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探索虹科工業樹莓派更多可能性—兼顧CODESYS數據采集和Python數據優化處理

虹科工業物聯網技術 ? 來源:虹科工業物聯網技術 ? 作者:虹科工業物聯網技 ? 2023-08-10 11:37 ? 次閱讀

前言

工業4.0理念的興起帶來了數字化和智能化的革命。現代工業場景對OT端設備的要求越來越高,需要處理多樣化的任務和數據,包括實時控制、數據處理、物聯網通信、邊緣計算等。面對多樣化的需求,傳統工業PLC控制器設備已經不能完全滿足,需要一種更強大的OT端設備滿足數字化、智能化需求。

一、解決方案

針對上述情況,虹科曾提出過一種解決方案:為PLC控制器設備添加虹科工業樹莓派設備,借由工業樹莓派接口豐富的特點,采集PLC控制器的數據并進行邊緣計算。本文,我們將提供第二種解決方案:采用虹科工業樹莓派替代PLC控制器。

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虹科工業樹莓派是一個專門為工業應用設計的邊緣計算硬件平臺,它能夠與CODESYS進行結合作為軟PLC模塊使用,以滿足傳統工業中電氣工程師的開發應用習慣。除此之外,虹科工業樹莓派可以作為邊緣計算網關,支持Python開發應用。虹科工業樹莓派本身配備一個多核處理器,可以同時運行多個程序,實現并行計算。本文將探討虹科工業樹莓派同時作為軟PLC和邊緣計算網關的可行性。

二、理論分析

1、多核處理器

虹科工業樹莓派采用Broadcom BCM2711四核處理器,可以同時運行多個程序,實現并行計算,提高性能。

2、大內存配置

虹科工業樹莓派部分型號配備較大的內存,能夠支持同時運行多個程序,確保運行的穩定性。

3、獨立運行環境

CODESYS和Python作為獨立的運行環境,彼此之間不會相互干擾,各自運行在不同的進程中,不會沖突。

4、分時調度

Linux操作系統有著優秀的進程調度機制,能夠快速地在不同任務之間切換,實現看似同時運行的效果。

三、初步實踐測試

虹科工業樹莓派自帶兩個支持可自由編程控制的指示燈,本次初步測試內容:

CODESYS控制指示燈,Python程序獲取指示燈狀態;

指令控制指示燈,CODESYS在線監測指示燈狀態。

元件 狀態信息
1:0 指示燈A1 00 = 關閉
01 = 綠色
10 = 紅色
11 = 橙色
3:2 指示燈A2
5:4 指示燈A3
6 繼電器 0= 繼電器關閉
1 = 繼電器打開
7 看門狗 要重新啟動看門狗定時器,必須在 0 秒內將位設置為1一次,將位設置為60。

1. CODESYS控制指示燈,Python程序獲取指示燈狀態

a.CODESYS定義變量;

wKgZomTUWsKASKH3AComEO3iQng782.png

b.CODESYS程序:A1指示燈和A2指示燈亮綠燈,運行;

wKgaomTUWtCAInyCABPRGwh2tCI468.png

c. 使用虹科開發提供的myCtrlLib庫編寫Python程序獲取指示燈狀態;

wKgaomTUWtyANB-KADUSbVFRHsY035.png

wKgaomTUWuGAOh35ABvLIYJqepk269.png

d.在線修改CODESYS程序,并重新下載;

wKgZomTUWuyAFbyvABPRG0w1VJM736.png

wKgaomTUWvOAGBkHABMTYphedlE960.png

e.結果:CODESYS控制設備成功,Python同時獲取設備數據成功。

2. 指令控制指示燈,CODESYS程序獲取指示燈狀態

a.輸入指示燈控制指令;

piTest -w RevPiLED,5

wKgZomTUWv-Af9JNAAWW-0jbR-4043.png

b.CODESYS監測狀態;

wKgaomTUWwuAIh9CAA54PO9c1xU203.png

c.指令查看指示燈當前狀態。

wKgaomTUWxmAIAc7ABeCPNRJCy4210.png

d.結果:Python控制設備失敗,CODESYS獲取數據當前狀態成功。

3.測試分析

基于虹科提供的myCtrlLib庫的基礎上,在CODESYS程序運行的同時,Python程序無法控制設備硬件,但是Python程序能夠正常在設備內運行并及時獲取到設備正確數據。換而言之,虹科工業樹莓派在采用CODESYS程序實現數據采集的同時,能夠同時運行編程語言實現邊緣計算。

初步分析,Python程序無法控制硬件的主要原因:默認情況下,CODESYS調用硬件的優先級高于Python程序,這部分可以通過系統管理嘗試修改優先級。

四、結論

通過本次初步測試,虹科工業樹莓派能夠在滿足電氣工程師開發習慣的基礎上,增加邊緣計算能力,同時兼顧CODESYS數據采集和Python數據處理。

虹科工業樹莓派近期也推出了最新產品—RevPi Connect 4系列配備最新CM4計算模塊,具備更強大的性能,能夠在最大限度上滿足上述需求,歡迎大家咨詢采購。

wKgaomTIfdSANi4sACsMJzXpGRU143.png

審核編輯 黃宇

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