基于CoDeSys和Raspberry Pi制作简单PLC

CoDeSys是工业控制领域的安卓,很多著名的品牌的PLC的都是基本此软件进行的二次开发。本文主要介绍用Raspberry Pi 制作PLC,用CoDeSys作为编程软件,编写程序和开发人机交互界面。搭建一个简单的PLC环境,有助于对此软件进行相关的安全研究。

1.      概述

PLC(Programmable Logic Controller),可编程逻辑控制器,专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置,用来取代传统继电器控制装置。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。它是工业控制的核心部分。

目前常见的PLC厂家有:SIEMENS、Rockwell、Schneider、Mitsubishi、Beckhoff、GE、Omron、台达……但常用的PLC编程语言都是相似的,比如LD、ST、FBD、CFC、IL、GRAPH等,CoDeSys支持LD、ST、IL、FBD、CFC等,用CoDeSys可以学习多种PLC编程语言,也可以向其他PLC编程软件切换,比如TwinCAT2和SoMachine就是基于CoDeSys开发的。用Raspberry Pi代替工业现场使用的PLC便于学习和各类研究等。

2.      准备材料

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3.      装机

1)在windows电脑上安装Win32DiskImager,然后单开。

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2)选择系统镜像和需要写入的设备(Micro SD卡),然后选择“Write”。

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3)等待完成后,弹出完成的对话框,点击“OK”。

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4)Micro SD卡插入树莓派,连接显示器,连接电源线。

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5)接通电源启动。

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4.       安装CODESYS Control for Raspberry PI 3.5.8.0.package

1)Raspberry PI插入网线和鼠标键盘。

2)配置IP地址

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3)开启SSH服务。

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4)在Win7上安装CoDeSys。

5)安装CODESYS Control for Raspberry PI 3.5.8.0.package

①双击 CODESYS Control for Raspberry PI 3.5.8.0.package,勾选“本人已阅读……”,然后点击“Next”。

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②选择“完整安装”,然后一直按“Next”,最后“Finish”。

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③完成安装后打开CoDeSys,在“工具”→“包管理器”中可以看到刚才安装的软件包。

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④打开“Update Raspberry PI”,选择Package的版本,点击“Scan”,自动查找Raspberry PI设备(要求Raspberry PI和Windows PC在一个局域网里),选择查找到的设备,然“OK”,输入Raspberry PI的用户名和密码,然后“OK”。

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⑤完成后可以在CoDeSys的消息中看到如下信息

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⑥完成后可以在Raspberry PI中看到多了这个包文件。

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⑦在Windows PC上用Telnet命令测试这个软件包是否在树莓派上安装成功。(要求Windows PC 开启了Telnet服务)。

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5.       编写PLC和HMI程序

5.1 编程PLC程序

①新建项目,选择“Projects”→“Standard project”,给工程起个名字,选择存放路径,然后点击“确定”。

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②“设备”选择“CODESYS Control for Raspberry Pi……”,编程语言可以随便选,此处选择“梯形逻辑图”,然后点击“确定”。

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③打开程序编辑器

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④定义Start、Stop和Lamp三个bool变量,分别表示“启动”、“停止”和“灯”。

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⑤编写PLC程序。

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5.2编程HMI程序

①右键“Application”,添加“视图”。

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②确定后,在弹出的对话框中选中“Active”,然后“打开”。

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③打开“Visualization”,然后从右侧“工具箱”中拖拽“灯”和“按钮”,并在按钮中输入“Start”和“Stop”,完成后如下。

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④“Start”按钮连接“Start”变量。

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⑤同理,为“Stop”按钮连接“Stop”变量。

⑥“灯”连接“Lamp”变量。

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5.3配置“网络视图”

起始视图填入刚才绘制的视图,.htm文件名自己填写,此处我选择默认。最佳匹配选择“Isotropic”。

5.4编译并保存

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5.5下载

①配置网络连接

双击“Device”,在节点名处输入Raspberry PI的IP地址,然后回车。访问到目标后,如下图。

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②登录设备,出现弹出对话框点击“确定”。

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③下载完成后,点击启动。

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④完成后如下。

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6.       网页登录

在浏览器中输入“http://192.168.0.168:8080/webvisu.htm”

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7.      总结

在测试过程中,用过几个版本的Raspberry Pi Package,有些和CoDeSys不匹配,有些在Raspberry Pi上不能运行,如果大家在学习过程中遇到相似的问题,可以在Raspberry Pi上重新安装文件。也可以在Raspberry Pi上运行高版本的Package,在CoDeSys上运行低版本的CoDeSys。

 

如果大家在学习过程中遇到问题,请联系QQ群170956679(工匠安全实验室)

 

原创作者:feilt,转载请注明来自 工匠安全实验室

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