Implementation of an Open Source Automation System

Abstract

Tämä opinnäytetyö pyrki haastamaan alan normeja ja osoittamaan, että avoimen lähdekoodin teknologiat voivat toimia käytännöllisinä ja luotettavina työkaluina teollisuusautomaatiossa. Projektissa toteutettiin automaatiojärjestelmä, joka käytti Raspberry Pi 4:ää, Controllino MEGA PLC:tä ja avoimia protokollia: kuten MQTT ja Modbus RTU. PostgreSQL-tietokanta hallitsi strukturoitua dataa, kun taas Node-RED tarjosi sekä taustalogiikan että graafisen käyttöliittymän. Lämpötila-antureiden, moottorinohjainten ja lämmityselementtien integroinnin ansiosta järjestelmä osoitti kykynsä reaaliaikaiseen ohjaukseen ja vakaaseen toimintaan. Tulokset osoittavat, että avoimen lähdekoodin ratkaisut, vaikka vaativatkin laajempaa teknistä asiantuntemusta, voivat kilpailla suljetun lähdekoodin järjestelmien kanssa toiminnallisuudessa ja sopeutumiskyvyssä, ilmentäen Teollisuus 5.0:n periaatteita läpinäkyvyydestä, kestävyydestä ja ihmisen ja koneen yhteistyöstä.

The purpose of this thesis was to challenge the industry norm and demonstrate that open-source technologies can serve as practical, reliable tools for industrial automation. The project implemented an automation system using a Raspberry Pi 4, a Controllino MEGA PLC, and open protocols such as MQTT and Modbus RTU. A PostgreSQL database managed structured data, while Node-RED provided both backend logic and a graphical interface. Through integrating temperature sensors, motor controllers, and heating elements, the system proved capable of real-time control and stable operation. The results show that open-source solutions, while requiring broader technical expertise, can rival proprietary systems in functionality and adaptability, embodying the Industry 5.0 principles of transparency, sustainability, and human–machine collaboration.