1概述

隨著自動化水平的發(fā)展，來自不同制造商的設(shè)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(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線技術(shù)，都業(yè)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(shù)共存。這又要求這些設(shè)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(biāo)準(zhǔn)的編程系統(tǒng)為例，通過結(jié)合赫優(yōu)訊公司的cifX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MULTIPROG軟件介紹

MULTIPROGExpresss是符合IECC61131-3標(biāo)準(zhǔn)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。

MULTIPROGExpresss支持IEC661131-3標(biāo)準(zhǔn)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)，并且同時包含下面功能特點：

• 包含庫管理的工程管理器
• 工程向?qū)Ш途庉嬒驅(qū)?/li>
• 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(dāng)于現(xiàn)場的控制器，遠程站應(yīng)用于工程端。遠程站運行MULTIPROG軟件，通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)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)圖及運行原理如圖1所示。

圖1

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IO測試板。該測試板集成16路輸入/輸出開關(guān)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(luò)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cifX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

遠程站中，運行Windows操作系統(tǒng)（WindowsXPSP3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(luò)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(luò)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(luò)配置工具，通過該插件，對PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)進行組態(tài)，如圖3所示。組態(tài)中，需要設(shè)置網(wǎng)絡(luò)相關(guān)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

在MULTIPROG軟件中編寫PLC代碼時，需要使用到PROFIBUS-DP的IO數(shù)據(jù)。打開過程數(shù)據(jù)對話框，創(chuàng)建IO變量關(guān)聯(lián)到PROFIBUS-DP的IO數(shù)據(jù)，如圖4所示。當(dāng)切換回IEC編程工作空間后，即可看到創(chuàng)建的全局IO變量，如圖5所示。在編寫PLC代碼時，就能夠使用這些IO變量了。

圖4

圖5

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IO測試板上的LED燈及按鈕，來顯示/輸入變量的值了，如圖6所示。

圖6

7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(luò)控制器netX，提供的驅(qū)動接口與cifX也完全一致，因此用戶也能夠靈活選擇硬件平臺了。

參考文獻

[1]赫優(yōu)訊cifX板卡用戶手冊：《PCCardsCIFX5050E70E100EHUM35EN.pdf》

[2]赫優(yōu)訊cifX板卡軟件配置手冊：《PROFIBUS-DPMasterDTMOI19EN.pdf》

[3]KW-SoftwareeCLR開發(fā)者手冊:《KW-SoftwareeCLRDeveloperManual.pdf》