Analóg oszcilloszkóp csatlakoztatása Edge IO-val és Node-RED-del
  • 13 May 2024
  • 6 Elolvasandó percek
  • Közreműködők

Analóg oszcilloszkóp csatlakoztatása Edge IO-val és Node-RED-del


Cikk összefoglaló

Analóg oszcilloszkóp csatlakoztatása Edge IO és Node-RED segítségével

Ismerje meg, hogyan használja az analóg oszcilloszkóp Node-RED áramlását az Edge IO-val.

Ez a cikk az Edge IO analóg érzékelőadatok Node-RED-ben történő helyi megtekintésének munkafolyamatát ismerteti. Egy Tulip Node-RED könyvtári áramlást fog használni, amely importálható az Edge IO-ra.

:::(Internal) (Privát megjegyzések) Térjen vissza erre a szakaszra :::

A cikk végére a Node-RED-en belül rendelkezni fog a következő flow-val, és képes lesz az eszközadatok élő, helyi vizualizációjának megtekintésére.

A következő lépéseket fogja elvégezni:

  1. Hardver beállítása: Az Edge IO bekötése
  2. Node-RED beállítása: Egy Node-RED áramlás importálása, szerkesztése és telepítése a Tulip könyvtárból.

A következőkre lesz szüksége:

  • Egy Edge IO, amely regisztrálva van a Tulip-fiókjában

  • Érzékelők a különböző Edge IO analóg portokhoz való csatlakoztatáshoz, például:

    • Áramtranszformátor (a differenciális ADC-hez)
    • Nyomásérzékelő (a 0-10V SAR ADC-hez)
    • IEPE rezgésérzékelő (az áramforrás ADC-hez)

Megjegyzés: Ebben az áramlásban az analóg adatok nem maradnak fenn, és nem kerülnek elküldésre a Tulipba. Az áramlás elsősorban diagnosztikai eszközként szolgál a fejlesztés során az analóg érzékelők által rögzített aktuális adatok megjelenítéséhez.

1. Hardveres beállítás - Az Edge IO bekötése

Az Edge IO-hoz csatlakoztatott érzékelők pontos bekötése Öntől függ. Ez a flow érzékelő-független, és az analóg bemeneten mért feszültséget adja ki az Edge IO-nak. Azonban a következő érzékelőket lehet például bekötni:

  • Differenciális ADC: Egy áramváltó
  • SAR ADC: Egy nyomásérzékelő vagy más érzékelő, amely 0-10V-os kimenetet ad (és opcionálisan 24V-os tápfeszültséggel működik).
  • Áramforrás ADC: Egy IEPE rezgésérzékelő.

Ezenkívül győződjön meg arról, hogy az eszköz áramellátása biztosított, és csatlakoztatta az eszközt a hálózatához egy ethernet-kábel WAN-portba vagy wi-fi-n keresztül történő csatlakoztatásával.

2. Node-RED beállítása

Nyissa meg az Edge IO eszközportált. Indítsa el a Node-RED szerkesztőt a következő hitelesítő adatokkal:

  • Felhasználónév: admin
  • Jelszó: Az Edge IO jelszava

Az Edge IO-n lévő Node-RED használatának megkezdéséhez további információkat itt talál.

2a. A könyvtár importálásának folyamata

A könyvtáráramlás importálásához kövesse a Tulip Node-RED áramlások importálása című dokumentumban leírt lépéseket. Az importálandó áramlás az analog_oscilloscopes.json, és az importálás létrehozza az ADC oszcilloszkópok lapot a szerkesztőben.

2b. Az áramlás áttekintése

Ez az áramlás három különálló munkafolyamatból áll az egyes ADC-ken lévő jelek megjelenítéséhez:

Differenciális ADC

Idősoros pillanatfelvételt készít az aktuális leolvasásokról, amely másodpercenként frissül. Ez az időtartománybeli nagyfrekvenciás jelek vizualizálására használható.

Ez az áramlás két funkcionális csomópontból áll:

  1. Differenciális ADC: Időadatok

    • Cél: A differenciális ADC 1 kHz-es mintavételezése, 1000 mintavételi pufferrel. Kimeneti az egyes pufferekben lévő adatokat. Alapértelmezés szerint másodpercenként egyszer folyamatosan kimeneti.
    • Oszcilloszkóp: Idősoros pillanatképek
    • Cél: Az alfolyamat konfigurálása egy időadatokból álló puffer vizualizációjának létrehozására, amely a :1880/scope_time címen érhető el.

Áramforrás ADC

A feszültségadatokból másodpercenként frissülő, skálázott FFT-t generál. Ez a jel frekvenciajellemzőinek vizualizálására használható.

Ez az áramlás két funkcionális csomópontból áll:

  1. Áramforrás ADC: Frekvenciaadatok

    • Cél: Az áramforrás ADC 1,024 kHz-es mintavételezése 1024 mintavételi pufferrel. Kimeneti az egyes pufferek FFT-jét. Alapértelmezés szerint másodpercenként egyszer folyamatosan kimeneti.
    • Oszcilloszkóp: Frekvencia pillanatfelvételek
    • Cél: Az alfolyamat konfigurálása egy FFT vizualizációjának létrehozására, amely a :1880/scope_freq címen érhető el.

SAR ADC

Gördülő ablakot generál 60 másodpercen keresztül az RMS-feszültség leolvasásából. Ez egy egyenáramú jel időbeli megjelenítésére használható.

Ez az áramlás két funkcionális csomópontból áll:

  1. SAR ADC: RMS adatok

    • Cél: A SAR ADC 100 Hz-es mintavételezése 100 mintapufferrel. Kimeneti az egyes pufferek RMS-értékét. Alapértelmezés szerint ez a kimenet folyamatos.
    • Oszcilloszkóp: Időablak adatok
    • Cél: Az alfolyamat konfigurálása egy gördülő adatablak vizualizációjának létrehozására, amely a :1880/scope_window címen érhető el.

2c. A folyam telepítése

A Node-RED áramlás importálásával a jobb felső sarokból telepítheti az áramlást, és elkezdheti látni az Edge IO analóg bemeneteinek adatait.

2d. Az áramlás szerkesztése

Az áramlás számos részlete szerkeszthető a használt érzékelőktől és az általuk kimenő értékektől függően. Példák a következő szerkesztésekre, amelyeket elvégezhet:

  • Feszültség helyett mért érzékelőbemenetek megjelenítése az ADC-be.

    • Tegyük fel például, hogy a differenciális ADC-hez egy CR3111-3000 áramváltót csatlakoztat, amelynek fordulatszám-aránya 3000 (és 3A mérés esetén 1mA-t ad ki).
    • Szerkessze meg az oszcilloszkópot: Idősoros pillanatképek csomópontot, hogy az érzékelő skálája 3000 legyen, az Y-tengely címkéje "mért áram (A)" legyen, a Min Y érték és a Max Y érték pedig megfeleljen a várhatóan mért minimális és maximálisan várhatóan mért áramnak.
    • Más típusú adatok megtekintése adott analóg bemenethez.
    • Ha például az áramforrás ADC idősoros adatait szeretné megtekinteni (az FFT helyett), akkor kiválaszthatja az Áramforrás ADC: Frekvenciaadatok csomópontot, és szerkesztheti a konfigurációs csomópontját, hogy kimenetként hozzáadja az időtartománybeli adatokat, és engedélyezze az időadatokat kimenetként.
    • Módosítsa az időadatok gördülő ablakának paramétereit
    • Ha hosszabb (vagy rövidebb) időtartamon keresztül szeretné megjeleníteni a SAR ADC-től származó adatokat, akkor szerkesztheti az Oszcilloszkóp ablakhosszúságát: Időablak adatai csomópontot.
    • Az ablak felbontásának meg kell egyeznie a puffer idejével; ha 100 mintavételes puffereket rögzít 200 Hz-en, akkor a pufferek 0,5 másodperc hosszúak, és az ablak felbontását 0,5 másodpercre kell frissíteni.

3. Áramlás-vizualizációk

A következő útvonalakra navigálva vizualizálhatja az analóg bemenetek adatait. Az alábbiakban grafikonokat mellékelünk mind arra az esetre, amikor a bemenet "lebegő" (azaz amikor nincs érzékelő csatlakoztatva), mind pedig egy példa grafikonra, amikor a Hardverbeállításban javasolt érzékelő van csatlakoztatva.

3a. Differenciális ADC

  • :1880/scope_time

Nincs érzékelő csatlakoztatva a differenciális ADC-hez:

A differenciális ADC-hez áramváltó csatlakoztatva:

3b. Áramforrás ADC

  • :1880/scope_freq

Nincs áramforrás ADC-hez csatlakoztatott érzékelő:

Az áramforrás ADC-hez csatlakoztatott rezgésérzékelő (a jobb felbontás érdekében beállított Y-tengely skálával):

3c. SAR ADC

  • :1880/scope_window

Nincs SAR ADC-hez csatlakoztatott érzékelő:

Az áramforrás ADC-hez csatlakoztatott nyomásérzékelő:

A Node-RED áramlás műszaki részletei

Az alábbiakban részletesen összefoglaljuk az analog_oscilloscopes.json fájlban importált csomópontokat és azok alapértelmezett konfigurációs paramétereit.

Differenciális ADC

  1. Differenciális ADC: időadatok

    • Cél: A differenciális ADC 1 kHz-es mintavételezése, 1000 mintavételi pufferrel. Alapértelmezés szerint ez folyamatosan kimeneti.

    • Csomópont típusa: Nagy sebességű analóg

    • Alapértelmezett tulajdonságok:

      • Analóg konfiguráció - Differenciális ADC RMS @ 1kHZ

        • A konfigurálandó ADC kiválasztása - Differenciális ADC
        • Engedélyezett kimenetek - RMS
        • Puffer méret - 1000
        • Mintavételi frekvencia (Hz) - 1000+ Adattípus - Idő+ Kimeneti mód - Folyamatos+ Frissítési gyakoriság (másodperc) - 1
        • Oszcilloszkóp: Idősoros pillanatképek
    • Cél: Az alfolyamat konfigurálása a vizualizáció létrehozásához, amely a :1880/scope_time címen érhető el.

    • Csomópont típusa: Subflow

    • Alapértelmezett tulajdonságok:

      • Chart Name - scope_time
      • Min Y érték - -18
      • Maximális Y érték - 18
      • Y tengelycímke - ADC áram (mA)
      • Érzékelő skála - 1000
      • Érzékelő eltolás - 0

Áramforrás ADC

  1. Áramforrás ADC: Frekvenciaadatok

    • Cél: Az áramforrás ADC 1,024 kHz-es mintavételezése 1024 mintapufferrel. Alapértelmezés szerint ez a kimenet folyamatos.

    • Csomópont típusa: Nagy sebességű analóg

    • Alapértelmezett tulajdonságok:

      • Analóg konfiguráció - Áramforrás ADC @ 1kHz

        • Válassza ki a konfigurálandó ADC-t - Áramforrás ADC
        • Engedélyezett kimenetek - Frekvenciatartomány (FFT)
        • Puffer méret - 1024
        • Mintavételi frekvencia (Hz) - 1024+ Adattípus - Frekvencia (FFT)+ Kimeneti mód - Folyamatos+ Frissítési sebesség (másodperc) - 1
        • Oszcilloszkóp: Frekvencia pillanatfelvételek
    • Cél: Az alfolyamat konfigurálása a vizualizáció létrehozásához, amely a :1880/scope_freq címen érhető el.

    • Csomópont típusa: Subflow

    • Alapértelmezett tulajdonságok:

      • Diagram neve - scope_freq
      • Max Y érték - 10
      • Y tengely címkéje - FFT (V)
      • Érzékelő skála - 1
      • X tengely típusa - Lineáris
      • Y tengely típusa - Lineáris

SAR ADC

  1. SAR ADC: RMS adatok

    • Cél: A SAR ADC 100 Hz-es mintavételezése 100 mintapufferrel. Alapértelmezés szerint ez a kimenet folyamatos.

    • Csomópont típusa: Nagy sebességű analóg

    • Alapértelmezett tulajdonságok:

      • Analóg konfiguráció - SAR ADC: RMS @ 100HZ

        • A konfigurálandó ADC kiválasztása - SAR ADC
        • Engedélyezett kimenetek - RMS
        • Puffer méret - 100
        • Mintavételi frekvencia (Hz) - 100+ Adattípus - RMS+ Kimeneti mód - Folyamatos+ Frissítési sebesség (másodperc) - 1
        • Oszcilloszkóp: Időadatok ablaka
    • Cél: Az alfolyamat konfigurálása a vizualizáció létrehozásához, amely a :1880/scope_window címen érhető el.

    • Csomópont típusa: Subflow

    • Alapértelmezett tulajdonságok:

      • Diagram neve - scope_window
      • Min Y érték - 0
      • Max Y érték - 10
      • Y tengely címkéje - Feszültség (V)
      • Érzékelő skála - 1
      • Érzékelő eltolás - 0
      • Ablak hossza (minták) - 60
      • Ablakfelbontás (s) - 1

További olvasmányok


Megtalálta, amit keresett?

A community.tulip.co oldalon is megteheti, hogy felteszi kérdését, vagy megnézheti, hogy mások is szembesültek-e hasonló kérdéssel!


Hasznos volt ez a cikk?