КОДЕСИС

КОДЕСИС

Разработчик(и)	Группа CODESYS, Германия
Программное обеспечение плеера	CODESYS Control: адаптируемая система выполнения, готовые к использованию системы SoftPLC
Формат(ы)	.project, .projectarchive, .library (включая дополнительную информацию/документы)
Язык(и) программирования	ST, FBD, SFC, CFC, IL (устарело)
Приложение(я)	IDE для ПЛК/PAC/ЭБУ/промышленных контроллеров
Статус	Последняя версия CODESYS V3.5 SP19
Лицензия	Использование IDE бесплатно, плата за выполнение (роялти)
Веб-сайт	www .codesys .с

Codesys (название производителя «CODESYS», ранее «CoDeSys») — это интегрированная среда разработки для программирования приложений контроллера в соответствии с международным промышленным стандартом IEC 61131-3 .

CODESYS разрабатывается и продается группой CODESYS со штаб-квартирой в Кемптене . Компания была основана в 1994 году под названием 3S-Smart Software Solutions. В 2018 и 2020 годах она была переименована в Codesys Group / Codesys GmbH. Версия 1.0 CODESYS была выпущена в 1994 году. Лицензии на систему разработки CODESYS бесплатны и могут быть легально установлены без защиты от копирования на других рабочих станциях.

Интегрированные варианты использования

Инструмент охватывает различные аспекты промышленной автоматизации в одном месте:

Инженерное дело

Пять языков программирования для прикладного программирования, определенные в стандарте IEC 61131-3, доступны в среде разработки CODESYS.

• IL ( список инструкций ) — это язык программирования, подобный ассемблеру. Организация пользователей IEC 61131-3 PLCopen объявила этот язык «устаревшим», что означает, что он больше не будет использоваться в новых проектах.
• ST ( структурированный текст ) аналогичен программированию на Паскале или Си.
• LD ( лестничная диаграмма ) позволяет программистам виртуально комбинировать контакты и катушки реле.
• FBD ( функциональная блок-схема ) позволяет пользователям быстро программировать как логические, так и аналоговые выражения.
• SFC ( схема последовательных функций ) удобна для программирования последовательных процессов и потоков.

Дополнительный графический редактор, доступный в CODESYS:

• CFC ( Continual Function Chart ) — это своего рода редактор FBD, созданный вручную. В то время как редактор FBD работает по сетевому принципу и автоматически упорядочивает функциональные блоки, в CFC можно свободно размещать все функциональные блоки и, таким образом, реализовывать обратную связь без промежуточных переменных. Поэтому этот язык также особенно подходит для обзорного представления приложения.

Интегрированные компиляторы преобразуют код приложения , созданный CODESYS, в собственный машинный код (двоичный код), который затем загружается в контроллер. наиболее важные 32- и 64-битные семейства ЦП Поддерживаются , такие как TriCore , 80x86/iX , ARM/Cortex , PowerPC , SH или BlackFin .

После подключения CODESYS к контроллеру он предлагает обширные функции отладки , такие как мониторинг/запись/форсирование переменных путем установки точек останова /выполнения отдельных шагов или записи значений переменных онлайн на контроллере в кольцевом буфере (Sampling Trace), а также дампы ядра. во время исключений.

CODESYS V3.x основан на так называемой платформе автоматизации CODESYS , которую производители устройств автоматизации могут расширять с помощью своих собственных подключаемых модулей.

CODESYS Professional Developer Edition предлагает возможность добавлять в инструмент компоненты, подлежащие лицензированию, например, встроенную поддержку UML , подключение к системам контроля версий Apache Subversion и Git , онлайн-анализ производительности во время выполнения (« Профилировщик »), статический анализ кода. кода приложения или автоматического выполнения тестов на основе сценариев.

С помощью CODESYS Application Compose r, который частично можно использовать бесплатно, пользователи могут создавать полные приложения автоматизации, созданные как часть инструмента IEC 61131-3. Для этого они могут сконфигурировать свою машину или систему на основе модулей, которые определяют, например, мехатронную структуру или используемую функцию программного обеспечения, включая всю функциональность. На основе этой конфигурации встроенный конфигуратор генерирует видимый код IEC 61131-3.

Время выполнения

После внедрения CODESYS Control Runtime System интеллектуальные устройства можно программировать с помощью CODESYS. Платный набор инструментов предоставляет эту систему времени выполнения в виде исходного и объектного кода. Его можно портировать на разные платформы.

С начала 2014 года для всех версий Raspberry Pi также существует версия времени выполнения . Однако это не гарантирует жестких реального времени характеристик . Интерфейсы Raspberry Pi, такие как I²C , SPI и 1-Wire, поддерживаются в дополнение к полевым шинам на базе Ethernet .

системы SoftPLC под Windows и Linux Кроме того, доступны , которые превращают промышленные ПК и другие стандартные платформы устройств различных производителей, таких как Janztec, WAGO , Siemens или Phoenix Contact , в CODESYS-совместимые контроллеры. Эти системы SoftPLC также могут работать как виртуальные ПЛК на платформах виртуализации, таких как программные контейнеры и гипервизоры в режиме реального времени .

Технология полевой шины

Различные полевые шины можно использовать непосредственно в системе программирования CODESYS. Для этой цели в инструмент интегрированы конфигураторы для наиболее распространенных систем, таких как PROFIBUS , CANopen , EtherCAT , PROFINET и EtherNet/IP . Для большинства упомянутых систем стеки протоколов доступны в виде библиотек CODESYS, которые можно впоследствии загрузить на поддерживаемые устройства.

Кроме того, платформа обеспечивает дополнительную поддержку протоколов связи для конкретных приложений, таких как BACnet или KNX для автоматизации зданий.

Коммуникация

Для обмена данными с другими устройствами в сетях управления CODESYS может легко интегрировать и использовать протоколы связи. К ним относятся собственные протоколы, стандартизированные протоколы в технологиях автоматизации, такие как OPC и OPC UA , стандартные протоколы для последовательных интерфейсов и интерфейсов Ethernet , а также стандартные протоколы веб-технологий, такие как MQTT или https . Последние также предлагаются в виде инкапсулированных библиотек для упрощенного доступа к публичным облакам от AWS или Microsoft ( Azure ).

Визуализация

Встроенный редактор помогает пользователям создавать сложные маски визуализации непосредственно в системе программирования CODESYS и анимировать их на основе переменных приложения. Для упрощения процедуры доступны встроенные элементы визуализации. Кроме того, элементы холста (HTML5) также можно интегрировать и анимировать. Дополнительный набор инструментов позволяет пользователям создавать свои собственные элементы визуализации. Созданные маски используются, среди прочего, для тестирования приложений и ввода в эксплуатацию во время онлайн-работы системы программирования. С помощью дополнительных клиентов визуализации созданные маски также можно использовать для управления машиной или установкой, например, на контроллерах со встроенным дисплеем (название продукта CODESYS TargetVisu), в собственной портативной среде выполнения, например, под Windows или Linux (название продукта CODESYS HMI) или в с поддержкой HTML5 веб-браузер (название продукта CODESYS WebVisu). Для упрощения использования Android доступно бесплатное приложение для Codesys WebVisu (название продукта CODESYS Web View).

Робототехника с ЧПУ движения

Дополнительное модульное решение для управления сложными движениями с помощью программируемого контроллера IEC 61131-3 также полностью интегрировано в систему программирования CODESYS. Модульное решение включает в себя:

• Редакторы для планирования движения, например, с помощью CAM DIN 66025. ЧПУ или описаний
• Конфигуратор группы осей для кинематики нескольких роботов.
• Библиотечные модули для декодера, интерполятора, выполнения программ, например, согласно PLCopen MotionControl, для кинематических преобразований и шаблонов визуализации.

Безопасность

Чтобы достичь уровня полноты безопасности (SIL), требуемого после анализа рисков, все компоненты системы должны соответствовать этому уровню. Предварительно сертифицированные программные компоненты CODESYS значительно упрощают производителям устройств сертификацию своих контроллеров SIL2 или SIL3 в соответствии с IEC 61508 . Таким образом, CODESYS Safety состоит из компонентов системы программирования и системы выполнения, а разработка полностью интегрирована в среду программирования IEC 61131-3.

Пользователи технологий управления используют функции безопасности с устройствами, в которых уже реализована CODESYS Safety. Кроме того, доступен дополнительный продукт, с помощью которого сертифицированные терминалы безопасности EtherCAT от Beckhoff можно настроить в системе разработки CODESYS.

Сервер автоматизации

Для администрирования совместимых устройств доступна платформа Industry 4.0 , которая позволяет, например, хранить проекты в исходном и двоичном коде через веб-браузер и загружать их на подключенные устройства. В настоящее время платформа размещается только в публичном облаке . Работа сервера на локальных локальных серверах анонсирована на 2024 год. Связь между облаком и контроллерами осуществляется через специальное программное обеспечение Edge Gateway, функции безопасности которого получили рейтинг A+ от SSL Labs. Таким образом, это соединение можно использовать для безопасной связи с устройствами, интегрированными в Сервер автоматизации, без необходимости использования дополнительных VPN-туннелей или межсетевых экранов, например, для отображения веб-визуализации или для отладки/обновления прикладного программного обеспечения на устройстве.

Дополнительные источники информации и помощи

С 2012 года производитель работает онлайн-форум , на котором пользователи могут общаться друг с другом. В 2020 году он был перенесен на платформу вопросов и ответов «CODESYS Forge», платформу с открытым исходным кодом для разработки проектов и обмена знаниями, а раздел выступает в качестве форума («CODESYS Talk»). Доступно приложение для Android , упрощающее использование платформы («CODESYS Forge»).

В CODESYS Store производитель управляет интернет-магазином, в котором предлагаются дополнительные опции и продукты. Значительная часть продуктовых предложений представляет собой бесплатные образцы проектов, которые упрощают опробование функций и поддерживаемых технологий. Как и в случае с платформой «App-Shop», пользователи имеют возможность искать и устанавливать предлагаемые продукты и проекты непосредственно из системы разработки CODESYS, не покидая платформу.

Промышленное использование

По информации производителя, не менее 400 производителей устройств из разных отраслей промышленности предлагают интеллектуальные устройства автоматизации с интерфейсом программирования CODESYS. К ним относятся устройства таких мировых игроков, как Schneider Electric , Beckhoff, Eaton Corporation , WAGO или Festo , а также нишевые поставщики промышленных контроллеров. Следовательно, более 100 000 конечных пользователей, таких как производители машин и оборудования по всему миру, используют CODESYS для различных задач и приложений автоматизации. Только в магазине CODESYS зарегистрировано более 310 000 проверенных пользователей (по состоянию на октябрь 2023 г.). В исследовании, опубликованном в 2019 году независимым институтом рыночных исследований IoT Analytics, говорится, что CODESYS является лидером рынка программных ПЛК, не зависящих от аппаратного обеспечения. Кроме того, многочисленные учебные заведения (коммерческие школы, колледжи, университеты) по всему миру используют CODESYS при обучении технологиям управления и автоматизации.

Членство в организациях

• PLCopen
• РЕШИТЬ
• CAN в автоматизации
• Фонд ОПК
• Профибус
• Интерфейс СЕРКОС
• EtherCAT
• IO-Link
• ОДВА
• Открытая группа

См. также

• Интегрированная среда разработки
• Управление процессом
• Программируемый логический контроллер (ПЛК)
• Программная инженерия

Библиография

• Кай Штюбер (2023 г.): Концепция и реализация управления буровой установкой с помощью программируемого логического контроллера и CODESYS (проектная работа), 2023 г. (электронная книга).
• Стефан Хеннекен (2023 г.): Использование принципов SOLID с IEC 61131-3 — 5 принципов объектно-ориентированного проектирования программного обеспечения в программировании ПЛК, 2023 г. (мягкая обложка). ISBN   978-3-7578-9222-7 / Электронная книга ISBN   978-3-7583-5614-8
• Гэри Л. Пратт (2021): КНИГА CODESYS. Самоиздание, 2021. ISBN   978-1737821403
• Питер Битер: Базовый курс по технологии управления с помощью CODESYS: Основы и использование программируемых логических контроллеров, 2021 г., ISBN   978-3-7526-6119-4
• Питер Битер: Сборник задач по технологии управления: 56 задач, решенных с помощью бумаги и карандаша или CoDeSys, 2019, ISBN   978-3-7481-5837-0
• Карл Шмитт: Программирование ПЛК с помощью ST: согласно IEC 61131 с CoDeSys и с примечаниями к STEP 7 на портале TIA (электротехника), 2019, ISBN   978-3-8343-3461-9
• Стефан Нотдерфт: Проект буровой установки. Реализация программируемого логического контроллера с помощью CoDeSys, 2018 г., ISBN   3-668-80041-3
• Йохен Петри и Карстен Рейнхольц: Программирование ПЛК с помощью CODESYS V2.3: ориентировано на практику – реалистично – проверено!. С эл. Предыдущий из Карстен Рейнхольц, 2014 г. , ISBN   978-3-00-046508-6
• Йохен Петри: IEC 61131-3 с CoDeSys V3: Практическая книга для программистов ПЛК . Самостоятельно опубликовано 3S-Smart Software Solutions, 2011 г.
• Карл Шмитт: Программирование ПЛК с помощью ST согласно IEC 61131-3 с CoDeSys и примечаниями к STEP7 V11 . Книжное издательство Фогель, 2011 г.
• Фогель-Хойзер, Биргит ; Ваннагат, Андреас (2008). Модульное проектирование и повторное использование с CoDeSys V3 (на немецком языке). Мюнхен: Ольденбург Индустриверлаг. ISBN  978-3-8356-3105-2 .
• Герберт Бернштейн (2007 г.) Семинар по ПЛК с программированием в соответствии с IEC 61131 со множеством практических примеров, с 2 компакт-дисками , VDE Verlag.
• Проф. Др. Биргит Фогель-Хойзер (2008) Автоматизация и встраиваемые системы , Ольденбург Industrieverlag.
• Ульрих Каннгиссер: Небольшие средства контроля на практике и в применении: Успешно измеряйте, контролируйте и регулируйте с помощью LOGO!, easy, Zelio и Millenium 3 . Издательство Хютиг
• Маттиас Зейтц: Программируемые логические контроллеры . Хансер Фахбухверлаг Лейпциг
• Генрих Леперс (2005) Программирование ПЛК в соответствии со стандартом IEC 61131-3 с примерами для CoDeSys и STEP 7 , Францис Верлаг
• Гюнтер Велленройтер/Дитер Застроу (2007) Автоматизация с помощью ПЛК – обзоры и упражнения , Vieweg Verlag.
• Норберт Беккер (2006) Технологии автоматизации , Vogel Buchverlag.
• Хельмут Грейнер: Систематическое проектирование последовательного управления – основы . Серия публикаций Фонда технологий, инноваций и исследований Тюрингии (STIFT)
• Игорь Петров: Программирование контроллеров: Стандартные языки и важнейшие инструменты разработки . Солон Пресс, 2007 (рус.)
• Маркос де Оливейра Фонсека и др. (2008 г.) Применение стандарта IEC 61131 в автоматизации процессов , ISA, Южная Америка. (Португальский)
• Даг Хокон Ханссен (2008) Программируемые логические элементы управления - на основе IEC 61131-3 , академическое издательство Tapir. (Норвежский)
• Юрген Кафтан: «Практические примеры с AC500 от ABB: 45 упражнений и решений, запрограммированных с помощью программного обеспечения CoDeSys». IKH Дидактические системы ISBN   978-3943211061
• Том Мейер Антонсен: «Управление ПЛК со структурированным текстом (ST): IEC 61131-3 и лучшие практики программирования на ST», ISBN   978-87-4301-855-1 (доступны другие языки)

Внешние ссылки

• Официальный сайт
• CODESYS Talk (бывший форум пользователей CODESYS)
• CODESYS Forge (проекты с открытым исходным кодом)
• http://www.oscat.de/ Библиотека OpenSource для версий 2 и 3 CODESYS
• Статья ISA Intech «OPC UA и IEC 61131-3» о возможностях CODESYS IEC61131-3 и OPC-UA.