CODESYS

CODESYS (Acrônimo do inglês Controller Development System, também estilizado como CoDeSys) é um ambiente de desenvolvimento para controladores programáveis de acordo com a norma IEC 61131-3.

Introdução

O CODESYS é desenvolvido e comercializado pela 3S-Smart Software Solutions GmbH, uma empresa alemã situada na cidade de Kempten, na Baviera. A versão 1.0 foi lançada em 1994 e atualmente encontra-se na versão 3.5. Sua interface de desenvolvimento é gratuita e não é orientado à um tipo específico de hardware de controlador programável ou sistema embarcado, inclusive não dependendo do fabricante do hardware. É amplamente utilizado na indústria para diversos tipos de automações, variando de lógicas simples à robótica, controle de movimento e CNC.

Engenharia

Todas as cinco linguagens de programação definidas na IEC 61131-3 estão disponíveis na interface de desenvolvimento do CODESYS e podem ser utilizadas em uma mesma aplicação. São elas:

• ST (Structured Text) Texto Estruturado
• IL (Instruction List) Lista de Instruções
• SFC (Sequential Flow Chart) Diagrama de Fluxo
• LD (Ladder) Linguagem ladder
• FBD (Function Block Diagram) Diagrama de bloco

O CODESYS contêm adicionalmente a linguagem gráfica CFC (do inglês Continuous Function Chart) que não é descrita na IEC 61131-3, que pode ser compreendida como um diagrama de blocos com posicionamento livre, onde o programador pode posicionar os blocos e efetuar a conexões de dados utilizando o mouse com funções do tipo arrastar e soltar.

O compilador interno monta o código de máquina (código binário) a partir da aplicação desenvolvida e transfere ao dispositivo de destino, a partir do qual é possível testar o sistema utilizando os avançados recursos de depuração (debug), como a monitoração de variáveis, breakpoints, osciloscópio e data-logger. Na ausência de um dispositivo também é possível executar a simulação da aplicação.

Tipos de Variáveis

Abaixo estão as definições de tipos de variáveis utilizadas no CODESYS:

Tipo	Memória	Limite Mínimo	Limites Máximo	Observações
BOOL	1 bit	False (0)	True (1)
BYTE	8 bits	0	255
WORD	16 bits	0	65535
DWORD	32 bits	0	4294967295
LWORD	64 bits	0	264-1
SINT	8 bits	-128	127
USINT	8 bits	0	255
INT	16 bits	-32768	32767
UINT	16 bits	0	65535
DINT	32 bits	-2147483648	2147483647
UDINT	32 bits	0	4294967295
LINT	64 bits	-263	263-1
ULINT	64 bits	0	264-1
REAL	32 bits	-3.402823e+38	3.402823e+38
LREAL	64 bits	-1.7976931348623158e+308	1.7976931348623158e+308
TIME	32 bits	0 ms	4294967295 ms
TIME_OF_DAY	32 bits	0 (00:00:00AM:000)	4294967295 (11:59:59 PM:999)
LTIME	64 bits	0	213503d23h34m33s709ms551us615ns
DATE	32 bits	0 (01.01.1970)	4294967295 (2106-02-07)
DATE_AND_TIME	32 bits	0 (1970-01-01, 00:00:00)	4294967295 (2106-02-07,06:28:15)
STRING	1 byte por caractere + 1			Codificação ASCII
WSTRING	1 byte por caractere + 1			Codificação Unicode

A alocação de memória para variáveis do tipo STRING e WSTRING depende da declaração, se não for definida uma dimensão o sistema alocará 80 caracteres para a variável por padrão. A memória alocada sempre será 1 byte por caractere + 1 byte (por exemplo: a declaração STRING[67]ocupará 68 bytes na memória).

Runtime

Implementando o CODESYS Runtime System em um Sistema embarcado, por exemplo, é possível programa-lo através da Interface de Desenvolvimento CODESYS. O Runtime pode ser implementado em diversos dispositivos atualmente (como o Raspberry Pi), limitando aos recursos disponíveis, porém, diferente da Interface de Desenvolvimento, o Sistema de Runtime não é totalmente gratuito, dependendo de Licenciamento para operar em equipamentos para produção.

Tecnologia Fieldbus

Vários tipos de redes de comunicação industrial, também conhecidos como bus de campo, podem ser utilizadas, como PROFIBUS, EtherCAT, CANopen, PROFINET e Ethernet/IP que podem depender do hardware do sistema. Alguns protocolos podem ser encontrados em alguns sistemas no formato de bibliotecas adicionais e também podem depender ou não de hardware específico.

Visualização

Um sistema integrado ao ambiente de desenvolvimento do código permite a criação de interfaces manipuláveis utilizando botões, textos dentre outros elementos dinâmicos que podem ser conectados às variáveis do projeto. Estas interfaces gráficas podem ser usadas para facilitar o comissionamento e testes de equipamentos tanto durante o desenvolvimento aliado, por exemplo, à simulação, ou refletindo o estado real do equipamento conectado.

Existe a possibilidade de utilizar estes recursos em dispositivos de visualização dedicados, permitindo o uso como terminal de operação dos equipamentos após a fase de desenvolvimento.

SoftMotion

Trata-se de uma solução modular para controle de movimentos complexos com um controlador programável que atenda a IEC 61131-3, está completamente integrado ao ambiente do CODESYS, fornecendo:

• Editor de plano de movimento (CAM ou Código CNC baseado na norma DIN 66025.

• Bibliotecas para decodificação, interpolação, Transformadas cinemáticas, e controle de movimento de acordo com as diretivas da PLCopen MotionControl.

É possível obter bibliotecas completas para controle de robôs paralelos, ou tipo SCARA, por exemplo, sem necessidade de desenvolver a cinemática e permitindo integrar com a lógica do ambiente em um único controlador.

Segurança - Safety

O CODESYS pode incluir o sistema de segurança no mesmo projeto de controle com categoria SIL2 ou SIL3, dependendo da aplicação e do controlador programável.

Uso na indústria

Diversos fabricantes de controladores programáveis utilizam a plataforma CODESYS. Em alguns casos a plataforma é personalizada para adicionar recursos próprios dos fabricantes, ou bibliotecas dedicadas.

O CODESYS Device Directory é uma lista com vários equipamentos que utilizam a tecnologia CODESYS, onde os engenheiros e técnicos do setor podem comparar diferentes recursos disponíveis.