Prototype "data logging"

Bonjour à tous.
J'aurais besoin de vos conseils.
Au Chili depuis un an, je suis associé avec mon oncle dans une toute petite entreprise de forage. Nous nous efforçons de fournir de l'eau dans les villages les plus reculés du nord du pays (région désertiques et semi-désertiques). J'aimerais développer un prototype de "data logging" pour une de nos machines afin de faciliter nos expéditions. L'objectif est de mesurer 4 pressions, 2 vitesses de rotation, une distance variable (0-3m), un interrupteur 4 positions et un autre deux positions. Je voudrais aussi contrôler 2 vannes analogiques en fonction des pressions.
Si je ne me trompe pas, il me donc faut 5 entrées analogiques, 3 entrées digitales, 2 entrées digitales utilisées pour les fréquences et deux sorties PWM pour commander les vannes.
De plus, l'idéal serait de pouvoir ensuite envoyer les data enregistrées de la machine à un bureau via réseau GSM/GPRS chaque heure.
Je sais qu'il existe des systèmes déjà tout prêts dans le commerce, mais les prix sont assez rébarbatifs (20.000€) et le challenge de le dessiner nous même correspond bien à la philosophie de notre entreprise (les machines sont déjà fabriquées par nos soins).
Les questions sont les suivantes :

  • J'ai pensé à la carte Olimexino-STM32 pour son design industriel et sa connexion CAN qui pourrait être bien utile dans le futur (paramètres moteur) mais je n'ai pas bien compris si elle possédait des sorties PWM. Quelqu'un pourrait me le confirmer.
  • Les capteurs de pression ont un signal de sortie 1-5V mais le capteur de mouvement a un signal 4-20mA. Sont-ils compatibles avec cette carte? J'ai besoin d'un shield 4-20mA pour le capteur de distance? (Je n'ai pas encore acheté les capteurs et je peux toujours prendre du 4-20mA pour tout ou chercher de manière plus approfondie un capteur de distance 1-5V...)
  • Si je veux faire de l'historique de données, j'ai besoin d'un shield SD card et d'un shield RTC, non? Ils sont compatibles avec les autres shield 4-20mA et GSM?
    Si vous avez d'autres conseils n'hésitez pas :wink:
    Merci pour votre aide.
    Salutations Chiliennes.

ClubHipico:

  • Les capteurs de pression ont un signal de sortie 1-5V mais le capteur de mouvement a un signal 4-20mA. Sont-ils compatibles avec cette carte? J'ai besoin d'un shield 4-20mA pour le capteur de distance? (Je n'ai pas encore acheté les capteurs et je peux toujours prendre du 4-20mA pour tout ou chercher de manière plus approfondie un capteur de distance 1-5V...)
  • Si je veux faire de l'historique de données, j'ai besoin d'un shield SD card et d'un shield RTC, non? Ils sont compatibles avec les autres shield 4-20mA et GSM?
    Si vous avez d'autres conseils n'hésitez pas :wink:
    Merci pour votre aide.
    Salutations Chiliennes.

Bonjour
intéressant comme projet
dans un premier temps et pour dégrossir
déjà juste pour le shield SD et RTC
voir ça chez la Lady qui fait les deux

Pour ce qui est du 4-20mA voir à faire de la translation mA-->V en local ?
entre la solution cheap (mais de precision correcte) et du translateur de classe industrielle, il y de quoi reflechir à la solution "optimum".

quelques infos (datasheet/liens) sur les capteurs que tu pense utiliser/utilise sont bienvenus pour appréhender un peu mieux les souhaits/contraintes

Merci Ardouste pour ta réponse.
Voici le lien du capteur de pression : http://www.hysensor.com/Pressure_Transducer-1421.htm (pour info : 50 USD/p)
Il peuvent être fournis avec le signal de sortie que l’on veut :
Output signal?1mV/V ?1.5mV/V ?2mV/V ?3.33mV/V? 0~20mA ?4~20mA ?0~5V ?1~5V ?0~10V
Je crois que 1-5V est le mieux adapté, non ?
Concernant le capteur de distance, je n’ai pas encore fait mon choix. Mais jusqu’à présent je n’ai trouvé que du 4-20mA (convertible en 1-5V mais j’aimerais autant que tout soit homogène). Je joins un schéma de principe si quelqu’un a une idée ou un conseil (laser, ultrasons, câble, autre…).
Concernant les entrées analogiques j’ai trouvé ce shield : http://www.olimex.cl/product_info.php?cPath=76_78_155_160&products_id=792&product__name=Arduino_4_20mA_Shield_+_RTC qui pourrait m’être utile
Pour la carte type “industriel” : http://www.olimex.cl/product_info.php?cPath=76_78_163&products_id=840&product__name=Olimexino_STM32_Maple_Arduino_Like_Development_Board mais je ne sais toujours pas si elle a des sorties PWM.

Je reviens sur ta très juste remarque sur la précision, nous n’avons pas besoin de grande précision mais plus d’une répétabilité. L’idée est de prendre une “photographie” de la situation régulièrement, de traiter ces données et d’anticiper le comportement de la machine en fonction du sol. Le nombre de données nous permettra de “modéliser” les sols en fonctions des différents paramètres. On voudrait donc envoyer via GSM/GPRS les données enregistrées chaque demi-heure. On aura peut-être besoin du satellite en fonction de la situation géographique de la machine mais ça c’est une autre histoire…

Merci pour vos conseils
Salutations Chiliennes

Bonjour

PWM sur Olimexino STM32 :

16-bit, 6-channel advanced control timer:
up to 6 channels for PWM output, deadtime
generation and emergency stop

Référence : Présentation de la carte par skywodd

Super
Merci!!

ClubHipico:
Merci Ardouste pour ta réponse.
Voici le lien du capteur de pression : hysensor.com is for sale | HugeDomains (pour info : 50 USD/p)
Il peuvent être fournis avec le signal de sortie que l'on veut :
Output signal?1mV/V ?1.5mV/V ?2mV/V ?3.33mV/V? 0~20mA ?4~20mA ?0~5V ?1~5V ?0~10V
Je crois que 1-5V est le mieux adapté, non ?
Concernant le capteur de distance, je n'ai pas encore fait mon choix. Mais jusqu'à présent je n'ai trouvé que du 4-20mA (convertible en 1-5V mais j'aimerais autant que tout soit homogène). Je joins un schéma de principe si quelqu'un a une idée ou un conseil (laser, ultrasons, câble, autre...).
Concernant les entrées analogiques j'ai trouvé ce shield : http://www.olimex.cl/product_info.php?cPath=76_78_155_160&products_id=792&product__name=Arduino_4_20mA_Shield_+_RTC qui pourrait m'être utile
Pour la carte type "industriel" : http://www.olimex.cl/product_info.php?cPath=76_78_163&products_id=840&product__name=Olimexino_STM32_Maple_Arduino_Like_Development_Board mais je ne sais toujours pas si elle a des sorties PWM.

Je reviens sur ta très juste remarque sur la précision, nous n'avons pas besoin de grande précision mais plus d'une répétabilité. L'idée est de prendre une "photographie" de la situation régulièrement, de traiter ces données et d'anticiper le comportement de la machine en fonction du sol. Le nombre de données nous permettra de "modéliser" les sols en fonctions des différents paramètres. On voudrait donc envoyer via GSM/GPRS les données enregistrées chaque demi-heure. On aura peut-être besoin du satellite en fonction de la situation géographique de la machine mais ça c'est une autre histoire...

Merci pour vos conseils
Salutations Chiliennes

La boucle de courant est essentiellement utilisée pour faire parcourir de la data loin dans un environnement bruité.
là si j'ai bien compris , tous les capteurs sont sur ta foreuse et l'arduino y sera aussi ? il ne doit as y avoir (à la louche) plus de 10m entre capteurs et intégration de la/des mesure ?
pour les capteurs sortant en V je partirais sur du 0-5V
pour le capteur de pénétration, la precision/résolution théorique pour un AD de 10 bits(4096 pas) est donc là de 4m (400cm = longueur max de la tarière ?) soit 400 cm/1024 pas = ~ 4mm par pas ?
Compte tenu des conditions et du matériel, je suppose que l'important là est plus de savoir si l'avancée a progressé ou pas de X cm pendant une heure que l'importance de la résolution ? .
l'important est de savoir si ça creuse : un peu , beaucoup, pas du tout, énormément, ... ? :grin: (pour les messieurs "en couple" et le cas échéant, n'oubliez pas le bouquet de fleur mardi 8) )

un lien vers le/un capteur de penetration/distance adapté à ton secteur ?

Tu as bien résumé la situation. C'est un ordre d'idée de vitesse que nous recherchons.
Ex: Vitesse de forage en fonction de la pression sur l'outil, du couple... Dans les meilleurs cas, on peut en gros creuser jusqu'à 8 ou 10 cm par minute, soit un tube de 3m par demi heure, il faut ensuite replacer un autre tube ce qui prend une autre demi heure. On arrive à une vitesse max de 3 m par heure. Une mesure par minute voire toutes les 5 minutes serait largement suffisant je crois.

Voilà le dernier capteur qu'on m'a proposé (DT50) disponible aussi en 0-10V : http://www.audin.fr/pdf/documentations/sick/mesure-et-vision/capteurs-de-mesure-de-distance/DT50+DL50+DS50.pdf (300€/p)
Mais je cherche quelque chose de moins sophistiqué, je sais pas si ça existe et tous les fabricants m'ont orienté sur du laser qui est la techno la plus chère !! et qui offre une précision de l'ordre de 3-4 mm (beaucoup trop sensible pour mon application)
Je suis aussi sur la piste Ultrasons mais j'ai un peu peur de la résolution (taille de la cible).
J'ai déjà vu des capteurs à câble utilisés dans ces cas là, j'attends de la doc à ce sujet (Capteurs et systèmes de mesure de haute précision)
Je peux aussi monter des capteurs de proximité à intervalles réguliers mais j'ai peur que le montage soit un peu fragile (bcp de connexions pour pas grand chose)

Sinon je pense que mon choix va s'arrêter sur la carte Olimex, le rapport qualité/prix semble imbattable...

ClubHipico:
Je suis aussi sur la piste Ultrasons mais j'ai un peu peur de la résolution (taille de la cible).

Ce n'est peut etre pas une piste à oublier aussi vite.
la technique ultrason sur une gamme de distance allant jusqu'à quelques mètres est peut être intéressante.
je suppose que l'environnement forage est un peu rustique ? :grin:
mais si tu a une bonne visibilité et surface de réflexion sur platine mobile de forage et possibilité de fixer un E/R US en haut, c'est surement exploitable (au moins en prototypage et... sur le papier 8) )
genre ça

Ce n'est peut etre pas une piste à oublier aussi vite.
la technique ultrason sur une gamme de distance allant jusqu'à quelques mètres est peut être intéressante.
je suppose que l'environnement forage est un peu rustique ?
mais si tu a une bonne visibilité et surface de réflexion sur platine mobile de forage et possibilité de fixer un E/R US en haut, c'est surement exploitable (au moins en prototypage et... sur le papier 8) )

Tu as peut-être raison, j'ai demandé des conseils à deux trois fabricants spécialisés dans l'ultrason. J'attends demain pour avoir des nouvelles.
J'ajoute que j'aime bien ton dessin, il fait un peu plus classe que le mien, mais des fois je suis aussi rustique que le milieu du forage :smiley:
Je pourrai toujours souder une platine de réflexion sur la partie mobile...
Je donnerai les résultats de mes recherches demain. Mais ça prend forme...

Sinon, je reviens un peu sur la partie contrôleur.
J'ai choisi le contrôleur : Olimexino STM32 et ça tombe bien il y a un distributeur à Santiago :stuck_out_tongue:

Référence : Présentation de la carte par skywodd
[Test] Olimex STM32 Maple (Arduino) | Skyduino - Le DIY à la française

Merci al1fch :wink:
D'après ce lien, le contrôleur est déjà tout équipé niveau RTC et slot SD. Ce qui veut dire qu'il ne me reste que le shield GSM/GPRS à trouver. Des conseils ? Une expérience ?
Le forum en est rempli mais je n'en ai pas trouvé qui soit avec un design "indus". J'ai toujours mon problème de variation de température.
Alors à bon entendeur...

Merci.

ClubHipico:
...
D'après ce lien, le contrôleur est déjà tout équipé niveau RTC et slot SD. Ce qui veut dire qu'il ne me reste que le shield GSM/GPRS à trouver. Des conseils ? Une expérience ?

pourquoi absolument un shield pour la comm ?
tu va formater l'envoi de tes infos comment ?
une pas mauvaise solution et avec un look un peu pro, est peut être de partir vers ce type/genre d’équipement :
http://www.virtualvillage.fr/modem-gsm-avec-module-wavecom-et-connecteur-rs-232-bu2001-053.html

Artouste:
pourquoi absolument un shield pour la comm ?
tu va formater l'envoi de tes infos comment ?
une pas mauvaise solution et avec un look un peu pro, est peut être de partir vers ce type/genre d’équipement :
Blackjack France

Très bien. Je n'avais pas encore trop réfléchi a la comm.
Une question même si je n'y suis pas encore. Comment on connecte les deux ensemble ? Y-a-t-il un protocole de comm ou un truc du genre? Ou faut-il que j'ajoute autre chose? Éclaire un peu ma lanterne stp... Merci

ClubHipico:

Artouste:
pourquoi absolument un shield pour la comm ?
tu va formater l'envoi de tes infos comment ?
une pas mauvaise solution et avec un look un peu pro, est peut être de partir vers ce type/genre d’équipement :
Blackjack France

Très bien. Je n'avais pas encore trop réfléchi a la comm.
Une question même si je n'y suis pas encore. Comment on connecte les deux ensemble ? Y-a-t-il un protocole de comm ou un truc du genre? Ou faut-il que j'ajoute autre chose? Éclaire un peu ma lanterne stp... Merci

ce genre de module se gère très simplement en mode asynchrone (port serie TX/RX) et utilise généralement des commandes de type "AT" , que connaissent tous ceux qui ont joué avec des modems RTC.

C'est d'ailleurs ce mode qu'utilise les shield GSM/GPRS.

lien pris au hasard sur le net

Je te donnerai les résultats de mes recherches sur les capteurs demain.
C'est très agréable de trouver une aide précieuse et qui plus est chaleureuse.
Encore merci pour toutes ces informations.

ClubHipico:
Je te donnerai les résultats de mes recherches sur les capteurs demain.
C'est très agréable de trouver une aide précieuse et qui plus est chaleureuse.
Encore merci pour toutes ces informations.

C'est un forum sympa ici ! 8)
Je réfléchissais ( si,si ! ça m'arrive ! :grin: ) au probleme particulier de la détermination de la pénétration.
je me demande si une solution US E/R mobile ne serait pas une solution envisageable.

la plupart des range finder US
page au hasard

sont basés sur le principe de la réflexion de US, un pulse est lancé par l’émetteur et le calcul D se fait par intégration du temps de propagation vers le recepteur , soit un aller/retour .
Dans ton cas je me demande si déporter l’émetteur US (la capsule piezo) sur la partie mobile (support de tarière) et laisser la partie réception/decodage sur la partie fixe de ta foreuse ne serait pas envisageable et mécaniquement plus intégrable compte tenu des contraintes du milieux de travail ?
Dans l'esprit et sur le papier ça ne nécessite que de déporter l’émetteur US (juste un cable 2 conducteurs dans l’idéal) ) sur la partie mobile pour qu'il soit en vue du récepteur (ne pas oublier de diviser multiplier par 2 la distance restituée , il n'y a qu'un aller et pas un A/R)

To be continued

Salut Artouste,
Suivant tes conseils, je regardais justement le site d’un fabricant http://www.maxbotix.com/
Je les ai contacté pour avoir des conseils, l’avantage c’est qu’ils proposent des capteurs déjà préparé pour l’extérieur.
J’attends donc leur réponse (conseils + prix $) )
A côté de ça j’ai eu un prix pour un capteur à câble, et là encore c’est de la précision au mm (heureusement vu le prix 400€ ça fait peur!!!).
Je donne des news dès que j’ai un peu des réponses…

ClubHipico:
Salut Artouste,
Suivant tes conseils, je regardais justement le site d'un fabricant http://www.maxbotix.com/
Je les ai contacté pour avoir des conseils, l'avantage c'est qu'ils proposent des capteurs déjà préparé pour l'extérieur.
J'attends donc leur réponse (conseils + prix $) )
A côté de ça j'ai eu un prix pour un capteur à câble, et là encore c'est de la précision au mm (heureusement vu le prix 400€ ça fait peur!!!).
Je donne des news dès que j'ai un peu des réponses...

Pour un test de faisabilité, en situation , et si tu es "un peu bricoleur" je partirais dans un premier temps là dessus,

L'investissement au domaine est peanuts.
15$ là
http://www.robotshop.com/seeedstudio-ultrasonic-range-finder-2.html

Il y a une bonne base de doc ici

Je dessouderais l’émetteur US (la capsule), je le déporterais sur le porte tarière et testerais en situation.
http://cjoint.com/12fe/BBnu2trSEpT_USDRILLa1.jpg

tu auras peut être à l'arrivée une bonne surprise et au pire l'investissement ne sera pas très douloureux.

ça c’est une très bonne idée, en tout cas sur le papier…
Y’a plus K
Je vais pas tarder à faire la commande de tout ce matos et on verra bien ce que ça donne. Je pense que ça me fournira au moins une idée de la position de la tête de forage. Après faudra trouver la solution pour protéger tout ça (poussière, pluie, j’en passe et des meilleures…) mais dans un premier temps pour un proto je pense que ça peut le faire. Les idées viendront de toute façon en le faisant … enfin j’espère.

Yep!

Output signal?1mV/V ?1.5mV/V ?2mV/V ?3.33mV/V? 0~20mA ?4~20mA ?0~5V ?1~5V ?0~10V
Je crois que 1-5V est le mieux adapté, non ?
Concernant le capteur de distance, je n'ai pas encore fait mon choix. Mais jusqu'à présent je n'ai trouvé que du 4-20mA (convertible en 1-5V mais j'aimerais autant que tout soit homogène).

J'ai commencé à lire le projet et franchement il est super sympa. Je ne pense pas pouvoir aider beaucoup.

Juste une chose, le 4-20mA c'est en fait 10 volts. Avec une resistance de 500 ohms, tu obtiens du 2-10 volts. Avec une résistance de 250 ohms, tu obtiens du 1-5 volts.

@+

Zoroastre.

ClubHipico:
ça c'est une très bonne idée, en tout cas sur le papier...
Y'a plus K
Je vais pas tarder à faire la commande de tout ce matos et on verra bien ce que ça donne. Je pense que ça me fournira au moins une idée de la position de la tête de forage. Après faudra trouver la solution pour protéger tout ça (poussière, pluie, j'en passe et des meilleures...) mais dans un premier temps pour un proto je pense que ça peut le faire. Les idées viendront de toute façon en le faisant ... enfin j'espère.

Il faut procéder "intelligemment"
d'abord qualifier le capteur "en labo= conditions pas trop dégradées"
Ensuite penser à son intégration en situation, et pour ce qui est de mettre et qualifier des capteurs en situations "pourries", j'ai une déjà longue habitude. 8)
en attendant toujours penser ! même en écoutant ça , mais pas trop souvent ! :slight_smile:

"Bakan !!" (De la balle en Chilien)
Mais je suis pas d'accord c'est à consommer sans modération... Difficile de se concentrer mais "bakan" quand même ]:smiley: