W pracy przedstawiono sposób wykorzystania popularnej platformy sprzętowej Raspberry Pi do stworzenia niedrogiego sterownika PLC. Tworzenie programów sterujących odbywa się za pomocą środowiska programistycznego CPDev, opracowanego w Katedrze Informatyki i Automatyki Politechniki Rzeszowskiej. Zaprezentowano sposób implementacji na Raspberry Pi maszyny wirtualnej CPDev, tworzącej środowisko wykonawcze dla oprogramowania sterującego, oraz obsługę sygnałów wejściowych i wyjściowych z wykorzystaniem modułu sprzętowego PiFace. Jako przykład aplikacji został zaprezentowany system sterowania tzw. inteligentnym domem, obejmujący sterowanie roletami okiennymi, oświetleniem i wentylacją oraz zamkiem drzwi. Na potrzeby badań zbudowano testowe stanowisko laboratoryjne z makietą domu jednorodzinnego. Algorytm sterowania został przygotowany z wykorzystaniem języka LD normy PN/EN 61131-3 [11]. Prototyp sterownika poddano trzem testom. Pierwszy test sprawdzał, czy logika sterująca działa zgodnie z wymaganiami i przy akceptowalnym czasie cyklu. Drugi test dotyczył obciążenia CPU podczas pracy sterownika PLC, zaś trzeci pokazywał zmianę temperatury urządzenia podczas pracy algorytmu sterowania. Wyniki badań potwierdzają możliwość zastosowania Raspberry Pi oraz środowiska CPDev do sterowania instalacją niewielkiego budynku, np. domu jednorodzinnego lub niewielkiego biura. Dzięki zastosowaniu środowiska CPDev istnieje możliwość stosunkowo prostej rekonfiguracji algorytmów sterowania, w przypadku instalacji innych urządzeń w domu. Oprócz realizacji sterowania, prezentowany system posiada wystarczające zasoby, aby wykonywać współbieżnie inne zadania, na przykład obsługę zdalnego dostępu przez WWW.
EN
The paper presents a low-cost PLC controller prototype based on the popular Raspberry Pi hardware platform. CPDev programming environment, developed at Rzeszow University of Technology, is used to create control programs. CPDev virtual machine has been implemented in Raspberry Pi to make a runtime environment for control software. Input and output signal handling is achieved via Piface hardware module add-on. A smart home is presented as an example application, controlling window shades, lighting, ventilation and door lock. For testing purposes, a lab installation has been constructed with model of a family home. Control algorithms have been prepared in LD language which complies with IEC 61131-3 standard [11]. Three tests have been performed on this system. The first test verifies whether the control logic meets the requirements and works with acceptable cycle time. The second test involves CPU resources taken by the PLC during work. The third test shows how the temperature changes during operation of the control algorithm. The test results confirm that Raspberry Pi and CPDev environment can be used to control a simple installation of smart home, e.g. single-family home or a small office building. When new devices are installed at home, straightforward reconfiguration is possible by using the CPDev environment. Apart from running control algorithms, the presented system is powerful enough to execute concurrently other tasks, such as handling of remote access via WWW.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.