Buchtipp SPS-Programmierung mit dem Raspberry Pi und dem OpenPLC-Projekt

Redakteur: Kristin Rinortner

Keine Lust, eine SPS in C, Pyton oder Java zu programmieren? Mit OpenPLC und Raspberry PI lassen sich Steuerungsprogramme auch in KOP oder FUP erstellen. Eine Anleitung dazu mit Modbus-RTU- und Modbus-TCP-Beispielen mit dem Arduino Uno und ESP8266 hat Josef Bernhardt in seinem Buch verfasst, das jetzt erscheint.

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SPS-Programmierung ohne Pyton: Das Buch von Josef Bernhardt gibt eine Einführung in die SPS-Programmierung mit dem Open-Source-Projekt sowie Modbus-RTU- und Modbus-TCP-Beispiele mit dem Arduino Uno und ESP8266.
SPS-Programmierung ohne Pyton: Das Buch von Josef Bernhardt gibt eine Einführung in die SPS-Programmierung mit dem Open-Source-Projekt sowie Modbus-RTU- und Modbus-TCP-Beispiele mit dem Arduino Uno und ESP8266.
(Bild: Elektor)

Einsteiger und Profis können mit OpenPLC von Thiago Alves und dem Raspberry PI speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) einfach programmieren. OpenPLC ist eine Open-Source SPS, die auf einer einfach zu bedienenden Software basiert. Das OpenPLC-Projekt wurde gemäß dem IEC 61131-3-Standard erstellt, der die grundlegende Softwarearchitektur und Programmiersprachen für SPSen definiert. Unterstützt werden gängige Programmiersprachen wie KOP, FUP, AWL, ST und AS.

Als Hardware eignet sich ganz hervorragend der Raspberry PI. Die OpenPLC-Runtime-Software lässt sich in kurzer Zeit installieren und verwandelt den Raspi in eine leistungsfähige SPS. Wer also kein Interesse hat, in C, Pyton oder Java eine SPS zu programmieren, kann jetzt seine Steuerungsprogramme in einer der üblichen Sprachen wie KOP oder FUP erstellen.

Wie Sie den Raspberry PI als SPS einsetzen

Vielfältige Hilfestellungen gibt Josef Bernhardt in einem deutschsprachigen Buch, das Ende dieser Woche in den Buchhandel kommt. In „SPS-Programmierung mit dem Raspberry PI und dem OpenPLC-Projekt“ beschreibt er, wie der Raspberry PI 4 als SPS eingesetzt werden kann. Nach grundsätzlichen Erläuterungen zur Hardware zeigt er Schritt für Schritt mit hilfreichen Screenshots, wie der SPS-Editor benutzt wird und wie die Programme auf den Raspberry PI geladen und ausgeführt werden.

Bild 1: Projektbeispiel SPS-Beispiel-KOP. Auszug aus Kapitel 3.2 Kontaktplan Beispiel (KOP).
Bild 1: Projektbeispiel SPS-Beispiel-KOP. Auszug aus Kapitel 3.2 Kontaktplan Beispiel (KOP).
(Bild: VCG)

Anschließend widmet sich der Autor dem OpenPLC Editor im Detail und den Sprachen. Angefangen mit der Programmierung mit KOP (Kontaktplan) über ST (Structured Control Language) bis zu AS (Special Function Chart) werden alle IEC-Sprachen mit Beispielen behandelt. Diese können auf der Website von Josef Bernhardt heruntergeladen werden.

OpenPLC und Modbus: Beispiele Arduino Uno und ESP8266

Interessant für den Leser sind auch die Modbus-Projektbeispiele (Schaltungen und Layouts für Modbus RTU und Modbus TCP) sowie Beispiele für ein Testboard mit Tastern und LEDs und für eine Windows-HMI-Anwendung.

Der Modbus RTU Arduino Uno kann über USB direkt mit dem Raspberry PI verbunden werden. Der Arduino Uno und der ESP8266 werden als ModbusRTU- bzw. ModbusTCP-Module programmiert, um Zugriff auf externe Peripherie zu erhalten. So lassen sich Sensoren einlesen und Verbraucher schalten.

In diesem Zusammenhang erfahren Sie auch, wie Sie das ESP8266-Modul bequem über WLAN ansprechen. Interessant dürften ebenfalls die E/A-Schaltungen sein, die dem 24-V-Industriestandard entsprechen.

Befehlsübersichten für ST und KOP runden das Buch ab.

Fazit: Das Buch von Josef Bernhardt bietet eine praxisnahe Einführung, wie man den Raspberry PI als SPS für eigene Projekte einsetzen kann. Nach der Lektüre ist der Leser laut Bernhardt in der Lage, eigene SPS-Steuerungen mit dem Raspberry PI zu verwirklichen. Probieren Sie es aus!

Das broschierte, deutschsprachige, farbige Buch mit 190 Seiten (ISBN978-3-89576-439-4) kostet 32,80 Euro und kommt Ende dieser Woche in den Buchhandel. Seit Dienstag Abend ist es bei elektor zum Einführungspreis von 27,50 Euro erhältlich.

Das eBook (pdf) ist für 27,90 Euro (Mitglieder elektor digital 25,11 Euro) auf der Homepage von Elektor downloadbar und Sie können eine Vorschau durchblättern. Die englische Version ist bereits in Arbeit und soll im Herbst kommen.

Josef Bernhardt sammelte seine ersten Programmiererfahrungen in den 1980er Jahren mit dem Commodore VC20. Auch Assembler-Programmierung auf dem 8088 ist ihm geläufig. Er blickt auf mehr als 30 Jahre Erfahrung in der Elektronikentwicklung (Hard- und Software) an der Uni Regensburg zurück.

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