施耐德电气开放自动化平台初体验（5）

M251是施耐德电气基于IEC61131-3的PLC产品。其中TM251MESE型号是双口以太网的PLC产品。

它的主要特点如下：

●带有2个端口的以太网交换机接口（ethernet1_1 和ethernet1_2)，100M速率，可以串联成分布式网络。

●带有另外一个以太网接口(ethernet 2)，100M速率。可以连接现场总线。例如modbusTCP。

●带有一个串行口和一个SD卡座

●一个USB插座，可以通过它更新固件和某些参数的设置。

●可以扩展TM3/TM2系列的IO模块（右边），也可以扩展TM4 IO模块（左边）

相比我们头脑中传统PLC的概念，M251这些特征透露出网络时代新一代PLC的气息。我拿到的型号是TM251MDESE，其中的D大概是代表dPAC吧？

我主要测试两个方面：

1.通过Ethernet 2连接一个modbusTCP控制器上，实现modbusTCP通信。

这非常重要，意味着可以接入各种第三方远程IO模块，或者第三方的专用传感器，执行部件等。这意味着M251将称为一个IEC61499网关，将无数非IEC61499的设备瞬间具有了IEC499的能力。这是一件令人兴奋的事情。为此，我使用了一个自己原来研发的一个基于cortex-M处理器的控制器modular-2，它采用Arm公司的Mbed OS，具有一个Ethernet网口。我为此编写了一个modbusTCP server端程序（需要的读者可以私信分享）。相信许多的国产远程IO模块也能够方便地接入。

2.增加一个TM3DM8R-G模块。测试数字IO控制接口：

有了IO模块才更像PLC。但是施耐德电气提供给我的M251没有带任何IO模块，于是我自己在淘宝上买了一个TM3DM8R-G模块，它具有4个24V的输入，4个继电器输出。希望后面能接一些灯和开关，电机。构建一个应用场景。

测试床的框架如下图所示：

●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是隔离的，需要设置为两个网段。下面我们会介绍通过EAE软件也可以修改设备的Ethernet 1的IP地址，而ethernet2的IP地址则需要通过Automation Device Maintenance 软件才能够修改。这个软件可以在施耐德电气官网上免费下载。设置IP地址折腾了我一段时间，后来还是在施耐德电气工程师帮助下得以完全解决。

系统由交换机，M251和一个通用以太网现场设备 Generic Ethernet field device构成，其中的通用以太网现场设备是一台基于低成本cortex-M Arm芯片的控制器，它运行Arm公司的Mbed OS，我们在它上面编写了一个modbusTCP的测试程序。你也可以连接一台PC机，运行modbusTCP server程序来测试。

下面是M251的IP地址的配置：

在这里我们修改了Ethernet的IP地址为192.168.31.175.这要与M251内部的IP地址一致。

注意：M251设备中的IP地址要通过EAE软件来设置，具体的做法如下：

鼠标点到左边Ethernet 1的位置后击右键。弹出下面的子菜单：

选择Set IP Address。然后会弹出：

这时你可以修改IPv4 address。然后按Apply。修改IP地址之后，机器重新上电。

Ethernet 2的地址可以使用Automation Device Maintenance软件。这是一个设备维护软件，用来下载硬件的固件和修改某些参数。你可以使用它修改modbus TCP 的IP地址。这里就不多描述。

MODBUSGENTCPS的属性中的IP地址修改为外接modbusTCP设备的IP地址10.11.1.100。

VAL_IN1_MODBUSGENTCPS和VAL_IN1_MODBUSGENTCPS的ioevent只能修改为cycle。不能是requestread（我不知道这是为什么，按理说request read是需要的，为什么不行呢？要进一步测试）

打开HW_Configuration，点击窗口上方的第一个图标Add new master hardware CAT ，然后弹出下面的窗口：

选择ST_IoTMx.BMTM3,在产生的项目上右键Add ，出现：

选择：SE.IoTMx。TM3DM8R-G模块。于是，HW_Configuration的窗口变成为：

在这个窗口中要填入“PLC_1"和”DOUT“。虽然它称为Value实际上是一个符号连接（symbol link ），它是为这个硬件输出引脚定义了一个符号（名称）。

BMTM3 CAT不会像modbus那样通过mapping在RES中自动产生对应的SYMLINKMULTIVARSSRC功能块，需要手动地在App中添加。

在应用中，要使用一个符号连接多变量源功能块（SYMLINKMULTIVARSSRC）或者符号连接多变量目标功能块（SYMLINKMULTIVARSDSR）来建立功能块网络中的数据与symbol link的连接。这两个功能块在runtime.System库中。在App中添加了这个功能块后发现Value带一个小红的x

这是因为VALUE的类型为ANY，可以通过interface编辑，修改它的类型和数量。方法是击右键

选择interface edit。这时会出现下列对话框：

第一行是Value的数量，可以增加，也可以将Any 改为UINT。这个功能还是比较贴心的。减少了IEC61499功能块类型转换的麻烦（4diac就是如此）。

适当的连线。

OC_RETRIGGER可以不用连接事件。然后下载下去后，modbusTCP和TM3DM8R-G都工作了。

在使用中也发现一些奇奇怪怪的事情，比如在RES 中无法删除额外的连线。后来我就不使用HW_Configuration边上的Mapping，尽量在App 中放置所有的功能块，在本项目中，App最后改为：

测试完成后发现，M251关电之后重新上电，PLC 不会自动运行重新，需要在EAE中login而后device run。如何做到自动上电运行呢？做法如下：

1.在logical device 中选中M251，右边的runtime Configuration中有一个boot选项修改为overwrite 。

2.部署界面击右键选择deploy device configuration

3.重新部署App。

4.OK

整整花了两天的时间，在施耐德电气工程师的指导下初步完成了EcoStruxure Automation Expert 硬件M251 PLC 应用测试。感谢施耐德电气的技术工程师们的帮助。他们总是能够在我山穷水尽时带来柳暗花明。

通过这个测试，我们更加能够体会到施耐德电气EcoStruxure Automation Expert的魅力。在未来的工程中，只要使用像M251这样成熟硬件的小型PLC就可以实现一个IEC61499分布式控制系统，由于采用了开放型现场控制协议，第三方的传感器，执行部件和远程IO模块也可以轻松地连接到IEC61499网络中。EcoStruxure Automation Expert使一个长期徘徊在实际应用系统之外的，孤芳自傲的IEC61499标准走到了自动控制系统的现场。当然软件的逐步完善，文档，应用指南以及社区交流都非常重要。

下面我还将进一步地做细节的测试。也希望与正在测试EAE软件的朋友做交流。