Úvod do programování Raspberry Pi bez ručního kódování: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Ahoj, tento návod vám ukáže, jak z vašeho Raspberry Pi udělat plně programovatelné automatizační zařízení kompatibilní s graficky orientovaným programovacím jazykem pro PLC s názvem Function Block Diagram (součást normy IEC 61131-3). Toho lze dosáhnout instalací REXYGEN. Softwarové nástroje REXYGEN se široce používají v různých oblastech automatizace, řízení procesů a robotiky.

Cílem tohoto úvodu je pomoci uživatelům Raspberry Pi překonat přechod od ručního kódování (python, …) k grafickému programování pomocí takzvaných funkčních bloků a urychlit začátek používání softwarových nástrojů REXYGEN.

Tento tutoriál vás provede instalací REXYGEN (vývojové nástroje i jádro runtime pro Raspberry Pi) a velmi jednoduchým příkladem integrace DS18B20 jako jednoduchého termostatu bez ručního kódování.

Zásoby

• Raspberry Pi (B+/2/3/3B+/Zero W)
• SD karta s nejnovějším Raspbianem dle vašeho výběru (https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/)

Krok 1: Instalace REXYGENU

Instalace vývojových nástrojů na Windows 7/8/10:

1. Stáhněte si instalační program z:
2. Spusťte soubor.exe a postupujte podle pokynů k instalaci. Doporučuje se možnost Úplná instalace.

Runtime instalace na Raspberry Pi:

Váš Raspberry Pi provozuje čerstvý a nejnovější Raspbian podle vašeho výběru - pokud ne, podívejte se na https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ pro stažení obrázku a instalační příručku Raspbian.

Na svém Raspberry Pi aktualizujte úložiště instalačních balíčků APT:

sudo apt aktualizace

Poté nainstalujte GIT:

sudo apt install git

Přejděte do svého domovského adresáře:

CD

Stáhněte si nejnovější verzi instalačních skriptů:

klon git https://github.com/rexcontrols/rex-install-rpi.git --branch v2.50

Změňte pracovní adresář:

cd rex-install-rpi

Spusťte instalační skript pro Raspberry Pi:

sudo bash install-rex.sh

Skvělý! REXYGEN již na vašem Raspberry Pi běží. Že to nevidíte? Nebojte se!

Hned po instalaci se runtime modul RexCore automaticky spustí na pozadí jako démon. RexCore se také automaticky spustí po restartu systému.

Bezplatná DEMO verze je omezena na 2 hodiny běhu. Po každém restartu máte další 2 hodiny na experimenty. Trvalou licenci můžete zakoupit od 45 EUR za zařízení.

Krok 2: První projekt - Raspberry Pi jako jednoduchý termostat

Pojďme postavit termostat

V tomto případě je Raspberry Pi nakonfigurován tak, aby fungoval jako jednoduchý termostat. Teplota je měřena čidlem 1-Wire DS18B20 a GPIO pin 17 zapíná a vypíná relé s hysterezí 0,5 ° C.

Nezapomeňte připojit teplotní senzor DS18B20 a 5V relé podle schématu zapojení. Nezapomeňte použít rezistor 4k7 mezi DATA a VCC piny DS18B20.

Jakmile je kabeláž připravena, spusťte program REXYGEN Studio. Vyberte možnost Začít od příkladového projektu a vyberte příklad 0120-22 Jednoduchý termostat. Vyberte složku, do které chcete uložit soubory projektu (např. D: / FirstProject).

Jakýkoli funkční blok lze konfigurovat dvojitým kliknutím na něj. Nevíte, co dělá jakýkoli konkrétní funkční blok? Vyberte jej a stiskněte F1 pro okamžitou dokumentaci.

Existuje pouze jedna věc, kterou je třeba nakonfigurovat - 64bitové ID ROM DS18B20, aby bylo možné číst teplotu.

Seznam detekovaných zařízení 1-Wire pomocí příkazu owdir. Výstup by měl vypadat takto:

/28,551DDF030000

/bus.1 /bus.0 /bez mezipaměti /nastavení /systém /statistika /struktura /simultánní /alarm

První řádek je ID zařízení DS18B20 - zkopírujte jej.

Funkční blok OWS je konfigurace a načasování 1-Wire komunikace. Poklepejte na funkční blok OWS a klikněte na tlačítko Konfigurovat.

Zobrazí se dialogové okno konfigurace ovladače 1-Wire. Najděte a vyměňte ID zařízení DS18B20 za ID vašeho DS18B20. Zavřete dialogy pomocí tlačítek OK.

Volitelné: Žádanou hodnotu teploty můžete také změnit úpravou funkčního bloku CNR_temperature_sp, kde můžete zadat požadovanou teplotu. Nebo změňte hysterezi úpravou parametru funkčního bloku CMP_THERMOSTAT.

Projekt je nyní připraven. Pojďme to zkompilovat a stáhnout do Raspberry Pi. Vyberte Project -> Compile and Download (nebo stiskněte F6) a potvrďte uložení před kompilací.

Jakmile je projekt zkompilován, zobrazí se dialogové okno Stáhnout. Nezapomeňte zadat IP adresu vašeho Raspberry Pi do řádku Target a kliknout na tlačítko Stáhnout. Poprvé budete požádáni o licenci pro váš Raspberry Pi. Pokud chcete vyzkoušet DEMO na 2 hodiny, jednoduše vyberte možnost Požádat o DEMO LICENCI zdarma. Jinak si můžete zakoupit trvalou licenci na

Jakmile je stahování dokončeno, je možné přepnout REXYGEN Studio do takzvaného režimu sledování a sledovat řídicí algoritmus v reálném čase-klikněte na Sledovat.

V režimu sledování pozadí všech souborů zešedne a nemůžete přesouvat ani odstraňovat žádné bloky nebo připojení. Chcete-li položku sledovat online, klepněte pravým tlačítkem na příznak OWS_temperature a v nabídce vyberte Sledovat výběr. Měli byste vidět aktuální teplotu naměřenou na DS18B20.

Zajímají vás teplotní trendy? Žádný problém! V režimu sledování poklepejte na jeden z funkčních bloků TRND_* a zobrazte historická data daného časového období.

Krok 3: Závěr

Příklad termostatu je jen výchozím bodem pro schopnosti REXYGEN. Zmínil bych několik funkcí, které považuji za klíčové:

• vestavěný HMI - jeden typ automaticky generovaný (WebWatch), jeden typ Jednoduchá tlačítka a displeje (WebBuDi) a poslední plně editovatelný pomocí REXYGEN HMI Designer
• REST API - všechny projektové konstanty, proměnné a signály lze číst/zapisovat pomocí REST API
• k dispozici různé komunikace - 1 -Wire, GPIO, Modbus TCP/RTU, MQTT, Database, Siemens S7,…
• rozsáhlá ukázková databáze
• k dispozici komplexní dokumentace-viz

Nevíte, kde začít? Vraťte se do knihovny příkladů a rozhlédněte se nebo se pokuste vytvořit tento příklad sami od začátku:)