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SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設(shè)備有限公司

西門子可編程控制器系列產(chǎn)品包括小型PLC （S7-200)系列。中低性系列（S7-300)和中高性能系列

（S7-400).西門子S7家族產(chǎn)品PLC的1/O點(diǎn)數(shù)，運(yùn)算速度，程序容量及網(wǎng)絡(luò)功能 CPU 模塊功能來看。S1MAT1C S7-200系列小型可編程序控制器發(fā)展至今，大致經(jīng)歷了兩代

1 WinAC RTX的概念
WinAC RTX 是可實(shí)現(xiàn)S7控制器 (S7-300/400) 功能的軟PLC，即運(yùn)行于帶 RTX 實(shí)時(shí)擴(kuò)展的Windows 上的一個(gè)應(yīng)用。可以通過 Step 7 5.x 及TIA Portal 對其組態(tài)編程，代碼與S7-300/400*兼容，也可以通過 WinAC ODK 提供的接口，在Windows下使用C++等語言編程與 WinAC 通信。因此 WinAC RTX 同時(shí)具備了PLC 的實(shí)時(shí)性和PC 的開放性。

2 WinAC RTX的應(yīng)用
WinAC RTX 通過PC上安裝的PROFIBUS或工業(yè)以太網(wǎng)通信卡來擴(kuò)展分布式I/O或與其他S7 設(shè)備 (S7-200/300/400 PLC 、HMI、PG 等) 進(jìn)行通信。詳見圖 1 結(jié)構(gòu)圖。

圖 1 結(jié)構(gòu)圖

3 WinAC RTX 2010 的安裝

3.1 WinAC RTX 2010包
WinAC RTX 2010 包 (訂貨號為：6ES7671-0RC08-0YA0)包含如下組件：

? WinAC RTX 2010 DVD
– WinLC RTX V4.6 -- 軟PLC (以下章節(jié)對 WinAC RTX 與 WinLC RTX 不做區(qū)分)
– Automation License Manager V5.0 SP1 -- 器 V5.0 SP1
– IntervalZero RTX V9.1 SP2 (corresponds to IntervalZero RTX 2009) -- IntervalZero 實(shí)時(shí)擴(kuò)展
– WinAC Time Synchronization V4.2 -- WinAC 時(shí)間同步
– STEP 7 Haare Update (HSP 211) for WinAC RTX 2010 on PC station, STEP 7 V5.5 or higher -- 硬件支持包
– STEP 7 Haare Update (HSP 212, 135, 178) for WinAC RTX 2010 on S7 mEC, STEP 7 V5.5 or higher -- 硬件支持包
– SIMATIC NET CD 2008 (V7.1 SP2) and SIMATIC NET CD V8.0 including license for Softnet S7 Lean V8.0 2010 -- SIMATIC NET
– SIMATIC NET Manual Edition 06/2010 -- SIMATIC NET 手冊
? 其他
– Certificate of License (COL) --許可證書
– U-Stick with License Keys -- 裝有文件的U盤

3.2 WinAC RTX 2010 安裝的硬件需求

? 單核或雙核處理器 900 MHz 或更高主頻，* 1 GHz 或更高主頻
? 至少 1 G 內(nèi)存

如下硬件已經(jīng)過并*使用：
? SIMATIC Microbox 427B, 427B PN
? SIMATIC IP27C
? SIMATIC Panel PC 477B
? SIMATIC HMI IP77C
? SIMATIC HMI IPC577C
? SIMATIC Box PC 627B
? SIMATIC IPC627C
? SIMATIC Panel PC 677B
? SIMATIC HMI IPC677C
? SIMATIC Box PC 827B, 827B PN
? SIMATIC IPC827C
? SIMATIC Rack PC 547B, 847B, 847B PN, 647B
? SIMATIC IPC547C, 647C, 847C
? SIMATIC Panel PC 577B
? SIMATIC S7-mEC, EC31

3.3 WinAC RTX 2010 安裝的需求
WinAC RTX 2010支持下面所列出的操作：
? Microsoft Windows XP Professional, Service Pack 2
? Microsoft Windows XP Professional, Service Pack 3
? Microsoft Windows XP Embedded, Service Pack 2
? Microsoft Windows Embedded Standard 2009
? Microsoft Windows 7 Ultimate
? Microsoft Windows 7 Professional
? Microsoft Windows 7 Enterprise

3.4 WinAC RTX 2010 安裝前的檢查

如果Windows 操作已安裝如下，則先手動(dòng)卸載，再重啟計(jì)算機(jī)。
? SIMATIC Windows Logic Controller (Basis，Basis Demo或 RTX)
? IntervalZero RTX 或 Ardence RTX
? SIMATIC WinAC CPU 41x-2 PCI
? SIMATIC NET CD Edition 2008之前版本的

3.5 WinAC RTX 2010 的安裝
以員身份登錄到Windows，運(yùn)行安裝光盤上的 Setup.exe 文件啟動(dòng)安裝。選擇安裝語言為英文，全選圖 2 WinACRTX 安裝的的內(nèi)容，然后按照安裝提示完成安裝。安裝中提示安裝時(shí)可將 WinAC RTX 2010 套件所含U盤中的文件安裝到硬盤?；蛳忍^，在完成安裝后通過器安裝。

圖 2 WinACRTX 安裝的

3.6 WinAC RTX 2010 安裝后的變化

? 桌面上加了 Station Configuration Editor 圖標(biāo)， 用來啟動(dòng)PC Station 配置界面。
? Windows 程序組中加了Simatic ? PC based control ? WinLC RTX, 用來啟動(dòng)WinLC RTX 操作面板程序。
? Windows 設(shè)備器中加了SIMATIC NET ?SIMATIC SoftBus，安裝在同一 PC 上的 Step 7、WinCC Flexible RT、OPC Server 等可通過 SoftBus 與 WinLC RTX 通信。
? Windows 控制面板中加了 Set PC/PG Interface。

4 WinLC RTX 的啟停和操作
如果安裝 WinAC RTX 2010 的PC 配置的是多核 CPU，則在 Windows 啟動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)如下圖 3 啟動(dòng)選擇畫面。

圖 3 啟動(dòng)選擇畫面

選擇“ Microsoft Windows XP Professional – RTX MP Dedicated ”，意味著 WinLC RTX 與 Windows 各自獨(dú)享一個(gè)CPU內(nèi)核；選擇“ Microsoft Windows XP Professional – RTX MP Shared ”，意味著 WinLC RTX 與 Windows 共享雙核CPU。不同下WinLC RTX 與 Windows 對 CPU 的占用情況，如圖 4 共享與獨(dú)占工作所示。

圖 4 共享與獨(dú)占工作

WinLC RTX 是WinAC的核心 — 軟PLC。通過下列路徑打開WinLC RTX 操作面板程序：Windows 開始 ?程序 ? Simatic ? PC Based Control ? WinLC RTX ，詳見圖 5 操作界面。

圖 5 操作界面

圖 5 操作界面中區(qū)域1的ON指示燈在 Start Controller 后點(diǎn)亮，在 Shut Down Controller 后熄滅。BATF 指示燈暫無作用，一直處于熄滅狀態(tài)。區(qū)域2中指示燈為WinLC RTX 運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行時(shí)的故障指示。區(qū)域3中的按鈕RUN 和 STOP 作用與 S7-300/400 的選擇開關(guān)作用一致，用鼠標(biāo)單擊來切換WinLC RTX 的運(yùn)行。區(qū)域4中的按鈕MRES 用來復(fù)位存儲(chǔ)區(qū)，即Step 7 程序，復(fù)位內(nèi)存區(qū) (I、Q、M、T、C) ，加載默認(rèn)配置，所有或打開的通信任務(wù)。
次打開操作界面時(shí)，WinLC RTX 處于啟動(dòng)狀態(tài)，STOP，即圖 5區(qū)域1中的ON指示燈點(diǎn)亮、區(qū)域2中的STOP指示燈點(diǎn)亮。可以在圖 5的CPU菜單下選擇Shut Down Controller 用來關(guān)閉WinLC RTX ，作用相當(dāng)于S7-300/400 的斷電 (Power Off) 。而Start Controller 用來啟動(dòng)WinLC RTX ，作用相當(dāng)于S7-300/400 的上電(Power On)。WinLC RTX 初次啟動(dòng)后處于STOP ，可通過圖 5所示區(qū)域3的RUN 和 STOP 按鈕切換WinLC RTX 的運(yùn)行。如圖 6 運(yùn)行界面所示。

圖 6 運(yùn)行界面

5 WinAC RTX 的內(nèi)部架構(gòu)

圖 7 WinAC 內(nèi)部架構(gòu)所示的WinAC RTX 由兩部分組成，一部分運(yùn)行于RTX 實(shí)時(shí)子中，用來執(zhí)行 Step 7 為 WinAC RTX 編制的控制程序，具有高優(yōu)先級；另一部分運(yùn)行于 Windows ，作為 Windows 與 RTX 的通信接口，為 WinAC RTX 提供了很好的開放性，即安裝在同一 PC 上的 Step7、 WinCC Flexible RT 、WinCC、OPC Server 等可通過 PC Internal (Soft Bus) 與 WinAC RTX 通信，而且用戶可使用 WinAC ODK 在 Windows 下使用 Visual Studio 等與WinAC RTX 交互的應(yīng)用程序。
PC 上并分配給 WinAC RTX 作為 SubModule 的 CP 卡可做為現(xiàn)場總線主站擴(kuò)展遠(yuǎn)程 I/O 。未分配給 WinAC RTX 的 CP 卡可與 SIMATIC NET 一起做為 OPC Server 等應(yīng)用程序與外部 SIMATIC 控制器通信的接口，但不能連接遠(yuǎn)程 I/O 。

圖 7 WinAC 內(nèi)部架構(gòu)

關(guān)于RTX ： RTX 是 Windows 的一個(gè)實(shí)時(shí)擴(kuò)展，RTSS從概念上類似于其他Windows子（如Win32、DOS等），支持自己的運(yùn)行和API。但是RTSS在一個(gè)方面有點(diǎn)重要區(qū)別：不使用Windows調(diào)度器，RTSS執(zhí)行它自己的實(shí)時(shí)線程調(diào)度。更進(jìn)一步，在一個(gè)單處理器中，所有的RTSS線程調(diào)度都發(fā)生在所有Windows調(diào)度之前，包括Windows的中斷和調(diào)用Deferred Procedure Calls (DPCs)。RTX 具有128 個(gè)優(yōu)先級，每個(gè)優(yōu)先級均高于 Windows 及 Windows 驅(qū)動(dòng)程序，且具有微秒級的響應(yīng)時(shí)間。RTX 提供了一個(gè)實(shí)時(shí)子，此子具有高速的、確定性的實(shí)時(shí)任務(wù)處理能力。執(zhí)行控制程序的 WinAC RTX 運(yùn)行于此實(shí)時(shí)子上，因此也同 S7-300/400 一樣具有很高的確定性。

6 WinAC RTX 的配置
在安裝 WinAC RTX 2010 后，打開 Station Configuration Editor 可以看到第2槽已添加了一個(gè) WinLC RTX 組件，如圖 8 PC Station 編輯界面所示。WinLC RTX 組件如同 OPC Server 組件一樣可以PC Station 虛擬底板的任一插槽中(注意：Step 7 V 5.4 SP4 中只能2-18槽中)，只需與 Step 7 V5.X或TIA Portal中的硬件配置一致即可。將WinLC RTX 組件PC Station 虛擬底板的插槽中， 相當(dāng)于將 S7-400的 CPU 安裝到無源底板的槽位中。

圖 8 PC Station 編輯界面

雙擊WinLC RTX 組件圖標(biāo)，打開WinLC RTX 組件屬性對話框，如圖 9 WinLC 屬性界面所示。

圖 9 WinLC 屬性界面

圖 9 WinLC 屬性界面下部列表為可分配為 WinAC RTX 的 SubModule 的通信卡列表，上部列表為已分配為 WinAC RTX 的 SubModule 的通信卡(多四個(gè))。選中下部可用的通信卡，按住鼠標(biāo)左鍵將其拖動(dòng)到上部的空槽中，將通信卡分配為 WinAC RTX 的 SubModule(作用類似于S7-300/400 CPU 的集成通信接口)。分配完成后OK。

可用作 WinAC RTX 的 SubModule 的通信卡：

? PROFIBUS 接口
– CP 5603
– CP 5613 V3 或 CP 5613 V6 或更高版本
– CP 5613 A2
– CP 5611 A2
– CP 5614 A2（主站）
– CP 5614 FO
– CP 5621
– CP 5623
– CP 5624（主站）
– SIEMENS PC 集成 CP 5611 PROFIBUS 接口: ASPC2 STEP E2 或 ASPC2 STEP R ASIC 芯片

? PROFINET 接口
– CP 1616, 硬件版本 8 或更高版本
– CP 1604, 硬件版本 7 或更高版本
– S7-mEC CP1616/ERTE00_EC 集成接口
– SIMATIC PC 427B/477B 集成 CP 1616 接口
– SIMATIC PC 427C/477C 集成 CP 1616 接口
– SIMATIC PC 627B/677B 集成 CP 1616 接口
– SIMATIC PC 627C/677C 集成 CP 1616 接口
– SIMATIC Microbox PC 427B / Panel PC 477B 集成 In PRO/1000 PL 接口
– SIMATIC Box PC 627B / Panel PC 677B 集成 In PRO/1000 PL 接口
– SIMATIC Rack PC 847B 集成 In PRO/1000 PL 接口
– In PRO/1000 GT (PCI), In 82541PI 芯片組
– In PRO/1000 PL (集成), In 82573L 芯片組
– In PRO/1000 PT雙口適配器（PCI-Express）
– In 9301 CT （PCI-Express）
– SIMATIC IP27C/SIMATIC HMI IP77C集成In 9301 CT
– SIMATIC IPC627C/SIMATIC HMI IPC677C, In 82574L 芯片組

WinAC RTX SubModule 支持的通信協(xié)議如下：
? PROFIBUS
– PG/OP communication
– S7 communication
– S7 routing
– PROFIBUS-DP I/O

? PROFINET
– PG/OP communication
– S7 communication
– S7 routing
– Open User Communication (TSEND/TRCV)
– PROFINET IO
– PROFINET CBA

作為 SubModule 的 PROFIBUS 通信卡CP5611/21 和 CP5613 具有診斷界面，可通過在 WinAC RTX 屬性對話框中選擇要診斷的通信卡， Diagnostic 按鈕來打開診斷界面，如圖 10 CP診斷界面。而作為 SubModule 的 PROFINET 通信卡沒有診斷界面。

圖 10 CP診斷界面

SubModule 的操作剛好相反，即先在WinAC RTX 操作面板的 CPU 菜單項(xiàng)下選擇 Shutdown Controller 來關(guān)閉 WinAC RTX，然后在圖 9 WinLC 屬性界面中選中要的 SubModule ，按住鼠標(biāo)左鍵將其拖動(dòng)到下部的可用通信卡列表的空槽中，釋放鼠標(biāo)左鍵。重啟計(jì)算機(jī)后通信卡才能在其它地方使用(比如配置為PC Station 的通信卡) 。
在 Station Configuration Editor 里配置好 WinLC RTX 后，可根據(jù)實(shí)際情況在PC Station 里的其它虛擬插槽上WinCC Flexible RT(需安裝WinCC Flexible Runtime)、OPC Server、Application、IE General(需安裝 SIMATIC NET) 等組件。在 PC Station 的虛擬插槽中各組件就如同在 S7-400 背板上安裝 CPU、CP 等硬件模塊。硬件安裝完成后，需要在 Step 7 V5.X 或TIA Portal中進(jìn)行硬件組態(tài)，然后將硬件配置下載到 WinAC RTX 中。

7 WinAC RTX在 Step 7 V5.X中的組態(tài)
在Step 7 V5.X 中組態(tài)WinAC RTX請參考文檔：
WinAC RTX 2008 快速入門 第7章節(jié)。87669570

8 WinAC RTX 在TIA Portal中的組態(tài)