树莓派PLC入门(4) - 智达自动化树莓派I/O扩展板应用案例

在本章节中，我们将结合树莓派工业I/O扩展板完成稍稍更复杂的应用。我们使用了智达自动化公司(www.zdauto.com)的MIO-Raspberry Pi扩展板，并且在LogicLab中使用梯形图LD来实现简单按钮与信号灯的控制。MIO-Raspberry Pi扩展板采用了M5S模块，可以很方便对工业级控制系统的电源、I/O、通讯、驱动等等功能进行模块化硬件设计，更好满足市面上的自动化控制系统硬件小批量、多品种、定制化的需求，大大降低工业级硬件外设的实现难度以及在硬件设计上可以有更高灵活性。

演示系统组成

在本章节的Demo系统中，我们包括如下几部分硬件：

- 树莓派3B与MIO-Raspberry Pi扩展板（包含4路数字量输入与4路数字量输出）。

- 24VDC电源端子，用于I/O电源分线

- 2通道按钮与2通道24VDC显示灯控制盒，用于模拟外部数字信号

MIO-Raspberry Pi扩展板配置

使用MIO-Raspberry Pi扩展板之前，我们需要确认MIO-Raspberry Pi扩展板的规格（文章节使用的是4通道数字量输入与4通道数字量输出的版本，逻辑控制电压3.3V），并对MIO-Raspberry Pi扩展板进行硬件跳线配置，包括如下内容：

- 3.3V控制电压跳线

通过跳线帽选择3.3V电压用于M5S模块供电。

- 数字量输入与输出对应的GPIO跳线

通过跳线帽选择4通道输入信号分别与树莓派3B的32,31,33,35端口关联，4通道输出信号分别与树莓派3B的36,37,38,40端口关联（后续在LogicLab配置中需要与之对应）。

最终跳线设置如下图所示：

LogicLab中的MIO-Raspberry Pi扩展板配置

在LogicLab中需要对MIO-Raspberry Pi扩展板的控制信号端口进行配置，这里我们使用了两通道的数字量输入与两通道的数字量输出，分别在LogicLab软件中配置如下图所示：

LogicLab中的编程实现（使用梯形图LD）

在梯形图中我们使用总共3行梯形图LD来完成一个简单的通过绿色按钮按下三次来控制红灯亮，持续20秒后红灯熄灭或者通过红色按钮立即让红灯熄灭，逻辑实现与运行状态如下图顺序所示：

- 按下绿色按钮将触发计数器值加1

- 计数值达到3时，对红灯light_red线圈进行复位Reset操作，点亮红灯，对计数器清零，开启计时器。

- 计时器达到设定的20秒后，红灯熄灭，计时器同时清零，在红灯亮的任何时刻都可以通过按下红色按钮让红灯熄灭。

本章小结

本章节中我们使用了智达自动化公司的MIO-Raspberry Pi扩展板，并且在LogicLab中使用梯形图LD来实现简单按钮与信号灯的控制，以及初步分析其中简单的控制逻辑原理。在实验过程中，我们首先需要注意MIO-Raspberry Pi扩展板的配置与硬件描述，以及在LogicLab中进行对应信号的映射。如果对MIO-Raspberry Pi扩展板以及M5S模块有任何疑问可以参阅智达自动化公司官网：www.zdauto.com以及附件文档：MIO-Raspberry Pi扩展板标配组合应用手册(v1,chn,2019).pdf。