新一代工业系统集成控制软件平台—CODESYS
01CODESYS是一款适合工业系统集成的控制软件：工业自动化系统集成是创新的工业生产解决方案，综合运用控制理论、电子设备、仪器仪表、计算机软硬件技术及其他技术。随着自动化市场竞争程度的全面加剧，系统集成商作为掌握特定领域行业知识和供应商提供的先进自动控制平台集成技能的解决方案提供者，在整个价值增值传递的过程中，系统集成商之间的竞争也越来越剧烈。
自动化控制系统集成所采用的产品、技术、方法、过程以至解决方案是具有共性的，面对激烈的竞争，要想在市场中立于不败之地就必须通过经验、知识的积累和提炼，顺应市场分化发展的大势，形成并提升自己的系统集成能力。最重要的是通过不断地降低总体拥有成本，力求在业界创造更多的成功业绩，并最终建立良好的商业信誉，从而赢得客户的长久信赖。
使用来自不同制造商的硬件设备或者各种组件来形成一套完整的自动化生产线或者系统，在之前并不是一件容易的事情。因为不同品牌的控制器一般会采用不同的编程原理，更不用说编程工具（语言）了，所以使用一款具备标准、开放性能的编程平台是开发智能化生产线和高端智能设备的必要条件。
同时IEC 61131-3规范的语法提出一套可跨不同目标平台的可编程控制器实现机制。它使得系统集成项目跨平台使用不同硬件厂商的设备变成相对容易的事情。
CODESYS，正是这样一款支持开放的互联接口、实现IEC61131-3语言和高级语言开发、可支持多种现场总线，并可实现跨硬件厂商（跨平台）的设备进行统一编程、配置的控制开发软件平台！它打破了自动化从业者对单独一个硬件品牌的严重依赖，是一件自动化发展史上具有划时代意义的革命性产品，会让你的方案更经济，更有选择性，更具可靠与可塑性。
02CODESYS在系统集成上的优越表现：CODESYS软件是由COESYS软件集团（原名：3S-Smart Software Solutions GmbH）公司自主研发的一套功能强大的工业自动化控制软件。在CODESYS软件平台中，不仅可以实现PLC逻辑控制，还能实现基于PLCopen和3S公司的运动控制（电子凸轮、电子齿轮、CNC控制、机器人控制、以及基于PLCOpen Part 4轴组的运动控制）、人机界面（HMI）、可视化编程（WebVisu、TargetVisu、Depictor）和基于云的应用开发等多种功能。
CODESYS在系统集成上具有明显的优势：
CODESYS使来自不同硬件厂商的设备统一编程变成可能全球有超过500多家的控制器生产厂商（也包含部分驱动厂商、I/O厂商、可编程网关提供商等）基于CODESYS 开发产品，超过4000多家的设备使用者使用CODESYS进行项目编程。这些厂商可提供的程序均使用相同的编程系统–CODESYS，所有设备实际上只有一个可执行的Windows程序（即只有一个EXE文件）。采用国际IEC61131-3标准编程，结合各种专业的程序库，解决了应用程序源代码可转换的问题-根本就不需要转换，而仅是目标系统（即要编程的控制器）的切换。简而言之：CODESYS让设备的统一接口使使用不同制造商的组件成为可能，学会CODESYS一套软件就可以对整个设备（或生产线）进行编程控制。
如果您的项目需要选择工控机进行控制，CODESYS软件可支持Windows和Linux平台的工控机，且性能稳定，尤其是Windows平台下，CODESYS通过改变任务优先级，可以让控制系统变成硬实时系统。CODESYS首先支持您开发行业化、定制化的产品，当然CODESYS的众多OEM合作伙伴也形成了CODESYS自动化联盟，都可为其提供硬件设备，让您的方案更灵活更具选择性。使用这样一种自动化开发平台开发的产品必然具备稳定、可靠、高效的特性，在提升产品品质的同时必然会降低开发成本。
CODESYS软件支持几乎所有主流现场总线，保证每个单元的设备通讯。IIOT(工业物联网)的实现方式来讲，传统自动化的通信方式从设备层、控制层、工作站、一直到ERP层层传递，效率非常低，在未来自动化领域这种通信方式会逐渐实现扁平化、离散化，那么实现不同设备之间的信息交互现场总线技术是十分重要的！使用现场工业总线技术不但大大提高了通信能力和系统运行的可靠性， 而且大大节省了系统安装时的布线费用和硬件费用， 并更加容易对系统进行管理和维护。这一技术代表了自动化的发展方向， 是工业现场级设备通信的一场数字化革命。
CODESYS提供广泛的现场总线支持，能支持市面上大部分工业现场总线包括从通信POU到配置器和便携式协议栈的所有内容。如EtherCAT，CANopen，Profibus，Profinet，Modbus，EtherNet/IP，J1939、KNX、BACnet，同时通过第三方服务还可支持powerlink。
您会看到这些总线适用于工厂自动化、流程自动化、楼宇自动化、工程车辆自动化、能源自动化等多个自动化领域。这便于系统集成商未来可以往多个行业领域扩展业务。
提供HMI设备数据接口，可实现第三方客户端与控制系统建立通讯CODESYS支持客户做自己的HMI显示设备，通过CODESYS Data Server可以实现显示设备和控制，提供完全开放的组件接口，例如支持标准OPC DA和OPC UA协议，支持ODBC接口的数据库。当然，如果您的第三方系统或者应用需要接入到现场集成系统中，我们还贴心的准备了一款专业通讯工具PLCHandler，PLCHandler可以为第三方客户端和基于CODESYS开发的控制器之间建立通讯。PLCHandler封装了完整的底层通信协议，并提供了API接口。它作为软件开发工具包（SDK），包含所有C/C++头文件，PLCHander库，示例配置文件和演示源代码等。
支持OPC UA技术，实现智能化工厂和工业4.0要求下的数据跨平台传输OPC UA是实现智能化工厂和工业4.0的标准接口，是OPC标准下的新一代技术，是基于TCP标准的独立通讯平台，其通讯协议可应用于OPC组织的所有成员。OPC UA可以自动建立与客户端通讯，当数据值和数据状态发生变化时自动触发；可以管理数据缓存项。OPC UA软件的开发不再依靠和局限于任何特定的操作平台。过去只局限于Windows平台的OPC技术拓展到了Linux、Unix、Mac等各种其它平台。基于Internet的WebService服务架构 (SOA) 和非常灵活的数据交换系统，不仅允许设备之间传输数据，也允许将数据传输到更高层级的智能系统中， OPC UA的发展不仅立足于现在，更加面向未来。
具有强大的HMI人机界面可视化功能除了支持开发自己的人机界面以外，CODESYS还提供目标（本地）可视化 Targetvisu 和 显示在标准浏览器（PC/平板/智能手机）上的网络可视化Webvisu。拥有Targetvisu，无需任何其他硬件，可视化界面直接显示在控制器的内置或者外置显示器上，一般用于简单的参数设置和设备调试。Webvisu则可以让您随时随地在网络浏览器中浏览可视化屏幕，只需要一台联网的电脑，您就可以随时了解现场生产的真实情况。
除此之外，CODESYS还提供一种可以描绘和实时反映整个生产线三维加工场景的Depictor工具，可以让操作人员或者维护人员直观的了解整个机器加工过程以完成生产过程的优化、设备的维护。
可以选择增加运动量
控制组件，实现单轴、主从轴和CNC数控、机器人等控制技术在同一个CODESYS编程软件中，可以通过添加组件库的方式，增加运动控制的模块。CODESYS完整的运动控制，包含单轴运动控制、主从轴运动控制（电子凸轮曲线控制、速度比例控制、相位差控制），还支持CNC数控系统（支持标准G代码和专业的插补、运动学控制功能块）、多轴机器人的开发（机器人函数库，如SCARA、DELTA、四轴机器人、六自由度多功能机器人等）。
与此同时，用户还可单独采购CODESYS Depictor实现在线仿真功能。
CODESYS提供机器人数字孪生技术何谓机器人数字孪生技术？简而言之，就是在虚拟软件空间中完成实际机器人动作、模型、数据的映射，从而反映机器人的全生命周期过程，在没有真实的产品之前，通过数字化的模型，就可以了解机器人在真实的物理层能够实现的功能，尤其应用在机器人的研发验证阶段，可以提前避免很多系统问题和许多功能的测试，从而降低研发成本，增加产品的可靠性。
CODESYS原生支持控制器云管理方案基于工业物联网IIOT和大数据的CODESYS云方案，提供从设备端（控制器）到云端（CODESYS Automation Server）的整体解决方案。在设备端，CODESYS提供运行在设备上的工业级实时系统内核Runtime，可视化组件以及工业以太网现场总线。每个基于CODESYS开发的带操作系统的控制器都可以当作一个边缘控制器来处理。同时，OPC UA Server作为CODESYS的组件之一，可实现基于不同硬件架构或不同操作系统的设备之间以及设备与工厂之间的数据交换和传输。设备端和云端通过OPC UA通讯，可以真正实时地、跨时区地将过程数据上传到云端。实现数据分析、数据监控、数据存储、数据备份、智能控制等功能。
这些优势，能够满足系统集成商和最终工厂的用户：
1、 多品种小批量的产品需求2、 更短的产品生产周期3、 更短的交付时间要求4、 摆脱单一品牌和硬件需求，让您降低制造成本5、 项目更加安全可控、稳定高效6、 满足柔性制造生产要求，使得项目选择范围更广7、 软件的超强扩展性，有利于自动化生产线方案层次提升8、 让工厂实现数字透明化。
能够实现设备状态透明化，从而自动定位故障，减少停机时间；实现生产数据透明化，生产状态，进度，人员的数据一目了然；通过日产量数据透明化，提升设备利用率。最终实现保证终端客户产品质量的前提下来提高生产效率。如果选择CODESYS软件编程，您能够快速使用汇川、雷赛、倍福、KEBA、施耐德、Turck等众多厂家的硬件设备！当然，您也可以选择IPC+CODESYS单机版实现控制系统搭建，然后再搭配任何一家CODESYS联盟下的厂家的伺服驱动或I/O.让主动权在您手中！
IIoT小课堂 工业云化篇 （答疑与实操大全）
第三讲工业云化篇
云化后有什么优势？
采集回来的数据去哪了？ 前两节我们讲了，如何联网，联网后数据如何采集，那本节我们就来讲讲数据采集后做什么？就像上节我们说的采集后：一种情况直接送入数据库 ，另一种情况送给上位SCADA系统 ，第三种情况送给MES 等第三方系统；
那么问题来了，这些数据库，SCADA，MES部署在哪里？ 本节内容重点来讲这个，传统模式是这样的：
互动问题一：
来自现场设备的数据采集到PLC，PLC通过网络将数据送给上位SCADA服务器以及历史数据服务器，工程师站和操作员站访问SCADA服务器的画面和数据库，为什么这么部署呢？
请在文末留言哦
那么这里的服务器有10台，工程师站2台，操作员站8台。
关系数据库 的数据从哪里来呢？一般来自SCADA上位组态系统，上位组态软件通过SQL接口将实时数据定时或者按事件存储到数据库服务器，也可通过SQL语句进行查询。
历史数据服务器 的数据可以直接访问PLC系统，也可通过SCADA系统获得，历史服务器一般按两台冗余配置，部分企业采用冷备方式。数据库服务器可提供SQL接口，实现和ERP和MES的交互。
报表服务器 可通过OPC或者Modbus TCP/IP协议获取SCADA或者PLC系统数据，进行报表系统开发，报表服务器常配置一台。
WEB发布服务器 可通过OPC获取控制系统数据，通过外网进行web发布。
如果这些系统都按物理服务器配置需要配置10台高配置服务器，10台工控机，总计20台IT设施。 这样才能实现这个系统功能。
这基本是一个中小型控制系统的部署 。那么这里的所有应用包括冗余数据库，历史数据库，SCADA服务器版，AD域控，报表软件，web发布以及用户认证。这些应用都依赖于Windows Server 操作系统；而上层的工程师站和操作员站都依赖于Windows 桌面操作系统。
对于桌面操作系统基本上是每年一更新 ，从2000年2月17日微软发布了Windows 2000 Professional系统到现在的Windows 10只用了15年，这15年从Windows 2000（2000年2月17日），Windows XP（2001年10月25日），Windows Vista（2007年1月30日）Windows 7（2009年10月22日），Windows 8（2012年10月26日） ，Windows 10（2015年7月29日）。
我国的电厂，冶金，煤炭，石油天然气基建最密集的也是2000-2007年，所以工业现场有大批量的Windows 2000和Windows XP系统 ，这是因为当年的控制系统的应用都依赖于这两个系统，而Windows 2000和Windows XP系统如果能够很好的运行在物理计算机上需要对计算机有足够好的驱动支持。包括主板，内存，CPU，网卡等等；而这些计算机基础设施硬件基本上5年更新一代。远远比不上工控产品的使用寿命。
那么工控产品的使用寿命是多少年呢？ 我们说工业控制系统PLC和DCS设计寿命是30年，这个数怎么来的呢？大部分工业品都有一个平均无故障时间，而这个时间大部分工业产品为30 0000小时；怎么可能？请看下图：
关于30万小时厂家怎么说？
先看PLC三大家，AB，SIEMENS，SCHNEIDER：
AB PLC 1756-L72 MTBF为125.9万小时，合计143年。
西家 CPU315-2PN/DP MTBF为60.3年。
施耐德 M340 MTBF为44年。
而Quantum系列PLC 140CPU43412A的MTBF为96.6万小时，合计110年。
Hirschmann SPIDER交换机最低的MTBF也接近37年。
从以上五家的工控产品可以看到工作在40度以下的环境中，各家产品均可达到30年以上，那为什么有些厂家不到十年就要给用户换系统呢？ 计算机基础设施使用寿命5-8年，PLC，DCS设计寿命30年，IT技术的发展导致工控机软硬件不能兼容，为什么要连带PLC和DCS系统一起升级呢？
从上面我们可以看到经过多年磨合PLC和DCS等系统是非常稳定的，但是计算机类产品则不然，几年就一更新 ，也许你现在用着Win10，几年后微软说我们不在对win10系统进行支持了，这时大部分的硬件计算机厂家比如DELL，研华，HP，IBM这些厂商生产的机器就不再提供Win10的驱动了，可能有人说老曹你危言耸听了，但是发生在大家身边的事情比比皆是：
一个煤炭企业，原来系统是Windows XP + Rsview SE，由于研华610H机器备件没有了，新买了810E，经过各种周折部署了Windows XP SP3系统，然后也把原来的工程项目导入了新机器，但是莫名奇妙的事情发生了，基本每天死一次机，换了两台机器仍然如此！
再给大家讲个案例，某冶金企业的传动电机监测系统采用的德国SIMADYN D系统，上位系统为Wincc，工控机为西门子，内置PCI CP5611 DP卡；不过操作系统是工控领域最稳定系统Win2000；好么，已经坏了两台工控机了，西门子也没有可支持Win2000的工控机了，升级到Win7呢，新版本wincc不支持SIMADYN D了，目前有两台电机处于无监视状态 ！
实际的迫切需求
某电厂水煤灰加上脱硫脱硝，共计40多台工控机和服务器，组态软件将近10种，应集团要求需要进行辅控一体化；而且90%系统为win2000和winxp？
某冶金企业上位系统采用Citect 7.0 USB授权，Citect服务器原为容错服务器，部署系统为Windows server 2003，意外之下，容错服务器开不起来了，整个上位系统陷入瘫痪，多方求助，找了一台15年前的IBM服务器临时带着12个客户端。
互动问题二：
以上情况在工业控制系统领域绝非少数，你身边哪些企业还有Windows XP和Windows 2000系统，自觉升级无望？
请在文末留下你的故事哦
用IT技术解决OT难题
那么我们怎么解决以上系统问题呢？同样采用IT技术解决OT难题 ：
通过服务器，工业存储，交换，虚拟化，ISCSI，HA，SDN，SDS等IT技术构架工业私有云IaaS架构，设计专用高速工业协议快速识别卡，利用工业堆叠交换技术将服务器，存储以及现场PLC，DCS系统进行一体化部署，形成北京伟联科技有限公司独有的工业私有云WL-800B系列产品 。
下面看我们今天的明星产品 WL-800B，WL-800B是一个系列的总称，细分分为WL-820B，WL-840B，WL-860B和WL-880B；根据虚拟机的数量来选择不同的型号，如下表：
私有云有了，那怎么解决如上的问题呢？
解决上述问题 实施云化
首先、给大家介绍伟联科技的一款私有云配套软件WiP2V ，它可以将已有的物理计算机直接转换为虚拟机硬盘文件
然后，我们在现场工控机上安装WitLinc WiP2V软件 ，安装完毕，打开软件，这时你可以选择磁盘，一般我们选择系统文件所在的C盘即可，但是如果你的工程项目有些历史数据或者曲线相关内容存在其他磁盘，可以一起选择，进行转换 。转换过程中操作员可以继续操作本机器，转换是后台转换，不影响现场生产 。
现场有多少台机器，就转换多少个文件，转换完毕将这些文件拷贝到前文的工业私有云服务器内，运行起来，原系统交换机和私有云交换机网线联通，即可实现系统迁移。
云化过程的优势
1 整个升级过程不影响现场生产。
2 将一台物理机转换为了虚拟化文件，解决了软硬件兼容的问题，不再需要考虑工控机备品备件是否可以支持windows xp或者windows 2000。
3 特有的快照和副本技术可以保证即使虚拟机故障，系统也可以快速重新恢复，而省去了传统修工控机，GHOST恢复以及部署工控应用软件的过程。
4 独有的HA技术即使物理服务器故障也会将本物理服务器上运行的应用在另一台物理服务器上开启，大大缩短故障恢复时间。将维修工控机4-8小时时间缩短到了5分钟。
5 原来工程师需要维护大量的工控机和服务器，而如今可实现免维护。
6 对于现场组态软件种类较多，而且控制室比较分散要实现大集控是当前最优解决方案。
7 工业私有云具有快速工业以太网识别卡，目前可快速识别ProfiNet，EtherNet/IP，ModbusTCP/IP,DNP和OPC。
8 可实现多个工业组态软件加密狗定向指派到固定虚拟机。
9 对于新建系统私有云新建成本远远低于传统工控机和服务器模式。
通过以上的操作后，我们把传统上位系统升级为了IaaS云架构部署，实现了IT和OT的又一次融合：我们将采集来的数据，通过SCADA系统实现了对现场设备的监控；通过数据库存储实现了操作记录，报警记录以及数据报表的存储和查询；通过数据库服务器实现和上级ERP和MES系统的交互；通过WEB发布服务器实现了关键生产数据和设备状态的Web访问；通过报表服务器实现了数据的归档以及报表的自动生成和上报；而以上所有的数据监控，存储，归档，查询全部部署到了工业私有云虚拟服务器内。实现了工业生产控制系统的云化管理。因此，传统网络架构变成了如下结构：
最后，让我们来算一笔账：
01
投资成本
如一个工厂配置20台物理服务器（4网卡）和30台工控机（双网卡），24端口物理交换机至少需要4-8台；42U网络柜至少4台；总投资大约200万 。
采用WiCloud工业私有云只需要配置4个计算节点，1个存储节点，2台三层工业核心交换机，整体成本节约40% 。
02
能耗成本
一台服务器按650W双电源，工业用电单价1元，每小时用电1.3kw，20台26kw；
一台工控机按400W单电源，工业用电单价1元，每小时用电0.4kw，30台12kw；
总计每小时38kw 。
工业私有云，五台物理服务器，650W双电，每小时用电6.5kw；
每小时节约电量31.5kw；
一年节省电费：31.5*24*365=275,940元。
03
维护成本
传统数据服务器大约3-5年一个更新周期，如果更新时出现新买硬件不能支持原来操作系统，则需要更新操作系统，更新操作系统就伴随着组态软件的升级。
工业私有云的部署，将节省大量费用。
假设硬件更新成本1,000元，操作系统5,000元，组态软件100,000；升级一次5个人天；
假设员工工资6000元/月，则每小时工资为6000÷22÷8=34；
3-5年维护成本对比
传统服务器工业私有云
服务器软硬件升级成本：1000+5000+100000=106000106000*20=2120000硬件成本：20000×5=100000
工控机硬件升级成本：10000+1000+85000=9600096000*30=2880000——
服务器升级人工成本：34*8*5*20=27200人工成本为：34*8*5=1360
工控机升级人工成本：34*8*3*30=24480——
总计升级成本 ：5051680总计成本 ：101360元
选择工业私有云节约500万
今日明星产品
WL-840B-B48VPC 工业私有云
1、四台计算服务器，配置最少16核心CPU，128G内存，240G固态SSD，4千兆网卡；计算服务器内部署工业虚拟化软件平台。
2、一台双控存储阵列，集成12盘位，6千兆网卡，采用RAID5+1在磁盘阵列基础上叠加了热备盘，磁盘冗余度更高；内置WiStorage专用存储系统软件；
3、两台三层核心交换机，通过堆叠技术将计算服务器和存储服务器进行融合，将CPU，内存和存储进行池化；
4、一台机架式UPS，确保即使系统掉电，也能维持半小时运行时间
5、所有硬件集成在一个22U或者42U的定制化网络机柜内。
6、可虚拟化48台工控机。
WL-980V-L1一体化虚拟工控机管理平台
1、一台独立服务器，部署伟联科技WiCLOUD虚拟化平台
2、通过WEB可进行多台服务器群集管理3、可支持PCI穿透，解决工控机特殊板卡无法虚拟化的困境
4、可支持VNC，RDP，SPICE
5、可支持USB加密狗以及打印机的重定向6、虚拟机部署均通过Web端进行操作，集群数量不限。
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