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PLCWare
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Criar dispositivos e configuração de hardware com o TIA Portal Openness

Tradução em português. Original em inglês: create-devices-hardware-network.md.

O Openness consegue montar uma configuração de hardware sem abrir o editor Dispositivos e redes: criar a estação e a CPU, encaixar módulos, criar uma sub-rede, dar à CPU um endereço IP e um sistema IO. Este guia faz isso em C# e depois pela API HTTP e pelas ferramentas MCP do PLCWare. Tudo aqui edita o projeto offline; nada chega a um CLP real. Vale para o TIA Portal V21.

Antes de começar

  • Um aplicativo Openness conectado ao TIA Portal V21, com um projeto aberto (Configurar o TIA Portal Openness no Windows).
  • O dispositivo não pode estar online enquanto você encaixa módulos.
  • Trabalhe na ordem das dependências: sub-redes, depois dispositivos (CPUs primeiro), depois módulos e, por fim, as conexões de rede.

Encontre o identificador de tipo

Todo objeto de hardware é criado a partir de um identificador de tipo, <tipo>:<identificador>, em que o tipo é OrderNumber, GSD ou System. Para hardware do catálogo, é o número de artigo com a versão de firmware:

OrderNumber:6ES7 516-2GN00-0AB0/V2.9

A parte do firmware só é opcional quando o sistema tem uma única versão daquele módulo. Não chute o valor: pergunte ao catálogo de hardware.

foreach (var entry in portal.HardwareCatalog.Find("1516"))
    Console.WriteLine($"{entry.TypeIdentifier}  {entry.TypeName}  {entry.Version}");

Find recebe uma string de filtro. Uma segunda sobrecarga, Find(filter, typeIdentifier), devolve só os módulos compatíveis com a CPU que você passar.

Criar a estação e a CPU

Device station = project.Devices.CreateWithItem(
    "OrderNumber:6ES7 516-2GN00-0AB0/V2.9", "PLC_1", "Station_1");

Os argumentos são o identificador de tipo do item de dispositivo, o nome do item de dispositivo (a CPU) e o nome do dispositivo (a estação). Devices.Create(deviceTypeIdentifier, name) cria só o dispositivo.

Encaixar módulos

DeviceItem rack = ...; // o rack da estação
const string di = "OrderNumber:6ES7 521-1BL00-0AB0/V1.0";

if (rack.CanPlugNew(di, "DI_1", 2))
    rack.PlugNew(di, "DI_1", 2);

CanPlugNew diz se o encaixe é possível, mas PlugNew ainda pode falhar: a posição já está ocupada, o contêiner não oferece aquela posição, o nome já é usado no contêiner, o módulo não cabe no contêiner ou o dispositivo está online. Um PlugNew que falha lança uma exceção recuperável.

Criar a sub-rede, o endereço IP e o sistema IO

using System.Linq;

Subnet subnet = project.Subnets.Create("System:Subnet.Ethernet", "PN_Line2");

DeviceItem cpuInterface = ...; // o item da interface PROFINET da CPU
NetworkInterface itf = cpuInterface.GetService<NetworkInterface>();
Node node = itf.Nodes.First();

node.ConnectToSubnet(subnet);
((IEngineeringObject)node).SetAttribute("Address", "192.168.0.1");

if ((itf.InterfaceOperatingMode & InterfaceOperatingModes.IoController) != 0)
{
    IoSystem ioSystem = itf.IoControllers.First().CreateIoSystem("PN/IE_1");
}

CreateIoSystem exige uma interface que já esteja conectada a uma sub-rede e ainda não tenha sistema IO. As configurações de IP de um nó são atributos dinâmicos: Address, SubnetMask, RouterAddress, UseRouter, DhcpClientId e IpProtocolSelection.

Para levar uma CPU existente para outra versão de firmware sem recriá-la, chame ChangeType. O exemplo da Siemens encaixa uma CPU como OrderNumber:6ES7 516-3AN01-0AB0/V2.8 e depois chama deviceItem.ChangeType("OrderNumber:6ES7 516-3AN01-0AB0/V2.9"). Ele lança exceção se o identificador for desconhecido, o objeto for somente leitura ou a mudança não for suportada (por exemplo, para uma família de módulos completamente diferente).

Criar a mesma configuração com o PLCWare

O app serve envolve essas chamadas. Os nomes nas chamadas abaixo são os que você deu: a estação em device, a sub-rede em subnet. Os identificadores são os da documentação da Siemens; consulte antes os que você precisa com GET /catalog?filter=1516 (MCP: tia_catalog).

function Post($path, $body) {
  Invoke-RestMethod -Method Post "http://localhost:5000$path" -ContentType "application/json" -Body ($body | ConvertTo-Json)
}

Post "/subnets" @{ typeIdentifier = "System:Subnet.Ethernet"; name = "PN_Line2" }
Post "/devices" @{ typeIdentifier = "OrderNumber:6ES7 516-2GN00-0AB0/V2.9"; deviceItemName = "PLC_1"; deviceName = "Station_1" }
Post "/devices/Station_1/plug" @{ typeIdentifier = "OrderNumber:6ES7 521-1BL00-0AB0/V1.0"; name = "DI_1"; position = 2 }
Post "/network/connect" @{ device = "Station_1"; subnet = "PN_Line2"; ip = "192.168.0.1"; createIoSystem = $true }

As ferramentas MCP são tia_subnet_create, tia_device_create, tia_device_plug e tia_network_connect. A parte da versão de um identificador se escreve com barra, /V2.9, nunca :V2.9; o PLCWare recusa a segunda forma. A CPU e seus dispositivos IO precisam estar na mesma sub-rede, e exatamente um createIoSystem cria cada sistema IO. A partir do app PLCWare 1.7.0 (hoje em beta), a resposta de tia_network_connect traz um postcheck: o serve relê a conexão depois de gravá-la, e 409 postcheck_failed significa que a gravação não teve o efeito pedido, então releia a interface com tia_device_network antes de tentar de novo. O app estável, 1.6.3, não verifica a gravação: confira a configuração você mesmo depois, na visão de rede do TIA Portal ou relendo-a com tia_devices e tia_subnets.

Todas essas ferramentas aceitam dryRun: true, que confere as travas e devolve o plano sem alterar o projeto. O Openness não tem rollback, então confira que um nome ainda não existe antes de criá-lo: repetir a execução não converge.

O TIA Portal dá ao software do CLP de uma CPU o nome do item de dispositivo da CPU (PLC_1 acima), não o da estação. Tudo que é escopo de CLP depois, como tags, blocos e compilação, usa esse nome; tia_plcs o lista.

Ou descreva o projeto inteiro num documento só

tia_spec_validate, tia_spec_plan e tia_spec_apply recebem uma especificação de projeto em JSON, validam, a transformam na lista ordenada de operações e as executam na ordem das dependências: sub-redes, dispositivos, módulos, rede, tabelas de tags, tags, FBs vazios e a compilação. Uma especificação mínima:

{
  "project": { "name": "Line2", "directory": "C:\\TIA\\Line2" },
  "conventions": {
    "namingScheme": "plcopen",
    "optimizedAccess": true,
    "symbolicOnly": true,
    "defaultLanguages": { "interlocks": "LAD", "algorithms": "SCL", "sequencers": "GRAPH" }
  },
  "devices": [
    {
      "name": "Line2_CPU",
      "typeIdentifier": "OrderNumber:6ES7 511-1AK02-0AB0/V2.9",
      "role": "cpu",
      "family": "S7-1500"
    }
  ],
  "network": {
    "subnet": { "type": "System:Subnet.Ethernet", "name": "PN_Line2", "cidr": "192.168.0.0/24" },
    "nodes": [{ "device": "Line2_CPU", "ip": "192.168.0.1", "createIoSystem": true }]
  },
  "tagTables": [{ "name": "IO", "purpose": "IO" }],
  "tags": [{ "table": "IO", "name": "Conv01_Run", "dataType": "Bool", "address": "%Q0.0" }]
}

tia_spec_validate e tia_spec_plan não precisam de um TIA Portal rodando. tia_spec_apply para no primeiro passo que falhar, nunca baixa nada no CLP e não importa UDTs nem escreve lógica de blocos; isso fica com tia_types_import, tia_source_put e tia_import_xml.

O que costuma dar errado

  • Uma CPU criada pelo Openness pode não compilar limpa de início: as configurações de proteção dela não estão definidas. O PLCWare documenta uma receita para isso (tia_guide com { "topic": "recipes" }), e a senha de que ela precisa sempre vem de uma pessoa. Nada a gera.
  • A versão de firmware do projeto não pode ser maior que a da CPU física. tia_device_change_version a altera no lugar e mantém o programa, mas zera configurações que só a janela do TIA Portal define (ativação do servidor OPC UA e licença de runtime). Por isso, arquive o projeto antes com tia_project_archive e recompile depois.
  • Baixar o hardware num CLP real não faz parte deste guia. É uma trava que uma pessoa aprova.

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O PLCWare executa esses passos para você, ou para o seu assistente de IA, no TIA Portal V21. O teste dura 30 dias, inclui os escopos do Pro, não pede cartão e não se renova. Você precisa do TIA Portal V21 com licença STEP 7 Professional, comprada à parte da Siemens.

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