施耐（nài）德電氣開放自動化平台初體驗（5）

M251是施耐（nài）德電氣基於IEC61131-3的PLC產品。其中TM251MESE型號是雙口以太（tài）網的PLC產品。

它的主要特點如下：

●帶（dài）有2個端口的以太網交換機接口（ethernet1_1 和ethernet1_2)，100M速率（lǜ），可以串聯成分布式網絡。

●帶有另外一個以太網接口(ethernet 2)，100M速率。可以連接現場總線。例如modbusTCP。

●帶有（yǒu）一個串行（háng）口和一個SD卡座

●一個（gè）USB插座，可以通過它更新固件和某些參數的設（shè）置。

●可（kě）以擴（kuò）展TM3/TM2係列的IO模（mó）塊（右邊），也可以擴展TM4 IO模（mó）塊（左邊）

相比我們頭腦中傳統PLC的概（gài）念，M251這些特征透露出網絡時代新一代PLC的（de）氣（qì）息。我拿到的型號是TM251MDESE，其中的D大概是代表dPAC吧？

我主要測試兩個（gè）方麵（miàn）：

1.通過Ethernet 2連接一個modbusTCP控製器（qì）上，實現modbusTCP通信。

這非常重要，意味著可以接入各種第三（sān）方遠程IO模塊，或者第三方的專用傳感器，執行部件等。這意味著M251將稱為一個IEC61499網關（guān），將無數非IEC61499的設備瞬間具有了IEC499的能力。這是一件令人興奮的事情（qíng）。為此，我使用了一個自己（jǐ）原來研發的一個基於cortex-M處理器的控製器modular-2，它采用Arm公司的Mbed OS，具有一個Ethernet網口。我為此編寫了一個modbusTCP server端程序（需要的讀者（zhě）可以私（sī）信分享）。相信許多（duō）的國產遠程IO模塊也能夠方便（biàn）地接入。

2.增加一個TM3DM8R-G模塊。測試數字IO控製接（jiē）口：

有（yǒu）了IO模塊才更像PLC。但是施耐德電氣提（tí）供給我的M251沒有帶任何IO模塊，於（yú）是我（wǒ）自己在淘寶上買了一個TM3DM8R-G模塊（kuài），它具有4個24V的輸入，4個繼電器輸出。希望後麵能接一些燈和開關，電機。構建一個應用場景。

測試床的框架如下圖所示：

●ethernet 1 的IP地址：10.10.1.175

●ethernet 2的IP地址：10.11.1.176

ethernet 1和ethernet 2是隔離的，需要設置為兩個網段。下麵我們會介紹通過EAE軟件也可以修改（gǎi）設（shè）備的（de）Ethernet 1的IP地址，而ethernet2的IP地址則需要通過Automation Device Maintenance 軟件才能夠修（xiū）改。這個軟件可以在施耐德電氣官網（wǎng）上免費下載。設置IP地址折騰（téng）了我一段時間，後來（lái）還是在施耐德電氣工程師幫助下得以完全解決。

係統（tǒng）由交換機，M251和（hé）一（yī）個（gè）通用以太網現場（chǎng）設備 Generic Ethernet field device構成，其中的通用以太網現（xiàn）場設（shè）備是一台基於低成（chéng）本cortex-M Arm芯片的控製器，它運行（háng）Arm公司的Mbed OS，我們（men）在它上麵編寫了一個modbusTCP的測試程序。你也可（kě）以連接一台PC機，運行modbusTCP server程序來測試。

下麵是M251的IP地址的配置：

在這裏我們修改了Ethernet的IP地址（zhǐ）為192.168.31.175.這要（yào）與（yǔ）M251內部的IP地址一致。

注意：M251設備中的IP地址要通過EAE軟件來（lái）設置，具體的做法如下：

鼠（shǔ）標點到左邊Ethernet 1的位置後擊右（yòu）鍵。彈出下麵的子菜單：

選擇Set IP Address。然後會彈出：

這時你可以修改IPv4 address。然後按Apply。修改IP地址之後（hòu），機器重新上電。

Ethernet 2的地址可以使用Automation Device Maintenance軟件。這是一個設（shè）備維護軟件，用來下載硬件的固件和修改某些參數。你可以使用它修改modbus TCP 的IP地址（zhǐ）。這裏就不多（duō）描述。

MODBUSGENTCPS的屬性中的IP地址修改為外接modbusTCP設備的IP地址10.11.1.100。

VAL_IN1_MODBUSGENTCPS和VAL_IN1_MODBUSGENTCPS的ioevent隻能修改為cycle。不能（néng）是（shì）requestread（我不知道這是為（wéi）什麽，按理說request read是需要的，為（wéi）什麽不行呢？要進一步測試）

打開（kāi）HW_Configuration，點擊窗口上方的第一個（gè）圖標Add new master hardware CAT ，然（rán）後彈出下麵的窗口：

選擇ST_IoTMx.BMTM3,在產生的項目上（shàng）右鍵Add ，出現：

選擇（zé）：SE.IoTMx。TM3DM8R-G模塊。於是，HW_Configuration的窗（chuāng）口變成為：

在這個窗口中要填（tián）入“PLC_1"和”DOUT“。雖然它稱為Value實際上（shàng）是（shì）一個符號連接（jiē）（symbol link ），它是（shì）為這個硬件輸（shū）出引腳定義了一個符號（名稱）。

BMTM3 CAT不會像modbus那樣通過mapping在RES中自（zì）動產生對應的SYMLINKMULTIVARSSRC功能塊，需要手動地在App中添加。

在應用中，要使用一個符號連接多變量源功能塊（kuài）（SYMLINKMULTIVARSSRC）或（huò）者符號連接多變（biàn）量（liàng）目（mù）標（biāo）功能塊（SYMLINKMULTIVARSDSR）來建立（lì）功能塊網絡中的數據與symbol link的連接。這兩個功能塊在runtime.System庫中。在App中添加了這個功能塊後（hòu）發現Value帶一個小紅的x

這是因為VALUE的類型（xíng）為ANY，可以通過interface編輯，修改它的類型和數量。方法是（shì）擊右鍵

選擇interface edit。這時會出現下列對話框：

第一行是Value的數量，可以增加，也可以將Any 改為UINT。這個功能還是比較貼心的。減少了IEC61499功能塊（kuài）類（lèi）型轉換的麻煩（4diac就是如此）。

適當的連線。

OC_RETRIGGER可（kě）以不用連接事（shì）件。然（rán）後下載下去後，modbusTCP和TM3DM8R-G都工作了。

在使用中也發現一些奇奇怪怪的事情，比如（rú）在RES 中無法刪除額外的連線。後來我就不使用（yòng）HW_Configuration邊上的（de）Mapping，盡量在App 中放置所有的功能塊，在本項目中，App最後改為：

測試完成後發現，M251關電之後重新（xīn）上電，PLC 不會自動運行重新，需要在EAE中login而後device run。如何做到自動上電運行呢？做法如下：

1.在（zài）logical device 中選中M251，右邊的runtime Configuration中有一個boot選項修改為（wéi）overwrite 。

2.部署界麵擊右鍵選擇deploy device configuration

3.重新部署App。

4.OK

整整花了兩天的時間，在（zài）施耐德電氣工（gōng）程師的指導下初步完成了EcoStruxure Automation Expert 硬件M251 PLC 應用（yòng）測試。感謝施耐德電氣的技術工程師（shī）們（men）的幫助。他們總是能夠在（zài）我山窮水盡時帶來柳暗花明。

通過這個（gè）測試，我們（men）更加能夠體會到施耐德電氣EcoStruxure Automation Expert的魅力。在（zài）未來的工程中，隻要使用像M251這樣成熟硬件（jiàn）的小型（xíng）PLC就可以實現一個IEC61499分布式控製係（xì）統，由於（yú）采用了（le）開放型（xíng）現場控（kòng）製協（xié）議，第三方的傳感器，執行部（bù）件（jiàn）和遠程IO模塊也可以輕鬆（sōng）地連接（jiē）到IEC61499網絡（luò）中。EcoStruxure Automation Expert使一個長期（qī）徘徊（huái）在實際應用係統之外的，孤芳自傲的IEC61499標準走到了自（zì）動控（kòng）製係統的現場。當（dāng）然軟件的逐步（bù）完善（shàn），文（wén）檔，應用指南以及社區交流都非常重（chóng）要。

下麵我還將進一步（bù）地做細節的測試。也希望與正（zhèng）在測試EAE軟件的朋友做交流。