1 WinAC RTX的概念
WinAC RTX 是可實現(xiàn)S7控制器 (S7-300/400) 功能的軟PLC，即運行于帶 RTX 實時擴展的Windows 上的一個應用軟件。可以通過 Step 7 5.x 及TIA Portal 對其組態(tài)編程，代碼與S7-300/400完全兼容，也可以通過 WinAC ODK 提供的接口，在Windows下使用C++等高級語言編程與 WinAC 通信。因此 WinAC RTX 同時具備了PLC 的實時性和PC 的開放性。
2 WinAC RTX的應用
WinAC RTX 通過PC上安裝的PROFIBUS或工業(yè)以太網通信卡來擴展分布式I/O或與其他S7 設備 (S7-200/300/400 PLC 、HMI、PG 等) 進行通信。詳見圖 1 結構圖。
圖 1 結構圖
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 -- 授權管理器 V5.0 SP1
– IntervalZero RTX V9.1 SP2 (corresponds to IntervalZero RTX 2009) -- IntervalZero 實時擴展
– WinAC Time Synchronization V4.2 -- WinAC 時間同步
– 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
? 其他
– Certificate of License (COL) --許可證書
– USB-Stick with License Keys -- 裝有授權文件的U盤
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提示！
WinAC RTX 的運行不依賴于 SIMATIC NET 。當需要組態(tài)PC Station的通信接口或應用組件，如OPC Server時需要安裝Simatic Net。
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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 內存
如下硬件已經過測試并推薦使用：
? 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
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注意!
WinAC RTX 只支持32位操作系統(tǒng)。
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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，則先手動卸載，再重啟計算機。
? 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 的安裝過程
以管理員身份登錄到Windows，運行安裝光盤上的 Setup.exe 文件啟動安裝過程。選擇安裝語言為英文，全選圖 2 WinACRTX 安裝的軟件的內容，然后按照安裝提示完成安裝過程。安裝過程中提示安裝授權時可將 WinAC RTX 2010 套件所含U盤中的授權文件安裝到硬盤?；蛳忍^，在完成安裝后通過授權管理器安裝授權。
圖 2 WinACRTX 安裝的軟件
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提示！
RTX 2009 Runtime：Windows 的實時擴展
Windows Logic Controller RTX V4.6： 軟PLC
WinAC TimSync V4.2：WinAC 時間同步
Automation License Manager： 授權管理器
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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， 用來啟動PC Station 配置界面。
? Windows 程序組中增加了Simatic PC based control WinLC RTX, 用來啟動WinLC RTX 操作面板程序。
? Windows 設備管理器中增加了SIMATIC NET SIMATIC SoftBus，安裝在同一 PC 上的 Step 7、WinCC Flexible RT、OPC Server 等可通過 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 啟動時會出現(xiàn)如下圖 3 啟動選擇畫面。
圖 3 啟動選擇畫面
選擇“ Microsoft Windows XP Professional – RTX MP Dedicated ”，意味著 WinLC RTX 與 Windows 各自獨享一個CPU內核；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 CPU 的占用情況，如圖 4 共享與獨占工作模式所示。
圖 4 共享與獨占工作模式
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 運行狀態(tài)和運行時的故障指示。區(qū)域3中的按鈕RUN 和 STOP 作用與 S7-300/400 的模式選擇開關作用一致，用鼠標單擊來切換WinLC RTX 的運行模式。區(qū)域4中的按鈕MRES 用來復位存儲區(qū)，即清除Step 7 程序，復位內存區(qū) (I、Q、M、T、C) ，加載默認系統(tǒng)配置，刪除所有激活或打開的通信任務。
第一次打開操作界面時，WinLC RTX 處于啟動狀態(tài)，STOP模式，即圖 5區(qū)域1中的ON指示燈點亮、區(qū)域2中的STOP指示燈點亮?？梢栽趫D 5的CPU菜單下選擇Shut Down Controller 用來關閉WinLC RTX ，作用相當于S7-300/400 的斷電 (Power Off) 。而Start Controller 用來啟動WinLC RTX ，作用相當于S7-300/400 的上電(Power On)。WinLC RTX 初次啟動后處于STOP 模式，可通過圖 5所示區(qū)域3的RUN 和 STOP 按鈕切換WinLC RTX 的運行模式。如圖 6 運行界面所示。
圖 6 運行界面
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提示！
打開或關閉WinLC RTX 的操作界面不會影響WinLC RTX 的運行或狀態(tài)切換。只有通過操作界面上的菜單或按鈕操作后才會有影響。
關于WinLC RTX 操作的詳細信息請參考 WinAC RTX 2010 用戶手冊的第五章。
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5 WinAC RTX 的內部架構
圖 7 WinAC 內部架構所示的WinAC RTX 由兩部分組成，一部分運行于RTX 實時子系統(tǒng)中，用來執(zhí)行 Step 7 為 WinAC RTX 編制的控制程序，具有最高優(yōu)先級；另一部分運行于 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 等開發(fā)環(huán)境開發(fā)與WinAC RTX 交互的應用程序。
PC 上并分配給 WinAC RTX 作為 SubModule 的 CP 卡可做為現(xiàn)場總線主站擴展遠程 I/O 。未分配給 WinAC RTX 的 CP 卡可與 SIMATIC NET 軟件一起做為 OPC Server 等應用程序與外部 SIMATIC 控制器通信的接口，但不能連接遠程 I/O 。
圖 7 WinAC 內部架構
關于RTX ： RTX 是 Windows 的一個實時擴展，RTSS從概念上類似于其他Windows子系統(tǒng)（如Win32、DOS等），支持自己的運行環(huán)境和API。但是RTSS在一個方面有點重要區(qū)別：不使用Windows調度器，RTSS執(zhí)行它自己的實時線程調度。更進一步，在一個單處理器環(huán)境中，所有的RTSS線程調度都發(fā)生在所有Windows調度之前，包括Windows管理的中斷和延遲過程調用Deferred Procedure Calls (DPCs)。RTX 具有128 個優(yōu)先級，每個優(yōu)先級均高于 Windows 及 Windows 驅動程序，且具有微秒級的響應時間。RTX 提供了一個實時子系統(tǒng)，此子系統(tǒng)具有高速的、確定性的實時任務處理能力。執(zhí)行控制程序的 WinAC RTX 運行于此實時子系統(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 Station Configuration Editor 可以看到第2槽已添加了一個 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，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
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提示！
如果在圖 8 PC Station 編輯界面中將 WinLC RTX 組件刪除，則Windows 開始 程序Simatic PC Based Control WinLC RTX 項也被刪除，如要恢復此菜單項，需要在圖 8 PC Station 編輯界面中添加WinLC RTX 組件。
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注意!
為 WinAC RTX 分配 SubModule 前應先關閉 WinAC RTX，即在WinAC RTX 操作面板的 CPU 菜單項下選擇 Shutdown Controller。
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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)。選中下部可用的通信卡，按住鼠標左鍵將其拖動到上部的空槽中，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 Inb PRO/1000 PL 接口
– SIMATIC Box PC 627B / Panel PC 677B 集成 Inb PRO/1000 PL 接口
– SIMATIC Rack PC 847B 集成 Inb PRO/1000 PL 接口
– Inb PRO/1000 GT (PCI), Inb 82541PI 芯片組
– Inb PRO/1000 PL (集成), Inb 82573L 芯片組
– Inb PRO/1000 PT雙口服務器適配器（PCI-Express）
– Inb 9301 CT （PCI-Express）
– SIMATIC IPC427C/SIMATIC HMI IPC477C集成Inb 9301 CT
– SIMATIC IPC627C/SIMATIC HMI IPC677C, Inb 82574L 芯片組
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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通信卡最多可插入1塊作為SubModule
帶Inb 以太網控制芯片的以太網通信卡需要分配一個獨立的中斷號 .
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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，點擊 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
刪除SubModule 的操作剛好相反，即先在WinAC RTX 操作面板的 CPU 菜單項下選擇 Shutdown Controller 來關閉 WinAC RTX，然后在圖 9 WinLC 屬性界面中選中要刪除的 SubModule ，按住鼠標左鍵將其拖動到下部的可用通信卡列表的空槽中，釋放鼠標左鍵。重啟計算機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)
8.1 PC Station組態(tài)
8.2 WinAC RTX在TIA Portal中的組態(tài)
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序號
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操作
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圖示
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1.
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點擊 ” Create new project“;
輸入項目名稱，設置項目文件存儲路徑；
點擊”Create“，完成項目創(chuàng)建。
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2.
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添加新硬件，本文檔以 IPC227D 為例。
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3.
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與 PC Station 的組態(tài)一致，在2號插槽中插入”WinAC RTX“。
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4.
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設置 IPC227D 本體上的以太網接口。
選中左側以太網接口，設置其為SIMATIC WinAC 的通信接口。
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5.
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設置之后如圖所示，設置其 IP 地址。
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6.
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選中 IPC227D 右側以太網接口，將其設置為 SIMATIC PC STATION 的通信接口。
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7.
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設置完畢如圖所示。在 WinAC communication modules 中選擇CP5611 板卡，按住鼠標左鍵將其拖拽至 WinAC RTX 的1號子模塊插槽中。
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8.
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設置 Profibus 地址。
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9.
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在”SIMATIC HMI Application "中選擇 ”WinCC RT Advanced“，按住鼠標左鍵，將其拖拽至 PC Station 的3號插槽。
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10.
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在 TIA Portal 中完成項目組態(tài)，此組態(tài)與 PC Station 的組態(tài)一致。
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關鍵詞
WinAC， WinLC RTX 4.6，PC Station，TIA Portal，軟PLC
