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CODESYS Fieldbus概述

在CODESYS 開發(fā)系統(tǒng)中集成了 從 CAN 、Profibus 到實時的Ethernet 等多種現(xiàn)場總線支持。除了基于 IEC61131-3 的控制器開發(fā)的功能外，CODESYS 還提供廣泛的現(xiàn)場總線支持， 包括從通信 POU 到配置器和可移植協(xié)議棧的所有功能。

CODESYS 為各種現(xiàn)場總線系統(tǒng)提供無縫集成的配置器，來配置控制器的過程鏡像：包括 Profibus、Profinet、EtherCAT、CANopen、J1939、EtherNet/IP、Sercos、AS-i、Modbus、IO-Link、BACnet、IEC 61850等。

總線配置工具優(yōu)點如下：

（1）具有統(tǒng)一的工具來進行編程和現(xiàn)場總線的配置，這有效降低了發(fā)生錯誤的風險。

（2）用戶可根據應用來自由選擇總線。

（3）配置更加簡單，更快編程。

（4）可移植協(xié)議棧：便攜式CODESYS庫實現(xiàn)了CANopen、J1939、EtherCAT、EtherNet / IP、Profinet和Sercos III的現(xiàn)場總線協(xié)議棧。此外，CODESYS還提供Modbus通信庫（TCP和串行）。

（5）實時以太網系統(tǒng)不需要額外的硬件：設備上的標準以太網端口可用于EtherCAT，EtherNet / IP或Profinet。

（6）集成的調試和診斷功能：現(xiàn)場總線系統(tǒng)可以在沒有應用的情況下進行調試?？梢灾苯釉陂_發(fā)系統(tǒng)中訪問和使用診斷功能，或將其編碼到應用程序中執(zhí)行。

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Profibus

在CODESYS中集成Profibus主站和從站，Profibus是工業(yè)自動化中首屈一指的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，由Profibus用戶組織推動和維護。Codesys開發(fā)系統(tǒng)中具有完全集成組件用以支持Profibus DP。

CODESYS Profibus支持：

(1)完全集成在CODESYS開發(fā)系統(tǒng)中的基于GDS文件的Profibus主從站配置器：無需外部工具就能配置總線系統(tǒng)和嵌入式I / O模塊，或將I / O數(shù)據嵌入到控制器應用中。除了主站之外，還可以配置Profibus DP設備；

(2)基于NetX技術的現(xiàn)場總線連接驅動，具有來自Hilscher的集成Profibus通信堆棧。可以在嵌入式和基于PC的設備上靈活實現(xiàn)Profibus接口；

(3)無需任何其他工具就可以實現(xiàn)綜合診斷功能。

CODESYS Profibus主站和Profibus DP設備的功能范圍：

（1）網絡掃描（僅適用于Hilscher CIFX卡）：識別并插入連接的從站；

（2）導入PROFIBUS GSD配置文件；

（3）在I/O從站、I/O設備及其I/O上配置Profibus參數(shù)；

（4）總線診斷：在集成在CODESYS IDE的總線配置器和PLC應用程序中進行總線診斷；

（5）用戶體驗友好的變量映射方式，可單獨訪問位通道。

系統(tǒng)要求：

（1）操作系統(tǒng)：Windows、Linux、VxWorks、Windows CE，嵌入式系統(tǒng)等；

（2）帶集成協(xié)議棧的Hilscher EC1或基于netX的Profibus主站。

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CAN總線

異步串行總線系統(tǒng)CAN可用于不同的工業(yè)應用，并在自動化市場中發(fā)揮重要作用。CODESYS通過集成的不同層次的功能和產品來提供全面的CAN總線支持。包括:1.CANopen主站；2.CANopen從站；3.J1900。

特點：

（1）集成現(xiàn)場總線配置：在上位IEC 61131-3編程工具中可直接實現(xiàn)總線配置和對I/O通道的變量分配。

（2）用于CAN layer 7通信的協(xié)議棧：將CANopen和J1939的協(xié)議棧與PLC程序一起編譯并傳送到目標平臺。

CAN通訊要求：

（1）采用適合CAN芯片的29位標識符（“擴展幀格式”或CAN 2.0B）的CAN微型驅動器的實現(xiàn)，例如可用SJA和SocketCAN參考實現(xiàn)；

（2）使用可用的驅動程序，例如PeakCAN、SocketCAN、netX CAN和EL6751 EtherCAT-to-CAN-clamp。

可用的通信機制：

（1）CANL2接口用于訪問CAN芯片（發(fā)送和接收Raw CAN以及IEC應用中的芯片診斷）；

（2）CAN塊驅動程序：通過CAN接口在CODESYS和運行系統(tǒng)之間進行通信。

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CODESYS CANopen Master/Slave

CODESYS CANopen：在IEC 61131-3開發(fā)系統(tǒng)中配置和使用的主站和從站。CODESYS中的CANopen支持基于CAN接口（3S CAN驅動程序接口）的標準實現(xiàn)。

CODESYS CANopen提供：

（1）基于EDS和DCF文件的CANopen主/從配置器完全集成在CODESYS 開發(fā)環(huán)境（CODESYS IDE）中；?配置總線或I / O不需要額外的工具；

（2）CODESYS CiA 301庫形式的CANopen通訊棧?協(xié)議棧可跨不同平臺移植；?IEC 61131-3開發(fā)系統(tǒng)將堆棧和應用程序代碼編譯為本地機器代碼并將其加載到控制器上；

（3）用于診斷和使用SDO的CiA 405應用程序界面?豐富的功能，無需任何額外的軟件工具。

CODESYS CANopen 主站和從站特點：

（1）CiA 302狀態(tài)機；

（2）錯誤控制：心跳/節(jié)點保護；

（3）顯示診斷數(shù)據和緊急報文；

（4）支持多種PDO傳輸類型。

CANopen Master特點：

（1）靜態(tài)PDO映射；

（2）自動創(chuàng)建PDO映射定義I/O區(qū)域；

（3）SDO參數(shù)區(qū)域的定義；

（4）用于操作NMT狀態(tài)機的API；

（5）生成符合CiA 306標準的EDS文件；

（6）通過CANLowLevel庫訪問CAN芯片。

CANopen Slave特點：

（1）支持多個SDO頻道；

（2）可導入CANopen EDS和DCF文件；

（3）根據CiA 401進行模塊化從站的自動PDO映射；

（4）可配置的堆棧行為；

（5）CiA405 FB作為API；

（6）將SDO添加到配置列表。

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CODESYS J1939

在CODESYS中集成了SAE J1939的總線支持。CODESYS中的SAE J1939支持基于CAN接口的標準實現(xiàn)。如果您的目標設備可以通過CODESYS進行編程，那么您就可以使用CODESYS J1939。

（1）在CODESYS開發(fā)系統(tǒng)（CODESYS IDE）中完全集成有CODESYS J1939總線配置器，用于定義信號和參數(shù)組（PG）該配置器還包含完整的PG數(shù)據庫，包括SAE信號文檔。

（2）直接訪問信號格式文件。

（3）以CODESYS庫的形式的SAE J1939通信堆棧?協(xié)議?？煽缙脚_移植。

（4）IEC 61131-3開發(fā)系統(tǒng)將堆棧和應用程序代碼編譯為本地機器代碼并將其加載到控制器上。

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工業(yè)以太網

沒有以太網支持的IT或工業(yè)通信是不可想象的，Codesys支持實時以太網系統(tǒng)，并為不同的任務提供集成的功能和產品。

工業(yè)以太網總線包括：EtherCAT、Profinet、EtherNet/IP、Sercos III等。

功能包括：

（1）集成現(xiàn)場總線配置：在上位IEC 61131-3編程工具中可直接實現(xiàn)總線配置和對I/O通道的變量分配。

（2）用于CAN layer 7通信的協(xié)議棧：將EtherCAT和Sercos 3的協(xié)議棧與PLC程序一起編譯并傳輸?shù)侥繕似脚_。

（3）診斷功能：檢查總線狀態(tài)，錯誤代碼，或直接從控制器檢查應用程序，無需任何其他工具。

CODESYS中的工業(yè)以太網通信要求：

對于EtherCAT：

?網卡與操作系統(tǒng)相關的驅動程序，例如Linux（libcap）和Windows（wincap）

替代方案：基于Windows系統(tǒng)的CODESYS Control RTE的特定的驅動程序（例如Intel ET1000，I210）

替代方案：通過一個適合以太網芯片的微型驅動。例如Intel和Realtek的參考實現(xiàn)。

對于SERCOS III:

?自動裝置（SERCOS 3 Master-Karte）

對于Profinet / EtherNet IP：

?使用工業(yè)以太網現(xiàn)場總線卡，例如Hilscher（基于EC1或netX的卡）或Automata（SERCOS 3主卡）

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CODESYS EtherCAT Master

EtherCAT的配置器、協(xié)議棧和診斷功能完全集成在IEC 61131-3開發(fā)系統(tǒng)中。EtherCAT是一個具有開放協(xié)議的強大的實時以太網現(xiàn)場總線系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有周期短、抖動值低、網絡拓撲不同等優(yōu)點，是當今許多工業(yè)自動化應用的標準配置。

EtherCAT主站配置完全集成在CODESYS IEC 61131-3開發(fā)系統(tǒng)中，包括：

1、主站和連接從站的集成配置器；

2、以CODESYS庫形式的便攜式協(xié)議棧；

3、用于直接訪問以太網接口的實時運行系統(tǒng)組件；

4、集成在CODESYS開發(fā)系統(tǒng)中的診斷功能以及IEC 61131-3應用程序監(jiān)控功能；

5、EtherCAT網關模塊可選地支持其他現(xiàn)場總線系統(tǒng)，如IO-Link，Profibus等。

無縫集成的優(yōu)勢：

應用程序開發(fā)工具與總線配置工具都集成在基于IEC 61131-3編程標準的CODESYS開發(fā)系統(tǒng)（CODESY IDE）中。

?配置步驟更簡單

?有效減少錯誤來源

?提高工程實施效率

支持的功能：

分布式時鐘；

不同的總線拓撲；

熱點連接；

總線診斷：在配置器和PLC應用程序中；

網絡掃描：識別并插入連接的從站；

EtherCAT冗余：用于具有兩個物理以太網接口的系統(tǒng)。

支持的第7層協(xié)議：CoE（基于EtherCAT的CANopen / CAN應用層）/ SDO通信、EoE（基于EtherCAT的以太網）、SoE（基于EtherCAT的伺服驅動器）、FSoE（EtherCAT上的安全性或EtherCAT失效保護） ）、VoE（EtherCAT上的供應商）。

功能配置器：

在專家模式下主站的半自動配置

?全面的配置選項

使用EtherCAT XML文件組態(tài)從站

?過程映像和設備特定參數(shù)的靈活配置

支持第三方EtherCAT堆棧

?盡可能導出EtherCAT XML文件（ENI）

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CODESYS EtherNet/IP Scanner/Adapter

用于EtherNet/IP的配置器、協(xié)議堆棧和診斷完全集成在基于IEC 61131-3標準的CODESYS開發(fā)系統(tǒng)。

實時以太網系統(tǒng)EtherNet/IP（或EtherNet工業(yè)協(xié)議或EIP）是ODVA組織推廣和維護的開放性總線標準。EtherNet/IP構建在“通用工業(yè)協(xié)議”（CIP）的應用層上，擴展了標準協(xié)議TCP或UDP，使標準網絡和自動化網絡可以并行運行。

借助集成在CODESYS中的產品，可以擴展帶有可用以太網端口的工業(yè)控制器（PLC），無需額外的硬件即可提供EtherNet/IP掃描器和/或適配器功能。

CODESYS EtherNet/IP Scanner（Originator/Master）:

掃描器和可連接適配器的集成配置器（目標設備/從站）；

支持適配器EDS文件的導入；

集成掃描器（主）協(xié)議棧作為CODESYS庫，采用IEC 61131-3編程編寫；

另外：用于Hilscher EC1或基于netX的以太網連接的EtherNet/ IP堆棧驅動程序，以及用于直接訪問以太網/ IP主卡的運行系統(tǒng)組件；

用于以太網/ IP服務的用戶庫（用于連接的EtherNet/IP設備的遠程控制的消息）；

掃描儀的診斷功能以及CODESYS開發(fā)系統(tǒng)中的連接適配器（從站）或其I/O；

成功測試ODVA一致性。

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CODESYS EtherNet/IP Adapter （Target/Slave）

適配器和連接的EtherNet/IP模塊的集成配置器

適配器協(xié)議棧作為CODESYS庫，使用IEC 61131-3編程標準，將PLC變成模塊化的EtherNet/ IP設備

包含EDS適配器文件

可以與CODESYS EtherNet/IP掃描器組合使用

在基于IEC 61131-3標準的CODESYS開發(fā)系統(tǒng)（CODESYS IDE）中集成有配置器及EtherNet/IP模塊的診斷功能

成功測試ODVA一致性

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CODESYS Profinet

實時以太網系統(tǒng)的配置和診斷完全集成在基于IEC 61131-3標準的CODESYS開發(fā)系統(tǒng)中。

PROFINET（過程自動化現(xiàn)場總線）是自動化技術實時工業(yè)以太網系統(tǒng)的開放標準。它由用戶組織PI（PROFIBUS & PROFINET International作為PROFIBUS用戶組織PNO的團體）推廣，是新一代基于工業(yè)以太網技術的自動化總線標準。

PROFINET使用UDP/IP和IEEE 802.3（標準以太網）進行非周期性服務或I/O通信。

CODESYS Profinet控制器（IEC）

Profinet控制器的集成配置器

集成有具有輸入和輸出、報警、診斷等配置功能的從站配置器

以基于IEC語言的庫的形式，集成Profinet控制器協(xié)議棧

用于標準網絡接口卡的驅動程序，用于I / O數(shù)據和非周期性服務的通信

編程系統(tǒng)中的診斷功能以及通過IEC 61131-3應用程序進行運行時監(jiān)控

CODESYS Profinet控制器（CIFX）

PROFINET控制器的集成配置器

集成有具有輸入和輸出、報警、診斷等配置功能的從站配置器

基于Hilscher netX的以太網連接驅動程序，帶有Profinet控制器堆棧

運行系統(tǒng)組件直接訪問Hilscher CIFX卡

編程系統(tǒng)中的診斷功能以及通過IEC 61131-3應用程序進行實時監(jiān)控

CODESYS Profinet設備

用于Profinet設備和連接的Profinet模塊的集成配置器

Profinet設備協(xié)議?；贗EC61131-3編程語言庫的形式，將PLC變成模塊化的EtherNet/IP設備

CODESYS兼容控制器可與其它任何控制器集成在一個PROFINET網絡中

包含示例GSDML文件

可以與CODESYS PROFINET控制器組合使用

集成在CODESYS 開發(fā)系統(tǒng)中的PROFINET設備和連接的PROFINET模塊的診斷功能

CODESYS Profinet設備（CIFX）

Profinet設備的集成配置器

運行系統(tǒng)組件直接訪問Hilscher CIFX卡

編程系統(tǒng)中的診斷功能以及通過IEC 61131-3應用程序進行實時監(jiān)控

配置器的功能：

導入PROFINET GSDML配置文件（PROFINET XML格式）

網絡掃描：識別并插入連接的從站

在I/O從站模塊，I/O設備及其I/O上配置PROFINET參數(shù)

總線診斷：在配置器和PLC應用程序中

用戶友好的變量映射方式，可單獨訪問位通道

直接從配置器調用PROFINET服務，例如讀取I＆M數(shù)據、設置站名和IP配置等。

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CODESYS Sercos

在基于IEC 61131-3編程標準的CODESYS開發(fā)系統(tǒng)中集成了Sercos III主站支持。Sercos III是基于標準以太網的第三代Sercos接口。該系統(tǒng)正在等待國際標準化，主要用于訪問具有運動控制功能的自動化系統(tǒng)。Sercos International e.V.是負責Sercos接口標準化和市場營銷的用戶組織。

CODESYS Sercos包括：

在IEC 61131-3開發(fā)系統(tǒng)中集成有主站和連接從站的配置器；

一個CODESYS庫形式的便攜式協(xié)議棧；

用于直接訪問Sercos主站卡的實時運行系統(tǒng)組件（CoSeMa）；

集成在CODESYS開發(fā)系統(tǒng)中的診斷功能以及基于IEC 61131-3應用程序的監(jiān)控功能；

支持的功能：

總線系統(tǒng)啟動及過程數(shù)據傳輸；

診斷、重新啟動IEC 61131-3應用程序的主站；

用于讀寫IDN的各種功能塊。

功能配置器：

導入/導出Sercos III XML文件（SDDML或SCI）

網絡掃描：識別并插入連接的從站/模塊

Sercos III主站的配置：總線周期時間

Sercos III從站的配置：地址、用戶參數(shù)等。檢查供應商代碼和DeviceID

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I/O Link

一個IO-Link主站允許在自動化系統(tǒng)中訪問和操作傳感器和執(zhí)行器。CODESYS通過集成的IO-Link主站配置器來支持IO-Link?？梢允褂肅ODESYS IO-Link，來配置具有IO-Link接口的控制器或IO-Link的現(xiàn)場總線網關。

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Modbus RTU/TCU

CODESYS提供了基于主/從或客戶端/服務器架構的Modbus通信協(xié)議的支持。包括：

（1）一個通用的Modbus配置器；

（2）用于Modbus RTU主站和從站應用程序的協(xié)議庫；

（3）Modbus TCP主站和從站應用程序的協(xié)議庫。

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BACnet

BACnet是樓宇自動化和樓宇控制網絡的標準化數(shù)據通信協(xié)議。

CODESYS中集成的BACnet包括：

（1）一個集成配置器。

（2）以CODESYS庫形式的協(xié)議棧。

（3）實時運行系統(tǒng)Runtime組件。

（4）BACnet服務器，BACnet對象和BACnet客戶端的設備描述。

BACnet優(yōu)點：

（1）跨平臺通信協(xié)議，特別為樓宇自動化設計。

（2）完全集成的BACnet配置器：輕松將BACnet對象作為設備連接到CODESYS開發(fā)系統(tǒng)中，無需其他工具。

（3）通過設備屬性直接訪問BACnet屬性。

（4）BACnet設備和應用程序可以輕松地在現(xiàn)有網絡中集成，無需額外的實施工作。

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CODESYS IEC 61850服務器

IEC 61850標準定義了電廠、變電站中自動化設備之間的通信。根據本標準開發(fā)的CODESYS IEC 61850服務器，是專為設備制造商設計的，旨在使其設備用戶在電廠、變電站環(huán)境中進行通信。

它以擴展包的形式完全集成在CODESYS開發(fā)系統(tǒng)中，可以配置并使用符合IEC 61850（第1版）標準的智能電子設備（IED）作為能源網絡中的服務器。已配置的服務器將來自網絡單元（IED）的實際生成數(shù)據轉換成可被IEC 61850客戶端進一步處理的數(shù)據。