Raspberry Pi, Beckhoff-Klemmen und Steuerung von Labor NTs und mehr als Projekt/Bachelorarbeit ...

[Primtech]

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Hallo liebes Forum,
im Zuge meiner Projekt-und Bachelorarbeit beschäftige ich mich mit der Zusammenstellung einer Prüfstation die sich aus Beckhoff-Klemmen zusammensetzt und (zunächst) die Parameter Strom, Spannung, Temperatur und die Regelung und Aufzeichnung dieser Parameter behandeln soll.
Klemmen sind soweit auf Schiene siehe:
Anhang anzeigen 56520

Kommen wir soweit zur eigentlichen Realisierung und was das "Lastenheft" betrifft. Ich dachte an ein Raspberry Pi Umfeld, welches die SPS Steuerung übernimmt. Der Pi sollte eine einfache grafische Oberfläche besitzen (von mir programmiert) um die Parameter nach belieben ändern und aufzeichnen zu können. Dies sollte auch von Laien bedienbar sein. Bei den Labor-NTs, handelt es sich um serielle RS232 Ports, die wird der Pi auch ansteuern und regeln müssen. Allerdings besteht auch die Möglichkeit, dass ein NT aus dem Beckhoff Bereich dies übernimmt. Am besten beides möglich und wählbar.
Meint ihr dies ist mit einem Raspberry Pi überhaupt alles umsetztbar?
Es besteht auch die Möglichkeit das ganze über Matlab/Simulink zu programmieren. Oder halt CODESYS im IEC 61131-3-Standard. Kennt sich jemand in dem Bereich aus und kann Empfehlungen machen?
Stehe noch ganz am Anfang des Projekts und will mich jetzt erstmal langsam voran tasten was die beste, einfachste und effizienteste Realisierung von zunächst diesem Projekt ermöglicht um dann eventuell das ganze zu skalieren und zu erweitern (sind also zunächst nur die oben genannten Parameter die es zu regeln/überwachen gillt um dann eventuell das ganze im Pi/Arduino Umfeld weiter auszubauen).
Ich weiß daß das alles noch sehr wage klingt aber vielleicht hat ja jemand bereits Erfahrung und kann berichten ...

 

[Primtech]

Ihr lieben, ich dampf das ganze nochmal ein. Ich habe 3 Möglichkeiten ans "Ziel" zu kommen. Ziel heisst ersteinmal Temperatur, Strom, Spannung aufzunehmen.
3 Möglichkeiten sind:
1. Komplett eigenständig per Visual und eigenes UI -> wäre eine Möglichkeit wobei mir das schon too much scheint. Fähigkeiten habe ich solala dafür d.h. beherrsche C++ nicht wirklich gut
2. Per Matlab/Simulink und Einbindung entsprechender Bibliotheken -> scheint mir nicht sehr stabil und am Ende Nutzerfreundlich
3. Per CODESYSY 3.5 -> Mein Favorit um zunächst einzusteigen und per Webvisu zumindest die entsprechenden Paramtater überwachen zu können.
Wichtig ist auch die Labor-NT per RS232 Port ansprechen zu können aber das geht ja bei allen 3.

Grundlegendes Problem ist, daß es doch "anspruchsvolle" Beckhoff-Klemmen sind mit den den verschiedenen Typen:
- EK1101 - EL 3314-010 - EL 6601 - ELM 300X -EKM 1101

Dafür hat afaik CODESYS 3.5 nicht alle librarys für den Zugriff!
So, kommen wir zum eigentlichen Kern dieses Beitrags: Meint ihr ich sollte mich (ersteinmal) auf CODESYSY 3.5 -> Raspberry Pi 3 B -> Beckhoff-Klemmen -> Labor-NTs einschiessen und darauf setzen oder doch lieber gleich Option 1 oder 3???
Eure Meinung bitte ...

 

[Blockmove]

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Warum nimmst du nicht gleich nen Beckhoff-Controller und Twincat?
Dann ist's ne professionelle Lösung und kein Gebastel.

 

[Primtech]

Warum nimmst du nicht gleich nen Beckhoff-Controller und Twincat?
Dann ist's ne professionelle Lösung und kein Gebastel.

Hmm, eigentlich soll ja dies "Gebastel" über den Pi gerade der Kern der Sache sein. Kleine SoCs, die die Regelung übernehmen und alles notwendige an Board haben.
Für die Zukunft schwebt mir halt vor das ganze zu skalieren und ganze Teststände per Rasperrys und Co. zu regeln samt entsprechender UIs. Auch lassen sich Testa- und Prüfalgorithmen auf Pis aufspielen. Das ganze lässt sich gut skalieren und man kann ganze Ökösysteme um die "neuen" SoCs hochziehen.
Aber genau da liegt ja wohl auch das Problem, da Beckhoff nicht soo sehr Einsteigerfreundlich für den Beginn scheint ...
Falls ihr anderen Input, Ideen, Ratschläge habt nur zu ... Stehe wie gesagt noch ganz am Anfang und habe noch zig Monate Zeit dafür ...

 

[Blockmove]

Mess- und Prüfstände sind doch eigentlich eine typische Anwendung von Labview.
Zumindest wird es bei uns im Konzern dafür verwendet.
Da bist du ziemlich offen in Sachen Hardware.

 

[Primtech]

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Mess- und Prüfstände sind doch eigentlich eine typische Anwendung von Labview.
Zumindest wird es bei uns im Konzern dafür verwendet.
Da bist du ziemlich offen in Sachen Hardware.

LabVIew kostet aber ne Stange Geld und das jährlich ... ausserdem ist so eine All-In-One Lösung auch nicht Ziel der Sache sondern DIY. Denke werde ersteinmal über CODESYS die SPS grundlegend selber schreiben, so weit wie es geht um dann im nächsten Schritt eine komplett eigenständige Lösung über Visual auf die Beine zu stellen.
Trotzdem Danke bisher für die antworten ...

 

[DaPivo]

Ich schmeiße mal für "Testzwecke" FreeBSD in Kombination mit TwinCAT3 in den Raum, ohne es bis jetzt selbst ausprobiert zu haben.

TwinCAT/BSD für Beckhoff Industrie-PCs

Für ausgewählte Beckhoff Industrie-PC-Plattformen steht mit TwinCAT/BSD ein alternatives Betriebssystem zur Verfügung. TwinCAT/BSD kombiniert die TwinCAT...

www.beckhoff.com

Beckhoff Information System - German

Components for Automation and Control: TwinCAT NT-Realtime-System, Bus terminal, Industrial PC, BECKHOFF-Lightbus

infosys.beckhoff.com

 

[Primtech]

Ich schmeiße mal für "Testzwecke" FreeBSD in Kombination mit TwinCAT3 in den Raum, ohne es bis jetzt selbst ausprobiert zu haben.

TwinCAT/BSD für Beckhoff Industrie-PCs

Für ausgewählte Beckhoff Industrie-PC-Plattformen steht mit TwinCAT/BSD ein alternatives Betriebssystem zur Verfügung. TwinCAT/BSD kombiniert die TwinCAT...

www.beckhoff.com

Beckhoff Information System - German

Components for Automation and Control: TwinCAT NT-Realtime-System, Bus terminal, Industrial PC, BECKHOFF-Lightbus

infosys.beckhoff.com

Liest sich nicht schlecht aber glaube die Kompabilität der einzelnen Komponenten untereinander dürfte mir dann doch Recht schnell den Spass verderben.
In der Liste der unterstützten Features je Pi fehlt auch so einiges wichtiges (WLAN, I2C ...) gerade beim Pi 3 B SIHE TABELLE HIER aber danke für den Vorschlag, habe Lesezeichen gesetzt.
Vor allen DIngen der Aspekt der virtuellen Maschine im Zusammenhang ist sehr inetressant ...

 

[HausSPSler]

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hm.. am einfachsten hast du es sicher mit CODESYS. (3)
Die Klemmen sind ja erst ma lnichts besonders du willst halt die Prozessdaten, da braucht es nicht so wirklich ne Lib oder sehe ich das falsch?

 

[Gerri3d]

codesys mit Raspi wäre denkbar, ethercat hättest du auch, jedoch nicht echtzeitfähig. Ist also eine SoftSPS.

 

[HausSPSler]

...wenn man einen rt_preempt gepatchten Linux Kernel verwendet schon.
Dann auch mit Distributed Clocks usw.

 

[chiragvaghani1234]

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Hello,
How can I Connect Rasberry Pi with Beckhoff CX8190 controller via Modbus TCP\IP in TwinCAT3,
I am trying to solve this problem but, I am not able to find any kind of solution, please if you have any idea then describe it here

 

[trobo]

Which Software do you use on the raspberry pi ???
For twincat 3 you will need additional Software Package.

TwinCAT 3 Modbus TCP

TwinCAT Modbus agiert als Gateway zwischen Modbus-TCP-Devices und TwinCAT-Laufzeitsystemen. Es stellt sowohl Server- als auch Clientfunktionalitäten bereit...

www.beckhoff.com

 

[chiragvaghani1234]

Raspberry pi os(64 bit)

 

[chiragvaghani1234]

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Hello, here I am describing my project document you can find it below,

Beckhoff CX8190 controller act as master PLC and that will operate another PLC and microcontroller, For that, I need to define the best communication protocol, and all sub plc and microcontroller should be operated by master Beckhoff plc. Therefore I am trying to establish a connection between raspberry pi and Beckhoff CX8190 controller via ethernet cable and Modbus TCP/IP. if there is a solution please suggest to me how can i establish a connection in twincat3. I try to add a device but unfortunately something I am doing wrong.

Process for plants:
step1
Customers will place an order for example a customer ordered 1L bottles which contain 50% of liquid orange juice and 50% of apple juice.

Sted2
as per customer order, the RFID device sends the data to the cloud and forwarded it to the master PLC via Modbus or any other communication protocols.

Step3 robot will pick up the empty bottles and put them on the conveyor belts. this robot is operated by Arduino Uno and Arduino connects with master plc via a communication protocol.

Step.4 sensor sens bottle on the conveyor belt and conveyor system will on and when bottle filling station comes belt will be stopped. then the liquid mixer plant comes into the system. in addition conveyor belt and liquid mixer plant both are operated by siemens plc.

Step5
master PLC will give the command to the Siemens PLC by which the liquid mixer plant is operated as per raspberry pi instruction.

step6
siemens plc will be operated as per master plc and gives the command to the liquid mixer plant to do 50% of liquid A &50% of liquid B. Therefore communication needs to be established between Siemens and Beckhoff cx8190 controller.

step 7
after the filing of the bottles with liquid, the capping system comes into the system and it will operate by Arduino Uno which is also connected with the Beckhoff controller. it should also be operated by Beckhoff. when the bottle is present at the bottle capping system, master plc will give the command to the caping system that now it is your task to complete the caping.

Step8
After completing caping for the bottles, the igus robot will pick the bottles and put the bottles into the packaging station, this igus robot will be operated by b&r automation plc which is again connected with Master plc Beckhoff cx8190 controller. if the master plc will give the command to the igus robot that now the capping system is done and the robot should start to pick and place operation for the bottles.

Step9
the process should end after 1000 bottles will complete, basically, the process will operate in the closed-loop control system, all devices and equipment are dependent on each other which should control by master plc Beckhoff cx8190. basic architecture can be found at below attachment photo.

Please give some guidance regarding this project like the best communication protocol, how can establish a connection between master plc and all other devices, and read and write data from master plc. main heart of this project is Beckhoff controller CX8190.