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Automatensteuerung: Rücknahmesystem mit einem
Linuxterminal
- Anwendungsbeispiel -
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Inhalt:
> Rücknahmeautomat unter Linux
> Beschreibung der Software
> Weitere Features
>> Einfache Programmierung
>> Vielfältige Schnittstellen
>> Grafische Benutzerführung
>> Fernwartung über Webserver / Internet / Intranet
>> Fernwartung über FTP / Telnet
>> GSM / GPRS Kommunikation |
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Ein Rücknahmeautomat unter Linux
Das universelle Programmkonzept von
 STEUERUNG.ELF
soll im Rahmen eines Kundenprojektes in einem Rücknahmeautomaten
(wahlweise: Leergutautomaten / Flaschenrücknahmeautomaten oder
automatische Bücherrücknahme) umgesetzt werden.
Primäre Anforderungen der Anwendung sind:
- a) Fliessband zum Transport der Rücknahmegüter in einen
Sammelbehälter und
- b) Objekterkennung, die entscheiden sollte, ob das eingeworfene
Objekt pfandfähig bzw. rücknahmefähig ist
- c) Linuxterminal als Bedienheit und Mensch / Maschine Interface
Das Linuxterminal im Automaten übernimmt die Verarbeitungsintelligenz
und Fliessbandsteuerung, die Auswertung der Informationen aus der
Objekterkennung sowie den Ausdruck eines Rücknahmescheines für weitere
Informationen, z.B. der Gutschrift eines Pfandbetrages. Die
Grundkonzeption der fertigen Anlage:
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Beschreibung der Software
Schritt 1: Fliessbandtransport /
Motorsteuerung
  Sobald
das Terminal über eine Lichtschranke erkennt, dass sich ein Objekt im
Eingabebereich befindet, sendet das Terminal das Signal MOTOR VORWÄRTS.
Das Fliessband ist über digitale Ausgänge
mit dem Terminal verbunden und beginnt sich vorwärts zu bewegen. Das
Objekt wird damit in Richtung Objekterkennung transportiert. |
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Schritt 2:
Objekterkennung / -Prüfung
 Die
Objekterkennung ist variabel. Je nach Rücknahmegut besteht sie z.B. aus
einer Bildverarbeitungscamera (für Pfandflaschen), Barcodeleser oder
RFID Transpoderleser (für Bücher oder Medikamente).
Die Objekterkennung prüft das Objekt und
liefert ein OK bzw. NICHT OK an das Terminal. |
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Schritt 3:
Objekterkennung Negativ, keine Rücknahme möglich, Objekt auswerfen
 Das
Terminal wertet die Antwort der Objekterkennung aus: Wenn das Terminal
NICHT OK von der Objekterkennung empfängt, hat der Benutzer ein nicht
pfandfähiges / ungültiges Objekt eingelegt.
Das Terminal sendet das Signal MOTOR RÜCKWÄRTS an das Fliessband. Das
Objekt wird zum Benutzer zurücktransportiert. Gleichzeitig erscheint
eine Meldung im Display, dass das Objekt nicht rücknahmefähig ist und
bitte entnommen werden soll. (Ein Motorendschalter / Begrenzer
verhindert übrigens, dass das Objekt dem Benutzer wieder vor die Füße
fällt. Es bleibt dann einfach im Ausgabeschacht liegen. Ehrlicherweise
haben wir das im nachstehenden Bild nicht dargestellt.)
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Schritt 4:
Objekterkennung positiv, Rücknahme durchführen, Beleg drucken
 Das
Terminal wertet die Antwort der Objekterkennung aus: Wenn das Terminal
OK von der Objekterkennung empfängt, handelt es sich um ein
rücknahmefähiges Objekt.
Das Terminal sendet erneut das Signal MOTOR VORWÄRTS an das Fliessband.
Das Objekt wird zu einem Sammelcontainer transportiert und dort
gelagert. Gleichzeitig druckt das Terminal einen mit Strichcode versehen
Rücknahmebeleg aus. Der Benutzer kann diesen abreißen und damit zur
Kasse gehen. Die Rücknahme wurde fehlerfrei durchgeführt.
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Weitere Features
Ein simple Motorsteuerung zusammen mit einer kleinen Tastatur / Touch
Srceen und einem einfachen Controller sind eigentlich schnell gebaut und
gemäß Schritt 1 – 4 programmiert. Warum also ein PC Terminal unter Linux
in diesem Projekt? Dafür gibt es mehrere Antworten:
Antwort 1: Einfache Programmierung
Linux lässt sich einfach programmieren. Standardtools stehen zur
Verfügung, um die Programmierung mit C / C++ zu realisieren.
Gleichzeitig lässt sich auch die direkte Hardwaresteuerung (digitale
Signale für den Motor) hier unterbringen. Und da es Standardtools sind,
kann man da Projekt auch später noch beliebig pflegen und erweitern.
Derartige Umprogrammierung kann jeder C / C++ Programmierer vollziehen.
Informationen über
Linux
in embedded Systemen **
Antwort 2: Vielfältige Schnittstellen
Ein PC Terminal unter Linux bietet vielfältige Schnittstellen, um
diverse Ein- und Ausgabeeinheiten anzuschließen. Hierzu zählen z.B.
serielle Eingänge für Barcode- oder RFID Transponderdecoder oder
serielle Ausgänge, um einen Rücknahmebeleg auszudrucken.
Antwort 3: Grafische Benutzerführung
Bei einem PC Terminal mit Grafikdisplay (ab QVGA = 320 x 240 Pixel) kann
man eine optisch ansprechende Benutzerführung realisieren. Der
Rücknahmeautomat kann als Grafik im Display dargestellt werden. Die
Objekteingabe, -auswertung und Meldungen können animiert (= mit bewegten
Bildern) dargestellt werden. Bilder sagen mehr als tausend Worte und
sind auch international. (Übrigens: andere Zeichensätze wären unter
Linux ohnehin kein Problem. Die Anwendung hätte man z.B. auch problemlos
in einen chinesischen Automaten integrieren können.) Informationen über
grafische
Linux-Benutzeroberflächen
Antwort 4: Die weiteren Features... Fernwartung über Webserver /
Internet / Intranet
Das Linuxterminal verfügt über einen integrierten Webserver und ist über
Netzwerk mit einem Intranet verbunden. Via Netzwerk, PC und Webbrowser
kann ein Operator von seinem Arbeitsplatz jederzeit die bisher
durchgeführten Rücknahmen abrufen. Hierfür haben wir noch einige
dynamische HTML Seiten programmiert. Der Benutzer startet an seinem
Arbeitsplatz seinen Webbrowser, wählt seinen Automaten an und schaut
sich alle bisher gelaufenen Rücknahmen und Ereignisse an. Das ist wie
Internet surfen – dafür muss er kein Programmierer sein. Informationen
über
Embedded
Webserver **
Antwort 4a: ... Fernwartung über FTP / Telnet
Die weiteren Features (Antwort 4) gehen natürlich noch weiter. Über
andere wie FTP und Telnet lassen sich neue Rücknahmeinformationen oder
Programmstände im PC Terminal einspielen, ohne den Terminalbetrieb zu
unterbrechen. Hinzu kommt, dass Linux ein Multitaskingsystem bietet,
d.h. im Hintergrund des PC Terminals können völlig andere Programme
ablaufen, ohne das Rücknahmeprogramm "im Vordergund" zu unterbrechen.
Antwort 4b: ... GSM / GPRS Meldung über Mobiltelefon
Das läuft jetzt klassisch unter Erweiterungsmöglichkeiten: Natürlich
kann man auch problemlos ein GSM / GPRS Modem an das Linuxterminal
anschließen. Durch eine kleine Erweiterung der Programmierung kann das
Terminal dann aktuelle Betriebszustände direkt per SMS an ein
Mobiltelefon senden - oder eine SMS Abfrage erlauben, um z.B. zu prüfen,
wieviele Rücknahmen bereits durchgeführt werden. Informationen über
GSM
/ GPRS Fernwirken Den Punkt WEITERE FEATURES könnten wir beliebig
fortsetzen. Bei diesem Text ging es jedoch darum zu zeigen, dass ein
leistungsfähiges PC Terminal das ideale Medium darstellt, um eine
Steuerung zu realisieren. Egal ob mit Tastatur oder mit Touch Screen,
unabhängig von der Bauform, die freie Programmier- und
Gestaltungsmöglichkeiten erlauben individuelle Lösungen. Entscheidendes
Kriterium ist die Software - und Ihre Aufgabenstellung. Weitere
Informationen: kontakten Sie uns... |
Text und Design: Hans-Jochen
Walter
Textstand: November 2005
** Externe Links. |
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