KW-Software MULTIPROG平臺通過赫優(yōu)訊cifX板卡實現(xiàn)集成PROF IBUS-DP主站的軟PLC控制器

德國赫優(yōu)訊自動化系統(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

隨著自動化水平的發(fā)展，來自不同制造商的設備，都要求提供全集成的自動化平臺，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。而對于目前市場上不同標準的現(xiàn)場總線技術，都也已成熟，在未來許多年中都將繼續(xù)與新興的實時以太網(wǎng)技術共存。這又要求這些設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標準的編程系統(tǒng)為例，通過結(jié)合赫優(yōu)訊公司的ci f X計算機通訊板卡產(chǎn)品，描述了如何實現(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典型的滿足全集成自動化平臺要求的解決方案。

2 科維M ULTIPROG軟件介紹

MULTIPROG Expresss 是符合IECC61131-3標準的編程系統(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 標準中規(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)，并且同時包含以下功能特點：

· 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、無誤地對變量及 FB實例聲明；

· 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仿真帶擴展仿真模式；

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

· 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

測試系統(tǒng)包括本地站及遠程站，本地站相當于現(xiàn)場的控制器，遠程站應用于工程端。遠程站運行MULTIPROG軟件，通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡遠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/輸出開關量通道，通過LED燈來顯示各位輸出，通過按鈕進行各位輸入，可以簡便地完成PROFIBUS-DP網(wǎng)絡的構(gòu)建及通訊。

在該平臺上需要編譯安裝赫優(yōu)訊的cifX板卡的Linux內(nèi)核驅(qū)動模塊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

遠程站中，運行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)絡配置工具的MULTIPROG版本，以及針對X86平臺的MULTIPROG補丁包。遠程站使用MUTLIPROG對PROFIBUS-DP網(wǎng)絡進行組態(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編程及運行。

在遠程站中的MULTIPROG軟件下，已經(jīng)集成了赫優(yōu)訊SYCON.net網(wǎng)絡配置工具，通過該插件，對PROFIBUS-DP網(wǎng)絡進行組態(tài)，如圖3所示。組態(tài)中，需要設置網(wǎng)絡相關參數(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)絡組態(tài)圖

在MULTIPROG軟件中編寫PLC代碼時，需要使用到PROFIBUS-DP的I/O數(shù)據(jù)。打開過程數(shù)據(jù)對話框，創(chuàng)建I/O變量關聯(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，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，說明了一個典型的實現(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等實時以太網(wǎng)協(xié)議），與支持PROFIBUS-DP通訊的板卡驅(qū)動接口完全一致，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。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)絡控制器netX，提供的驅(qū)動接口與cifX也完全一致，因此用戶能夠靈活選擇硬件平臺。

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

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

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