Conexão de um sensor 4-20 mA com Edge IO e Node-RED

Conexão de um sensor 4-20 mA com Edge IO e Node-RED

Aprenda a usar o fluxo de 4-20 mA Node-RED com sua IO Edge

Este artigo cobre o fluxo de trabalho para conectar um sensor 4-20 mA de 2 fios a uma Edge IO e enviar dados para a Tulip através de um fluxo de biblioteca Node-RED.

Ao final deste artigo, você terá o seguinte fluxo dentro da Node-RED para enviar dados atuais de seu sensor para uma Máquina dentro da Tulip.

Você completará os seguintes passos:

1. Configuração do Hardware: Fio na borda IO
2. Configuração da máquina: Criar uma máquina em Tulipa
3. Configuração do Node-RED: Importar, editar e implantar um fluxo Node-RED a partir da Biblioteca Tulip

O que você vai precisar é:

• Uma Edge IO registrada em sua conta Tulip
• Sensor de corrente de 4-20mA: Configuração de 2 fios, compatível com alimentação 24V
• Resistência de 500 Ohm
• Chave de fenda de cabeça plana de 3,5 mm

1. Configuração de Hardware - Wire the Edge IO

Este fluxo de trabalho assume que você selecionou um sensor 4-20mA para sua aplicação de sua escolha e um resistor externo 500-Ohm para converter a corrente de saída do sensor em tensão para o ADC.

Conecte o sensor e o resistor à sua IO Edge como a seguir:

• Sensor de 4-20mA

  • Terminal de energia com fio para o terminal SAR ADC [+24V].
  • Terminal de saída com fio para o terminal SAR ADC [in] terminal
  • Resistor 500-Ohm
  • Uma ponta do terminal SAR ADC [em] terminal
  • Uma extremidade para o terminal SAR ADC [gnd].

Além disso, certifique-se de ter alimentado o dispositivo e conectado o dispositivo à sua rede conectando um cabo ethernet na porta WAN.

2. Configuração da máquina - Crie uma máquina na Tulip

Para enviar dados do sensor de 4-20 mA para a Tulip, vamos primeiro configurar uma Máquina usando a Tulip API como sua fonte de dados. Consulte a seção Configurando uma nova Máquina - Como Usar a Máquina Atributos API artigo para uma visão aprofundada.

Neste exemplo, criamos uma Máquina para representar um soldador com um único atributo de flutuação chamado corrente de soldador.

Você vai querer anotar seus atributos evalores de máquina para passar para o fluxo Node-RED.

Você também pode configurar um Tipo de Máquina para atribuir à Máquina se você pretende usar o sensor atual para mudar aspectos como o estado da máquina ou realizar qualquer contagem com base nas saídas do sensor. Consulte Como configurar Tipos de Máquina, se isto for de interesse.

3. Configuração do Node-RED

Abra o Portal do Dispositivo Edge no Edge IO conectado ao sensor de 4-20 mA. Lançar o Editor Node-RED usando as seguintes credenciais:

• Nome de usuário: admin
• Senha: Sua senha IO Edge

Veja mais informações aqui para começar com o Node-RED on Edge IO.

3a. Fluxo da Biblioteca de Importação

Para importar o fluxo da biblioteca, siga os passos em nosso documento Importing Tulip Node-RED Flows. O fluxo a importar é 4_a_20_mA_sensor.json e a importação cria a aba 4-20mA Sensor Application no editor.

3b. Visão geral do fluxo

O fluxo Node-RED é composto por cinco nós funcionais. Seguindo o fluxo que temos:

1. Amostras de SAR ADC

   • Objetivo: Amostras do ADC SAR 0-10V a uma taxa de 100 amostras/segundo.
   • Calcular a média
   • Objetivo: Leva uma média de uma vez por segundo das 100 amostras do nó de amostras do ADC SAR.
   • Escala do ADC para o valor do sensor do loop atual
   • Objetivo: escalar os valores médios do ADC para o valor real do sensor de corrente de loop.
   • Enviar para a Tulip Machine Attribute
   • Objetivo: Envia o valor atual do sensor de laço para o API do evento Tulip para enviar à Máquina.
   • Resposta
   • Objetivo: Devolver o código de status HTTP apropriado da chamada API do evento Tulip.

3c. Editar o fluxo

Para finalizar a configuração deste fluxo, as informações do dispositivo para o Send to Tulip Machine Attributenodedevem ser incluídas com o atributoIdand machineIdfieldsda máquina configurada anteriormente.

Você também deve editar as propriedades dentro da Escala ADC para o nó Valor do Sensor de Laço Atual com base nas especificações do fabricante de seu sensor atual.

Por exemplo, se a faixa de entrada do sensor mede 0-100 Amps e saídas 4-20mA, e você estiver usando um resistor externo de 500-Ohm, então você ajustará os seguintes parâmetros:

• Valor do Resistor (Ohms) - 500
• Entrada Mínima - 0
• Entrada Máxima - 100
• Saída Mínima (mA) - 4
• Saída máxima (mA) - 20

3d. Desdobrar o fluxo

Com o fluxo Node-RED construído e os parâmetros necessários adicionados, você pode Desdobrar seu fluxo do canto superior direito e começar a ver os dados da saída de seu sensor de 4-20 mA para a Tulip.

Ao selecionar a opção de mensagem Debug no lado direito do Editor Node-RED, você deverá ser capaz de ver as respostas e os códigos de status correspondentes da Tulip API.

Detalhes técnicos do fluxo do Node-RED

Abaixo está um resumo detalhado dos nós e seus parâmetros de configuração padrão importados com o arquivo 4_a_20_mA_sensor.json.

1. Amostras de SAR ADC

   • Objetivo: Amostras do ADC SAR 0-10V a uma taxa de 100 amostras/segundo.

   • Tipo de nó: Analógico de alta velocidade

   • Propriedades padrão:

     • Configuração analógica - SAR ADC: RMS @ 100Hz

       • Selecione o ADC para Configurar - SAR ADC
       • Saídas Ativadas - RMS
       • Tamanho do tampão - 100
       • Freqüência de amostragem (Hz) - 100+ Tipo de dados - RMS+ Modo de saída - Contínuo+ Taxa de atualização (segundos) - 1
       • Calcular a média

   • Objetivo: Leva uma média de uma vez por segundo das 100 amostras do nó de amostras do ADC SAR.

   • Tipo de nó: Função:

   • Propriedades padrão:

     • Função:1 const average = (array) => array.reduce((a, b) => a + b) / array.length; 2 msg.payload = average(msg.data); 3 msg.return;3. Escala do ADC para o valor do sensor do loop de corrente

   • Objetivo: escalar os valores médios do ADC para o valor real do sensor de corrente de loop.

   • Tipo de nó: Subfluxo

   • Propriedades padrão:

     • Propriedade de entrada - carga útil
     • Valor Resistor (Ohms) - 500
     • Entrada Mínima - 0
     • Entrada Máxima - 800
     • Saída Mínima (mA) - 4
     • Saída máxima (mA) - 20
     • Enviar para a Tulip Machine Attribute

   • Objetivo: Envia o valor atual do sensor de laço para o API do evento Tulip para enviar à Máquina.

   • Tipo de nó: Atributo da máquina

   • Propriedades padrão:

     • Informações do dispositivo - {"attributeId":"", "machineId":""}
     • Resposta

   • Objetivo: Devolver o código de status HTTP apropriado da chamada API do evento Tulip.

   • Tipo de nó: Debug

   • Propriedades padrão:

     • Saída - objeto msg completo
     • Para - depurar a janela

Leitura adicional

• Documentação do Node-RED
• Gerenciando os estados da máquina e a parte conta com Edge IO e Node-RED
• Conexão de um osciloscópio analógico com Edge IO e Node-RED

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