Codesys

Breve descrição

Trata-se de software desenvolvido pelo grupo CODESYS, Kempten, Alemanha.

O CODESYS Control para Raspberry Pi SL contém um aplicativo CODESYS Control para todos os Raspberry Pi, incluindo o Módulo de Computação (Compute Module) (consulte http://www.raspberrypi.org/), bem como a capacidade de usar os módulos de extensão e vários dispositivos/breakouts com interface de comunicação SPI, I²C ou 1 fio.

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Este produto pode ser instalado com o plug-in CODESYS Deploy Tool incluído através do Sistema de Desenvolvimento CODESYS no sistema Linux do Raspberry Pi. Após cada reinicialização, o sistema de tempo de execução será iniciado automaticamente.

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⚠️ Após inicializado o runtime do CODESYS numa placa Rasp, se nenhuma licença completa válida puder ser encontrada, o CODESYS Control será executado por duas horas sem limitações funcionais antes de desligar.

⚠️ A combinação de Raspberry Pi e do CODESYS Runtime é para uso privado, teste e fins de ensino. O uso comercial não é permitido. Não liberado para uso em contêineres ou máquinas virtuais (VMs)! O CODESYS Control para Raspberry Pi SL 4.11.0.0 não suporta GPIOs para o Raspberry Pi 5.

Informações detalhadas podem ser encontradas na Ajuda Online. Recomenda-se em especial iniciar pelo item "Getting Started".

Requisitos

Vantagens:

Desvantagens

Carece de módulos A/D, D/A, PWM, ou "Rack" para instalação de módulos externos (necessários para ligação do Rasp ao equipamento à ser controlado).

Diferente de um CLP industrial, considerar que uma placa Raspberry não é construída para ser tolerante à interferências eletromagnéticas originadas de motores elétricos, inversores de frequência e nem foi projetada para trabalhar 24 horas, 7 dias por semana a até 70 C.

Instalação

Download do CODESYS

Para tanto, se faz necessário baixar o CODESYS Development System V3, preferenciaclmente à partir da sua loja nos Estados Unidos (conexão mais rápida, média de 250 KB/s, ETA até 2 horas).

CODESYS Development System V3 - page

Será necessário realizar cadastro e login na "Store" do grupo Codesys para poder baixar este software:

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⚠️ Baixar este software da loja internacional é impraticável devido à baixa velocidade de conexão (em torno de 23 KB/s). Considere que este programa ocupa aproximadamente 1,6 GBytes, o que leva a um ETA de 12 horas ou mais. Considere fortemente realizar o download à partir da sua loja nos Estados Unidos (conexão mais rápida, média de 250 KB/s, ETA até 2 horas).

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Uma vez realizado seu cadastro (numa conta nos Estados Unidos) e logado, busque por "CODESYS Develop System V3" na aba Enginnering > Integrated Vevelopment Environment ou tente clicando aqui.

Instalação no Raspbery

O grupo do CODESYS disponibilizou um video no YouTube: CODESYS on Raspberry Pi - First Steps ilustrando este tipo de instalação, à partir de um PC rodando Windows!!!

Uma vez bootado o Rasperry OS, é muito interessante atualizar seu sistema. Para tanto, sbrir uma janela de terminal e executar:

Os comandos acima atualizam o sistema Raspberry (e podem ser exectuados regularmente, mais de uma vez).

Se faz necessãrio ativar a comunicação SSH da placa Rasp.

Descobrir endereço IP do seu Rasp:

Obs.: Para acessar o Rasp remotamente através de conexão SSH, clique [aqui].

Este passo é importante porque o CODESYS executando numa máquina Windows (ou Linux), necessita estabelever conexão com a placa Rasp via rede:

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Instalação do CODESYS runtime no Rasp

Para instalar o runtime do Codesys no Rasp, se faz necessário instalar o "Controller" numa máquina Windows ou Linux (pode ser numa VM).

Usando Windows

Uma vez instalado o CODESYS no Windows, executar o mesmo.

Executando o CODESYS no Windows

Uma janela grande quase vazia poderá ser visualizada onde consta uma janela interna com o título "Cpodesys V3.5 SP18 Patch 4" (por exemplo). Esta janela (parece uma página WEB) traz informações sobre novidades e detalhes de licenciamento do Codesys.

Para iniciar um projeto, neste app, ir para a barra de menu (topo da tela), buscar a opção "File" e clicar em "New Project". Será exigido um nome para o projeto, use por exemplo "teste1" -- observe que provavelmente em outra parte na janela de diáologo que se abre, já aparece selecionado como padrão "Standart Project" (mantenha esta opção).

Uma nova janela aparece com 2 menus pull-down.

O primeiro menu pull-down permite você selecionar o dispostivo que será programado. Pode ser selecionado a opção "CODESYS Control Win V3 x64 ..." o que implica que o seu CLP será executado dentro do próprio Windows. Mas note que (se selecionado) devem aparecer as opções:

O "MC" significa Motion Control, um opção interessante de controle de servo-motores (e sugerida neste caso).

Note que um segundo menu pull-down surge abaixo da opção anterior, que permite você selecionar a linguagem de programação pretendita. Por padrão, a linguagem Ladder (Logic Diagram) aparece selecionada.

Uma vez selecionado o dispositivo e a linguagem, a janela maior inicial deve deseaparecer e no lado esquerdo deve aparecer um diagrama estilo árvore mostrando itens disponíveis para programação do seu CLP. Note que aparecem opções para comunicação do Rasp com dispositivos SPI e I2C (típicos de sensores digitais).

Deve aparecer ainda uma opção "GPIOs_A_B" que serve para configurar as portas I/O que serão usadas do conector GPIO do seu Rasp.

Mas note que até aqui o Codesys runtime não foi instalado no Raspberry.

Então será necessário ir na barra de Menu, selecionar a opção "Tool" e a opção "Update Raspberry Pi". Isto fará surgir uma janela no canto esquerdo exigindo o nome de usuário e senha necessários para acessar o Rasp. Normalmente o usuário é "pi" e a senha "raspberry" (se você não modificou estas informações no momento da instalação do Raspberry OS).

Note ainda que na janela anterior aparece no seção "Select Target", um campo para informar o número IP do seu Rasp. Você pode tentar clicar na opção "Scan" para tentar identificar sua placa Rasp na sua rede. Na lista de dispositivos IP aparece o endereço MAC do seu Rasp. Eventualmente pode ser útil saber o MAC do seu Rasp. Eventualmente aparecem 2 números IP para o mesmo Rasp, um para conexão via cabo Ethernet e outro para conexão via WiFi (caso da placa Raspberry Pi IIIB).

Para encontrar/conectar com placa Rasp:

Os números IP e MAC da sua placa Rasp podem ser obtidos, abrindo-se uma janela de comandos no Raspberry e executando:

Obs.: Normalmente a conexão ethernet aparece precedida pelo códio eth0, ou mesmo eno1. A conexão IP via Wifi pode aparecer com o código wls1.

Outra forma é usar o comando:

Se você por acaso desejar mais detalhes da conexão no Rasp, usar:

Este último comando informa até os tempos de latência (atrasos de comunicação) envolvidos com cada número IP.

Transferindo o CODESYS runtime para placa Rasp:

Uma vez informado no Codesys (no Windows) o número IP (a conexão) à ser realizada com seu Rasp, selecionar o botão "Install" nesta seção "Select Target". A transferência deste runtime só é necessária uma única vez. Não se faz necessário repetir esta transferência nas próximas vezes.

Quando o runtime é transferido aparece outra caixa de diálogo perguntando se é desejado instalar o runtime de forma:

Normalmente a opção "multicore" funciona.

Eventualmente na primeira transferência/instalação do runtime, será instalado também o pacote:

Uma vez finalizada a transferência, este runtime deve ser habilitado. Para tanto, nesta mesma janela (canto esquerdo com provável título Raspberry PI),na sua parte inferior, deve aparecer a seção "Runtime", com o botão "Start" que deve ser clicado.

Na versão "Developer" (free) do runtime, o mesmo pode estará funcional por 2 horas. Passado este perído, nesta janela será necessário cilcar no botão "Stop" e depois no botão "Start" novamente para reiniciar a runtime. Ou em último caso, o Rasp pode ser re-iniciado clicando-se bo botão "Reboot Target".

Realizando um teste inicial:

Para teste inicial, pode ser criado um simples programa (opção "PRG") contendo algo como:

Na parte superior da janela que aparece no lado direito da tela.

E na parte inferior desta janela (espaço para o diagrama Ladder), implementar algo como:

Note que este editor é do tipo auto-completar (menus pull-down para facilitar codificação).

Uma vez codificado este teste, buscar na barra de menu, o ícone (na 2a-linha do Menu, de metade para o canto direito), o ícone para Login (ALT-F8).

Eventualmente pode aparecer uma caixa de diáologo alertando para "No active path defined. Do you Want to set it". Nesta caixa de diáologo clicar no botão "Sim". Uma nova janela gráfica aparece ilustrando a conexão do seu PC com o Rasp. Esta etapa usa a rotina de "Gateway" e fica buscado pela conexão IP com seu Rasp. Caso ocorra alguma falha de conexão, a tecla ESC pode ser pressionada. Mesmo que neste etapa ocorra um erro do tipo "dispositivo não encontrado", normalmente a janela "Select Device" surge permitindo que você scaneie o IP de conexão adotado. Normalmente sua placa Rasp deve ser encontrada. Basta neste caso, clicar no botão "Ok" desta janela.

Eventualmente se a primeira vez que um código está sendo transferido, uma senha pode ser exigida. Surge uma janela informando a necessidade de "user management". Neste caso, o provável é que este gerenciado ainda não tenha sido ativado. E neste caso, uma nova senha de administração (do "CLP") será exigida. Ciclar simplesmente no botão "Sim" e então deve surgir a tela "Add Device User", que pede o nome do usuário e uma senha. Sugere-se para nome de usuário "admin" e para senha uma palavra qualquer fácil de ser lembrando. Note que reconfigurar este usuário e senha pode ser bastante complicado (e não está relacionado com o nome do usuário e senha definidos na placa Rasp para o Raspberry OS). Sugestão simples: usar como senha: "admin".

Depois disto uma nova janela "Device User Login" deve surgir exigindo o nome do usuário e senhas definidos anteriormente. Clicarl no botão "Ok".

Isto deve garantir a conexão do Codesys sendo executado no Windows com o runtime sendo executado no Rasp. Esta aba "device" pode então ser fechado.

Será necessário clicar novamente no ícone "Login" e então finalmente seu novo código será transferido para o Rasp. Eventualmente uma janela de alerta pode ser exibida informando que nenhuma aplicação existe no "Device" ou já foi transferida antes para a mesma.

Uma vez transferido o código, o Codesys entra normalmente no modo "Stop", ficando pronto para rodar o código.

Será necessário mudar para o modo "Run" (em certo ícone da barra de menu, ou fazer CTRL+F7).

Uma vez o código sendo executado, o mesmo pode ser testando no Codesys rodando no Windows. Basta clicar sobre o símbolo do botão Liga na seção de programação Ladder (BtLiga). No diagrama Ladder, o símbolo associado com a lâmpada será ativada. Fisicamente nada será observado no Rasp porque até este momento, não foi associada nenhuma porta I/O com a suposta lâmpada (poderia ser um Led devidamente conectado através de um resistor à algum pino do GPIO do Rasp, lembrando que as tensões neste barramento variam entre 0 e 3,3 Volts).

Existe um Led que vêm por padrão em placas Rasp associado com a porta XX do GPIO.

O botão Liga neste caso ainda é "fictício" (não real) porque não foi associada nenhum pino do GPIO do Rasp e configurado como entrada.

Ref.: Vídeo YouTube de PLC & Drives --> Codesys [011] - Saiba como transformar o Raspberry Pi em um CLP Codesys.

Usando Linux

Usando máquina Linux na mesma rede do Rasp

Descobrindo IP da placa Rasp

Usando uma máquina Windows

< Falta completar >

Fernando Passold, em 03/03/2024.