在大妈家你甚至可以看到——树莓派的另类用途,安装Codesys变身PLC
PO主很早买的树莓派,之前用过HomeAssistant控制米家的设备,挖过山寨币,但是多半时间都在吃灰,有一天发现树莓派可以安装Codesys,然后变身PLC,可以通过本体的以太网口来访问变频器,PLC,伺服,这个应用起来就感觉挺强大了,假如加上树莓派的摄像头,甚至可以使用视觉功能,感觉扩展能力还是非常厉害的,那么接下来我们来看下如何在树莓派上安装Codesys,然后控制一些工业设备吧。
树莓派的安装和刷机
第一步当然是刷机安装树莓派的系统了,这个大妈家的大神们已经写过很多次了,这里就不再赘述,大家可以看
本站大神“阿文菌”的文章,写的非常详细。
在安装好树莓派的系统后,我们就需要安装Codesys软件了,那么什么是CODESYS呢?
CODESYS是一种功能强大的PLC软件编程工具,它支持IEC61131-3标准IL 、ST、 FBD 、LD、 CFC、 SFC 六种PLC编程语言,用户可以在同一项目中选择不同的语言编辑子程序,功能模块等。
CODESYS是可编程逻辑控制PLC的完整开发环境(CODESYS是Controlled Development System的缩写),在PLC程序员编程时,CODESYS为强大的IEC语言提供了一个简单的方法,系统的编辑器和调试器的功能是建立在高级编程语言的基础上(如Visual C++)。
国内PLC用户使用的版本多为CODESYS V2.3, 最新的版本是CODESYS V3。V3 在软件架构上有了很大的改善,朝安全软件的方向发展,正在申请TUV关于EN 61508的SIL认证。
CODESYS软件还可以编辑显示器界面(Visualization),具有很多的控制模块(Motion),可以放置图片等强大的功能,典型的用户有ifm等。
CODESYS功能总览:如何构建一个工程、怎么样构建一个工程、怎么样测试工程、调试、附加联机功能。CoDeSys的附加功能、工具等。
ABBBachmann,IFM易福门,EPEC派芬,HOLLYSYS和利时,intercontrol的PROSYD1131,赫思曼公司iFlex 系列、力士乐的RC系列,TT control 公司TTC系列 [1] 控制器等PLC厂家都是使用CODESYS平台开发自己的编程软件的。
国内首家采用CODESYS平台的国产PLC 和声科技 HSC C4系列控制器也已大批量产业应用。
同时,也有运动控制厂家如:Scheider Electric, Banchman, GoogolTech在在使用CODESYS平台开发自己的编程软件。
CODESYS软件商是德国Smart software solution GmbH,该公司位于德国巴伐利亚州肯普腾市。
——以上,摘自百度百科
其实说的简单一点就是相当于Codesys想统一工控PLC的软件平台,来做一次类似Android的开放系统,硬件各家随便,软件都统一到这个平台上来。
目前软件的版本是CODESYS V3.5 SP15 Patch 4的,PO主就以这个版本来说下如何实现在树莓派上安装的。
下载CODESYS软件
可以进入codesys的中文官网的下载界面,下载软件,软件分两部分,最下面的CODESYS V3.5 SP14 Patch4是软件本体,安装在电脑上。CODESYS control for raspberry pi 3.5 16这个是一个runtime,相当于运行在树莓派上的系统。
下载好这两个安装包后,我们先在电脑上安装CODESYS V3.5 SP14 Patch4,安装完成后,打开软件的界面如下。
软件界面比较简单,如果安装后是英文的界面,可以按照如下方法将软件语言修改为中文。
安装完成后我们可以来安装树莓派上的运行系统runtime了。
还是在软件的工具菜单下,选择“update Raspberry Pi”,然后在弹出的对话框中输入树莓派的用户名,PO主使用的3b的树莓派,默认的用户名: pi 默认的密码是: raspberry
然后将电脑通过网线连接树莓派,并将ip地址设置在同一网段中,并在上图中的IPAddress中填入树莓派的IP地址。
之后,在Package directory中,选中刚刚下载的CODESYS control for raspberry pi 3.5 16,之后点击Install就开始给树莓派安装runtime运行系统了。
至此,所有的软件安装工作就完成了,下面我们来实际测试下吧,PO主手里有一些施耐德的PLC和变频器,就先拿施耐德的ATV340变频器来测试下。
这是一款支持EthernetIP以太网通讯的变频器,用户可以通过以太网通讯来控制变频器的启停修改频率等。
首先我们需要让树莓派识别出这台变频器,那么就需要变频器的eds文件,什么是EDS文件呢?EDS是一个设备描述文件,该文件提供了不同设备的描述模板,设备配置信息等,并在此基础上加入了ID号和波特率信息。
施耐德这款变频器的EDS文件可以在官网上找到,链接如下
下载好以后,我们可以在CODESYS软件的工具菜单下,找到设备存储库。在弹出的对话框中点击“安装”,找到刚刚下载的EDS文件,打开后就安装进了软件。
接下来就是编程的步骤了。
软件编程
按照下图的方法,点击新建工程按钮,新建一个空工程。
新建完成后在左侧的“设备”中,点击右键选择添加设备,在弹出的对话框中,的PLC下,找到CODESYS control for raspberry pi SL选中,添加即可。
这里需要说下CODESYS control for raspberry pi MC SL和不带MC的区别,MC就是Multi-core多核的意思,选择这个可以利用树莓派多核处理的能力,其他没有区别。
之后我们需要添加以太网端口,对CODESYS_Control_for_Raspberry_Pi_SL点击右键,选择添加设备,在弹出的对话框中可以看到树莓派支持的所有通讯方式,这里选择图中的Ethernet,并添加设备。
在添加完以太网端口后,就需要添加EthernetIP的扫描器了,如上图方式,对Ethernet点击右键,添加设备,并选择图中的EtherNet_IP_Scanner添加。
之后,对EtherNet_IP_Scanner右键,添加设备,选择ATV340变频器并添加。
在完成上面的所有添加步骤后,硬件配置就完成了,这时,我们就开始设置变频器的IP地址。组态完成后我们需要在“连接”界面,将默认的连接删除,点击“添加链接”添加我们需要的连接“Native Drive Control”
添加完成后我们可以在“IO映射”中看到添加的输入输出字了。
完成上述操作我们就在codesys中组态好了变频器,接来下需要设置变频器的参数,最简单的情况我们只需要设置4个参数:
1、在主菜单-通讯-通讯参数-内置以太网配置中设置变频器的IP地址
2、在主菜单-通讯-通讯参数-内置以太网配置中设置变频器的子网掩码
3、在主菜单-完整设置-命令与参考值-参考频率通道1中设为嵌入式以太网
4、在主菜单-完整设置-命令与参考值-控制模式中设为组合通道
设置完成后给编码器重新断电上电。
这样变频器的参数也设置完成了,接下来就是编程通过Drivecomm流程来启动变频器。
流程如下:
联机树莓派
还是在工具菜单下,选择update Raspberry Pi,如下图所示,在窗口中,点击start,就可以启动树莓派的runtime,运行系统了。
启动树莓派的系统后,在CODESYS软件中,双击CODESYS_Control_for_Raspberry_Pi_SL,在通用设置中,将树莓派的IP地址填入,然后点击在线菜单下的“登录到”即可登录树莓派,并下载程序。
运行后,我们可以看到连接的变频器设备前面已经是绿色的圆圈,表示已经连接上变频器了。
程序控制
程序里面我们就简单的写下,先读取的是变频器的状态字,然后通过写入控制字和转速的方式来控制变频器,首先写入状态字复位16#0080复位下变频器。
然后通过写入16#0006
通过move指令可以直接写入值
可以看到变频器显示屏左上角已经显示RDY,准备好了。接下来写入16#0007和转速。
可以看到已经,值写入变频器了,这样就完成了对变频器的控制,从下面视频看到电机已经在正常运行了。
这样使用树莓派来实现一些以前需要PLC来实现的功能已经完全没问题了,如果稳定性上不错的话,那么在家里来控制一些电机什么的完全可以,算是树莓派的又一个功能吧。
好了,写了这么多以上就是一些在玩树莓派过程中的有趣的体验,有问题,欢迎大家留言共同探讨。
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