德國赫優(yōu)訊自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司上海分公司 袁海峰

德國科維軟件有限公司上海代表處 黃凱杰

1 概述

隨著自動(dòng)化水平的發(fā)展，來自不同制造商的設(shè)備，都要求提供全集成的自動(dòng)化平臺(tái)，既能夠提供PLC或控制器的可編程功能，又需要具備聯(lián)網(wǎng)能力。而對(duì)于目前市場上不同標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線技術(shù)，都也已成熟，在未來許多年中都將繼續(xù)與新興的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)共存。這又要求這些設(shè)備能夠提供不同的通訊接口，從而方便在不同的系統(tǒng)中自由選擇。本文以德國科維軟件公司MULTIPROG這一符合IEC61131標(biāo)準(zhǔn)的編程系統(tǒng)為例，通過結(jié)合赫優(yōu)訊公司的ci f X計(jì)算機(jī)通訊板卡產(chǎn)品，描述了如何實(shí)現(xiàn)集成PROFIBUS-DP主站接口的軟PLC控制器，從而為這些制造商提供一個(gè)典型的滿足全集成自動(dòng)化平臺(tái)要求的解決方案。

2 科維M ULTIPROG軟件介紹

MULTIPROG Expresss 是符合IECC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的編程系統(tǒng)，該編程工具簡單、易于使用，非常適合搭配科維的軟PLC內(nèi)核ECLR方案使用。

MULTIPROG Expresss 支持 IEC661131-3 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的五種編程語言： 指令表(IL)、結(jié)構(gòu)化文本(ST)、 梯形圖(LD)、功能塊圖(FBD)、順序功能圖(SFC)，并且同時(shí)包含以下功能特點(diǎn)：

· 包含庫管理的工程管理器；

· 工程向?qū)Ш途庉嬒驅(qū)В?/p>

· 方便圖形 LD/FBD 代碼開發(fā)的先進(jìn)梯形圖編輯器；

· 帶語法高亮顯示和智能感知的文本編輯器；

· 基于網(wǎng)格的變量編輯器，可方便、無誤地對(duì)變量及 FB實(shí)例聲明；

· 編輯和故障排除模式下均帶有交叉引用窗口；

· 經(jīng)過優(yōu)化的代碼編譯，只編譯工程中被修改的部分；

· 集成的PLC仿真帶擴(kuò)展仿真模式；

· 邏輯分析儀、斷點(diǎn)、單步模式、覆蓋和強(qiáng)制等故障排除和調(diào)試功能，監(jiān)視窗口連續(xù)監(jiān)視實(shí)例信息；

· 詳盡的上下文幫助系統(tǒng)；

· 用戶界面語言：英語、德語、中文和日語。

3 測試平臺(tái)

測試系統(tǒng)包括本地站及遠(yuǎn)程站，本地站相當(dāng)于現(xiàn)場的控制器，遠(yuǎn)程站應(yīng)用于工程端。遠(yuǎn)程站運(yùn)行MULTIPROG軟件，通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問本地站上的軟PLC內(nèi)核ECLR和cifX板卡。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

本地站運(yùn)行內(nèi)核為2.6.xx的Linux 操作系統(tǒng)，并且PCI插槽安裝赫優(yōu)訊的cifX系列支持PROFIBUS-DP主站接口板卡。在PROFIBUS-DP系統(tǒng)中，使用赫優(yōu)訊集成PROFIBUS-DP從站接口的I/O測試板。該測試板集成16路輸入/輸出開關(guān)量通道，通過LED燈來顯示各位輸出，通過按鈕進(jìn)行各位輸入，可以簡便地完成PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及通訊。

在該平臺(tái)上需要編譯安裝赫優(yōu)訊的cifX板卡的Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)模塊uio_netx和ci fX用戶空間庫。編譯科維軟件的軟PLC內(nèi)核ECLR。因此，本地站就可以作為一個(gè)控制器來使用。本地站中的cifX的架構(gòu)原理如圖2所示。

圖2 c ifX架構(gòu)原理示意圖

遠(yuǎn)程站中，運(yùn)行Windows操作系統(tǒng)（Windows XP SP3以上或Windows7）。安裝科維軟件公司為赫優(yōu)訊定制的集成網(wǎng)絡(luò)配置工具的MULTIPROG版本，以及針對(duì)X86平臺(tái)的MULTIPROG補(bǔ)丁包。遠(yuǎn)程站使用MUTLIPROG對(duì)PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組態(tài)以及PLC編程。

4 測試說明

測試過程中分為兩部分：PROFIBUS-DP系統(tǒng)組態(tài)和PLC編程及運(yùn)行。

在遠(yuǎn)程站中的MULTIPROG軟件下，已經(jīng)集成了赫優(yōu)訊SYCON.net網(wǎng)絡(luò)配置工具，通過該插件，對(duì)PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組態(tài)，如圖3所示。組態(tài)中，需要設(shè)置網(wǎng)絡(luò)相關(guān)參數(shù)，如主從站地址，總線波特率，通訊數(shù)據(jù)量等，配置完成后可以將組態(tài)下載到PROFIBUS-DP主站。

圖3 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)組態(tài)圖

在MULTIPROG軟件中編寫PLC代碼時(shí)，需要使用到PROFIBUS-DP的I/O數(shù)據(jù)。打開過程數(shù)據(jù)對(duì)話框，創(chuàng)建I/O變量關(guān)聯(lián)到PROFIBUS-DP的I/O數(shù)據(jù)，如圖4所示。

圖4 創(chuàng)建I/O變量

當(dāng)切換回IEC編程工作空間后，即可看到創(chuàng)建的全局I/O變量，如圖5所示。在編寫PLC代碼時(shí)，就能夠使用這些I/O變量了。

圖5 全局I/O變量

將該工程編譯并下載到控制器后，切換到調(diào)試模式查看變量值，并可以通過PROFIBUS-DP從站I/O測試板上的LED燈及按鈕，來顯示/輸入變量的值，如圖6所示。

圖6 調(diào)試模式

5 小結(jié)

本文以德國科維軟件的MULTIPROG與赫優(yōu)訊的cifX板卡結(jié)合為例，說明了一個(gè)典型的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線通訊軟PLC控制器的方案。cifX板卡系列中，其他如支持CANopen、DeviceNet等現(xiàn)場總線或?qū)崟r(shí)以太網(wǎng)接口的板卡（同一硬件即可支持PROFINET、Ethernet/IP、EtherCAT、POWERLINK、SERCOSIII、Modbus/TCP、VARAN等實(shí)時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議），與支持PROFIBUS-DP通訊的板卡驅(qū)動(dòng)接口完全一致，因此用戶即使切換通訊系統(tǒng)，原有的PLC代碼也無需做大的改動(dòng)。另外，赫優(yōu)訊其他產(chǎn)品，如嵌入式通訊模塊COMX系列或網(wǎng)絡(luò)控制器netX，提供的驅(qū)動(dòng)接口與cifX也完全一致，因此用戶能夠靈活選擇硬件平臺(tái)。

[1]德國赫優(yōu)訊自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司.赫優(yōu)訊cifX板卡用戶手冊(cè)[Z].

[2]德國赫優(yōu)訊自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司.赫優(yōu)訊cifX板卡軟件配置手冊(cè)[Z].

[3]德國科維軟件有限公司.KW-Softw are eCLR 開發(fā)者手冊(cè)[Z].