施耐德電氣開放自動化平臺初體驗（1）

發布日期：2021-07-01 06:30:51 來源：行業動態瀏覽量：次

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本文轉載自(zi)CSDN 作者：姚家灣(wan)

最近，施(shi)耐(nai)德電(dian)氣公布了開放(fang)(fang)自(zi)動(dong)化愿景，并推出引領(ling)行(xing)業(ye)發(fa)展(zhan)的(de)(de)以軟(ruan)件為中心的(de)(de)全新工業(ye)自(zi)動(dong)化系統(tong)EcoStruxure開放(fang)(fang)自(zi)動(dong)化平(ping)臺（EcoStruxure Automation Expert）。該(gai)平(ping)臺最大的(de)(de)特點是結合了IEC61499 功能塊應(ying)用。IEC61499是分布式(shi)工業(ye)控制的(de)(de)國際標(biao)準，使用該(gai)標(biao)準能夠像PLC 類似(si)的(de)(de)方式(shi)，快速，高效地構建(jian)分布式(shi)控制系統(tong)。因為施(shi)耐(nai)德電(dian)氣是開放(fang)(fang)自(zi)動(dong)化的(de)(de)領(ling)先企(qi)業(ye)，大家都十分期待。感謝施(shi)耐(nai)德電(dian)氣最近給(gei)了我一份EAE V20 的(de)(de)試用版軟(ruan)件。本文將初步(bu)的(de)(de)使用體驗(yan)分享(xiang)給(gei)大家：

PART 1

EAEV20.2 壓縮包

收(shou)到的文(wen)件是一個壓縮包EAEV20.2.ZIP，文(wen)件大小位1.26G。解(jie)壓到硬盤后看到下(xia)面的文(wen)件。

其中，EcoStruxure Automation Expert - Buildtime - v20.2 - 20318.07.exe 是軟件開發環境的安裝程序，他們稱為Buildtime ，直接翻譯為構建時，感覺有點怪，我還是稱它為開發環境。

EcoStruxure Automation Expert - Runtime - v20.2 - 20318.07.exe 是一個在PC中運行的SoftPAC 運行時（Runtime）安裝程序。

三個(ge)文件(jian)(jian)夾中分別(bie)包含了(le)sedp 擴展名的文件(jian)(jian)。應該(gai)是(shi)施耐德電氣(qi)變頻器（ATVD），Modicon M580 ePAC和Modicon M251 ePAC 的固(gu)件(jian)(jian)。

PART 2

EcoStruxure Automation Expert - Buildtime的使用

在本文(wen)中(zhong)，我們介紹在本地測試(shi)環境下建(jian)立一個測試(shi)程序的(de)過程，暫(zan)時不用到Soft PAC。先建(jian)立Buildtime 。根據施(shi)耐(nai)德電氣工(gong)程師(shi)的(de)建(jian)議，最好安裝在英文(wen)版windows10 上面。

1第一個項目

第(di)一個(ge)(ge)項目非常簡單，使(shi)用EcoStruxure Automation Expert 20.2 程序構建一個(ge)(ge)計(ji)數器(qi)功能(neng)塊網(wang)絡(luo)應用，然后建立一個(ge)(ge)winPAC 設備，將該設備選擇成為local test 模式。在(zai)這個(ge)(ge)模式下可以啟動一個(ge)(ge)EAE 自帶(dai)的運(yun)行時(shi)，運(yun)行編寫的IEC61499 功能(neng)塊網(wang)絡(luo)。讓(rang)我們開始吧！

第一步新建項目

啟(qi)動程序，File->New ,建立(li)一個(ge)新項目Blinky

選擇 start Kit模板(ban)。（注意：上圖的項目名稱demoB 應該(gai)為Blinky。）點擊Create。

完成(cheng)后窗口的左邊為：

第二步構建功能塊應用程序

展開左(zuo)邊的(de)Blinky->System 然后(hou)點擊(ji) APP1,出現APP 工作(zuo)區。擊(ji)右鍵選擇FB->Project:runtime Base ->IEC61499->E_CYCLE.放(fang)置(zhi)一個事件周(zhou)期功能塊。并以同樣(yang)的(de)方式放(fang)置(zhi) E_SWITCH 和E_CTU 功能塊。

通過在功能塊IO 端子按住(zhu)鼠標拖動(dong)的方(fang)式(shi)建立(li)事件和(he)數據之間(jian)的連(lian)接（connection）。

DT 擊右鍵選擇 “Add Constant” 添加常量(liang)T#100ms。 FB3 的PV 端添加常量(liang)“16”。

第三步添加設備，將APP 中的功能塊映射（map）到 device 的資源中 >

在左側(ce)的(de)Blinky->System 條目下已(yi)經(jing)預先設(she)(she)(she)(she)立了一(yi)個(ge)設(she)(she)(she)(she)備(bei)（ecoRT_0）,點擊出現設(she)(she)(she)(she)備(bei)窗口區，你可以(yi)修改設(she)(she)(she)(she)備(bei)名(ming)稱和(he)類型(xing)，這里(li)我們將設(she)(she)(she)(she)備(bei)名(ming)稱修改為(wei)winPAC，設(she)(she)(she)(she)備(bei)類型(xing)為(wei)SE.DPAC.SoftdPAC。并且將network Profile 選(xuan)擇為(wei) “local test”

然后回(hui)到APP 工作區，對功(gong)能塊擊右鍵選擇 Mapping

將所(suo)有功(gong)能塊映射到(dao) winPAC的RES0 資源。

然后點擊(ji) winPAC 下的RES0

連接Start 的COLD和WARM 到E_CYCLE的START。STOP 到 E_CYCLE的 STOP。如(ru)下(xia)圖所示：

第四步部署

所(suo)謂“部(bu)署”就(jiu)是將(jiang)你構(gou)建的(de)功能塊(kuai)網絡應(ying)用下載到一個運(yun)行時上運(yun)行。在EAE開發軟件中自帶(dai)一個本(ben)地(di)的(de)Soft PAC ，所(suo)以(yi)在這(zhe)里我們(men)先將(jiang)應(ying)用部(bu)署到本(ben)地(di)的(de)Soft PAC 上。Device 的(de)Network Profile 選擇為(wei)“Local Test”。

需要提示的(de)是(shi)，我目前(qian)使用(yong)的(de)是(shi)Try 版(ban)本，這一版(ban)本不支持(chi)（物(wu)理(li)設(she)備的(de)部署(shu),包括網(wang)絡中(zhong)的(de)另一臺PC），等(deng)拿到(dao)授權版(ban)以后(hou)，我們再測(ce)試如何部署(shu)到(dao)物(wu)理(li)設(she)備上。

部署本地測試的過程

主菜單選(xuan)擇views ，點擊 “general pads”

選擇最(zui)后一項“Deploy and Diagnostic ” 部署和診斷。出現(xian)部署的(de)工作區。可以看到(dao)Action下面有個上下箭頭。可以選擇各種(zhong)操作。

具體步驟為(wei)

Deploy

Runtime simulator->Start

Device->Run

Device Login

這時你可以(yi)看到runtime simulator 運行起來了(le)。

第五步觀察

對(dui)于(yu)要觀(guan)察的功能塊IO 擊右鍵，選(xuan)擇 watch

View->Debug pads ->Watch

最后(hou)的樣子(zi)是這樣！

PART 3

建立用戶界面HMI

應該說，支持用戶界面(mian)是施耐德(de)電氣EAE 的(de)一(yi)大特色。下(xia)面(mian)我們(men)討論如何構建一(yi)個簡單(dan)的(de)HMI。

在(zai)介紹具(ju)體(ti)過程(cheng)之(zhi)前，我們(men)先介紹一個概(gai)念(nian)-Composite Automation Type（CAT）復(fu)(fu)合自動化類型。CAT 并不(bu)是IEC61499 的(de)概(gai)念(nian)和術語。它其實(shi)是一個復(fu)(fu)合功能(neng)塊(kuai)，內部(bu)包含了一個HMI的(de)服務(wu)功能(neng)塊(kuai)。EAE 就是使用(yong)CAT 及(ji)其實(shi)例(li)來構建HMI 的(de)。

第1步新建一個CAT類型

在(zai)CAT 下的application 擊右鍵：

選(xuan)擇 new Item。出現：

按(an)finish以(yi)后(hou)，左邊欄目出現(xian)：

在這里(li)，CAT1 就是(shi)新(xin)建的CAT 類型，記住，它(ta)是(shi)一個復(fu)合功(gong)能塊(kuai)。CAT1_HMI 是(shi)一個實現HMI的服務功(gong)能塊(kuai)。

第二步修改 CAT1_HMI 的事件和數據的輸入/輸出（也就是這個功能塊的接口interface）>

添加數(shu)據輸(shu)入輸(shu)出的(de)(de)目的(de)(de)是為了將(jiang)應用中的(de)(de)功(gong)能塊(kuai)與CAT1 HMI 功(gong)能塊(kuai)之間交(jiao)換(huan)數(shu)據，比如，我們要(yao)將(jiang)計數(shu)器的(de)(de)值顯示到用戶(hu)界面的(de)(de)活動條上，所以(yi)我添加了一個VAL 輸(shu)入端。

具(ju)體的(de)做法是(shi)點擊左邊(bian)CAT1_HMI 圖標。

第三步編輯HMI 圖型界面（sDefault）

雙擊(ji)CAT1_HMI 下(xia)(xia)的sDefault ,出(chu)現下(xia)(xia)列窗口：

當拖動VAL 到顯示屏區域(yu)時，軟件會根據數據類型，彈出相應(ying)的圖標。

在這里我們選擇了 BarValueHorize。

第四步修改 CAT1 的事件和數據的輸入/輸出

（與第2步類(lei)似）

第五步完成CAT1復合功能塊內部網絡

雙擊(ji)左邊CAT1 圖標，選擇 composite。然后將左邊的(de)CAT1_HMI 拖(tuo)進去，連線。完成復(fu)合功能塊(kuai)內部的(de)邏輯(ji)

第六步建立CAT1 的實體（instance）

坐標CAT Instance 擊右鍵，選擇 Add Item。取名為MyHMI。

第七步在App1 中添加CAT1 功能塊

切(qie)換到App 網絡工作區，擊右鍵選擇(ze)

第八步設計HMI 屏幕畫面

到這里為(wei)止，我們已經完(wan)成了(le)CAT1類(lei)型設(she)(she)計，建立instance，并且(qie)在App1 中添加了(le)CAT1功(gong)能塊，并且(qie)添加了(le)連線。下面可(ke)以設(she)(she)計HMI 屏幕布局了(le)。

在左邊欄的(de)Canvases 下的(de)1280x980 圖標擊(ji)右鍵(jian)。選擇 Add Item。然后(hou)點擊(ji)下面(mian)的(de)Canvas1.將 CAT Instance ->Application 下的(de)MyHMI 拖入(ru)屏幕(mu)畫面(mian)。適當調整完成。

第九步編譯，運行項目

編譯項目(mu)，部署啟動設備

第十步本地測試HMI

在(zai)左邊欄的Canvases 下的1280x980 圖標(biao)擊(ji)右鍵。選擇“Test HMI Runtime On Local Computer”

終于HMI 窗口(kou)跳(tiao)了出來，它是這個樣子的

施耐德電氣(qi)的(de)(de)(de)這(zhe)套系統是從nxtControl 演(yan)變而來的(de)(de)(de)，有許多nxtStudio的(de)(de)(de)影子。不(bu)過使(shi)用界面，功能，功能塊庫都有很大的(de)(de)(de)改善，并且增加了對施耐德電氣(qi)PAC 的(de)(de)(de)硬件(jian)的(de)(de)(de)支持。功能強大的(de)(de)(de)軟(ruan)件(jian)初次使(shi)用相對比(bi)較麻煩的(de)(de)(de)。而且沒(mei)有什么文檔(dang)，唯一的(de)(de)(de)參(can)考就(jiu)是軟(ruan)件(jian)中自帶的(de)(de)(de)help 文檔(dang)。而且網絡上的(de)(de)(de)信息也不(bu)多。施耐德電氣(qi)的(de)(de)(de)工(gong)程師給我一些建議和幫助。在此表示感謝。

個人感(gan)覺(jue)，使用(yong)EAE 軟件之前，學習IEC61499 的概念，術(shu)語(yu)和編程技巧(qiao)。對使用(yong)EAE 系統具有(you)極大的幫助。

與其它IEC61499 的(de)IDE （比如(ru)4diac）相(xiang)比，施耐(nai)德電氣(qi)EAE 應(ying)該是采用C++ 編譯功能塊程序的(de)。不過EAE 內(nei)部支持build ，而且速度很快。相(xiang)比4diac 需要導出之(zhi)后，和Forte 源代碼一(yi)起(qi)編譯。這一(yi)點的(de)確(que)方便多了。

初次使用，還有許(xu)多不(bu)明白的地方，先分享(xiang)這些吧，等(deng)拿到授權版程序，再分享(xiang)分布式物(wu)理設備的使用體驗。

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施耐德電氣開放自動化平臺初體驗（1）

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