Siemens SIMATIC IOT2000 Series a Ubidots + Arduino IDE: 8 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

La simplicidad de Arduino combinada con la confiabilidad y la historia de Siemens hace que la serie SIMATIC IOT2000 sea una elección perfecta para una puerta de enlace industrial en fábricas e instituciones que exploran opciones de conectividad y modernización. Nuevos sensores en máquinas antiguas o simplemente actualizando los sensores actualmente en uso, la serie SIMATIC IOT2000 armoniza, analiza y reenvía datos de manera eficiente con protocolos comunes como MQTT y Modbus. Basado en un Yocto Linux, la serie SIMATIC IOT2000 incluye los modelos IoT2020 e IoT2040 que son compatibles con la mayoría de los bocetos de Arduino y se pueden cargar directamente desde el IDE de Arduino. El IOT2040 es ideal para fábricas, mientras que el IOT2020 es mejor en instituciones educativas con sus periféricos y protocolos de comunicación adicionales.

El siguiente tutorial demuestra cómo configurar la serie SIMATIC IOT2000 utilizando el IDE de Arduino y un código de muestra para enviar una solicitud HTTP a Ubidots para la interpretación de front-end.

Paso 1: requisitos

• Cable de ethernet
• Tarjeta SD
• Fuente de alimentación de 24 V
• IDE de Arduino
• Siemens SIMATIC IOT 2040
• Cuenta de Ubidots - o - Licencia STEM

Paso 2: Configuración de la serie SIMATIC IOT2000

Primero, debe registrarse o tener acceso al portal de soporte de Siemens para descargar todas las configuraciones iniciales. Este portal también proporcionará solución de problemas y soporte de Siemens en cualquier consulta relacionada con el hardware. Toda la serie IOT2000 está configurada de la misma manera, siga este tutorial para cualquier dispositivo de la serie.

Paso 3: Grabe e instale la tarjeta SD

Comience por grabar la tarjeta SD con la imagen proporcionada por la página de soporte en línea de Siemens Industry. Por favor, descargue y guarde Example_Image_V2.1.3 para más tarde.

• Inserte la tarjeta microSD en la ranura para tarjetas SD de su computadora (es posible que necesite un adaptador).
• Descomprima la imagen descargada y grábela en la tarjeta SD. Los usuarios de Microsoft hacen clic aquí o cómo grabar imágenes en su tarjeta SD. Usuarios de Linux, continúen leyendo.

Grabar una imagen en la tarjeta SD usando Linux: 1. Abra la terminal de su computadora y vaya a la carpeta donde estaba el archivo zip. descargado usando el comando cd. e.i: descargué el archivo en el directorio "Descargas":

Descargas de cd

2. Descomprima el archivo descargado ejecutando el siguiente comando:

sudo descomprimir 109741799_Example_Image_V2.1.3.zip

Una vez que el archivo zip esté descomprimido correctamente, verá un archivo llamado example-V2.1.3.wic como se muestra arriba. NOTA: Si obtiene un error al ejecutar el comando anterior, verifique que el nombre del archivo descargado sea el mismo.

3. Verifique la ubicación de la tarjeta SD para desmontarla y grabar la imagen. Ejecute el siguiente comando para verificar la ubicación:

df -h

La tarjeta SD debe estar ubicada en el directorio / dev /…; en mi caso, la tarjeta sd se encuentra en el siguiente directorio / dev / mmcblk0

4. Desmonte la tarjeta SD ejecutando el siguiente comando:

desmontar / dev / mmcblk0

5. Para grabar la imagen, reemplace el nombre del archivo descomprimido y la ubicación de la tarjeta SD; la estructura del comando es la siguiente:

sudo dd bs = 1M if = {name_of_the_image} of = {SD_location}

Una vez que los parámetros se reemplazan por los correctos, el comando debe tener un aspecto similar al siguiente:

sudo dd bs = 1M if = example-V2.1.3.wic of = / dev / mmcblk0

Ejecutar este comando puede tomar un par de minutos, tenga paciencia:)

Paso 4: Instale su tarjeta SD

Conecte su tarjeta SD a su hardware. A continuación, hemos instalado la tarjeta SD en el SIMATIC 2040 donde se indica.

Paso 5: Primera puesta en servicio del SIMATIC IOT2000

Los siguientes pasos muestran cómo acceder al SIMATIC IOT2040 utilizando la IP estática para configurar la red de la puerta de enlace. En este punto es importante mencionar que el SIMATIC IOT 2040 trae la Dirección DHCP por defecto en el Puerto Ethernet - X2P1, si lo desea puede acceder directamente usando la dirección IP asignada.

1. Apague y conecte un extremo del cable Ethernet a su computadora y el otro al puerto Ethernet-X1P1 del dispositivo SIMATIC IOT2000.

PRECAUCIÓN: ¡Utilice únicamente una fuente de alimentación CC de 9… 36 V!

2. Una vez encendido el SIMATIC IOT2000, verá el siguiente comportamiento en los LED de la pasarela:

• PWR: Sólido; dispositivo encendido
• SD: Intermitente…. luego sólido apagado
• USB: Sólido; dispositivo encendido

El LED SD será intermitente porque está cambiando el tamaño de la tarjeta SD con la imagen, espere hasta que el LED SD cambie su estado a Sólido APAGADO para acceder a la puerta de enlace.

3. El SIMATIC IOT2000 le permite acceder a través de Serial, SSH o Telnet; esta guía utiliza la conexión SSH.

El SIMATIC IOT2000 tiene una dirección IP estática por defecto -> 192.168.200.1. Para establecer una conexión SSH, su ordenador tiene la misma subred que el SIMATIC IOT2000.

Si está trabajando con Microsoft, consulte esta guía de introducción para saber cómo acceder a la puerta de enlace. Los usuarios de Linux continúen con los siguientes pasos.

4. Una vez configurada la red de su ordenador en la misma subred del SIMATIC IOT2000, verifique su conectividad con un ping:

ping 192.168.200.1

Resultado Esperado:

PING 192.168.200.1 (192.168.200.1) 56 (84) bytes de datos.

64 bytes de 192.168.200.1: icmp_seq = 1 ttl = 64 tiempo = 1.04 ms

64 bytes de 192.168.200.1: icmp_seq = 2 ttl = 64 tiempo = 1.03 ms

64 bytes de 192.168.200.1: icmp_seq = 3 ttl = 64 tiempo = 1,00 ms

Si recibe el resultado esperado, SIMATIC IOT2000 está correctamente conectado.

5. Acceda a la puerta de enlace ejecutando el siguiente comando:

ssh [email protected]

Al acceder por primera vez a la puerta de enlace, se le pedirá que apruebe el mensaje de seguridad. Envíe el comando yes y presione enter para aprobar y continuar. Una vez que el acceso esté correctamente establecido, verá la siguiente raíz en su terminal:

root @ iot2000: ~ #

6. Como se mencionó anteriormente, la dirección IP estática del SIMATIC IOT2000 está configurada en 192.168.200.1. Por lo tanto, si se requiere otra dirección IP estática o una dirección DHCP, esto se puede configurar en el archivo "interfaces" en el directorio "/ etc / network".

Para hacer esto, ingrese al directorio especificado con el siguiente comando:

cd / etc / network /

Abra el archivo de interfaces usando nano editor ejecutando el siguiente comando:

nano interfaces

El contenido del archivo de interfaces de forma predeterminada es el mismo que se muestra a continuación:

# / etc / network / interfaces - archivo de configuración para ifup (8), ifdown (8)

# La interfaz loopback

auto lo

iface lo inet loopback

# Interfaces cableadas

auto eth0

iface eth0 inet estático

dirección 192.168.200.1

máscara de red 255.255.255.0

auto eth1

iface eth1 inet dhcp

Como se mencionó anteriormente, si está trabajando con el SIMATIC IOT2040, la dirección DHCP está configurada por defecto en el segundo puerto (X2 P1LAN). Asegúrese de que su cable Ethernet esté conectado al segundo puerto Ethernet y reinicie la puerta de enlace.

Si está trabajando con SIMATIC IOT2020 y desea configurar la dirección DHCP, debe modificar el archivo de interfaces como se muestra a continuación, luego reinicie la puerta de enlace:

# / etc / network / interfaces - archivo de configuración para ifup (8), ifdown (8)

# La interfaz loopback

auto lo

iface lo inet loopback

# Interfaces cableadas

auto eth0 iface

eth0 inet dhcp

Una vez configurada la dirección DHCP, puede utilizar una aplicación de escáner de red para conocer la nueva dirección IP asignada al SIMATIC 2000; le recomendamos encarecidamente que utilice fing, que es fácil de usar y está disponible tanto en la Play Store de Google como en la App Store de Apple.:)

Paso 6: IDE de Arduino y código de muestra

El SIMATIC IOT2000 es compatible con el IDE de Arduino utilizando el paquete Intel Galileo. Siga los pasos a continuación para configurar la placa correctamente:

1. Abra el IDE de Arduino

2. Abra Boards Manager desde Tools -> Board -> Boards Manager e instale el paquete galileo. Para encontrar el dispositivo correcto, busque "Intel i5" en la barra de búsqueda. Descargue e instale la última versión.

3. Seleccione su Intel Galileo gen2 en el menú Herramientas> Placa.

4. Conecte el Micro USB a su IOT2000 y seleccione el puerto com asignado desde Herramientas> Puerto> Intel Galileo. Si trabaja en Windows y su PC no reconoce su IOT2000, debe actualizar los controladores manualmente.

5. Ahora con todo configurado, cargue el Blink Sketch para verificar que todo funciona correctamente. Vaya a Archivo> Ejemplos> Conceptos básicos> Parpadeo y compile el código.

6. Una vez que el código se haya actualizado correctamente, el LED USER comenzará a parpadear.

Paso 7: Visualización de sus datos en Ubidots

Una vez que pueda compilar el código Blink en el SIMATIC IOT2000, puede continuar con los siguientes pasos: 1. Copie y pegue este código a continuación en su IDE de Arduino. Una vez que haya pegado el código, asegúrese de asignar el TOKEN de Ubidots único donde se indique. Si no sabe cómo usar su Ubidots TOKEN, consulte este artículo.

NOTA IMPORTANTE DE DESPLIEGUE: El código anterior es un código de muestra que demuestra cómo enviar una solicitud HTTP POST a Ubidots utilizando la biblioteca EthernetClient. Para implementar su propio código, consulte la Referencia de la API REST de Ubidots y el Soporte de Siemens para obtener recursos adicionales.

2. Verifique y cargue el código eligiendo el ícono de la marca de verificación y luego el ícono de la flecha hacia la derecha junto al ícono de la marca de verificación.

3. Para visualizar la respuesta del servidor y su conectividad con el dispositivo, abra el Serial Monitor del Arduino IDE. Visualice el monitor en serie seleccionando el icono de "lupa" en la esquina superior derecha de nuestro IDE de Arduino.

Confirme su código yendo a su cuenta de Ubidots para encontrar el nuevo dispositivo creado llamado "simatic-iot2000" que contiene una variable llamada "humedad" que lee la entrada A0 del Arduino Shield contenida en el SIMATIC IOT2000.

Paso 8: Resultados

En solo unos minutos, integramos un dispositivo industrial, el Siemens SIMATIC IOT2000 con Ubidots, y solo necesitaban conocimientos básicos sobre el hardware y la funcionalidad del Arduino IDE.

Ahora es el momento de crear paneles de Ubidots para visualizar e interpretar sus datos para controlar procesos o mitigar errores.