施耐德電氣開放自動化（huà）平台初體驗（5）

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

它的主要特點如下：

●帶有2個端口的以（yǐ）太網交換（huàn）機接（jiē）口（ethernet1_1 和ethernet1_2)，100M速率（lǜ），可以（yǐ）串聯成分布式網（wǎng）絡。

●帶有（yǒu）另（lìng）外一個以太網接口(ethernet 2)，100M速率（lǜ）。可以連接現（xiàn）場總線。例如modbusTCP。

●帶有一個串（chuàn）行口和一個（gè）SD卡（kǎ）座

●一個USB插座，可以通過它更新（xīn）固件和某些參數的設置。

●可以擴展TM3/TM2係列的IO模塊（右邊），也可以擴展TM4 IO模塊（kuài）（左邊）

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

我主要測試兩個方（fāng）麵：

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

這非常重要，意味著可以接入各種第三方遠程IO模塊，或者第三方的專用傳（chuán）感器，執行部件等。這意（yì）味著M251將稱為一個IEC61499網關，將無數非IEC61499的設備瞬間具有了（le）IEC499的能力。這是一（yī）件令人興奮的事（shì）情（qíng）。為此，我使用了一個自己原來研發的一個基於cortex-M處理器（qì）的控製器modular-2，它采用Arm公司（sī）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（zhě）可以私信分享）。相信許多（duō）的國產遠程IO模塊（kuài）也能夠方便地接入。

2.增加一個TM3DM8R-G模塊。測（cè）試數字IO控製接口：

有了IO模塊才更像PLC。但是施耐（nài）德電氣提供給我的M251沒有帶任何IO模塊，於是（shì）我自己（jǐ）在淘寶上買了一個TM3DM8R-G模（mó）塊（kuài），它具有4個24V的輸（shū）入，4個繼電器輸出。希望後麵能接（jiē）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（shì）：

●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（shè）置為兩個網段。下麵我（wǒ）們會（huì）介紹通過EAE軟件也可以修改設備的Ethernet 1的IP地址，而ethernet2的IP地址則需要通過Automation Device Maintenance 軟件才能夠修改。這個軟件可以在施（shī）耐德電氣官網（wǎng）上免費下載。設置IP地址折騰了我一段時間，後來（lái）還是在施耐德電氣工程師幫助下得以完全解決。

係（xì）統由交（jiāo）換機，M251和一個通用以太網現場設備 Generic Ethernet field device構成，其中的通用以太網現場設備是（shì）一台基於低成（chéng）本cortex-M Arm芯（xīn）片的控製（zhì）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。你也可以連接一台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地址為192.168.31.175.這要與M251內部的IP地（dì）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：

鼠標點到左邊Ethernet 1的位置後擊右鍵。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（xiū）改（gǎi）IP地址之後，機器重新上電。

Ethernet 2的地址可以使用Automation Device Maintenance軟件。這（zhè）是一個設備維護軟件，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（zhè）裏就（jiù）不多描述。

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。不能是（shì）requestread（我不知道（dào）這是為什麽，按理（lǐ）說request read是需要的，為什麽不行呢？要進一步測試（shì））

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

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

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

在（zài）這個窗口中要（yào）填入“PLC_1"和”DOUT“。雖（suī）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義了一個符號（名稱）。

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

在應用中，要（yào）使用一個符號連接多變（biàn）量源功能塊（SYMLINKMULTIVARSSRC）或者符號（hào）連接多變量（liàng）目標功能（néng）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（kù）中（zhōng）。在App中添加了這（zhè）個功能（néng）塊後發現Value帶（dài）一個小（xiǎo）紅的x

這是因為VALUE的類型為ANY，可以通過interface編輯，修改它的類型和數量。方法是擊右（yòu）鍵

選擇interface edit。這（zhè）時會出（chū）現下列對話框：

第一行（háng）是Value的數量，可以（yǐ）增加（jiā），也可以將Any 改為UINT。這個功能還是比較貼心的（de）。減少了IEC61499功能塊類型轉換的麻（má）煩（4diac就是如此（cǐ））。

適當的（de）連線。

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

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

測試完成後發（fā）現，M251關電之後重新上電，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（dòng）上電運行呢（ne）？做法如（rú）下：

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

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

3.重新（xīn）部署App。

4.OK

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

通過（guò）這個測試，我們更加能夠體會到施耐德電氣EcoStruxure Automation Expert的魅力（lì）。在未來的（de）工程中，隻要（yào）使用像M251這樣成熟硬件的小型（xíng）PLC就可以實現一個IEC61499分布式控製係統，由於采用了開放型現場控製協議（yì），第三方的傳感（gǎn）器，執行部件和遠程（chéng）IO模塊也可以輕鬆地連接到IEC61499網絡中。EcoStruxure Automation Expert使一個長期徘徊在實際應用係統之外的，孤芳自傲的IEC61499標（biāo）準走到了自動（dòng）控製係統的現場。當然軟件的逐步完善，文檔，應用指南以及社區交流都非常（cháng）重要。

下麵我還將進一步地做細節的測試。也希望與正在測試EAE軟件的朋友做交流。