近日，在中國運動控制/直驅技術產業發展高峰論壇上，CODESYS軟件集團大中華區副總經理兼技術總監王偉發表《開放式控制系統助力實現自主智能》的主題演講。

會上，王偉回顧了工業控制從機械化、電氣化到電子化、軟件化的四個發展階段，在工控軟件化階段，工業控制器(PLC)將更加智能化，它不僅包括數據采集、人機界面、軟件應用、過程控制、數據庫、數據通信等功能，還將與人工智能，大數據，數字孿生，預測性維護，機器學習等技術深度交叉融合。未來，工業控制所覆蓋的技術會隨著軟件技術的發展愈加豐富，這意味著工業控制將從單純的自動化控制技術發展為與管理融為一體的智能化控制技術。

01 基于CODESYS自動化編程開發平臺的開放式控制系統

王偉介紹到，CODESYS自動化編程控制系統是一款基于.NET架構和IEC 61131-3國際標準的、面向工業4.0及工業物聯網應用的軟件開發平臺，可以實現邏輯控制(PLC)、運動控制(CODESYS SoftMotion CNC+Robotics)、人機界面(HMI)、基于Web Service 的網頁可視化編程和遠程監控、冗余控制(Redundancy)、安全控制(Safety)以及項目開發與工程協同管理等多個目標和需求，并且這些功能僅在一套開發套件中即可實現。

CODESYS開放式、可重構、組件化、標準化、安全性的平臺架構，具有良好的可移植性、高兼容性，并在包括復雜機器人控制等的運動控制方面具有顯著優勢。

在標準化方面，CODESYS軟件開發平臺向開發人員提供符合IEC61131-3國際標準的開發環境，支持IL、LD、FBD、CFC、SFC、ST等六種編程語言，可實現UML等面向對象的高級編程語言擴展。此外，在安全性方面，該軟件開發平臺符合IEC61508 (SIL2及SIL3安全標準)及EN ISO 13849(機械安全標準)，全球已有600多家控制系統生產商和上萬家設備制造商使用CODESYS編程環境與控制器開發平臺。

在開放式、可重構、組件化平臺架構上，CODESYS自動化平臺中間件CODESYS Automation Platform基于.NET架構，由各種編譯器、調試器、電子凸輪表、CNC G代碼編輯器、總線配置器等組件化功能構件(Component)組成，提供完全開放的組件接口和庫(Library)的編程模板，方便OEM用戶輕松實現基于具體行業或特種工藝需求的深度二次開發，支持用戶集成自有開發工具和工藝模塊(庫)，用戶可根據自身實際需求進行自由選擇與裁剪，開發擁有自主知識產權的開發環境與控制器產品。

在通信功能方面，CODESYS完全支持CANopen、PROFINET、PROFIBUS、EtherCAT、Modbus、EtherNet/IP等主流現場總線，并且具有OPC、OPC UA功能，支持ODBC接口數據庫。

在強大的可移植性方面，CODESYS Runtime支持X86、ARM Cortex A8/A9、ARM Cortex M3/M4、PowerPC、Tricore CPU 架構以及龍芯、飛騰、全志、瑞芯微、芯弛等國產CPU;支持Windows、Linux、VxWorks、QNX、Free RTOS、uCOS、eCOS及中移物聯網OneOS、龍芯Loongnix、翼輝sylixOS、銳華ReWorks等國產操作系統。客戶可根據產品定位及市場需求自由選擇硬件平臺，打造不同層次的產品體系。

CODESYS將運動控制與邏輯控制合二為一，集成在IEC 61131-3標準的CODESYS Development System和CODESYS Runtime運行軟件中，形成了CODESYS SoftMotion(CNC + Robotics)工具包軟件。CODESYS 支持豐富的運動學模型，如支持4軸碼垛機械手模型、 5軸聯動模型、6軸機械手模型、并聯兩軸機械手模型、龍門2軸加工模型(X，Y軸)、龍門3軸加工模型(X,Y,Z軸)等，并支持工程師以軸組的方式進行編程。 02 CODESYS 虛擬化控制技術

伴隨著數字經濟的蓬勃發展，IT與OT的融合創新促進產業的高質量發展，以PLC(可編程邏輯控制器)為代表的自動化技術，向著更加開放、更具兼容性、更具互操作性的方向發展。

近年來，由于國際形勢的不穩定，制造業供應鏈遇到了硬件供貨周期長，供貨困難等一系列問題，這對本身就面對控制器(PLC)產品品牌眾多，互不兼容，“各自為政”，升級維護困難等諸多繁雜問題的制造業企業來說，無疑是雪上加霜。

如何有效地突破這些人為限制和瓶頸?獨立于硬件架構的CODESYS Virtual Control SL虛擬控制技術解決方案由此誕生，真正實現了“硬件平臺提供資源，軟件系統定義功能”的理念。

CODESYSVirtual Control 解決方案集成Containers，Hypervisor，Kubernetes，OPC UA， Web協議等IT技術，可根據客戶的確定性和實時性需求，既可以在傳統控制器中部署運行，也可以在邊緣服務器、私有云或公有云服務器中部署運行。

CODESYS的虛擬控制解決方案將向用戶提供一個獨立于硬件的軟PLC(SoftPLC)。從小型、專用的基于ARM CPU的控制器到強大的IT服務器群，該軟PLC都支持部署運行。同時，用戶可根據需求在數量和性能上對該軟PLC進行擴展。

CODESYS虛擬控制技術在技術層面具有廣泛的適用性。控制進程的交互可以依托 CODESYS Automation Server(工業云平臺)或其他軟件工具(Kubernetes)完成。通過VLAN技術實現對現場總線的實時訪問，進而成功實現“一機多控”等目標。

CODESYS 虛擬控制技術將大幅降低終端客戶的控制器(PLC)硬件的采購、安裝、布線和維護的高額成本，進一步簡化控制器(PLC)應用程序的開發，設備操作人員可自行維護管理硬件平臺，擺脫對特定硬件廠商的依賴。

審核編輯：劉清