Hilfe bei Projektarbeit : Vakuum-Teststation

wuddy

Hallo zusammen,

ich arbeite an einem Projekt im Rahmen meiner Weiterbildung zum Maschinenbautechniker und hoffe, hier Unterstützung zu finden. Das Ziel meines Projekts ist der Aufbau einer Vakuum-Teststation, die ich mit einem Raspberry Pi steuern möchte. Die Station soll es ermöglichen, Aluminiumteile in der Vor-Montage auf ihre Vakuumdichtigkeit zu prüfen, bevor sie in die Endmontage gehen.

Aktueller Stand:
Ich habe auf meinem Raspberry Pi das Raspberry Pi OS Lite installiert, um die benötigten Programme ohne GUI zu betreiben.
I.O. Broker ist bereits installiert und läuft auf dem Pi. Ich kann über die IP-Adresse in meinem Browser auf das I.O. Broker Admin-Interface zugreifen.
Ich plane, die Teststation über den Raspberry Pi zu steuern und eine grafische Benutzeroberfläche für die Bedienung zu erstellen, inklusive Funktionen wie:
Starten der Vakuumpumpe über einen Button
Visualisierung des Testprozesses
Login-Funktion für verschiedene Mitarbeiter, die Tests durchführen
Die Möglichkeit, neue Benutzer hinzuzufügen
Meine Fragen:
Wie kann ich am besten die Steuerung der Vakuumpumpe in I.O. Broker einrichten? Gibt es ein bestimmtes Adapter-Setup, das sich dafür anbietet?
Welche Optionen habe ich für die Visualisierung des Testprozesses (Graphen, Timer etc.) in I.O. Broker?
Gibt es Beispiele oder Tutorials, die mir helfen können, eine Login-Funktion und eine einfache grafische Oberfläche in I.O. Broker zu erstellen?
Ich freue mich auf eure Tipps und Ratschläge. Vielen Dank im Voraus!

Jey Cee

@wuddy sagte in Hilfe bei Projektarbeit : Vakuum-Teststation:

Wie kann ich am besten die Steuerung der Vakuumpumpe in I.O. Broker einrichten? Gibt es ein bestimmtes Adapter-Setup, das sich dafür anbietet?

Naja das hängt doch erst mal von deiner Vakuumpumpe ab. Was hat die für Schnittstellen? Oder kennt sie nur Ein/Aus?

@wuddy sagte in Hilfe bei Projektarbeit : Vakuum-Teststation:

Die Möglichkeit, neue Benutzer hinzuzufügen

Das ist einfach, klick auf den Tab Benutzer. Dort kannst du Benutzer und Gruppen anlegen.

@wuddy sagte in Hilfe bei Projektarbeit : Vakuum-Teststation:

eine Login-Funktion und eine einfache grafische Oberfläche in I.O. Broker zu erstellen

Adapter die den Zugriff auf ioBroker ermöglichen, so wie der Admin Adapter, bieten in der Instanz Konfiguration die Möglichkeit die Authentifizierung zu Aktivieren. Damit muss man sich dann mit einem Benutzer der in ioBroker angelegt wurde Anmelden.
Da für dich zur Visualisierung eigentlich nur vis2 in Frage kommt musst du die Authentifizierung im Web Adapter aktivieren.

Für vis2 gibt es verschiedene Widget Sets, da musst du einfach mal schauen ob da das dabei ist was du brauchst. Falls nicht hast du die Möglichkeit mit html, css und JavaScript eigene Widgets mit dem basic html Widget zu erstellen.

wuddy

Warum kommt für mich nur vis2 in Frage? Ich bin leider absoluter Anfänger und habe noch sehr wenig Erfahrung. Bisher habe ich nur die VIS1 getestet.
Ich möchte mit den GPIOs des Raspberry Pi unter anderem die Vakuumpumpe steuern. Diese hat 400V, 1,5kw, 3,8A.
Der Raspberry sendet sein 3,3v signal an einen Mosfet, der ein 24V Schütz schaltet, Das Schütz schaltet dann die Vakuumpumpe ein. Ich möchte eine 2 Seitige Benutzeroberfläche haben wo u.a der aktuelle Vakuumwert dargestellt wird.

mcm1957

@wuddy

Bezüglich gpios kannst du dir den rpi2 Adapter und den diesbezüglichen Thread hier ansehen. ABER dieser Adapter ist wg div Änderungen am RaspiOS derzeit maximal als Alpha Test zu sehn. Da du wahrscheinlich einen engen Zeitrahmen Gast würd ichbihn dir derzeit nicht empfehlen.

wuddy

@mcm1957 ja ich habe hier nun diesen Fehler und bekomme ihn nicht weg. also ist der rpi2 adapter derzeit nicht zu empfehlen . ok. Gibt es alternativen? ich habe die vakuumpumpe, sowie mindestens 2 ventile zu steuern

Codierknecht

@wuddy
Muss das direkt über die GPIO des Pi gesteuert werden?
Als Alternative könnte man einen ESP32 oder 8266 verwenden und mit dessen GPIO steuern/messen.
Hätte den zusätzlichen Vorteil, dass das auch örtlich getrenn sein kann.

Jey Cee

@wuddy sagte in Hilfe bei Projektarbeit : Vakuum-Teststation:

Warum kommt für mich nur vis2 in Frage?

Da vis1 nicht mehr Aktiv weiterentwickelt wird und mit vis2 bereits ein Nachfolger existiert, würde ich kein Projekt mehr mit vis1 starten.
Alle anderen Visualisierungen sind Spezialisiert und dadurch weniger flexibel, was dich in deinem Projekt einschränken könnte.

hans_999

@wuddy

Um etwas Ordnung in das Projekt zu bekommen, würde ich es erst einmal in die einzelnen Teile zerlegen:

Hardware und zugehörige Elektrik (Sensoren / Aktoren)
Wie soll dies aussehen? Was wird eingesetzt?
Steuerung inklusive I/O für Hardwareansteuerung (z.B. Pumpe an/aus) und Rückmeldungen (z.B. Druck)
Welche Platform wird eingesetzt? Was für I/O stehen zur Verfügung?
Passt das mit Punkt 1 zusammen?
HMI (Visualisierung / Bedienung)
Welche Schnittstellen stehen zur Kopplung mit der Steuerung zur Verfügung?
Welche Funktionen werden benötigt (z.B. personalisiertes Login)

Dabei ist es natürlich möglich, dass nur eine HW für 2. und 3. eingesetzt wird. Aber die logische Trennung der Ebenen hilft beim Design.

OliverIO

@wuddy sagte in Hilfe bei Projektarbeit : Vakuum-Teststation:

zu deinem fehler des rpi adapters gibt es hier ein thread dazu
https://forum.iobroker.net/topic/69504/error-von-rpi2-0-cannot-evaluate-filesystem-1k-blocks?page=1

aktuell würde ich tatsächlich sagen, das du den raspi adapter nicht wirklich verwenden kannst.

allerdings kannst du dein projekt trotzdem umsetzen.
so wie bisher vorgeschlagen würde ich vie folgt vorgehen.

betriebssystem installieren: hast du schon gemacht
hardware ans laufen bekommen, also deine vakuum teststation. ist die den bereits an den rapsi angeschlossen?
hast du schon versucht diese über die gpio anzusprechen, funktioniert das?
da es zwischen der letzten und aktuellen version bei raspian eine umstellung zur ansteuerung der gpio gab und natürlich die open source community erst reagiert wenn etwas nicht mehr funktioniert, werden aktuell die bibliotheken angepasst (für iobroker der raspi adapter, aber auch andere bibliotheken die nicht in der iob community angepasst wrden)
dennoch kannst du über die betriebssystembefehle die gpio ansteuern und zwar genau so wie du es aus der shell machst. daher, nochmal die frage funktioniert das soweit? wenn ja dann schritt 3
wenn du dann weißt wie man steuert und evtl nauch daten abrufen kann per shell befehl, dann können wir das über den javascript/blockly oder node-red adapter umsetzen und logik (also wenn/dann) definieren. danach
User Interface: im endeffekt eigentlich nur knöpfe um aktionen auszuführen (die dann wieder die logik steuert) und anzeigefelder um den aktuellen status anzuzeigen.

hier steht wie man aktuell die gpio ansteuert
https://kofler.info/gpio-reloaded-ii-bash/
am stabilsten kommt mir pinctrl vor, aber bin da nicht so firm drin

wuddy

@oliverio
mein Setup sieht wie folgt aus: Raspberry Pi4 (4GB), 24VDC Netzteil für den Steuerstrom, dann ein 24V Schütz welches meine 400V Vakuumpumpe steuert. Den Druck möchte ich dann mit einem tecsis 4...20mA Vakuumsensor auslesen. Der Stromwert wird dann über einen Adafruit INA219 Gleichstromsensor gemessen und an den Raspberry geleitet.
Die Software soll wie folgt aussehen : Das Gerät wird angeschaltet und ein Bildschirm soll erscheinen auf dem man die Vakuumpumpe starten kann, in Echtzeit soll der gemessene Wert angezeigt werden. Zudem soll es eine Testoption geben, die Anforderung ist : das Bauteil darf nicht mehr als 15mBar in 10 Sekunden verlieren.
(Die Grenzwerte sollen einstellbar sein). Es sollen Test mit dieser Maschine durchgeführt werden und anschließend mit einem Prüfprotokoll dokumentiert werden. Auf dem Prüfprotokoll soll der Name des Mitarbeiters vermerkt sein, der den Test durchgeführt hat. Daher möchte ich auch eine Login Funktion, wo sich die Mitarbeiter über ein Dropdown Menü oder ein Eingabefeld als Prüfer eintragen. Eine Idee ist das CSV Daten generiert werden und per Email, an eine neue Emailadresse gesendet werden. Über outlook kann man dann die CSV dateien in Excel umwandeln und über Outlook verwalten (z.B. Suche nutzen). Ich bin leider totaler Neueinsteiger und würde mich über Hilfe freuen. Gruß

MartinP

@wuddy Muss man bei solchen Arbeiten am Ende der schriftlichen Arbeit keine "Selbständigkeitserklärung" mehr abgeben?
Wenn Dein Prüfer dieses Forum liest, und ggfs. sogar Code-Passagen aus diesem Thread in Deinem Code wiederfindet ....

Ich bin Boomer und meine letzte Schöpfung in dem Bereich ist aber inzwischen fast 40 Jahre her ....

OliverIO

@martinp

solange wir ihn nur anleiten und keiner die Lösung komplett für ihn macht ist das denke ich ok.
ansonsten muss er ja auch Bücher/Internet lesen um die Lösung zu erreichen.
wichtig ist, das er die Lösung selbst versteht und am ende auch selbst anpassen kann

OliverIO

@wuddy sagte in Hilfe bei Projektarbeit : Vakuum-Teststation:

mein Setup sieht wie folgt aus: Raspberry Pi4 (4GB), 24VDC Netzteil für den Steuerstrom, dann ein 24V Schütz welches meine 400V Vakuumpumpe steuert. Den Druck möchte ich dann mit einem tecsis 4...20mA Vakuumsensor auslesen. Der Stromwert wird dann über einen Adafruit INA219 Gleichstromsensor gemessen und an den Raspberry geleitet

was hast du den davon schon?
ist schon etwas an den raspi angeschlossen?

wie oben beschrieben sind wir bei schritt 2,

also hardware komplettieren
an den raspi anschließen
mit den vom raspi gegebenen befehlen die hardware ansteuern.

sage bescheid wenn du soweit bist bzw stell deine fragen wenn dir etwas unklar ist.
wie gesagt die software und oberfläche kommt später
erstmal müssen wir schauen ob die hardware richtig läuft und angesteuert werden kann.

MartinP

@oliverio sagte in Hilfe bei Projektarbeit : Vakuum-Teststation:

ansonsten muss er ja auch Bücher/Internet lesen um die Lösung zu erreichen.
wichtig ist, das er die Lösung selbst versteht und am ende auch selbst anpassen kann

Nunja, bei Hausaufgaben muss man aber alle Quellen ins Quellenverzeichnis packen ... und an den Zitierstellen dann einen Querverweis auf die Quellen ...

Wäre doch lustig, wenn dann da im Quellenverzeichnis seiner Hausarbeit stünde:

....
123: Informatik, Handbuch der ISBN....
124: https://forum.iobroker.net/topic/77063/hilfe-bei-projektarbeit-vakuum-teststation
...

OliverIO

@martinp
das kann er ja mit seinem Projektbetreuer besprechen.
Aber ich denke: Experteninterview wäre auch valide
Aber da mach ich mir keine Gedanken drüber

Basti97

Ich würde das ganze per Logo 8 machen und den Raspberry nur für die Visualisierung. Die 4-20ma Sensoren kannst du auch per Logo Abfragen und auch deine Schütze per 24 V steuern.

wuddy

also zum Thema Selbstständigkeitserklärung : nein das brauch man nicht. Zumindest nicht in diesem Bereich hier. Es liegt ja auf der Hand : Ich bin kein Computer Mensch und woher soll ich es wissen. Daher wende ich mich an die Profis. Ich mache eine Ausbildung zum Maschinenbautechniker. Teil der Ausbildung ist ein Projekt im 3ten Jahr: Vorstellung des Problems, Ausarbeitung einer Lösung und anschließende Präsentation des Projekts. Ich mache das Projekt in der Firma, wo ich auch arbeite. Wir bauen Verpackungsmaschinen und haben auch eine ähnliche Software an unseren Maschinen die ich evtl. Übernehmen könnte, jedoch möchte ich gern was eigenes auf die Beine stellen um dadurch zu lernen. Für mich ist das Thema hier total neu aber auch mega spannend. Ich freue mich über jeden Tipp und jede Hilfe. Es geht bei der Projektarbeit primär um Dokumentation und Projektplanung. Ich möchte aber gerne das komplett Paket liefern. Also Projektpräsentation mit fertig ausgearbeitetetem Projekt und fertiger Problemlösung. :-)

wuddy

@oliverio ich habe noch nichts angeschlossen. Ich werde mich am Wochenende stärker damit befassen. Leider komme ich unter der Woche kaum dazu. Ich würde gern wissen ob ich mit meinem Betriebssystem überhaupt richtig liege? ich habe das OS Lite gewählt, weil ChatGpT mir das empfohlen hat. Ich richte zwar momentan alles hier zu Hause über mein Wlan ein, jedoch muss ich, wenn es fertig ist, das Gäste -WLAN meiner Firma verwenden. Da werde ich ja wahrscheinlich nicht mehr so einfach auf den Raspberry zugreifen können, denke ich...

OliverIO

@wuddy

Ich würde sagen, ja.
Zumindest schon mal ohne grafischer Benutzeroberfläche
Das reicht für ioBroker locker aus
Wenn wir feststellen, dass noch was fehlt, kann man das relativ leicht nach installieren.

Zum Thema wlan in der Firma
Das kommt drauf an, wie das WLAN bei euch konfiguriert ist. Wenn es das Gäste WLAN ist, könnte dort Client Isolation angeschaltet sein. Das verhindert, dass ein Rechner auf den anderen zugreifen kann, sondern nur ins Internet.

du kannst ja mal mit deiner IT sprechen, ob du den Raspberry ins Netzwerk einbinden kannst oder was es für Alternativen gibt.
Fremdgeräte in einem Unternehmensnetzwerk sind halt immer etwas schwierig.

Wie ich gesehen habe, geht es auch mit dem Raspberry Adapter voran.
https://forum.iobroker.net/topic/75290/test-adapter-rpi2-2-x?_=1727352752046
Wenn dir da was auffällt, einfach in diesem thread mitlesen und schreiben.
Aber parallel trotzdem die Vorgehensweise einhalten.

Community Forum

NEWS

Hilfe bei Projektarbeit : Vakuum-Teststation

Support us

929

32.5k

81.8k

1.3m