施（shī）耐德電氣開放自動化平台初體驗（5）

M251是施耐德電氣（qì）基於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（rú）下：

●帶有2個端口（kǒu）的以太網交換機接口（ethernet1_1 和ethernet1_2)，100M速率，可以串聯（lián）成分布式網絡。

●帶有另外一個以太網接口(ethernet 2)，100M速率。可以連接現場總線。例（lì）如modbusTCP。

●帶有一（yī）個串（chuàn）行口和（hé）一個SD卡座

●一個USB插座，可以通過它更新固件（jiàn）和（hé）某些參數的設置。

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

相（xiàng）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。我拿到的型號是TM251MDESE，其中的D大概是代表dPAC吧？

我主要測試兩（liǎng）個方麵：

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

這非常重要，意味著可以接入各（gè）種第三方遠程IO模塊，或者第三方的專用傳感器，執行部件等。這意味著M251將稱（chēng）為一個IEC61499網關，將無數非IEC61499的設備瞬間（jiān）具有了IEC499的能力（lì）。這是一（yī）件令人興奮（fèn）的事情。為此，我使用了一個自己（jǐ）原來研發的一個基於cortex-M處理（lǐ）器的控製器modular-2，它采用Arm公司（sī）的Mbed OS，具有一個Ethernet網口。我（wǒ）為（wéi）此編寫了一個modbusTCP server端程序（需要（yào）的讀者可以私信分享（xiǎng））。相信許多的國產遠程IO模塊也能夠方便地接（jiē）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。但是施耐德電氣提供給我的（de）M251沒有帶任何IO模塊，於（yú）是我自己在淘寶上買了一個TM3DM8R-G模塊，它（tā）具有4個24V的輸入，4個繼電器（qì）輸出。希望後麵（miàn）能接一些燈和開關，電機。構建一個（gè）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是隔離的（de），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 軟件才能夠修改。這個軟件可以在施耐德電氣官網上免費下載。設置IP地（dì）址（zhǐ）折騰了我一段時間，後來還是在施耐德電氣工程師幫助下得以完全解決。

係統由交換機，M251和一個通（tōng）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一台基於低成本cortex-M Arm芯片的控製器，它運（yùn）行Arm公司的Mbed OS，我（wǒ）們在它上（shàng）麵編寫了一個（gè）modbusTCP的測試程序。你也可以連接一台PC機，運行modbusTCP server程序（xù）來（lái）測試。

下麵是M251的IP地（dì）址的配置：

在這裏我們修改了Ethernet的IP地（dì）址為192.168.31.175.這要與M251內部的IP地址一致。

注意：M251設備中的IP地（dì）址要通過EAE軟件來設置，具（jù）體的做法如下：

鼠標點到左（zuǒ）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（zhè）時你可以修改IPv4 address。然（rán）後按Apply。修改（gǎi）IP地址之後，機器（qì）重新上（shàng）電。

Ethernet 2的地（dì）址可以使用Automation Device Maintenance軟件。這是一個設備維護軟件（jiàn），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（jiù）不多描述。

MODBUSGENTCPS的屬性中的IP地址修改為（wéi）外（wài）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（zhī）道這（zhè）是為（wéi）什麽，按理說request read是（shì）需要的，為什麽不行呢？要（yào）進一步測試）

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

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

選擇：SE.IoTMx。TM3DM8R-G模塊（kuài）。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（jì）上是一個符號連接（symbol link ），它是為這個硬（yìng）件輸出引腳定義了一（yī）個符號（名稱（chēng））。

BMTM3 CAT不會像（xiàng）modbus那樣（yàng）通過mapping在RES中自動產生（shēng）對應的SYMLINKMULTIVARSSRC功能塊（kuài），需要手動地在App中添（tiān）加。

在應用（yòng）中，要使用一個（gè）符號連接多變量源功能塊（SYMLINKMULTIVARSSRC）或者符（fú）號（hào）連接多（duō）變量目標功（gōng）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中添加了這個功能塊後發（fā）現Value帶一個小紅的x

這是因為（wéi）VALUE的類型為ANY，可以（yǐ）通過interface編輯，修改（gǎi）它的類型和（hé）數量。方法是擊右鍵

選擇interface edit。這（zhè）時會出現下列對話框：

第一行是Value的（de）數量，可以增加，也可以將Any 改（gǎi）為UINT。這個功（gōng）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（jiù）是如此）。

適當的連（lián）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（gōng）作了。

在使用中也發現一些奇奇怪怪的事情，比如在RES 中無法刪除額外的連線。後來（lái）我就不（bú）使用HW_Configuration邊上的Mapping，盡量在App 中放置所有的（de）功能塊（kuài），在本項（xiàng）目（mù）中（zhōng），App最後改為：

測（cè）試完成後發現，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。如何做到自動上電運行呢？做法如下：

1.在logical device 中選中M251，右邊的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（zhěng）花了兩天（tiān）的時間，在（zài）施耐德電氣工程師的指導下初步完成了EcoStruxure Automation Expert 硬件（jiàn）M251 PLC 應用測試。感謝施耐德電氣的技術工程師們的（de）幫助。他們總是能夠在我山窮水盡（jìn）時帶來（lái）柳暗花（huā）明。

通過這個測試，我們更加（jiā）能夠體（tǐ）會到施耐德電（diàn）氣EcoStruxure Automation Expert的魅（mèi）力。在未（wèi）來的工（gōng）程中，隻要使用（yòng）像M251這樣成熟硬件的小型PLC就可以實現一個IEC61499分（fèn）布式控製係統，由於（yú）采用了開放型現場控製協議，第三方的傳感器，執行部件和遠程IO模塊也可以輕鬆地連接（jiē）到IEC61499網絡中（zhōng）。EcoStruxure Automation Expert使一個長期徘徊在實際應用（yòng）係統之（zhī）外的，孤芳自傲的IEC61499標準走到了自動控製係統的現場。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（yào）。

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