エッジコンピューティングデモ:その2 データベース編

本記事では、先日御紹介したエッジコンピューティングデモシステムで活用している機能の一つ、時系列データベースの使用例を御紹介します

まずは全体の構成を再度説明します

EPC1台でパンチングマシンの制御と、情報を集約してAWSに伝えるエッジ処理の両方を行っています
制御にはラダー言語とST言語、データ処理ではNode-RED、データ収集でInfluxDB、データ表示でChronografを使用し、最終的にはAWS(Amazon Web Services)を介してSlackにメッセージを送る形で情報をユーザーに伝えます

画面左上:FischerTechnikパンチングマシーン

画面左下:Slackコンソール

画面右 :chronografコンソール

動作回数が100回に達した際に、Slackへのメッセージ発出を行います

全体の流れは、前回の記事(エッジコンピューティングデモ)を御参照下さい

それでは、「2.制御データの時系列データ収集と可視化」処理について説明します

Node-REDでパンチングマシンのセンサ情報等をOPC-UAを使ってPLCnextから取得し時系列データベース(InfluxDB)に格納
データベースに格納されているデータをchronografで時系列グラフ表示

制御データの時系列データ収集

こちらが、パンチングマシーンの情報をInfluxDB(時系列データベース)に書き込んでいくNode-REDフローです

このフローは、GitHubのプロジェクトを参考にして作成しています

GitHub PLCnext/EdgeDevices

弊社製品ページ(EPC1502/1522)のドキュメント「EPC 1502およびEPC 1522ソフトウェアマニュアル:4118_en_A.pdf」にも、Node-REDを使ったソフトウェア作成に関する記載があります

STEP
サンプルプロジェクトの準備

GitHubからサンプルコードをダウンロードします

EdgeCockpitの「Node-RED」からNode-REDエディタを起動します

GitHubからダウンロードしたサンプルフローを読み込みます

「読み込み」を選択
ダウンロードした「OpcUa_To_InfluxDB.json」を選択
読み込みを実行

ここでは、「Read OpcUa data from the server and insert into InfluxDB」以下のフローを使用します

STEP
OPC-UAサーバからの読み出し

データベースに挿入する変数のサブフローを必要なだけ配置し、情報をセットします 

今回、この情報はOPC-UAクライアント(UaExpert)から取得しています

次に、OPC-UAクライアントノードを設定します 

新規にOpcUa-Endpointを追加します
プロパティを設定

パスワードはお使いの機器のものをセットして下さい

STEP
InfluxDBへのデータ書き込み準備

ここでは、取得したデータをInfluxDBに書き込むための整形を行っています 

データ整形部分はサンプルをほぼそのまま使用できます

ただし、joinノードのメッセージパーツ受信数は取得する変数の数と合わせて下さい

STEP
データの書き込み

influx batchノードの設定を行います

パスワードはお使いの機器のものをセットして下さい

STEP
書き込みの実行

injectノードを手動で実行、または繰り返し動作とする事でデータベースへの書き込みを行います

この後行うコンソール画面作成の際に必要ですので、データの書き込みを行った上で次のステップに進んで下さい

時系列データの可視化

ここからは、chronograf(データベースコンソール)の操作について簡単に説明します

STEP
コンソールへのアクセス

EdgeCockpitの「DATABASE ADMINISTRATION」からデータベース画面に入ります

STEP
初回設定

初回起動時のみ以下の設定を進めてください

「Get Started」を押し、次の画面でユーザ情報を設定します

まず最初に、Systemの状態を表示するダッシュボードの作成を行っておきます(任意)

今回、Kapacitorは使用しないのでスキップします

これでセットアップは完了です

STEP
ダッシュボードの作成

Exprlore画面を開きます

InfluxDBに書き込まれているデータが表示されます

コンソールに表示する変数を選択し、valueをチェックします

変数を選択した状態ではfunction(mean:平均)が設定されていますが、今回は不要ですので設定を解除します

画面右上の「Send to dashboard」を押します

ダッシュボードを選択(作成)し、変数の表示名を設定します

ここまでの操作を繰り返すと、ダッシュボードが完成します

STEP
操作

ダッシュボード選択画面を開きます

作成したダッシュボードを選択し、開きます

各パーツのサイズや配置の変更は、マウス操作で行います

画面右上部のプルダウンで、画面更新の間隔を調整出来ます

以上です

次回は、「3.制御データからの情報抽出とユーザーへの通知」を説明します

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