支持.NET代码的IEC 61131 PLC运行时系统：ProConOS eCLR

ProConOS eCLR是开放式标准化PLC运行时系统，符合IEC 61131标准，可执行不同的自动化任务（PLC、PAC、运动控制、CNC、机器人和传感器）。

通过采用国际标准的微软中间语言（简称为MSIL/CIL，符合IEC/ISO 23271标准）作为设备接口，可使用C＃或IEC 61131标准语言对ProConOS eCLR编程。

ProConOS eCLR一览：       

• 科维软件基于嵌入式平台的CLR专属系统开发

• 用IEC 61131或C#语言编程

• 支持实时、多任务和事件功能

• 小尺寸（< 100 Kbytes）

• 可以很方便地移植到其它CPU处理器（32/64位）

紧凑型嵌入式PLC解决方案

无论是否具有底层操作系统，ProConOS eCLR均提供了用于实现基于嵌入式平台的PLC所需全部功能：多任务能力、支持SystemEvents、提供用于通信、调试和监控的设备接口。

状态机定义明确，确保最大化的透明度，并保证PLC程序在系统调用过程中的安全执行。PLC功能包还包括OPC功能、保持型变量和系统变量处理。

全面的PLC功能

• PLC、运动控制、CNC， HMI

• 多任务处理，最高支持16个用户任务的抢占式调度。

• 用于处理外部事件和系统事件的不同类型任务。

• 每个PLC任务均可由看门狗监视。也可以在违反实时性规则的情况下执行用户任务。

• 定义明确的状态机实现最大化的透明度。

• 用于直接操作硬件的系统变量。

• 标准设备接口，用于调试、诊断和监控（见下文）。

• 通过bootproject的典型PLC启动。

支持各种平台目标

ProConOS eCLR可以移植到32位或64位CPU处理器系统中。采用C＃语言编写的固件独立于硬件平台，移植方便。

由于其占用的空间较小（约100 Kbytes），可以移植到大多数的嵌入式系统中。 

支持的目标

• X86

• NIOS II/III

• MIPS64

• ARM7/ARM9/ARM11 

• SH2/SH3/SH4

• PowerPC e300/e600

• Cortex M3/M4/A5/A8/A9

• 如有需要，可提供其它型号的CPU。

移植：接口种类齐全，系统开发人员可实现特定制造商的扩展。通过ProConOSeCLR Developer Toolkit，实现可扩展的移植。

Microsoft .NET CLR是技术基础

ProConOS嵌入式CLR基于Microsoft .NET技术，采用预（AOT）编译器。该编译器不仅可根据要求，还可提前编译中间代码CIL（通用中间语言）。这样，嵌入式CLR就为客户提供了实时的嵌入式应用！此外，由于执行了真正的机器代码，其运行速度变得极快。

IEC兼容且可用C#语言编程

自1993年发布以来，IEC 61131成为自动化和PLC编程领域内公认的标准。

该标准定义了自动化设备的结构、所用的编程语言以及数据类型，允许独立开发PLC应用并确保可移动性。这是IEC 61131标准仅有的两个优点。

但对于.NET领域IEC 61131标准的兼容性不够。如今在.NET领域内使用的编程语言，首先必须支持C#语言。

高性能和实时能力

• 由于采用集成AOT（预编译器），具有实时功能

• 由于采用本地机器码，具有极高的指令执行速度
  性能数据（摘录）：
  在各平台上执行1000条逻辑算术语句的性能数据如下：
  - NIOS II 64MHz: 85 &micro;s
  - Pentium I 150 MHz: 24 &micro;s
  - AMD Athlon 2.2 GHz: 0.5 &micro;s
  - MIPS 64 400 MHz: 25 &micro;s
  - Cortex-M3 72MHz: 33 &micro;s

• 最小化的系统开销，保证对外部事件做出快速确定的响应。

通信、调试和试运行

• 多客户端连接到若干MULTIPROG和/或OPC服务器。

• 通信接口，可供下载（和上传）应用程序映像，以及（冷/暖/热）启动和关闭PLC。

• 监控/调试接口：
  - 变量状态显示
  - 覆盖/强制变量和配方
  - 断点
  - 单步
  - 实时逻辑分析
  - 在线更改下装

非易失性PLC数据

• 保持型变量处理能力，即使保留变量已经改变也可执行暖启动。

• 可适用硬件相关的NVRAM

标准I/O驱动程序

• 通过I/O映像存储区，实现任务同步I/O读取。

• 支持智能型现场总线控制器。

• 可适配特定I/O接口。

ProConOS eCLR：可与现场总线或以太网现场总线系统配合

ProConOS嵌入式支持

• 基于以太网的实时现场总线系统，例如EtherCat、Ethernet/IP、Powerlink、PROFINET和SERCOS III以及

• 先进的现场总线系统，例如CANopen和DeviceNet

ProConOS eCLR：运动解决方案

通过IEC 61131 PLC运行期系统ProConOS MC，科维软件已将运动控制集成到PLC运行系统：ProConOS eCLR中。

通过使用IEC 61131 PLC语言可在MULTIPROG中对顺序和运动控制进行编程。PLCopen定义的不同运动的功能块通过库的形式进行调用。

IEC 61131中用于机器和系统控制的运动功能

运动解决方案的优势一览：

• MULTIPROG是一种集成的PLC和运动功能编程工具：
  所有的运动功能都可通过任何IEC 61131编程语言以PLCopen功能块的形式实现。该IEC 61131编程工具提供集成运动控制库，减少了不必要的软件工具，节约了编程工作量，极大地方便了编程工作。

• 此外，通过将工业PC作为普通平台实现控制和可视化，进一步增强了对现有软硬件的适配性，例如可对接更多的接口和设备。

• 运动解决方案直接处理运动功能的所有参数。因此，在调用相关功能块时候，参数可直接激活而无需被传输到相应的轴。

• 部署科维软件经验证的可用的核心技术。

• 经认证符合PLCopen。

• 兼容标准和推荐标准，如OMAC和PLCopen。

• 通过使用PLCopen FB，只需更改部分控制器即可以实现诸如单轴运动、电子齿轮、电子凸轮盘或飞锯等的运动功能。

支持PLCopen运动控制功能块

科维软件的运动解决方案经认证符合PLCopen且完全符合该规定的所有要求。运动控制功能块（根据第2版定义）已完全实现，在MULTIPROG编程工具以库形式提供所有IEC 61131语言。功能块包括单轴运动、电子齿轮和电子凸轮盘。通过这些功能块，只需更改部分控制器即可实现如飞锯等的运动功能。

PLCopen第一部分2.0版本所有可用的功能块：

ProConOS eCLR运行时系统适配目标硬件

ProConOS嵌入式CLR可以快速移植到16位、32位或64位CPU处理器系统中。采用C＃语言编写的固件独立于平台，移植方便。

由于将C＃用于嵌入式设备，约80％的代码可独立于硬件开发（托管代码），仅有约20％依赖于硬件（硬件驱动器），以C或C 语言编写（非托管代码）。这大大降低了开发设备软件时的难度，并允许将不同的自动化应用集成至一台设备。

为了避免由于硬件原因，限制对不同嵌入式平台的移植，ProConOS嵌入式CLR的低内存需求是更重要的方面。占用空间约100Kbytes（根据实际所有的平台而定），可在现有全部的嵌入式系统上使用。

Developer Toolkit功能概述

ProConOS eCLR开发工具包支持将ProConOS eCLR移植到特定的目标硬件；带有丰富的eCLR API（应用程序接口），可集成附加功能。该工具包包括一本开发手册，手册详细描述了API所有的功能。

通过该接口，开发人员能够利用以下特性：

• 集成非易失性（保持型）内存

• 创建与集成I/O驱动程序

• 创建与集成MULTIPROG固件库（功能块和功能）

• 创建与集成原生固件库

• 创建与集成文件设备驱动程序

• 创建与集成文件设备驱动程序

• 使用过程数据目录功能

• 集成共享内存段

该工具包包括： MULTIPROG Pro、ProConOS eCLR和ProConOS OPC服务器各自的运行版本许可。

ProConOS eCLR Developer Toolkit：产品描述和开发要求

• ProConOS eCLR核心库
  ProConOS eCLR内核由eCLR核心库构成。这些库以对象库的形式存在。为实现CPU、操作系统和编译器特定组合，可对这些库进行编译和链接。

• eCLR示例包含用C#语言编写的类库示例
  Win32 Console应用：运行eCLR运行时软件的进程包括用C 语言编写的本机示例库和I/O驱动器、不同本机固件接口的C#代码示例、各种IEC 61131功能块、接口以及MULTIPROG直接寻址的共享内存区的C#代码示例。此代码可用作模板。此外，还提供ProConOS eCLR I/O接口的C#源代码。

• 本地代码库生成器工具
  该工具通过C 语言编写原生固件模块，推导出C＃接口定义，可用于&ldquo;补充&rdquo;任意需要功能。

• 针对开发人员和用户的文档
  您可收到ProConOS eCLR API功能的全套中英文资料。

开发要求：除了ProConOS eCLR Developer Toolkit，还需要开发.NET平台环境（Microsoft免费提供MS Visual Studio 2008 Express）。

MULTIPROG定制工具包

MULTIPROG移植工具包是ProConOS开发者工具包的一部分，内含移植PROConOS eCLR特定扩展功能至IEC 61131 MULTIPROG编程系统所需的所有工具和文档。