CoDeSys的今生，未来
自从上一期“CANopen个人之所见”发表之后，得到大家很多反响，谢谢大家，经过多日的酝酿，第二篇CoDeSys的文章出炉了，原计划写写“CoDeSys和CANopen”，执笔时想想，CoDeSys和CANopen也没有什么必然联络，CoDeSys能够运用CANopen，sercos，EtherCat。于是只写了CoDeSys相关的部分。欢送拍砖。
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工作以及网上看到不少人说，CoDeSys和西门子step7，在德国都属于规范课程，牛逼的小朋友都能够用其编程，不知真假，置信无风不起浪，多少有些依据，看看国内清一色的日系编程，我们能否需求换换脑子，换换思索方式了？CoDeSys类的编程能否抵达这个目的？
请权且抱着自创的想法看看下文，能否能取得你需求的信息。
写作的动身点是给销售人员看的，似乎有兴致的更多是技术人员，销售了解了这些概念，或许真的能成为“忽悠大神仙”，多卖产品，多赚银子，个人的一点浅见。废话少说，开启你的学习方式吧。
CoDeSys是全球最著名的PLC内核软件研发厂家德国的3S（SMART，SOFTWARE，SOLUTIONS）公司出的一款与制造商无关的IEC 61131-1编程软件。CoDeSys 支持完好版本的IEC61131规范的编程环境，支持规范的六种编程言语。是一个规范的软件平台，被很多硬件厂家支持，可编程超越150家OEM消费的自动装置。CoDeSys提供了许多组合产品的扩展，诸如各种不同范畴的总线配置程序、完整的目测化和运动控制系统。
CoDeSys是一种功用强大的PLC软件编程工具，它支持IEC61131-3规范IL 、ST、 FBD 、LD、 CFC、 SFC六种PLC编程言语，用户能够在同一项目当选择不同的言语编辑子程序，功用模块等。
CoDeSys是可编程逻辑控制PLC的完好开发环境（Controlled Developement System的缩写），在PLC程序员编程时，CoDeSys为强大的IEC言语提供了一个简单的办法，系统的编辑器和调试器的功用是树立在高级编程言语的基础上（如Visual C）。
往常国内PLC用户运用的版本多为CoDeSys V2.3， 最新的版本是CoDeSys V3（目前最新版本为V3.5）。V3 在软件架构上有了很大的改善，朝安全软件的方向展开，目前正在申请TUV关于EN 61508的SIL认证。
HOLLSYS（和利时G3 PLC），Kinco（深圳步科F1 PLC），ABB AC500系列，IFM，EPEC，Rexroth，Wago，Parker，Beckhoff，Festo，施耐德等PLC厂家都是运用CoDeSys平台开发自己的编程软件的。当然了，还有很多其他公司。
另外，CoDeSys也提供触摸屏功用（Visualization），但这不是他的强项，基本都是采用OPC 工控机的计划，ABB，倍福都有很好的计划，都是面向不差钱的客户。
3S竞争者
CoDeSys的其他竞争对手还有KW、infoteam、ISAGRAF。听说infoteam（国内称一方梯队）也挺牛的，不太了解，想说说KW，同属于德国企业，主要是产品为multiprog。
KW的主要客户有菲尼克斯的AutomationWorx、富士电机的D300Win、 研华的Multiprog，苞米勒的PLC和伺服系列，三菱应该也是它的大客户，但是编程方式却是依照日自己的习气来的。
CoDeSys框架组成
两部分：
1、CoDeSys IDE。
即CoDeSys集成开发环境，契合IEC61131编程规范，装置于PC机上，运转于Windows或者Linux下。由最终应用用户所运用的开发工具。
2、CoDeSys Runtime。
即硬件平台系统。需求设备制造商与3S公司共同完成，3S公司需求评价硬件开发商所设计的硬件系统，并为其定制CoDeSys Runtime框架，客户需求为此向3S付费。然后硬件及系统开发商需求依据本系统的外围输入输入等配置，编写相应的驱动，并以库或者PLC Configure接口的方式提供给CoDeSys ID开发环境调用。实践上就是构成一套Target装置包。此外，CodeSys还会对每个运用其CoDeSys Runtime的设备贴标，设备供给商需求为每个3S标牌付费，作为其学问产权的一部分。
3、最终用户(应用开发商)能够下载通用的CoDeSys IDE。
里面提供基本的IEC61131编程环境，但是关于一个细致的硬件PLC或者HMI，需求装置与该硬件相对应的Targets包。这个 Targets包的入口文件是*.tnf文件，有其来指定：
1、targets(*.tar)文件，对应 CoDeSys IDE的Target Setting项.
2、PlcConf文件夹下的*.cfg文件，对应CoDeSys IDE的PLC Configuration项。其装置途径由InstallTarget组件程序的Installation选项指定。反映在CoDeSys IDE上就是：Project\uOptions\uDirectories\uTarget\uConfiguration files： **\*\uPlcConf\。
3、Lib文件夹下的诸*.lib文件，提供底层的CoDeSys Runtime的驱动接口。对应CoDeSys IDE的Library Manager。其装置途径由InstallTarget组件程序的Installation选项指定。反映在CoDeSys IDE上就是：Project\uOptions\uDirectories\uTarget\uLibraries： **\*\uLibs\。
上图，就是装置target的过程，也就是每个OEM厂家装置自己硬件的过程。
CoDeSys底层运转原理
Codesys runtime是树立在OS上的，常见的OS有wince，windows，linux，vxworks。构建在OS的优势就在于系统的扩展性更强，PC的更多功用都能够在PLC上完成。
control task被操作系统每隔一段时间（典型是1ms）调用一次。
IEC task被内建的看门狗监控，监视PLC的实践工作周期能否超出预定时间，假如超出则IEC task任务中止，向系统报告错误。
说到这里讲讲PLCOPEN的IEC 61131-3规范（这个IEC细致名字，网上现查的，方博士控制的很好）。IEC 61131-3多任务操作系统，也没查到细致如何完成，自己之前做过嵌入式开发，了解OS以及RTOS，自以为和RTOS相似，热情高的朋友能够网上看看RTOS，重点是RTOS的优点是什么？欧洲的产品都很注重概念，概念了解了，就能够让你自由发挥。这里就多插一句，日系PLC在做大型项目时，还是和低端PLC一样，编程习气相似汇编，编程上想要完成框架的概念十分难，因而在欧洲比较难推行。往常日系也在改进，参与了ST编程，运用了功用块，也算是日自己的妥协吧。
这里有几个概念：
优先级，数值越小优先级越高，依据任务的实时性，设定优先级
任务类型
循环：周期性执行任务
自由运转：只需启动程序就处置任务，CPU闲暇就运转该task。
Event触发型：触发位的上升沿调用程序。外部事情触发功用，未定制的厂家此选项不能运用
看门狗（早期单片机上的一个概念，纺织程序进入死循环，提出了定时喂狗的概念，其实质就是一个减法定时器）
说说MCU如何运用watchdog吧。
while(1)
{
//用户自己写的程序
Watchdog = 10ms; //watchdog timer后台依照tick做减法，假如timer为0，就触发一个硬件中缀，通知用户程序在单位时间内没执行完，检查错误。正常则每次喂狗，设置timer为10ms
}
CoDeSys的watchdog定时监视PLC的实践工作周期能否超出预定时间，避免PLC在执行程序的过程中进入死循环，或者PLC执行非预定程序构成系统瘫痪。当任务超时，任务复位，进入初始状态，继续执行。
对比一下AB control logix的任务完成
control logix项目分为任务(task)，程序(program)和例程(routine)。
任务(task):每个control logix控制器最多32个任务，仅有一个continuous任务，其他为Periodic或者event任务。
任务命名包括任务功用，优先级和执行周期
任务的三种类型：
1. 连续型任务，指的是循环往复连续执行的任务，一个项目只允许定义1个，亦能够不定义，同等于codesys中的PLC_PRG(POU)。
2. 周期型任务，定时中缀执行的逻辑程序，需定义周期时间，设定优先级别，最多能够定义31个
3. 事情触发型任务，事情触发惹起的任务调度，事情触发能够是外部输入点惹起(好像PLC5/SLC)，也能够由consumed tag惹起或者直接指令调用惹起，还能够由运动控制状态惹起，需求设定优先级别，最多定义31个。
Control logix中的producer/consumer的概念十分好， 体往常其组网才干上。比如某一个模块是音讯的消费者，产生音讯寄存在音讯块中，其他需求此变量的功用块，定义一个音讯consumer即可。有兴味的朋友能够自己看看相关资料。
CoDeSys的编程工具
IL 、ST、 FBD 、LD、 CFC、 SFC六种言语，我个人比较钟爱ST，CFC。
CodesysV2.3还是强调过程编程，到了V3.5则强调面向对象，C的影子更多了。
言归正传，应用者也不需求关怀那么多技巧，能完成功用，并且代码具有可维护性就是一个合格的工程师。
1.高级言语中的struct，union。
Stuct在西门子SCL言语中被称为UDT（user defined type），AB RSLogix 5000中也被称为UDT
TYPE TRAFFIC :
(RED， YELLOW:=1， GREEN:=10);
END_TYPE
TYPE STRUCT1 :
STRUCT
P1:INT;
P2:INT;
P3:INT;
END_STRUCT
END_TYPE
2.指针，c，c中的顶级利器，在codesys中也能够运用
Example in ST:
pt:POINTER TO INT;
var_int1:INT;
var_int2:INT;
pt := ADR(var_int1);
var_int2:=pt^;
3.FC，FB的概念
上述是CoDeSys阐明书的例程，不知道看出有什么不同？
FC在程序中直接调用即可，FB则需求先定义实例（instance），Instance: FUB。这里的Instance就是C中的对象实例。怎样了解这个实例呢？上个最傻的高级言语的例子吧。
class Student
{
int age;
int sex;
int grade;
void DoWork(void);
};
Student tony， jany;
tony.age = 10;
tony.sex = male;
tony.grade = 3;
tony.DoWork();
jany.age = 9;
jany.sex = female;
jany.grade = 3;
jany.DoWork();
这里的DoWork就相似FB，能够看到FB带有自己独立的数据块，比如例中的age，sex，grade。
对比西门子S300/S400的FC、FB
1.FC不具备自己的存储区，FB有自己的存储区-背景DB。
2.FC和FB都有自己的TEMP变量，存储在系统的本地stack上。当FC和FB调用终了，TEMP变量会释放。
3.FB有静态变量，FC没有。静态变量在背景DB中，FB调用终了，静态变量依然有效。
西门子300中，DB分为背景DB和共享DB，背景DB和FB相关联。
景DB和共享DB没有实质区别，它们的数据都能够被任何一个DB，FC或者FB读写。它们的区别在于运用目的：背景DB为FB提供数据，其数据格式和FB变量声明分歧；共享DB目的为用户程序提供一个可保管的数据区。
假如对C比较熟习，能够这样了解：FC和FB像C中的函数，只不过FB能够生成静态变量，在下次函数调用时数据能够保管，而FC的变量只在调用期内有效，下次调用又重新改换。
每次调用FC的I/O区域必需求自己每次手动输入，而FB就不要，省去不少省事，假如在上位机控制直接输入DB控制地址就可!
看到这里，大家再思索一下，德系PLC的编程思想固然完成方式不同，但强调的概念都一样，一定要了解这些概念，才干熟练应用。
4.PLC_PRG
PLC_PRG是一个预定义的POU(program of unit)，每个工程必需包含这个特定的程序，这个POU在每个cycle中调用一次。其实质就是一个freewheeling程序。
假如运用了多任务，能够不包含PLC_PRG，依照任务配置表执行特定程序。
5.lib库的运用
Lib的运用表现了codesys高级言语的特性，支持math.lib，string.lib，canopen.lib，能够运用自定义的lib
用户自己完成的lib库，包含两种：Internal lib，External lib，有什么区别呢？
内部是完整应用CoDeSys完成的自定义lib库。外部库则需求应用相关的编译链去编译，更多被底层开发者所采用，能够直接应用OS底层的API中止编程，性能效率更高。
6.好用的case语句
CASE INT1 OF
1， 5:
BOOL1 := TRUE;
BOOL3 := FALSE;
2:
BOOL2 := FALSE;
BOOL3 := TRUE;
10..20:
BOOL1 := TRUE;
BOOL3:= TRUE;
ELSE
BOOL1 := NOT BOOL1;
BOOL2 := BOOL1 OR BOOL2;
END_CASE;
case语句是我比较喜欢的功用，能够完成手动自动，能够完成多工位。
K5 PLC没有日系的STL，也没有西门子的SCR指令，能够经过其他方式完成类case办法，大家也能够思索下。
更多CoDeSys的运用细节可参考CoDeSys阐明书“CoDeSys_V23_E.pdf”
能想到的也就这些，暂时写到这里吧，文中更多强调的是概念，细致编程完成和技巧触及很少，个人实战也不是很多，认识也有肤浅，大家看后有什么好的想法，也请告知，谢谢! 所以说不花钱定制runtime的话，就没办法自己搞一个嵌入式平台运行codesys吗，只能在pc上自己编程然后simulation？
我对codesys不太了解，原来以为可以自己用嵌入式平台搭建一个软PLC运行的呢
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