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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)用軟件。可以通過(guò) Step 7 5.x 及TIA Portal 對(duì)其組態(tài)編程，代碼與S7-300/400完全兼容，也可以通過(guò) WinAC ODK 提供的接口，在Windows下使用C++等高級(jí)語(yǔ)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(kāi)放性。

2 WinAC RTX的應(yīng)用
WinAC RTX 通過(guò)PC上安裝的PROFIBUS或工業(yè)以太網(wǎng)通信卡來(lái)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(jiàn)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軟件包
WinAC RTX 2010 軟件包 (訂貨號(hào)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(duì) WinAC RTX 與 WinLC RTX 不做區(qū)分)
– Automation License Manager V5.0 SP1 -- 授權(quán)管理器 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 Hardware Update (HSP 211) for WinAC RTX 2010 on PC station, STEP 7 V5.5 or higher -- 硬件支持包
– STEP 7 Hardware 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(cè)
• 其他
– Certificate of License (COL) --許可證書(shū)
– USB-Stick with License Keys -- 裝有授權(quán)文件的U盤(pán)

提示！ WinAC RTX 的運(yùn)行不依賴于 SIMATIC NET 。當(dāng)需要組態(tài)PC Station的通信接口或應(yīng)用組件，如OPC Server時(shí)需要安裝Simatic Net。

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，推薦 1 GHz 或更高主頻
• 至少 1 G 內(nèi)存

如下硬件已經(jīng)過(guò)測(cè)試并推薦使用：
• SIMATIC Microbox 427B, 427B PN
• SIMATIC IPC427C
• SIMATIC Panel PC 477B
• SIMATIC HMI IPC477C
• 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 安裝的軟件需求
WinAC RTX 2010支持下面所列出的操作系統(tǒng)：
• 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

注意! WinAC RTX 只支持32位操作系統(tǒng)。

3.4 WinAC RTX 2010 安裝前的檢查

如果Windows 操作系統(tǒng)已安裝如下軟件，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之前版本的軟件

3.5 WinAC RTX 2010 的安裝過(guò)程
以管理員身份登錄到Windows，運(yùn)行安裝光盤(pán)上的 Setup.exe 文件啟動(dòng)安裝過(guò)程。選擇安裝語(yǔ)言為英文，全選圖 2 WinACRTX 安裝的軟件的內(nèi)容，然后按照安裝提示完成安裝過(guò)程。安裝過(guò)程中提示安裝授權(quán)時(shí)可將 WinAC RTX 2010 套件所含U盤(pán)中的授權(quán)文件安裝到硬盤(pán)。或先跳過(guò)，在完成安裝后通過(guò)授權(quán)管理器安裝授權(quán)。

圖 2 WinACRTX 安裝的軟件

提示！ RTX 2009 Runtime：Windows 的實(shí)時(shí)擴(kuò)展 Windows Logic Controller RTX V4.6： 軟PLC WinAC TimSync V4.2：WinAC 時(shí)間同步 Automation License Manager： 授權(quán)管理器

3.6 WinAC RTX 2010 安裝后系統(tǒng)的變化

• 桌面上增加了 Station Configuration Editor 圖標(biāo)， 用來(lái)啟動(dòng)PC Station 配置界面。
• Windows 程序組中增加了Simatic  PC based control  WinLC RTX, 用來(lái)啟動(dòng)WinLC RTX 操作面板程序。
• Windows 設(shè)備管理器中增加了SIMATIC NET SIMATIC SoftBus，安裝在同一 PC 上的 Step 7、WinCC Flexible RT、OPC Server 等可通過(guò) SoftBus 與 WinLC RTX 通信。
• Windows 控制面板中增加了 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(huà)面。

圖 3 啟動(dòng)選擇畫(huà)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。不同模式下WinLC RTX 與 Windows 對(duì) CPU 的占用情況，如圖 4 共享與獨(dú)占工作模式所示。

圖 4 共享與獨(dú)占工作模式

WinLC RTX 是WinAC的核心 — 軟PLC。通過(guò)下列路徑打開(kāi)WinLC RTX 操作面板程序：Windows 開(kāi)始 ®程序 ® Simatic ® PC Based Control ® WinLC RTX ，詳見(jiàn)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(wú)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 的模式選擇開(kāi)關(guān)作用一致，用鼠標(biāo)單擊來(lái)切換WinLC RTX 的運(yùn)行模式。區(qū)域4中的按鈕MRES 用來(lái)復(fù)位存儲(chǔ)區(qū)，即清除Step 7 程序，復(fù)位內(nèi)存區(qū) (I、Q、M、T、C) ，加載默認(rèn)系統(tǒng)配置，刪除所有激活或打開(kāi)的通信任務(wù)。
第一次打開(kāi)操作界面時(shí)，WinLC RTX 處于啟動(dòng)狀態(tài)，STOP模式，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(lái)關(guān)閉WinLC RTX ，作用相當(dāng)于S7-300/400 的斷電 (Power Off) 。而Start Controller 用來(lái)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 模式，可通過(guò)圖 5所示區(qū)域3的RUN 和 STOP 按鈕切換WinLC RTX 的運(yùn)行模式。如圖 6 運(yùn)行界面所示。

圖 6 運(yùn)行界面

提示！ 打開(kāi)或關(guān)閉WinLC RTX 的操作界面不會(huì)影響WinLC RTX 的運(yùn)行或狀態(tài)切換。只有通過(guò)操作界面上的菜單或按鈕操作后才會(huì)有影響。 關(guān)于WinLC RTX 操作的詳細(xì)信息請(qǐng)參考 WinAC RTX 2010 用戶手冊(cè)的第五章。

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)子系統(tǒng)中，用來(lái)執(zhí)行 Step 7 為 WinAC RTX 編制的控制程序，具有最高優(yōu)先級(jí)；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(kāi)放性，即安裝在同一 PC 上的 Step7、 WinCC Flexible RT 、WinCC、OPC Server 等可通過(guò) 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 等開(kāi)發(fā)環(huán)境開(kāi)發(fā)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(chǎng)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 軟件一起做為 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子系統(tǒng)（如Win32、DOS等），支持自己的運(yùn)行環(huán)境和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)單處理器環(huán)境中，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管理的中斷和延遲過(guò)程調(diào)用Deferred Procedure Calls (DPCs)。RTX 具有128 個(gè)優(yōu)先級(jí)，每個(gè)優(yōu)先級(jí)均高于 Windows 及 Windows 驅(qū)動(dòng)程序，且具有微秒級(jí)的響應(yīng)時(shí)間。RTX 提供了一個(gè)實(shí)時(shí)子系統(tǒng)，此子系統(tǒng)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)子系統(tǒng)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(kāi) 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 組件一樣可以插入PC Station 虛擬底板的任一插槽中(注意：Step 7 V 5.4 SP4 中只能插入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 組件插入PC Station 虛擬底板的插槽中， 相當(dāng)于將 S7-400的 CPU 安裝到無(wú)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(kāi)WinLC RTX 組件屬性對(duì)話框，如圖 9 WinLC 屬性界面所示。

圖 9 WinLC 屬性界面

提示！ 如果在圖 8 PC Station 編輯界面中將 WinLC RTX 組件刪除，則Windows 開(kāi)始 程序Simatic PC Based Control WinLC RTX 項(xiàng)也被刪除，如要恢復(fù)此菜單項(xiàng)，需要在圖 8 PC Station 編輯界面中添加WinLC RTX 組件。

注意! 為 WinAC RTX 分配 SubModule 前應(yīng)先關(guān)閉 WinAC RTX，即在WinAC RTX 操作面板的 CPU 菜單項(xiàng)下選擇 Shutdown Controller。

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(最多四個(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)。分配完成后點(diǎn)擊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/ERTEC400_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 Intel PRO/1000 PL 接口
– SIMATIC Box PC 627B / Panel PC 677B 集成 Intel PRO/1000 PL 接口
– SIMATIC Rack PC 847B 集成 Intel PRO/1000 PL 接口
– Intel PRO/1000 GT (PCI), Intel 82541PI 芯片組
– Intel PRO/1000 PL (集成), Intel 82573L 芯片組
– Intel PRO/1000 PT雙口服務(wù)器適配器（PCI-Express）
– Intel 9301 CT （PCI-Express）
– SIMATIC IPC427C/SIMATIC HMI IPC477C集成Intel 9301 CT
– SIMATIC IPC627C/SIMATIC HMI IPC677C, Intel 82574L 芯片組

注意! CP5611/21 通信卡最多可插入1塊作為SubModule CP5613通信卡最多可插入4塊作為SubModule CP1616/1604 或其它支持的以太網(wǎng)通信卡最多可插入1塊作為SubModule 帶Intel 以太網(wǎng)控制芯片的以太網(wǎng)通信卡需要分配一個(gè)獨(dú)立的中斷號(hào) .

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(guò)在 WinAC RTX 屬性對(duì)話框中選擇要診斷的通信卡，點(diǎn)擊 Diagnostic 按鈕來(lái)打開(kāi)診斷界面，如圖 10 CP診斷界面。而作為 SubModule 的 PROFINET 通信卡沒(méi)有診斷界面。

圖 10 CP診斷界面

刪除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(lái)關(guān)閉 WinAC RTX，然后在圖 9 WinLC 屬性界面中選中要?jiǎng)h除的 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插入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 的虛擬插槽中插入各組件就如同在 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(qǐng)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)

8.1 PC Station組態(tài)

序號(hào)	操作	圖示
1.	打開(kāi)”Station Configuration Editor“選中 2 號(hào)插槽，并點(diǎn)擊”Add "按鈕。
2.	在彈出頁(yè)面中選擇”WinLC RTX”，并點(diǎn)擊”OK“按鈕。
3.	在彈出的頁(yè)面中點(diǎn)擊”Properties“按鈕。
4.	選中1號(hào)子插槽，并選擇需要的 Profibus 通信板卡，點(diǎn)擊”Add“按鈕。 同樣的操作，選擇2號(hào)子插槽，選擇需要的網(wǎng)卡，點(diǎn)擊”Add“按鈕。（本文檔以1號(hào)子插槽插入CP5611，2 號(hào)子插槽插入 Intel 82574L 網(wǎng)卡為例；用戶可根據(jù)實(shí)際需求選擇并設(shè)置通信接口）。
5.	完成子插槽的通信接口設(shè)置，點(diǎn)擊”OK“按鈕。
6.	同樣的操作，可根據(jù)實(shí)際需求，在 PC Station  的插槽中插入通信接口及應(yīng)用程序。本文檔以在1號(hào)槽中插入網(wǎng)卡，3號(hào)槽中插入”WinCC flexible RT“為例。 點(diǎn)擊”O(jiān)K“按鈕，完成 PC Station 的組態(tài)。

8.2 WinAC RTX在TIA Portal中的組態(tài)

序號(hào)	操作	圖示
1.	點(diǎn)擊 ” Create new project“; 輸入項(xiàng)目名稱，設(shè)置項(xiàng)目文件存儲(chǔ)路徑； 點(diǎn)擊”Create“，完成項(xiàng)目創(chuàng)建。
2.	添加新硬件，本文檔以 IPC227D 為例。
3.	與 PC Station 的組態(tài)一致，在2號(hào)插槽中插入”WinAC RTX“。
4.	設(shè)置 IPC227D 本體上的以太網(wǎng)接口。 選中左側(cè)以太網(wǎng)接口，設(shè)置其為SIMATIC WinAC 的通信接口。
5.	設(shè)置之后如圖所示，設(shè)置其 IP 地址。
6.	選中 IPC227D 右側(cè)以太網(wǎng)接口，將其設(shè)置為 SIMATIC PC STATION 的通信接口。
7.	設(shè)置完畢如圖所示。在 WinAC communication modules 中選擇CP5611 板卡，按住鼠標(biāo)左鍵將其拖拽至 WinAC RTX的1號(hào)子模塊插槽中。
8.	設(shè)置 Profibus 地址。
9.	在”SIMATIC HMI Application "中選擇 ”WinCC RT Advanced“，按住鼠標(biāo)左鍵，將其拖拽至 PC Station 的3號(hào)插槽。
10.	在 TIA Portal 中完成項(xiàng)目組態(tài)，此組態(tài)與 PC Station 的組態(tài)一致。

 關(guān)鍵詞
WinAC， WinLC RTX 4.6，PC Station，TIA Portal，軟PLC描述