LASS 專案 -室內環控系統 IASS(Indoor Aware Sensing System)
專案聯繫人
緣起
- 凌陽創新SunplusIT 開源內部自行開發的硬體監測系統,願意開源給大家幫助
Event - IASS 線上討論 - 第一次
時間:2016/4/6 20:30-21:30
地點:臉書線上討論,報名者會加入討論串
Agenda:
- 0-30 min 目前系統與文件 Q&A
- (為增加線上效率,請先閱讀本文,會議中不說明)
- 30-55 min 其他 Q&A
- (為增加線上效率,有建議,請事先自行寫入共筆 )
- 55-60 min 結語與散會
原分享
Code
轉進 LASS 社群
- A) 名稱:室內環控系統 IASS(Indoor Aware Sensing System)
- B) 特色:IASS特色
- C) 文件:
- 1)準備材料及組裝:選擇您需要的感測裝置
- a. 辦公室專用感測裝置DIY
- b.機房專用感測裝置DIY
- c.居家安全專用感測裝置DIY
- 2)申請及設定Thinkgspeak帳號
- 3)程式燒錄及報表設定
為何而戰
基本上工業 4.0 有個重要的基礎就是感測,感測必須要很方便,很容易客製化,也要很便宜。因為很容易客製化,就能搭配很多的控制器來做自動控制,不被特定的品牌所限制,這樣能給工業 4.0 提供良好的基礎。
當然感測器和後端系統都要開源,讓大家可以很容易客製化與加值。
讓大家很容易給自己的工廠升級
讓其他人很容易能在工廠內使用
後續進行想法與步驟
- 公開 Q&A 讓大家熟悉,討論
- 召集有興趣的夥伴,大家一起繼續改進
- 上架,讓大家方便買,方便做
- 就現狀,先準備上架 iCShop
- 已上架
- 架構討論與初步確定
- SCADA 的選定與討論
- SCADA 和主要介面的討論
- 主要主板平台的選定
- Arduino平台
- RPi 平台
- 子平台
- Ameba平台
- BananaPi平台
- SCADA 平台的帶起
- 在選定的主板平台上,安裝選定的開源 SCADA
- 使用 Modbus 介面帶起一個現有設備
- SCADA 整合現有 IASS 硬體
- Arduino端要長出 Modbus Slave
- PVBrowser modbus driver帶起Arduino設備
- 語音控制proxy on BPi (預留居家照護)
- OK Google API
- iOS SiriProxy on RPi
待辦工作
- 將CH大 目前Arduino設備端的code整近支援modbus TCP.
- https://github.com/andresarmento/modbus-arduino
- PVBrowser modbus command能接入資料在Rpi與Bpi
- Gateway語音控制
- Arduino/RPI 控制servo, Gateway Modbus遠程控制Servo
想使用的人可先從原生系統開始
目前進度資料/Code/程式碼/image下載區
原生系統: (CH Tseng提供)
https://github.com/LinkItONEDevGroup/LASS/tree/master/IASS
將原生系統RPI Gateway改良為BananaPi M3: (賴建宏提供)
banana pi SD image Size:3G
https://www.dropbox.com/s/vujupzgdcaiinfw/m3iass.tar.bz2?dl=0
End Device Arduino由阿米巴取代(?), 並新增modbus slave.
Spec study.
https://docs.google.com/document/d/1o16pomjC6780qWk4OcFzMPg2GxsOYKvQyuaUtS--2uw/mobilebasic
Github modbus範例
https://github.com/andresarmento/modbus-arduino
參考資料
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自動控制分佈領域
- 家用/大樓系統自動控制
- Crestron
- Control4
- Lutron
- 工廠/生產線自動控制
- Siemens
- Rockwell Automation
- Mitsubishi
- OMRON
- 大型系統型方案整合
- GE
- Emerson industrial automation
- 工具機與機械手臂
- Yokogawa
- Kuka
自動控制類的產品架構
- SCADA/HMI : 角色像Gateway, 做protocol的轉換或是收集發送的中心, 也可看成資料庫收集中心, 收集各個系統的狀態, 在今年SPS展中自動控制產業(SIEMENS)有逐漸偏向雲端SCADA的狀態
- https://www.siemens.com/customer-magazine/en/home/industry/digitalization-in-machine-building/mindsphere-siemens-cloud-for-industry.html
- PLC(Hardware/Software) : 作為底端的控制元, 但也有分為master mode或是slave mode
- Remote IO: 更底端的控制元, 被master PLC所控制
- P.S 目的為分散風險與減輕上層系統(Gateway) loading
SoftwarePLC + 工業電腦的系統架構
The Control Solution of NEXCOM IoT Automation
by Eric Lo - NEXCOM's PM
*
http://www.slideshare.net/EricLo11/sales-kits-for-nexcom-automation-control-solutions20160404fberic-lo
PC base SoftwarePLC需要 => RTOS 即時作業系統
目前兩大SoftwarePLC廠商 (RTOS)
(作法為吃掉CPU資源為主, 如4核CPU, 裝好後在您的主機內只會顯示2核)
- CoDeSys
- IntervalZero
Open Sourcce的Hardware在自動控制領域的可行性研究
- Ardurino => PLC/RemoteI/O
- Rasbperry Pi =>SCADA/HMI/SoftwarePLC
Open Source的開源自動控制項目
家用自動控制HMI
- OpenHAB
- 家用自動控制儀表板, 開源, 支援手機iOS/Android
- http://www.openhab.org/
- KURA Eclipse Gateway
- http://www.eclipse.org/kura/
PLC 部份LD
- PLC LD圖像語言
- https://github.com/wditch/plcLib
- http://cq.cx/ladder.pl
- LadderMaker
- http://www.waltech.com/open-source-designs/
- OpenPLC Project
- http://www.openplcproject.com/
SCADA部份
- Rapid SCADA
- http://rapidscada.org/
- OpenSCADA
- http://openscada.org/
HMI部份
- pvbrower
- https://github.com/pvbrowser/pvb
自動控制的通訊protocol
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_automation_protocols
主要常見兩種通訊格式(資料感測型)
- ModbusRTU (over RS232/RS485)
- ModbusTCP
- OPC-UA
運動控制PWM
- Fieldbus
- ProfitNET
- EtherCAT
目前開源硬體自動控制方案
- Controllino
- http://controllino.cc/ => under construction?
- https://www.kickstarter.com/projects/24519005/controllino-plc-arduino-compatible
- http://www.controllino.biz/
- isPLC / 威力自動化
- http://blog.xuite.net/plcduino/blog
- RES by RPI PLC
- https://www.rexcontrols.com/rex-control-system-raspberry-pi
標準PLC Ladder圖設計參考
LASS with Flood Monitoring: 設備:
SCADA 的選擇
*
問題與建議
A) IASS目錄下我分為device及sensor兩種目錄,device是感測裝置成品,直接燒錄就能使用,算是針對不同室內環境的客製成品區。sensor則是針對各種型式感測器,使用者可直接copy/paste code自行組配需要的感測裝置。該區sensor code寫法希望方便copy使用。這是我目前作法,大家若有其它方式可再提出討論。
B) 未來會再提供主機端的儀表板程式。device的code中有提供選擇要上傳ThinkSpeak或指定的data server,以方便一些不想將感測資料外傳internet的企業。對於製作儀表板程式或client端有興趣的同好也可以提供。
C) 請問如何在Rpi上 daemon 化控制servo。目前的瞭解是servo需要不斷送出pwn訊號來維持角度,想好奇如何daemon化,並且可以接收外部的訊息來控制改變servo的角度。
D)請問為何我們通常使用MQTT,還有許多其他的Message queue or Job server 系統可以做,例如說ZeroMQ redis等等,為何常見使用MQTT,與其他比較優劣為何,謝謝。
MQTT 只是其中一種,其他的也很常用。別被 LASS 影響了,各有好處的
E)工控設備要可支援RS-232及RS-485的設備讀取及設定。
願意幫忙
- 願意幫忙的夥伴會串到一個臉書討論串,請確認已經串入
- 開發板固定架 https://goo.gl/VwTODJ
- 透過這個固定架,可以將開發板固定在機台上或是電腦螢幕後面
賴建宏
柯清長.
吳佳駿
Ceasar Sun
討論摘要
- 主架構討論 SCADA or PLC?
- SCADA 是工廠管理的主介面,PLC 一般為單一控制功能。所以沒有衝突,以 SCADA 為主管理介面,支援各式的設備,包含 PLC
- 開源與目前封閉設備的想法?
- 在主架構必須開源,在單一設備上,可選用目前市面上已經有的設備,通訊格式上建議選用開源通訊格式,私有的通訊格式如果有社群支援,也可以支援
- 通訊格式的選用
- 基本上選用的 SCADA 應該已經支援很多的格式,社群預設就是支援那些格式,不預設添加
參考
isPLC Sample設備領取
*
Modbus開發工具箱
https://drive.google.com/drive/u/0/folders/0B4jt5C3N9QstNWF3YTRBMHltMWM