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

2020-07-15 18:04:06 180点赞 967收藏 94评论

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。

第一次用树莓派4B:巴掌大的电脑?如何安装系统?Raspberry Pi 开箱体验!想攒一台电竞主机、家用主机、酷炫主机无从下手?想省钱又怕性能不达标?值得买帮你打造定制化DIY装机工具,自助全网比价装机,提供最适合的搭配方案,解决各种攒机场景下难题。>快快使用戳这里阿文菌| 209 评论44 收藏900查看详情

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。

下载这两个安装包下载这两个安装包

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。

CODESYS软件界面CODESYS软件界面

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。

在工具--选项--语言设置中修改软件语言在工具--选项--语言设置中修改软件语言

安装完成后我们可以来安装树莓派上的运行系统runtime了。

将CODESYS的runtime运行系统安装进入树莓派将CODESYS的runtime运行系统安装进入树莓派

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。

施耐德Schneider变频器ATV340系列三相400VATV340U15N42869元京东去购买

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。

添加EDS文件的方法添加EDS文件的方法

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。

新建空工程新建空工程

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。

添加树莓派作为PLC本体添加树莓派作为PLC本体

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。

添加以太网添加以太网

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。

添加etherNetip扫描器添加etherNetip扫描器

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。

添加变频器添加变频器

之后,对EtherNet_IP_Scanner右键,添加设备,选择ATV340变频器并添加。

设置变频器的IP地址设置变频器的IP地址

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”

添加连接添加连接

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。

映射的变频器地址映射的变频器地址

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:

变频器控制流程图变频器控制流程图


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。

启动树莓派的运行系统启动树莓派的运行系统

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。

电脑中的CODESYS软件连接树莓派电脑中的CODESYS软件连接树莓派

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。

通讯正常通讯正常

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。

控制方式控制方式

然后通过写入16#0006

让变频器进入准备好状态让变频器进入准备好状态

通过move指令可以直接写入值

显示屏左上角显示RDY显示屏左上角显示RDY

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。

值已经写入值已经写入

频率写入成功频率写入成功

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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94评论

  • 精彩
  • 最新
  • CODESYS软件免费吗,来点CODESYS干货!

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    免费的,不过有的插件好像要买授权。

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    不免费的,不花钱的话,只能试用几个小时

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  • 请问楼主,1代树莓派能装吗

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    好像装不了

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  • Plc主要还是要求稳定。真拿到工厂环境使用,显然树莓派本身这个硬件小体格是没那么高的稳定性的,整个生产过程中随便一个出错损失的可能就是几十上百万的损失。我这的年产几百万吨的轧钢生产线现在还是用的还是cpu是奔腾三733频率的GE plc [皱眉] 工业领域稳定是关键,性能够用就行。

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    稳定才是PLC的核心。。

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  • 写的技术感太强,没弄明白有什么用

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  • 工控行业最重要的还是稳定 现场环境复杂 看着感觉容易翻车 在家玩玩倒是不错 [赞]

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  • 终于见到个同行

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    同行,泥好 [装大款] [装大款] [装大款]

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    同行你好啊

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  • 首先得有一份工作能够接触那么多的工控设备,而且你还得是电控相关技术人员,领导愿意把设备随便给你玩,而且你的工作任务还得不忙能抽出玩的时间。所以羡慕楼主

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  • 缺的不是树莓派而是稍微高级一点能用的driver [观察]

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  • 能省下一台笔电吗?显然并不能。 [邪恶]

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  • plc比树莓派难多了...... 家用我还是选5v继电器

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  • 这就涉及到我的知识盲区了.jpg

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  • 谁能给讲讲他在说(⊙o⊙>啥?

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  • 桌上的东西价值不少啊 [口水]

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  • 再来一篇接rtu modbus协议的,通过rs485的

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    买个百度文库会员 [高兴]

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  • ???你是控制变频器了你倒是能给你家啥东西变变频 还什么家用plc纯属扯淡 你有电路改造的钱能买多少智能家居 本来也不是什么先进控制方法就是为了求稳定求抗造 生搬硬靠并不可取

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    家住农村的话,比如灌溉水泵,养鸡场-大棚啥的风扇随温度控制什么的也许用得到,但是有点杀鸡用牛刀的感觉 [装大款]

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    折腾无止境,意义就在于此,一本正经太累 [邪恶]

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  • 国产100多的plc让了 [喜极而泣]

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  • 期待廉价视觉方案

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  • 这属实有点6p,一时间让我 [装大款] 666

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  • 施耐德不错,我选西门子 [傻笑] [傻笑] [傻笑]

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  • 作为一个习惯了施耐德,对codesys平台蛮有好感的工控人。觉得很赞,就希望能有个支持codesys开发的小型PLC。树莓派的稳定性还是很堪忧啊,但方向是对的,未来这种小型plc就应该被替代,毕竟成本在那里。

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