Υλοποίηση PLC με λογισμικό ανοικτού κώδικα OpenPLC σε Raspberry Ρi και εφαρμογές με χρήση Modbus/TCP σε microcontroller ESP8266

Abstract

Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η εκμάθηση και η δημιουργία συγχρόνων συστημάτων αυτόματου ελέγχου. Θα παρουσιασθεί η δημιουργία ενός προγραμματιζόμενου λογικού ελεγκτή (PLC) χαμηλού κόστους, ο οποίος θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε βιομηχανικά και οικιακά συ στήματα αυτοματισμού. Ο συγκεκριμένος λογικός ελεγκτής θα υποστηρίζει την εκτέλεση προγραμ μάτων από όλες τις γνωστές έως τώρα γλώσσες προγραμματισμού λογικών ελεγκτών (PLC) όπως Ladder, Function Block, Instruction List κ.α. Για τον σκοπό αυτό θα χρησιμοποιήσουμε μια υπολογιστική μονάδα χαμηλού κόστους αλλά μεγά λης υπολογιστικής ισχύς, τον λεγόμενο υπολογιστή πλακέτας Raspberry Pi. Στη μονάδα αυτή θα εγκατασταθεί το λογισμικού ανοικτού κώδικα προσομοίωσης, προγραμματιζόμενου λογικού ελε γκτή (PLC) OpenPLC, το οποίο βασίζεται στο πρότυπο IEC 61131-3. Επίσης θα παρουσιασθεί ο τρόπος επικοινωνίας OpenPLC με εξωτερικές μονάδες βασισμένες σε διάφορους μικροελεγκτές, όπως ο ESP8266, χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο επικοινωνίας Modbus TCP. Συγχρόνως θα αναφερθούμε στη διασύνδεση των παραπάνω με το λογισμικό ScadaBR, ένα ανοι χτού κώδικα σύστημα SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), που έχει σκοπό την επεξεργασία και την οπτικοποίηση δεδομένων από βιομηχανικές ή οικιακές διεργασίες. Το εν λόγω σύστημα προσφέρει λειτουργίες, όπως η παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο η αποθήκευση ι στορικών δεδομένων και συμβάντων. Θα παρουσιαστεί το σύστημα ScadaBR που είναι βασισμένο σε γραφικό περιβάλλον με δυνατότητα για απομακρυσμένη πρόσβαση. Διαθέτει ενσωματωμένο διακομιστή ιστού WEB Server για το σκοπό αυτό. Θα αναφερθούμε τα οφέλη από τη χρήση του συστήματος ScadaBR το οποίο είναι πλήρως παραμετροποιήσιμο και μπορεί εύκολα να διασυνδεθεί με οποιοδήποτε σύστημα αυτοματισμού βασισμένο σε προγραμματιζόμενο λογικό εκλεκτή (PLC).