6ES7 312-1AE14-0AB0

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应用6ES7 312-1AE14-0AB0

CPU 312，zui小的 S7-300 CPU。满足TIA简单应用的理想套件，实现诸如集成的通讯、数据管理和诊断等优势。可使用MPI或CP组网，但标准应用是单机-非组网运行。I/O通常以一个集中式组态结构进行连接。

设计

CPU 312 装配有：

§   微处理器
处理器处理每个二进制指令的时间达到 200 - 400 ns

§   扩展存储器
32 KB 高速 RAM (相当于大约 10 K 的指令) 用于执行相关的程序部分，为用户程序提供充分的空间；
微存储卡（zui大4 MB）作为程序的装载存储器，也允许在 CPU 中保存项目（包括完整符号和注解）。

§ 灵活的扩展能力
多达 8 个模块，（单排结构）

§  多点接口 MPI
内置 MPI 接口可以zui多同时建立 6 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中，始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。通过“全局数据通讯”，MPI可以用来建立zui多16个CPU组成的简单网络。

加关键词
调查, 总结, 概括, 综述, 综合评述, 工程效率, 性能, 全集成自动化, 自动化解决方案,  工程平台1 解决方案 1.1 项目介绍 图 1 PROFINET IO网络拓扑，用于SFC51/SFB52/SFB54的诊断。其中CPU319-3PN/DP用做IO控制器，SCALANCE X交换机和ET200S, ET200Eco作为IO设备进行连接。 ......

1 解决方案

1.1 项目介绍
图 1 PROFINET IO网络拓扑，用于SFC51/SFB52/SFB54的诊断。其中CPU319-3PN/DP用做IO控制器，SCALANCE X交换机和ET200S, ET200Eco作为IO设备进行连接。

图 1 PROFINET IO网络拓扑

本例中使用到的主要硬件和软件如下：

1.2 硬件组态
按照1.1中的硬件在Step7中进行组态。然后分配设备名，下载组态数据到CPU319中，具体设置设备名以及完成PROFINET通讯，请参考下载中心《S7-300 PROFINET IO 通讯快速入门》72325620

图 2 Step7的硬件组态

其中，“Ethernet(1):PROFINET-IO-System(100)”总线的100表示PROFINET总线的序号。IO设备例如SCALACNE X和ET200上从1到5，表示PROFINET IO的设备号。

2 SFC51诊断

2.1 介绍
系统状态列表(SSL)用于描述可编程逻辑控制器的当前状态。SSL的内容只能通过系统功能进行读取，而不能修改。换言之，部分列表是虚拟列表，只是在有特殊请求时由CPU的操作系统所创建。
SFC 51 “RDSYSST” 系统功能用于读取 “系统状态列表” (简写为SSL)，部分列表或 CPU 的 SSL 列表摘录。对于 PROFINET IO，这些 SSL包含了 I/O 模块，PROFINET IO 主站系统或实际控制器的状态信息。当选择所用的、特别是在一个中断或启动 OB 中使用的 SSL ID 时，必须注意的是 SFC 仅能同步执行。如果执行 SFC 之后，Busy 位激活表明几个循环执行一次 SFC，数据还没有*读出，因此数据是无效的。接收到的系统状态列表数据记录包括了诊断 PROFINET IO 设备上的信息概览。
PN通信部分列表是虚拟列表，只是在有请求时由CPU的操作系统所创建。虚拟列表来自 CPU 内部的PN IO控制器的缓冲区，缓冲区由控制器的启动和ALARM信息进行维护和刷新。
可以使用在PROFINET IO诊断的SSL_ID:

通过SFC51只能获取站或模块的状态信息，例如，丢站，或者该模块有错误，并不能获取模板的故障的详细信息，例如哪一个模板的通道发生断线，短路等。

2.2 编程
这里使用SFC51来读取每一个站点的实际状态，判断该站是否发生丢站故障。在PLC中添加并下载空的OB86，防止测试丢站时，发生CPU停机现象。当然也可以使用OB86来读取每一个IO设备的实际状态，但需要更多的编写程序，关于使用OB86来获取IO站点的状态信息，请参考下载中心《使用OB8x诊断SIMATIC PLC(PN) 》87668286

按照上表在变量表中设置SSL_ID=0294 (MW2)和INDEX=16#64 (MW4)，其中16进制64的十进制为100，表示PROFINET总线的序号，请参考图 2 Step7的硬件组态。添加要查看的变量，并使能M0.0为1。其中读取到的数据记录个数为1 (DB1.DBW2)，该数据记录的长度为258bytes (DB1.DBW0)。DB1.DBW4表示PROFINET总线的序号，这里为100 (64H) 。对于DB1.DBB6为2#0011_1111，其中bit0表示组信息，如果为1，表示至少有一个IO设备与IO控制器进行通讯，如果为0，表示IO站点全部丢失。Bit1~Bit5表示设备号1~5的IO设备的状态，1表示IO设备存在，0表示IO设备丢站。至于其它Bit和高字节中的Bit依次类推，表示对应IO设备的状态。

图 3 根据变量表查看设备状态

根据这些位Bit1~5，可以很方便的在WinCC/WinCC Flexible中或任何第三方与PLC通讯的HMI上进行显示，方便用快速发现和维护现场故障。

3 SFB52诊断

3.1 介绍
SIMATIC S7 诊断数据记录提供了附加的详细信息的诊断性能。系统功能块SFB 52 “RDREC” 用于读取这些数据记录。
调用时，系统功能块对要诊断的站ID进行寻址，并以 INDEX 参数标明要读出的数据记录。这可能是*机架或分布式组件(PROFIBUS DP或PROFINET IO)中的一个模块。如果没有诊断信息，则系统功能块执行后没有输出。由于 SFB 52 “RDREC” 是一个异步执行的 SFB，即执行过程横跨几个 SFB调用，因此该块只能在循环操作中使用。不能在诊断 OB 或定时中断 OB 中使用。除了出错的精确位置外，SFB 52 诊断数据记录还包含发生错误的类型信息。为了进一步分析，可对该信息进行评估。
在MLEN中要读取的zui多字节数。目标区域RECORD的选定长度至少应等于
MLEN字节的长度。输出参数VALID如为TRUE，则表明已将数据记录成功传送到目标区域RECORD中。此时，输出参数LEN包含所取得的数据的长度(以字节计)。输出参数ERROR用以指示是否发生数据记录传送错误。如果发生错误，则输出参数STATUS包含错误信息。
该功能块属于状态驱动类型，可以在OB1或者其它循环OB块中调用，用于读取诊断记录或者组态记录等数据记录。
PROFINET IO 设备模型说明了模块化和紧凑型现场设备的结构。 它根据 PROFIBUS DP 的基本特性构建。子模块和 API 的定义已添加至设备模型，以增加 IO 设备的灵活性。
一个 PROFINET IO 设备包括一个或多个“逻辑设备”， 这些设备依次包含一个或多个 API（应用程序进程标识符），至少包含 API 0。
设备的特性通过IO设备的基于XML的GSD(General Station Description)文件来描述。可以通过PROFINET XML Viewer来读取GSDXML文件。
涉及到分级的概念，AP，API，SLOT，SUBSLOT。每个寻址级别都有一组可用的诊断记录和组态记录。 通过记录编号的首字母来区别各记录组的诊断级别，如下图 4 诊断级别。关于PROFINET IO设备模型和诊断的数据记录结构请参考 19289930

图 4 诊断级别

3.2 编程
这里使用SFB52来读取ET200S IM151-3PN FOC站点输出模块的状态，例如断线等，参考图 5 ET200S FOC的硬件组态列表。在PLC中添加并下载空的OB82，防止测试断线故障时，发生CPU停机现象。当然也可以使用OB82来读取IO设备的模块状态信息，但需要更多的编写程序，关于使用OB82来获取IO站点的模块的状态信息，请参考下载中心《使用OB8x诊断SIMATIC PLC(PN) 》87668286

图 5 ET200S FOC的硬件组态列表

双击该站的2DO DC24V/0.5AHF模板，设置使能通道0相关的诊断“断线”，参考图 6 ET200S 2DO模块的参数设置。

图 6 ET200S 2DO模块的参数设置

按照需要上表在变量表中设置ID=16#00008002 (MD8)和INDEX=16#800A (MW12)，其中8002表示该输出模板的逻辑地址，请参考图 4 ET200S FOC的硬件组态列表。添加要查看的变量，并使能Q2.0为1，此时激活断线故障，DO模板、ET200S FOC接口模板以及CPU的SF灯亮。设置MLEN (MW14) 的数据长度为100，需要大于或等于实际读取到的数据记录的长度，否则无法读到相关的诊断的信息。然后使能M0.2为1，读取到的数据记录如下图 7 诊断数据记录。其中zui后一个字DB2.DBW24为16#0006，表示在该站的2 (DB2.DBW10) 号槽，1 (DB2.DB12) 号子槽的通道0 (DB2.DBW20) 发生“断路”故障，参考图 8 ChannelErrorType编码。更多详细的通道故障类型信息，请参考 19289930
也可以更高一级的诊断级别，例如AR级，设置ID=16#00001FDF (MD8) 接口模板的诊断地址和INDEX=16#E00A (MW12) 也可以读取到相同的诊断数据记录，不过由于该级别zui高，那么可以获得该站的各个模板和各个通道的详细诊断信息。
根据故障类型的编码，可以很方便的在WinCC/WinCC Flexible中或任何第三方与PLC通讯的HMI上设置诊断信息并进行显示，方便用快速发现和维护现场故障。
需要注意在Step7中调用SFB52时，不要一直触发REQ，也就是说REQ不要一直为1，在需要的时候调用该功能块，因为一味的触发会占用PLC更多的资源和占用更多的带宽。

图 7 诊断数据记录

图 8 

4 SFB54诊断

4.1 介绍
SFB "RALRM" 从外围设备模块(集中结构)或从DP从站或PROFINET IO设备组件
接收中断及其所有相应信息。然后将此信息提供给输出参数。
带有附加详细输出参数中的信息包含被调用OB的启动信息以及中断源的信息。由于要检查外围设备中断，故只能在由CPU操作系统启动的中断OB中调用SFB 54。中断 OB 外的 SFB 54“RALARM” 调用是不*的，因为此时不能获取诊断状态的重要信息。

在TINFO和AINFO数据缓存中，AINFO中的USI=16#8000 (WORD 26) 时快速获得诊断的一些重要信息如下：
TINFO 的 WORD 20 站号.
AINFO 的 WORD 4 中断类型
WORD 12 插槽号（SLOT）
WORD 28 通道号（CHANNEL）
WORD 32 出错类型

4.2 编程
这里使用SFB54来捕获ET200S IM151-3PN FOC站点输出模块的中断状态，例如断线等，参考图 5 ET200S FOC的硬件组态列表。在OB82中添加SFB54，用于捕获断线故障。当然也可以使用OB82来读取IO设备的模块状态信息，但需要更多的编写程序，关于使用OB82来获取IO站点的模块的状态信息，请参考下载中心《使用OB8x诊断SIMATIC PLC(PN) 》87668286

双击该站的2DO DC24V/0.5AHF模板，设置使能通道0相关的诊断“断线”，参考图 6 ET200S 2DO模块的参数设置。

在OB82中加入SFB54 

在变量表中添加TINFO和AINFO的数据记录。其中TINFO的WORD20为8005，表示PROFINET总线序号为100的系统中站号5发生故障。根据图 9 AINFO变量表，可知AINFO中的DB4.DBW32为16#0006，表示在该站的2 (DB4.DBW12) 号槽，1 (DB4.DB14) 号子槽的通道0 (DB2.DBW28) 发生“断路”故障，参考图 8 ChannelErrorType编码。更多详细的通道故障类型信息，请参考 19289930

图 9 AINFO变量表

根据故障类型的编码，可以很方便的在WinCC/WinCC Flexible中或任何第三方与PLC通讯的HMI上设置诊断信息并进行显示，方便用快速发现和维护现场故障。

关键词
PROFINET IO, 诊断, 系统功能块, SFC51/SFB52/SFB541 WinAC RTX的概念

WinAC RTX 是可实现S7控制器 (S7-300/400) 功能的软PLC，即运行于带 RTX 实时扩展的Windows 上的一个应用软件。可以通过 Step 7 5.x 及TIA Portal 对其组态编程，代码与S7-300/400*兼容，也可以通过 WinAC ODK 提供的接口，在Windows下使用C++等高级语言编程与 WinAC 通信。因此 WinAC RTX 同时具备了PLC 的实时性和PC 的开放性。

2 WinAC RTX的应用
WinAC RTX 通过PC上安装的PROFIBUS或工业以太网通信卡来扩展分布式I/O或与其他S7 设备 (S7-200/300/400 PLC 、HMI、PG 等) 进行通信。详见图 1 结构图。

图 1 结构图

3 WinAC RTX 2010 的安装

3.1 WinAC RTX 2010软件包
WinAC RTX 2010 软件包 (订货号为：6ES7671-0RC08-0YA0)包含如下组件：

• WinAC RTX 2010 DVD
– WinLC RTX V4.6 -- 软PLC (以下章节对 WinAC RTX 与 WinLC RTX 不做区分)
– Automation License Manager V5.0 SP1 -- *管理器 V5.0 SP1
– IntervalZero RTX V9.1 SP2 (corresponds to IntervalZero RTX 2009) -- IntervalZero 实时扩展
– WinAC Time Synchronization V4.2 -- WinAC 时间同步
– 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 手册
• 其他
– -- 装有*文件的U盘

提示！ WinAC RTX 的运行不依赖于 SIMATIC NET 。当需要组态PC Station的通信接口或应用组件，如OPC Server时需要安装Simatic Net。

3.2 WinAC RTX 2010 安装的硬件需求

• 单核或双核处理器 900 MHz 或更高主频，* 1 GHz 或更高主频
• 至少 1 G 内存

注意! WinAC RTX 只支持32位操作系统。

3.4 WinAC RTX 2010 安装前的检查

如果Windows 操作系统已安装如下软件，则先手动卸载，再重启计算机。
• 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之前版本的软件

3.5 WinAC RTX 2010 的安装过程
以管理员身份登录到Windows，运行安装光盘上的 Setup.exe 文件启动安装过程。选择安装语言为英文，全选图 2 WinACRTX 安装的软件的内容，然后按照安装提示完成安装过程。安装过程中提示安装*时可将 WinAC RTX 2010 套件所含U盘中的*文件安装到硬盘。或先跳过，在完成安装后通过*管理器安装*。

图 2 WinACRTX 安装的软件

提示！ RTX 2009 Runtime：Windows 的实时扩展 Windows Logic Controller RTX V4.6： 软PLC WinAC TimSync V4.2：WinAC 时间同步 Automation License Manager： *管理器

3.6 WinAC RTX 2010 安装后系统的变化

• 桌面上增加了 Station Configuration Editor 图标， 用来启动PC Station 配置界面。
• Windows 程序组中增加了Simatic ? PC based control ? WinLC RTX, 用来启动WinLC RTX 操作面板程序。
• Windows 设备管理器中增加了SIMATIC NET ?SIMATIC SoftBus，安装在同一 PC 上的 Step 7、WinCC Flexible RT、OPC Server 等可通过 SoftBus 与 WinLC RTX 通信。
• Windows 控制面板中增加了 Set PC/PG Interface。

4 WinLC RTX 的启停和操作
如果安装 WinAC RTX 2010 的PC 配置的是多核 CPU，则在 Windows 启动时会出现如下图 3 启动选择画面。

图 3 启动选择画面

选择“ Microsoft Windows XP Professional – RTX MP Dedicated ”，意味着 WinLC RTX 与 Windows 各自独享一个CPU内核；选择“ Microsoft Windows XP Professional – RTX MP Shared ”，意味着 WinLC RTX 与 Windows 共享双核CPU。不同模式下WinLC RTX 与 Windows 对 CPU 的占用情况，如图 4 共享与独占工作模式所示。

图 4 共享与独占工作模式

WinLC RTX 是WinAC的核心 — 软PLC。通过下列路径打开WinLC RTX 操作面板程序：Windows 开始 ®程序 ® Simatic ® PC Based Control ® WinLC RTX ，详见图 5 操作界面。

图 5 操作界面

图 5 操作界面中区域1的ON指示灯在 Start Controller 后点亮，在 Shut Down Controller 后熄灭。BATF 指示灯暂无作用，一直处于熄灭状态。区域2中指示灯为WinLC RTX 运行状态和运行时的故障指示。区域3中的按钮RUN 和 STOP 作用与 S7-300/400 的模式选择开关作用*，用鼠标单击来切换WinLC RTX 的运行模式。区域4中的按钮MRES 用来复位存储区，即清除Step 7 程序，复位内存区 (I、Q、M、T、C) ，加载默认系统配置，删除所有激活或打开的通信任务。
*次打开操作界面时，WinLC RTX 处于启动状态，STOP模式，即图 5区域1中的ON指示灯点亮、区域2中的STOP指示灯点亮。可以在图 5的CPU菜单下选择Shut Down Controller 用来关闭WinLC RTX ，作用相当于S7-300/400 的断电 (Power Off) 。而Start Controller 用来启动WinLC RTX ，作用相当于S7-300/400 的上电(Power On)。WinLC RTX 初次启动后处于STOP 模式，可通过图 5所示区域3的RUN 和 STOP 按钮切换WinLC RTX 的运行模式。如图 6 运行界面所示。

图 6 运行界面

提示！ 打开或关闭WinLC RTX 的操作界面不会影响WinLC RTX 的运行或状态切换。只有通过操作界面上的菜单或按钮操作后才会有影响。 关于WinLC RTX 操作的详细信息请参考 WinAC RTX 2010 用户手册的第五章。

5 WinAC RTX 的内部架构

图 7 WinAC 内部架构所示的WinAC RTX 由两部分组成，一部分运行于RTX 实时子系统中，用来执行 Step 7 为 WinAC RTX 编制的控制程序，具有zui高优先级；另一部分运行于 Windows ，作为 Windows 与 RTX 的通信接口，为 WinAC RTX 提供了很好的开放性，即安装在同一 PC 上的 Step7、 WinCC Flexible RT 、WinCC、OPC Server 等可通过 PC Internal (Soft Bus) 与 WinAC RTX 通信，而且用户可使用 WinAC ODK 在 Windows 下使用 Visual Studio 等开发环境开发与WinAC RTX 交互的应用程序。
PC 上并分配给 WinAC RTX 作为 SubModule 的 CP 卡可做为现场总线主站扩展远程 I/O 。未分配给 WinAC RTX 的 CP 卡可与 SIMATIC NET 软件一起做为 OPC Server 等应用程序与外部 SIMATIC 控制器通信的接口，但不能连接远程 I/O 。

图 7 WinAC 内部架构

关于RTX ： RTX 是 Windows 的一个实时扩展，RTSS从概念上类似于其他Windows子系统（如Win32、DOS等），支持自己的运行环境和API。但是RTSS在一个方面有点重要区别：不使用Windows调度器，RTSS执行它自己的实时线程调度。更进一步，在一个单处理器环境中，所有的RTSS线程调度都发生在所有Windows调度之前，包括Windows管理的中断和延迟过程调用Deferred Procedure Calls (DPCs)。RTX 具有128 个优先级，每个优先级均高于 Windows 及 Windows 驱动程序，且具有微秒级的响应时间。RTX 提供了一个实时子系统，此子系统具有高速的、确定性的实时任务处理能力。执行控制程序的 WinAC RTX 运行于此实时子系统上，因此也同 S7-300/400 一样具有很高的确定性。

6 WinAC RTX 的配置
在安装 WinAC RTX 2010 后，打开 Station Configuration Editor 可以看到第2槽已添加了一个 WinLC RTX 组件，如图 8 PC Station 编辑界面所示。WinLC RTX 组件如同 OPC Server 组件一样可以插入PC Station 虚拟底板的任一插槽中(注意：Step 7 V 5.4 SP4 中只能插入2-18槽中)，只需与 Step 7 V5.X或TIA Portal中的硬件配置*即可。将WinLC RTX 组件插入PC Station 虚拟底板的插槽中， 相当于将 S7-400的 CPU 安装到无源底板的槽位中。

图 8 PC Station 编辑界面

双击WinLC RTX 组件图标，打开WinLC RTX 组件属性对话框，如图 9 WinLC 属性界面所示。

图 9 WinLC 属性界面

提示！ 如果在图 8 PC Station 编辑界面中将 WinLC RTX 组件删除，则Windows 开始? 程序?Simatic ?PC Based Control ?WinLC RTX 项也被删除，如要恢复此菜单项，需要在图 8 PC Station 编辑界面中添加WinLC RTX 组件。

注意! 为 WinAC RTX 分配 SubModule 前应先关闭 WinAC RTX，即在WinAC RTX 操作面板的 CPU 菜单项下选择 Shutdown Controller。

图 9 WinLC 属性界面下部列表为可分配为 WinAC RTX 的 SubModule 的通信卡列表，上部列表为已分配为 WinAC RTX 的 SubModule 的通信卡(zui多四个)。选中下部可用的通信卡，按住鼠标左键将其拖动到上部的空槽中，将通信卡分配为 WinAC RTX 的 SubModule(作用类似于S7-300/400 CPU 的集成通信接口)。分配完成后点击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 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 芯片组
– In PRO/1000 PL (集成), In 82573L 芯片组
– In PRO/1000 PT双口服务器适配器（PCI-Express）
– In 9301 CT （PCI-Express）
– SIMATIC IPC427C/SIMATIC HMI IPC477C集成In 9301 CT
– SIMATIC IPC627C/SIMATIC HMI IPC677C, In 82574L 芯片组

注意! CP5611/21 通信卡zui多可插入1块作为SubModule CP5613通信卡zui多可插入4块作为SubModule CP1616/1604 或其它支持的以太网通信卡zui多可插入1块作为SubModule 带In 以太网控制芯片的以太网通信卡需要分配一个独立的中断号 .

WinAC RTX SubModule 支持的通信协议如下：
• 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

作为 SubModule 的 PROFIBUS 通信卡CP5611/21 和 CP5613 具有诊断界面，可通过在 WinAC RTX 属性对话框中选择要诊断的通信卡，点击 Diagnostic 按钮来打开诊断界面，如图 10 CP诊断界面。而作为 SubModule 的 PROFINET 通信卡没有诊断界面。

图 10 CP诊断界面

删除SubModule 的操作刚好相反，即先在WinAC RTX 操作面板的 CPU 菜单项下选择 Shutdown Controller 来关闭 WinAC RTX，然后在图 9 WinLC 属性界面中选中要删除的 SubModule ，按住鼠标左键将其拖动到下部的可用通信卡列表的空槽中，释放鼠标左键。重启计算机后通信卡才能在其它地方使用(比如配置为PC Station 的通信卡) 。
在 Station Configuration Editor 里配置好 WinLC RTX 后，可根据实际情况在PC Station 里的其它虚拟插槽上插入WinCC Flexible RT(需安装WinCC Flexible Runtime)、OPC Server、Application、IE General(需安装 SIMATIC NET) 等组件。在 PC Station 的虚拟插槽中插入各组件就如同在 S7-400 背板上安装 CPU、CP 等硬件模块。硬件安装完成后，需要在 Step 7 V5.X 或TIA Portal中进行硬件组态，然后将硬件配置下载到 WinAC RTX 中。

7 WinAC RTX在 Step 7 V5.X中的组态
在Step 7 V5.X 中组态WinAC RTX请参考文档：
WinAC RTX 2008 快速入门 第7章节。87669570

8 WinAC RTX 在TIA Portal中的组态

8.1 PC Station组态

序号	操作	图示
1.	打开”Station Configuration Editor“选中 2 号插槽，并点击”Add "按钮。
2.	在弹出页面中选择”WinLC RTX”，并点击”OK“按钮。
3.	在弹出的页面中点击”Properties“按钮。
4.	选中1号子插槽，并选择需要的 Profibus 通信板卡，点击”Add“按钮。 同样的操作，选择2号子插槽，选择需要的网卡，点击”Add“按钮。（本文档以1号子插槽插入CP5611，2 号子插槽插入 In 82574L 网卡为例；用户可根据实际需求选择并设置通信接口）。
5.	完成子插槽的通信接口设置，点击”OK“按钮。
6.	同样的操作，可根据实际需求，在 PC Station  的插槽中插入通信接口及应用程序。本文档以在1号槽中插入网卡，3号槽中插入”WinCC flexible RT“为例。 点击”OK“按钮，完成 PC Station 的组态。

8.2 WinAC RTX在TIA Portal中的组态

序号	操作	图示
1.	点击 ” Create new project“; 输入项目名称，设置项目文件存储路径； 点击”Create“，完成项目创建。
2.	添加新硬件，本文档以 IPC227D 为例。
3.	与 PC Station 的组态*，在2号插槽中插入”WinAC RTX“。
4.	设置 IPC227D 本体上的以太网接口。 选中左侧以太网接口，设置其为SIMATIC WinAC 的通信接口。
5.	设置之后如图所示，设置其 IP 地址。
6.	选中 IPC227D 右侧以太网接口，将其设置为 SIMATIC PC STATION 的通信接口。
7.	设置完毕如图所示。在 WinAC communication modules 中选择CP5611 板卡，按住鼠标左键将其拖拽至 WinAC RTX的1号子模块插槽中。
8.	设置 Profibus 地址。
9.	在”SIMATIC HMI Application "中选择 ”WinCC RT Advanced“，按住鼠标左键，将其拖拽至 PC Station 的3号插槽。
10.	在 TIA Portal 中完成项目组态，此组态与 PC Station 的组态*。

 关键词
WinAC， WinLC RTX 4.6，PC Station，TIA Portal，软PLC1 WinAC RTX的概念

WinAC RTX 是可实现S7控制器 (S7-300/400) 功能的软PLC，即运行于带 RTX 实时扩展的Windows 上的一个应用软件。可以通过 Step 7 5.x 及TIA Portal 对其组态编程，代码与S7-300/400*兼容，也可以通过 WinAC ODK 提供的接口，在Windows下使用C++等高级语言编程与 WinAC 通信。因此 WinAC RTX 同时具备了PLC 的实时性和PC 的开放性。

2 WinAC RTX的应用
WinAC RTX 通过PC上安装的PROFIBUS或工业以太网通信卡来扩展分布式I/O或与其他S7 设备 (S7-200/300/400 PLC 、HMI、PG 等) 进行通信。详见图 1 结构图。

图 1 结构图

3 WinAC RTX 2010 的安装

3.1 WinAC RTX 2010软件包
WinAC RTX 2010 软件包 (订货号为：6ES7671-0RC08-0YA0)包含如下组件：

• WinAC RTX 2010 DVD
– WinLC RTX V4.6 -- 软PLC (以下章节对 WinAC RTX 与 WinLC RTX 不做区分)
– Automation License Manager V5.0 SP1 -- *管理器 V5.0 SP1
– IntervalZero RTX V9.1 SP2 (corresponds to IntervalZero RTX 2009) -- IntervalZero 实时扩展
– WinAC Time Synchronization V4.2 -- WinAC 时间同步
– 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 手册
• 其他
– Certificate of License (COL) --许可证书
– USB-Stick with License Keys -- 装有*文件的U盘

提示！ WinAC RTX 的运行不依赖于 SIMATIC NET 。当需要组态PC Station的通信接口或应用组件，如OPC Server时需要安装Simatic Net。

3.2 WinAC RTX 2010 安装的硬件需求

• 单核或双核处理器 900 MHz 或更高主频，* 1 GHz 或更高主频
• 至少 1 G 内存

如下硬件已经过测试并*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 安装的软件需求
WinAC RTX 2010支持下面所列出的操作系统：
• 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位操作系统。

3.4 WinAC RTX 2010 安装前的检查

如果Windows 操作系统已安装如下软件，则先手动卸载，再重启计算机。
• 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之前版本的软件

3.5 WinAC RTX 2010 的安装过程
以管理员身份登录到Windows，运行安装光盘上的 Setup.exe 文件启动安装过程。选择安装语言为英文，全选图 2 WinACRTX 安装的软件的内容，然后按照安装提示完成安装过程。安装过程中提示安装*时可将 WinAC RTX 2010 套件所含U盘中的*文件安装到硬盘。或先跳过，在完成安装后通过*管理器安装*。

图 2 WinACRTX 安装的软件

提示！ RTX 2009 Runtime：Windows 的实时扩展 Windows Logic Controller RTX V4.6： 软PLC WinAC TimSync V4.2：WinAC 时间同步 Automation License Manager： *管理器

3.6 WinAC RTX 2010 安装后系统的变化

• 桌面上增加了 Station Configuration Editor 图标， 用来启动PC Station 配置界面。
• Windows 程序组中增加了Simatic ? PC based control ? WinLC RTX, 用来启动WinLC RTX 操作面板程序。
• Windows 设备管理器中增加了SIMATIC NET ?SIMATIC SoftBus，安装在同一 PC 上的 Step 7、WinCC Flexible RT、OPC Server 等可通过 SoftBus 与 WinLC RTX 通信。
• Windows 控制面板中增加了 Set PC/PG Interface。

4 WinLC RTX 的启停和操作
如果安装 WinAC RTX 2010 的PC 配置的是多核 CPU，则在 Windows 启动时会出现如下图 3 启动选择画面。

图 3 启动选择画面

选择“ Microsoft Windows XP Professional – RTX MP Dedicated ”，意味着 WinLC RTX 与 Windows 各自独享一个CPU内核；选择“ Microsoft Windows XP Professional – RTX MP Shared ”，意味着 WinLC RTX 与 Windows 共享双核CPU。不同模式下WinLC RTX 与 Windows 对 CPU 的占用情况，如图 4 共享与独占工作模式所示。

图 4 共享与独占工作模式

WinLC RTX 是WinAC的核心 — 软PLC。通过下列路径打开WinLC RTX 操作面板程序：Windows 开始 ®程序 ® Simatic ® PC Based Control ® WinLC RTX ，详见图 5 操作界面。

图 5 操作界面

图 5 操作界面中区域1的ON指示灯在 Start Controller 后点亮，在 Shut Down Controller 后熄灭。BATF 指示灯暂无作用，一直处于熄灭状态。区域2中指示灯为WinLC RTX 运行状态和运行时的故障指示。区域3中的按钮RUN 和 STOP 作用与 S7-300/400 的模式选择开关作用*，用鼠标单击来切换WinLC RTX 的运行模式。区域4中的按钮MRES 用来复位存储区，即清除Step 7 程序，复位内存区 (I、Q、M、T、C) ，加载默认系统配置，删除所有激活或打开的通信任务。
*次打开操作界面时，WinLC RTX 处于启动状态，STOP模式，即图 5区域1中的ON指示灯点亮、区域2中的STOP指示灯点亮。可以在图 5的CPU菜单下选择Shut Down Controller 用来关闭WinLC RTX ，作用相当于S7-300/400 的断电 (Power Off) 。而Start Controller 用来启动WinLC RTX ，作用相当于S7-300/400 的上电(Power On)。WinLC RTX 初次启动后处于STOP 模式，可通过图 5所示区域3的RUN 和 STOP 按钮切换WinLC RTX 的运行模式。如图 6 运行界面所示。

图 6 运行界面

提示！ 打开或关闭WinLC RTX 的操作界面不会影响WinLC RTX 的运行或状态切换。只有通过操作界面上的菜单或按钮操作后才会有影响。 关于WinLC RTX 操作的详细信息请参考 WinAC RTX 2010 用户手册的第五章。

5 WinAC RTX 的内部架构

图 7 WinAC 内部架构所示的WinAC RTX 由两部分组成，一部分运行于RTX 实时子系统中，用来执行 Step 7 为 WinAC RTX 编制的控制程序，具有zui高优先级；另一部分运行于 Windows ，作为 Windows 与 RTX 的通信接口，为 WinAC RTX 提供了很好的开放性，即安装在同一 PC 上的 Step7、 WinCC Flexible RT 、WinCC、OPC Server 等可通过 PC Internal (Soft Bus) 与 WinAC RTX 通信，而且用户可使用 WinAC ODK 在 Windows 下使用 Visual Studio 等开发环境开发与WinAC RTX 交互的应用程序。
PC 上并分配给 WinAC RTX 作为 SubModule 的 CP 卡可做为现场总线主站扩展远程 I/O 。未分配给 WinAC RTX 的 CP 卡可与 SIMATIC NET 软件一起做为 OPC Server 等应用程序与外部 SIMATIC 控制器通信的接口，但不能连接远程 I/O 。

图 7 WinAC 内部架构

关于RTX ： RTX 是 Windows 的一个实时扩展，RTSS从概念上类似于其他Windows子系统（如Win32、DOS等），支持自己的运行环境和API。但是RTSS在一个方面有点重要区别：不使用Windows调度器，RTSS执行它自己的实时线程调度。更进一步，在一个单处理器环境中，所有的RTSS线程调度都发生在所有Windows调度之前，包括Windows管理的中断和延迟过程调用Deferred Procedure Calls (DPCs)。RTX 具有128 个优先级，每个优先级均高于 Windows 及 Windows 驱动程序，且具有微秒级的响应时间。RTX 提供了一个实时子系统，此子系统具有高速的、确定性的实时任务处理能力。执行控制程序的 WinAC RTX 运行于此实时子系统上，因此也同 S7-300/400 一样具有很高的确定性。

6 WinAC RTX 的配置
在安装 WinAC RTX 2010 后，打开 Station Configuration Editor 可以看到第2槽已添加了一个 WinLC RTX 组件，如图 8 PC Station 编辑界面所示。WinLC RTX 组件如同 OPC Server 组件一样可以插入PC Station 虚拟底板的任一插槽中(注意：Step 7 V 5.4 SP4 中只能插入2-18槽中)，只需与 Step 7 V5.X或TIA Portal中的硬件配置*即可。将WinLC RTX 组件插入PC Station 虚拟底板的插槽中， 相当于将 S7-400的 CPU 安装到无源底板的槽位中。

图 8 PC Station 编辑界面

双击WinLC RTX 组件图标，打开WinLC RTX 组件属性对话框，如图 9 WinLC 属性界面所示。

图 9 WinLC 属性界面

提示！ 如果在图 8 PC Station 编辑界面中将 WinLC RTX 组件删除，则Windows 开始? 程序?Simatic ?PC Based Control ?WinLC RTX 项也被删除，如要恢复此菜单项，需要在图 8 PC Station 编辑界面中添加WinLC RTX 组件。

注意! 为 WinAC RTX 分配 SubModule 前应先关闭 WinAC RTX，即在WinAC RTX 操作面板的 CPU 菜单项下选择 Shutdown Controller。

图 9 WinLC 属性界面下部列表为可分配为 WinAC RTX 的 SubModule 的通信卡列表，上部列表为已分配为 WinAC RTX 的 SubModule 的通信卡(zui多四个)。选中下部可用的通信卡，按住鼠标左键将其拖动到上部的空槽中，将通信卡分配为 WinAC RTX 的 SubModule(作用类似于S7-300/400 CPU 的集成通信接口)。分配完成后点击OK。