Comments 73
Хороший вариант инженерного решения на основе имеющихся ресурсов - дешево и сердито!
Не понятно только, почему не запихать ардуину в герметичный бокс?
А еще почитайте про MQTT и как вообще подобные вещи автоматизируюся. Потом про esp32 на базе risc-v и поробуйте MicroPython, возможно вам понравится.
Good Luck! :)
дешево и сердито
Дёшево и сердито было бы на raspberry - 11 лет назад они уже были. Это было бы дешевле чем большой комп и ведро масла. И rdp не нужно, хватило бы и ssh. И скорости 3g хватило бы
А сколько отработала бы SD карта на малинке?
Да, возможны варианты ;) можно отключить логирование - тогда проживет достаточно долго. Можно просто менять раз в пару лет,
У меня sd карта на распе первого поколения проработала без перерывов более 6 лет. Далее просто заменил на более ёмкую.
У меня на умном доме живет уже 8 лет сд карта в распберри. Не HA, самописный на python. Причем распберри без охлаждения, совсем. Логи никак специально не настаивал. Распберри в связке с ардуино по USB. Протокол связи между ними так же самописный пакетами по 8 байт. Ардуина воткнута в "материнку" собственного производства. На ней обвязка кучу выходов и входов (мега). Для нагрузки твердотельные реле через обвязку из транзисторов. И оно ни разу не отключалось и не висло за 8 лет. С момента включения ни разу не перезагружал систему. Даже пыль не смахивал.
На расбери была проблема из за качества сд карт . Умерали через пару лет. А вот ардуину с шильдом ethernet по mqtt уже лет хз сколько , но много, работает и не напрягает.
У raspberry 11 лет назад были огромные проблемы со стабильностью. Например кривой USB контроллер на котором сидит Ethernet. Им понадобилось почти 2 года и очень не стандартное решение с высокоприоритетным IRQ чтобы более менее стабильно заставить его работать. Да и драйвер SD карты тоже был кривым и подвешивал систему.
Похожую по назначению систему и я тоже сделал. В одном садоводческом товариществе, расположенном далеко от города в лесу есть скважина и на большом удалении от нее, метрах в 800, накопительные баки с большим объемом. Провода тянуть не вариант, дорого и ненадежно. Сделали радиоканал на радиомодулях от китайской фирмы EBYTE. Модули работают на 450...480 МГц. Мощность примерно 30 мВт. В качестве управляющего контроллера Atmega8. Написана прошивка практически на Ассемблере, вернее на отечественном ПО от Геннадия Громова Algoritm Builder. Шикарное ПО. Практически графический интерфейс. Симулируется вся периферия. Для мелких задачек - подарок судьбы и Г.Громова. Спасибо автору. Кстати есть в открытом виде в свободном доступе. Ссылка http://algorithmbuilder.ru.
Простите за оффтоп. Не мог не поделиться. Возвращаясь к объекту разговора: На накопительных баках поставили два датчика уровня: верхний и нижний. Если уровень ниже нижнего, радиомодуль передает сигнал 33, если между нижним и верхним - сигнал 55, если выше верхнего - 77. Сигнал передается раз в несколько минут. Такойпериодичности вполне достаточно. Приемник возвращает сигнал добавив к нему +1. Это нужно для контроля работы модулей бака и насоса сторонним наблюдателем, в качестве такового используется аналогичный модуль с адаптером, ноутбуком и программой от производителя. Насосный блок управления работает в трех режимах. Местное управление, когда насос включается вручную, 2-отключено. 3-атоматическое управление. Насос может включаться вручную при автоматическом режиме для набора воды в емкость на водокачке. Отключается он только сигналом модуля с бака, передающим или 77, или 55. То есть при уровне воды выше нижнего датчика уровня. В качестве датчиков уровня используются датчики производителя "Сенсор".
Система работает уже около 10 лет. И да - модули заключены в водонепроницаемые корпуса, напечатанные на 3д принтере.
оффтоп к оффтопу: подскажите, а вы не заливали такие модули компаундами, как у электриков используется? будут они жить или перегреются?
Прекрасный пример это автоэлектроника, там все в кампауде - гидро и виброизоляция, перегреются это зависит от компонентов в первую очередь, нужно выбирать соотвующую
Разве нормальные компаунды не теплопроводнее воздуха ?
Нужно же смотреть на условия эксплуатации - от чего в большей степени нужно защищать. Если там влажность и вибрации - то наверное лучше какой-то герметик/силикон, а оно не очень-то тепло отводит. Если вибрации нет, или есть отдельные меры по снижению вибраций - то наверное более жёсткий компаунд, он тепло отводит вполне неплохо (но опять же проверять надо для конкретного оборудования и условий). Правда с жёстким компаундом ремонтопригодность резко снижается, силикон ещё можно расковырять при необходимости.
Есть компаунды с очень высокой теплопроводностью, но они в свободной продаже не идут, ну всмысле купить можно, только в емкостях что всей деревне на сто лет хватит. Я в таких случаях медную пластину гнул (или алюмяху) п или г формы , в зависимости от конфигурации , и приклеевал к силовым элиментам и заливал компаундом, так что бы другая часть пластины была практически на поверхности (под очень тонким слоем компаунда), в итоге и площадь теплоотдачи увеличивалась.
В моем случае греться нечему. Стабилизатор импульсный, токи минимальные, передатчик работает на передачу милисекунды. На приеме ничего не греется точно. Там правда питание 24 вольта, но импульсный стабилизатор на это расчитан и потери на тепло минимальны. А в компаунд заливать - надо гарантированное качество, которое зависит сильно от серийности. А тут единичные экземпляры. Если залить, ремонт затруднен, а требуется иногда вмешательство. Техника рассчитана на долговременную эксплуатацию. Компаундом заливают желая скрыть схемотехнику, а в программно-аппаратном устройстве это не сильно требуется. Закрываешь программу и вуаля.
Устаревшая архитектура: поддерживает только микроконтроллеры AVR.
Ограниченная поддержка: последние обновления среды датируются 2010 годом
Ограничения демо-версии: существует ограничение на размер кода в демонстрационной версии
Обясните смысл написания в этой среде?
Говорят, что нынешнее программирование - ремонт двигателя автомобиля через выхлопную трубу. Абсолютно согласен. А программы на ассемблере - это ремонт двигателя нормальный. Алгоритм билдер - это среда, которая и есть ассемблер. Там все операции выверены до микросекунд. Я писал для ПИК-ов на ассемблере в 90-е годы. На PIC16F84 работает система управления насосом через силовой кабель 3х380 вольт. Кстати до сих поор работает. Такое написать на С++ просто нереально. Думаете зря прошивкки постоянно улучшаются и обновляются. Это как раз проблема с кривизной программ на С++ и более высокоуровневых языков. А вот ассемблер - вечен. Я в этой проблеме понимаю неплохо. С середины 90-х этим занимаюсь. Конечно на ассемблере мозги напрягать надо много сильнее, чем на С++ и выше. Есть у меня товарищ, который делает медицинские приборы на этом самом АБ. Рекламаций вообще никаких, ибо ассемблер. Товарищ правда усидчивый до абсолюта. Ему под 70 лет, а он на ассемблере программы пишет. Вам такое не светит. Вы чужими библиотеками пользуетесь. Доброго продукта не получится никогда. А Атмеги еще очень даже в ходу. Потому АБ жив. И кстати в нем никаких ограничений нет. Ищите версию 5.44.
система управления насосом через силовой кабель 3х380 вольт
Все насосы управляются по силовому кабелю. Даже без микроконтроллера ;)
Такое написать на С++ просто нереально
Нереально воще, или только на этом самом PIC?
Думаете зря прошивкки постоянно улучшаются и обновляются
Думаю, программисту нравится процесс получения зарплаты ;)
Что мешает взять компилятор GCC и использовать только .S (ассемблерные) файлы, если хочется абсолютного контроля над кодом?
Можно писать на чистом ассемблере, подключать к проекту только необходимые модули, использовать make или CMake для сборки — и всё это в современной, поддерживаемой и свободной экосистеме.
Аргумент про "вечность ассемблера" понятен, но это не делает Algorithm Builder уникальным или необходимым.main.S — простой ассемблерный код для AVR (например, ATmega328P)
.section .text
.global main
main:
ldi r16, 0xFF ; загрузить 0xFF в регистр r16
out 0x05, r16 ; записать r16 в порт B (PORTB на ATmega328P — это 0x25, но для out используется адрес I/O space: 0x25 - 0x20 = 0x05)
loop:
rjmp loop ; бесконечный циклMakefile — сборка прошивки:
MCU = atmega328p
F_CPU = 16000000
AS = avr-gcc
OBJCOPY = avr-objcopy
CFLAGS = -mmcu=
(F_CPU) -Wall
all: main.hex
main.elf: main.S
$(AS) $(CFLAGS) -o main.elf main.S
main.hex: main.elf
$(OBJCOPY) -O ihex -R .eeprom main.elf main.hex
clean:
rm -f .elf .hex
Сборка: make
Будет создан файл main.hex, который можно прошить в контроллер
Почему? Algorithm Builder делает уникальным или необходимым? Наоборот, привязка к устаревшей среде с ограниченной поддержкой и отсутствием развития — это скорее минус.
Честно не могу понять, объясните свой выбор.
Не считаю я Algorim Buulder уникальным или необходимым. Дело вкуса. Но для понимания программирования на самом низком уровне он очень удобен. В нем кстати и отладка есть через один пин и эмуляция всех ресурсов контроллера. Для освоения на примере AVR - самое то. А Ваше предложение - левой рукой за правое ухо. Это ваше личное дело, ну или глушитель для ремонта двигателя. Я частенько встречаю инженеров, которые даже о разрядности микроконтроллеров плохо понимают. А уж о топологии периферии вообще не приходится говорить. И потому результат не очень. Это как слепому на многополосной автодороге.
И кстати да, скачайте и попробуйте. Места на компьютере занимает минимум. Я кстати одного дипломника научил пользоваться им в течении нескольких дней. Он дипломную практическую работу сделал: блок управления пресс-пакетировщиком. Была немаленькая схема на десятке плат, сала одна плата с несколькими транзисторами на выходе, и оптронами на входе. Было ненадежно, стало абсолютно надежно. И плюсом отличная дипломная работа и знания у человека, который их потом успешно применял и применяет работая главным энергетиком металлургического завода. Кстати на этом пакете выучил много народу.
АВ - отличная идея и реализация, спасибо Громову. Но, к сожалению, не получила поддержки сообщества, что выразилось в отсутствии библиотек и «экосистемы». Отдельные энтузиасты (включая меня) не в счет. Громов также систему забросил. Возможно у него были свои субъективные причины, но и объективных хватает - все-таки программирование на уровне ассемблера для современных МК, с их ресурсами и объемами, в 99% случаев больше похоже на мазохизм, чем на реальную необходимость.
Безусловно АВ - специфический продукт. Область распространения - в основном микроконтроллеры с ограниченными ресурсами памяти. И строить на нем какие-то веб-приложения мазохизм. Но более приземленные проекты - вполне разрешимы. В первом десятилетии этого века я делал систему управления тремя тиристорными приводами на Atmege 2560. Вполне работоспособная система получилась. Тут уж точно нужно хорошее знание предмета.
Аналогично, делал в начале века плавный пуск привода шахтного конвейера, а чуть позже эмулятор FDD, в котором пришлось такты экономить. Вот на такие проекты 1% и положил. Потому что во всех остальных проектах АВ был излишне трудоемок. Но софтить на нем, конечно, было на порядок проще, чем на ассемблере. И на порядок сложнее, чем на С/С++ :)
Похожая система, только проще и надежнее как я думаю. Основное железо STM32 + SIM800. Управление реле через DTMF, можно перезагружать удаленно. Можно заставить отправить СМС с состоянием реле датчиков и аналоговых входов. Плата покрыта в несколько слоев лаком. Номер привязан и другой человек не сможет управлять. Также есть возможность отправлять это все на narodmon.ru
По тексту можно сделать вывод что речь идет о систем водоснабжения небольшого города и не просто так а имеется слово "Водоканал". Неужели нельзя надежое решение на промышленных контроллерах реализовать?
В деревне у родителей делал а атмеге (самостоятельную ппату развел с питанием и винтовыми клиниками, ардуина показалась слишком сопливой с ее соединениями) и работает тоже больше 10 лет, но там если сломается то в одном доме и есть резервный способ включить.
Неужели нельзя надежое решение на промышленных контроллерах реализовать?
Кстати да. Как хобббийная самоделка это прекрасно. А как система управления критической инфраструктурой - ужос
Вы удивитесь, но многие "промышленные контроллеры" - это теже ардуины или их аналоги и они тоже, частенько, собраны "на коленке". Собственная разработка будет ничуть не хуже, а даже лучше за счёт заточки под конкретную задачу вместо универсального решения.
У собственной разработки bus factor= 1. Если эта штука сломается, а автор почему то не доступен - городок будет сидеть без воды пока приглашенный электрик будет разбираться, чего там наверчено.
Собственно так и было изначально, разработка когда то купленная за большие деньги зависала и никто не знал, как исправить баг с зависанием или переделать программу управления.
Я свои исходники отдал сисадмину Водоканала и по простому там можно просто замыкать контакторы, как это делали раньше при перебоях
Хорошо, однако, уели Вы этих свидетелей секты "а если тебе кирпич на голову упадет" ))
Не, я понимаю, что бас фактор - бас фактором. Но плохо, когда этот аргумент используется для того, чтобы протолкнуть самые кондовые решения из всех возможных (зачастую с явным bias-ом со стороны говорящего), а альтернативные варианты инкрементнуть его игнорируются.
Просто вручную включат и на время заменят МК на обезьяну с рычагом.
У меня вот куплено дочерту серверов делл. И вроде бы если что пойдет не так, то я оплатил чтобы их починили. Ну вы поняли, да :)? Толку мне от таких гарантий, лучше б самосбор взял, к которому запчасти доступны.
Скажите это AB, GE, Siemens и Schneider - а это уже 90% рынка автоматизации планеты.
Небольшого поселка, бюджет в 50к не позволял сделать все на промышленных контроллерах, поэтому выбор пал на Arduino, это был эксперимент, сделать здесь и сейчас за вечер
А почему нельзя было лаком, кампаудом залить плату, чтобы избежать проблем с влажностью и водой, не знаю как оно у вас 10 лет прожило, на машинах такие решения вообще гниют в 1,2 года
Заливать не стали, чтобы можно было заменять модули
Система получилась модульной, отдельно Arduino, отдельно реле, отдельно датчики и решение с дополнительной вентиляцией и отверстиями для слива воды было достаточно хорошим на тот момент, после этого проблем не возникало и придерживались принципа: работает - не трогай
В машине другие условия.
Проблема самоделок исключительно в том, что их работоспособность очень сильно зависит от прямизны рук. У кого то оно будет работать годами, у кого-то через сезон помрёт.
Кейс про то как НЕЛЬЗЯ делать.
Ну хз , практика - критерий истины. Эта штука работает 11 лет - так что это пример как НАДО делать. Да, учесть проблемы, но если это уже работает 11 лет, то другие, хоть и более правильные, на первый взгляд, решения, далеко не факт что будут так же долго и хорошо работать.
Типичная проблема выжившего, только и всего.
Я лично так и не понял почему поселок в 50к человек тупо не посадил там сторожа.
Ну вот вы начинаете теоретизировать - "проблема выжившего" и тп. Но по факту есть Ардуино который 11 лет норм работает - сделал и забыл. А сторожей искать надо, и платить им зп.
Поселок с населением 10к человек)
Бюджет на эту разработку был - 50 тысяч рублей
Сторож не будет сидеть в этой будке, потому что там есть только свет и вода, вокруг лес. Летом в будке +30, зимой -20, представляете стоимость оплаты такому сторожу и траты на обогрев этого помещения?)
А чтобы знать когда включать/выключать скважины - нужно находиться на водозаборе в самом поселке и следить за манометрами и разбором воды.
почему поселок в 50к человек тупо не посадил там сторожа
Заменить человека небольшим скриптом это правильно ;)
У меня ESP8266, на которой сделана "пинговалка" для ребута свитча, за полгода уже раза три зависала. ватчдог встроенный не работает, ну или я в него не смог.
В домашних вещах я использую ESP32 + ESPHome или ESP8266 + ESPHome, он работает без нареканий, да я замечаю, что иногда они перезагружаются, но это не проблема. У меня нет устройств которым требуется uptime 99%
Есть такая беда, когда программа слишком большая и может работать нестабильно, или есть утечки памяти, то вачдог может себе работать, а например логика ПО нарушается или даже искажаются данные принятые по serial. Я стал подключать какой-нибудь пин к ресету и если связь теряется, даю туда 0, все устройство и Ethernet shield перегружается. Еще вариант скрипт на микроте, который пигнует такой девайс и если пропадает пинг, выключает/включает питание по PoE.
Я как-раз искал готовые блоки POE для IoT, не подскажете какие используете?
Вроде бы не очень большая программа, сделал отслеживание FreeHEAP, меньше 37304 не бывает. может что ещё отслеживать что бы понять из за чего зависает?
Прошагайте в уме всю логику, скорее всего залипает "штатно" в ожидании у моря погоды — вачдог при этом пинается фоновой процедурой, пока процессор сидит в ожидании следующей проверки чего-то там.
Ну или по хардкору перейти с ардуино фреймворка на ESP IDF, выключить фоновые тачки и пинать псину вручную после каждого шага алгоритма, тогда залипание в любом месте, даже штатное, вызовет срабатывание и перезагрузку. Можно ли это сделать в ардуине — я не в курсе, увы.
Ох, задели за живое :) В своё время собрал подобную конструкцию из "подножного корма" для контроля и лёгкого управления радиовещательными передатчиками (нужен контроль, бюджет нулевой и вообще психанул). Первый вариант кратко описан тут, http://rw6hrm.qrz.ru/vigintos.htm , работает третий год. Сейчас уже оно умеет немного больше - самоперегружается при зависании сетевого модуля, управляет внешним компьютером, температурку показывает... Хорошая вещь как для пользы дела, так и для тренировки мозгов.
Если между 2 антеннами появилось препятствие, то нужно поставить третью антенну в обход, начать изобретать чудо-юдо решение длинною в жизнь.
Есть подозрение, что подобные предприятия сейчас подпадают под КИИ и такой колхозинг на коленке уже вне закона...
Кулибину - пять, а с точки зрения промышленной автоматизации - кол. Простите но у нас автоматика для реалити-квестов в 2014 выглядела надежнее и глазу приятнее.
Следующая статья будет видимо про сигейт, который 14 лет работает в nas
Если на объекте есть интернет, то сейчас полно готовых недорогих решений на Wi-Fi и с локальным управленинм по простенькому API и с бесплатным облаком в комплекте. Например SHELLY или SONOFF, купить пару одинаковых модулей в резерв и забыть еще лет на 10. Например Sonoff 4CHR3 PRO.
А для базовой геометизации соединений, если не хотите заливать силиконовым компаундом - можно обернуть всю плату самоклеящимся листом автомобильной шумоизоляции вроде STP толщиной 2мм.
Конечно не промышленная автоматика, но уже и не Arduino где контакты через картонку.
Скажи плз, а малинка будет жить в трансформаторном масле?
А всякие DIY платы типа Уно и ESP32? Меня прям заинтересовала тема.
Ардуина да и ESP не любят "наводки", можно застать в фольгу(7слоев). Но это лишь 30% защиты, надо на всех проводах вешать либо ВЧ фильтра(снабберы) либо дешевле и проще ферритовые колечки, на водоканале их горы с АЦИТов к примеру.
Сам собирал ультразвуковой датчик наполнения резервуара. И пока Ардуино не превратилась в гроздь винограда(железного) каждый пуск движка 15кВт отправлял ее в ноккаут.
А связь отлично работает на китайском gsm модуле, читается и парится отлично смс. Без белого айпи, только пакет безлимит на смс нужен.
Работают мои поделки с 2012 года.
Отсутствие документации как метод защиты системы-звучит сильно
История про Arduino отработавшую 11 лет