در این مقاله، ما نرمافزار CODESYS را به شما معرفی خواهیم کرد که یکی از جذاب‌ترین فناوری‌ها در حوزه اتوماسیون صنعتی طی چند سال اخیر به شمار میرود.
ظرف ده دقیقه آینده، شما با کاربرد این نرم افزار و اهمیت آن در برنامه نویسی PLC آشنا شده و یاد میگیرید که چگونه از امروز میتوانید به پیشرفت در حرفه خود سرعت دهید و در آن سرمایه گذاری کنید.
ابتدا به معرفی اجمالی CODESYS میپردازیم.
CODESYS چیست؟
CODESYS مخفف عبارت COntrols DEvelopment System (سیستم توسعه کنترلهای صنعتی) بوده و در واقع نرم افزاریست که از دو بخش مرتبط با یکدیگر تشکیل شده است.
بخش اول نرم افزار یک IDE (محیط توسعه یکپارچه) است که به عنوان سیستم توسعه CODESYS شناخته میشود.
برنامه نویسان و مهندسان کنترل میتوانند از سیستم توسعه CODESYS برای نوشتن برنامه های کنترلی با استفاده از زبان های برنامه نویسی معرفی شده در استاندارد IEC 61131-3 و بصری سازی (visualization) آنها بهره ببرند.
یادآوری میشود IEC 61131-3 استانداردی است که توسط کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک تدوین شده و تمام زبانهای برنامهنویسی PLC را تعریف میکند.
زبانهای برنامه نویسی تعریف شده در این استاندارد عبارتند از زبان برنامه نویسی لدر یا نردبانی (Ladder Diagram)، نمودار بلوک تابع (Function Block Diagram)، زبان برنامه نویسی مبتنی بر متن ساختاریافته (Structured Text)، فهرست دستورالعمل (Instruction List) و نمودار توابع متوالی یا سلسله مراتبی (Sequential Function Chart).
در صورت تمایل به آگاهی بیشتر در مورد زبانهای برنامه نویسی IEC 61131-3 و اینکه کدام زبان برنامهنویسی برای PLC مناسبتر است، میتوانید به مطالب قبلی ما با همین عنوان مراجعه کنید.
بخش دوم نرم افزار نیز یک runtime است. در واقع Runtime برنامه‌های توسعه‌یافته در سیستم توسعه CODESYS را اجرا کرده و عمل بصری سازی یا تجسم داده های برنامه‌های مذکور را به کاربران ارائه میدهد.
به طور معمول runtime در CODESYS روی یک PLC نصب میشود، اما در عین حال می‌توان آن را روی هر دستگاه هوشمند دیگری که حداقل نیازهای آن را برآورده میکند، مانند Raspberry Pi نیز نصب کرد.
هنگامی که runtime را بر روی یک دستگاه نصب میکنید، در واقع آن دستگاه را با CODESYS سازگار کرده اید، زیرا دستگاه مذکور از این پس میتواند برنامه های CODESYS را اجرا کند.
این یک ویژگی کاملاً کاربردی CODESYS محسوب میشود، چرا که برای برنامه نویسان و مهندسان کنترل این امکان را فراهم میکند تا بتوانند انواع برنامه های کاربردی مستقل از سخت افزار را توسعه دهند.
به منظور توصیف این ویژگی مهم، در ادامه به طور دقیقتر مزایای برنامه های کاربردی مستقل از سختافزار را مورد بررسی قرار میدهیم.
دلیل اهمیت CODESYS چیست؟
شرکت نرم افزاری 3S-Smart Software Solutions سازنده سیستم توسعه CODESYS و runtime بوده و با فروش لایسنس runtime به تولیدکنندگان PLC به کسب درآمد میپردازد. در واقع این شرکت هیچ نوع سختافزاری تولید نمی کند و از سال 2020 نیز نام خود را به CODESYS تغییر داده است.
فعالیت این کمپانی بسیار متفاوت با شرکتهای اتوماسیون قدیمیتر مانند زیمنس و Rockwell Automation است که در آنها یک سیستم توسعه اختصاصی و runtime مختص سخت افزار تولیدی خود شرکت، توسعه داده میشود.
مزایای CODESYS برای تولیدکنندگان PLC
اگر چه ممکن است تفاوت مذکور در بخش قبل، کوچک به نظر برسد، اما مزایایی را برای تولیدکنندگان و برنامه نویسان PLC به همراه دارد.
تولیدکنندگان PLC میتوانند به واسطه همکاری با CODESYS، تمرکز خود را با خلاقیت و نوآوری بیشتر بر ساخت سخت افزار PLC معطوف کرده و توسعه نرمافزار را به CODESYS که در توسعه نرم افزار کنترل تخصص دارد، واگذار کنند.
بدیهی است که این امر هزینه تولیدکننده برای توسعه خطوط تولید PLC را کاهش داده و منجر به سود بیشتری برای تولیدکننده میگردد. در عین حال، بخشی از پس اندازی که به واسطه سود بیشتر به دست آمده، میتواند برای کاربران نهایی و OEMها اختصاص داده شود.
مزایای CODESYS برای برنامه نویسان PLC
برنامه نویسان PLC با فراگرفتن نحوه بکارگیری سیستم توسعه CODESYS میتوانند از این مهارت به منظور توسعه برنامه های کاربردی کنترل برای هر PLC سازگار با CODESYS بهره ببرند.
این امر مهارت برنامهنویسی PLC را قابل انتقالتر کرده و نیاز به آموزش مجدد را هنگام انتقال یک برنامه نویس به شغلی دیگر، کاهش میدهد.
مزایای ارسال بازخورد از طرف کاربران به شرکت 3S
از آنجایی که شرکتها و افراد زیادی از CODESYS استفاده می‌کنند، بازخوردهای فراوانی به این شرکت ارسال میشود. بنابراین برای شرکت 3S این امکان فراهم میشود که به سرعت، ویژگیهای جدیدی را معرفی و مورد آزمایش قرار داده و در عین حال باگ‌های نرمافزار را شناسایی و برطرف کند.
این امر یکی از دلایل عمدهای است که سیستم توسعه CODESYS در ارائه ویژگیهای خلاقانه مانند برنامه نویسی صنعتی شیء گرا بسیار پیشرفته است.
پتانسیل و ظرفیت CODESYS در بازار PLC
همانطور که نویسنده کتاب CODESYS، آقای Gary Pratt توصیف میکند، در حال حاضر، بازار PLC runtime بسیار شبیه به بازار سیستم عامل گوشیهای هوشمند در اوایل دهه 2000 است. در سالهای اول معرفی گوشیهای هوشمند، هر شرکتی یک سیستم عامل اختصاصی برای گوشیهای هوشمند خود توسعه داده بود.
در نهایت، شرکت گوگل سیستم عامل اندروید را معرفی کرد که یک سیستم عامل مستقل از سخت افزار بود. به این ترتیب تعداد زیادی از تولیدکنندگان گوشیهای هوشمند، محصولات خود را روی اندروید استاندارد کردند. در عین حال برخی از شرکتها نیز به سیستم عاملهای اختصاصی خود پایبند ماندند.
به مرور زمان، شرکتهایی مانند سامسونگ و هوآوی که اندروید را پذیرفته و محصولات خود را با این سیستم عامل به بازار عرضه کردند، رشد یافته و شرکتهایی مانند نوکیا، موتورولا و بلک بری به دلیل پافشاری در استفاده از سیستم عامل اختصاصی خود در بازار رقابت عقب ماندند.
بسیاری معتقدند که CODESYS به منزله سیستم عامل اندروید برای PLC runtimeها محسوب میشود. به همین دلیل، سرمایه گذاری در یادگیری CODESYS، منفعت زیادی را در آینده به همراه خواهد داشت، چرا که سهم بازار CODESYS، تنها به مرور زمان افزایش مییابد.
