CODESYS Control RTE SL : SoftPLC temps réel pour PC industriel Windows

CODESYS Control RTE SL est un runtime SoftPLC temps réel destiné aux PC industriels sous Windows. Il permet d’utiliser une plateforme PC multicœur comme contrôleur programmable IEC 61131-3 tout en bénéficiant d’un noyau temps réel intégré pour les applications nécessitant un comportement plus déterministe qu’avec un SoftPLC Windows standard.

Un automate logiciel temps réel sur PC industriel

CODESYS Control RTE SL transforme un PC industriel Windows compatible en contrôleur programmable temps réel.

L’application automate est développée dans CODESYS Development System puis exécutée par le runtime installé directement sur le PC cible.

Le runtime dispose de son propre noyau temps réel. Aucun matériel temps réel supplémentaire ni extension spécifique de Windows n’est nécessaire pour assurer son fonctionnement.

Cette approche permet d’associer la puissance et l’évolutivité d’un PC industriel aux fonctions de contrôle-commande d’un automate programmable CODESYS.

CODESYS Control RTE SL ou Control Win SL ?

CODESYS Control RTE SL et CODESYS Control Win SL permettent tous deux d’exécuter une application CODESYS sur un PC Windows, mais répondent à des exigences différentes.

• CODESYS Control Win SL est destiné aux applications pour lesquelles des propriétés de temps réel logiciel, ou soft real-time, sont suffisantes.
• CODESYS Control RTE SL intègre un noyau temps réel et répond aux applications nécessitant un comportement plus déterministe.

Le choix entre les deux runtimes dépend notamment du cycle automate attendu, des réseaux industriels utilisés, de la charge du PC et des contraintes temps réel de la machine.

Une architecture PC-based pour les applications d’automatisme exigeantes

CODESYS Control RTE SL permet de réunir le contrôle-commande et les ressources d’une plateforme informatique industrielle au sein d’une architecture PC-based.

Le PC industriel fournit les ressources matérielles nécessaires à l’application : processeur, mémoire, interfaces Ethernet, ports série, extensions PCIe ou interfaces de communication industrielle.

Le runtime CODESYS assure quant à lui l’exécution de l’application IEC 61131-3.

Le choix de la plateforme matérielle est particulièrement important dans une architecture temps réel. Le processeur, les interfaces réseau, la configuration du BIOS et du système Windows doivent être vérifiés avant le déploiement.

Systèmes compatibles

CODESYS Control RTE SL prend en charge les versions de Windows maintenues par Microsoft parmi :

• Windows 10 ;

• Windows 11 ;

• Windows IoT Enterprise.

Le runtime est compatible avec les architectures x86 32 bits et x64 64 bits et nécessite un processeur multicœur.

CODESYS Development System V3.5 SP19 Patch 1 minimum est requis, avec une version V3.5 SP20 ou supérieure recommandée.

Prérequis pour une architecture temps réel

Le fonctionnement temps réel de Control RTE SL impose certaines règles de configuration de la plateforme.

L’Hyper-Threading n’est pas pris en charge et doit être désactivé dans le BIOS.

Les Efficiency Cores, ou E-Cores, ne sont pas pris en charge et doivent également être désactivés.

La virtualisation processeur doit être désactivée dans le BIOS ou les fonctions Windows correspondantes doivent être désactivées.

CODESYS Control RTE SL n’est pas destiné à fonctionner dans un conteneur ou une machine virtuelle : son noyau temps réel nécessite un accès direct au matériel.

Le mode d’alimentation Windows doit également être configuré pour privilégier les performances. La mise en veille prolongée et le démarrage rapide doivent être désactivés sur la plateforme utilisée.

Ces éléments rendent particulièrement importante la validation du PC industriel avant son déploiement avec Control RTE SL.

Communication industrielle et bus de terrain

CODESYS Control RTE SL intègre de nombreuses possibilités de communication permettant de l’utiliser dans des architectures d’automatisation ouvertes.

Selon la licence et la configuration retenues, le runtime prend notamment en charge :

Certaines communications Ethernet nécessitent l’installation du pilote Npcap sous Windows.

Les fonctions utilisables dépendent également du niveau de licence CODESYS Control sélectionné pour l’application.

Développement avec CODESYS Development System

Les applications destinées à Control RTE SL sont développées avec CODESYS Development System selon la norme IEC 61131-3.

L’environnement permet notamment de créer et structurer le programme, configurer les équipements et réseaux industriels, compiler l’application, transférer le programme vers le PC cible et réaliser les opérations de débogage.

Control RTE SL prend notamment en charge :

• Online Change ;

• données Retain et Persistent ;

• gestion des utilisateurs ;

• communications chiffrées TLS ;

• breakpoints et débogage ;

• écriture et forçage de variables ;

• traces et tendances ;

• gestion des alarmes et recettes.

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Performances temps réel

Le comportement temps réel obtenu dépend directement du PC industriel, du processeur, des interfaces utilisées et de la configuration de la plateforme.

Sur du matériel adapté, CODESYS indique un jitter typique inférieur à 20 µs ainsi qu’un cycle minimal observé de 250 µs.

Ces valeurs correspondent à des configurations adaptées et ne doivent pas être considérées comme des performances garanties sur n’importe quel PC.

La plateforme matérielle doit donc être validée en fonction des exigences réelles de l’application.

Licences CODESYS Control RTE SL

CODESYS Control RTE SL utilise le modèle de licences applicatives CODESYS Control SL.

Depuis la version V3.5.20.0, le niveau de licence est déterminé à partir de la taille et des fonctions de l’application plutôt que uniquement à partir du matériel utilisé.

Les principales familles sont :

• CODESYS Control Basic ;

• CODESYS Control Standard ;

• CODESYS Control Performance.

Le niveau nécessaire dépend notamment du nombre d’entrées/sorties, des bus de terrain utilisés, des fonctions de communication, de la visualisation et des besoins de performance de l’application.

Certaines fonctions avancées, notamment l’affectation de tâches à des cœurs processeur isolés, sont disponibles avec certains niveaux de licences Standard et Performance.

Le choix de la licence doit donc être réalisé à partir du projet réel.

Activation de la licence

La licence CODESYS peut être activée dans un conteneur logiciel lié au PC industriel utilisé comme contrôleur.

Elle peut également être stockée sur une CODESYS Key, sous forme de clé USB matérielle, pour répondre à certains besoins de gestion ou de portabilité de licence.

Sans licence permanente, Control RTE SL peut fonctionner en mode de démonstration pendant deux heures. Un redémarrage manuel est ensuite nécessaire.

CODESYS Control RTE SL et PC industriel

Le choix du PC industriel est déterminant dans une architecture CODESYS Control RTE SL.

Tous les PC Windows ne peuvent pas être considérés automatiquement comme adaptés à une application temps réel. Le processeur, la présence éventuelle d’E-Cores, les interfaces Ethernet, les cartes de communication, les possibilités de configuration du BIOS et les contraintes environnementales doivent être vérifiés.

IP Systèmes peut associer la licence CODESYS à une plateforme PC industrielle adaptée afin de construire une architecture cohérente pour votre machine ou votre équipement.

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