המורכבות הגדלה והולכת של הדרישות מתוכנות האוטומציה והבקרה, מחייבת פלטפורמת תכנות ידידותית למשתמש הנמצאת בסביבת הייצור וזמינה לטכנאים ומהנדסי התהליך הנמצאים בשטח ולא רק עבור מהנדסי הבקרה. תוכנת CODESYS שפותחה ע”י חברת S3 מגרמניה, מאפשרת לראשונה סביבת פיתוח מלאה הכוללת כתיבת לוגיקה בשפות תכנות גרפיות וטקסטואליות בהתאם לתקן IEC 61131-3, ליישומי בקרת תנועה מורכבים המחייבים תכנות בזמן אמת ויצירת ממשק גמיש ונוח למשתמש עם כלים מובנים.
התאימות המלאה של התוכנה עם הקוד הפתוח, לתקן IEC 61131-3, המהווה את הסטנדרט הבינלאומי כיום לכתיבת תוכנות בקרה באוטומציה תעשייתית, והשימוש בפרוטוקולי תקשורת פתוחה, מאפשרת פלטפורמת פיתוח המועדפת בעיקר לבקרים במדחסים תעשייתיים, בשקילה תעשייתית, ובתכנות מינון בטכנולוגיות מתקדמות בתחום הרפואי. בנוסף בכל מקום בו שטח רצפת הייצור מוגבל, התוכנה מציגה פתרונות באמצעות הטמעת התוכנה בסביבת הייצור עצמה על כרטיסי הבקרה. באמצעות העברת יישומי אוטומציה שפותחו עבור פלטפורמות מסוימות לפלטפורמות חדשות מקנה התוכנה למשתמשים רמת שימוש חוזר בתוכנה שלא היתה קיימת קודם לכן. בנוסף התוכנה משפרת את מהירות הפיתוח והיעילות ע”י היכולת לשלב בפרויקטים חדשים מודולים של תוכנה שפותחו עבור פרויקטים אחרים או ע”י מפתחים מצד שלישי.
-
- איור 1.
-
- איור 2.
התוכנה מוטמעת כחלק אינטגרלי מכרטיסי הבקרה ומציעה אפשרויות תכנות נרחבות. ההטמעה נתמכת בכל סוגי ה-CPU הנפוצים בשוק ומערכות ההפעלה הקיימות. כמו כן מתאפשרת הטמעה גם ללא מערכת הפעלה כלל. קוד המכונה שנוצר מקביל בתכונותיו למוצר הקומפיילרים של שפת C ומבוצע על ידי המעבד במהלך ריצה בזמן אמת. התוכנה משלבת ניפוי מלא של באגים (טעויות תכנות) ואפשרויות מעקב לאורך כל הדרך לקבלת קוד מקומפל לביצוע – ללא כל צורך בהוספת כלים נוספים. המשתמשים יכולים לפתח את תכנת הבקרה עם התוכנה, להטמיע את התוכנה בכרטיסי הבקרה וגם להפעיל את המערכות הלכה למעשה. יצרני כרטיסי הבקרה יכולים להטמיע ממשק תכנות נוח כולל יכולת לצפות מראש את גובה ההוצאה הכלכלית הכרוכה בהטמעה זו. יצרני כרטיסי בקרה וגם המשתמשים שלהם יכולים ליהנות משימוש בהוספות מובנות מעבר לחבילת הבסיס כגון תמיכה במגוון רחב של פרוטוקולי תקשורת וממשק משתמש המכיל אמצעי הדמיה מהמתקדמים ביותר.
התוכנה מורידה באופן משמעותי את זמן הפיתוח ואת רמת הסיכון לכל יישום מוטמע מתוחכם המוטמע בכרטיס בקרה. קיימים מבחר של יישומי תוכנה עבור Embedded Devices:
בקרי טמפרטורה ומתקני מיזוג אוויר
מערכות בדיקה שליטה על מכונות באמצעות יישומים ספציפיים לכל מתקן
מאזניים תעשייתיים חכמים תאורה אוטומטית/חימום אוטומטי/ הצללה אוטומטית בבנייני משרדים מערכות התראה על תקלות מערכות שטיפת רכב
מכונות חקלאיות המפעילות יחידות תפעוליות המבוקרות באמצעות בקרי עבודה דלתות חכמות לכניסת כלי רכב
מדחסים תעשייתיים ניידים מכשירי בקרה למכונות לייצור מזון קומפקטי
מערכות חכמות להספקת חשמל
יחידות בקרה חכמות לניווט אוטומטי של יכטות בקרים למנופים ולמכונות בנייה בקרים ויחידות בקרה לייצור חשמל
התוכנה מהווה סביבת פיתוח משולבת מלאה (IDE), אשר כוללת את כל פונקציות התכנות, כמו גם פונקציות מקיפות לאיתור באגים ובדיקת קוד באופן שוטף באמצעות סימולטור מלא הכולל גרפים וסקופ. התוכנה מאפשרת פיתוח מוצרים חדשים כמו בקרת תנועה, מסכי הפעלה ובקרי בטיחות – הכל בסביבת פיתוח אחת ותוך תמיכה קלה במגוון סוגי התקשורות והתצוגות. שפות התכנות של התוכנה (בין אם השפה הגרפית או השפה הטקסטואלית) מותאמות לסטנדרט IEC 61131-3 ומיועדות במיוחד לפיתוח תוכנה של יישומי בקרה בענפים שונים. הפרדה של תוכנת מערכת ותכנת היישום מובילה לכך שמפתחי היישום לא צריכים לדאוג לפונקציות המערכת. כך נותנת התוכנה בידי המפתחים מודולים מובנים שיטתיים לפיתוח האפליקציות ליישומים הנדרשים כמו למשל ל-UML ואוטומציה של בדיקות, או חיבור לכלים חיצוניים כמו ה-®Apache Subversion או Matlab/Simulink. התוכנה תומכת בארכיטקטורות המעבדים הנפוצים בתעשייה, באמצעות תכניות גיבוי מלאות, ומערכת Run-Time המתאימה לפלטפורמות מגוונות דוגמת Infineon C167/Tricore, Arm/Cortex, PowerArchitecture, Renesas SH או Intel Atom/80×86.
התוכנה תומכת בכל סוגי הליבות, המעבדים ומערכות ההפעלה של השרתים והמחשבים הנפוצים ביותר בתעשייה. ניהול רשתות תקשורת במערכת הבקרה כמו CAN ו-EtherCat או MODEBUS, מבוצע ע”י הוספת הממשק כחלק סטנדרטי מסביבת הפיתוח. כך ניתן להפחית משמעותית את זמן העבודה מתחילת הפיתוח ועד לקבלת התוצאה הסופית בהשוואה לפיתוח עם שפת C: קיצור זמני ביצוע שינויים מקוונים לשניות בודדות וללא צורך בהפעלה מחדש של האפליקציה.
יעילות תפעולית בקוד פתוח
ממשק תכנות נוח להפחתה דרסטית של זמן הפיתוח לכל יישום עם אלמנטים של שפת תכנות מונחית עצמים ואפשרויות ניפוי באגים בזמן אמת.
הורדת סיכוני הפיתוח באמצעות היצע רב של פונקציות שמוכנות מראש ונבדקו בצורה מלאה ולפיכך זמינות באופן מידי.
הסמכה של יישומי הבטיחות על פי תקן SIL2 ובהתאם לדרישות IEC 61508 קצרה באופן משמעותי בהשוואה לפיתוחים בשפת C. ערכות מוכנות להערכת ביצועים של מודולים של חומרה ולפיתוח אבי טיפוס.
סביבת פיתוח חינמית עם אפשרויות דיאגנוסטיקה מקיפות. סביבת פיתוח מקיפה לכתיבה ויישום תכניות, ממשק משתמש, חיבור לתקשורת ואבחון בעיות.
קהילה של מתכנתים השותפים למערכת והמכירים אותה, הזמינים לכל עזרה באמצעות שיתוף ידע.
אינטגרציה מלאה של מערכות אוטומציה
תמיכה במערכות העובדות עם הפרוטוקולים לרשתות מחשבים תעשייתיים fieldbus ובפרוטוקולים עצמם: מחולל תצורה משולבת למערכות CANopen, EtherCAT, IEC 61850, Modbus, BACnet וכו’ מודולי תקשורת של התוכנה ל-CANopen, EtherCAT, Ethernet/IP, PROFINET ,J1939 ,IEC 61850, אשר ניתנות להתקנה בפלטפורמות שונות. גישה בסיסית Raw-CAN לפרוטוקולים קנייניים בהם ניתן להשתמש כספריות מותאמות אישית. פיתוח של ממשקי משתמש מעשיים: עריכה גרפית עם אלמנטים מודרניים של הדמיה המובנים בסביבת הפיתוח עצמה אפשרות להוספת עורך לכתיבת יישומים לבקרת תהליך בהתאם לתקן IEC 61850 ממשקי משתמש לבדיקות, הזמנת העבודה והפעלת עבודה על פלטפורמות שונות: ב-IDE, על מחשב המרוחק ממקום הפיתוח, או ישירות בתצוגה במתקן המשולב עצמו ממשקי משתמש להפעלה מרחוק, לתחזוקה או לאבחון על ידי דפדפן אינטרנט עם HTML5: ניטור התפקוד מטאבלט או מטלפון חכם תקני תקשורת תעשייתית זמינים באופן מיידי: חילופי נתונים באמצעות תוכנת התיווך OPC/OPC UA ללא עלויות יישום והתאמה.
