Durante il percorso di automazione che seguono i miei studenti, vengono utilizzati diverse tipologie di PLC impiegati in campo industriale, però al fine di rendere lo studio più agevole, completo e accessibile dal punto di vista economico a tutti gli studenti, soprattutto in una fase iniziale di un percorso di studi, un’alternativa che considero molto interessante e che utilizzerò in questo anno scolastico per le classi terze è OpenPLC un prodotto Open Source gratuito che viene impiegato anche a livello industriale.

Un PLC generalmente ha costi elevati, quindi risulta un oggetto tecnologico non accessibile a tutti gli allievi e l’utilizzo avviene principalmente a scuola. Un PLC dal punto di vista dei costi, non è paragonabile ad una scheda Arduino, scheda che nella maggior parte dei casi viene acquistata ed usata dai tutti i miei studenti.

Ma se lo studente usasse un PLC software, OpenPLC, a cui connettere uno slave per disporre degli I/O fisici realizzato con una scheda Arduino il tutto diventerebbe didatticamente ed economicamente molto interessante per le famiglie. OpenPLC non richiede risorse di calcolo elevate pertanto è usabile su PC anche poco performanti.

L’IDE di programmazione e la modalità di realizzazione delle automazioni che possono essere realizzate con OpenPLC ha delle similitudini operative simili di TIA Portal della Siemens, quindi certamente ne facilita l’approccio di utilizzo quando verranno utilizzati PLC Siemens nei successivi anni scolastici.

Questa lezione, come le successive che seguiranno nei prossimi giorni sono di supporto per  le sperimentazioni dei miei studenti. Le lezioni sono tratte dal sito di riferimento di OpenPLC. Il mio ringraziamento va a Thiago Alves che ha sviluppato il progetto.

Nella prossime lezioni vedremo:

• Installazione su PC Linux
• Configurazione di un dispositivo slave (Arduino) per aggiungere I/O fisici
• Realizzazione di un programma di esempio in LADDER
• Esercizi aggiuntivi di esempio
• … ed altro

In questa lezione vedremo come installare ed avviare il vostro PLC software, OpenPLC, su PC Windows e come superare alcuni problemi che potrebbero esserci in fase di installazione, non capita spesso, ma in questa guida trovate tutte le indicazioni per superare i problemi, nel caso non troviate soluzione leggendo i miei appunti vi rimando al forum sul sito di riferimento.

OpenPLC è costituito da tre componenti:

• Runtime;
• Editor;
• HMI Builder e ScadaBR;

Il Runtime deve essere installato sul dispositivo fisico ed è responsabile dell’esecuzione del programma.
L’Editor è il software che funzionerà sul vostro computer (PC Windows, Linux, Raspberry Pi) e che servirà per scrivere il programma PLC.
HMI Builder e ScadaBR permettono di creare delle animazioni grafiche all’interno di una pagina web che rifletto lo stato del processo industriale e consentono di comunicare  con il Runtime attraverso una connessione Modbus/TCP.

Installazione

Il Runtime OpenPLC deve essere installato sul device che disponete in modo che possa eseguire il programma PLC. Il runtime può funzionare su diverse piattaforme embedded tra cui anche Raspberry Pi, ma può anche essere installato in modalità software su PC Windows o Linux, vedremo in questa e nella successiva lezione le fasi di installazione per i due sistemi operativi. E’ possibile inoltre espandere gli I/O gestibili da OpenPLC e mostrerò come ciò potrà essere fatto utilizzando schede Arduino e schede ESP8266, molto diffuse tra gli studenti.

Installazione del runtime su PC Windows

L’installazione di OpenPLC su Windows è molto semplice, è sufficiente scaricare il programma ed eseguirlo. Durante l’installazione del programma è necessario avere una connessione internet funzionante.

Installatore Runtime Windows

Ricordo che il Runtime Windows include anche l’Editor e quindi non sarà necessario scaricarlo separatamente.

Doppio clic sul file scaricato e proseguire selezionando “Install”

L’installazione richiederà diversi minuti, pazientate:

Dopo l’installazione avviate il programma selezionandolo dal menù Start come indicato nell’immagine che segue

Risoluzione di eventuali problemi installazione

In generale i problemi di installazione che potreste riscontrare si riferiscono a percorsi cartelle non corrette oppure ad autorizzazioni di esecuzione del programma negati, pertanto si consiglia di eseguire il programma di installazione come amministratore del PC

Problema 1

Se OpenPLC non si avvia dopo l’installazione la prima cosa da fare è eseguire il programma “Rebase OpenPLC” dal menu di avvio di Window, questo programma cercherà di risolvere i problemi derivanti da una installazione non corretta.

Sul terminale apparirà una schermata simile a quella che segue

Problema 2

Un problema comune nell’installazione potrebbe derivare da Cygwin, ma cos’è Cygwin? Cygwin è un software per sistemi operativi Windows che aggiunge al sistema operativo Windows una serie di utility e programmi che tipicamente sono installati su un sistema operativo Linux essenziali in questo caso per installare OpenPLC. Cygwin vien utilizzato per installare il programma git che aggiunge la possibilità di scaricare dalla rete ed installare sul computer tutti i pacchetti software che costituiscono l’installazione di OpenPLC, alcune volte però Cygwin non viene installato correttamente e bisogna procedere manualmente, non preoccupatevi nulla di complicato.

Per installare Cygwin seguite il link. Sul sito troverete due versioni di Cygwin: setup-x86_64.exe per macchine a 64 bit e setup-x86.exe per macchine a 32 bit.

Molto probabilmente il vostro computer è una macchina a 64 bit, quindi prelevate setup-x86_64.exe ed eseguitelo.

Quando eseguirete l’installazione di Cygwin, Windows vi chiederà di consentire l’installazione dell’app, clic su Sì

L’installazione è molto semplice, clic su “Avanti”

Nella schermata che segue, selezionare “Install from Internet”

e nella schermata successiva, assicurarsi di installarlo all’interno della cartella OpenPLC che deve essere C:\Users[il-tuo-user-name]\OpenPLC\Runtime.

ATTENZIONE che l’installazione deve essere fatta nella cartella indicata altrimenti il tutto non funzionerà

Nella schermata successiva lasciate come predefinita la directory dei pacchetti locale, ovviamente al posto dell’utente che vedete nell’immagine che segue (il mio nome e cognome) apparirà il vostro nome utente

Selezionate la tipologia di connessione da voi posseduta, tipicamente la prima è quella che corretta

Quando giungete all’elenco dei siti di download disponibili, scegli il primo proposto (quello nell’immagine che segue) e premete “Avanti”

Verrà mostrata una finestra di download

giungerete all’elenco pacchetti installabili. In questo elenco, seleziona “View Full” e cerca il pacchetto git. Vi verrà mostrata una tabella con diversi pacchetti che fanno riferimento a git, ma selezionate solamente quella che viene chiamatasemplicemente git, non selezionate altro. Dal menù a discesa selezionate l’ultima versione disponibile di git e premete poi su “Avanti”

Fate clic sul pulsante con la freccia che punta verso il basso, si aprirà un menù di selezione versione programma, selezionate l’ultima versione

Vedrete un riepilogo degli elementi da installare, premete “Avanti” e lasciate che l’installazione abbia inizio

Al termine dell’installazione, se desiderate potete create un link al programma sul desktop e nel menù Start

Una volta terminata l’installazione di Cygwin, provate nuovamente a lanciare “Rebase OpenPLC” dal menu di avvio così come mostrato in precedenza.

Se anche dopo l’installazione manuale di Cygwin non è possibile avviare OpenPLC manualmente, bisogna procedere da linea di comando è essenziale anche in questo caso avere una connessione ad internet. Aprite il terminale Window e digitate in sequenza i tre comandi che seguono

git clone https://github.com/thiagoralves/OpenPLC_v3.git
cd OpenPLC_v3
./install.sh win

Dopo aver digitato questi tre comandi, inizierà l’installazione OpenPLC. Potrebbe volerci un po’ di tempo, mediamente una quindicina di minuti. Una volta terminata l’installazione, è possibile avviare OpenPLC, aprite il menù Start  e fate clic su “OpenPLC runtime”, oppure in alternativa digitando dal terminale Cygwin

./start_openplc.sh

Avviare OpenPLC

Avviare il Runtime

OpenPLC si gestisce da pagina web e per avviarlo, mentre “OpenPLC Runtime” è in esecuzione, aprite un browser web e digitate

localhost:8080

accederete ad una pagina web di login simile a quella indicata di seguito

La username di default è: openplc e la password di default è: openplc

La prima cosa che dovete fare dopo aver effettuato l’accesso per la prima volta, è modificare nome utente e password, per farlo andate nel menù “Users” e modificate.

Clic sulla riga OpenPLC User

Si aprirà il pannello di configurazione utente, modificate i dati, clic su “Save changes”. Una volta salvate le modifiche, verrà richiesto di accedere nuovamente, sarà sufficiente fare clic su “Logout”

Accedete con le nuove credenziali

Avviate il vostro PLC software

Molto probabilmente Windows defender o il vostro antivirus bloccherà l’avvio del PLC, clic su “Consenti accesso”

Ora il vostro PLC è pronto per essere usato

Buon Making (di automazione) a tutti 🙂