Erste Schritte mit dem BB-400 NeuronEdge Controller

Hier geht es um die Einrichtung des Brainboxes BB-400 und die Verwendung von Postman zur Steuerung der E/A.

Der Brainboxes BB-400 (181-7467) ist ein intelligenter industrieller Controller, der auf DIN-Schienen montiert wird. Er basiert auf einem Raspberry Pi Compute Module 3+ und bietet:

• 8 x digitale E/A-Leitung
• 2 x Ethernet-Anschluss – einer für ein lokales LAN (z. B. zur Automatisierung) und einer für den Uplink
• WLAN und Bluetooth
• Integrierte USV

Die digitalen E/A-Leitungen werden über einen Arduino-kompatiblen Mikrocontroller bereitgestellt, d. h. Sie können das riesige Ökosystem von Arduino-Bibliotheken und -Beispielen verwenden, um seine Fähigkeiten zu erweitern.

Die Verbindung zum BB-400 erfolgt über TCP/IP, sodass er von jedem Gerät aus überwacht und gesteuert werden kann, auf dem ein Webbrowser ausgeführt werden kann. Das bedeutet auch, dass Brainboxes-E/A-Peripheriegeräte einfach mit einem handelsüblichen Ethernetkabel verbunden werden können. Es gibt auch einen seriellen Anschluss, der als RS-232/422/485 konfiguriert und mit ASCII-Befehlen verwendet werden kann.

Hardware

Nach dem Entfernen des Gehäuses des BB-400 sehen Sie den speziellen Kühlkörper, der das Pi Compute Module kühlt. Da der Pi seine Kernfrequenz automatisch reduziert, um die CPU unter einer kritischen Temperatur zu halten, ist es wichtig, ihn zu kühlen, damit die volle Verarbeitungsleistung erhalten bleibt.

Die USV wird in Form von 2 großen „Superkondensatoren“ bereitgestellt, die den BB-400 lange genug mit Strom versorgen, damit eine ordnungsgemäße Abschaltung durchgeführt werden kann.

Die Schnellstartübersicht enthält alle Informationen, die Sie für den Einstieg benötigen.

Ich habe den Brainboxes auf einer DIN-Schiene montiert und ein Tischnetzteil angeschlossen. Das Datenblatt besagt, dass der Brainboxes mit 5 V bis 30 V versorgt werden kann – er kann also in einer typischen Werksumgebung mit einer standardmäßigen 12-V- oder 24-V-Versorgung betrieben werden. Ich habe die Spezifikationen für das Netzteil geprüft, das als optionales Extra bereitgestellt werden kann. Es ist ein 12-V-Gerät und damit eine gute Option für mein Tischnetzteil.

Webschnittstelle

Am einfachsten lässt sich die Verbindung zum BB-400 herstellen, indem Sie dessen WLAN-Hotspot ausfindig machen. Dieser hat eine SSID, die mit BB-400 beginnt, gefolgt von 4 Zeichen, die die letzten in seiner MAC-Adresse sind. Ich habe eine Verbindung hergestellt und dann in meinem Webbrowser http://bb400-xxxx:9090 aufgerufen. Die x-Zeichen sind dabei wieder diese 4 Zeichen. Ich habe mich mit dem Benutzernamen „bb“ und dem Passwort angemeldet, das wiederum aus den 4 Zeichen der MAC-Adresse besteht.

Die Webschnittstelle ist benutzerfreundlich und verfügt über eine Statusseite mit einer grafischen Darstellung des BB-400 mit Status-LEDs sowie eine Randleiste mit Links zu Seiten zur Überwachung des E/A-Status und zur Konfiguration von E/A-Protokollen, zur Bearbeitung und Überwachung der Wireless-Verbindung und zur Konfiguration des seriellen Anschlusses. Außerdem gibt es einen Anwendungsteil mit einem Link zur Node-Red-Installation auf dem Compute Module des BB400.

Kommunikation mit dem BB-400

Der BB-400 bietet eine REST-Serverimplementierung, die zum Abrufen und Festlegen des E/A-Status verwendet werden kann. REST (oder Representational State Transfer) ist, wie auf der Brainboxes-Website erwähnt, „ein Softwarearchitekturstil, der eine Reihe von Methoden zum Erstellen einer Web-API definiert“.

REST ist eine einfache Möglichkeit, Daten zwischen einem Client und einem Server zu senden und zu empfangen. Die Payload kann aus einer Vielzahl verschiedener Formate bestehen, einschließlich HTML und XML. Der BB-400 verwendet das einfache und zunehmend beliebte JSON-Format.

Die Befehle, die der REST-Server auf dem BB-400 ausführt, sind GET und POST. Eine GET-Anforderung kann verwendet werden, um den Eingabe- oder Ausgabestatus der E/A-Leitungen zu erhalten, und eine POST-Anforderung kann verwendet werden, um die Ausgabewerte zu ändern.

In der Praxis bedeutet dies, dass Sie mit der REST-API über verschiedene Methoden kommunizieren können, z. B. folgende:

• Eine Webanwendung wie Postman
• Windows Powershell
• cURL-Befehle
• Python

Klare Informationen zur Verwendung der einzelnen Optionen finden Sie im Abschnitt mit häufig gestellten Fragen auf der Brainboxes-Website.

Postman

Zuerst habe ich Postman verwendet. Dafür habe ich die Anwendung heruntergeladen und auf meinem Windows-PC installiert. Die Onlineanleitung auf der Brainboxes-Website war einfach zu befolgen und ich konnte problemlos eine GET-Anforderung senden und den E/A-Status auf der E/A-Seite der Webschnittstelle anzeigen.

Ich könnte auch eine POST-Anforderung verwenden, um den Ausgabewert der BB-400-E/A-Leitungen zu ändern.

Um die Postman-Anwendung zum Senden von POST-Befehlen zu konfigurieren, habe ich die Anforderung von GET in POST geändert. Unter „Body“ habe ich dann die Option „raw“ ausgewählt und den Eingangstyp in JSON (application/json) geändert. Wenn Sie die IP-Adresse des BB-400 gefolgt von „9000/io/outputs/0“ im Post-Fenster eingeben, wird der Wert von E/A 0 geändert.

POST-Anforderungen werden im Bereich „Body“ eingegeben und durch Klicken auf die Schaltfläche „Send“ wird die Anforderung gesendet.

Nach dem Senden der Anforderung können Sie sehen, dass die Änderung der E/A-Ausgabewerte über den LED-Status auf der Vorderseite des BB-400 und über die Status- oder E/A-Seiten der Webschnittstelle des BB-400 wiedergegeben werden. Wenn die POST-Anforderung erfolgreich war, wird in Postman außerdem der Status „200 OK“ angezeigt.

Erste Eindrücke

Der BB-400 ist ein vielseitiger industrieller Controller und ich freue mich schon, ihn in zukünftigen Projekten zu verwenden. Da er mit 8 digitalen E/A-Anschlüssen ausgestattet ist, kann er sofort und ohne zusätzliche Einheiten verwendet werden. Es gibt jedoch eine Vielzahl von Optionen, wenn Sie weitere Ein- und Ausgänge hinzufügen möchten.