前言

工業4.0理念的興起帶來了數字化和智能化的革命。現代工業場景對OT端設備的要求越來越高，需要處理多樣化的任務和數據，包括實時控制、數據處理、物聯網通信、邊緣計算等。面對多樣化的需求，傳統工業PLC控制器設備已經不能完全滿足，需要一種更強大的OT端設備滿足數字化、智能化需求。

一、解決方案

針對上述情況，虹科曾提出過一種解決方案：為PLC控制器設備添加虹科工業樹莓派設備，借由工業樹莓派接口豐富的特點，采集PLC控制器的數據并進行邊緣計算。本文，我們將提供第二種解決方案：采用虹科工業樹莓派替代PLC控制器。

虹科工業樹莓派是一個專門為工業應用設計的邊緣計算硬件平臺，它能夠與CODESYS進行結合作為軟PLC模塊使用，以滿足傳統工業中電氣工程師的開發應用習慣。除此之外，虹科工業樹莓派可以作為邊緣計算網關，支持Python開發應用。虹科工業樹莓派本身配備一個多核處理器，可以同時運行多個程序，實現并行計算。本文將探討虹科工業樹莓派同時作為軟PLC和邊緣計算網關的可行性。

二、理論分析

1、多核處理器

虹科工業樹莓派采用Broadcom BCM2711四核處理器，可以同時運行多個程序，實現并行計算，提高性能。

2、大內存配置

虹科工業樹莓派部分型號配備較大的內存，能夠支持同時運行多個程序，確保運行的穩定性。

3、獨立運行環境

CODESYS和Python作為獨立的運行環境，彼此之間不會相互干擾，各自運行在不同的進程中，不會沖突。

4、分時調度

Linux操作系統有著優秀的進程調度機制，能夠快速地在不同任務之間切換，實現看似同時運行的效果。

三、初步實踐測試

虹科工業樹莓派自帶兩個支持可自由編程控制的指示燈，本次初步測試內容：

CODESYS控制指示燈，Python程序獲取指示燈狀態；

指令控制指示燈，CODESYS在線監測指示燈狀態。

1. CODESYS控制指示燈，Python程序獲取指示燈狀態

a.CODESYS定義變量；

b.CODESYS程序：A1指示燈和A2指示燈亮綠燈，運行；

c. 使用虹科開發提供的myCtrlLib庫編寫Python程序獲取指示燈狀態；

d.在線修改CODESYS程序，并重新下載；

e.結果：CODESYS控制設備成功，Python同時獲取設備數據成功。

2. 指令控制指示燈，CODESYS程序獲取指示燈狀態

a.輸入指示燈控制指令；

piTest -w RevPiLED,5

b.CODESYS監測狀態；

c.指令查看指示燈當前狀態。

d.結果：Python控制設備失敗，CODESYS獲取數據當前狀態成功。

3.測試分析

基于虹科提供的myCtrlLib庫的基礎上，在CODESYS程序運行的同時，Python程序無法控制設備硬件，但是Python程序能夠正常在設備內運行并及時獲取到設備正確數據。換而言之，虹科工業樹莓派在采用CODESYS程序實現數據采集的同時，能夠同時運行編程語言實現邊緣計算。

初步分析，Python程序無法控制硬件的主要原因：默認情況下，CODESYS調用硬件的優先級高于Python程序，這部分可以通過系統管理嘗試修改優先級。

四、結論

通過本次初步測試，虹科工業樹莓派能夠在滿足電氣工程師開發習慣的基礎上，增加邊緣計算能力，同時兼顧CODESYS數據采集和Python數據處理。

虹科工業樹莓派近期也推出了最新產品—RevPi Connect 4系列配備最新CM4計算模塊，具備更強大的性能，能夠在最大限度上滿足上述需求，歡迎大家咨詢采購。

審核編輯 黃宇