CODESYS控股集團大中華區技術工程師王志強先生，在恰佩克現場為我們帶來了CODESYS實現智慧工廠云服務的Automation Server開發平臺技術。看完他的主題分享希望也能為你帶來思考。
智慧工廠的搭建，不單單是邊緣計算、云計算等一些技術的加入，它其實是從機器到云一個自下到上的，多種前沿技術的協作。王志強先生開門見山的點出。“今天主要從五個方面介紹CODESYS對于智慧工廠實施的解決方案，首先是工程開發，庫卡機器人驅動器維修，第二是人機交互，第三是總線技術，第四是運動控制以及客戶定制化需求，最后是CODESYS對于工業4.0的理解。”
他講到，首先項目開發，對于IT工程師來說，m.dekuna.com，目前使用的語言大多可能是C/C++、Java等，但對于工控行業，使用更多則是LD、SFC、IL。因此，IT和OT這么多復雜的，不同邏輯方式，不同結構的編程語言，如果想融合在一塊，其實是一件很困難的事，并且如果要全部掌握所有的編程語言，則會是繁雜甚至不能實現的事情，這為我們工程或項目的開發帶來了很大的挑戰。CODESYS通過把所有IT，OT使用最廣泛的語言都集成到一個平臺上，打破了這些語言交互的壁壘，形成CODESYS上位編程環境平臺。
“項目開發以后，下一步重要工作是維護工作。目前大多數的項目現場要使用很多不同廠商的硬件產品，不同的控制器，多種模塊，各種現場總線，造成了我們繁重的在線維護工作。CODESYS設計了一個統一的設備模型--Gateway，使用這個模型可以更便捷的維護設備。目前支持這一設備模型的有abb、施耐德、KEBA等超過500多家控制器制造商。”
王先生驕傲的為我們介紹到，“與項目開發同時進行的是人機界面的開發，不管科技發展到什么程度，人類生產出來的機器總是要跟人進行交互。目前對于Web端，工程師使用的可能是HTML5技術，對于工業人機交互，使用的可能是各種組態技術，對于移動端又可能使用了諸如QT，java等技術。這么多人機界面開發的工具和技術，為項目開發人員帶來了很大的挑戰。”
王志強先生指出，目前CODESYS人機交互有幾種方式，分別是本地可視化、網絡可視化、在線監控和HMI。顯控一體設備開發時，相當大的一部分工作是圖形化界面的集成，本地可視化很好的解決這一難題。網絡可視化也很好地解決了人機交互界面在不同設備之間的適配問題。在線監控很好的解決了控制器里邊數據監控的問題。另外CODESYS也針對HMI設備推出了專門的HMI開發包。并且所有這些人機交互的開發工作，都集成在CODESYS上位編程平臺中，CODEYS使人機交互的開發變得更高效。
他提出，在總線技術上，每家總線都各有優點。我們不去提倡支持某種總線技術，我們也不會去開發我們自己的總線協議標準，不是CODESYS沒有這個實力，而是CODESYS是一家OPEN的公司。CODESYS把所有主流的總線標準，所有主流的總線協議都集成在CODESYS系統里面。目前支持的總線包括EtherCAT、PROFIBUS、PROFINET、CANopen等。
智慧工廠的搭建少不了運動控制，對于運動控制技術，CODESYS支持PLCopen1、2、4部分的編程標準，同時它集成了機器人運動學模型，也開放出了機器人模型接口。
“我們是一家軟件公司，庫卡機器人何服電機維修，我們的目標是用軟件來編程自動化，通常講，我們開發出來編程環境，然后通過編程環境編程以后，將二進制代碼下載到控制器從而進行控制，對于普通自動化公司來說這可能就夠了，但對于CODESYS來說，這遠遠不夠，我們還要能夠做到對編程環境進行二次開發。這就是我們的Automation Platform技術平臺。BeckHoff把運動控制模塊、編程模塊等從Automation Platform中拿出來，然后集成在Visual studio里面，做成獨具風格的TwinCAT 3。而Keba通過Automation Platform把第三方組態軟件和CODESYS編程環境融合起來，造就了專業的開發平臺KeStudio。像國內匯川使用Automation Platform開發了InoProShop，它的創新點在于用圖片形式直觀展示他們的設備連接情況。并且這些Studio，都是具有自主產權的”
王志強先生說到，“安全是一個很龐大的學科，工業控制器的安全認證，包括CPU安全認證、實時系統安全認證，編程環境安全認證，以及整個系統的安全認證。CODESYS可以為客戶提供符合sil2和sil3安全標準的安全控制器的開發平臺，我們的實時系統核和我們的上位編程環境均符合安全標準，并且我們能夠提供相應的認證證書”
他再次強調道：“我們是一個軟件公司，我們目標是從機器到云端，每一層都能提供給客戶相應的軟件方案。目前來看，對于最下層的邊緣計算，CODESYS有自己的高可靠性的實時系統核。對于中間的霧計算，CODESYS有網關來進行支持。對于云層，CODESYS有Automation Server技術，它是一種IIOT技術”
每一層在技術上實現后，就是要解決層與層之間的交互問題，邊緣控制器如何跟云數據進行交互呢？王志強先生提出，OPCUA是當前大家推崇的跨平臺的通信交互方式，目前CODESYS支持完整的OPC UA功能，CODESYS通過把OPC UA Server集成在邊緣控制器里面，從而達到跨平臺交互的目的。CODESYS 還支持另外一種數據交互方式，通過HTTPS實現云數據交互，目前它的加密有兩種方式，一種通過IEC庫實現加密，另外一種通過數據指向編輯器來進行加密。
為了解決現有工廠里面各種設施已經搭建好，又不可能再重新購買一套CODESYS軟件方案來搭建智慧工廠的問題。CODESYS給出的方案是Smart sensor，你可以在您的系統中加入任意一臺基于CODESYS開發的控制器，而這個控制器就是一個Smart sensor，他可以用來完成數據采集、邊緣計算、霧計算以及云計算的協作。
他解釋道，“Automation server技術是一個很強大的技術，這個技術的基礎版其實各家都有，比如說可以把當前設備的狀態分析放到云端，把配方放在云端。而Automation server則更強大，它目前還可以把程序編輯、應用備份、資質認證、用戶管理等放在云端。同樣，如果對于一個普通的自動化公司來說，做到這里可能就心滿意足了，但對于CODESYS來說，這還不夠，我們還要支持一個更強大的功能--代碼的自動分析、自動校驗、自動加載功能，可以能夠使控制器在空閑時間分析當前工廠里面機器的狀態，分析代碼是否完善，在下一次設備運行時，對設備的運行進行優化。”他補充道：“我們還可以通過Automation server遠程更換控制器，下載應用，移除控制器等功能”。現場工程師紛紛拍照紀念，更有迫不及待和王先生交換名片，現場一度熱鬧非凡。