Hallo zusammen, ich bin mir ziemlich sicher, dass diese Frage schon gestellt wurde, aber ich finde Sie nicht im Forum. Folgendes habe ich vor. Ich habe einen Steuerung, z.B. SPS oder Embedded Controller und möchte ein HMI bauen, welches nicht auf der SPS oder dem controller läuft. Ich stelle mir vor, dass ein Webserver z.B. auf einem Rasperry PI läuft, der mit den entsprechenden Controller Daten gefüttert wird. Die Frage ist, wie ist der Weg von Controller über Webserver bis zur angezeigten Seite, wenn alle Module über Ethernet verbunden ist? Welche Technologien setzt man heute dafür ein? Wie werden die Daten zum Webserver übertragen? Wie kommen sie auf die Webseite? Welche Themen muss ich mir dafür anschauen? Grüße stefan
Das dürfte vom Einsatzzweck ankommen. Daraus resultiert wieviele Daten übertragen werden müssen und welche Latenz zulässig ist. Zur einfachen und sehr flexiblen Datenübertragung wird zum Beispiel eine Implementation des Mosquito Protokolls übers Netzwerk eingesetzt: https://de.wikipedia.org/wiki/MQTT
Nun, der Controller mit dem Webserver muss eine Funktionalitaet, die ueber den Webserver hinausgeht bereitstellen. Wie auch immer die Kommunikation mit dem externen Gerate laeuft, muss ein Codeinterface hin. Wahrscheinlich laeuft ein Thread/Task auf dem Webcontroller der das Device anbindet. Falls der Webserver bereits fertig ist, dh ein kommerzieller, muss ein Interpreter hin, der ueber die Seite geht, und Ausdruecke ersetzt. Falls der Webserver noch geschrieben werden muss kannst du den Interpreter gleich einbinden. zB Tags in die Seite einbinden : <device>readIO_17</device>, die werden dann durch den Wert des IO_17 ersetzt. Irgendwelche Rechnereien kann man zB per Javascript dem Client, dem Browser anhaengen. Falls die Werte waehren einer Seite aendern sollen waere AJAX die Wahl. Auf welchem Level soll das Ganze denn laufen ?
Nimm einfach das, was dich begeistert. Erst mal entscheiden, ob du nur Logging machen willst, einen Hintergrundprozess schreibst, der die Daten von der SPS in eine Datenbank holt. Oder ob der Webserver direkt auf die SPS zugreift. Aus einem Webserver auf die Datenbank oder auf die SPS zugreifen - beides kein Problem. Beim Raspi musst du nur auf 2 Punkte achten. Rechnest du in Schreibzugriffen pro Sekunde, ist die SD-Karte nach einem Jahr hinüber. Kein Problem, wenn du ein paar Schreibzugriffe pro Minute hast. Hauptspeicher ist zu klein für den Apache. Besser einen sparsamen Webserver wie den Lighttpd nehmen. Ob du prähistorisches PHP oder hippes Angular nimmst -- Geschmackssache. Funktionieren tut alles.
Wird das ganze ein Hobbyprojekt, doer was halbwegs industrielles? Es gibt nämlich auf den Raspberry basierende SPS. Damit würdest du dir die Zwischenkommunikation ganz sparen und die IOs bzw. Relais, direkt durch das backend des Web-Servers steuern.
Danke für die Antworten. Ja, wird industriell. Unsere Firma ist stark in stark in standalone embedded bzw PLC Applikationen. Wir haben wenig KnowHow in ModBus TCP aber recht wenig in HMI Entwicklung und WebTechnologien. Daher wird das Projekt aus extern vergeben. Ich möchte aktuell einmal wissen, wie es andere tun und was Stand der Technik ist. Bisher habe ich folgendes verstanden: Controller(s) liefert Daten per Ethernet an WEbServer Rechner. Dort läuft eine Applikation, die die Daten empfängt und z.B. in eine Datenbank schreibt. Der Webserver greift auf diese Datenbank zu. Kann Apache Webserver direkt mit einem Controller kommunizieren, wenn ja, wie? Für Live Daten scheint mir der Zwischenschritt über eine Datenbank aufwendig. Gibt es eine andere Lösung? Über PHP oder Angular kann ich dann die Daten visualisieren. Wie legt man zu visualisierende Daten typischerweise ab? Grüße Stefan
> wenn ja, wie? Der Webserver ist nur Frontend für beliebige CGI-Scripte oder permanent laufende Hintergrundprozesse. Diese Scripte oder Programme kannst du in jeder beliebigen Sprache schreiben. Damit kannst du ganz normal auf alles mögliche zugreifen. Nun hast du 2 Möglichkeiten. Mit dem ursprünglichem HTML musste der Benutzer warten, bis der Webserver die Daten von der SPS geholt hat. Mit HTML5 und Websockets kannst du ein ganz normales Anwendungsprogramm in Javascript schreiben. Dein Programm zeigt Rahmen und Bedienelemente, schickt über Websockets eine Auftrag an den Webserver und zeigt die Daten sobald sie hereinkommen. Fühlt sich an, wie ein normales Windowsprogramm. > und was Stand der Technik ist Stand der Technik kannst du dir z.B. hier anschauen. https://www.heise.de/newsticker/meldung/LibreOffice-fuer-die-Cloud-CODE-3-0-ist-da-3928198.html Ob du die alten Html-Oberflächen mit Submit-Button noch lange verkaufen kannst?
> Wie legt man zu visualisierende Daten typischerweise ab? Für Logging findet sich hier ein geniales System. Der Zwischenschritt über eine RRD Datenbank löst einen ganzen Haufen Probleme. in Summe wird es einfacher. Bei Live Daten hast du aber das Problem: Ein Update pro Sekunde zerstört die SD-Karte. https://oss.oetiker.ch/rrdtool/
Wiso lässt du nicht gleich den Webserver auf der SPS laufen? Beckhoff TwinCAT HMI Wenn du umbedingt auf getrennten Geräte narbeiten willst, würde sich zur Kommunikation ADS, Modbus IP EtherCAT oder sonstiges eignen. Christian_RX7
Hi, im professionellen Umfeld würde es etwa so aussehen: Prozessrechner steuert, misst regelt (wie auch immer) und befüllt eine lokale Datenbank (bspw. mysql) mit Prozessdaten. Diese werden dann auf einen Rechner übertragen, auf dem die Anzeige-Datenbank und der Webserver laufen. Die Anzeige auf der Webseite läuft dann asynchron via ajax/jquery. Falls du über die Webseite auch steuern/eingreifen willst, würde die Webseite Steuerinformationen in die Anzeige-Datenbank schreiben und ein Script auf diesem Rechner müsste die Steuerinformationen in die Datenbank des Prozessrechners übertragen. Für eine Datenanzeige und die Steuerung ist es sinnvoll, wenn die Datenelemente in den beiden Datenbanken nicht nur den eigentlichen Wert sondern auch Informationen über Auflösung, Skalierung und einen Zeitstempel enthalten. Dadurch lässt sich viel Code generisch umsetzen und man muss nicht bei jeder kleinen Änderung die ganze Datenkette umprogrammieren. Der Prozessrechner darf nur auf seine eigene Datenbank zugreifen, damit im Falle eines Netzwerkausfalls die Steuerung störungsfrei weiterarbeiten kann. Keinesfalls darf im Programmablauf der Steuerung auf externe Datenbanken zugegriffen werden. Dies könnte den Programmablauf minutenlang unterbrechen. Für einen Dauerbetrieb und Vorsorge bzgl abrupten Spannungsverlust müsste dein Webserverraspi auf readonly umgestellt werden. Die Anzeige-Datenbank müsste dann im RAM liegen.
>bzgl abrupten Spannungsverlust
Warum hat sich da eigentlich diese Spielzeugplatine durchgesetzt?
Eine Platine mit Akku, die System und Flash sauber herunter fährt, ist
doch auch nicht wesentlich teurer. Schon alleine ein Log mit
Störmeldungen spart 1000x so viel Zeit, wie die Platine kostet?
Webserver auf SPS geht deswegen nicht, da nicht immer verfügbar. Ein Prozessrechner ist meist verfügbar und eignet sich als HMI Webserver vermutlich am besten. Danke für Eure Hilfe! Ein Punkt wurde noch nicht behandelt. Wie dieht die Prozesskette aus, wenn ich ich den Prozess von dem HMI im Controller verändern möchte? Also: Z.B. Auf HMI KOmmono per Taste ausgelöst und dann? Wie erhält der Controller möglichst schnell die Info, dass er etwas tun soll? Wie schon erwähnt, haben wir verschiedene Zielsysteme? Wie würde man so eine Schnittstelle vereinheitlichen? Danke Stefan
Noch eins: in letzter Zeit lese ich häufig UPC UA is das Protokoll der Zukunft? Wie ist Eure Meinung dazu? Würde man UPC UA für HMI Kommunkation einsetzten?
Stefan schrieb: > Wie schon erwähnt, haben wir verschiedene Zielsysteme? > > Wie würde man so eine Schnittstelle vereinheitlichen? Vielleicht solltest du für dein kommerzielles Projekt einen Consulter holen, der dir deine ganzen Fragen beantwortet und nicht hier versuchen, für Lau Beratungsleistungen abzugreifen. Oder kauf dir alternativ ein Buch über Software-Architektur und lies.
> Auf HMI KOmmono per Taste ausgelöst und dann?
Im Webbrowser sind deine Möglichkeiten recht eingeschränkt.
- Entweder wie früher Formular absenden, im Server bearbeiten und Seite
neu laden. Zu träge, das will keiner mehr.
- Oder mit Javascript nur das Kommando versenden. Ajax war eine Krücke.
Die Websockets sind inzwischen brauchbar.
Auf jeden Fall brauchst du zunächst einen Http-Server, der die
Kommunikation mit dem Browser ab handelt. Dazu dann ein selbst
geschriebenes Programm, das den Auftrag des Browsers in ein Protokoll
übersetzt, was die SPS versteht.
Einen Server in die SPS einbauen, der direkt mit den vom Webbrowser
unterstützten Protokollen zurecht kommt? Praktisch läuft es darauf
hinaus, du musst einen kompletten Webserver in die SPS einbauen.
Ein einheitliches Protokoll für alle unterschiedlichen SPS Systeme? Du
weisst doch selbst: Jeder Hersteller erzählt, er würde Standards
unterstützen. Baut aber so viele Besonderheiten ein, dass es niemals mit
Geräten der Konkurrenz zusammen arbeiten wird.
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