Controllino Raspberry Pi PLC/SPS Trainer

 

Wir verwenden unsere PLC Trainer nicht nur für die Aus- und Weiterbildung, sondern nutzen die PLC Trainer auch als festen Bestandteil in unserem Software-Labor. Wir testen darauf z.B. neue Firmware, evaluieren neue Softwarebibliotheken oder erproben das Verhalten von Sensoren. Die Datenverarbeitung kann bei unseren PLC Trainern lokal oder in der Cloud erfolgen.

Unseren Controllino & Raspberry Pi SPS/PLC Trainer nutzen wir meistens für die Simulation unserer Software, bevor wir diese für Produktivsysteme freigeben. Alle Komponenten sind kompakt auf DIN- und Profilschiene montiert, sodass der gesamte Aufbau auch mitgenommen werden kann, z.B. zu Schulungen, Interessenten oder zu Messen und Seminaren.

 

Komponenten und Aufbau

  • Controllino Maxi Automation (Controllino = Arduino kompatible SPS/PLC)
  • Interface Board für Controllino Pin Header
    • Stecker für 2x 4 Pin PWM Lüfter
      • Drehzahl Sollwertvorgabe
      • Tachsoginal (Drehzahl Istwert)
    • 4x LEDs (2x grün, 2x rot)
    • Stecker für DS10B20 Temperatursensor (1-wire)
  • 4x 12V DC LEDs (2x grün, 2x rot)
  • 3x Taster
  • Raspberry Pi (Gen. 3) mit 7" Touchscreen
  • Siincos LTE-Router mit
    • Internetanbindung über UMTS/LTE
    • GPS Sensor
    • Remote Access über Siincos Remote Connect Cloud
  • 230V AC -> 12V DC Netzteil
Controllino Raspberry Pi PLC/SPS Trainer (komplette Ansicht)

 

 

Aufbau

Der PLC Trainer bietet einen guten Einstieg in die Programmierung von Embedded Controllern, wie z.B. den Controllino und den Raspberry Pi. Der Controllino steuert zwei Lüfter an, gibt über PWM die Drehzahl vor und prüft über das Tachosignal den Drehzahl Istwert. Ein 1-wire DS18B20 Temperatursensor wird ebenfalls über den Controllino eingelesen. Die LEDs zeigen die Betriebszustände der beiden Lüfter an, die Lüfter können über die Taster ein und aus geschaltet werden. Alle Sensorwerte und Signale werden am Touchpanel angezeigt, der Systemzustand wird grafisch dargestellt.

Das Panel besteht aus einem Raspberry Pi (3. Generation) und einem 7" Touchscreen. In dem aktuellen Aufbau wird eine Webanwendung im Vollbildmodus ausgeführt, welche die Sensorwerte über http vom Controllino abruft. Die Anwendung startet automatisch nachdem der Raspberry den Bootvorgang abgeschlossen hat.

Vernetzt sind die Steuerung und das Panel über einen Siincos LTE-Router, der eine Internetverbindung über das Mobilfunknetz bereitstellt. Somit können internetbasierte Dienste genutzt werden (z.B. die Anbindung an IoT-Plattformen) oder Softwareupdates bezogen werden.

Über Siincos Remote Connect besteht die Möglichkeit das Panel und die Steuerung remote zu verwalten (über das Internet), so können z.B. der Controllino und das Panel remote programmiert werden.

 

12V LEDs und Taster in 3D gedruckter Halterung auf DIN-Schiene
Controllino Erweiterungsplatine für Lüfter und DS18B20 Sensor
12V LEDs in 3D gedruckter Halterung für eine DIN-Schiene

 

 

Anwendungsbeispiele

Mit dem gezeigten Aufbau können nun eine Vielzahl von Anwendungen evaluiert und simuliert werden. Der Trainer ermöglicht die Simulation einer kompletten Industriesteuerung und Touchpanel (HMI) auf Basis von Embedded Systems und hilft bei der Softwareentwicklung von z.B. verteilten Systemen:

  • Raspberry Pi / Controllino: Anbindung an weitere Systeme über IoT Protokolle, z.B. MQTT, OPC UA
  • Lokale IoT Anwendungen und IoT-Webanwendungen / Industrie 4.0 Anwendungen auf Embedded Systems
  • Design von HMI und Bedienpanel für Maschinen / Anlagen
  • Mailversand über Arduino / Controllino und Raspberry Pi
  • Arduino / Controllino: Auslesen von Sensoren mittels "embedded" Protokolle, z.B. I2C, SPI, UART

 

Controllino PLC Trainer: Touchpanel auf Basis eines Raspberry Pi
Controllino PLC Trainer: Siincos Router und Steuerung