Skip to main content
shopping_basket 购物车 0
登录

Siemens IoT2020 提供未来工业应用的网关

Arduino 驱动的强大全新平台是连通了制造商与工业行业的桥梁。

  Siemens IoT2020 是 SIMATIC 产品系列的最新成员,覆盖了从逻辑控制器 (PLC) 和支持 PROFIBUS 与 PROFINET 的工业计算机,一直到人机接口 (HMI) 和用于自动生产操作的复杂的分布式系统等所有功能。

IoT2020 工业 IoT 平台是 RS Components 与 Siemens 相互协作的产物,最近由 Arduino 联合创始人 Massimo Banzi 在罗马创客嘉年华上发布。本博客中,我们将率先目睹硬件和软件选项。

硬件

之前人们一直呼吁能有一款可在设备机柜内安装“创客级”电路板的解决方案,这款采用工业 DIN 导轨外壳的功能强大的 Arduino 兼容电路板颇受欢迎。此外,凭借 Siemens 的声誉和 SIMATIC 的历史传承,您可充分相信它能用于通常更加严苛的工业环境家居设备中。

外壳的右手边设有铰链面板,可接近 Micro-SD 卡插槽和一个 6 针“FTDI 端板”(3v3 UART 端口)。它的左边有一个可轻松移除的面板,可接近 Arduino Uno 兼容端板,以便搭配扩展板使用。

另外,外壳底部还有 USB 主机(A 型)和设备(Micro-B 型)端口、重置和用户按钮和一个以太网插孔。顶部有用于电源、SD、USB、过流和用户的 LED 指示灯。

Intel Quark X100 SoC 位于 IoT2020 中间,可以从上面看到图片,靠近 Arduino 端板。这个时钟频率为 400MHz,提供 512MB RAM,8MB 的 BIOS SPI 闪存,可通过 Micro-SD 卡最高支持 32GB 主存储。

 

图片来源: SIMATIC IoT2000 论坛

可以从上面查看 GPIO 分配的详细信息,并请注意,可以通过 5V 或 3v3 逻辑电平的跳线来配置数字 I/O, 拉电流/灌电流高达 16mA(5V 时)和 8mA(3v3 时)。

电路板的底部有一个 Mini PCIe 插槽,可通过所有 30 x 50.59 mm 或 30 x 26.8 mm(通过适配器)卡进行扩展,从而提供 WLAN 或其他以太网端口等。

IoT2020 可通过 9-36VDC 电源范围供电,确保电源端子附近有大小合适的电解电容。

官方文档

正如您的期望,Siemens 提供了大量 IoT2020 相关文档,其中包括:

  • 操作说明
  • 设置指南
  • 入门指南
  • 通过 Arduino 扩展板的直流电机控制
  • I2C 控制的 LED 示例

包含各种环境中所有系统构建者的详细信息和电源信息等

如需文档链接,请参阅 产品支持论坛

Poky Linux

只有的一些源码包进入 O/S 图像中。

Siemens 提供的一个 O/S 图像示例提供了一个 GNU/Linux 系统,其中基于来自 Linux Foundation 工作组 Yocto 项目的 Poky 参考分布 。这意味着使用一个标准的、零售商中立的工具组 软件元数据专门针对 IoT2020 创建了 Linux 分布,方便其他人在 Siemens 不可用时继续操作,从而进一步定制操作系统和安装的应用。

除了预安装的图像,还有许多更大的源代码文档可供下载。

写出 SD 卡

此官方文档旨在针对 Windows 用户,这在考虑许多(大多数?)电子工程师,特别是对从事 PLC 的工程师特别有用,他们几乎一定会在日常工作中使用 Windows 电脑。

提供的 O/S 图像带有“.wic”扩展名,并且当设置指南建议使用 Win32 磁盘图片将这写入 Micro-SD 卡时,“dd”会和运行 Linux 一样简单易用。例如,(注意,“of”讨论可能会有所不同!):

$ sudo dd if=iot2000-example-image-iot2000.wic of=/dev/mmcblk0 bs=4M

一旦完成此操作,即可将 Micro SD 卡插入 IoT2020,或者可以将其安装到台式机上,探索启动和根文件系统。

用于 IoT 的 Intel System Studio

基于 Eclipse 的 Intel System Studio for IoT 提供 IoT2020 应用的官方开发环境。这可用于 Windows、OS X 和 Linux,可使用 C/C++ 开发应用,并提供许多入门示例。借助 Intel 的 UPM 和 MRAA 存储库,访问 GPIO 和传感器非常简单,这还可跨其他平台访问应用,这些平台可用于提供设备访问功能。

IDE 还可紧密集成 Poky 系统,方便用于更加复杂的应用,不受许多封装的影响。

通过 Arduino IDE 进行编程

当前可用的文档中完全没有提及 Arduino IDE,但它在硬件和软件结构方面非常接近于 Intel Galileo,我非常想知道是否可以使用此功能来编程 IoT2020。

首先,可以从 arduino.cc 下载最新版 Arduino IDE。然后启动此功能并选择“工具” → “电路板” → “电路板管理器”,接着再搜索 Intel 电路板支持软件包并安装 Galileo 等 Intel i586 电路板的软件包。此流程在安装快结束时失败,但幸运的是在 askubuntu.com 上找到了一个解决方案。简而言之:

$ cd ~/.arduino15/packages/Intel/tohttp://www.rs-components.com/designspark/index.html?mpn=ols/i586-poky-linux-uclibc/1.6.2+1.0/i586

$ vi install_script.sh

查找以“executable_files”开头的行,并将“+111”字符改成 “/111”。

$ ./install_script.sh

请注意,此失败与 IoT2020 没有关系,这是 Arduino 和/或Ubuntu 问题。

然后,可以在 IDE 中选择 Intel Galileo Gen2 电路板,还可在连接至 IoT2020 Micro-B USB 后选择端口 /dev/ttyACM0。在编译并成功上载可信的 闪烁 示例后,用户的 LED 灯开始闪烁。

用户的 LED 是位于 UART 端板最右边的 LED 灯。

第一印象

凭借许多文档 —包括详细的规格和系统开发人员指南 — DIN 导轨外壳、9-36VDC 电源范围和过流指示,以及您所期望的 Siemens 硬件的构建质量,SIMATIC IoT2020 在工业应用中切实能够像在家居环境中一样简单。

在日常工作中使用 PLC 及其他更加传统的自动化技术的工程师可能会比较青睐 IoT2020,将其用于构建新解决方案原型的更加灵活的平台,还可用于提供现有解决方案和在线服务之间的桥梁。同时,对于那些拥有创客背景的工程师,可能也很受欢迎,他们希望将这些应用从桌面带到工业环境中去。

作为 IoT2000 范围内的首款解决方案,我真的非常期待看到它的发展情况及其支持软件生态系统和应用。

Andrew Back

Open source (hardware and software!) advocate, Treasurer and Director of the Free and Open Source Silicon Foundation, organiser of Wuthering Bytes technology festival and founder of the Open Source Hardware User Group.
DesignSpark Electrical Logolinkedin