Если Вы нашли ошибку на нашем сайте, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Программное обеспечение для программирования ПЛК CODESYS
![]() |
CODESYS ("кодесис") – комплексный инструмент для программирования промышленных контроллеров (ПЛК). CODESYS v3 – это совершенно новая разработка. В основу CODESYS v3 положен модульный принцип, который позволяет дополнять систему посредством подключения дополнительных модулей. Единожды изучив среду программирования, вы будете уметь программировать огромное количество контроллеров, основанных на CODESYS. |
Особенности ПО для программирования и конфигурирования ПЛК CODESYS
В соответствии со стандартом МЭК 61131-3 CODESYS поддерживает 5 языков программирования:- IL (Instruction List) – язык, по синтаксису схожий с языком низкого уровня Ассемблер.
- ST (Structured Text) – текстовый язык, похожий на Pascal.
- LD (Ladder Diagram) – язык релейно-лестничных схем.
- FBD (Function Block Diagramm) — язык функциональных блоков.
- SFC (Sequental Function Chart) – язык диаграмм, похожих на блок-схемы.
Первая версия CODESYS увидела свет в 1994 году. С тех пор CODESYS обрел огромную популярность среди пользователей и производителей ПЛК. На данный момент сотни производителей выпускают тысячи моделей контроллеров на базе CODESYS.
CODESYS очень удобен для программиста.- Тот, кто раньше делал релейные схемы, легко сможет их адаптировать для ПЛК в языке LD.
- Программисты высокого уровня по достоинству оценят язык ST, который для них будет понятным и доступным.
- Разветвленные алгоритмы с четкой последовательностью действий удобно реализовывать с помощью SFC.
- А если человек ни разу не сталкивался с программированием, то возможно стоит начать с FBD или CFC.
Описание ПО для программирования и конфигурирования ПЛК CODESYS
CODESYS – это не только среда программирования — это целый комплекс средств по работе с промышленным оборудованием. Он включает собственный OPC-сервер, графический редактор для создания визуализаций, менеджер рецептов, лог аварий и многое другое. На данный момент выпускаются контроллеры на базе двух версий CODESYS: версия 2 и версия 3.
CODESYS v2 поддерживается производителем только в режиме исправления ошибок. Новые функции в него уже не добавляются. Тем не менее, функционала CODESYS v2 достаточно для подавляющего большинства задач. К тому же он требует меньше ресурсов ПЛК и компьютера.
CODESYS v3 – это совершенно новая разработка. В основу CODESYS v3 положен модульный принцип, который позволяет дополнять систему посредством подключения дополнительных модулей.
Основные отличия СODESYS v3 от v2:
- Поддержка элементов Объектно Ориентированного Программирования (ООП).
- Новый язык программирования UML (Unified Modelling Language), тесно связанный с ООП.
- Сети ПЛК — инструмент управления в одном проекте несколькими контроллерами.
- Управление системами движения (CODESYS SoftMotion).
- Оптимизация программного кода (сложные конструкции типа IF … END_ IF можно «сворачивать» для упрощения просмотра кода).
- Обновленный и улучшенный менеджер визуализаций. Появились стили визуализаций, которые позволяют изменить оформление проекта в один клик, а также существенно расширилась библиотека графических элементов.
О тенденциях в промышленных сетях
С тех пор, как в 1979 году появился протокол Modbus, он стал де-факто стандартом промышленной сети. Изначально он был спроектирован для использования с последовательными интерфейсами RS-232/RS-485. Позже практически без изменений он «перекочевал» в сети Ethernet в виде протокола Modbus TCP.
Всемирная популярность протокола Modbus обусловлена несколькими причинами:- Протокол является полностью открытым, его спецификация доступна всем. При этом нет необходимости в специальных интерфейсных микросхемах для реализации.
- Реализация Modbus очень проста на программном уровне.
- Дешевая среда передачи (обычная витая пара).
- Высокая надежность передачи данных благодаря использованию в каждой посылке контрольной суммы.
- Это низкая пропускная способность шины.
- Отсутствие какой-либо начальной инициализации системы. Пользователю вручную придется настраивать каждое устройство перед включением его в сеть (а именно задавать ему адрес, скорость обмена и т.д.).
- Дешевая среда передачи (обычная витая пара).
- В стандарте четко прописано использование только двух типов данных: BOOL и WORD. Соответственно, при передаче других типов данных зачастую возникают разночтения между устройствами разных производителей.
Основой EtherCAT является технология Ethernet, что позволяет использовать все преимущества данной технологии.
Отличия Modbus TCP и EtherCAT
Дело в том, что промышленные сети как правило, характеризуются короткой длиной данных в каждом узле. Эта длина данных значительно меньше чем минимальная полезная нагрузка кадра Ethernet (46 байт данных).Таким образом, если от одного устройства необходимо передать 4 байта данных, то мы имеем коэффициент полезного действия сети 8,7%. А если учесть служебные данные и межпакетный интервал, то КПД снижается до 4,7%.
Каждый пакет считывается устройством «на лету» одновременно с отправкой дальше. Вставка данных происходит аналогичным образом. Все устройства в сети работают с одной посылкой, последовательно обрабатывая её. Таким образом достигается КПД до 90%. Благодаря использованию в каждом ведомом устройстве специальной микросхемы, которая и занимается обработкой данных, задержка посылки на каждом узле составляет всего несколько наносекунд.
Схемы, приведенные ниже показывают различия в функционировании между Modbus TCP EtherCAT.
Таким образом, еще раз подчеркнем все преимущества и недостатки EtherCAT.
Преимущества:
- EtherCAT - это современная технология, учитывающая растущие потребности рынка
- Для работы используется стандартное оборудование для сетей Ethernet (свичи, маршрутизаторы, витая пара), которое имеет низкую цену.
- В отличие от Modbus, настройка сети и распределение адресов происходит автоматически. Пользователю для этого не нужно настраивать каждое устройство в отдельности.
- Большое и постоянно растущее количество оборудования от различных производителей (на сегодняшний день более 1000 компаний входят в EtherCAT Technology Group).
- Высочайшая производительность сети, обусловленная двумя факторами: ширина канала передачи данных 100 Мбит/с и высокий КПД при передаче.
Недостатки:
- Спецификация протокола доступна только членам EtherCAT Technology Group. Следовательно, реализовать его на любом контроллере нельзя.
- Для работы каждому ведомому устройству требуется специальная интерфейсная микросхема, что несколько повышает стоимость EtherCAT-обрудования.
![]() |
В качестве завершения приведем сравнительный график производительности современных промышленных сетей.
Данный график показывает производительность при опросе 1000 дискретных точек ввода/вывода, распределенных между 50 ведомыми устройствами (для EtherCAT это время составляет всего 30 микросекунд). На графике производительность сети EtherCAT взята за 100%. |
ПЛК на CoDeSyS
CoDeSys успешно применяется во многих отраслях промышленности.
CoDeSys 3.5, как интегрированная среда разработки, позволяет работать с разными моделями программируемых логических контроллеров. Помимо установки самой среды на персональный компьютер (ПК), потребуется установка таргет-файлов (поставляются производителем) нужной модели ПЛК, а также установки соответствующей версии CoDeSys RTS (исполнительной системы CoDeSys) в операционную систему ПЛК (как правило, предустановлена заранее).
Контроллеры программируемые в среде CODESYS v3.5:
- Сенсорный экран 4.3" (480х272) и 7" (800х480) 15.6" (1366х768)
- Память: RAM 256 Мб, Flash 256 Мб, FRAM 100 Кб
- Мощный процессор ARM® Cortex-A9 ARM (800 МГц)
- Высокоскоростная шина EtherCAT (100 Мбит/с) для подключения модулей расширения
- Среда программирования CODESYS v3.5
- Интерфейсы Ethernet, EtherCAT, CAN, RS485, RS232
- Поддержка Modbus RTU и Modbus TCP
- Обновление программы контроллера с внешнего USB-носителя
- Мощный процессор ARM® Cortex-A9 с частотой 800 МГц
- Среда программирования: CODESYS v3.5
- Встроенный Web-сервер
- 6 языков программирования (ST, FBD, LD, SFC, CFC, IL)
- Высокоскоростная шина EtherCAT (100 Мбит/с)
- Встроенные интерфейсы Ethernet, EtherCAT, CAN, RS-485, RS-232
- Архивирование данных на внешний USB-носитель и/или MicroSD-карту
- 16 дискретных входов, 16 дискретных выходов
- до 12 аналоговых входов, до 6 аналоговых выходов
- Высокоскоростная шина EtherCAT (100 Мбит/с)
- Расширенный набор коммуникационных интерфейсов
- Среда программирования: CODESYS v3.5
- Встроенный Web-сервер
- Мощный контроллер в компактном корпусе
- Среда программирования: CODESYS v3.5
- Web-сервер
- Шина EtherCAT для модулей расширения
- Встроенные порты Ethernet, CAN, RS-232
- USB-порт и SD-карта для хранения архивов
- Мощный контроллер в компактном корпусе
- Среда программирования: CODESYS v3.5
- Web-сервер
- Шина EtherCAT для модулей расширения
- Встроенные порты Ethernet, CAN, RS-232, RS-485, разъем RJ-45 протоколы: Modbus RTU
- USB-порт и SD-карта для хранения архивов
- Протоколы CAN-Bus и/или CANopen Master
![]() |
Панельный программируемый контроллер Berghof DC2ХХХ |
![]() |
Высокоскоростной программируемый контроллер ECC2100 |
![]() |
Программируемый контроллер со встроенными входами/выходами ECC22XX |
![]() |
Высокоскоростной программируемый контроллер EC1000 |
![]() |
Компактный контроллер со встроенными входами и выходами EC22XX |