Industrial shields Open Source Hardware Case Study: Air-conditioning system

Industrial shields Open Source Hardware Case Study: Air-conditioning system

Como activar un relé con el PLC basado en Arduino Ardbox Relay a través de una Touchberry Pi

Resumen

Los sistemas de aire acondicionado por lo general tienen un contactor disponible que nos permitirá conectar un relé. Conectando el relé PLC basado en Arduino Ardbox, y el PLC a la Touchberry Pi, seremos capaces de controlar de forma remota las condiciones climáticas. En este proyecto, Opiron Electronics propone hacer un sistema de control básico con una interfaz que nos permitirá activar el sistema de climatización de forma remota con el relé del PLC Ardbox Relay y el Touchberry Pi como HMI, todo ellos productos basados en Hardware libre que se pueden encontrar en IndustrialShields. El SCADA propuesto que se ejecutará en el Touchberry Pi es la siguiente: http://www.myscadatechnologies.comPICTURE Hardware y comunicación

Vamos a usar el siguiente hardware para la instalación:

  • Un Ardbox Relay PLC que es un PLC basado en Arduino con 18 entradas o salidad digitales que ofrece la posibilidad de comunicación entre dos ordenadores usando I2C. Para más detalles ver el siguiente link.
  • Un Touchberry PI 10.1″. El Touchberry Pi es un Panel PC de 10.1″ diseñado para trabajar en entornos industriales y basado en el popular Raspberry Pi. Para más detalles ver el siguiente link.

Para comunicar ambos aparatos entre si, vamos a hacer uso del protocolo de comunicación I2C. La principal ventaja del mismo es su flexibilidad ya que nos permite conectar facilmente hasta 128 dispositivos como esclavos a la Touchberry Pi. Para más detalles sobre como hacerlo ver dbajo el apartado de Software al respecto.

air-conditioner-room2

Software y código

Tal y como se ha mencionado más arriba, el SCADA propuesto está alojado en myscadatechnologies. Hemos escogido este SCADA por varios motivos: es Open Source, está disponible para su descarga immediata y ha sido testeado previamente para Raspberry Pi, que es el procesador de la Touchberry Pi. Desde el punto de vista de la comuniaciones, I2C necesita un Master. El otro aparato debe ser el esclavo. En nuestro caso usaremos el Ardbox PLC Relay como esclavo y el the Touchberry Pi como Master. Por lo que respecta al Ardbox Relay, el código que le tendremos que cargar se puede ver a continuación:

2014111_arduino_code

When the command received from the scada is activated, we will activate the relay. Regarding the Touchberry Pi software to be developed, basically, moreover to install the scada on our Touchberry Pi, we have to set the it as a master in the I2C developed network First we need to enable the I2C module on the PI.

  1. As root edit /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf and comment out the line blacklisting i2c-bcm2708
      $ cat /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf # blacklist spi and i2c by default (many users don't need them) blacklist spi-bcm2708 #blacklist i2c-bcm2708

Next add i2c-dev to the /etc/modules file so it’s loaded on boot:

              # /etc/modules: kernel modules to load at boot time. # # This file contains the names of kernel modules that should be loaded # at boot time, one per line. Lines beginning with "#" are ignored. # Parameters can be specified after the module name. snd-bcm2835 ipv6 i2c-dev

Finally install i2c-tools:

  $ sudo apt-get install i2c-tools $ sudo adduser pi i2c

Finally, reboot the Touchberry Pi. Key Benefits The main benefits of the Opiron purposed solution are: –      Scalable system: The purposed system permits to connect multiple devices to the Touchberry Pi. –      Open Sourcebased: This feature means big flexibility, big availability of resources on the internet in case of failures or change implementations, etc. –      Remote control: Control climate conditions through an HMI panel.

  // Industrial Shields by BOOT & WORK CORP. // Powered by Opiron Electronics -www.opiron.com- // Feb.2015 technical information for newsletter // The sketch demonstrates how to control a relay // with Ardbox Relay PLC and a Toucbberry Pi. // Keywords: Ardbox Relay PLC, Touchberry Pi. ////////////////////////////// //// PLC: ARDBOX RELAY PLC //// //// Number of inputs: 0 //// Number of outputs: 1 //// you need to configurate the correctly switch position for running like digital / analog or PWM mode ////////////////////////////// //// EXTERNAL BOX PIN NUMBERS: //// LEFT SIDE (Where Input Voltage lives). //// Pin 4 (RELAY 1) => (Box Pins: 0 and 1) //// Pin 5 (RELAY 2) => (Box Pins: 2 and 3) //// Pin 6 (RELAY 3) => (Box Pins: 4 and 5) //// Pin 7 (RELAY 4) => (Box Pins: 6 and 7) //// Pin 8 (RELAY 5) => (Box Pins: 8 and 9) //// Pin 9 (RELAY 6) => (Box Pins: 10 and 11) //// Pin 10 (RELAY 7) => (Box Pins: 12 and 13) //// RIGHT SIDE (The other side). //// Pin 11 (RELAY 8) => (Box Pins: 0 and A) //// //// Pin 13 => (Box Pin 1 Arduino Digital => 5Vdc output if pinMode(13,OUTPUT)) //// OR //// (Box Pin 1 Arduino Digital => 5Vdc input if pinMode(13,INPUT)) //// //// Box Pin 2 (GND) //// Box Pin 3 (GND) //// //// Pin 3 => (Box Pin 4) //// Pin 2 => (Box Pin 5) //// //// Pin A0 => (Box Pin 6) //// Pin A1 => (Box Pin 7) //// Pin A2 => (Box Pin 8) //// Pin A3 => (Box Pin 9) //// Pin A4 => (Box Pin 10) //// Pin A5 => (Box Pin 11) //// //// Analog pins 0 to 5. Put the jumper ON in case of digitalRead (24Vdc) otherwise analogRead (10Vdc) //// //Libraries #include //Library for I2C Master & Slave //Pins defintion #define Relay 4 // Relay //I2C Address for the Ardbox Relay PLC #define SLAVE_ADDRESS 0x04 // Variables int number = 0; // Functions void receiveData(int byteCount); void setup() { pinMode(Relay, OUTPUT); Serial.begin(9600); // start serial for output // initialize i2c as slave Wire.begin(SLAVE_ADDRESS); // define callbacks for i2c communication Wire.onReceive(receiveData); Serial.println(“Ready!”); } void loop() { //Nothing } // I2C Slave communication void receiveData(int byteCount){ while(Wire.available()) { number = Wire.read(); if (number == 1) { digitalWrite(Relay, HIGH); // Switch on the Relay } else if (number == 0) { digitalWrite(Relay, LOW); // Switch off the Relay } } }
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