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　　CODESYS Runtime：智能自動化的運行時軟件系統(tǒng)
　　
　　CODESYS Runtime概述
　　
　　為了使硬件設備可以使用基于IEC 61131-3標準的編程環(huán)境CODESYS IDE進行編程，必須在對應的硬件設備中移植CODESYS Runtime System。CODESYS Runtime System為工業(yè)級的實時操作系統(tǒng)內核，通過在硬件平臺上移植CODESYS Runtime System，可以將任何嵌入式設備或基于PC的設備轉變?yōu)榉螴EC 61131-3標準的工業(yè)控制器。
　　
　　CODESYS代碼執(zhí)行機制為編譯執(zhí)行，即在CODESYS IDE中編寫的IEC代碼，通過集成的編譯器編譯為機器代碼，再通過網(wǎng)線或串口下載到CODESYS Runtime 里。CODESYS Runtime可以調動硬件平臺的資源（如時鐘資源、內存資源等）來處理這些指令。CODESYS公司的技術工程師負責將CODESYS Runtime部署到客戶選用的硬件平臺上，并且我們開放CODESYS Runtime接口，支持用戶作二次開發(fā)。
　　
　　CODESYS Runtime 可完成以下主要任務
　　
　　1.下載和執(zhí)行基于 IEC 61131-3 的應用程序
　　
　　2.應用程序的調試和監(jiān)控
　　
　　3.執(zhí)行對I/O的操作
　　
　　4.與CODESYS 編程系統(tǒng)通信
　　
　　5.與其他控制器設備通信
　　
　　6.路由控制器網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)信息
　　
　　此外，該實時運行系統(tǒng)還包含重要的附加組件，如現(xiàn)場總線、運動控制、可視化等，以便您的控制器可以與工業(yè)現(xiàn)場中的其他組件進行通信或實現(xiàn)其他復雜的功能。
　　
　　CODESYS Runtime可跨平臺運行，即可部署到不同架構和不同操作系統(tǒng)的硬件平臺上。
　　
　　CODESYS Runtime 支持的一些標準的CPU包括
　　
　?、?Intel 80x86；Pentium， Atom（32位或64位）等；
　　
　?、?ARM Based CPU（ ARM v6-v9架 構 ，如 ARM 7， ARM 9， ARM 11等 ）；
　　
　?、?）ARM Cortex CPUs（ Thumb2指令集: Mx, Ax, Rx，如 M3/M4/M7，A8/A9，A15，A53等 ）；
　　
　?、?PowerPC；
　　
　?、蔟埿綜PU、天津飛騰CPU等國產(chǎn)CPU。
　　
　　CODESYS Runtime 也可部署到以下目標設備中
　　
　　Infineon TriCore
　　
　　Renesas RZ/N1， RX
　　
　　Analog Devices Blackfin
　　
　　NXP (Freescale) Cold Fire
　　
　　Texas Instruments DSP C2xxx / 28x
　　
　　CODESYS Runtime 支持的操作系統(tǒng)包括
　　
　　Windows 7/8/10/Embedded (32/64 Bit)；
　　
　　WinCE；
　　
　　Linux (OSADL real-time extension)；
　　
　　VxWorks；
　　
　　QNX；
　　
　　無操作系統(tǒng)或微型操作系統(tǒng)（如uCOS，eCOS，freeRTOS）；
　　
　　國產(chǎn)操作系統(tǒng)。
　　
　　CODESYS Runtime Toolkit
　　
　　CODESYS Runtime Toolkit是一個全面的可編程控制器軟件開發(fā)工具包。CODESYS Runtime可以將任何嵌入式平臺或工業(yè)PC轉化為基于IEC 61131-3標準的控制器，并且開放Runtime接口，用戶可以根據(jù)行業(yè)需求及功能需要進行二次化開發(fā)。因此，CODESYS Runtime Toolkit支持用戶開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的控制器產(chǎn)品。
　　
　　對于最終用戶來說，可以直接使用基于CODESYS Runtime開發(fā)的控制器，并使用CODESYS IDE（集成開發(fā)環(huán)境）進行項目應用。對于OEM客戶來說，可以使用CODESYS Runtime Toolkit工具包基于多種平臺和需求開發(fā)自己品牌的控制器，并支持定制化開發(fā)需要的功能。
　　
　　CODESYS Runtime Toolkit工具包的供貨范圍
　　
　　CODESYS Runtime（實時運行系統(tǒng)）的源代碼或部分源代碼，具體取決于用戶所選用的硬件平臺
　　
　　I/O驅動程序和庫的源代碼示例
　　
　　有關CODESYS Runtime移植到目標系統(tǒng)的完整文檔
　　
　　特定的硬件設備的實時運行系統(tǒng)所需的基本組件和附件組件
　　
　　由我們經(jīng)驗豐富的工程師進行培訓，以幫助客戶將CODESYS實時運行系統(tǒng)移植到目標設備上
　　
　　CODESYS Runtime移植過程如下
　　
　　安裝帶有可用的基本組件和附加組件的CODESYS實時運行系統(tǒng)工具包
　　
　　通過引導工具配置和選擇實時運行系統(tǒng)所需功能的組件
　　
　　配置操作系統(tǒng)接口，實現(xiàn)定制驅動程序或集成的附加功能（外部庫），連接外部系統(tǒng)等
　　
　　將所有組件鏈接和編譯到可執(zhí)行的實時運行系統(tǒng)，并在目標設備上實現(xiàn)運行
　　
　　在CODESYS IDE中提供用于設備使用的驅動程序（設備描述文件）
　　
　　CODESYS PLCHandler
　　
　　PLCHandler為第三方的客戶端和基于CODESYS開發(fā)的PLC之間建立通訊，PLCHandler封裝了完整的底層通信協(xié)議，并提供了一個API接口。該API接口提供對所有可用功能和服務的訪問。
　　
　　PLCHandler提供以下功能和服務
　　
　?、俳⒒蚪K止與PLC的通信。
　　
　?、谧x取PLC的變量列表。
　　
　?、垩h(huán)讀取PLC變量。
　　
　?、芡阶x取PLC變量值。
　　
　?、萃綄⒆兞恐祵懭隤LC。
　　
　　⑥實現(xiàn)與多個PLC同時通信。
　　
　?、邤嚅_連接后自動重新連接PLC。
　　
　　⑧程序從CODESYS下載到PLC后自動重啟。
　　
　　⑨將信號事件（數(shù)據(jù)更改，狀態(tài)更改）發(fā)送給客戶端。
　　
　?、猥@取、設置PLC應用程序的狀態(tài)。
　　
　　?訪問PLC底層文件系統(tǒng)。
　　
　　PLCHandler作為一個軟件開發(fā)工具包（SDK），包含所有C/C ++頭文件，PLCHandler庫，示例配置文件和演示源代碼等。
　　
　　典型的PLCHandler庫作為靜態(tài)鏈接庫（例如WIN32系統(tǒng)下：PLCHandlerLink.lib或者PLCHandlerLinkMFC.lib），封裝了C++類以及附加的C的接口。對于WINDOWS平臺，PLCHandler也提供動態(tài)鏈接庫（PLCHandlerDll.dll）和ActiveX-Control（PLCHandlerX.ocx）插件。
　　
　　PLCHandler和API接口的內部結構
　　
　　
　　
　　CODESYS OPC UA Server
　　
　　OPC UA是實現(xiàn)智能化工廠和工業(yè)4.0的標準接口。OPC UA（統(tǒng)一架構）是OPC標準下的新一代技術，它不僅允許機器和工廠間進行數(shù)據(jù)的傳輸，也支持以機器可讀取的方式進行對這些數(shù)據(jù)的描述。OPC UA是基于TCP標準的獨立的平臺。協(xié)議?？梢杂糜贠PC組織的所有成員。
　　
　　基于CODESYS Runtime組件化架構，CODESYS OPC UA Server 可作為附加組件移植到CODESYS Runtime里。因此，CODESYS OPC UA Server幾乎可以集成到所有基于CODESYS 開發(fā)的設備中，并與TCP/IP和實時時鐘的表現(xiàn)相當。為了可以在CODESYS Runtime里部署OPC UA Server，設備制造商必須從OPC組織獲得協(xié)議棧的源代碼。
　　
　　OPC UA Server接收來自CODESYS上位開發(fā)環(huán)境的數(shù)據(jù)，并與OPC UA的Client端進行通訊。
　　
　　OPC UA 的功能及特點
　　
　　自動建立與客戶端通信
　　
　　當數(shù)據(jù)值和數(shù)據(jù)狀態(tài)發(fā)生變化時自動觸發(fā)
　　
　　瀏覽變量列表
　　
　　管理數(shù)據(jù)緩存項
　　
　　直接訪問控制器中的項目（無緩存）
　　
　　可以與CODESYS V2.3版本進行OPC通信
　　
　　CODESYS Redundancy
　　
　　基于IEC 61131-3標準的上位開發(fā)環(huán)境下的冗余功能的擴展，支持用戶開發(fā)一款屬于自己的冗余控制器。兩個獨立的工業(yè)控制器在不間斷和同步的情況下，同時執(zhí)行一個IEC 61131-3應用程序。一旦出現(xiàn)意外狀況，冗余控制器自動切換為主控制器，且控制不會因此而中斷或者暫停。但僅有主動控制器與I/O系統(tǒng)進行通訊。
　　
　　冗余功能
　　
　　兩個控制器同時啟動機制
　　
　　配置IP地址和控制器超時
　　
　　自動同步和更新冗余控制器，即使一個控制器被另外一個控制器所取代
　　
　　對IEC 61131-3應用程序中的錯誤做出反應
　　
　　通過IEC應用程序函數(shù)調用或者OEM運行系統(tǒng)組件（例如當監(jiān)視溫度的進程、現(xiàn)場總線錯誤診斷或通過可視化手動切換）來在控制器之間進行切換