcze gdzieś kupić Win7?)

Szczerze Win10 mi zadziałał nawet na 15 letnim laptopie z dwurdzeniowym Pentium. Jedyny problem to niektóre sterowniki. Win7 wspomniałem, bo na starym kompie może go ktoś poprostu mieć. Czemu nie Linux? Mało popularny system, no i nie zawsze jest pod niego oprogramowanie. No jest kłopotliwy, bo skupiamy się na sofcie dedykowanym.

[BlackJack]

16 minut temu, SOYER napisał:

Dzięki za ciekawą zajawkę. Jednak co dalej, czy to początek jakiegoś cyklu? Temat wydaje się ciekawy, może nie ze względu na domową automatykę ze względu na esp32, ale może inne zastosowania? 

Jak pisałem jeżeli będzie zainteresowanie, mogę przedstawić kilka modułów Made in China, które mam, a trochę mi tego leży w szufladzie. Ja się skupiłem, co prawda na kwestii HMI i powiązanego softu, ale jak ktoś ogarnia protokól Modbus RTU, to zaprogramuje taki moduł na dowolnej platformie.

[_LM_]

Używam konwerterów modbus RTU do TCP, kart przekaźników RTU, i trochę innych bajerów są proste w zastosowaniu i obsłudze. Jest jeden moduł którego nie umiem ruszyć to karta przekaźników na USB problem w tym że dostarczone sterowniki są napisane w C# a ja potrzebowałbym sterować je z zupełnie innego oprogramowania. Pytanie czy też masz wiedzę o interfejsach USB? 

Edytowano Grudzień 8, 2024 przez _LM_

[SOYER]

4 minuty temu, BlackJack napisał:

Jak pisałem jeżeli będzie zainteresowanie, mogę przedstawić kilka modułów Made in China, które mam, a trochę mi tego leży w szufladzie. Ja się skupiłem, co prawda na kwestii HMI i powiązanego softu, ale jak ktoś ogarnia protokól Modbus RTU, to zaprogramuje taki moduł na dowolnej platformie.

 To bardzo proszę o taki tekst. Temat naprawdę ciekawy. Co to za moduły, coś o HMI, jak to praktycznie ugryźć i użyć. Przybliż sprawę bardziej. Sam jestem ciekaw czy to tylko do zastosowań specjalnych czy hobbystycznie też może być przydatne.

[_LM_]

3 godziny temu, BlackJack napisał:

Czy warto w to iść? Tutaj każdy musi sobie sam odpowiedzieć.  Powiem tak, Zarobki programistów PLC/HMI są naprawdę fajne. Już małe projekty zaczynają się od 2000zł wzwyż. Oprogramowanie średnio skomplikowanej maszyny PLC+HMI 8000zł wzwyż. Moim zadaniem warto, zainwestować, bo potem zwróci się to z nawiązką. Oczywiście ja też zaczynałem od BASCOMa wtedy jeszcze 8051 potem AVRy. STM32 leży i czeka, chyba na moja emeryturę, bo nie mam czasu na niego.

Co powiesz o panelach HMI z esp32 na pokładzie. Aktualnie buduję na tym pewien sterownik idzie w miarę gładko z biblioteką LVGL  czy jest to dobry kierunek w przemyśle? Czy lepiej iść w dedykowane rozwiązania 

Edytowano Grudzień 8, 2024 przez _LM_

[SOYER]

Mnie to interesuje tylko z jednego powodu. Choć zupełnie nie wiem czy słusznie. 

Nie lubię strony elektronicznej moich projektów, to lutowanie, kabelki, złącza, zakłócenia. 

Jeśli da się kupić tanio moduły które można połączyć jednym kabelkiem, oprogramować i będzie działać, to jestem za;).

[_LM_]

No to teraz pracuję z takim gotowcem, na pokładzie ma esp32s3 z panelem dotykowym, wyprowadzonymi magistralami CAN Rs485 i2c wbudowany rtc z podtrzymaniem i kompaktowymi rozmiarami. Nie będę tutaj tym "spamował" gdyż to nie jest mój wątek. 

[SOYER]

3 minuty temu, _LM_ napisał:

No to teraz pracuję z takim gotowcem, na pokładzie ma esp32s3 z panelem dotykowym, wyprowadzonymi magistralami CAN Rs485 i2c wbudowany rtc z podtrzymaniem i kompaktowymi rozmiarami. Nie będę tutaj tym "spamował" gdyż to nie jest mój wątek. 

Załóż swój. Poważnie. Opisz co z czym do czego i za ile. Just like that.;)

[_LM_]

4 minuty temu, SOYER napisał:

Załóż swój

Niestety nie mam takiego samozaparcia aby prowadzić wpisy co i jak po kolei. Za to chętnie pomogę jeśli trafisz na jakieś problemy z uruchomieniem modułu który jako tako znam. Co wspomnianego wyświetlacza jest to https://www.waveshare.com/esp32-s3-touch-lcd-4.htm

[Preskaler]

Temat jest szeroki, więc nie trzeba się ograniczać tylko do wąskiego zakresu - informatyki. Ja jestem pod wrażeniem zestawów do samodzielnego montażu stereofonicznych OR FM przyrządów pomiarowych. Szczególnie mnie zaskoczyły ceny. 4,50 zł zestaw i podobna kwota porto. 

Tak to wygląda po zmontowaniu:

 

Odbiór oczywiście na słuchawkach a strojenie automatyczne. Nie ma pamięci stacji, ma regulację wzmocnienia. Na dwóch bateriach alkalicznych AA pracuje przez ok. 100 godz.

[SOYER]

14 minut temu, _LM_ napisał:

Niestety nie mam takiego samozaparcia aby prowadzić wpisy co i jak po kolei. Za to chętnie pomogę jeśli trafisz na jakieś problemy z uruchomieniem modułu który jako tako znam. Co wspomnianego wyświetlacza jest to https://www.waveshare.com/esp32-s3-touch-lcd-4.htm

Naprawdę nie chcę się wcinać koledze w temat, @_LM_zapraszam tu:

 

 

[Attero]

Bardzo ciekawy temat. Mam nadzieję, że pojawi się tutaj więcej informacji. Pozdro!