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OPC UA Starterkit …

 
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kdw



Anmeldedatum: 05.05.2006
Beiträge: 1108

BeitragVerfasst am: 05.11.2017, 17:24    Titel: OPC UA Starterkit … Antworten mit Zitat

Hallo Forum.

Zum Lieferumfang des OPC UA-Starterkits gehören die folgenden Komponenten. Beachten Sie vor dem Einsatz des Starterkits unbedingt die beigefügte Dokumentation.

1x vorkonfiguriertes IGW/936 mit voreingestellten IP-Adressen für LAN1 und LAN2

1x IO/5640

1x RS485-Kabelverbindung zwischen IGW/936 und IO/5640

1x IoT-Entwicklerbaukasten mit Arduino Uno (vorkonfiguriert als Modbus-basierter Smart Sensor)

2x Ethernet-LAN-Kabel

1x 24V-Netzteil für das IGW/936 und die IO/5640

1x 9V-Steckernetzteil für den Arduino Uno

1x USB-Stick mit Benutzerhandbüchern, Beschreibungen und Code-Beispielen

1x gedruckte Bedienungsanleitungen für die ersten Schritte der Inbetriebnahme

Zusätzlich wird ein PC benötigt mit einer LAN-Schnittstelle benötigt. Des Weiteren muss dieser PC mindestens die folgenden Voraussetzungen erfüllen:

1. Es muss ein HTML5-standardkonformer Webbrowser (z. B. Chrome oder Firefox) auf dem PC zur Verfügung stehen.

2. Die LAN-Verbindung zwischen PC und IGW/936 sollte möglichst durch keine aktive Firewall geschützt sein. Falls doch eine Firewall existiert, müssen neben dem TCP-Port 80 (HTTP) auch die TCP-Ports 1880 (Node-RED-UI) und 4840 (OPC UA) freigeschaltet werden.

3. Auf dem PC muss die lizenzkostenfrei Software UaExpert als OPC UA-Client erforderlich. Diesen OPC UA-Client können Sie aus dem Internet unter https://www.unified-automation.com/downloads/opc-ua-clients.html laden und installieren.

4. Machen Sie sich bitte mit dem Inhalt des Dokuments http://www.ssv-embedded.de/doks/manuals/fs_igw936_node-red_de.pdf und der Anleitung unter http://www.ssv-comm.de/forum/viewtopic.php?t=1332 vertraut, um Node-RED auf dem IGW/936 bedienen zu können. Alle hier beschriebenen Übungen erfordern den sicheren Umgang mit Node-RED.

5. Machen Sie sich mit dem Inhalt des Hardware Reference Manual zur IO/5640 unter http://www.ssv-embedded.de/doks/manuals/hr_io5640_en.pdf vertraut.

6. Für die hier beschriebenen Übungen mit dem OPC UA-Starterkit sind theoretische Grundkenntnisse zum Modbus- und OPC UA-Protokoll erforderlich.

VG KDW


Zuletzt bearbeitet von kdw am 11.11.2017, 19:18, insgesamt 2-mal bearbeitet
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kdw



Anmeldedatum: 05.05.2006
Beiträge: 1108

BeitragVerfasst am: 05.11.2017, 17:30    Titel: Die erste Übung ... Antworten mit Zitat

Hallo Forum.

Der Arduino Uno des IoT-Entwicklerbaukastens ist im OPC UA-Starterkit als Modbus-basierter Smart Sensor vorkonfiguriert. Per Ethernet-LAN ist dieser Smart Sensor über die voreingestellt IP-Adresse 192.168.1.127 als Modbus-Slave ansprechbar.

Der auf dem Arduino Uno vorinstallierte Code sorgt dafür, dass ein 16-bit-Modbus-Register unter der Adresse 0 zur Verfügung steht, in das periodisch der aktuelle Spannungswert am Analogeingang 0 eingelesen wird.

Code:
void loop()
{
  Mb.Run();
  Mb.R[0] = analogRead(0);
  delay(10);
}


Wird an den Arduino-Analogeingang der Ausgang eines LM35-Temperatursensors angeschlossen, enthält das Modbus-Register das digitalisierte Äquivalent der gemessenen Temperatur.

1. Schritt: Stellen Sie die folgenden LAN-Kabelverbindungen her und weisen Sie Ihrem PC die statische IP-Adresse 192.168.0.1 zu.



2. Schritt: Erzeugen Sie auf dem IGW/936 einen Node-RED Flow mit jeweils einem Modbus-Master als Input Node, einem Function Node zum Umrechnen des 16-bit-Modbus-Registerwerts in eine Temperatur und einen Debug Node zur Ergebnisausgabe.



Das hier folgende Listing zeigt den JavaScript-Code zur Umrechnung eines 16-bit-ADC-Ausgangswerts in eine Temperatur und die Aufbereitung der entsprechenden Message innerhalb von Node-RED.

Code:
var t = parseFloat(msg.payload * 0.49);
t = t.toFixed(1);
msg.payload = t.toString();
return msg;


Bitte beachten: Bei der Umwandlung wird der 16-bit-ADC-Ausgangswert mit dem Koeffizienten 0.49 multipliziert. Dieser Koeffizient entspricht den Daten eines LM35-Temperatursensors im Zusammenhang mit der Auflösung des Arduino Uno-Analog-to-Digital-Wandlers bei einer Referenzspannung von 5 VDC.

Wenn Sie verhindern wollen, dass im Ausgabe-Fensterbereich der Node-RED-Benutzeroberfläche laufend der gleiche Temperaturwert angezeigt wird, können Sie in der Konfiguration des Modbus-Master-Nodes die Option „Block unless value changes“ einschalten.



Danach wird nur noch dann ein neuer Temperaturwert ausgegeben, wenn sich dieser von der vorherigen Ausgabe unterscheidet.

VG KDW
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kdw



Anmeldedatum: 05.05.2006
Beiträge: 1108

BeitragVerfasst am: 12.11.2017, 13:18    Titel: Die zweite Übung ... Antworten mit Zitat

Hallo Forum.

Nachdem hoffentlich die die erste Übung ohne nennenswerte Schwierigkeiten geklappt hat, geht es mit dem Modbus-Zugriff auf die IO/5640-Baugruppe weiter.

1. Schritt: Stellen Sie die folgenden LAN-Kabelverbindungen her und weisen Sie Ihrem PC die statische IP-Adresse 192.168.0.1 zu. Stellen Sie eine RS485-Kabelverbindung zwischen IGW/936 und IO/5640 her. Benutzen Sie dafür die mitgelieferten IGW/936- und IO/5640-Stecker mit der Vorverdrahtung, an die auch das 24V-Netzteil angeschlossen ist.



2. Schritt: Importieren Sie die JSON-Datei igw936-io5640-flow.json vom USB-Stick in die Zwischenablage Ihres PCs und von dort aus in das Node-RED des IGW/936. Dadurch entstehen unter Node-RED sechs weitere Flows.



IO/5640 Digital In: Flow für die fünf digitalen Eingänge DI1 – DI5 einer IO/5640.

IO/5640 Digital Out: Flow für die sechs digitalen Ausgänge DO1 – DO6 einer IO/5640.

IO/5640 Analog: Flow für die insgesamt acht analogen Eingänge (vier 0 – 10V-Spannungseingänge AI1U – AI4U, vier 4 – 20mA-Stromeingänge AI1I – AI4I) einer IO/5640.

IO/5640 Delta Time: Flow zur Zeitdifferenzmessung (Delta Time, z. B. Messung der Zeitspanne für die Wegstrecke eines linearen Antriebs) mit den digitalen Eingangssignalpaaren DI1/DI2 und DI3/DI4.

IO/5640 Info: Flow zum Auslesen der Softwareversions- und Geräteinformationen einer IO/5640.

IO/5640 LED: Flow zum Schalten der beiden programmierbaren Leuchtdioden (LEDs) einer IO/5640.

3. Schritt: Überprüfen Sie die Modbus-Adressierung der neu importierten Flows und die an der I//5640 eingestellte Modbus-RTU-Adresse.



Die Modbus-RTU-Device-Adresse einer IO/5640 wird über den Drehschalter (Rotary Switch) in der Gerätefrontplatte eingestellt. Das Festlegen der Modbus-Master-Parameter (z. B. Settings für die RS485-Verbindung, Device Adresse) für die Instanzen zu mbmaster.rtu@/dev/ttyR1:8E1,1 erfolgt in den jeweiligen Node-RED-Modbus-Master-Konfigurationen. Es reicht aus, wenn die Einstellungen zu mbmaster.rtu@/dev/ttyR1:8E1,1 in einem einzigen Master überprüft und ggf. angepasst werden. Nach einem Node-RED-Deploy werden diese Einstellungen in alle RTU-Master der sechs neu importierten Flows übernommen.

4. Schritt: Untersuchen Sie die verschiedenen Modbus-Adressierungs- bzw. Zugriffsmöglichkeiten, die in den neu importierten Flows zum Einsatz kommen. Beachten Sie bitte, dass die Adresse eines Modbus-Registers jeweils mit einer bestimmten Funktion korrespondiert. Unter der Adresse 0 kann der Modbus Input Node per Modbus-Funktion 01 – Coils den aktuellen Zustand des Ausgangs DO1 lesen. Wird auf die gleiche Modbus-Adresse per Modbus Output Node und der Modbus-Funktion 05 – Write Coils zugegriffen, lässt sich der DO1-Ausgang wahlweise in den Zustand 0 oder 1 schalten.



In den anderen IO/5640-Beispielen dieser Übung wird ebenfalls auf ein Modbus-Register mit der Adresse 0 zugegriffen. Unter dem Tab IO/5640 Digital In wird mit Hilfe der Funktion 02 – Discrete Inputs das Register des digitalen Eingangs DI1 ausgelesen. Unter der gleichen Adresse ist mit der Funktion 03 – Holding Register (siehe Tab IO/5640 Info) auch die Software-Versionsnummer der IO/5640-Firmware auslesbar.

VG KDW
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kdw



Anmeldedatum: 05.05.2006
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BeitragVerfasst am: 12.11.2017, 22:13    Titel: Die dritte Übung ... Antworten mit Zitat

... folgt in den nächsten Tagen. Thema: Der OPC UA-Server.

VG KDW
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