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施耐德电气开放自动化平台初体验(1)

2021-04-28 施家邦 工控邦


文章来源

本文转载自CSDN 作者:姚家湾


最近,施耐德电气公布了开放自动化愿景,并推出引领行业发展的以软件为中心的全新工业自动化系统EcoStruxure开放自动化平台(EcoStruxure Automation Expert)。该平台最大的特点是结合了IEC61499 功能块应用。IEC61499是分布式工业控制的国际标准,使用该标准能够像PLC 类似的方式,快速,高效地构建分布式控制系统。因为施耐德电气是开放自动化的领先企业,大家都十分期待。感谢施耐德电气最近给了我一份EAE V20 的试用版软件。本文将初步的使用体验分享给大家:


PART 1

EAEV20.2 压缩包


收到的文件是一个压缩包EAEV20.2.ZIP,文件大小位1.26G。解压到硬盘后看到下面的文件。

其中,EcoStruxure Automation Expert - Buildtime - v20.2 - 20318.07.exe 是软件开发环境的安装程序,他们称为Buildtime ,直接翻译为构建时,感觉有点怪,我还是称它为开发环境。


EcoStruxure Automation Expert - Runtime - v20.2 - 20318.07.exe 是一个在PC中运行的SoftPAC 运行时(Runtime)安装程序。


三个文件夹中分别包含了sedp 扩展名的文件。应该是施耐德电气变频器(ATVD),Modicon M580 ePAC和Modicon M251 ePAC 的固件。




PART 2

EcoStruxure Automation Expert - Buildtime的使用


在本文中,我们介绍在本地测试环境下建立一个测试程序的过程,暂时不用到Soft PAC。先建立Buildtime 。根据施耐德电气工程师的建议,最好安装在英文版windows10 上面。


1

第一个项目

第一个项目非常简单,使用EcoStruxure Automation Expert 20.2 程序构建一个计数器功能块网络应用,然后建立一个winPAC 设备,将该设备选择成为local test 模式。在这个模式下可以启动一个EAE 自带的运行时,运行编写的IEC61499 功能块网络。让我们开始吧!


第一步 新建项目

启动程序,File->New ,建立一个新项目Blinky

选择 start Kit模板。(注意:上图的项目名称demoB 应该为Blinky。)点击Create。

完成后窗口的左边为:


第二步 构建功能块应用程序

展开左边的Blinky->System 然后点击 APP1,出现APP 工作区。击右键选择FB->Project:runtime Base ->IEC61499->E_CYCLE.放置一个事件周期功能块。并以同样的方式放置 E_SWITCH 和E_CTU 功能块。

通过在功能块IO 端子按住鼠标拖动的方式建立事件和数据之间的连接(connection)。

DT 击右键选择 “Add Constant”  添加常量T#100ms。 FB3 的PV 端添加常量“16”。


第三步 添加设备,将APP 中的功能块映射(map)到 device 的资源中 >

在左侧的Blinky->System 条目下已经预先设立了一个设备(ecoRT_0),点击出现设备窗口区,你可以修改设备名称和类型,这里我们将设备名称修改为winPAC,设备类型为SE.DPAC.SoftdPAC。并且将network Profile 选择为 “local test”

然后回到APP 工作区,对功能块击右键选择 Mapping

将所有功能块映射到 winPAC的RES0 资源。

然后点击 winPAC 下的RES0

连接Start 的COLD和WARM  到E_CYCLE的START。STOP 到 E_CYCLE的 STOP。如下图所示:


第四步 部署

所谓“部署”就是将你构建的功能块网络应用下载到一个运行时上运行。 在EAE开发软件中自带一个本地的Soft PAC ,所以在这里我们先将应用部署到本地的Soft PAC 上。Device 的Network Profile 选择为“Local Test”。


 需要提示的是,我目前使用的是Try 版本,这一版本不支持(物理设备的部署,包括网络中的另一台PC),等拿到授权版以后,我们再测试如何部署到物理设备上。


部署本地测试的过程

主菜单选择views ,点击 “general pads”

选择最后一项“Deploy and Diagnostic ” 部署和诊断。出现部署的工作区。可以看到Action下面有个上下箭头。可以选择各种操作。

具体步骤为

Deploy

Runtime simulator->Start

Device->Run

Device Login

这时你可以看到runtime simulator 运行起来了。


第五步 观察

对于要观察的功能块IO 击右键,选择 watch

View->Debug pads ->Watch

最后的样子是这样的!


PART 3

建立用户界面HMI


应该说,支持用户界面是施耐德电气EAE 的一大特色。下面我们讨论如何构建一个简单的HMI。


在介绍具体过程之前,我们先介绍一个概念-Composite Automation Type(CAT)复合自动化类型。CAT 并不是IEC61499 的概念和术语。它其实是一个复合功能块,内部包含了一个HMI的服务功能块。EAE 就是使用CAT 及其实例来构建HMI 的。


第1步 新建一个CAT类型

在CAT 下的application 击右键:

选择 new Item。出现:

按finish以后,左边栏目出现:

在这里,CAT1 就是新建的CAT 类型,记住,它是一个复合功能块。CAT1_HMI 是一个实现HMI的服务功能块。


第二步 修改 CAT1_HMI 的事件和数据的输入/输出(也就是这个功能块的接口interface)>

添加数据输入输出的目的是为了将应用中的功能块与CAT1 HMI 功能块之间交换数据,比如,我们要将计数器的值显示到用户界面的活动条上,所以我添加了一个VAL 输入端。

具体的做法是点击左边CAT1_HMI 图标。


第三步 编辑HMI 图型界面(sDefault)

双击CAT1_HMI 下的sDefault ,出现下列窗口:

当拖动VAL 到显示屏区域时,软件会根据数据类型,弹出相应的图标。

在这里我们选择了 BarValueHorize。


第四步 修改 CAT1 的事件和数据的输入/输出

(与第2步类似)


第五步 完成CAT1复合功能块内部网络

双击左边CAT1 图标,选择 composite。然后将左边的CAT1_HMI 拖进去,连线。完成复合功能块内部的逻辑


第六步 建立CAT1 的实体(instance)

坐标CAT Instance 击右键,选择 Add Item。取名为MyHMI。


第七步 在App1 中添加CAT1 功能块

切换到App 网络工作区,击右键选择

第八步 设计HMI 屏幕画面

到这里为止,我们已经完成了CAT1类型设计,建立instance,并且在App1 中添加了CAT1功能块,并且添加了连线。下面可以设计HMI 屏幕布局了。


在左边栏的Canvases 下的1280x980 图标击右键。选择 Add Item。然后点击下面的Canvas1.将 CAT Instance ->Application 下的MyHMI 拖入屏幕画面。适当调整完成。


第九步 编译,运行项目

编译项目,部署启动设备


第十步 本地测试HMI

在左边栏的Canvases 下的1280x980 图标击右键。选择“Test HMI Runtime On Local Computer”

终于HMI 窗口跳了出来,它是这个样子的


施耐德电气的这套系统是从nxtControl 演变而来的,有许多nxtStudio的影子。不过使用界面,功能,功能块库都有很大的改善,并且增加了对施耐德电气PAC 的硬件的支持。功能强大的软件初次使用相对比较麻烦的。而且没有什么文档,唯一的参考就是软件中自带的help 文档。而且网络上的信息也不多。施耐德电气的工程师给我一些建议和帮助。在此表示感谢。


个人感觉,使用EAE 软件之前,学习IEC61499 的概念,术语和编程技巧。对使用EAE 系统具有极大的帮助。


与其它IEC61499 的IDE (比如4diac) 相比,施耐德电气EAE 应该是采用C++ 编译功能块程序的。不过EAE 内部支持build ,而且速度很快。相比4diac 需要导出之后,和Forte 源代码一起编译。这一点的确方便多了。


初次使用,还有许多不明白的地方,先分享这些吧,等拿到授权版程序,再分享分布式物理设备的使用体验。




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