CoDeSys - средство программирования ПЛК. Примеры простейших программ для CoDeSyS

В этом посте представляю несколько простых программ для контроллеров, заточенных под CoDeSyS 2.3 и CoDeSyS 3.5. По максимуму представлены несколько вариантов языков программирования стандарта МЭК — ST, CFC, LD и др. Примеры программ CoDeSyS помогут вам в реализации той или иной задачи по автоматизации.

Из этой статьи вы узнаете:

Всем привет, дорогие друзья, на связи Гридин Семён. Я двигаюсь к своей цели, изучая робототехнике. Я читаю очень много информации по различным механическим узлам, по языкам программирования и одноплатным компьютерам.

Да, я изучаю язык программирования Python. Прохожу тесты в мобильном приложении SoloLearn. Очень рекомендую новичкам, кто только начинает изучать. Прога на русском языке. В каждом уроке вам объясняют значение каждого оператора, каждой команды, каждой функции. После урока вы сдаете тесты и проходите дальше. От простого к сложному.

Если кому интересно, пользуйтесь!!! Статья будет небольшая, так что не ругайтесь. Так как словами в этой теме много не опишешь, так что скачивайте и применяйте в своих программах.

Кстати, я сделал небольшой раздел электротехнических онлайн расчётов, если интересно, .

Необходимое программное обеспечение и оборудование

В принципе я чаще всего применяю контроллеры компании ОВЕН — ПЛК100/150/154, ПЛК63/73, ПЛК110/160.

Насколько я помню, CoDeSyS применяют WAGO, Emko, Raspberry PI, и по-моему некоторые контроллеры ABB.

Итак, что нам нужно, чтобы начать работать:

Среда программирования CoDeSyS;
Необходимые библиотеки для среды программирования;
Target-файл под ваше оборудование.

Более развернутый список контроллеров на CoDeSyS.

Отечественные ПЛК:

Овен ПЛК
Фаствел Fastwel IO
СКБ ПСИС CP6000 (psisCON™)
НИЛ АП NLcon-CE
Раскат S-7188 microPLC, модуль 4S-PLCcore
ПРОЛОГ МСТС
ЭРГОС ТРС (Робот)
АРКТУР КЭП-1
ОАО Автоматика УЗС-К

Зарубежные ПЛК, применяемые в России:

Beckoff
Kontron
WagoIO
Moeller, система программирования Xsoft
Festo
Панельные ПЛК Berghof
Mitsubishi топ модель System Q
HollySyS

Примеры программ для CoDeSyS

Для помощи вам в разработке ПО для ПЛК прикрепляю небольшой перечень различных примеров.

Курс по программному обеспечению CoDeSys предназначен для сетевых интеграторов, пусконаладчиков, инженеров, конструкторов, производителей оборудования и программистов. В процессе занятий слушатели приобретут навыки использования программируемого логического контроллера языками стандарта МЭК: IL, SFC, FBD, LD, ST, - интерфейсом CoDeSys, стандартными и пользовательскими библиотечными объектами, приемами работы с визуализатором, DDE-компонентом, в удаленном режиме.

Лабораторные работы выполняются как в режиме симуляции, так и с помощью контроллера фирмы Wago. С этой целью слушателей знакомят с принципами работы контроллера и с прилагаемым программным обеспечением.

Программная среда CoDeSys

CodeSys - один самых развитых и полнофункциональных инструментов для программирования логических контроллеров на языках стандарта МЭК. Программируемые логические контроллеры (ПЛК) - устройства, автоматизирующие работу промышленных и бытовых приборов или производственных комплексов. ПЛК на физическом уровне являются устройствами, имеющими несколько дискретных и аналоговых входов и выходов, тогда как логика их работы закладывается программно в микрокомпьютерном ядре.

Название CodeSys является сокращением от «Controller Development System». Программный комплекс производится и распространяется немецкой фирмой 3S-Smart Software Solutions.

Несколько сот производителей устройств выпускают устройства автоматики с поддержкой программного интерфейса CoDeSys.

Для программирования доступны все стандартные МЭК языки: IL (Instruction List) ? ассемблеро-подобный язык, ST (Structured Text) ? Pascal-подобный язык, LD (Ladder Diagram) ? язык релейных схем, FBD (Function Block Diagram) ? язык функциональных блоков, SFC (Sequential Function Chart) ? язык диаграмм состояний.

В качестве расширения стандарта МЭК в CoDeSys реализована поддержка объектно-ориентированного программирования, а также язык CFC (Continuous Function Chart), являющийся модифицированным.

Описание готового проекта хранится в одном единственном файле. Компилятор CoDeSys генерирует на основе проекта исполняемый машинный код, обеспечивая максимально возможное быстродействие прикладных программ. Поддерживаются различные процессоры известных марок. CoDeSys работает на всех 32х разрядных Windows. CoDeSys и контроллер взаимодействуют через промежуточное приложение Gateway-сервер. Он может работать как локально, так и удаленно через TCP/IP. Контроллеры подключаются к Gateway-серверу по протоколам RS232, TCP/IP или CAN.

Комплекс CoDeSys распространяется без лицензии и может быть установлен на нескольких рабочих местах.

Программный продукт CoDeSys широко применяется при программировании контроллеров, производимых различными фирмами. Среди наиболее известных:

контроллер «ОВЕН ПЛК 100»; группа предприятий «ВяткаСтройДеталь» в Кирове изготавливает и устанавливает оборудование для производства плит из пенопласта; первая автоматизированная блок-форма с пультом управления на базе ОВЕН ПЛК 100 установлена в г. Альметьевске в Татарстане; контроллер ОВЕН ПЛК100 установлен с 2 модулями расширения; программа для ПЛК была создана в CoDeSys на языках SFC и CFC; контроллер осуществляет анализ входных сигналов от различных датчиков, затем формирует выходной сигнал на управление пневмораспределителями и магнитными пускателями; визуализацию и человеко-машинный интерфейс обеспечивает панель «ОВЕН ИП320»;

модульный ПЛК Moeller XC100-FC; Enercon GmbH, крупнейший в Германии производитель ветряных электростанций, в системе управления генераторов использует ПЛК XC100-FC, программируемый в среде CoDeSys; ПЛК XC100-FC контролирует параметры сети и состояние аккумуляторов источника резервного питания, управляет процессом кондиционирования воздуха, включая нагрев и охлаждение, контролирует работу световых сигналов;

мобильный ПЛК SMA «Enduro»; установлен в контейнерных кранах Liebherr, управляет движением стрелы крана и консоли с кабиной оператора; одновременно управляет приводами и электроавтоматикой;

контроллер Berghof Dialog Controller DC1005; для транспортировки при покраске кузовов автомобилей компания EISENMANN разработала программируемые челноки «Vario-Shuttle», позволяющие задавать оптимальные траектории входа и выхода кузовов из ванн, а также решать проблему образования пузырьков и подтеков на поверхностях при нанесении грунта; каждый челнок программируется индивидуально; для диагностики и подстройки каждый челнок оснащен дисплеем, интегрированным с управляющим контроллером; все действия запрограммированы при помощи инструмента CoDeSys;

система Wago I/O; поддерживает все стандартные типы полевых шин; система включает базовый контроллер и набор модулей ввода-вывода; дискретные модули ввода-вывода работают с сигналами от 5 до 250 В и могут иметь функцию диагностики; аналоговые модули поддерживают все стандартные виды сигналов: 0(4) -20мА, 0-10В, ±10В, термопары, термометры сопротивления.

Также видоизмененный CoDeSys, известный под названием GX9100 и FX Builder, используется для программирования логики контроллеров Johnson Ctrls, соответственно, семейств DX и FX. Языком программирования является видоизмененный FBD.

Цели и задачи курса

Цель курса: в простой и краткой форме подготовить специалистов по автоматике зданий к программированию промышленных контроллеров с помощью программной среды CoDeSys.

По окончании курса слушатель будет уметь :

Составлять спецификацию для системы Wago I/O
Программировать внутреннюю логику ПЛК на различных МЭК-языках с помощью CoDeSys;
Тестировать созданные программы с помощью встроенного симулятора CoDeSys и на реальном оборудовании
Осуществлять визуализацию работы ПЛК с помощью CoDeSys
Встраивать систему Wago I/O в сеть LonWorks.

Выдаваемые сертификаты

По окончании курса слушатель получает сертификат на русском языке, дающий право осуществлять программирование ПЛК в среде CoDeSys.

Код курса	Период проведения
CDS-201	09.04
CDS-201	17.05
CDS-201	07.06
CDS-201	08.07
CDS-201	19.08
CDS-201	21.10

1.Введение. Знакомство с ПЛК и средой CoDeSys

История создания программного комплекса CoDeSys
Понятие ПЛК. Принципы работы ПЛК. Примеры ПЛК
Архитектура ПЛК
Условия и режим работы ПЛК
Терминология: время реакции, цикл сканирования, сторожевой таймер, системное программное обеспечение, полевая шина
Требования к промышленным шинам.

2. Обзор МЭК языков и среды CoDeSys

Открытый и закрытый подход к программированию ПЛК
Сравнение различных программных комплексов
Обзор языков МЭК: особенности и сходства, достоинства и недостатки
Типы данных
Компоненты организации программ: программы, функции, функциональные блоки
Входные и выходные параметры. Переменные. Распределение памяти переменных
Структура ПО CoDeSys. Обзор меню и ярлыков
Текстовые и графические редакторы
Создание простейших проектов в среде CoDeSys
Запуск на исполнение и отладка проектов

3. Язык LD

Контакты и реле. Последовательное и параллельное соединение контактов
Нормально замкнутые и разомкнутые контакты. Реле с самофиксацией
Порядок выполнения цепей. Метки и переходы
Расширение с помощью функциональных блоков
Работа с цепями в режиме исполнения

4. Язык ST

Основные принципы программирования
Синтаксис выражений, операторы присвоения
Приоритет операций
Операторы выбора
Операторы цикла
Прерывания
Комментарии

5. Язык IL

Основные принципы программирования
Инструкции и их формат
Аккумуляторы
Метки
Скобки
Модификаторы
Операторы
Вызов компонентов организации программ
Комментарии
Работа с кодом в режиме исполнения

6. Язык FBD

Основные принципы программирования
Компоненты диаграмм
Линии связи. Порядок исполнения
Инверсия логических сигналов
Соединители и обратные связи
Метки, переходы и возврат
Вставка выражений на языке ST

7. Язык SFC

Основные принципы программирования
Шаги и переходы
Идентификатор и условие перехода
Начальный шаг
Параллельные и альтернативные ветви. Прыжки
Упрощенный и стандартный SFC
Входные и выходные действия
Управление шагами
Классификаторы действий
Внутренние переменные
Отладка и режим исполнения

8. Язык CFC

Основные принципы программирования
Компоненты диаграмм. Линии связи. Расположение элементов на диаграмме
Порядок исполнения
Инверсия логических сигналов
Соединители и обратные связи
Метки, переходы и возврат
Функциональные блоки для управления промышленными процессами
Работа с диаграммами в режиме исполнения

9. Дополнительные возможности CoDeSys

Создание мнемосхемы
Добавление фигур для анимации. Настройка поведения фигур
Вкладка с ресурсами
Конфигурирование тревог
Конфигурирование задач
Ведение журнала
Управление библиотеками
Отслеживание значений переменных
Импортирование и экспортирование проекта
Сравнение проектов. Слияние проектов. Документирование проектов
Настройка прав доступа

10. Архитектура ПЛК Wago. Интеграция ПЛК в сеть LonWorks

Краткие сведения о продукции фирмы Wago. Примеры использования на реальных объектах. Обзор ПО, используемого с Wago-контроллерами. Программируемые и непрограммируемые контроллеры Wago. Протоколы, поддерживаемые Wago. Архитектура и технические характеристики Wago-контроллеров.
Утилита Wago-IO-Check. Установка. Поключение ПК к контроллеру. Мониторинг и управление работой модулей ввода-вывода.
Краткий обзор возможностей технологии LonWorks. Краткий обзор ПО LonMaker Turbo. Создание простейшей сети LonWorks с помощью ПО LonMaker Turbo, ее ввод в эксплуатацию и тестирование
Структура памяти контроллера Wago. Синтаксис при объявлении экспортируемых точек. Объявление конфигурационных свойств LonWorks как переменных в энергонезависимой памяти
Установка и запуск ПО Wago-TOPLON. Получение сведений об экспортируемых переменных из файла. Организация и настройка сетевых переменных и конфигурационных свойств LonWorks на основе экспортируемых переменных.
Ввод устройства в эксплуатацию и просмотр сетевых переменных и конфигурационных свойств с помощью ПО LonMaker Turbo.
Создание сети LonWorks с помощью ПО LonMaker Turbo, включающей контроллер Wago

Методика проведения обучения

В начале курса слушателю предоставляется учебное пособие на русском языке
Основную концепцию преподаватель представляет в виде слайдов с подробными комментариями
В процессе обучения проводятся обсуждения и опросы слушателей по каждому разделу курса.
Не менее половины учебного времени курса отводится под практические занятия на специализированном учебном стенде
По окончании каждого блока программы курса и демонстраций слушатели выполняют лабораторные работы
В процессе обучения проводятся обсуждения результатов самостоятельных работ и опросы слушателей по каждому разделу курса
Аттестация слушателей осуществляется по результатам выполнения лабораторных работ.

Организация и регламент обучения:

Обучение проходит в специально оборудованном классе
Учащимся предоставляется персональный компьютер с программным обеспечением и мобильный учебный комплект
Занятия проходят в один день, без разбиения
Начало занятий в 10.00, окончание - 18.00
В течение учебного процесса предусмотрено 4 перерыва по 15 минут и обеденный перерыв продолжительностью 45 минут
В перерывах между занятиями слушателям предлагается кофе и чай

Автоматизация особо опасных, технически сложных и уникальных объектов . Курс повышения квалификации с получением сертификата LON. Учебных дней:5. Аудиторных часов:40.
Проектирование инженерного оборудования особо опасных, технически сложных и уникальных зданий и сооружений . В Интернет не выгружается. Учебных дней:4. Аудиторных часов:16.
Автоматизация особо опасных, технически сложных и уникальных объектов, сокращенный курс . Для имеющих сертификаты LON, KNX или CoDeSys.
Программирование контроллеров на CoDeSys . Очная форма обучения. Учебных дней:2. Аудиторных часов:16.
Программирование контроллеров семейства FX и систем диспетчеризации на их основе . Организация сетей, прогаммирование контроллеров, SCADA.
Работа с аппаратными серверами NxE (NAE) системы диспетчеризации MetaSys system extended architecture (MSEA) . Работа с аппаратными серверами NxE. Учебных дней:2. Аудиторных часов:16.
Программирование и эксплуатация контроллеров семейства FEC/FAC и систем диспетчеризации на их основе . Новая серия контроллеров Johnson Controls. Учебных дней:3. Аудиторных часов:24.
Программирование и эксплуатация контроллеров семейства DX . Специализированный курс для служб эксплуатации и обслуживания оборудования предыдущих поколений Johnson Controls. Учебных дней:3. Аудиторных часов:24.
Программирование и эксплуатация контроллеров семейства DX, FX и систем диспетчеризации . Расширенный курс, включающий основы всех элементов сети JC прежних серий.

15 09.2016

Перед тем, как программировать ПЛК в среде разработки CoDeSyS 2.3 новички часто задаются вопросом: А какие системы требуется установить для корректной работы с аппаратом?? А как конфигурировать входы и выходы контроллера?? А каким образом связать устройство с ПК?? И снова, а как, а как?? Все мы с вами понимаем, устройства сложные и алгоритмы объёмные, и на изучение потребуется время. Я вот думаю, может написать небольшую книжку и назвать codesys для чайников? А вы согласны?

Из этой статьи вы узнаете:

Здравствуйте уважаемые коллеги и гости. Пишет вам автор блога сайт, Гридин Семён, и в этой статье я вам расскажу, как правильно программировать контроллер. Тема достаточно актуальная, я надеюсь после прочтения статьи, некоторые вопросы отпадут самим собой. =)

Как работает ПЛК?

ПЛК(программируемый логический контроллер) — это устройства полностью автоматизирующие работу аппаратов, различных агрегатов и станков. Фактически, это некий блок, который содержит входы и выходы, для подключения датчиков и исполнительных органов. Внутри прописывается логика.

Вычисления в устройстве выполняются циклически. То есть одни и те же действия выполнения программы выполняются в короткий промежуток времени.

В один цикл осуществляемый прибором выполняются следующие операции:

Начало цикла;
Чтение состояния входа;
Выполнение кода пользователя;
Запись состояния выходов;
Обслуживание аппаратных ресурсов;
Монитор системы исполнения;
Контроль времени цикла;
Переход на начало цикла;

Не буду больше разглагольствовать по теории. Давайте сразу перейдём к практике.

Из чего состоит программный комплекс для полноценной работы с ПЛК

Конечно вам поначалу покажется, что слишком много нужно знать, чтобы связать друг с другом основное приложение и утилитки, а потом соединить устройство. Я хочу вам сказать, что ничего сложного в процессе установки и связей — нет. В этом поможет моя статья.

Для начала нам нужно установить основной дистрибутив CoDeSyS 2.3 c официального сайта ОВЕН . А, я предлагаю во многих постах, касающихся программирования, использовать устройство ОВЕН ПЛК63 . Так как это универсальное устройство с экраном. У него на борту есть и дискретные входы, и аналоговые входы, и релейные выходы.

Итак, скачиваем программу:

Затем следует стандартная процедура установки. Указываем путь и все время жмём “Далее”, “Далее”.

Следующим этапом будет установка таргетов для плк. Таргет — это некое описание о конфигурации ПЛК. Инструкция подсказывает CoDeSyS 2.3, какое количество и какие входы/выходы имеет устройство.
Скачиваем также с сайта ОВЕН . Рекомендую установить все таргеты, которые там есть. Чтобы потом не искать и не думать об этом, если придется писать алгоритм на другой ПЛК.

Запускаем автоматический установщик, устанавливаем инструкции. Всё, половину пути мы с вами уже сделали в этой работе! После этих всех процедур можно устанавливать библиотеки, но о них позже. Переходим к следующему пункту.

Рабочее окно программы

Дистрибутив мы с вами установили, таргеты тоже. Давайте мы с вами рассмотрим рабочее окно среды разработки, элементы меню и основные вкладки.

Основное поле на рисунке выше делится на три области:

Редактор переменных и их типов;
Дерево объектов;
Редактор основного алгоритма программы;

Редактор переменных — здесь мы с вами вводим переменные и присваиваем им типы данных. Для тех, кто не знает, переменная — это имя, к которому будет обращаться программа и возвращать результат. А тип данных определяет род информации, диапазон представления чисел и множество других операций.

Дерево объектов — в этом окне располагаются такие объекты, как функции, функциональные блоки, подпрограммы, конфигурация ПЛК, библиотеки. Об этом я расскажу позже.

Редактор программы — тут мы с вами описываем основной алгоритм программы работы контроллера. Пишется на любом языке стандарта МЭК. Более подробно, можете статью .

Простой пример на ST

Для удобства восприятия информации я постарался структурировать. Поэтапно расписал последовательность действий. Если возникнут вопросы или пожелания, обязательно пишите в комментариях.

Изначально я размещу в статье код на языке ST. Логика работы заключается в следующем: на дискретный вход прибора подаётся сигнал и через задержку времени включается выход. В принципе задача простая, и мы с вами её решим.

Код codesys2.3

PROGRAM PLC_PRG VAR T1:TON; ("таймер") Timer_Ust:WORD:=5; ("уставка таймера") Time_tekuch:TIME; ("текущее время") END_VAR T1(IN:=Start , PT:=DWORD_TO_TIME(Timer_Ust*1000)); Time_tekuch:=T1.ET; IF T1.Q THEN Out:= 1; ELSE Out:=0; END_IF;

PROGRAM PLC_PRG

T1 : TON ; ("таймер" )

Timer_Ust : WORD : = 5 ; ("уставка таймера" )

Time_tekuch : TIME ; ("текущее время" )

END_VAR

T1 (IN : = Start , PT : = DWORD_TO_TIME (Timer_Ust * 1000 ) ) ;

Time_tekuch : = T1 . ET ;

IF T1 . Q THEN Out : = 1 ; ELSE Out : = 0 ;

END_IF ;

Запускаем наш дистрибутив, создаём новый проект, указываем нужный нам таргет. Не забудьте предварительно проверить, что у вас установлены драйвера на преобразователь USB-COM, он нам понадобится для связи.

В листинге присутствуют две глобальные переменные Start и Out. Они связаны с физическими входами и выходами. Настройки все мы осуществляем во вкладке конфигурация ПЛК.

Компилируем проект (проверяем его на актуальность кода, чтобы не было ошибок). Можно нажать кнопку F11.

Вводим нужные настройки связи, как на картинке.

Собираем нашу схему логического программируемого контроллера. Подключаем интерфейс RS-232 с одной стороны и USB с другой. Жмём “подключение”. Ощущаем радость от процесса. =)) Если произошла ошибка связи , то проверьте ещё раз все подключения и параметры. Часто бывает, что провод преобразователя оборван.

Весь процесс я записал на видео, если будет что-то непонятно.

В следующей статье я напишу о , не пропустите. Будет интересно.

Успешных вам внедрений, дорогие читатели и гости. Если понравилась статья, подписывайтесь на новости блога и расскажите друзьям. А на каком языке и оборудовании вы предпочитаете строить систему автоматизации?

С уважением, Гридин Семён.

П ЛК производства EATON программируются с помощью программного инструмента XSoft-CoDeSys-2.

Программный пакет XSoft-CoDeSys-2 основан на стандартном программном обеспечении CoDeSys от компании 3S (Smart Software Solutions, Германия).

Примечание: У компании EATON кроме того есть другие программные пакеты основанные на программном обеспечении CoDeSys: ECP Soft (CoDeSys v2.3.5), MXpro (CoDeSys v2.3.6), easySoft-CoDeSys v2.3.9.

Подробная информация, руководства пользователя и другая документация для программного пакета XSoft-CoDeSys-2 размещена в разделе "Software -> XSoft-CoDeSys-2" официального сайта подразделения компании EATON:

Общая информация о ПО CoDeSys.

Благодаря своим функциональным возможностям, надежности и открытым интерфейсам, CoDeSys является одним из лидеров в области автоматизации программирования промышленных компьютеров и контроллеров. Он выбран в качестве базового инструмента многими ведущими мировыми поставщиками аппаратных решений для промышленной автоматизации (особенно в Европе, см.: http://www.codesys.com/company/customer-reference-table.html).

СoDeSys как средство программирования промышленных компьютеров и контроллеров представляет собой согласованный и взаимно дополняющий набор элементов и делится на 2 части: среду программирования и систему исполнения.

Среда программирования – основа всего комплекса, позволяющая разрабатывать прикладные программы для логических контроллеров в пяти специализированных редакторах, использующих разные, определяемые стандартом IEC 61131-3 языки:
- ассемблер-подобный список инструкций IL;
- pascal-подобный структурированный текст ST;
- язык функциональных блоковых диаграмм FBD ;
- язык релейно-контактных схем LD;
- язык последовательных функциональных схем SFC.

В CoDeSys реализован шестой специализированный язык Continuous Function Chart (CFC). Практически это те же стандартные функциональные блоки FBD, но с возможностью создания больших схем со свободным размещением элементов и обратными связями.

Данные редакторы содержат огромное число вспомогательных функций, ускоряющих написание программ. Среди них: автоматическое объявление переменных, ассистенты ввода, интеллектуальная коррекция ввода, синтаксический контроль и цветовое выделение при вводе, масштабирование, автоматическое соединение и размещение графических элементов, поддержка объектно-ориентированного программирования.

Среда программирования CoDeSys полностью переведена на русский язык, включая файлы помощи и контекстно-зависимые подсказки. На сайте 3S можно скачать версию среды программирования на русском языке. Она распространяется бесплатно. Никаких ограничений на число установок или привязки к аппаратным средствам нет.

Помимо стандартных МЭК-библиотек 3S имеет реализацию в виде внутренней библиотеки протокола CANopen (master/slave). Внутренние библиотеки написаны на языках МЭК и являются аппаратно независимыми. CANopen поддерживается в CoDeSys и встроенным конфигуратором сети, использующим EDS-файлы. В итоге поддержка этого сложнейшего протокола в CoDeSys решается для любой аппаратной платформы.

Встроенный эмулятор CoDeSys позволяет отладить прикладное ПО без подключения контроллера. После подключения к устройству среда программирования CoDeSys способна провести отладку программ и оборудования, используя функции мониторинга, изменения и фиксации значений переменных, контроля потока выполнения, расстановки точек останова, горячего обновления кода, графической трассировки в реальном времени. При непрерывных технологических процессах CoDeSys может исправлять уже работающую программу на лету. Измененные части компилируются и попадают в контроллер, а система исполнения подключает новый код.

На выходе среды программирования прикладная программа преобразуется в машинный код конкретного процессора. Встроенные оптимизирующие компиляторы CoDeSys создают машинный код, который загружается в память контроллера.

Для программирования контроллера в среде CoDeSys, в него должна быть встроена система исполнения (Control Runtime System). Система исполнения - это часть CoDeSys, расположенная в оборудовании. Она устанавливается в контроллер в процессе его изготовления и являются предметом лицензирования для производителей ПЛК.

Большая по объему часть кода системы исполнения работает только при подготовке программы: загружает код в память процессора, управляет задачами, осуществляет мониторинг, просматривает и фиксирует переменные, аккумулирует данные трассировки и трендов, содержит оптимизированный код стандартных библиотек и т.д. . Ядро, управляющее прикладными задачами, исключительно компактно.

Отдельное место в ряду систем исполнения 3S занимает CoDeSys SP RTE. Это многозадачная система исполнения с собственным ядром жесткого реального времени под Windows NT, 2000 или XP. CoDeSys SP RTE гарантирует детерминированное время реакции с точностью в пределах микросекундной области. При этом никаких расширений операционной системы или дополнительной аппаратуры не нужно.

Для работы с конкретным устройством среде программирования CoDeSys необходим так называемый целевой (target) файл. В нем записаны тип процессора, распределение памяти и другие необходимые сведения об аппаратуре. Помимо этого, изготовитель оборудования может наделить CoDeSys значительным числом специфических функций (конфигураторы модулей системы и сети, дополнительные инструменты, фирменные библиотеки и многое другое). Все они включаются в комплект конфигурации целевой платформы. Такой комплект может содержать know-how, и может быть платным.

Если при установке CoDeSys используется CD изготовителя контроллера, то, комплект целевой платформы подключается автоматически. В противном случае нужно использовать приложение InstallTarget, указав путь к файлам целевой платформы (кнопка OPEN) и затем (выбрав нужную платформу) нажать кнопку INSTALL.

Средства коммуникации CoDeSys включают символьный и DDE интерфейсы. Коммуникационный сервер, OPC и DDE серверы входят в состав ПО. Взаимодействие ПК с системой программирования происходит посредством вспомогательного сервера связи (gateway). Сервер связи позволяет осуществить взаимодействие с одной или несколькими системами исполнения ПЛК. Возможно, что система программирования и сервер связи являются приложениями, работающими на одной машине. В этом случае сервер связи запускается автоматически при выполнении команды Login. Если сервер связи расположен на другой машине в сети, то он должен быть запущен заранее. Запущенный сервер отображает иконку CoDeSys в правой части панели задач Windows. Изображение иконки подсвечивается, когда установлена связь с ПЛК. Сервер связи продолжает работать независимо от системы программирования и отключается отдельно.

Для расширения возможностей CoDeSys компания 3S создала целый ряд дополнительных приложений: пакет для построения систем по управлению движением CoDeSys SoftMotion, инжиниринговый интерфейс ENI, инструмент визуализации CoDeSys HMI, а также ряд специализированных библиотек.

Встроенная визуализация CoDeSys приближается по своим возможностям к коммерческим SCADA-системам. Встроенная визуализация не требует никакой подготовительной работы. Тесная взаимосвязь визуализации и системы исполнения обеспечивает максимальную эффективность без каких-либо дополнительных затрат. Готовую визуализацию можно использовать несколькими разными способами:
1) непосредственно в системе программирования;
2) на любом PC с помощью отдельного Win32 приложения CoDeSys HMI;
3) через Web-браузер в сетях TCP/IP;
4) в контроллере, оснащенном дисплеем.

Во всех этих случаях никакого специального программирования не требуется. Везде работает одна и та же визуализация. Помимо этого, в стандартный комплект CoDeSys включены бесплатные OPC- и DDE-серверы. Они обеспечивают связь со SCADA-системами, если это необходимо.

Инжиниринговый интерфейс ENI (ENgineering Interface) служит для решения задачи синхронизации действий коллектива разработчиков и точный учет всех изменений и доработок при работе над большими проектами.

СoDeSys SoftMotion - это встроенный в среду программирования и систему исполнения CoDeSys функциональный набор средств управления движением, от простейших перемещений по одной оси до сложной многомерной интерполяции современных ЧПУ.

Краткая характеристика XSoft-CoDeSys-2 .

В составе программного пакета XSoft-CoDeSys-2 поставляется дополнительные компоненты (комплект целевой платформы, конфигурационные файлы устройств, специализированные библиотеки) от компании EATON.

Конфигуратор аппаратной части показывает все локальные входы/выходы и удаленные периферийные устройства (Profibus или CANopen) в одном пользовательском интерфейсе.

Вы можете конфигурировать и задавать параметры входов и выходов напрямую или через символическое имя. Это предотвращает появление ошибок в назначении переменных между ПЛК и периферией. Также есть возможность протестировать переменные в режиме онлайн.

Еaton Automation предоставляет готовые библиотеки для программирования контроллеров в среде XSoft-CoDeSys-2 для разнообразных применений.

Библиотеки подключаются с помощью менеджера библиотек XSoft-CoDeSys-2. После подключения библиотеки ее функциональные блоки становятся доступными как и стандартные.

Интерфейсы функциональных блоков просты и обычно не требуют глубокого изучения документации для понимания. Таким образом пользователь обеспечен готовыми решениями для задач автоматизации.

Инструменты регулирования с обратной связью.

Набор включает около 120 функциональных блоков. Это дает возможность использовать регулятор с обратной связью в виде стандартных функциональных блоков. Функциональные блоки могут комбинироваться и каскадироваться для создания специальных решений.

ПИД-регулятор: ПИД-регулятор с разделенным диапазоном обеспечивает решение для типовой задачи нагрева и охлаждения. Контроллер с автонастройкой используется для автоматического задания параметров перед запуском фазы регулирования.

Трехпозиционный регулятор: В дополнение к стандартным трехпозиционным ПИД-регуляторам, доступны варианты, подходящие для любого времени открытия клапана. Периоды сканирования дифференциального и интегрального компонентов оптимизируются автоматически.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ): В случае отсутствия в системе аналогового исполнительного устройства, на выходах регуляторов используется ШИМ. Возможен стандартный алгоритм ШИМ и шумоподобный сигнал с высокой частотой переключения.

Fuzzy-регулятор: Блоки регулирования на нечеткой логике дают возможность даже неопытному пользователя интегрировать нечеткую логику в концепцию системы управления. Даже фактор усиления и уставка ПИД-регулятора могут легко программироваться с помощью нечеткой логики.

Обработка сигналов и симуляция: Для улучшения качества сигналов могут быть использованы функциональные блоки линейной задержки и фильтры PT1. Фильтры PTn с первого по десятый порядок могут быть симулированы с помощью набора функциональных блоков без дополнительных программных пакетов.

Функции позиционирования.

Набор содержит базовые функциональные блоки позиционирования для элементарных задач, а также более мощные блоки со следующими функциями:
- Асинхронное движение между точками.
- Позиционирование ведущий-ведомый (например интерполяция).
- Инкрементальное позиционирование.
- Позиционирование во вращении с оптимизированным проходом через мертвую точку.
- Автоматическая калибровка.
- Ручной режим с ограниченным шагом.
- Отслеживание контурной погрешности, обрывов провода, диапазона позиционирования.
- Зона доводки на сниженной скорости в конце позиционирования.
- Компенсация покрытия мертвой точки для гидравлических поворотных устройств.

Электронный редуктор.

Может быть сконструирован с помощью функциональных блоков синхронизации. Различные скорости могут быть засинхронизированы с любым передаточным числом. Фазовая синхронизация с программируемым смещением между ведущим и ведомым также может быть реализована. Есть три варианта ведущего устройства:
- Внутреннее ведущее устройство управляется той же программой.
- Внешнее ведущее устройство используется внешним устройством для управления ведущим. Инкрементальный энкодер регистрирует любое движение оси ведущего.
- С помощью виртуального ведущего, ведомые оси синхронизируются с симулируемой.

Применения: синхронизация пресса с виртуальным ведущим, синхронизация фаз и скоростей ременных передач, вытягивание волнистых материалов с 5-ю ведомыми осями с увеличивающимися коэффициентами передачи.

Летающая пила.

Это функция – комбинация электронного редуктора и позиционирования. Позиционирование производится относительно движущегося объекта.

Коммуникационные функции.

В дополнение к привычным удаленным соединениям с периферийными устройствами по таким полевым шинам, таким как CANopen или Profibus, важное значение имеют связи между ПЛК и соединения с системами высшего уровня. OPC, FTP, TCP/IP, email, web это только часть технологий, которые могут быть использованы для соединения и обмена файлами.

FTP-сервер: Контроллер Eaton Automation использует стандартную файловую систему для хранения программ. Это также относится к внешним картам памяти, присоединяемых через интерфейс USB. Наборы параметров (рецепты) могут быть созданы просто как обычный файл и переданы в ПЛК. Таким образом можно просто обновлять такие данные на любом ПК.

FTP-клиент: Функция позволяет сохранить созданные ПЛК файлы на сетевых дисках. Если, например, принимающий данные диск не доступен вследствие проблем с сетью, может быть выбран другой сетевой диск для записи. Дневные и недельные журналы таким образом могут храниться локально и автоматически архивироваться в любой момент. Для записи файла из ПЛК на сетевой диск требуется просто вызов нескольких функциональных блоков.

UDP и TCP/IP: Это протоколы, используемые на множестве сетевых платформ, которые дают возможность простого стандартизированного обмена данными между ПЛК и внешними устройствами. Это могут быть другие контроллеры или приложения на ПК.

Modbus RTU / TCP: Этот коммуникационный протокол, широко используемый на различных видах сетей. Modbus может быть реализован на базе последовательного соединения (RS232/485) или в виде Modbus IP Ethernet. Доступны готовые библиотеки для ведущих и ведомых устройств Modbus.

OPC- server: Практически все SCADA-системы, системы визуализации и управления поддерживают интерфейс OPC клиент/сервер. OPC-сервер используется контроллерами для представления данных OPC-клиентам. OPC-сервер поддерживает доступ к данным через последовательный интерфейс и через Ethernet, каждый OPC-сервер способен обрабатывать запросы от нескольких клиентов. Если данные требуется использовать несколько раз, например для визуализации системы или базы данных, разные программные пакеты могут получать доступ к данным через OPC-сервер без необходимости согласования требований и стандартов различных производителей.

Сообщения SMS и электронная почта: Статусная информация или сообщения об ошибках могут отсылаться через SMS или электронную почту – как для регистрации в журнале, так и для прямой связи с обслуживающим техническим персоналом. Готовые пользовательские модули дают все возможности для постоянного контроля за рабочим состоянием автоматики.

Встроенная визуализация.

Система программирования содержит встроенный редактор визуализации. Он предоставляет набор готовых графических элементов (прямоугольник, закругленный прямоугольник, эллипс, многоугольник, ломаная линия, кривая, сектор, растровый рисунок *.bmp, визуализация, кнопка, таблица, ActiveX элемент, стрелочный индикатор, столбчатый указатель, гистограмма, таблица тревог, тренд, файл WMF). Эти элементы могут быть связаны соответствующим образом с переменными проекта. Форма и цвет графических элементов будет изменяться при работе программы, в зависимости от значений переменных.

Параллельно разработке приложения пользователь может создавать формы визуализации непосредственно в системе программирования.

Чтобы наблюдать и изменять данные в контроллере, не нужны никакие дополнительные инструменты. Созданные внутри системы программирования формы могут использоваться в 4 различных режимах выполнения без изменений, в случае необходимости даже параллельно:

1. Непосредственно в системе программирования: Если ПЛК подключен к системе программирования, то для тестирования и практического использования созданных вами форм визуализации не нужно ничего более. В диалоговом режиме вы сразу получаете реальное представление визуализации внутри системы программирования.

2. Windows - Визуализация, CoDeSys HMI: Программа Win32 CoDeSys HMI отображает формы визуализации на ПК без установки среды программирования CoDeSys. Она обменивается сообщениями с ПЛК через тот же интерфейс, что и среда программирования. Применение OPC (OPC - OLE for Process Control) или DDE (DDE - Dynamic Data Excange) механизмов не требуется.

3. Web - визуализация: Опционально XSoft-CoDeSys-2 генерирует из данных визуализации описание XML, которое загружается вместе с java-апплетом (апплет – программа, написанная на языке программирования JAVA, которая может выполняться браузерами) в контроллер и отображается по TCP/IP в браузере (программе просмотра). Таким образом, данные визуализации на самых различных компьютерных платформах будут отображаться интерактивно.

4. Целевая визуализация: Для контроллеров со встроенным дисплеем данные визуализации из системы программирования могут загружаться с приложением в целевую систему. Они автоматически отображаются на встроенном дисплее.

Не все типы сенсорных панелей производства компании EATON поддерживают целевую визуализацию CoDeSys.

Например сенсорная панель серии XV-2xx производства компании EATON не поддерживает целевую визуализацию CoDeSys:

Сенсорная панель серии XV-1xx производства компании EATON поддерживает визуализацию CoDeSys:

Быстрый старт - создание проекта.

Проект включает следующие объекты: POU, типы данных, визуализации, ресурсы, библиотеки.

К программным компонентам (POU) относятся функциональные блоки, функции и программы. Каждый программный компонент состоит из раздела объявлений и кода. Для написания всего кода POU используется только один из МЭК языков программирования.

Функция это POU, который возвращает только единственное значение.

Функциональный блок это POU, который принимает и возвращает произвольное число значений.

Программа - это POU, способный формировать произвольное число значений во время вычислений.

Программы или функциональные блоки могут быть дополнены действиями. Фактически действия это дополнительный набор встроенных в POU подпрограмм. Действия могут описываться на языке, отличном от того, на котором выполняется соответствующий функциональный блок или программа.

СoDeSys поддерживает все МЭК операторы: арифметические операторы; битовые операторы; операторы сдвига, операторы выборки; операторы сравнения; адресные операторы; оператор вызова; преобразования типов; математические функции.

Проект может использовать несколько библиотек, в которые входят POU, необходимые им типы данных и глобальные переменные. Библиотечные POU можно использовать точно так же, как и определенные пользователем.

Кроме стандартных (базовые) типов данных: логический, целочисленные, рациональные, строки, время и дата, можно создавать собственные (пользовательские) типы на их основе: массивы, указатели, перечисление, структуры, псевдонимы типов, ограничение диапазона значений.

В качестве операндов могут выступать константы переменные, адреса и вызовы функций.

При создании нового проекта необходимо выбрать ПЛК для которого будет писаться программа:

При этом необходимо настроить этот ПЛК под решаемую задачу:

Затем создать программные компоненты необходимые для решения задачи:

Затем добавить библиотеки необходимые для решения задачи если они не подсоединяются автоматически:

С помощью визуализации пользователь может создать графическое представление проекта объекта управления. Она непосредственно связана с созданной в CoDeSys программой контроллера.

После завершения программирования, скомпилировать проект и исправить ошибки, если они есть:

После устранения ошибок, приступить к отладке. Включить эмуляцию (simulation):

Нажав кнопку ПОДКЛЮЧИТЬСЯ проверьте правильность выполнения проекта. Для этого надо изменять вручную входные данные и убедиться, что выходы контроллера отреагировали нужным образом. Если необходимо, можете наблюдать значения переменных в программных компонентах:

Используя менеджер рецептов можете задать список переменных, значения которых необходимо наблюдать.

В случае ошибок в работе кода, можно задать точки останова. Когда процесс остановлен в определенной точке, можно просмотреть значения переменных проекта в данный момент времени. Выполняя проект в пошаговом режиме можно проверить логическую корректность своих программ.

В процессе отладки можно установить значения переменных программ, задавать фиксированные значения на входы и выходы контроллера, контролировать последовательность исполнения процесса и определить место в программе, которое выполняется.

Функция бортжурнал позволяет записать операции, действия пользователя и процесс выполнения в хронологическом порядке. Это необходимо при анализе условий возникновения ошибки при отладке.

Используя трассировку, можно отслеживать в графическом представлении изменения значений переменных за определенный промежуток времени, с возможной привязкой к событию.

Когда проект отлажен, окончательно проверить работу программы в рабочих условиях на реальном "железе". При этом полностью доступны все отладочные функции. Чтобы выполнить эту операцию необходимо отключить режим эмуляции и настроить соединение с ПЛК - ОНЛАЙН ‒> ПАРАМЕТРЫ СВЯЗИ:

Нажав кнопку ПОДКЛЮЧИТЬСЯ проверьте исполнение программы в контроллере:

Например, для начинающих это: как начать работу с контроллером, как создать свой первый проект и т.п. Продвинутые пользователи также найдут для себя ответы или важные подсказки, например: как подключить внешние устройства к контроллеру ОВЕН ПЛК110 - такие как модули ввода-вывода, панельные контроллеры, частотные преобразователи. Кроме того, курс включает в себя видеоролик по настройке работы с беспроводными сетями и ведению архивов.

Программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК110 предназначен для создания систем автоматизированного управления технологическим оборудованием в различных областях промышленности, жилищно-коммунального и сельского хозяйства. Логика работы ПЛК110 определяется потребителем в процессе программирования контроллера.

Вебинар ОВЕН. Обзор контроллеров ОВЕН ПЛК1хх, ОВЕН ПЛК110:

Наиболее популярные языки программирования ПЛК:

Урок 1. Почему работать с ОВЕН ПЛК просто, или «мы не боимся CODESYS».

Просмотрев данный ролик, Вы будете уметь произвести все предварительные настройки, чтобы начать создавать свой проект: Что такое Target файлы, и зачем они нужны. Насколько просто начать создавать проект под свой новый контроллер в CODESYS.

Урок 2. Конфигурация входов и выходов.

От теории к практике - или как в своей программе задействовать физические входы и выходы контроллера. Знакомимся с конфигуратором ПЛК. Учимся, как в программе обращаться к физическим входам и выходам.

Урок 3. Входы и выходы здорово, а как же программа?

Пишем простую программу на языке CFC, понятном для автоматчиков. Используем в своей первой программе физические входы-выходы.

Урок 4. Вы полагаете, все это будет работать?

Важный урок, где мы не только учимся запускать и проверять работу нашей программы. Главное - мы учимся как нам подключить наш контроллер к системе программирования на компьютере по интерфейсу Ethernet.

Урок 5. Я Вам ни какой-то «сис. админ»…

Подключаем контроллер к ПЛК через стандартный COM порт. Для обладателей современных ноутбуков - через стандартный USB порт.

Урок 6. Даешь сигналов, больше и разных.

Подключаем к ОВЕН ПЛК110 модули расширения Мх110 по интерфейсу RS-485, используя протокол ModBus RTU. Считываем значение аналоговых входов с модуля МВ110-2А. Считываем значение дискретных входов, и управляем дискретными выходами на модуле МК110-8Д.4Р.

Урок 7. А как же визуализация тех. процесса?

Первая серия триллера по сопряжению контроллера ОВЕН ПЛК110 и панельного контроллера ОВЕН СПК107, под названием: «Это скучно… это мы уже умеем». Начинаем настраивать обмен между устройствами с конфигурирования (заметьте - никакого программирования) контроллера ПЛК110 в CODESYS v.2. Все как обычно, но в данном случае настраиваем ПЛК110 как Slave устройство.

Урок 8. Она же вторая часть урока 7.

Вторая серия триллера по сопряжению контроллера ОВЕН ПЛК110 и панельного контроллера ОВЕН СПК107, под названием: Не так страшен CODESYS v.2, как не страшен CODESYS v.3. Легкий экскурс в особенности CODESYS v.3 (подробнее работа с панельными контроллерами ОВЕН СПК освящается в отдельных инструкциях и видео-уроках). Настраиваем обмен по протоколу RS-485. Связываем устройства. Управляем выходами контроллера ПЛК110 непосредственно с дисплея СПК107.

Урок 9. И все-таки он вертится…

Управляем вращением двигателя, с использованием частотного преобразователя из программы контроллера ОВЕН ПЛК110 по интерфейсу RS. До сегодняшнего урока подключение ОВЕН ПЧВ по RS-485 к ПЛК казалось сложным.

Теперь мы знаем, что это не так. Все стандартно. Конфигуратор ПЛК, настраиваем обмен по сети, указываем параметры обмена между ОВЕН ПЛК110 и ОВЕН ПЧВ. Настраиваем частотный привод. Управляем двигателем с помощью ПЧВ непосредственно из управляющей программы контроллера.

Урок 10. ОВЕН ПЛК110. Ну, наконец-то энкодер.

Когда нам необходима быстрая реакция контроллера на внешние воздействия мы используем в контроллерах ОВЕН ПЛК110 конфигуратор задач. Создаем новую программу. Настраиваем вызов данной программы не в основном цикле, а по прерыванию программного таймера. Для примера работы с быстрыми входами ПЛК110 подключаем к контроллеру энкодер. Измеряем на столе длину листа бумаги А4.

Урок 11. А как же начальство, или передаем данные в SCADA систему.

Интегрировать контроллеры ОВЕН ПЛК110 в SCADA системы неожиданно просто. Делаем два паса мышкой в CODESYS. Важно не забыть произвести все приведенные манипуляции, и именно в этом порядке. В OPC сервере нам требуется настроить только лишь канал связи, по которому ОВЕН ПЛК110 будет подключаться к Вашей SCADA системе. Вуаля. Все готово. Можно использовать переменные в своем проекте в SCADA системе.

Урок 12. А давайте позвоним на ОВЕН ПЛК.

Часто встречается задача удаленного обновления пользовательского проекта в ОВЕН ПЛК. Один из вариантов представлен в этом видео-уроке. Самый простой и легко реализуемый вариант, при котором Вам не нужно с ужасом вспоминать страшные слова GPRS, Static IP, VPN, DDNS и прочее. Подключаем стандартный GSM модем ОВЕН ПМ01 к ПК с установленным CODESYS с одной стороны, и ОВЕН ПЛК110 с подключенным модемом ПМ01 с другой. Все что нам необходимо сделать - настроить модемы, и записать в контроллер несколько созданных на компьютере файлов.

Урок 13. Напиши мне, напиши…

Как нам оперативно получать информацию с объекта, если мы не можем все время находиться рядом? А давайте контроллер ОВЕН ПЛК110 будет слать Вам смс, в случае, если что-то случилось на объекте, или просто информационные сообщения о состоянии объекта. Например: «Котел в работе», «Темп. воды 27», «Несанкционированный доступ». Ну, или мы будем посылать смс с командами для контроллера, и контроллер будет производить управляющие воздействия на систему. Например: «Включить котел», «Остановить печь», «Выключить электропитание». При этом количество сообщений, тип сообщений и информация в смс ограничивается только Вашей фантазией.

Настраиваем подключение модема ОВЕН ПМ01 к контроллеру ОВЕН ПЛК110. Подключаем специальную библиотеку для работы с смс. Определяем необходимое количество смс, и текст, который они будут нести.