TwinCAT 3 入門進階 開發環境入門

認識開發環境

基於PC- Based 技術的TwinCAT3,已經從完成上位監控、可視化人機界面,發展到用PC 機直接取代PLC 和NC/CNC 控制設備,通過一個硬件平臺同時完成實時控制、可視化、通信和網絡等多種功能,這就是PC-based 控制技術。

個人電腦高速的CPU 和大容量的內存、硬盤使得PC-Based 控制方案在大規模的、具有大量過程控制和需要復雜數學運算的應用中具有一定優勢。它能方便地與各種通用的通信網絡和現場總線相連, 在I/O 硬件的選擇上非常靈活; 所有這一切,使得PC-Based 控制進入瞭高速發展、廣泛應用的新時代。先進、靈活、通用、開放、簡便是PC-Based控制方案最吸引人的地方。在選擇基於TwinCAT控制器時,需要考慮硬件配置變的尤其重要,CPU核心數、頻率影響程序的執行周期時間,內存的大小影響程序的執行速度和界面的流暢度和反應速度,網卡的數量和性能影響總線設備的性能。選擇控制器很大程度類似選擇PC電腦,硬件配置不一樣,同樣運行辦公軟件或者畫圖軟件的速度、流暢度會有不一樣的結果,TwinCAT3也是如此,它可以運行在倍福眾多控制器上,同一個程序不需要再做轉換和編程,簡單的說程序與控制器型號沒有關系,隻影響其程序執行性能。筆者用過西門子軟PLC CPU 1507S 1507S也是如此,它可以運行在大部分的IPC上,也可以運行WIN7WIN10中,這些都不是影響它性能的主要因素(筆者也會分享西門子軟PLC的使用)。

TwinCAT 3圖標

TwinCAT 3安裝成功並重啟後,Windows編程PC桌面右下角會出現TwinCAT 3圖標。

TwinCAT Runtime的狀態

圖標顏色與TwinCAT工作模式的對應

此處圖標的顏色代表瞭編程PC上的TwinCAT工作模式。

:圖標為藍色表示配置模式,此時控制器可以掃描I/O模塊,但不能運行PLC程序。

:圖標為綠色表示運行模式,此時控制器不能掃描I/O模塊,但可以運行PLC程序。

:圖標為紅色表示停止模式。此時控制器TwinCAT服務停止。

TwinCAT工作模式與傳統PLC工作狀態的對應

任何運行瞭TwinCAT Runtime的PC-Based控制器上都有這三種工作模式,如果用傳統的硬件PLC來比喻TwinCAT Runtime的三種模式,可以表述為:

配置模式——PLC存在,但沒有上電。所以不能運行PLC程序,但可以裝配I/0模塊;

運行模式——PLC存在,已經上電,可以運行PLC程序,但不能再裝配I/0模塊;

停止模式——PLC不存在。

TwinCAT處理停止模式的影響

TwinCAT圖標不存在或者顯示為紅色,都表示TwinCAT服務沒啟動或者已停止。此時不僅不能運行PLC程序,也不能與任何編程電腦或者HMI設備通信。正常情況下TwinCAT僅在Config和Run之間切換時,才會短暫處理停止模式。

TC3常用的快捷菜單

編程PC的TwinCAT狀態切換

單擊TwinCAT圖標,在彈出的菜單中選擇System,就顯示出左邊的子菜單,如圖所示。在圖中單擊“Start/Restart”,編程PC就進入仿真運行模式;單擊“Config”,就進入配置模式。狀態切換失敗,或者服務啟動失敗,才會進入停止模式。

進入TwinCAT開發環境

如果開發PC上安裝有多個 Visual Studio版本,單擊右下角的TC3圖標,就可以選擇進入哪個版本的Visual Studio中的TC3。

開發第一個TwinCAT3程序

創建TwinCAT項目

在VisualStudio(筆者使用VisualStudio2017+TwinCAT3)界面中點擊創建新項目,在新建項目對話框中選擇TwinCAT Projects->TwinCAT XAE Project(XML Fomat)->修改名稱和保存文件路徑,按確定按鈕,項目創建成功。

創建新項目

創建項目後再解決方案管理器中,默認列出system(系統參數及設置)、motion(運動控制)、PLC、IO等常用功能文件夾

添加PLC

在新建的項目中PLC還未被創建,還需要添加PLC控制程序,在PLC文件夾上右鍵,單擊添加新項按鈕

在添加PLC對話框中選擇PLC Templates,再選擇Standard PLC Project標準PLC工程,即包含響應的變量文件夾GVLs、程序文件夾POUs、畫面文件夾VISUs、自定義數據文件夾DUTs、庫文件文件夾References等,在編制程序時,可以把對應的文件按這文件夾分類,也可按自己習慣或某種功能放在一個文件夾或創建多個文件夾,便於閱讀和維護。

添加標準PLC項目

標準PLC項目模板

在標準PLC項目模板中,軟件自動生成一個PlcTask ,軟件運行程序時以任務Task來運行的,可以新建多個任務,如PlcTask(默認PLC程序執行任務)、VISU_TASK(默認HMI畫面執行任務),每個任務的執行周期可以在屬性中設置。在此的任務可以理解面向對象編程設計PC應用程序中的線程。

修改任務運行周期圖片

2 開發環境入門.tnzip

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