CODESYS : plateforme d’automatisation IEC 61131-3 pour vos applications industrielles

Dans un projet industriel, le choix de l’environnement automate conditionne directement la maintenabilité, l’évolutivité et la pérennité de l’installation. CODESYS répond à ces enjeux grâce à une approche logicielle ouverte : le même environnement de développement peut être utilisé pour programmer différents types de contrôleurs compatibles, sur des architectures matérielles variées.

Contrairement à un environnement strictement lié à une marque d’automate, CODESYS permet de dissocier davantage la logique applicative du matériel utilisé. Cette approche est particulièrement intéressante pour les constructeurs de machines, les intégrateurs et les industriels qui souhaitent standardiser leurs méthodes de développement tout en gardant de la flexibilité dans le choix des plateformes.

CODESYS peut être utilisé pour des applications de logique automate, d’IHM, de communication industrielle, de motion control, de robotique, de supervision distribuée ou encore de gestion centralisée de contrôleurs via CODESYS Automation Server.

CODESYS est un environnement de développement intégré, ou IDE, dédié à la programmation d’applications d’automatisation industrielle. Il permet de créer des programmes conformes à la norme IEC 61131-3, qui définit les principaux langages utilisés pour la programmation des automates industriels.

La plateforme CODESYS ne se limite pas à l’écriture du programme automate. Elle regroupe un ensemble de fonctions utiles au cycle de vie d’un projet automatisme : création du projet, programmation, simulation, configuration matérielle, configuration des communications, diagnostic, mise au point, visualisation, téléchargement sur contrôleur, maintenance et évolution applicative.

CODESYS peut être utilisé avec des contrôleurs compatibles disponibles sur le marché, mais aussi avec des runtimes logiciels permettant de transformer certaines plateformes matérielles, comme des PC industriels ou des systèmes Linux compatibles, en contrôleurs programmables.

L’un des fondements de CODESYS est son support de la norme IEC 61131-3. Cette norme définit les langages de programmation utilisés dans l’automatisation industrielle et facilite la structuration des programmes automates.

CODESYS permet notamment de travailler avec les langages suivants :

• ST, Structured Text, adapté aux traitements algorithmiques, aux calculs et aux logiques complexes.
• LD, Ladder Diagram, proche des schémas électriques à relais et très utilisé en automatisme traditionnel.
• FBD, Function Block Diagram, basé sur l’assemblage de blocs fonctionnels.
• SFC, Sequential Function Chart, adapté aux séquences de fonctionnement et aux enchaînements d’étapes.
• IL, Instruction List, langage historique aujourd’hui considéré comme obsolescent dans les pratiques modernes.
• CFC, Continuous Function Chart, utile pour certaines représentations graphiques continues.

Cette diversité permet aux automaticiens de choisir le langage le plus adapté à chaque partie de l’application. Un même projet peut combiner plusieurs langages selon la nature des fonctions à développer : logique séquentielle, régulation, communication, calcul, motion ou diagnostic.

CODESYS Development System constitue le cœur de la plateforme. Il s’agit de l’outil de programmation utilisé par les automaticiens pour créer, structurer et maintenir les applications industrielles.

Il permet de gérer les projets, les bibliothèques, les objets de programmation, les variables, les tâches, les configurations d’E/S, les échanges de données et les fonctions de diagnostic. L’environnement est pensé pour accompagner l’ensemble du développement, depuis la première architecture logicielle jusqu’à la mise en service sur machine.

Le logiciel de développement peut être téléchargé gratuitement. Cette gratuité concerne l’environnement de développement lui-même. En revanche, pour exécuter une application sur une machine réelle ou un contrôleur cible, une licence runtime adaptée est généralement nécessaire selon la plateforme et les options utilisées.

Cette distinction est importante : CODESYS permet de commencer à développer et tester sans investissement initial important, mais le déploiement opérationnel repose sur le choix d’un runtime et, le cas échéant, d’options complémentaires.

Un programme développé dans CODESYS doit être exécuté par un système runtime compatible. Le runtime est la brique logicielle qui permet au contrôleur, au PC industriel ou à la plateforme cible d’exécuter l’application automate.

Selon l’architecture du projet, plusieurs types de runtimes peuvent être envisagés, notamment :

• CODESYS Control Win SL pour certaines applications sur environnement Windows.
• CODESYS Control RTE SL pour des besoins temps réel sur plateforme Windows compatible.
• CODESYS Control for Linux SL pour des contrôleurs industriels PC-based sous Linux avec propriétés temps réel logiciel.
• CODESYS Control for ARM Linux SL pour des plateformes ARM compatibles sous Linux.

Le choix du runtime dépend de plusieurs critères : système d’exploitation, architecture processeur, exigences temps réel, nombre d’E/S, taille applicative, besoins de communication, options utilisées, niveau de disponibilité attendu et contraintes de maintenance.

C’est précisément sur ce point qu’un accompagnement technique est utile. Une licence CODESYS ne doit pas être choisie uniquement sur une désignation produit : elle doit être sélectionnée en fonction de l’usage réel, de la cible matérielle et des contraintes industrielles du projet.

Avec les runtimes CODESYS Control SL, il est possible de mettre en œuvre une architecture SoftPLC. Le principe consiste à exécuter la logique automate sur une plateforme informatique industrielle compatible, par exemple un PC industriel ou une cible Linux adaptée, plutôt que sur un automate matériel traditionnel.

Cette approche offre une grande souplesse. Elle permet de mutualiser certaines fonctions, d’exploiter la puissance des plateformes PC, de rapprocher automatisme et informatique industrielle, ou encore de standardiser une architecture machine autour d’un environnement logiciel commun.

Un projet SoftPLC doit toutefois être conçu avec rigueur. Les performances temps réel, la stabilité du système d’exploitation, la configuration réseau, la sécurité, la gestion des mises à jour et la disponibilité matérielle doivent être prises en compte dès la conception.

IP Systèmes peut accompagner ce type de projet en associant expertise logicielle CODESYS, choix de plateformes matérielles industrielles, configuration des communications et bonnes pratiques de déploiement.

CODESYS intègre des fonctions de communication industrielle permettant de connecter l’application automate aux équipements terrain, aux variateurs, aux E/S déportées, aux IHM, aux systèmes de supervision ou aux couches IT.

Selon les produits, licences et options retenus, CODESYS peut être utilisé avec différents bus de terrain et protocoles industriels, notamment EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP, CANopen, PROFIBUS, J1939, Modbus TCP/RTU ou OPC UA.

L’intérêt de CODESYS est de proposer une configuration intégrée dans l’environnement de développement : l’automaticien peut gérer une partie importante de la configuration, du diagnostic et des échanges depuis le même outil.

Le choix du protocole dépend du contexte industriel : architecture machine, exigences temps réel, compatibilité variateurs, topologie réseau, disponibilité des équipements, diagnostic attendu et standards déjà présents sur le site.

CODESYS propose plusieurs solutions de visualisation pour créer des interfaces de contrôle et de supervision directement liées à l’application automate.

• CODESYS TargetVisu permet de créer une visualisation exécutée localement sur l’équipement cible, par exemple au pied de machine lorsque l’architecture matérielle s’y prête.
• CODESYS WebVisu permet d’accéder à la visualisation via un navigateur web, ce qui facilite les usages distants sur le réseau de l’installation, selon les règles de cybersécurité et d’accès définies par l’industriel.
• CODESYS HMI peut être utilisé pour des architectures de visualisation séparées, lorsque l’interface homme-machine doit être déployée sur un poste distinct du contrôleur.

Ces solutions permettent de concevoir des écrans opérateur, des synoptiques, des vues de diagnostic, des pages de réglage, des alarmes et des interfaces de maintenance. Elles doivent être pensées comme une partie intégrante de l’architecture machine, et non comme une couche ajoutée en fin de projet.

Pour les applications nécessitant de la motion, CODESYS propose des options orientées motion control. CODESYS SoftMotion permet d’étendre les capacités d’un contrôleur compatible afin de piloter des axes, notamment dans des architectures utilisant des variateurs et systèmes de communication adaptés.

Selon les besoins, CODESYS SoftMotion CNC + Robotics peut être envisagé pour des applications plus avancées : interpolation d’axes, commandes numériques ou fonctions robotiques.

Ces briques s’adressent aux machines nécessitant une coordination précise de mouvements : machines spéciales, manutention, process automatisés, équipements de production, systèmes multi-axes ou applications nécessitant des trajectoires coordonnées.

Le choix d’une architecture motion CODESYS doit prendre en compte les performances attendues, le nombre d’axes, le type de bus, la compatibilité variateurs, les cycles de commande, les contraintes mécaniques et le niveau de diagnostic souhaité.

CODESYS Automation Server est une plateforme permettant de gérer, surveiller et maintenir des contrôleurs et projets CODESYS de manière centralisée. Elle répond à des besoins croissants de maintenance, de standardisation, de suivi de versions et de pilotage multi-sites.

Dans un contexte industriel, cette approche peut faciliter la gestion d’un parc de machines ou de contrôleurs : accès aux projets, suivi des équipements, maintenance à distance, gestion des versions, administration des utilisateurs, données de diagnostic ou supervision de l’état des systèmes.

L’intérêt est particulièrement fort pour les constructeurs de machines, les intégrateurs ayant un parc installé, les exploitants multi-sites ou les industriels cherchant à structurer la maintenance de leurs équipements automatisés.

Comme tout outil connecté, son déploiement doit être conçu avec une attention particulière à la cybersécurité, aux droits d’accès, aux certificats, aux politiques de maintenance et aux règles internes du site industriel.

CODESYS propose des solutions dédiées à la sécurité fonctionnelle, notamment autour de la programmation de contrôleurs de sécurité et de solutions certifiées selon les exigences applicables, comme IEC 61508 ou DIN EN ISO 13849 selon les cas.

Les possibilités Safety doivent être étudiées avec précision, car elles dépendent fortement de l’architecture choisie, des modules utilisés, du niveau SIL ou PL requis, de la certification des composants, du bus de sécurité et de l’analyse de risques de la machine.

Parmi les approches possibles, on peut distinguer les modules de sécurité programmés dans leur propre environnement, les solutions CODESYS Safety for EtherCAT Safety Module, ou encore CODESYS Virtual Safe Control SL pour certaines architectures compatibles.

Toute affirmation sur la Safety doit rester strictement liée au produit utilisé, à la version, à la certification disponible et au périmètre réel du projet. Une validation technique est indispensable avant tout engagement sur un niveau de sécurité fonctionnelle.

CODESYS évolue également vers des fonctions d’ingénierie assistée par IA. Les solutions récentes autour de CODESYS MCP Server visent à permettre l’échange entre des systèmes d’IA basés sur des LLM et l’environnement CODESYS Development System.

L’objectif est d’assister certaines tâches d’ingénierie, comme la génération, l’analyse ou l’optimisation de blocs et de code IEC 61131-3 à partir de prompts. Ces fonctionnalités doivent être vues comme des aides au développement, et non comme un remplacement de la validation métier, des tests, de la mise au point ou des règles de sûreté industrielle.

Dans un environnement industriel, l’IA peut accélérer certaines tâches, mais elle doit être encadrée : revue du code, tests fonctionnels, validation sécurité, conformité aux standards internes et traçabilité restent indispensables.

Pour un utilisateur industriel, CODESYS permet de développer et maintenir des applications d’automatisation sur des matériels compatibles, avec une logique plus ouverte que certains environnements propriétaires.

Les bénéfices principaux sont :

• Standardisation du développement autour de la norme IEC 61131-3 ;
• Flexibilité dans le choix du matériel compatible ;
• Possibilité de déployer sur des plateformes PC-based, Linux, Windows ou embarquées selon les runtimes disponibles ;
• Intégration de fonctions avancées : visualisation, communication, motion, safety, serveur d’automatisation ;
• Environnement unique pour développer, diagnostiquer et maintenir les applications.

Cette approche est adaptée aux industriels qui souhaitent optimiser leurs architectures, réduire leur dépendance à un constructeur unique, intégrer davantage d’informatique industrielle ou standardiser leurs développements sur plusieurs gammes de machines.

Pour les constructeurs de machines, CODESYS peut devenir une brique stratégique. Il permet de créer une base logicielle commune, de réduire le temps de développement, de réutiliser des bibliothèques, de structurer les variantes machines et de proposer des architectures plus ouvertes aux clients finaux.

Pour les fabricants de matériels, CODESYS peut également être intégré à une plateforme matérielle afin de proposer un contrôleur compatible CODESYS. Cette approche nécessite des compétences plus avancées, notamment sur l’intégration runtime, les systèmes d’exploitation, les drivers, les E/S, la certification éventuelle et la maintenance produit.

Le modèle “utilisateur” et le modèle “constructeur” ne répondent donc pas aux mêmes besoins. Le premier vise à développer et exécuter une application sur des plateformes compatibles. Le second vise à intégrer CODESYS dans un produit ou une gamme de contrôleurs.

CODESYS peut être utilisé dans de nombreux contextes industriels :

• Machines spéciales ;
• Lignes de production ;
• Bancs de test ;
• Équipements mobiles ou embarqués selon compatibilité ;
• Automatisation de process ;
• Systèmes de motion control ;
• Architectures SoftPLC sur PC industriel ;
• Supervision locale ou web ;
• Maintenance centralisée de contrôleurs ;
• Modernisation d’architectures automates existantes.

Chaque application doit faire l’objet d’un dimensionnement spécifique. Le choix du runtime, du matériel et des options dépend des contraintes réelles du projet.

L’un des grands intérêts de CODESYS est de permettre une plus grande liberté dans le choix du matériel. Cette liberté ne signifie pas que tout matériel est compatible sans vérification. Elle signifie que l’écosystème CODESYS offre une approche ouverte, avec de nombreux contrôleurs compatibles, des runtimes logiciels et des possibilités d’intégration sur différentes plateformes.

Pour sécuriser un projet, il faut vérifier la compatibilité de la cible, les versions supportées, les performances, les drivers, les bus de terrain, les options nécessaires et les conditions de licence.

Cette démarche évite deux erreurs fréquentes : considérer CODESYS comme un simple logiciel de programmation, ou considérer qu’un runtime peut transformer n’importe quelle plateforme en automate industriel fiable sans étude préalable.

Les architectures industrielles actuelles sont de plus en plus connectées. CODESYS peut s’intégrer dans des architectures comportant de la communication industrielle, de l’accès distant, de la visualisation web ou de la gestion centralisée via Automation Server.

Ces possibilités doivent être accompagnées de bonnes pratiques de cybersécurité : segmentation réseau, gestion des droits, politique de mots de passe, certificats, maîtrise des accès distants, mise à jour contrôlée, sauvegarde des projets et gestion des versions.

La connectivité est puissante lorsqu’elle est maîtrisée ; elle doit être conçue avec la même rigueur que le contrôle-commande.

Unique distributeur CODESYS référencé en France, IP Systèmes accompagne les industriels, intégrateurs et constructeurs dans leurs projets CODESYS, du choix des licences à l’intégration complète de solutions d’automatisation.

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