Создание Low-Code IoT приложений с контроллерами PLCnext

Контроллеры PLCnext поддерживают множество способов подключения к облачным сервисам. Вы могли бы использовать IEC функциональные блоки из библиотеки IOT, создать свое .NET приложение, написать Python-скрипт или скомпилировать коннектор на GoLang. Если вы хотите писать код, у вас есть много вариантов. Но что, если по какой-то причине вы не хотите писать код? Может быть, это ваш первый проект, или может быть, прошло уже много времени? В этом блоге я покажу, как построить IoT веб-приложение, не написав ни одной строки кода!

Хорошо, когда я сказал, что мы не будем писать ни одной строки кода, это было, возможно, немного преувеличением. Конечно, нам понадобится какой-то способ сказать нашему контроллеру PLCnext и облачному сервису, что мы хотим. Для этого мы будем использовать только графические интерфейсы, так что, думаю, я технически прав, когда говорю, что мы не напишем ни одной строки кода? В любом случае, подход считается «low-code».

Сначала позвольте мне представить различные элементы или сервисы, которые мы будем использовать в этом блоге.

Введение

---

PLCnext контроллер, я думаю, этому не нужно много введения. Если вы все еще не уверены в его возможностях, обязательно посетите PLCnext Infocenter.

Node-RED, официальный сайт Node-RED описывает Node-RED как:

В ранее написанных makersblogs Node-RED упоминается довольно много раз. Не уверены, как начать использовать Node-RED? Я предлагаю прочитать эту статью.

Azure IoT Central — это SAAS (Software As A Service) решение в облаке Azure для построения бескодовых IoT-решений. Мы создадим шаблон устройства с определенным интерфейсом, а визуализация будет получена из созданного шаблона.

В этом шаблоне мы можем определить три «вида переменных»: Telemetry (телеметрия), Properties (свойства) и Commands (команды). Я буду использовать разные виды в шаблоне, надеюсь, различие между свойствами и телеметрией станет ясным после их использования. Если все еще немного неясно, обязательно прочитайте о них в статьях, ссылки на которые в разделе дополнительного чтения.

Для простоты мы ограничим наш пример очень базовым контроллером насоса. Мы можем переключить насос в другой режим и задать уставку насоса.

Построение приложения

---

Подготовка контроллера

Начните с обновления контроллера до последней доступной прошивки и установите balena-engine для OCI-контейнеров. Инструкции по установке Balena можно найти здесь. Когда Balena Engine был успешно установлен, выполните следующую команду (это займет некоторое время).

balena-engine run -it -p 1880:1880 --name nodered --restart always pxcbe/node-red:azureiot

Создание сервиса Azure IoT Central

Войдите в свой Azure-аккаунт и создайте группу ресурсов. В этой группе ресурсов вы теперь можете создать новое приложение Azure IoT Central. Обязательно проверьте разные уровни (Tiers) перед выбором.

Перейдите в ваш только что созданный сервис Azure IoT Central и если все идет хорошо, вас должны предложить создать новый шаблон устройства. Выберите создание нового пользовательского шаблона как IoT-устройство. Выполните следующие шаги для создания правильного шаблона для этого упражнения.

Создание шаблона устройства

1. Назначьте имя «pump» шаблону устройства
2. Создайте пользовательскую модель (Custom model)
3. Нажмите «add capability»
   1. Создайте свойство (Property) «Pump status»
   2. Создайте телеметрию (Telemetry) «Flow Rate»
   3. Создайте команду (Command) «Change Mode»
   4. Создайте команду (Command) «Set Power»
   5. Сохраните только что созданные возможности
4. Перейдите к Views (представления) и выберите «generate default views» (вы можете изменить представления позже)
5. Опубликуйте ваш шаблон устройства.

(Возникли трудности? Не стесняйтесь импортировать шаблон из репозитория)

Создание нового устройства

Создайте устройство на основе только что созданного шаблона. Нажмите на «connect» и запишите «ID scope», «Device ID» и «Primary key» для последующего использования в Node-RED.

PLCnext Engineer

Нам понадобится некоторая логика для управления нашим насосом. Я предоставил проект PLCnext Engineer в репозитории, который вы можете использовать. Не стесняйтесь добавлять к этому проекту, чтобы дать нашему насосу новые функции!

Node-RED

Пока ваш контейнер создавался, ваша среда Node-RED должна быть готова и работающей. Импортируйте flow.json из репозитория. Нажмите на узел «Device» и установите ваш «Device ID», «Scope ID» и выберите «Device Provisioning Service» и вставьте ваш primary key.

Настройте ваш OPC UA сервер, нажав на узлы READ или WRITE и измените настройки под ваш контроллер, и завершите приложение, развернув (deploy) узлы.

Тестирование приложения

---

Мы готовы тестировать приложение. Вы должны иметь возможность управлять насосом, меняя его статус и задавая новую уставку. Приложение намеренно оставлено максимально простым, я рекомендую строить отсюда, чтобы хорошо понять все разные настройки, которые можно сделать при настройке вашего интерфейса. Вы даже можете создать карту, чтобы показать, где находятся ваши насосы!

Дополнительное чтение

---

Node-RED

• Import/Export
• Writing Functions

Azure-IoT-Central

• Azure IoT Central Docs
• Architecture Concepts
• Quick Monitor Devices