施耐德電氣開放自動化平台初體驗（5）

M251是施耐德電氣基（jī）於IEC61131-3的PLC產品（pǐn）。其中TM251MESE型號是雙口以太網的PLC產品。

它的主要特點如下：

●帶有2個端口的（de）以太網交換機接口（kǒu）（ethernet1_1 和（hé）ethernet1_2)，100M速率，可以串聯成分布（bù）式（shì）網絡。

●帶有另外一個以太網接口(ethernet 2)，100M速（sù）率。可以連接現（xiàn）場總線。例如（rú）modbusTCP。

●帶有一個串行口和一個（gè）SD卡座

●一個USB插（chā）座，可以通過它更新固件和某些參數的設置。

●可以（yǐ）擴展TM3/TM2係列的IO模塊（右（yòu）邊），也可以擴展TM4 IO模塊（左邊）

相比我們頭腦中傳統PLC的概念，M251這些特征透露出網絡時代新一代PLC的氣息。我拿到（dào）的型號是TM251MDESE，其中的D大概是代表dPAC吧？

我主要測試兩個方麵：

1.通過Ethernet 2連接一個modbusTCP控製器上，實現modbusTCP通信。

這非常重要，意味著可以接入各（gè）種第三方（fāng）遠程IO模（mó）塊，或者第（dì）三方的專用傳感器（qì），執行（háng）部件（jiàn）等（děng）。這（zhè）意味著M251將稱為（wéi）一個IEC61499網關，將無數（shù）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。為此，我使（shǐ）用了一個（gè）自己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（yī）個Ethernet網口。我為此編寫了（le）一個modbusTCP server端程序（需要的讀者可以私信分享）。相（xiàng）信許多的國產遠（yuǎn）程IO模塊也能夠方便地接入。

2.增加一個TM3DM8R-G模塊。測試數字IO控製接口：

有了IO模塊才更像PLC。但是施耐德電氣（qì）提供給我的M251沒有帶任何IO模（mó）塊，於是我自己在淘（táo）寶上（shàng）買了一個TM3DM8R-G模塊，它（tā）具有4個24V的輸入，4個（gè）繼電器輸出。希望後麵能接一些燈和開（kāi）關，電機。構建一個應用場景。

測試（shì）床的框架（jià）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軟件也可以修改設（shè）備的Ethernet 1的IP地址，而ethernet2的IP地址則（zé）需要通過Automation Device Maintenance 軟件才能（néng）夠（gòu）修改。這個軟件可以在施耐德電氣官網上免費下載（zǎi）。設置（zhì）IP地址折騰了我一段時間（jiān），後來（lái）還是在施耐德電氣（qì）工程師幫助下得以完全解決。

係統由交換機，M251和一個通用以太網現場設（shè）備 Generic Ethernet field device構成，其中的通用以太網現（xiàn）場設備是一台基於低成本cortex-M Arm芯片的控製器，它運行Arm公司的Mbed OS，我們在它上麵編寫了一個modbusTCP的測試程序。你也（yě）可以連接一台（tái）PC機，運行modbusTCP server程（chéng）序來測試（shì）。

下麵是M251的IP地址的配置：

在這裏我們修改了（le）Ethernet的IP地址為192.168.31.175.這要與M251內（nèi）部的IP地址一致（zhì）。

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

鼠（shǔ）標點到左邊Ethernet 1的位（wèi）置後擊右鍵。彈出下麵的子（zǐ）菜單：

選擇Set IP Address。然後會（huì）彈出：

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

Ethernet 2的地址可（kě）以使用Automation Device Maintenance軟件。這是（shì）一個（gè）設備維護軟件，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。這裏就不多描述。

MODBUSGENTCPS的屬性中的IP地址修改為外接modbusTCP設備（bèi）的IP地址10.11.1.100。

VAL_IN1_MODBUSGENTCPS和VAL_IN1_MODBUSGENTCPS的ioevent隻（zhī）能修（xiū）改為cycle。不能是requestread（我不知道這是為什麽，按（àn）理說request read是需要（yào）的，為什麽不行呢？要進一步測試）

打開HW_Configuration，點擊窗口上方的第一個圖（tú）標Add new master hardware CAT ，然後彈出下麵的窗口：

選擇ST_IoTMx.BMTM3,在產（chǎn）生的項目上右鍵Add ，出（chū）現：

選擇：SE.IoTMx。TM3DM8R-G模塊。於是，HW_Configuration的窗口變成為：

在（zài）這個（gè）窗口中要（yào）填入“PLC_1"和”DOUT“。雖然它稱為Value實際上是一個符號連接（symbol link ），它是為這個硬件輸出引腳定（dìng）義了一（yī）個符號（名稱）。

BMTM3 CAT不會像modbus那樣通過mapping在RES中自動產生（shēng）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（gōng）能塊（kuài）（SYMLINKMULTIVARSSRC）或者符（fú）號連接多變量目標（biāo）功能塊（SYMLINKMULTIVARSDSR）來建立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（zhōng）添（tiān）加了這個功能（néng）塊後發現Value帶一個小紅的x

這是因為（wéi）VALUE的類型為ANY，可以通過interface編（biān）輯（jí），修改它的類型和（hé）數量。方法是擊右鍵

選擇interface edit。這時會（huì）出現（xiàn）下列對話框：

第一行是Value的數量，可以（yǐ）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（néng）塊類型轉換的（de）麻煩（4diac就是如此（cǐ））。

適當的連線。

OC_RETRIGGER可以不用連接事件。然後下載下去後，modbusTCP和TM3DM8R-G都工作了（le）。

在使用中也發現（xiàn）一些奇（qí）奇怪怪的事情，比如在RES 中無法刪除額外的連線。後來我就不使用HW_Configuration邊上的Mapping，盡量在App 中放（fàng）置所有的功能塊，在本（běn）項目中，App最後改為（wéi）：

測試完（wán）成後發現（xiàn），M251關（guān）電之後重新上電（diàn），PLC 不會自動運行重新，需（xū）要在EAE中login而（ér）後device run。如何做到自動上電運行（háng）呢？做（zuò）法如下：

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

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

3.重新部署App。

4.OK

整整花了兩天的時間，在施耐德電氣工程師的指導下初步完成了EcoStruxure Automation Expert 硬件M251 PLC 應用測試。感謝（xiè）施耐德電氣的技（jì）術工程師們的幫助。他們（men）總是能夠在我山窮水盡時帶來柳暗花明。

通過這個測試，我們更加能夠體會到施耐德電氣EcoStruxure Automation Expert的魅力。在未來的工（gōng）程（chéng）中，隻要使用像M251這樣成熟硬件的小（xiǎo）型PLC就可以實（shí）現一（yī）個IEC61499分布式控製係統，由於采用了開放型現場控製協議，第三方的傳感器（qì），執行部件和遠程IO模塊也可以輕鬆地（dì）連接到IEC61499網絡中。EcoStruxure Automation Expert使一（yī）個長期徘徊在實際應用係（xì）統之（zhī）外的，孤（gū）芳自傲的IEC61499標準走到了自動控製係統（tǒng）的現場（chǎng）。當然軟件的（de）逐（zhú）步完善，文檔，應用指南以（yǐ）及社區交流都非（fēi）常重（chóng）要。

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