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Als Hardwareplattform für die Steuerung hab ich mich für das Wago System 750 entschieden. Der Controller 841 von Wago beinhaltet bereits einen integrierten Webserver für eine einfache Java-Visualisierung. Bei aufwändigeren Bedienoberflächen stösst dieser jedoch schnell an seine Grenzen und so suchte ich nach Alternativen.

Grundsätzlich bieten sich zwei Möglichkeiten um auf den Controller zuzugreifen.
- OPC Kommunikation
- Modbus TCP (DLL kann über den Wago-Support bezogen werden)

Die Kommunikation über einen OPC-Server (CoDeSys OPC-Server wird von Wago mitgeliefert) ist zwar eine relativ einfache Möglichkeit, aber benötigt auch einiges an Installations- und Konfigurationsaufwand. Bei meinen Versuchen lief der CoDeSys-Server nicht immer zu meiner Zufriedenheit und verweigerte gelegentlich ohne erkennbaren Grund seinen Dienst. Andere (bessere?) OPC-Server (z.B. INAT, Softing etc.) kommen für mich aus Kostengründen nicht in Frage. Zudem ist es prolematisch, wenn von mehreren Bedienstationen auf den OPC-Server zugegriffen werden soll. Die nötigen DCOM-Einstellungen von Windows sind naja…bescheiden umzusetzen. Alles in allem würde ich OPC in der Hausautomatisierung nur ungern einsetzen.

Modbus TCP – war für mich lange ein verschlossenes Buch. Je länge ich mich damit auseinandersetze, desto mehr akzepiere ich dieses Bussystem neben den mir vertrauten Profibus oder Industrial Ethernet aus der “Siemens Welt”.
Wago liefert für Hochsprachen-Programmierer (Delphi, C etc.) eine DLL, mit der komfortabel über Modbus kommuniziert werden kann. Mit dieser DLL gelang es mir in Delphi sehr schnell eine eigene Visualisierung für den Wago Controller zu programmieren. Nachteilig ist für mich der höhere Programmier-Aufwand im Gegensatz zu herkömmlichen Engineering-Tools von z.B. Siemens oder Wonderware.
Also muss ein Engineering-Tool für Modbus TCP her. Als langjähriger Siemens-Programmierer suchte ich natürlich eine Möglichkeit um die Modbus-Kommunikation über WinCC Flexible herzustellen. Anscheinend bin ich wohl wieder mal der Erste, der dies so umsetzen möchte. Die Anwendungshinweise von Wago verweisen auf (teure) 3rd Party Modbus-Treiber in Verbindung mit WinCC. WinCC für ein einfaches Haus ist wie mit Kanonen auf Spatzen zu schießen. Und für Siemens ist Modbus TCP wohl ein rotes Tuch – jedenfalls fand ich keine hilfreiche Dokumentation.
Also muss man wohl wieder mal selbst Hand anlegen. Nach intensiver Lektüre der Modbus-Spezifikation konnte ich endlich mit WinCC Flexible 2007 auf die entsprechenden Merkerbereiche des Wago-Controllers zugreifen. Das nachfolgende Video zeigt die Kommunikation zwischen dem Wago Controller (CoDeSys Entwicklungsumgebung) und der Flexible-Visualisierung.

Delphi Applikation mit Flash Buttons

Eine ansprechende Visualisierung ist für die Akzeptanz einer Haussteuerung sehr wichtig. Die Visu darf nicht zu überladen sein und sollte sich vom Look&Feel an die weiteren SmartHome-Anwendungen anlehnen. Als Referenz für das “Look & Feel” habe ich ich das Vista Mediacenter gewählt.

Diese Woche hab ich Versuche unternommen, um das Mediacenter “Look & Feel” in eine Delphi Anwendung zu integrieren.

Button in Adobe Flash

Dazu verwende ich in Adobe Flash erstellte Buttons und bette diese mit einer TShockwave Komponente in die Delphi Applikation.
Adobe Flash ermöglicht mir animierte Funktionen, die ich mit Delphi sehr schwer umsetzen könnte.

Die Flash-Buttons können über die Anwendung beliebig beschriftet werden und geben im gedrückten Zustand “true” und im losgelassenem Zustand “false” an die Anwendung zurück.

Die im Video dargestellten Buttons sind jeweils Einzelinstanzen einer “button.swf” Flash-Datei. Das Spinbutton-Element ist auch komplett in Flash programmiert und liefert nur die Werte an die Delphi Applikation. Zudem ist der gesamte Hintergrund eine Flash-Komponente um z.B. den “Vista Energy Effekt” zu erreichen. Das Demo-Projekt enthält also 8 eingebettete Flash-Instanzen.

Fazit:
Für diese erste Machbarkeits-Studie bin ich soweit zufrieden und das ganze Projekt wird dann bei Gelegenheit mit einem Kommunikationsmodul (OPC oder Modbus) versehen und komplett an die Haussteuerung angepasst.

XBee Development Kit

Heute wurden die ersten Gehversuche mit den neuen XBee RF-Modulen gemacht.
Mit einer Com-Komponente in einem Delphi-Projekt ist es heute gelungen den Protokoll-Stack auszuwerten. Der erste Feldversuch war mit 4 Tastern (DI) am seriellen End-Device und dem USB-Modul als Coordinator. In den nächsten Tagen wird dann ein Versuch mit den analogen Kanälen erfolgen.

Damit ist es jetzt grundsätzlich möglich, die Zigbee Module über Modbus oder OPC in die Wago-Steuerung zu integrieren.
Mein Hauptproblem bei der Programmierung ist, dass anscheinend niemand in der Automatisierungsbranche/Haustechnik sich noch im Moment für Zigbee interessiert. Es gibt keine Code-Schnipsel, bzw. Anleitungen wie man die Module anspricht.

XBee-Modul

Hier eine Performance-Übersicht der XBee-Module:
- Transmit power output: 63 mW (18 dBm), 100 mW EIRP*
- Indoor/Urban range: Up to 300 ft (100 m)
- Outdoor/RF line-of-sight range: Up to 1 mile (1.6 km)
- RF data rate: 250 Kbps
- Interface data rate: Up to 115.2 Kbps
- Operating frequency: 2.4 GHz

Die Auswahl der Steuerung wurde von den folgenden Vorgaben abhängig gemacht:

• Flexibilität und Modularität
• Schnittstellenoffen (Profibus / M-Bus / Ethernet)
• Netzwerkfähigkeit
• Web-Zugriff (Weltweit über Browser)
• Zugriff über eigene Applikationen (z.B. Delphi)
• Einsatz von Standard-Fernbedienungen (z.B. Logitech)
• Zukunftssicher (keine Bastellösung)
• preisgünstig
• guter Support

Aufgrund dieser Vorgaben entschieden wir uns für das Wago I/O-System 750 mit dem Controller 841.
Das Wago-System benötigt zwar mehr Verdrahtungsaufwand als entsprechende Bus- und Funksysteme, jedoch wird man durch gewonnene Flexibilität und dem günstigen Preis mehr als entschädigt.

Feldbusknoten Wago-System I/O 750