El Falcon 
Debido a los tiempos convulsos que vivimos actualmente, donde existen grandes problemas en las cadenas productivas con el suministro de semiconductores, Raspberry Pi junto con CODESYS es una alternativa válida para evitar estos problemas, entre otros, por su bajo costo pero, sobre todo, a su versatilidad que permite, junto con CODESYS, emplear la periferia hardware que mejor disponibilità tenga en cada momento.
1. Raspberry Pi y CODESYS: el PLC que necesitas
frambuesa pi junto con el SoftPlc de CODESYS se convierte en un PLC con todas las caracteristicas que estos tienen. Es por ello que es una herramienta capaz de hablar diferentes protocolos de comunicación y de esta forma comunicarse con periférico hardware de diversos fabricantes median un único dispositivo.
2. Brevemente que es una Raspberry Pi (Sistema SoC)
¿Qué es la FRAMBUESA? Es un ordenador de bajo coste y formato compacto, que fueron ideados para impulsar la enseñanza de la informática en las escuelas. Sin embargo, dado a su gran aceptación por el público, se han empleado en otros entornos como el industrial para realizar tareas que antaño realizaban los PLC.
Frambuesa en la industria
Es por ello que estos pequeños sistemas electrónicos han cambiado lo que se conoce como el paradigma del PLC industrial tradicional y cada vez se apuesta más por este tipo de sistemas. Un claro ejemplo son los ordenadores industriales basados en Raspberry Pi que se modifican para adaptarse mejor a entornos industriales, integrando carril DIN, mejor protección ESD o alimentación de 24V.
3. Qué es CODESYS
Qué es: CODESYS es una plataforma de software orientada a las tecnologías de automatización industrial.
La plataforma se basa en el Sistema de Desarrollo CODESYS, una herramienta de programación IEC 61131-3. Se trata de una plataforma de programación independiente del hardware.
tiempo de ejecución(PLC suave)
CODESYS cuenta con softwares (denominados tiempos de ejecución) que se instalan en dispositivos electrónicos, desde ordenadores con Windows o Linux hasta dispositivos como Raspberry Pi, para emular las funcionalidades de un PLC. Al tratarse de Softwares, las funcionalidades de los mismos pueden ser ampliables mediante la instalación de paquetes que ofrece CODESYS, por ejemplo, uso de ModBus o habilitar una plataforma IoT, entre otros.
El Runtime specific de CODESYS para convertir Raspberry Pi en un PLC se denomina Control para Raspberry Pi.
Control para Raspberry Pi (Runtime de CODESYS):
Este producto se puede instalar en la distribución de Linux para Raspberry Pi (Raspberry Pi OS) desde el IDE de CODESYS. De esta forma al iniciar la Raspberry Pi, se iniciará automáticamente este servicio.
Por otro lado, CODESYS brinda la posibilidad de utilizar sus productos sin necesidad de adquirir una licencia, eso si, con una limitación de 2 horas para el caso de Control para Raspberri Pi. Una vez pasado ese tiempo, el sistema se detiene. Si necesita más tiempo para realizar las pruebas pertinentes, con solo reiniciar el sistema se obtendrán otras dos horas de uso.
4. Características del Runtime ‘Control for Raspberry Pi’
Interfaces
Este Runtime para Raspberry tiene soporte para diferentes interfaces como OPC-UA, I2C, SPI, GPIO y comunicación de 1 cable.
Visualización
Además, tiene la capacidad de desarrollar interfaces hombre-máquina (HMI) en un entorno único e idéntico para el desarrollo de IEC 61131-3. El sistema permite la creación y animación de pantallas en el editor integrado en base a variables del PLC, así como la visualización de las mismas en clientes web o directamente en la herramienta IEC61131-3.
Autobuses de campo
Otra característica de CODESYS es el soporte que da diferentes buses de campo, como son:
- Administrador/Dispositivo CODESYS CANopen
- Maestro CODESYS EtherCAT
- Escáner/Adaptador CODESYS EtherNet/IP
- CODESYS J1939
- CODESYS Modbus TCP maestro/esclavo
- CODESYS Modbus serie maestro/esclavo
- Controlador/dispositivo CODESYS PROFINET
Sistema modular
La Raspberry Pi junto con CODESYS se convierte en un sistema modular en el que se pueden instalar diferentes módulos dependiendo de los requerimientos de la aplicación en cuestión, algunos ejemplos son:
- SoftMotion SL. Habilita la función de control de motores tanto de eje único como la sincronización multi-eje.
- SoftMotion CNC + Robótica SL. Habilita el control de maquinas CNC y Robots.
- Redundancia SL. Tiene la capacidad de ejecutar la aplicación en dos dispositivos a la vez para evitar paradas tras un fallo en uno de ellos.
Seguridad
Al mismo tiempo, una Raspberry Pi con CODESYS puede satisfacer los requisitos de seguridad PL-e según ISO 13849 y SIL3 según IEC 62061 mediante el uso de módulos certificados por TÜV de la marca Beckhoff, como, por ejemplo, EL6900, EL6910 y EK1960 y utilizando el bus de comunicación EtherCat.
Otro escribe de Funcionalidades:
Todas estas características dan como resultado que una Raspberry Pi con CODESYS además de las aplicaciones típicas de un controlador lógico como pueden ser trabajar con I/S para activar y desactivar elementos, también se puede realizar otro tipo de tareas vinculadas con la Industria 4.0.
Por ejemplo, debido a las necesidades que existen hoy en día en la gestión de datos en entornos industriales para su posterior explotación, estos equipos pueden convertirse en servidores OPC-UA para enviar datos a clientes que pueden ser HMIs, SCADAS y bases de datos, para la visualización de datos, almacenamiento o tratado de los mismos.
5. Ventajas y Desventajas de Raspberry Pi con CODESYS
Ventajas
- PLC ABIERTO Norma IEC 6131
- CODESYS en una Raspberry Pi tiene la capacidad de trabajar con diferentes marcas de componentes de automatización, así como buses de campo. Dando lugar a que no esté ligado a un único fabricante de componentes/periferia.
- Posibilidad de trabajar con dos Raspberries en modo Redundancia para evitar paradas inesperadas debidas a fallas en alguna de las Raspberries.
- Fácil integración de elementos I4.0 gracias a su amplio repositorio de librerías con distintas funcionalidades (MQTT, OPC-UA, HTTPS)
Desventajas
- El Raspberry Pi junto con CODESYS, aunque se comporta como un PLC convencional, el hardware que integra no está tan preparado para trabajar en entornos industriales como podría estarlo el hardware de un PLC industrial convencional.
6. Por qué se están utilizando Raspberrys en entornos industriales
Actualmente, la crisis de los semiconductores está provocando que los fabricantes de productos de automatización no puedan ofrecer plazos determinados a sus clientes o que estos plazos de antigüedad incluyan más de 12 meses.
Esto ha provocado que muchos de estos clientes busquen alternativas más rápidas. Para la problemática de abastecimientos de PLCs, manyos han optado por replace estos PLCs por Raspberry Pi con el Runtime de CODESYS. Esta crisis de semiconductores y esta gran demanda en estos dispositivos electrónicos ha provocado que los plazos de entrega de estos se demoren mas de lo normal, sin embargo, siguen siendo un bien preciado y gratamente valorado por el personal en instalaciones industriales.
7. Larrayoz Electrónica
Larraioz Elektronika, por su parte, es una empresa de gran reputación en el área de la automatización industrial con 30 años de experiencia a sus espaldas, y es servicio técnico, consultoría, formación y canal de venta oficial de CODESYS en España.
Larraioz Electrónica
www.larraioz.com
Este artículo aparece publicado en el nº 542 – página 57 a 59.
