Connexion d'un capteur 4-20 mA avec Edge IO et Node-RED

Connexion d'un capteur 4-20 mA avec Edge IO et Node-RED

Apprenez à utiliser le flux Node-RED 4-20 mA avec votre Edge IO

Cet article couvre le flux de travail pour connecter un capteur 4-20 mA à 2 fils à un Edge IO et envoyer des données à Tulip via un flux de bibliothèque Node-RED.

A la fin de cet article, vous aurez le flux suivant dans Node-RED pour envoyer des données de courant de votre capteur à une machine dans Tulip.

Vous devrez suivre les étapes suivantes :

1. Configuration du matériel : Câbler le Edge IO
2. Configuration de la machine : Créer une machine dans Tulip
3. Configuration de Node-RED : Importez, éditez et déployez un flux Node-RED à partir de la bibliothèque Tulip.

Ce dont vous aurez besoin

• Un Edge IO enregistré sur votre compte Tulip
• Un capteur à boucle de courant 4-20mA : Configuration 2 fils, compatible avec une alimentation 24V
• Une résistance de 500 Ohm
• Un tournevis à tête plate 3.5mm

1. Configuration matérielle - Câblage de l'interface Edge IO

Ce flux de travail suppose que vous avez sélectionné un capteur 4-20 mA de votre choix pour votre application et une résistance externe de 500 ohms pour convertir le courant de sortie du capteur en tension dans l'ADC.

Câblez le capteur et la résistance à votre Edge IO comme suit :

• Capteur 4-20mA

  • Borne d'alimentation reliée à la borne [+24V] de l'ADC.
  • Borne de sortie reliée à la borne [in] de l'ADC SAR.
  • Résistance de 500 ohms
  • Une extrémité à la borne [in] du SAR ADC
  • Une extrémité à la borne [gnd] de l'ADC SAR.

En outre, assurez-vous que vous avez mis l'appareil sous tension et que vous l'avez connecté à votre réseau en branchant un câble Ethernet sur le port WAN.

2. Configuration de la machine - Créer une machine dans Tulip

Pour envoyer les données du capteur 4-20 mA à Tulip, configurons d'abord une machine utilisant l'API Tulip comme source de données. Reportez-vous à la section Configuration d'une nouvelle machine de l'article Comment utiliser l'API des attributs de la machine pour une présentation détaillée.

Dans cet exemple, nous avons créé une machine pour représenter un soudeur avec un seul attribut flottant appelé courant du soudeur.

Vous voudrez noter vos valeurs attributeId et machineId à passer dans le flux Node-RED.

Vous pouvez également configurer un type de machine à affecter à la machine si vous prévoyez d'utiliser le capteur de courant pour modifier des aspects tels que l'état de la machine ou effectuer des comptages basés sur les sorties du capteur. Reportez-vous à la section Comment configurer les types de machine si cela vous intéresse.

3. Configuration de Node-RED

Ouvrez le portail des périphériques Edge sur l'interface Edge IO connectée au capteur 4-20 mA. Lancez l'éditeur Node-RED en utilisant les informations d'identification suivantes :

• Nom d'utilisateur : admin
• Mot de passe : votre mot de passe Edge IO

Voir plus d'informations ici pour démarrer avec Node-RED sur Edge IO.

3a. Importer le flux de la bibliothèque

Pour importer le flux de la bibliothèque, suivez les étapes dans notre document Importation des flux Tulip Node-RED. Le flux à importer est 4_to_20_mA_sensor.json et l'importation crée l'onglet 4-20mA Sensor Application dans l'éditeur.

3b. Vue d'ensemble du flux

Le flux Node-RED est composé de cinq nœuds fonctionnels. En suivant le flux, nous avons :

1. Echantillons de l'ADC SAR

   • Objectif : Echantillonner le SAR ADC 0-10V à un taux de 100 échantillons/seconde.
   • Calculer la moyenne
   • Objectif : Prend une moyenne une fois par seconde des 100 échantillons du nœud SAR ADC Samples.
   • Mise à l'échelle de l'ADC à la valeur du capteur de la boucle de courant
   • Objectif : Met à l'échelle les valeurs moyennes ADC à la valeur actuelle du capteur de boucle.
   • Envoyer à l'attribut de la machine Tulip
   • Objectif : Envoie la valeur actuelle du capteur de boucle à l'API d'événement Tulip pour qu'elle soit envoyée à la machine.
   • Réponse
   • Objectif : Renvoie le code d'état HTTP approprié de l'appel à l'API d'événement Tulip.

3c. Modifier le flux

Pour terminer la configuration de ce flux, les informations sur le dispositif pour le nœud Send to Tulip Machine Attributenodedoivent être incluses avec les champs attributeId et machineIdfde la machine configurée précédemment.

Vous devez également modifier les propriétés du nœud Scale ADC to Current Loop Sensor Value en fonction des spécifications du fabricant de votre capteur actuel.

Par exemple, si la plage d'entrée du capteur est de 0 à 100 ampères et que les sorties sont de 4 à 20 mA, et que vous utilisez une résistance externe de 500 ohms, vous devez définir les paramètres suivants :

• Valeur de la résistance (Ohms) - 500
• Entrée minimale - 0
• Entrée maximale - 100
• Sortie minimale (mA) - 4
• Sortie maximale (mA) - 20

3d. Déployer le flux

Avec le flux Node-RED construit et les paramètres nécessaires ajoutés, vous pouvez déployer votre flux en haut à droite et commencer à voir les données de votre capteur 4-20 mA en sortie vers Tulip.

En sélectionnant l'option Debug message sur le côté droit de l'éditeur Node-RED, vous devriez être en mesure de voir les réponses et les codes de statut correspondants de l'API Tulip.

Détails techniques du flux Node-RED

Vous trouverez ci-dessous un résumé détaillé des nœuds et de leurs paramètres de configuration par défaut importés avec le fichier 4_to_20_mA_sensor.json.

1. Echantillons de l'ADC SAR

   • Objectif : Echantillonner l'ADC SAR 0-10V à un taux de 100 échantillons/seconde.

   • Type de noeud : Analogique haute vitesse

   • Propriétés par défaut :

     • Analog Config - SAR ADC : RMS @ 100Hz

       • Sélectionnez ADC à configurer - SAR ADC
       • Sorties activées - RMS
       • Taille de la mémoire tampon - 100
       • Fréquence d'échantillonnage (Hz) - 100+ Type de données - RMS+ Mode de sortie - Continu+ Fréquence de rafraîchissement (secondes) - 1
       • Calculer la moyenne

   • Objectif : Calculer une moyenne une fois par seconde des 100 échantillons du nœud SAR ADC Samples.

   • Type de nœud : Fonction

   • Propriétés par défaut :

     • Fonction :1 const average = (array) => array.reduce((a, b) => a + b) / array.length ; 2 msg.payload = average(msg.data) ; 3 return msg ;3. Mise à l'échelle de l'ADC à la valeur du capteur de la boucle de courant

   • Objectif : Mettre à l'échelle les valeurs moyennes ADC à la valeur actuelle du capteur de boucle.

   • Type de nœud : Sous-flux

   • Propriétés par défaut :

     • Propriété d'entrée - payload
     • Valeur de la résistance (Ohms) - 500
     • Entrée minimale - 0
     • Entrée maximale - 800
     • Sortie minimale (mA) - 4
     • Sortie maximale (mA) - 20
     • Attribut d'envoi à la machine Tulip

   • Objectif : Envoie la valeur du capteur de boucle de courant à l'API d'événement Tulip pour qu'elle soit envoyée à la machine.

   • Type de noeud : Attribut de machine

   • Propriétés par défaut :

     • Device Info - {"attributeId" :", "machineId" :""}
     • Réponse

   • Objectif : Renvoyer le code d'état HTTP approprié de l'appel à l'API d'événement Tulip.

   • Type de noeud : Debug

   • Propriétés par défaut :

     • Output - objet msg complet
     • To - fenêtre de débogage

Autres lectures

• La documentation de Node-RED
• Gestion des états de la machine et du nombre de pièces avec Edge IO et Node-RED
• Connexion d'un oscilloscope analogique avec Edge IO et Node-RED

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