Connexion d'un oscilloscope analogique avec Edge IO et Node-RED

Connecter un oscilloscope analogique avec Edge IO et Node-RED

Apprenez à utiliser le flux Node-RED de l'oscilloscope analogique avec votre Edge IO

Cet article couvre le flux de travail permettant de visualiser localement dans Node-RED les données d'un capteur analogique provenant de l'Edge IO. Il utilisera un flux de bibliothèque Tulip Node-RED qui peut être importé sur votre Edge IO.

:::(Internal) (Notes privées) Revenez à cette section :: :

A la fin de cet article, vous aurez le flux suivant dans Node-RED et serez capable de visualiser en direct et localement les données de l'appareil.

Vous effectuerez les étapes suivantes :

1. Configuration matérielle : Câbler l'Edge IO
2. Configuration de Node-RED : Importer, éditer et déployer un flux Node-RED à partir de la bibliothèque Tulip.

Ce dont vous aurez besoin :

• Une Edge IO enregistrée sur votre compte Tulip

• Des capteurs à connecter aux différents ports analogiques de l'Edge IO, tels que :

  • Transformateur de courant (pour l'ADC différentiel)
  • Capteur de pression (pour l'ADC 0-10V SAR)
  • Capteur de vibration IEPE (pour l'ADC à source de courant)

Note: Dans ce flux, les données analogiques ne sont pas persistantes ou envoyées à Tulip. Le flux est principalement destiné à être un outil de diagnostic pendant le développement pour visualiser les données actuelles capturées par les capteurs analogiques.

1. Configuration matérielle - Câbler l'Edge IO

Les capteurs exacts que vous connectez à l'Edge IO dépendent de vous. Ce flux ne tient pas compte des capteurs et émet la tension mesurée à l'entrée analogique de l'Edge IO. Cependant, voici un exemple de capteurs que vous pourriez câbler :

• CAN différentiel : un transformateur de courant
• CAN SAR : un capteur de pression ou un autre capteur qui émet une tension de 0 à 10 V (et qui est éventuellement alimenté par 24 V).
• CAN à source de courant : un capteur de vibrations IEPE.

En outre, assurez-vous que vous avez alimenté l'appareil et que vous l'avez connecté à votre réseau en branchant un câble Ethernet sur le port WAN ou via wi-fi.

2. Configuration du Node-RED

Ouvrez le portail des appareils sur l'Edge IO. Lancez l'éditeur Node-RED à l'aide des 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.

2a. Importer le flux de la bibliothèque

Pour importer le flux de la bibliothèque, suivez les étapes de notre document Importation des flux Tulip Node-RED. Le flux à importer est analog_oscilloscopes.json et l'importation crée l'onglet ADC Oscilloscopes dans l'éditeur.

2b. Vue d'ensemble du flux

Ce flux est composé de trois flux de travail distincts pour visualiser les signaux sur chacun des ADC :

CAN différentiel

Génère une série temporelle d'instantanés des lectures actuelles qui sont rafraîchies toutes les secondes. Ce flux peut être utilisé pour visualiser des signaux haute fréquence dans le domaine temporel.

Ce flux est composé de deux nœuds fonctionnels :

1. CAN différentiel : données temporelles

   • Objet : échantillonne le CAN différentiel à 1 kHz, avec des tampons de 1000 échantillons. Sort les données de chaque tampon. Par défaut, la sortie se fait en continu une fois par seconde.
   • Oscilloscope : Instantanés de séries temporelles
   • Objectif : Configurer le sous-flux pour générer une visualisation d'une mémoire tampon de données temporelles, accessible à l'adresse:1880/scope_time.

ADC de source de courant

Génère une FFT mise à l'échelle des données de tension qui est rafraîchie toutes les secondes. Ceci peut être utilisé pour visualiser les caractéristiques de fréquence d'un signal.

Ce flux est composé de deux nœuds fonctionnels :

1. CAN de source de courant : données de fréquence

   • Objet : Échantillonne le CAN à source de courant à 1,024 kHz avec des tampons de 1024 échantillons. Produit la FFT de chaque tampon. Par défaut, la sortie se fait en continu une fois par seconde.
   • Oscilloscope : Instantanés de fréquence
   • Objet : Configurer le sous-flux pour générer une visualisation d'une FFT, qui est accessible à :1880/scope_freq.

SAR ADC

Génère une fenêtre roulante de lectures de tension efficace sur 60 secondes. Ceci peut être utilisé pour visualiser un signal DC dans le temps.

Ce flux est composé de deux nœuds fonctionnels :

1. SAR ADC : Données RMS

   • Objet : échantillonne le SAR ADC à 100 Hz avec des tampons de 100 échantillons. Produit la valeur efficace de chaque tampon. Par défaut, la sortie est continue.
   • Oscilloscope : Fenêtre de données temporelles
   • Objet : Configurer le sous-flux pour générer une visualisation d'une fenêtre roulante de données, qui est accessible à l'adresse:1880/scope_window.

2c. Déployer le flux

Avec le flux Node-RED importé, vous pouvez déployer votre flux en haut à droite et commencer à voir les données des entrées analogiques Edge IO.

2d. Modifier le flux

De nombreux détails de ce flux peuvent être modifiés en fonction des capteurs que vous utilisez et des valeurs qu'ils produisent. Voici quelques exemples de modifications que vous pouvez apporter :

• Affichage des entrées de capteur mesurées au lieu de la tension dans l'ADC.

  • Par exemple, supposons que vous ayez connecté à l'ADC différentiel un transformateur de courant CR3111-3000, dont le rapport de tours est de 3000 (et qui émettra 1mA lorsqu'il mesurera 3A).
  • Modifiez le nœud Oscilloscope : Time-Series Snapshots pour que l'échelle du capteur soit de 3000, que l'étiquette de l'axe Y soit "Measured Current (A)", et que les valeurs Min Y Value et Max Y Value correspondent aux courants mesurés minimum et maximum attendus.
  • Afficher un autre type de données pour une entrée analogique donnée.
  • Par exemple, si vous souhaitez visualiser les données de série temporelle pour l'ADC de source de courant (au lieu de la FFT), vous pouvez sélectionner le nœud ADC de source de courant : Données de fréquence et éditer son nœud de configuration pour ajouter les données du domaine temporel en tant que sortie et activer les données temporelles en tant que sortie.
  • Modifier les paramètres de la fenêtre roulante des données temporelles
  • Si vous souhaitez visualiser les données de l'ADC SAR sur une période plus longue (ou plus courte), vous pouvez modifier la longueur de la fenêtre de l'Oscilloscope : Fenêtre de données temporelles.
  • La résolution de la fenêtre doit correspondre à la durée d'un tampon ; si vous avez des tampons de 100 échantillons capturés à 200 Hz, vos tampons ont une durée de 0,5 seconde et la résolution de la fenêtre doit être mise à jour à 0,5 seconde.

3. Visualisations de flux

En naviguant vers les chemins suivants, vous pourrez visualiser les données des entrées analogiques. Nous incluons ci-dessous des graphiques lorsque l'entrée est "flottante" (c'est-à-dire lorsqu'aucun capteur n'est branché), ainsi qu'un exemple de graphique lorsque le capteur suggéré dans la configuration matérielle est branché.

3a. ADC différentiel

• :1880/scope_time

Aucun capteur n'est connecté à l'ADC différentiel :

Transformateur de courant connecté à l'ADC différentiel :

3b. CAN à source de courant

• :1880/scope_freq

Aucun capteur n'est connecté au convertisseur analogique/numérique à source de courant :

Capteur de vibration connecté à l'ADC de source de courant (avec une échelle Y ajustée pour une meilleure résolution) :

3c. SAR ADC

• :1880/scope_window

Aucun capteur n'est connecté au SAR ADC :

Capteur de pression connecté à l'ADC à source de courant :

Détails techniques du flux Node-RED

Voici un résumé détaillé des nœuds et de leurs paramètres de configuration par défaut importés avec le fichier analog_oscilloscopes.json.

CAN différentiel

1. CAN différentiel : données temporelles

   • Objet : Echantillonne l'ADC différentiel à 1 kHz, avec des tampons de 1000 échantillons. Par défaut, la sortie est continue.

   • Type de nœud : Analogique à grande vitesse

   • Propriétés par défaut :

     • Analog Config - Differential ADC RMS @ 1kHZ

       • Sélectionner l'ADC à configurer - ADC différentiel
       • Sorties activées - RMS
       • Taille de la mémoire tampon - 1000
       • Fréquence d'échantillonnage (Hz) - 1000+ Type de données - Temps+ Mode de sortie - Continu+ Taux de rafraîchissement (secondes) - 1
       • Oscilloscope : Instantanés de séries temporelles

   • Objet : Configurer le sous-flux pour générer une visualisation, accessible à l'adresse:1880/scope_time.

   • Node type : Sous-flux

   • Propriétés par défaut :

     • Nom du graphique - scope_time
     • Valeur min. de l'ordonnée - -18
     • Valeur Y maximale - 18
     • Étiquette de l'axe Y - Courant ADC (mA)
     • Échelle du capteur - 1000
     • Décalage du capteur - 0

ADC de source de courant

1. CAN de source de courant : données de fréquence

   • Objet : Échantillonne le CAN de source de courant à 1,024 kHz avec des tampons de 1024 échantillons. Par défaut, la sortie est continue.

   • Type de noeud : Analogique à grande vitesse

   • Propriétés par défaut :

     • Analog Config - Current-Source ADC @ 1kHz

       • Sélectionner l'ADC à configurer - Current-Source ADC
       • Sorties activées - Domaine de fréquence (FFT)
       • Taille de la mémoire tampon - 1024
       • Fréquence d'échantillonnage (Hz) - 1024+ Type de données - Fréquence (FFT)+ Mode de sortie - Continu+ Taux de rafraîchissement (secondes) - 1
       • Oscilloscope : Instantanés de fréquence

   • Objet : Configurer le sous-flux pour générer une visualisation, qui est accessible à :1880/scope_freq.

   • Node type : Sous-flux

   • Propriétés par défaut :

     • Nom du graphique - scope_freq
     • Valeur maximale de l'axe Y - 10
     • Y Axis Label - FFT (V)
     • Échelle du capteur - 1
     • Type d'axe X - linéaire
     • Type d'axe Y - linéaire

SAR ADC

1. SAR ADC : Données RMS

   • Objet : Échantillonne le SAR ADC à 100 Hz avec des tampons de 100 échantillons. Par défaut, la sortie est continue.

   • Type de nœud : Analogique à grande vitesse

   • Propriétés par défaut :

     • Analog Config - SAR ADC : RMS @ 100HZ

       • Sélectionner l'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+ Taux de rafraîchissement (secondes) - 1
       • Oscilloscope : Fenêtre de données temporelles

   • Objet : Configurer le sous-flux pour générer une visualisation, accessible à l'adresse:1880/scope_window.

   • Node type : Sous-flux

   • Propriétés par défaut :

     • Nom du graphique - scope_window
     • Valeur min. de l'ordonnée - 0
     • Valeur maximale de l'axe Y - 10
     • Étiquette de l'axe Y - Tension (V)
     • Échelle du capteur - 1
     • Décalage du capteur - 0
     • Longueur de la fenêtre (échantillons) - 60
     • Résolution de la fenêtre (s) - 1

Pour en savoir plus

• Documentation de Node-RED
• Connexion d'un capteur 4-20 mA avec Edge IO et Node-RED
• Gérer les états de la machine et le nombre de pièces avec Edge IO et Node-RED

Vous avez trouvé ce que vous cherchiez ?

Vous pouvez également vous rendre sur community.tulip.co pour poser votre question ou voir si d'autres personnes ont rencontré une question similaire !