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草根PLC革命:低价魔改开源方案对决高价LabVIEW工业视觉系统!

itomcoil 2025-07-14 17:30 1 浏览

魔改方案:三菱FX5U+树莓派魔改架构

硬件清单

创新设计

  • 双核协同架构:PLC负责实时控制 + 树莓派运行AI算法
  • EtherCAT菊花链:省交换机成本,布线效率提升70%

五大开源工具

  1. CODESYS Runtime(免费软PLC)
  2. Node-RED(可视化流编程)
  3. OpenCV(机器视觉库)
  4. InfluxDB(时序数据库)
  5. Grafana(数据可视化)

方案性能实测对比

关键技术落地四步法

1. PLC高速通信配置

// FX5U以太网设置

MOV K1 D8400 // 开启Socket通信

MOV H192.168.1.10 D8402 // 设置IP地址

Python直连示例

import socket

plc = socket.socket()

plc.connect(('192.168.1.10', 5000))

plc.send(b'\x50\x00\x00\xFF\xFF\x03\x00\x0C\x00\x00\x04') # 读取D0

2. 实时性保障方案

# 树莓派安装Xenomai实时内核

sudo apt install linux-source-rt

git clone https://github.com/ivan-xz/xenomai-arm64

make -j4 ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-

3. 机器视觉开发(python)

import cv2

camera = cv2.VideoCapture(0)

_, frame = camera.read()

gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 定位检测(替代Vision Builder)

circles = cv2.HoughCircles(gray, cv2.HOUGH_GRADIENT, 1, 20)

4. 手机改造成HMI

旧安卓手机安装 MQTT Dashboard

树莓派部署 Mosquitto 消息中间件

PLC通过 RS485转WiFi模块 接入

成本优化五大路径

  1. 拆机件利用

三菱QX41模块(拆机价yen600,原价yen4200)

  1. 线束自制

国产端子(yen0.5/个)+ 压线钳(yen280)

  1. 视觉照明改造

报废机箱风扇改环形光源(成本≈0)

  1. 机柜翻新

旧配电箱喷漆改造(yen200)

  1. 软件替代

用CODESYS替代TIA Portal(免费)

实施红线警示

安全电路必须采用认证器件(如皮尔兹继电器)

严禁使用盗版软件(推荐CODESYS等开源工具)

关键设备需保留原厂保修

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