德國科維軟件：真正的IEC 61131編程軟件 [摘 要] 德國科維軟件有限公司（KW-Software GmbH）以其IEC 61131 PLC編程工具M(jìn)ULTIPROG，IEC 61131 PLC控制引擎ProConOS，以及易于使用的機(jī)器可視化系統(tǒng)ProVisIT等產(chǎn)品，而成為全球自動化領(lǐng)域具有領(lǐng)導(dǎo)地位的創(chuàng)新立異的公司。德國科維軟件通過向自動化解決方案供應(yīng)商提供自動化軟件產(chǎn)品和技術(shù)，而成為他們的系統(tǒng)合作伙伴。25年以來，德國科維軟件的上百個合作伙伴將無數(shù)的基于德國科維軟件的解決方案應(yīng)用于全球自動化生產(chǎn)線的各個角落，每天都證明著德國科維軟件的高效與可靠。德國科維軟件帶領(lǐng)著眾多的合作伙伴銳意進(jìn)取、不斷創(chuàng)新，永遠(yuǎn)是第一個將最先進(jìn)的信息技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，常常為未來的應(yīng)用提供前瞻性的解決方案：如符合IEC 61508 SIL3的安全PLC編程工具SafePROG和控制引擎SafeOS以及用于對安全自動控制設(shè)備(驅(qū)動器、傳感器、繼電器)進(jìn)行參數(shù)化的SAFEGRID，集成了IEC 61131編程、機(jī)器可視化、現(xiàn)場總現(xiàn)配置和運動控制功能塊的綜合平臺MULTIPROG SUITE，基于.NET技術(shù)的可以集成客戶特有軟件組件的Automation Framework，可以用C#語言和IEC 61131語言編程的ProConOS embedded CLR… [關(guān)鍵詞] IEC 61131國際標(biāo)準(zhǔn)、編程工具、控制引擎、機(jī)器可視化、運動控制、.NET技術(shù)、軟件組件 德國科維軟件（KW-Software）公司概況 德國科維軟件(KW-Software)有限公司成立于1981年，總部位于德國雷蒙哥(Lemgo)，并在中國、日本和美國設(shè)有分支機(jī)構(gòu)。 德國科維軟件公司是第一個開發(fā)符合IEC 61131國際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的公司之一，是該標(biāo)準(zhǔn)的制定者之一，也是該標(biāo)準(zhǔn)歸口單位PLCopen國際組織的七個發(fā)起單位之一。這一點以及高度結(jié)構(gòu)化的先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)計使得德國科維軟件公司成為全球領(lǐng)先的自動化系統(tǒng)的PLC軟件供應(yīng)商。 當(dāng)今，世界上有100多個知名的自動控制產(chǎn)品制造商依靠德國科維軟件來控制其PLC、DCS、CNC、驅(qū)動器和機(jī)器人等等。每一天，德國科維軟件產(chǎn)品都以數(shù)以萬計的不同應(yīng)用案例證明其質(zhì)量，應(yīng)用領(lǐng)域幾乎遍及所有的工業(yè)領(lǐng)域，例如：汽車、采礦、印刷機(jī)械、工業(yè)機(jī)器人、沖壓、鋼鐵和化工等流程控制、渦輪機(jī)、包裝機(jī)械、火車、稱重技術(shù)和風(fēng)輪機(jī)等等。 德國科維軟件永遠(yuǎn)超前一步：創(chuàng)新和實現(xiàn)全球標(biāo)準(zhǔn)是德國科維軟件的宗旨和主要特點。MULTIPROG、ProConOS 以及 ProVisIT 等產(chǎn)品總是不斷地更新，并不斷地集成市場上最新、最有效的特征。 MULTIPROG - IEC 61131編程系統(tǒng) MULTIPROG (見圖1) 是一個可以適配和集成到任何控制系統(tǒng)并允許對客戶部分做個別修改的 IEC 61131 編程系統(tǒng)。因為系統(tǒng)支持所有5種IEC 61131-3語言，程序員可以根據(jù)自己的偏好或者程序的要求，選擇任何文本語言(IL和ST)或圖形語言(LD、FBD和SFC)，來完成它的工作任務(wù)。而且，LD、FBD和SFC等語言可以混合出現(xiàn)于同一工作單內(nèi)，并且，IL、LD和FBD等語言可以相互自由轉(zhuǎn)換。 除了這些IEC語言，MULTIPROG還支持編程語言MSFC(„Machine Sequential Function Chart“)，它是SFC語言的一個擴(kuò)展。它主要用于汽車工業(yè)，這里，它將復(fù)雜的診斷與容易使用結(jié)合了起來，從而極大地提高了設(shè)備的可用性。 MULTIPROG基于現(xiàn)代化的32位Windows技術(shù)，允許快捷方便的應(yīng)用程序開發(fā)。許多用戶證實的特征，如：編輯向?qū)А⒔徊鎱⒖即翱?，使得?yīng)用程序的編制非常高效。 編輯向?qū)Оㄋ幸讯x數(shù)據(jù)類型、操作符、函數(shù)和功能塊，可以容易地將其插入到工作單中，只須在相應(yīng)的項上雙擊即可。它可用于所有的IEC語言編輯器。 交叉參考窗口提供了一個工程中所包含的所有數(shù)據(jù)的一個絕好總覽，例如：功能塊實例或者局部/全局變量，因此，允許快速的、面向I/O的程序生成。 文本編輯器同樣集成了一個最先進(jìn)的軟件所具備的所有特征：分割窗口允許同時查看一個程序的不同視圖或部分；語法加亮、拖放功能和智能感知特征極大地便利了文本語言的處理。 圖形編輯器支持基于網(wǎng)絡(luò)的編輯和自由編輯，保證了快速容易地生成任何種類的應(yīng)用程序。在自動布線和拖放功能的幫助下，用戶可以得到創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)所需的全部支持。來自固件庫、用戶庫以及當(dāng)前工程中的函數(shù)和功能塊分別用明顯不同的顏色表示，使得瀏覽整個工程非常清楚，一目了然。最后一點，雙擊用戶自定義函數(shù)或功能塊將直接打開相應(yīng)的代碼。 多種用戶界面隨意切換：MULTIPROG本身具有德文、英文、法文、簡體(GB2312)和繁體(Big5)中文以及日文等語種的用戶界面和聯(lián)機(jī)幫助。工程注釋和文檔工作單等部分可以被導(dǎo)出、翻譯成任何國家語言、導(dǎo)回工程，這樣可以快速而容易地在一個工程中切換不同國家的語言。而且變量、POU和資源任務(wù)等都可以使用中文等各種不同的語言來命名。 豐富的調(diào)試功能：MULTIPROG支持全面的調(diào)試功能，例如：變量狀態(tài)、用能量流表示的地址狀態(tài)、聯(lián)機(jī)修改、強制/覆蓋變量、斷點、單步、跟蹤，以及用邏輯分析器記錄變量值。這種方式保證了任何時候都可以得到控制過程的一個清楚的總覽。變量可以通過其上下文菜單方便地插入到邏輯分析器和監(jiān)視窗口，并且因此可直接用于進(jìn)一步的處理，如：導(dǎo)入或?qū)С雠浞揭约斑壿嫹治銎髦械臄?shù)據(jù)。為了測試所產(chǎn)生的程序，一個PLC仿真程序可以由系統(tǒng)自動啟動。 ProConOS - IEC 61131 PLC 控制引擎 自從1990以來，PLC運行系統(tǒng)ProConOS (Programmable Controller Operating System – 可編程控制器操作系統(tǒng)) 已經(jīng)開始大量應(yīng)用。ProConOS基于一個標(biāo)準(zhǔn)的多任務(wù)操作系統(tǒng)，支持搶占式多任務(wù)調(diào)度。它通過內(nèi)置的專用于不同CPU平臺的代碼生成模塊，保證了最快速的執(zhí)行時間。 強大的伸縮性和靈活性：因其極佳的模塊化設(shè)計，ProConOS允許最大的伸縮性和靈活性，硬件和軟件模塊可以很容易地集成到內(nèi)核。這里，ProConOS既可以具有一個高性能的獨立系統(tǒng)的功能，也可以作為其它控制系統(tǒng)的一部分，如：機(jī)器人控制系統(tǒng)或CNC等。ProConOS可以通過其I/O接口得以擴(kuò)展，從而可以與各種現(xiàn)場總線以及專用的I/O系統(tǒng)通訊。用C語言編寫的用戶特有程序也可以集成到里面。ProConOS可用于許多不同的CPU和操作系統(tǒng)。 卓越的運行效率和可靠性：經(jīng)過優(yōu)化編譯的本地代碼，使得IEC應(yīng)用程序可以具有納秒級的運行效率。而且，16個優(yōu)先級結(jié)構(gòu)能夠保證搶占式多任務(wù)調(diào)度的框架里總有足夠的時間來處理控制系統(tǒng)與編程系統(tǒng)、OPC服務(wù)器以及調(diào)試等方面的通訊。 帶有硬實時的軟PLC：因為Windows NT/2000/XP非常適合控制系統(tǒng)的編程，但是無法滿足控制程序執(zhí)行的要求，所以，德國科維軟件公司開發(fā)了一個多任務(wù)微內(nèi)核。該內(nèi)核專門服務(wù)于ProConOS，因而絕佳地適合該系統(tǒng)。在系統(tǒng)引導(dǎo)過程中，ProConOS是以內(nèi)核模式的驅(qū)動程序的形式加載的，對于用戶線程、鼠標(biāo)和硬盤等享有特權(quán)，因此，系統(tǒng)的實時操作和可靠性得以保證。由于這種設(shè)計，ProConOS Win RT甚至可以在Windows發(fā)生藍(lán)屏的情況下仍舊繼續(xù)執(zhí)行。 ProVisIT – 易于使用的機(jī)器可視化系統(tǒng) ProVisIT是對于大型SCADA包的一個備選方案。大型SCADA包常常不適用于簡單的機(jī)器可視化。ProVisIT使用戶可以直觀地創(chuàng)建可視化應(yīng)用。自如的圖形編輯器提供了不同的圖形對象、庫以及諸如復(fù)選框和組合框等Windows元素。它支持拖放、組合以及對齊對象等?？梢詾閷ο笾概梢粋€或多個動態(tài)屬性，例如大小、位置、旋轉(zhuǎn)、改變顏色以及動作等，動作包括：定義用戶快捷鍵、跳轉(zhuǎn)到某個可視化頁面、設(shè)置變量值、執(zhí)行腳本等許多許多。ProVisIT是開放的，便于通過VB腳本和ActiveX控件集成用戶的特有技術(shù)。與不同PLC的連接是由一個OPC客戶機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的。ProVisIT可用于不同的硬件和Windows平臺。同一個可視化工程既可以用于基于Windows NT/2000/XP的工業(yè)PC機(jī)，也可以用于基于Windows CE (ARM/Intel)的平板電腦，還可以用于諸如基于Pocked PC 2002的Compaq iPAQ等手持設(shè)備上。 完整的自動化解決方案 我們可以用ProVisIT以及IEC 61131 編程系統(tǒng)MULTIPROG、IEC 61131 控制引擎 ProConOS和ProConOS OPC服務(wù)器開發(fā)創(chuàng)新的全面集成的自動化解決方案。每個可視化畫面都可以被插入到一個庫里面，并且可以作為一個可視化對象被重復(fù)使用?？梢酝ㄟ^ProConOS OPC服務(wù)器瀏覽某部分程序，這一功能允許將功能塊從IEC 61131程序直接關(guān)聯(lián)到一個可視化對象上面。結(jié)果，不再需要將每個單獨的OPC標(biāo)簽都賦給某個特定的畫面成分。 德國科維軟件產(chǎn)品在中國的應(yīng)用案例： ⑴ 北京華控技術(shù)有限責(zé)任公司的FCS 北京華控是一家專業(yè)從事現(xiàn)場總線和FCS (基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng))等自動控制技術(shù)產(chǎn)品和項目的開發(fā)、制造與銷售的公司。經(jīng)過慎重的比較和選擇，北京華控決定與德國科維開展長期合作，將德國科維軟件提供的ProConOS和MULTIPROG等產(chǎn)品用作其基于ThreadX和ARM以及其自主研發(fā)的總線產(chǎn)品的新一代控制系統(tǒng)的控制核心和編程工具。這樣就進(jìn)一步提升了其控制系統(tǒng)的國際競爭力，必將為北京華控帶來更大的成功。 ⑵ 泓格科技(ICP DAS)股份有限公司的PAC 泓格科技是一家專注于工業(yè)數(shù)據(jù)采集和自動化控制的專業(yè)公司, 其產(chǎn)品行銷全世界。經(jīng)過將近一年的評估和比較，泓格科技認(rèn)為德國科維軟件有限公司的產(chǎn)品有著杰出的性能和全球范圍的知名度，于是選購了德國科維軟件的控制引擎ProConOS，IEC 61131編程工具M(jìn)ULTIPROG 和人機(jī)界面軟件ProVisIT，用于泓格科技的PAC (Programmable Automation Controller 可編程自動化控制器) 產(chǎn)品系列中。使得這種融合了PLC和PC各自優(yōu)點的PAC如虎添翼，既具備PLC可靠、堅固和易于使用等特性，又具備PC強大的計算能力、通信