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ProConOS eCLR 开发教程
版本: 0.1
日期: 13/01/28
作者: 包锐
文件名称: ProConOS eCLR 开发教程_1.docx (Ver 0.1 of 13/01/28)
Page: 1 / 63
发布列表:
名称 / 组织
公司
上海代表处
KW-Software
目录内容:
1 概述 ................................................................................................................................................... 3
2 ProConOS eCLR 基础 ........................................................................................................................... 3
2.1 什么是 ProConOS eCLR? .......................................................................................................... 3
2.2 ProConOS eCLR 核心技术 ........................................................................................................ 3
2.3 什么是 MULTIPROG? ................................................................................................................ 4
2.4 ProConOS eCLR 开发包中包含的内容 ...................................................................................... 4
3 ProConOS eCLR 开发基础 .................................................................................................................... 5
3.1 ProConOS eCLR 二次开发相关内容 .......................................................................................... 5
3.2 ProConOS eCLR 开发相关基础概念 .......................................................................................... 7
固件库概念 .......................................................................................................................... 7 3.2.1
固件库开发过程中 IEC61131 数据类型与 C#数据类型的对应 ............................................ 7 3.2.2
Managed 与 Native 概念 ..................................................................................................... 8 3.2.3
MULTIPROG 导入固件功能/功能块的相关文件 .................................................................. 9 3.2.4
如何在 MULTIPROG 中选择 ProConOS eCLR 的核心配置文件 ......................................11 3.2.5
如何在 MULTIPROG 中配置 IO Configuration ..................................................................12 3.2.6
3.3 开发环境搭建 ............................................................................................................................13
MULTIPROG 环境 ............................................................................................................13 3.3.1
控制器内核编译环境 .........................................................................................................14 3.3.2
固件开发 C#编译环境 ........................................................................................................14 3.3.3
相关工具以及 C#库资源准备 .............................................................................................14 3.3.4
4 ProConOS eCLR 固件库开发 ..........................................................................................................15
4.1 如何建立一个固件库工程 .........................................................................................................15
4.2 创建 Managed 模式固件功能(FU)/功能块(FB) .........................................................................18
Managed 模式基本数据类型功能(FU)的创建实例 .............................................................19 4.2.1
Managed 模式基本数据类型功能块(FB)的创建实例 .........................................................21 4.2.2
Managed 模式复杂数据类型功能(FU)/功能块(FB)的创建实例 ..........................................22 4.2.3
4.3 创建 Native 模式固件功能(FU)/功能块(FB) .........................................................................27
Native 模式基本数据类型功能(FU)创建实例 .....................................................................28 4.3.1
Native 模式基本数据类型功能块(FB)的创建实例 ..............................................................31 4.3.2
Native 模式复杂数据类型功能(FU)/功能块(FB)的创建实例...............................................33 4.3.3
4.4 ProConOS eCLR 共享缓存区开发 ...........................................................................................39
4.5 ProConOS eCLR IO 接口开发详细介绍 ...................................................................................41
IO 驱动开发的原理介绍 .....................................................................................................41
4.5.1
IO 接口开发示例程序 ........................................................................................................45 4.5.2
5 ProConOS eCLR 其他开发内容 ..........................................................................................................46
5.1 错误管理 ...................................................................................................................................46
创建错误信息描述文件 ......................................................................................................46 5.1.1
编辑错误信息描述文件 ......................................................................................................47 5.1.2
打包错误信息文件到 src.st1 配置文件中 ...........................................................................47 5.1.3
在 ProConOS eCLR 中触发错误信息 ................................................................................48 5.1.4
5.2 回调函数 ...................................................................................................................................48
5.3 事件任务 ...................................................................................................................................50
ProConOS eCLR 开发教程
文件名称: ProConOS eCLR 开发教程_1.docx (Ver 0.1 of 13/01/28)
页: 2 / 63
在 MULTIPROG 中定义事件任务属性 ...............................................................................50 5.3.1
5.4 文件管理 ...................................................................................................................................53
5.5 可保持性数据 ............................................................................................................................54
5.6 不停机在线下装 ........................................................................................................................54
5.7 过程数据目录(PDD)操作相关函数说明及其实例 .................................................................54
PDD 函数介绍 ...................................................................................................................54 5.7.1
示例工程 ............................................................................................................................54 5.7.2
6 强制变量操作相关函数说明及示例工程 ...........................................................................................56
6.1 强制变量操作 API 说明 .............................................................................................................56
6.2 示例工程 ...................................................................................................................................58
示例工程 1 .........................................................................................................................58 6.2.1
示例工程 2 .........................................................................................................................60 6.2.2
7 ProConOS eCLR 开发包在不同编译平台下的运行说明 ......................................................................62
8 ProConOS eCLR 开发 FAQ...................................................................................................................62
8.1 开发固件库容易出现的编译出错 ...............................................................................................62
8.2 修改 eCLRDeviceProfiles.xml 后出现的问题 ............................................................................62
9 修订历史 ..........................................................................................................................................63
ProConOS eCLR 开发教程
文件名称: ProConOS eCLR 开发教程_1.docx (Ver 0.1 of 13/01/28)
页: 3 / 63
1 概述
本文主要从 ProConOS eCLR 开发的层面来介绍其
运行的原理,相关 API 使用,固件接口开发原理,主要
面对 ProConOS eCLR 内核二次开发系统工程师。
ProConOS eCLR 支持的平台种类非常多,其 Runtime
运行核心在各种 C/C++编译器下所提供的 API 也完全
一致,因此在本文中将不会针对各个硬件及操作系统平
台的编译器进行讲解,所有的示例都是基于 ProConOS
eCLR 在 Windows 平台上的开发包 eCLRSample 进行,
其采用的编译器为 VC++ 2008 Express。对于其他编
译器平台,在最后章节会结合对应平台系统统一说明。
所有的固件接口开发,所以本文中的示例都集成在
了对应的工程中,对于入门工程师来说,了解基本的 C/C++编程,C#编程,就可以通过本文以及配套
示例例程快速掌握 ProConOS eCLR 内核的开发。
2 ProConOS eCLR 基础
2.1
什么是
ProConOS eCLR?
ProConOS eCLR (Programmable Controller Operating System embedded Common Language
Runtime)是 KW-Software 开发最新一代的 PLC 运行系统,符合 IEC61131 标准,可以满足不同的自动
化应用(PLC, PAC, 运动控制, CNC, 机器人等)由于采用机器码执行的方式,因此执行 IEC61131 代码
的效率十分高。ProConOS eCLR 提供了开放式的二次开发接口,便于扩展客户自定义算法模块,共享
缓存,各种类型 IO 接口等。
2.2 ProConOS eCLR
核心技术
一切基于.NET CLR 技术并且完全为工业控制应用而设计的。因此 eCLR 运行在嵌入式平台上并且
支持不同的 CPU。eCLR 提供了一个功能强大,开放,标准以及平台无关的编程接口,并且是一个为自
动化设备设计的通用的运行系统,这就意味着,在 eCLR 中能够执行不同语言(一般为 C#编程语言)
的代码,而并不是单独的 IEC61131 代码。
ProConOS eCLR 开发教程
文件名称: ProConOS eCLR 开发教程_1.docx (Ver 0.1 of 13/01/28)
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2.3
什么是
MULTIPROG?
MULTIPROG 编程系统是专门用于设计以及管理 IEC61131 应用程序,其支持 eCLR 运行系统,并且提
供了功能块图(FBD), 梯形图(LD), 结构化文本(ST), 指令表(IL), 顺序流程图(SFC),并且带有在线监控,
强制/覆盖,逻辑分析器等强大功能。
本文并不过多讨论 MULTIPROG 相关的内容,在学习 ProConOS eCLR 系统开发过程中,认定系统开
发工程师具有基础的 IEC61131 概念以及 MULTIPROG 使用知识。
2.4 ProConOS eCLR
开发包中包含的内容
在 ProConOS eCLR 开发包中主要包含有如下内容:
1. ProConOS eCLR 运行核心库。该运行核心库在编译整个开发包的时候需要链接进相应平台的
C/C++编译器。
2. ProConOS eCLR 系统头文件。头文件中的内容主要包括了所有 ProConOS eCLR 的相关功能的调
用接口。
3. ProConOS eCLR 针对目标平台的移植文件。该部分内容主要包括了与操作系统的接口,与文件系
统的接口,与时钟系统的接口等内容。KW-Software 会针对客户的具体平台提供对应的移植文件,
而不用客户在其平台上进行移植。
4. 中文版开发教程以及配套示例(包括 eCLRSample 仿真开发包)。
5. 英文版开发文档以及 PPT,包含大量示例固件功能/功能块代码。
ProConOS eCLR 开发教程
文件名称: ProConOS eCLR 开发教程_1.docx (Ver 0.1 of 13/01/28)
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3 ProConOS eCLR 开发基础
本章节主要讲述在 ProConOS eCLR 的开发过程中的基础,包括开发过程的环境搭建,资源准备,主
要涉及的二次开发功能点,开发过程中的一些关键词概念。
ProConOS eCLR 开发主要涉及到在 VS2008 中开发 C#相关的代码,以及在控制器内核的编译环境下
使用 C++语言调用 ProConOS eCLR 的系统 API,在这过程中涉及到修改 MULTIPROG 相应的配置文
件,因此作为 ProConOS eCLR 开发人员,对 MULTIPROG 基础的使用,文件目录结构,关键配置文
件的修改也需要进行了解。
3.1 ProConOS eCLR
二次开发相关内容
基于 ProConOS eCLR 内核进行二次开发所涉及到的接口与功能主要如下:
固件功能/功能块接口
固件功能/功能块需要由 MULTIPROG 通过导入固件库的方式来来使用。目前可以使用 C#或者
C++实现自定义功能/功能块算法,这能够重复利用现有的 C/C++算法,并且可以作为核心知识产
权封装起来。由于功能/功能块的实现可以与 ProConOS eCLR 编译在一起,因此其可以访问操作
系统以及硬件的相关资源。
共享缓存接口
用于客户开发的应用程序与 ProConOS eCLR 之间进行交互数据。在 ProConOS eCLR 中采用
IEC61131 变量地址的方式来访问该内存区域。例如:%MB3.1000。在其他应用中采用直接访问内
存地址的方式来访问该共享内存。应用于典型应用,如:HMI 通讯,本地参数配置,直接 IO 操作
等。
I/O 接口
I/O 接口用于 ProConOS eCLR 与实际物理 IO 之间的数据交互。ProConOS eCLR 中采用 IO 地址
的方式来访问具体的物理 IO。例如:某变量的 IO 地址为%IX0.0,实际代表当前设备上的第一个开
关量输入。开放式的接口适用于任意类型的物理设备,甚至是虚拟设备,例如:IO 接口可以将数
据库中的数据作为设备来操作。典型应用于:本地物理 IO 设备,现场总线设备,使用 DPRAM 进
行数据交互的设备等
ProConOS eCLR
其他应用
共享内存区域
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