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男，現任施耐德電氣（中國）投資有限公司工業(yè)自動(dòng)化部產(chǎn)品推廣經(jīng)理。
3 配置編輯器
3.1 硬件配置
要創(chuàng )建一個(gè)基于A(yíng)trium，Premium，M340或者Quantum平臺的自動(dòng)化項目，第一步就是選擇相應的處理器，以便能夠對機架和電源進(jìn)行缺省定義。
配置編輯器支持直接的，圖形化的配置、修改和擴展功能：
● 機架，電源；
● 處理器上的PCMCIA內存或者通信卡(Atrium/Premium) ；
● 離散量輸入/輸出，模擬量輸入/輸出或者特殊應用程序模塊；
● 其他。
用戶(hù)可以使用以下兩個(gè)選項：
（1) 從目錄表中選擇模塊對象，并將其拖到一個(gè)空的槽架內；
（2) 從環(huán)境文件中把一個(gè)新的模塊插入到一個(gè)空閑的插槽內。
3.2 輸入/輸出以及特殊應用模塊的配置
在A(yíng)trium，Premium，M340或者Quantum機架的配置頁(yè)面，會(huì )顯示出相關(guān)模塊的參數頁(yè)面，用戶(hù)可以通過(guò)該頁(yè)面來(lái)選擇應用程序的操作特性和參數，如：
● 離散量輸入/輸出的過(guò)濾值；
● 模擬量輸入/輸出的電壓或者電流范圍；
● 計數器閾值；
● 位置控制的軸軌跡；
● 稱(chēng)量過(guò)程中的傳感器校正；
● 通信傳輸速度；
● 預先對模塊相關(guān)變量進(jìn)行變量設定；
● 其他。
3.3 通信網(wǎng)絡(luò )的配置
可以使用結構視圖中的“通信”文檔夾來(lái)對連接到PLC站的網(wǎng)絡(luò )列表進(jìn)行定義。接下來(lái)，可以通過(guò)以下操作對實(shí)現網(wǎng)絡(luò )正常運行所需的所有參數進(jìn)行定義：
● 創(chuàng )建一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò )并對相關(guān)聯(lián)接進(jìn)行說(shuō)明；
● 對定義的邏輯網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行各種相關(guān)服務(wù)配置。在配置過(guò)程中，一旦創(chuàng )建一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò )，必須有一個(gè)網(wǎng)絡(luò )模塊與其關(guān)聯(lián)。以太網(wǎng)TCP/IP，ModbusPlus以及Fipway網(wǎng)絡(luò )模塊均以此種方式進(jìn)行配置。
3.4 配置檢查
在配置過(guò)程中，任何時(shí)候都可以訪(fǎng)問(wèn)以下信息：
● 針對PLC配置中每一個(gè)機架電源所有可用電流和功耗信息；
● 已配置的輸入/輸出的數量 (Atrium，M340或者Premium平臺)。
4 軟件結構
通過(guò)Unity Pro設置的Atrium，M340，Premium和Quantum平臺支持兩種應用程序結構：
● 單任務(wù)：這是相對簡(jiǎn)單的缺省結構，在這種結構中，只執行主任務(wù)；
● 多任務(wù)：該結構更適合用來(lái)處理高性能實(shí)時(shí)事件，它包含一個(gè)主任務(wù)，一個(gè)快速任務(wù)，多個(gè)輔助任務(wù)，以及多個(gè)具有高優(yōu)先級的事件觸發(fā)任務(wù)。
主任務(wù)，快速任務(wù)和輔助任務(wù)由程序段和子程序構成。程序段和子程序可以使用以下任何一種語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)：結構化文本 (ST)，指令表 (IL)，梯形圖 (LD) 或者功能塊圖(FBD) (1)。事件觸發(fā)任務(wù)也使用同樣的語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)。而順序功能圖 (SFC) 或者Grafcet語(yǔ)言則專(zhuān)門(mén)用于編寫(xiě)主任務(wù)程序段。
下表分別列出了Atrium，Premium和Quantum處理器類(lèi)型可能擁有的程序任務(wù)。
注1：Premium TSX P57 1●4M 處理器不支持功能塊圖 (FBD)語(yǔ)言
4.1 模塊化、靈活、方便的編程方式
一個(gè)用于A(yíng)trium，Premium，M340或者Quantum平臺的Unity Pro程序任務(wù)，包括若干個(gè)部件，通稱(chēng)為程序段和子程序。對于要執行的進(jìn)程來(lái)說(shuō)，每一個(gè)程序段都可以用最合適的語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)。
這種將程序劃分為若干程序段的做法，使得開(kāi)發(fā)者能夠編寫(xiě)結構化的程序，并建造和添加所需的程序模塊。
子程序可以從它們所屬任務(wù)的任何程序段，或者子程序進(jìn)行調用。
以上的語(yǔ)言與IEC的61131-3標準兼容：可以對Unity Pro軟件進(jìn)行相關(guān)配置(工具/項目設置/語(yǔ)言擴展菜單)，以確保生成的應用程序與IEC的61131-3標準兼容。另外，只要用戶(hù)只使用標準的指令庫，用戶(hù)就可以在任何Atrium，M340，Premium或者Quantum平臺上對已有的程序進(jìn)行復用。
4.2 單任務(wù)內存結構
有兩種可用的程序執行方式：
● 正常的循環(huán)執行。這是缺省的選項；
● 周期性執行。這種執行方式和它的執行周期，可在編程過(guò)程中，由用戶(hù)在任務(wù)參數 (主任務(wù))設置時(shí)，進(jìn)行設定。
4.3 正常執行 (循環(huán)的)
在每一次掃描結束以后，PLC系統都會(huì )進(jìn)行一個(gè)新的掃描過(guò)程。每一次掃描的執行時(shí)間，都會(huì )通過(guò)一個(gè)監視時(shí)
鐘來(lái)進(jìn)行監控，這一時(shí)間由用戶(hù)來(lái)進(jìn)行定義 (最大值為1500毫秒)。
如果發(fā)生超時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生錯誤，從而導致：
● 掃描過(guò)程立即中止 (STOP) ；
● 在處理器的前面板上顯示錯誤狀態(tài) ；
● 用于主機架電源的警報繼電器，設置為0。
4.4 周期執行
在每一個(gè)周期結束的時(shí)候，才會(huì )執行一次新的掃描操作。掃描的執行時(shí)間必須小于定義的周期時(shí)間 (周期時(shí)間最大值為255毫秒)。如果發(fā)生了超時(shí)，狀態(tài)會(huì )被存儲到一個(gè)系統位 (%S19)中去，這個(gè)系統位可以由用戶(hù)復位為0 (通過(guò)程序或者終端)。掃描時(shí)間會(huì )通過(guò)一個(gè)監視軟件來(lái)進(jìn)行監控，這個(gè)執行時(shí)間可以由用戶(hù)進(jìn)行定義 (最大值為1500毫秒)。如果發(fā)生了超時(shí)，就會(huì )顯示出執行錯誤 (參看正常執行) 。掃描的執行時(shí)間 (上次掃描，最長(cháng)掃描和最短掃描)會(huì )存儲在系統字%SW 30/31/32中。
4.5 多任務(wù)軟件結構
Atrium，Premium，M340和Quantum平臺所支持的多任務(wù)結構中包括：
● 1個(gè)主任務(wù) (分成用ST，IL，LD，FBD和SFC語(yǔ)言編寫(xiě)的若干個(gè)程序段) ；
● 1個(gè)快速任務(wù)(分成若干個(gè)程序段) ；
● 0到4個(gè)輔助任務(wù) (分成若干個(gè)程序段) 注2；
● 1個(gè)或者更多的事件觸發(fā)任務(wù) (每個(gè)任務(wù)只含有一個(gè)程序區段) 。
這些任務(wù)是彼此獨立的，它們以并行的方式執行，并由PLC處理器來(lái)安排在執行過(guò)程中的優(yōu)先級。在一個(gè)事件任務(wù)，或者快速任務(wù)發(fā)生之后：
● 如果有較低優(yōu)先級的任務(wù)正在執行，那么這些任務(wù)會(huì )被掛起；
● 系統執行事件任務(wù)或者快速任務(wù)；
● 在具有較高優(yōu)先級的任務(wù)執行完畢以后，系統會(huì )恢復執行早些時(shí)候被中斷的任務(wù)。
該結構優(yōu)化了處理能力。因為每一個(gè)任務(wù)都可以單獨編寫(xiě)和調試，所以使用者可以通過(guò)它來(lái)對應用程序進(jìn)行
優(yōu)化，簡(jiǎn)化設計和調試過(guò)程。
注2：頂級Premium TSX P575●4M和Quantum 140 CPU 651 ●0/67160處理器的專(zhuān)用任務(wù)。
4.6 主任務(wù)
這個(gè)任務(wù)可以是周期的，也可以是循環(huán)的，它用來(lái)執行主程序。該任務(wù)以系統的方式啟動(dòng)。該任務(wù)所包含的所有程序段和子程序，它們可以用梯形圖 (LD)，功能塊圖 (FBD)，結構化文本 (ST)或者指令表 (IL)語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)。主任務(wù)的一些程序區段可以用順序功能表 (SFC) 或者Grafcet語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)。
4.7 快速任務(wù)
該任務(wù)與主任務(wù)相比，具有較高的優(yōu)先級。它被設定為周期性的任務(wù)，以便系統能夠有時(shí)間執行具有較低優(yōu)先級的任務(wù)。在需要監視和控制離散輸入按周期快速變化的情況下，應該使用該任務(wù)。在執行快速任務(wù)的過(guò)程中，主任務(wù)（優(yōu)先級較低）被掛起。該任務(wù)的處理過(guò)程應該盡量地短，以避免影響主任務(wù)的處理。該任務(wù)可包含多個(gè)程序段和子程序，可以使用指令表，結構化文本，梯形圖或者功能塊圖(ST，IL，LD或者FBD)語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)。
4.8 輔助任務(wù)
這些任務(wù)在頂級的Premium TSX P57 5● 4M和Quantum140CPU651●0/67160處理器中使用。它們用來(lái)處理那些速度比較慢的控制過(guò)程，比如說(shuō)溫度測量，過(guò)程控制，人機界面，應用程序診斷等。周期性的輔助任務(wù)優(yōu)先級最低，它們只有在高優(yōu)先級的任務(wù)（主任務(wù)和快速任務(wù)）掃描完畢以后才能執行。這些任務(wù)可包含多個(gè)程序段和子程序，都可以用指令表，結構化文本，梯形圖或者功能塊圖(ST，IL，LD或者FBD)語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)。
4.9 事件觸發(fā)任務(wù)
與以上所描述的各種任務(wù)不同，這些事件觸發(fā)任務(wù)與周期沒(méi)有關(guān)系。它們的執行過(guò)程是通過(guò)以下途徑以同步的方式來(lái)觸發(fā)的：
● 來(lái)自特殊模塊的事件 (比如說(shuō)計數器閾值發(fā)生溢出，離散輸入的狀態(tài)發(fā)生變化) ；
● 來(lái)自事件定時(shí)器的事件。
這些任務(wù)優(yōu)先于其他所有任務(wù)，它們適合用來(lái)處理那些相對于事件到達之后，需要極短反應時(shí)間的操作。Atrium，Premium，M340或者Quantum平臺具有3個(gè)優(yōu)先級級別 (按照由高到低的順序，分別是模塊事件EVT0，模塊事件EVT i以及定時(shí)器事件Timer i). 這些任務(wù)的程序段，可以用指令表，結構化文本，梯形圖或者功能塊圖表 (ST，IL，LD或者FBD)語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)。
4.10 為任務(wù)分配輸入/輸出通道
每一個(gè)主任務(wù)，快速任務(wù)和事件觸發(fā)任務(wù)都會(huì )對分配給它的輸入信號進(jìn)行讀操作 (在掃描開(kāi)始的時(shí)候)和寫(xiě)操作 (在掃描結束的時(shí)候)。在缺省的設置下，輸入信號會(huì )分配給主任務(wù)。
對于Quantum平臺來(lái)說(shuō)，遠程輸入/輸出 (RIO)只分配給主任務(wù) (這些分配過(guò)程可以以站號為單位來(lái)進(jìn)行，也可以基于任務(wù)的程序段來(lái)進(jìn)行)，與此同時(shí)，分布式輸入/輸出 (DIO)則完全分配給主任務(wù)本身 (不會(huì )分配給它的程序段)。
對于事件觸發(fā)任務(wù)來(lái)說(shuō)，可以將與事件相關(guān)的輸入/輸出信道注3分配給該事件。在這種情況下，再開(kāi)始對輸入進(jìn)行處理，以及最后對輸出進(jìn)行處理的過(guò)程中，就會(huì )發(fā)生內部的數據交換。
注3：這些通道分配是以Quantum輸入/輸出模塊以及Atrium/Premium/M340輸入/輸出信道為單位而進(jìn)行的。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號