Die Automatisierung von Produktions- oder Geschäftsprozessen spielt in Bereichen wie Industrie 4.0 eine große Rolle. Umso wichtiger sind einfach und universell einsetzbare Systeme bzw. Softwarelösungen, die genau zu diesem Zweck dienen. Noch besser ist es natürlich, wenn es sich bei dieser Software um Open-Source-Lösungen handelt. Genau das ist bei CODESYS der Fall. Die herstellerunabhängige Programmierumgebung soll die komplette Softwareseite der Automatisierung beinhalten und ist Open-Source.
CODESYS als Entwicklungsumgebung und Programmiersystem
CODESYS ist ein Akronym, das für Controller Development System steht und in der ersten Version bereits im Jahre 1994 auf den Markt kam. Es handelt sich um ein quelloffenes Programmiersystem, das demzufolge lizenzfrei verteilt, benutzt und bei Bedarf auch vom Benutzer bzw. Anwender an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden kann. Es ist von dieser Seite her ähnlich wie beim Betriebssystem Linux, das ebenfalls bereits an viele Anwendungsbereiche angepasst wurde und mittlerweile eine sehr große Verbreitung gefunden hat. CODESYS benötigt für den Einsatz allerdings sogenannte Runtime-Lizenzen, für die Software benötigte Lizenzen der Laufzeitumgebung für die Automatisierungssoftware. Dennoch hat sich das Softwaretool zu einer weitverbreiteten Lösung im Bereich der industriellen Automatisierungstechnik entwickelt.
Einige wichtige Eigenschaften von CODESYS
Das Softwaretool CODESYS beinhaltet eine relativ einfach nutzbare Systemoberfläche, in der verschiedene Bereiche der industriellen Automatisierungstechnik abgebildet werden können, was ein wichtiger Bestandteil des Erfolgs der Softwarelösung ist. Außerdem werden verschiedene Sprachen aus dem Bereich der industriellen Programmierung von diesem System (auch als Codesys Development System bezeichnet) unterstützt:
- eine Anweisungsliste, in der Texte der Sprache für die Programmierung verwendet werden, angelehnt an klassische Assembler
- die Darstellung von Programmabläufen mithilfe von strukturiertem Text, in etwa vergleichbar mit Pascal als Programmiersprache für die strukturierte Programmierung
- einen sogenannten Kontaktplan, also die grafische Abbildung von Verdrahtungen von Relais
- eine Ablaufsprache in grafischer Form, die aus einzelnen Schritten und Abzweigungen besteht, mit deren Hilfe logische Abläufe und Prozesse programmiert werden können
- die Darstellung eines Programmablaufs mithilfe von Funktionsbausteinen sowie eine grafische Darstellung und Programmierung von Programmabläufen mithilfe von eigens dazu bereitgestellten Bibliotheken
Eine weitere Form stellt ein Layout namens CFC (Continuos Function Chart) dar. Hierbei handelt es sich um ein grafisches Layout, nach dem die Bausteine innerhalb des Systems frei platziert werden können. Diese Form wird sehr häufig für die übersichtliche Darstellung einer Applikation verwendet.
Der Einsatz von CODESYS in industriellen Anwendungen
Mit der Programmierumgebung lassen sich alle möglichen Automatisierungsapplikationen umsetzen, beginnend bei sehr einfachen bis hin zu sehr anspruchsvollen Arten. Es lassen sich industrielle Steuerungen für Fabriken sowie in verschiedenen Systemen der modernen Gebäudeautomation erstellen. Einer der Hauptvorteile von CODESYS ist dabei die Integration aller dafür benötigten Bestandteile des Programmiersystems in einer einzigen Oberfläche. Es lassen sich verschiedene Programmiersysteme integrieren wie etwa die SPS-Programmierung oder modernere Systeme für die objektorientierte Steuerungsprogrammierung. Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht in den umfangreichen Möglichkeiten für eine relativ einfache Inbetriebnahme von Automatisierungsapplikationen, darunter zum Beispiel Daten-Monitoring, Debugging (Suche von Applikationsfehlern), Durchführung von Programmänderungen während des Betriebs usw. Außerdem lassen sich problemlos Zusatzmodule für die methodische Applikationsentwicklung integrieren wie etwa eine statische Codeanalyse, Profiling oder die Integration einer Testautomation.
Eine einfache Plattform mit hohem Nutzen für die Industrie
Als besonders vorteilhaft für CODESYS gilt die einfache Integrierung verschiedenster Funktionen in die Applikationsentwicklung. So lassen sich beispielsweise die wichtigsten industriellen Feldbussysteme sowie herstellerspezifische Ein- und Ausgabesysteme in CODESYS verwenden. Auch optionale Komponenten für die Projektierung lassen sich nahtlos in das System integrieren wie etwa Prozesse zur Visualisierung, verschiedene Sicherheitsmodule, die Bewegungssteuerung und Bewegungsregelung (Motion Control), CNC (Computerized Numerical Control) usw. Verschiedene Arbeitsschritte wie die Installation, die Einarbeitung sowie die Wartung des Systems können mit einem relativ geringen Aufwand betrieben werden. Die Funktionen sind jederzeit erweiterbar durch Zusatzprodukte oder mithilfe von Bordmitteln. Ein in der heutigen Zeit besonders wichtiger Punkt ist die Anbindung des Systems an eine Cloud, sodass eine einfache Administration der Steuerung ermöglicht wird.
Individuell konfigurierbare Softwarelösung
CODESYS ist eine quelloffene Software, die dank dieser Eigenschaft an die unterschiedlichsten Einsatzgebiete angepasst werden kann. Bestehende Infrastrukturen oder Internettechnologien lassen sich weiterhin nutzen, was zum Beispiel eine Integration einer vorhandenen Automatisierungstechnik möglich macht. Wichtig für den Einsatz in Bereichen wie Industrie 4.0 oder Automation Server ist die Möglichkeit der Einbindung und Administration von kompatiblen Geräten in bestehende Netzwerke. So kann zum Beispiel die Administration der Geräte über einen Webbrowser erfolgen, ebenso lassen sich Applikationsdaten von Geräten darüber darstellen oder analysieren. Eine sichere Kommunikation aller in das System eingebundenen Geräte soll ohne Weiteres möglich sein, und zwar ohne die Nutzung zusätzlicher VPN-Tunnel der Firewalls.
Fazit zu CODESYS und deren industrieller Anwendung
Die Programmierumgebung hat bereits eine große Verbreitung gefunden. Einige Gerätehersteller aus den unterschiedlichsten Industriebereichen haben das System bereits in ihren Automatisierungskomponenten integriert. Auch Industriesteuerungen für spezielle Anwendungsbereiche nutzen mittlerweile CODESYS sehr erfolgreich. Mittlerweile sind bereits deutlich mehr als 100.000 Benutzer registriert. Das System hat sich damit zu einer Art Marktstandard unter den Programmiertools entwickelt. Sogar in zahlreichen Bildungseinrichtungen wird mittlerweile mit CODESYS gearbeitet. Man kann also ohne Übertreibung sagen, dass das System sehr erfolgreich ist, was wohl nicht zuletzt an der Quelloffenheit und an der relativ einfachen Anpassung an bereits bestehende Systeme zur Automatisierung in der Industrie liegt. Kosten durch das System entstehen höchstens durch die benötigten Runtime-Lizenzen, die mitunter doch relativ hohe Kosten verursachen können.
