OPENPLC#Podmanコンテナで始めるエッジPLC制御！(Node-RED×Modbus)

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今回の記事ではパネルIPC上でPodmanコンテナを用い、Node-REDとOpenPLC（オープンソースPLCランタイム／IDE）を統合した構成です。

  • HMIは内蔵Chromiumで表示し、Node-RED Dashboardから操作・可視化。
  • 制御信号はModbus TCP/IPでやり取りし、同一プロトコルで接続します。
    • WAGOリモートI/O
    • Factory I/O（3Dシミュレーション）

それをセットアップできるまで詳しくSTEP BY STEPで説明します。

さ、FAを楽しもう。

前書き

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Reference Link

Pixsys#Web Panel WP615 Part03_OpenPLCを使ってみよう
Pixsys#Web Panel WP615 Part02_Podman Containerを使いましょう
Beckhoff#TwinCAT3 TF6250 Modbus-TCP Server立ち上げよう
FactoryIO#Beckhoff TwinCAT3と連携しよう
FactoryI/O#Installation

OPENPLC V4 IDE!

OPENPLC IDE V4はまだBETAバージョンですが、こちらのLinkからDownloadできます。

https://github.com/Autonomy-Logic/openplc-editor/releases/tag/v4.0.1-beta

Implementation

WAGO Side

最初はWAGO Modbus TCP/IP Coupler側から設定します。

WAGO Modbus TCP/IP CouplerのWeb Serverにアクセスし、Fieldbus→Modbus Mappingをクリックします。

こちらは現在各SLOTにアクセスするために必要なModbus レジスタを確認できます。

次はNetwork→Protocolsをクリックします。

今回はWAGO Modbus TCP/IP CouplerのModbus Server Portを5120に変更します。

Factory I/O Side

次はFactory I/O 側を設定します。こちらは今回記事でセットアップした簡単なConveyorシステムです。

Factory I/O にModbus TCP ServerをセットアップするにはFILE→Driversをクリックします。

DriversにModbus TCP/IP Serverを選択し、Factory I/O ステーションにある入出力をModbus Serverと紐付けてください。

次は右上にあるCONFIGURATIONをクリックします。

あとはFactory I/OのPort番号・Slave IO・使用するNetwork Adapterなどを設定しましょう。

またI/O PointsでレジスタのOFFSET・使用する数を設定してください。

OPENPLC Side

最後はOPENPLC側を設定しましょう！

Modbus TCP Server Configuration

最初にOPENPLCのWeb Serverにアクセスします。DefaultのUser Name・Passwordは：

  • username:openplc
  • password:openplc

左のTool barにあるSettingsをクリックします。

Enable Modbus ServerをCheck入れ、またOPENPLC のModbus Serverの使用PORTを設定します。今回の例では5300を使用します。

WAGO Configuration

次はOPENPLCにWAGO Modbus TCP/IP Coulperのアクセスを設定します。

OPENPLCのWEB SERVERにあるSlave Devicesをクリックします。

こちらはOPENPLCがアクセスするModbus Slaveの設定画面になります。新しいModbus Slaveを追加する場合は、Add new deviceをクリックしてください。

こちらはModbus Slaveの設定画面です。

左側では該当するModbus SlaveのSlave ID・IPアドレスとPORTを設定できます。

  • Device TypeをGeneric Modbus TCP Devicesに設定します。
  • Slave IDは255でOKです。
  • IPアドレスとPortは実機に合わせてください。

例えばPORTですが、今回WAGO Modbus TCP/IP Couplerに5120に設定しましたので、OPENPLCにもそれに合わせて行きましょう。

右側にはアクセスModbus Slaveのレジスタの先頭アドレスと数です。

Factory IO Configuration

今度はModbus TCPからFactory I/Oのアクセスを設定します。

左側では該当するModbus SlaveのSlave ID・IPアドレスとPORTを設定できます。

  • Device TypeをGeneric Modbus TCP Devicesに設定します。
  • Slave IDは255でOKです。
  • IPアドレスとPortは実機に合わせてください。

右側にはアクセスModbus Slaveのレジスタの先頭アドレスと数です。

Create new project

よし！これからOpenPLC Editor V4を立ち上げましょう！

こちらはOPENPLC Editor V4の起動画面になります。

New Projectで新規プロジェクトを作成します。

そしてPLCプロジェクトやライブラリの作成選択画面が表示されます。

PLC Projectを選択→Nextで進みます。

次はプロジェクト名とPathの設定画面になります。

ここで適当なプロジェクト名を入力します。

次はそのOPENPLCプロジェクトの保存先を設定するため、Choose Pathをクリックします。

保存先を設定しましょう。

Nextで進みます。

次は初期プログラムの言語・そして周期を設定します。

ラダー・IL・STにも選択できます。

次はプログラムの実行周期を設定します。

アプリケーションに合わせてサイクルタイムを設定します。

最後はCreate Projectをクリックし新規プロジェクトを作成しましょう！

Done!

Add New POU

左にある+ボタンをクリックし新規プログラムを作成します。

Programを選びます。

次はPOU名・そして実装言語を設定し、Createをクリックします。

Done!

Resources

次は先程設定したModbus Slaveを読み書きしたいので、Resourceをクリックします。

自分のやり方ですが、こちらのGlobal Variables画面で必要な変数を一括設定します。

MODBUS

Location欄にSlaveのアドレスを設定しましょう。

このアドレスはSlave Devicesの画面から確認できます。

Tasks

次はTasksｔで周期を設定し、Instanceで呼び出しするプログラムを設定しましょう。

Program

最後はプログラムを作成します。

VAR

最初に変数を定義しましょう。ここでFilter機能を活用します。

下図のようにExternal変数のみが表示されます。Externalは外部変数に該当します。

なので、Externalに設定された変数は絶対Global Variablesと同じ変数名とデータ・タイプにする必要があります。

Code

こちらは今回記事で作成したコードです。

(**)

xGoManualMode:=gWagoCouplerDI00;

xGoAutoMode:=gWagoCouplerDI01;

xFacotryIOInputsItemReady:=gxFacotryIOInputsItemReady;

xFacotryIOInputAtEntry:=gxFacotryIOInputAtEntry;

xFacotryIOInputAtExit:=gxFacotryIOInputAtExit;

gxFacotryIOOutputEmitter:=xFactoryIOOutputEmitter;

gxFacotryIOOutputLEDYellow:=xManualMode;

fbFlashingTimer1(

IN := xfbFlashingTimer1IN,

PT := T#1s,

Q => xfbFlashingTimer1Q,

ET => tfbFlashingTimer1ET

);

fbFlashingTimer2(

IN := not xfbFlashingTimer1Q,

PT := T#1s,

Q => xfbFlashingTimer2Q,

ET => tfbFlashingTimer2ET

);

xfbFlashingTimer1IN:= xfbFlashingTimer2Q;

gxFacotryIOOutputLEDGreen:=xAutoMode;

if not xFactoryIOOutputEmitter then

gxFacotryIOOutputLEDGreen:=xAutoMode & xfbFlashingTimer2Q;

end_if;

(**)

fbrg0 (

CLK := xFacotryIOInputsItemReady,

Q => xfbrg0

);

fbrg1 (

CLK := xFacotryIOInputAtEntry,

Q => xfbrg1

);

ton1 (

IN := xFacotryIOInputAtEntry & xFacotryIOInputAtExit,

PT := T#5s,

Q => xton1q,

ET => xton1et

);

ton2 (

IN := xFacotryIOInputsItemReady & xFacotryIOInputAtEntry,

PT := T#5s,

Q => xton2q,

ET => xton2et

);

(**)

if xGoAutoMode then

xAutoMode:=True;

xManualMode:=False;

elsif xGoManualMode then

xManualMode:=True;

xAutoMode:=False;

end_if;

(**)

if xAutoMode then

if xfbrg0 then

xAutoRunConvery1:=True;

end_if;

if xton2q then

xAutoRunConvery1:=False;

end_if;

if xfbrg1 then

xAutoRunConvery2:=True;

end_if;

if xton1q then

xAutoRunConvery2:=False;

end_if;

end_if;

(**)

gxFacotryIOOutputConveyor1:=False;

if xAutoMode then

gxFacotryIOOutputConveyor1:=xAutoRunConvery1;

gxFacotryIOOutputConveyor2:=xAutoRunConvery2;

end_if;

gWagoCouplerDO00:=xAutoRunConvery1;

gWagoCouplerDO01:=xAutoRunConvery2;

gWagoCouplerDO02:=gxFacotryIOOutputLEDGreen;

ランタイムにプログラムをアップロードする

次はOpenplc RuntimeのWeb serverにアクセスします。Openplc RuntimeのWeb Serverは以下になります：

http://IP Address:8180/

また、DefaultのUser NameとPasswordにもopenplcです。

プログラムをUploadするにはPrograms→Chooseをクリックします。

先ほどOpenplc Editorで生成したプログラムFILEを選択します。

Done!

次はUpload ProgramをクリックしプログラムをRuntimeにインストールしましょう。

そしてProgram Infoの設定画面が表示されます。

Name欄でプログラム名を入力し、Upload Programをクリックします。

しばらく待ちます…

Done!そして”Go to Dashboard”ボタンをクリックします。

PLCの起動

次は”Start PLC”ボタンをクリックしPLC Runtimeを起動します。

Done!!

Node-Red Side

最後はNode-Red側ですね。

こちらは今回使用したNodeです。

こちらは今回のFlowです。

Modbus TCP ServerのPortは5300で、最初にOPENPLCのModbus TCP Serverを5300に設定しましたから。

次は箱の生成スタートとストップのボタンです。

箱生成スタートのボタンをクリックしたら、Payloadを1に書き込みます。

箱生成停止のボタンをクリックしたら、Payloadを0に書き込みます。

最後がFC5を使用しコイルにデータを書き込みます。

Result

こちらの動画で動作確認できます。

Node-RedからTrue/Falseのデータ返答が来ました。

Node-RedにあるOpen Dashboardボタンをクリックします。

PixsysのIPC パネルと同じWeb 画面が見えます。

こちらのLinkからプロジェクトをDownloadできます。

https://github.com/soup01Threes/PlayGround/blob/main/Tokyo-MarkerFair-2025.zip

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