Подключение датчика 4-20 мА с помощью Edge IO и Node-RED

Подключение датчика 4-20 мА к Edge IO и Node-RED

Узнайте, как использовать поток Node-RED для подключения датчика 4-20 мА к Edge IO.

В этой статье рассматривается процесс подключения двухпроводного датчика 4-20 мА к Edge IO и отправки данных в Tulip с помощью потока библиотеки Node-RED.

К концу этой статьи вы получите следующий поток в Node-RED для отправки текущих данных с датчика на машину в Tulip.

Вы выполните следующие шаги:

1. Настройка оборудования: Подключение пограничного ввода-вывода
2. Настройка машины: Создание машины в Tulip
3. Настройка Node-RED: Импорт, редактирование и развертывание потока Node-RED из библиотеки Tulip

Что вам потребуется:

• Edge IO, зарегистрированный в вашей учетной записи Tulip
• Датчик с токовой петлей 4-20 мА: 2-проводная конфигурация, совместимая с питанием 24 В
• резистор 500 Ом
• 3,5-мм плоская отвертка

1. Настройка аппаратного обеспечения - подключение Edge IO

Этот процесс предполагает, что вы выбрали датчик 4-20 мА для своего приложения и внешний резистор 500 Ом для преобразования выходного тока датчика в напряжение в АЦП.

Подключите датчик и резистор к устройству Edge IO следующим образом:

• Датчик 4-20 мА

  • Клемма питания подключена к клемме [+24 В] АЦП SAR
  • Выходная клемма подключена к клемме [in] АЦП SAR
  • Резистор 500 Ом
  • Один конец к клемме АЦП SAR [in]
  • Один конец к клемме [gnd] АЦП SAR.

Кроме того, убедитесь, что на устройство подано питание, и подключите его к сети, подключив кабель ethernet к порту WAN.

2. Настройка машины - создание машины в Tulip

Для отправки данных с датчика 4-20 мА в Tulip сначала создадим машину, использующую API Tulip в качестве источника данных. Подробный обзор см. в разделе Настройка новой машины статьи Как использовать API атрибутов машины.

В этом примере мы создали машину для представления сварщика с одним атрибутом float под названием "ток сварщика".

Вы должны отметить значения attributeId и machineId для передачи в поток Node-RED.

Вы также можете задать тип машины, чтобы назначить его машине, если планируете использовать датчик тока для изменения таких параметров, как состояние машины, или выполнять какие-либо подсчеты на основе выходов датчика. Если это представляет интерес, обратитесь к разделу " Как настроить типы машин ".

3. Настройка узла Node-RED

Откройте портал Edge Device Portal на устройстве Edge IO, подключенном к датчику 4-20 мА. Запустите редактор Node-RED, используя следующие учетные данные:

• Имя пользователя: admin
• Пароль: Ваш пароль Edge IO

Дополнительную информацию о начале работы с Node-RED на Edge IO см. здесь.

3a. Импорт потока библиотеки

Чтобы импортировать библиотечный поток, выполните действия, описанные в нашем документе Импорт потоков Tulip Node-RED. Импортируемый поток - 4_to_20_mA_sensor.json, и при импорте в редакторе появляется вкладка 4-20mA Sensor Application.

3b. Обзор потока

Поток Node-RED состоит из пяти функциональных узлов. Следуя за потоком, мы имеем:

1. SAR ADC Samples

   • Назначение: выборка 0-10 В SAR АЦП со скоростью 100 выборок/секунду.
   • Вычисление среднего значения
   • Назначение: вычисляет среднее значение раз в секунду из 100 выборок, полученных в узле SAR ADC Samples.
   • Масштабировать АЦП по значению датчика контура тока
   • Назначение: Масштабирует средние значения АЦП до фактического значения датчика контура.
   • Отправить в атрибут Tulip Machine
   • Назначение: Отправляет текущее значение датчика контура в API событий Tulip для отправки в машину.
   • Отклик
   • Назначение: Возвращает соответствующий код состояния HTTP вызова Tulip event API.

3c. Редактирование потока

Чтобы завершить настройку этого потока, информация об устройстве для узла Send to Tulip Machine Attributenodeдолжна быть включена вместе с полями attributeId и machineIdfот машины, настроенной ранее.

Также необходимо отредактировать свойства узла Scale ADC to Current Loop Sensor Value в соответствии со спецификациями производителя текущего датчика.

Например, если входной диапазон датчика измеряет 0-100 ампер, а выходной 4-20 мА, и используется внешний резистор 500 Ом, то необходимо задать следующие параметры:

• Значение резистора (Ом) - 500
• Минимальный вход - 0
• Макс. вход - 100
• Минимальный выход (мА) - 4
• Максимальный выход (мА) - 20

3d. Развертывание потока

Когда поток Node-RED создан и в него добавлены необходимые параметры, можно развернуть поток в правом верхнем углу и начать просматривать данные с выхода датчика 4-20 мА на Tulip.

Выбрав опцию Debug message в правой части редактора Node-RED, вы сможете увидеть ответы и соответствующие коды состояния от API Tulip.

Технические детали потока Node-RED

Ниже приведена подробная информация об узлах и их параметрах конфигурации по умолчанию, импортированных с помощью файла 4_to_20_mA_sensor.json.

1. Образцы АЦП SAR

   • Назначение: выборки 0-10 В АЦП SAR с частотой 100 выборок/секунду.

   • Тип узла: Высокоскоростной аналоговый

   • Свойства по умолчанию:

     • Analog Config - SAR ADC: RMS @ 100Hz.

       • Выберите АЦП для конфигурирования - SAR ADC
       • Включенные выходы - RMS
       • Размер буфера - 100
       • Частота дискретизации (Гц) - 100+ Тип данных - RMS+ Режим вывода - Непрерывный+ Частота обновления (секунды) - 1
       • Вычислить среднее значение

   • Назначение: Вычисляет среднее значение раз в секунду из 100 выборок узла SAR ADC Samples.

   • Тип узла: Функция .

   • Свойства по умолчанию:

     • Function:1 const average = (array) => array.reduce((a, b) => a + b) / array.length; 2 msg.payload = average(msg.data); 3 return msg;3. Масштабирование АЦП по значению датчика контура тока

   • Назначение: Масштабирует средние значения АЦП до фактического значения датчика контура.

   • Тип узла: Подпоток .

   • Свойства по умолчанию:

     • Input Property - payload
     • Значение резистора (Ом) - 500
     • Минимальный вход - 0
     • Максимальный вход - 800
     • Минимальный выход (мА) - 4
     • Максимальный выход (мА) - 20
     • Атрибут "Отправить в машину Tulip

   • Назначение: Передает значение датчика токовой петли в API событий Tulip для отправки в машину.

   • Тип узла: Атрибут машины

   • Свойства по умолчанию:

     • Информация об устройстве - {"attributeId":"", "machineId":""}.
     • Ответ

   • Назначение: Возвращает соответствующий код состояния HTTP вызова API Tulip event.

   • Тип узла: Debug .

   • Свойства по умолчанию:

     • Output - полный объект msg
     • В - окно отладки

Дополнительное чтение

• Документация Node-RED
• Управление состояниями машины и количеством деталей с помощью Edge IO и Node-RED
• Подключение аналогового осциллографа с помощью Edge IO и Node-RED

Вы нашли то, что искали?

Вы также можете зайти на community.tulip.co, чтобы задать свой вопрос или узнать, сталкивались ли другие с подобным вопросом!