LASS 專案 -室內環控系統 IASS(Indoor Aware Sensing System)

最後編輯:2016-05-30 建立:2016-03-16 歷史紀錄

WUULONG S專案聯繫人

 

緣起

  • CHENG T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

 

WUULONG SEvent - 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

 

WUULONG SCode

轉進 LASS 社群

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
      • YANG CArduino平台
      • RPi 平台
        • 子平台
          • Ameba平台
          • BananaPi平台
  • WUULONG SSCADA 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
    • YANG CArduino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:

 

WUULONG SSCADA 的選擇

 

*

 

 

問題與建議

CHENG T 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。

 

CHENG T 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。

 

JYNYCHEN 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。

    wuulong sheu 就寫 daemon 程式,最差的就是直接指定在背景執行就可以。google linux daemon
    JynyChen 請問daemon 化之後,如何接收外部指令比較好,daemon化之後stdin就斷掉了,不知道怎麼控制
    wuulong sheu一般用 file IO, 送訊號給這個 PID, 開網路跟其他 socket 溝通之類的方式來跟外界 Talk
    賴建宏Daemon並沒有規定一定只能做甚麼,基本上只要是背景端可以跑、可以協同其他背景、前景程式做出對應反應即可
    賴建宏http://linux.vbird.org/linux_basic/0560daemons.php
    賴建宏

 

JYNYCHEN 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。

柯清長 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

    JynyChen瞭解!!感謝
    柯清長

E)工控設備要可支援RS-232及RS-485的設備讀取及設定。

 

 

WUULONG S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

顏小華

黃文辭

Lu James

Joe Lai

  • 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

Victor Sue

Yang Chang

MingWei Cheng

周大龍

輔翔 荊荊輔翔

賴建宏賴建宏

WUULONG S柯清長.

CHIA-CHUN W吳佳駿

RUEY-FUU H洪瑞甫

LANMA CLanma Chiu

CHEN-KAI SCeasar Sun

    wuulong sheu這是臉書帳號?找不到,無法加入討論串

 

WUULONG S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