Raspberry Pi และซอฟต์แวร์สำหรับระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม

ก่อนหน้านี้ เราได้ทำความรู้จักกับโปรโตคอลสื่อสารที่นิยมใช้ในภาคอุตสาหกรรมกันมาแล้ว โดยการใช้งานโปรโตคอลเหล่านั้น จำเป็นที่จะต้องมีซอฟแวร์เฉพาะในการใช้งานด้วย ดังนั้นในบทความนี้ เราลองมาทำความรู้จักกับซอฟต์แวร์ที่ใช้งานร่วมกับโปรโตคอลด้านอุตสาหกรรมที่สามารถใช้งานร่วมกับ Raspberry Pi ได้ โดยมีดังนี้

1. CODESYS 

CoDeSys เป็นซอฟต์แวร์ที่ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางสำหรับใช้ในการพัฒนาระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ซึ่งมีความสามารถรองรับการโปรแกรมด้วยภาษาที่หลากหลาย โดยในงานระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม CoDeSys ถือว่าเป็นผู้นำในตลาด และเป็นระบบที่มีการพัฒนาเป็นอิสระจากผู้ผลิตตามมาตรฐานสากล IEC 61131-3 โดยซอฟต์แวร์มาพร้อมกับฟังก์ชันการใช้งานที่มีประสิทธิภาพ เช่น developing logic, user interfaces และ data exchange ทำให้เป็นที่นิยมในตลาดอุตสาหกรรม โดยสภาพแวดล้อมในการพัฒนาที่ไม่ขึ้นกับแพลตฟอร์มที่ใช้งานนั้น ทำให้สามารถทำงานร่วมกับ PLC และระบบอัตโนมัติของบริษัทต่างๆ มากกว่า 250 แห่ง โดยสำหรับผู้ที่พึ่งเริ่มต้นใช้งาน มีภาษาที่ใช้ในการโปรแกรม PLC ทั้งหมด 5 ภาษาให้ได้เลือกใช้ ได้แก่ instruction list (IL), structured text (ST), ladder diagrams, function block diagrams (FBD), and sequential function chart (SFC).

2. Node-RED

Node-RED เป็นอีกซอฟแวร์หนึ่งที่สามารถใช้ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมร่วมกับ Raspberry Pi ได้ อีกทั้ง Node-RED ยังเป็นเครื่องมือเขียนโปรแกรมสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ API และ บริการออนไลน์ต่างๆ เข้าด้วยกัน ซึ่งผู้ใช้สามารถสร้างเวิร์กโฟลว์แบบกำหนดเองเพื่อทำให้กระบวนการต่างๆ เป็นอัตโนมัติ ตั้งแต่การตรวจสอบ และควบคุมเครื่องจักรไปจนถึงการรวบรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์ และสร้างการแจ้งเตือนเมื่อตรงตามเงื่อนไขที่กำหนด ยิ่งไปกว่านั้น Node-RED ยังมี Community ขนาดใหญ่ที่มีส่วนร่วมในการพัฒนาโหนดและเครื่องมือต่างๆ ทำให้ง่ายต่อการนำ Raspberry Pi มาเชื่อมต่อเพื่อใช้งาน หรือ ควบคุมระบบและอุปกรณ์ต่างๆได้อย่างหลากหลาย ช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถรวมระบบ และอุปกรณ์ที่มีอยู่เข้าด้วยกันได้อย่างง่ายดาย โดยไม่ต้องมีการแก้ไขหรือโปรแกรมเพิ่มเติมให้ยุ่งยาก

3. OpenPLC

OpenPLC เป็น PLC ที่อยู่ในรูปแบบซอฟต์แวร์ใช้งานง่าย ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์แบบโอเพ่นซอร์ส โดยได้รับการออกแบบให้เป็นโซลูชันที่มีความยืดหยุ่นในการใช้งาน คุ้มค่าสำหรับการใช้งานสำหรับสร้างระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถเขียนโปรแกรมลอจิกของตนเองขึ้นมาเพื่อควบคุม และมอนิเตอร์การทำงานของอุปกรณ์และระบบ โดยตัวซอฟต์แวร์รองรับหลากหลายโปรโตคอลที่นิยมใช้ในภาคอุตสาหกรรม อาทิ Modbus, EtherNet/IP, Profibus และอื่นๆอีกมากมาย โดยหนึ่งข้อดีอของ OpenPLC นั้น คือความยืดหยุ่นในการใช้งาน เพราะผู้ใช้งานเขียนโปรแกรมลอจิกของตัวเองขึ้นมาได้อย่างง่ายดาย โดยใช้หลากหลายภาษาที่ซอฟต์แวร์รองรับ เช่น including ladder logic, function block diagram (FBD), structured text (ST) และ sequential function chart (SFC) ซึ่งทำให้การสร้างระบบอัตโนมัติที่ถูกปรับแต่งให้เหมาะกับปัญหาที่เกิดขึ้นนั้นมีประสิทธิภาพสูงสุด

4. Ignition Edge

Ignition Edge เป็นซอฟต์แวร์ขนาดเล็ก หรือ เวอร์ชันย่อยของ Ignition ที่มาพร้อมกับซอฟต์แวร์สำหรับการออกแบบวิธีการแก้ไขปัญหาของอุปกรณ์ในหน้างาน และ อุปกรณ์ OEM ที่ Edge network โดย Ignition Edge รองรับการทำงานหลากหลายรูปแบบที่จะช่วยสร้างโซลูชันสำหรับระบบอัตโนมัติด้านอุตสาหกรรม  อาทิ การจัดเก็บข้อมูล การควบคุมแบบเรียลไทม์ และการแสดงข้อมูลในรูปแบบภาพ โดยผู้ใช้งานสามารถสร้างแดชบอร์ด และการแสดงผลข้อมูลตามความต้องการเพื่อใช้ในการตรวจสอบ และควบคุมระบบอัตโนมัติได้ นอกจากนี้ยังรองรับการวิเคราะห์ข้อมูล และการรายงานข้อมูลขั้นสูง ซึ่งทำให้ผู้ใช้งานสามารถทราบถึงข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับประสิทธิภาพของระบบ และรู้ถึงจุดที่ควรแก้ไขได้

จากบทความนี้ เราก็ได้ทำความรู้จักกับซอฟต์แวร์ที่ใช้งานร่วมกับ Raspberry Pi ในการสร้างระบบอัตโนมัติสำหรับภาคอุตสาหกรรมแล้ว ในบทความถัดไป เราจะมาลองใช้งานซอฟต์แวร์เหล่านี้กันดู โดยเป็นการใช้งานซอฟต์แวร์เพื่อรับ-อ่านค่าจากเซนเซอร์โดยใช้โปรโตคอลที่เราได้เรียนรู้กันไปก่อนหน้านี้ ติดตามอ่านกันด้วยนะครับ