Vytvorenie komunikácie na DTS200

Laboratórny experiment DTS200 je zariadenie, ktoré sa skladá z troch zásobníkov, ktoré sú navzájom prepojené, z ventilov, čerpadiel, senzorov a rôznych dodatočných súčasti. Tieto zásobníky je možné kontrolovať a riadiť cez priemyselný počítač PLC SIMATIC S7 - 1200. My sme sa bližšie zamerali na prvý zásobník.
Našou úlohou počas semestrálnej práce bolo pripraviť prostredie pre implementáciu MPC (Model Predictive Control) v ďalšej fáze, keďže tento regulátor PLC vykonávať nevie.

Prvým krokom v našej práci bolo vytvoriť WebServer. Úlohou servera je prijímať HTTP žiadosti od klienta. Po niekoľkých neúspešných pokusoch sme sa rozhodli server vytvoriť na strane PLC. Vytvorili sme jednoduchú stránku na ktorej sme zobrazili hodnoty výšky v prvom zásobníku. Následne sme pristúpili k vytvoreniu klienta na strane ESP32. Na mikroovládači sme naprogramovali klienta, ktorý posiela žiadosti na IP adresu PLC WebServera.

Po zapnutí oboch zariadení sme zahájili komunikáciu z ESP32. Mikroovládač poslal žiadasť na stranu servera o aktuálnu výšku hladiny. Túto výšku sme využili pre riadenie hladiny na požadovanú hodnotu. Pomocou diskrétneho PID regulátora, naprogramovaného v ESP32, sme vypočítali akčný zásah na čerpadlo. Tento akčný zásah bol poslaný naspäť na PLC a prejavil sa zmenou prietoku vody pritekajúcej do zásobníka.

Po experimentálnom ladení regulátora sme mohli odmerať odozvu veličiny na skokovú zmenu, ktorú sme vykonali z počiatočných 30 mm na 70 mm. Po ustálení v okolí žiadanej výšky sme vykonali zmenu na 120 mm. Môžeme si všimnúť, že pri tejto zmene sme mali väčší prekmyt, čo mohlo byť spôsobené väčšou zmenou na vyššiu výšku, poprípade nadstavením regulátora.

Na základe vykonaného experimentu môžeme, ale vidieť, že vytvorenie komunikácie medzi PLC a ESP32 sa nám podarila.