工厂自动化 : 如何使用熟悉的Raspberry Pi与工业PLC?

• 关键词：康泰克,Raspberry Pi,PLC
• 摘要：介绍了“工厂自动化如何使用熟悉的Raspberry Pi与工业PLC?-基于Raspberry Pi的多合一工业PLC与CODESYS的灵活性和成本节约”的要点。

本技术专栏介绍了2024年9月27日举行的研讨会

“工厂自动化:如何使用熟悉的Raspberry Pi与工业PLC?-基于Raspberry Pi的多合一工业PLC与CODESYS的灵活性和成本节约-”

的要点。

Contents

●结合Raspberry Pi和PLC软件的潜在工业应用

●支持CODESYS的PLC和物联网软件的发展

●基于CODESYS的鼠派兼容控制器的编程及应用建议

●我公司远程I/O产品-CONPROSYSnano和IOLink Master-

结合Raspberry Pi和PLC软件的潜在工业应用

首先，我将解释Raspberry Pi和软件PLC在工业应用中的应用。

我们公司推出的解决方案旨在通过使用熟悉的Raspberry Pi实现工厂自动化。

Raspberry Pi最初是为教育目的而开发的计算机，但由于其廉价和灵活，它现在已被用于工业用途。 因此，在我们公司，我们新开发了基于Raspberry Pi的一体化PLC,实现了适合工业应用的高可靠性和长期稳定供应。

什么是Raspberry Pi?

接下来，我将解释Raspberry Pi的基本功能以及如何使用它。

Raspberry Pi的特点是配置简单，易于处理，并被评估能够利用标准操作系统 (Raspberry Pi OS)，同时降低运营成本。 Python和Node-RED等编程环境也很丰富，因为它是开源的，所以很容易获得技术，并且提供了大量的信息。此外，工业应用所需的扩展也很容易，特别是，您可以使用名为“HAT”的扩展板添加各种功能。 我们公司还提供符合HAT标准的扩展板，因此我们可以更灵活地构建自动化系统。

用于Raspberry Pi嵌入式应用的“Compute Module”系列在电路板上配备了Raspberry Pi的CPU,内存和存储部件。 通过在此处添加必要的接口，可以将其用作工业用途。通过这种方式，Raspberry Pi的各种模型已经开发以满足行业需求。

此外，通过将Raspberry Pi与软件PLC相结合，可以实现经济高效和灵活的工厂自动化。

支持CODESYS的PLC和物联网软件的发展

CODESYS是由德国CODESYS公司开发的软件PLC,为工业4.0和物联网的发展做出了巨大贡献。 首先，PLC (可编程逻辑控制器) 是一种广泛用于工厂自动化和机器人控制的控制设备。 然而，传统的PLC难以在不同制造商之间移植，因为特定制造商提供硬件和软件作为一个单元。 其中，CODESYS作为独立软件提供，可以安装在配备Windows, Linux等的工业计算机上，并且可以与各种硬件一起使用。

CODESYS的特点

CODESYS的一大特色是它提供了一个免费的集成开发环境。 在此开发环境中，可以无缝地执行控制逻辑和现场总线I/O的开发，并确保设备之间的兼容性。 因此，即使在Linux上，在Windows上运行的程序也可以毫无问题地执行。 CODESYS已被全球400多家公司采用，并且由于它安装在许多产品中，因此可以利用专有技术和程序。

最近，还提供了在Raspberry Pi上运行的体验应用程序，可以轻松尝试。 此外，CODESYS具有Web服务器功能，可通过Web浏览器显示监控屏幕，并且可以轻松实现可视化。 因此，用户可以在Web上远程监控和管理设备的状态，并响应物联网的需求。

CODESYS的开发环境支持6种编程语言(LD、SFC、FBD、ST、IL、CFC)，其中5种编程语言符合国际标准IEC 61131 -3+原始语言。 因此，可以轻松地在不同制造商之间移植程序，并且可以通过组合多种语言来开发各种语言的专业领域。 此外，由于CODESYS具有仿真功能，即使未连接设备，也可以检查程序的操作并执行有效的调试。

此集成开发环境采用类似于Microsoft Visual Studio的界面，易于使用，从创建新项目到配置I/O、编写程序、调试、创建可视化和部署，您都可以获得一致的体验。 特别是，可视化功能使您可以轻松构建HMI屏幕，并提供用于监控各种数据的GUI。

基于CODESYS的鼠派兼容控制器的编程及应用建议

Contec Raspberry Pi兼容控制器

本公司宣布推出Raspberry Pi兼容控制器“CPI-PS10CM4”和“CPI-MS10CM4”。 CPI-PS10CM4预装了CODESYS,假设在工业现场立即使用。另一方面，CPI-MS10CM4仅预装了Raspberry Pi OS,为现有Raspberry Pi用户提供了灵活的选择。 该产品可以堆叠多个HAT尺寸的电路板，并且可以具有数字输入/输出和模拟输入/输出功能。 因此，用户可以根据应用程序灵活地更改配置。 CODESYS预装了许可证“Standard S”，最多可使用512个I/O通道。如果需要，还可以从CODESYS商店添加运动控制功能。

我们提供的HAT兼容扩展板具有数字I/O,模拟I/O和计数器功能的阵容，可直接连接到Raspberry Pi使用。HAT尺寸扩展板最多可堆叠8块，可灵活扩展。

此外，CODESYS支持Modbus-TCP,可以处理远程I/O的输入/输出。它可以轻松地与Modbus通信兼容设备 (如温度测量和功率测量仪器) 配合使用，从而简化工业环境中的数据收集和管理。

它还支持EtherNet/IP,可以与其他公司的PLC进行数据链接，提高了系统集成的便利性。这使得很容易将其集成到现有设施环境中，并且可以灵活地处理各种应用程序。

关于系统的执行速度，根据我们公司的测试，确认它具有与三菱电机的MELSEC-Q相同的处理性能，并且具有高实时性。 凭借这种性能，我们相信它可以用于需要稳定运行的工业应用。 Raspberry Pi兼容控制器适用于需要与欧姆龙和三菱PLC相同的性能但在成本方面存在困难的情况，以及独立开发控制器的不切实际的场景。

研讨会还详细介绍了安全措施。 具体而言，我们的Raspberry Pi兼容控制器建议针对防火墙和端点采取措施，以防止网络中的未经授权的访问。 使用网络上的通信监控设备检测异常数据流，关闭未使用的端口，更新操作系统等基本措施也很重要。这些可以降低安全风险。

如上所述，我们公司配备CODESYS的Raspberry Pi兼容控制器结合了易用性和高可扩展性。 因此，对于旨在提高工业现场效率和降低成本的公司而言，预计它将作为一种易于引入的选择而被广泛使用。

我公司远程I/O产品-CONPROSYS nano和IOLink Master-

最后，我们介绍了我们公司的远程I/O产品，CONPROSYS nano和IO-Linkmaster。

远程输入输出产品

CONPROSYS nano是一款配置灵活的远程I/O产品，备受关注。 该产品采用4插槽耦合器形状，可根据需要自由组合数字输入输出、模拟输入输出等模块。通过Modbus-TCP远程访问，可轻松构建远程I/O系统。 此外，该产品还提供内置CODESYS软件PLC的型号，具有一定的CPU功率，但在处理高负载时会受到限制。 但是，对于需要快速远程响应的应用程序，它具有足够的性能，并且可以在本地运行CODESYS程序。

接下来，我们将介绍IO-LinkMaster的远程I/O产品。 该产品支持多协议，可以通过交换机切换支持不同的通信协议，如EtherNet/IP和PROFINET。 此外，它具有符合IP67标准的防尘和防水性能，并具有8通道IO-Link端口。 因此，可以轻松连接支持IO-Link的传感器和电机，并具有可扩展性。 通过这种方式，可以有效地将各种设备和传感器集成到网络中，并且可以在现场灵活地响应。

CONPROSYS nano和IO-LinkMaster可为工业提供高效的远程管理。 随着现代制造业和基础设施的数字化，远程I/O变得越来越重要，我们的产品可提供适合这一趋势的最佳解决方案。

利用此机会，您可以部署我们的Razpai兼容控制器和远程I/O产品，以提高运营效率和生产力。

产品信息页面

●CPI-PS10CM4 (CODESYS预安装模型)

●CPI-MS10CM4 (Raspberry Pi OS模型)

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