施耐德電氣開放（fàng）自動化平台初體驗（5）

M251是施耐德電氣基於（yú）IEC61131-3的PLC產品。其中TM251MESE型（xíng）號（hào）是雙口以太網的（de）PLC產品。

它的主要特點如（rú）下：

●帶有2個端口的以太網交換機接（jiē）口（ethernet1_1 和ethernet1_2)，100M速率（lǜ），可以串聯成（chéng）分布式網絡。

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

●帶有一個串行口和一個SD卡座

●一（yī）個USB插座，可以通過它更新固（gù）件和某（mǒu）些參數的設置。

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

相比我們頭腦中傳統PLC的概（gài）念（niàn），M251這些特（tè）征透露（lù）出網絡時代新一代PLC的氣息。我拿到（dào）的（de）型號是TM251MDESE，其（qí）中的（de）D大（dà）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（tōng）信。

這非常重要，意味著可以（yǐ）接入各種第三方遠程IO模塊，或者第三方的專用傳感器（qì），執行部件等。這意味著M251將稱為一個IEC61499網關，將無數非（fēi）IEC61499的設備瞬間具有了IEC499的能（néng）力。這是一件令人興奮的事情。為此，我使用了一個自己原來研發的一個基於cortex-M處理器的控（kòng）製器（qì）modular-2，它采（cǎi）用Arm公司（sī）的Mbed OS，具有一個Ethernet網口（kǒu）。我為此編寫了一個modbusTCP server端程序（需要的讀者可以私信分享）。相信（xìn）許多的國產遠（yuǎn）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（le）IO模塊才更像PLC。但是施耐德電氣提供給我的M251沒有（yǒu）帶（dài）任何IO模塊，於是我自己在淘寶上買了一（yī）個（gè）TM3DM8R-G模（mó）塊，它具有（yǒu）4個（gè）24V的輸入，4個繼電器輸出。希望後麵能（néng）接一些燈和開關，電機。構建一（yī）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（gé）離的，需要設置為兩個網段。下麵（miàn）我們會介紹通過EAE軟件（jiàn）也可以修（xiū）改設備的（de）Ethernet 1的IP地址，而ethernet2的IP地址則需要通過Automation Device Maintenance 軟件才（cái）能夠修改。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（wǒ）一段時間，後來還是在施耐德電氣（qì）工程師幫助下得以完全解（jiě）決。

係統（tǒng）由交換機（jī），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（bèi）是一台基於低成本cortex-M Arm芯片的控製器（qì），它運行Arm公司的Mbed OS，我們在它上（shàng）麵編寫了一個modbusTCP的測試程序。你（nǐ）也可以連接（jiē）一台PC機，運行modbusTCP server程序來測（cè）試。

下麵（miàn）是M251的（de）IP地址的（de）配置：

在這裏我們修改（gǎi）了（le）Ethernet的IP地址為192.168.31.175.這要與M251內部（bù）的IP地址一致。

注意：M251設（shè）備中（zhōng）的IP地址要通（tōng）過EAE軟件（jiàn）來設置，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（dàn）出：

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

Ethernet 2的（de）地（dì）址可以使用（yòng）Automation Device Maintenance軟件。這是一個設備維護軟件，用來下載硬件的（de）固件和修改某些參數。你可以使（shǐ）用它修改modbus TCP 的IP地址。這裏就不（bú）多描述。

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

VAL_IN1_MODBUSGENTCPS和VAL_IN1_MODBUSGENTCPS的ioevent隻（zhī）能修改為cycle。不（bú）能是requestread（我不知道這是為什麽，按理說request read是需要的，為什麽不（bú）行呢？要進一步測試）

打開HW_Configuration，點擊（jī）窗口上方的第一（yī）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Add ，出現：

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

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

BMTM3 CAT不（bú）會像modbus那樣通過mapping在RES中自動產生對應的SYMLINKMULTIVARSSRC功能塊，需（xū）要（yào）手動（dòng）地在App中添加。

在應用（yòng）中，要（yào）使用一個符號（hào）連（lián）接多變量源功能塊（SYMLINKMULTIVARSSRC）或者符號連接多變量目標功能塊（SYMLINKMULTIVARSDSR）來建（jiàn）立（lì）功能塊網絡中的數據與symbol link的連接。這兩個功（gōng）能塊在runtime.System庫中。在App中添加了這個功能塊後發現Value帶一個小紅的x

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

選擇interface edit。這時會出現下列對話框：

第一行（háng）是Value的數量，可以增加，也可以將Any 改為（wéi）UINT。這個功能（néng）還是比較貼心的。減少了IEC61499功能塊類型轉換的麻煩（4diac就是如此）。

適當的（de）連線。

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

在使用中也發現一些奇奇怪怪的事情（qíng），比如在RES 中無法刪除額外（wài）的連線。後來我就不使用HW_Configuration邊上的Mapping，盡量在（zài）App 中放置所（suǒ）有的功能（néng）塊，在本項目中，App最（zuì）後改為：

測試完成後（hòu）發現，M251關電之後重新上電，PLC 不會自動運行重新，需（xū）要在EAE中login而後device run。如何做到自動上（shàng）電運（yùn）行呢（ne）？做法如下（xià）：

1.在logical device 中選（xuǎn）中M251，右（yòu）邊的（de）runtime Configuration中有一個boot選項修改為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，在施耐德電氣工程師的指導（dǎo）下（xià）初步完成了EcoStruxure Automation Expert 硬件M251 PLC 應用測試。感謝施耐德電氣的技（jì）術工程師們的幫助。他們總是能夠在我山窮水盡時帶來柳暗（àn）花明。

通過這個測（cè）試，我們（men）更加能夠體會到施耐德電氣EcoStruxure Automation Expert的（de）魅力。在未來的（de）工程中，隻要（yào）使用（yòng）像M251這樣（yàng）成熟硬件的小型PLC就（jiù）可以實現一個IEC61499分布式控製係統，由於采用了開放型（xíng）現場控製協議，第三方的傳感器，執行部（bù）件和遠程IO模塊也（yě）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（jì）應（yīng）用係統之外的，孤芳自（zì）傲的IEC61499標準走（zǒu）到了自動控製係統的現場（chǎng）。當然軟件（jiàn）的逐步完善，文檔，應用指南以及社區交流都非常重要。

下麵我還將進（jìn）一（yī）步地做細節的（de）測試。也（yě）希望與正在測試EAE軟件的朋友做交流。