TwinCAT-PLC快速入门.pdf

窗口控制和自动化技术窗口控制和自动化技术 TwinCAT 快速入门 TwinCAT 快速入门 最后一次修改日期最后一次修改日期2001 12 11 2001 12 11 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 2 页 共 45页 目录 目录 TwinCAT 快速入门 TwinCAT 快速入门 1 使用 TwinCAT 和系统需求简介 3 2 安装 4 启动安装程序 4 安装结束 11 3 TwinCAT PLC 控制 13 概貌 13 PLC 标准化语言 IEC 61131 3 14 4 TwinCAT 系统管理器 17 概貌 17 5 TwinCAT 观测器 18 概貌 18 6 示例程序 19 示例 Maschine pro 19 跟随程序流程 28 7 示例程序转换 32 变量声明 32 设置总线端子 33 8 Visual Basic 链接 42 编程接口 ADS OCX 42 示例程序 43 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 3 页 共 45页 1 使用 TwinCAT 和系统需求简介 1 使用 TwinCAT 和系统需求简介 本简介的目的是在没有详细地了解TwinCAT的情况下为读者快速地提供概貌的可能性解释是在运 用一个应用实例并在各个章节中逐步展开而进行的 程序的各个指令可参考详细信息 系统需求系统需求 486 及以上处理器及以上处理器 要使TwinCAT运行你需要一台486及以上处理器的PC计算机还必须具备数学运算协处理器该处理器 集成在486DX DX2 或 DX4 处理器中在有486SX 或 SX2 处理器的情况下可以用处理器超频而使计 算机升级使其具有协处理器 至少具有至少具有 16 MB RAM 计算机必须至少具备 16 MB RAM如果应用程序较大或还有附加的软件需要和TwinCAT同时运行时 则需要增加内存 Windows NT 2000 操作系统操作系统 TwinCAT 只能在 Windows NT 2000 操作系统下运行不能在 Windows NT V3 x Windows 95 或 Windows V3 x 16 位操作系统下运行 演示程序需求演示程序需求 你需要以下的软件和硬件才能运行演示程序 TwinCAT 版本 2 0 或以上 Microsoft Visual Basic 版本 4 0 或以上 用于 Lightbus I O 的 PC 接口卡 FC2001 用于 Lightbus I O 的总线偶合器 BK2000 2 块带 2 个数字输出的总线端子 KL2032 总线末端端子 KL9010 导线材料 光纤电缆标准连线等 24V 电源单元 演示套装件演示套装件 演示程序所需的硬件包含在 Beckhoff Lightbus 的演示套装件中 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 4 页 共 45页 2 安装 2 安装 启动安装程序启动安装程序 启动 CD 上的 SETUP EXE 程序为此打开浏览器转到 CD ROM 并双击 SETUP EXE 程序图标 下面的对话框被打开点击下一步继续 选择语言选择语言 选择你想安装 TwinCAT 的标准语言例如要将其安装为英文选择输入英语并点击 OK 以确认 你的输入安装通过菜单提示完成 退出程序退出程序 安装程序推荐在运行该安装程序之前退出所有的 Windows 程序 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 5 页 共 45页 授权协议授权协议 输入用户信息输入用户信息 你必须在该对话框中输入序列号你可以在购买的 TwinCAT 协议中找到序列号如果你想安装TwinCAT 的演示版本应使该框为空 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 6 页 共 45页 选择安装级选择安装级 必须选择下面安装级中的一种 产品级说明 TwinCAT CP 包含 Beckhoff 控制面板特殊功能的所需组件 UPS S 键 TwinCAT IO 用户模式 程序可直接存取 IO 设备该级不包括 PLC TwinCAT PLC TwinCAT PLC 中包含 IEC61131 3 软件开发工具 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 7 页 共 45页 TwinCAT NC PTP 除包含 PLC 外本模块还包括用于控制PTP 轴的 NC CNC 功能 TwinCAT NC I 除包含 PLC 外本模块还包括用于 3D 插补驱动的 NC 功能 安装类型安装类型 选择 TwinCAT 作为 30天测试版本登录安装或需要更多信息如果你没有登录授权号可 安装30天版 本 并且在30天之内登录 安装类型安装类型 限制限制 30天版本 TwinCAT 可无任何限制地使用30天这段时间之内必须用授权号激活该软件 否则30天之后程序不能再运行启动 通过电话或因特网登录 当你安装完成后系统要求你输入授权号参见如下 登录号登录号 如果你打算登录 TwinCAT 你必须现在输入授权号 你必须直接从 Beckhoff 工业电气公司获得该登录号 电话号码在对话框中为了计算登录授权号必须给出系统识别号系统识别号在对话框中显示 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 8 页 共 45页 组件选择组件选择 缺省时不是所有的 TwinCAT 组件都安装 组件组件 说明说明 TwinCAT IO 允许通过 DLL 直接存取 IO 可以同 TwinCAT PLC 或 TwinCAT NC PTP 一起 安装 TwinCAT 观测器 TwinCAT 过程变量的图形可视程序 TwinCAT 凸轮伺 服器 快速凸轮伺服器 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 9 页 共 45页 TwinCAT EDS 和 GSD 文件 EDS DeviceNet 和 GSD 主设备特性文件 Profibus 构成了用户组态系统的所有 设置 选择目标路径和程序文件夹选择目标路径和程序文件夹 你可以在此选择任何目录和程序文件夹通常选择缺省值 TwinCAT 安装完成后安装完成后 TwinCAT 信息系统的安装自动启动 TwinCAT 信息系统包括 TwinCAT 文档资料 点击 OK 开始安装 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 10 页 共 45页 TwinCAT 信息系统安装结束信息系统安装结束 点击结束完成信息系统的安装之后TwinCAT 的安装也结束 重新启动计算机重新启动计算机 安装完成后计算机必须重新启动 现在TwinCAT 的安装设置已经完成 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 11 页 共 45页 安装结束安装结束 新程序图标新程序图标 安装完成后Windows NT 2000 启动菜单中将包含一个新文件夹其中有5个程序符号和另外两个程序文 件夹 启动启动 TwinCAT 自动运行启动文件夹中的所有经自动引导功能激活的程序它可以确保在 TwinCAT 运行后 用户程序中来自 TwinCAT 的过程变量全部启动 TwinCAT 系统管理器系统管理器 利用本程序的帮助分配物理 I O 地址 现场总线 到逻辑过程变量 PLC 程序 该分配称为映射实时 特性也在此定义 TwinCAT PLC 控制控制 该软件为 IEC61131 3 的开发工具PLC 程序均在此编写和测试 TwinCAT 系统控制系统控制 除可见的程序之外还有在后台运行的隐藏的任务和驱动TwinCAT 系统控制管理这些程序 TwinCAT 观察器观察器 利用 TwinCAT 观察器的帮助过程值可以用图形方式实时显示动态轴的值完全可以检测 Windows NT 2000 中的中的 TwinCAT 系统启动后 TwinCAT 实时服务器图标显示在任务条的右侧 颜色指示系统的工作状态 它可以是 运行 绿色 启动 黄色 和停止 红色 状态中的一种如果你点击图标一个弹出式菜单将会打开你 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 12 页 共 45页 可以定义更多的系统设置在这些指令范围之内你可以接受缺省设置TwinCAT 服务器可以在该菜单中 停止和启动 TwinCAT 信息系统信息系统 TwinCAT 信息系统是用于 TwinCAT 产品的随时更新的参考资料它包括技术信息手册示例代码和 TwinCAT 基础知识等等文档资料的层次排列使其很容易找到所需信息 全版本全版本 如果你安装 Beckhoff CD 中的 TwinCAT 产品则完整的 TwinCAT 信息系统也安装在你的计算机中 基本版本基本版本 如果你通过因特网自己下载安装 TwinCAT 则只有 TwinCAT 信息系统的基本版安装在你的计算机中 为获得完全版 大小 13 MB 你有如下几种途径可以得到 通过 Beckhoff CD 光盘 通过我们的 FTP 服务器 ftp 通过我们的网络浏览服务器 你也可以按照上面所述的那样从启动菜单中打开起始页而依次找到安装位置 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 13 页 共 45页 3 TwinCAT PLC 控制 3 TwinCAT PLC 控制 概貌概貌 什么是什么是 TwinCAT PLC 控制控制 TwinCAT PLC 控制是用于 PLC 的完整开发环境所使用的编辑器和调试功能建立在高级编程语言开发 环境基础之上 IEC 61131 3 TwinCAT PLC 允许 PLC 编程人员能很容易的获得功能强大的 IEC 61131 3 语言资源下面的一些特征 将会在 TwinCAT PLC 开发教程中实现 功能块功能块 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 14 页 共 45页 TwinCAT PLC 支持不同的编程语言指令列表 IL 结构文本 ST 顺序功能图 SFC 功能块图 FBD 和 梯形图 LD 无无 PLC 测试测试 集成的软件 PLC 允许你在没有外部硬件的条件下测试 PLC 程序 在线修改在线修改 程序可以在 PLC 中在线修改 复用性复用性 可复用已有的 PLC 程序块 标准化接口标准化接口 与其它程序和计算机的链接即使是通过网络也是可能的这要感谢标准化的开放式接口 DDE OCX DLL 等 例如通过使用 OLE你可以实现数据传送到 MS Excel 中而无需作任何编程并 且可在应用中对数据作进一步的处理 混合环境混合环境 感谢使用了系统无关的和多样化的网络协议将 TwinCAT 集成到混杂的网络环境中是可能的例如在 UNIX 系统下运行的 Oracle 数据库可以通过 TCP IP 与 TwinCAT 进行数据交换并可以在 PDA 或 PPS 系统中对数据作进一步处理或者在 TwinCAT 中指定参数以便控制生产过程 高级语言库高级语言库 复杂算法可以在 C C 或汇编中开发例如为了在 TwinCAT PLC 中对它们进行编址许多第三方的 供货商为了处理特殊的任务而提供这些库 SCADA 系统系统 某些 SCADA 系统制造商 Fix32 InTouch Citect Genesis Wizcon 等 直接提供与 TwinCAT 链接的 驱动支持 远程存取远程存取 分布式控制系统的集中编程通过网络 包括 ISDN 而成为可能这归功于编程和运行环境是分离的这样一 个事实 直观的开发环境直观的开发环境 按照技术上使用高级语言开发环境 例如 visual C 的示例 断点单步模式和对变量的跟踪等使用 TwinCAT PLC 进行仿真是可能的如同现代的开发环境一样 PLC 标准化语言 IEC 61131 3 PLC 标准化语言 IEC 61131 3 在 TwinCAT PLC 中可以使用 IEC 61131 3 的五种不同语言创建 PLC 程序 指令列表指令列表 IL 指令列表与 STEP5 编程语言非常相似 每条指令都从一个新行开始并包含一个操作和一个或几个操作数 一条指令之前可以放置一个标号后跟一个冒号注解必须是一行中的最后一个元素 示例 标号标号 操作操作 操作数操作数 注解注解 Start LD Basin level 装载限位值 GE 13 到达限位值吗 JMPC Pump on R Pump control 泵关闭 JMP End 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 15 页 共 45页 Pump on S S Pump control 泵启动 End 结构文本结构文本 ST 在该种编程语言中我们仍然说它是高级编程语言的原因是它不是面向机器的命令相反可以用 简短的指令创建功能强大的命令串它可以和来自 PC 领域中的 Basic PASCAL 和 C 等高级编程语言 相媲美 示例 操作操作 操作数操作数 注解注解 CASE Temperatur furnace OF 控制加热输出 60 99 Heating 80 80 100 149 Heating 60 60 150 199 Heating 35 35 200 250 Heating 10 10 ELSE Alarm TRUE 设置报警 END CASE 功能块图功能块图 FBD 在 PLC 用功能块图编程的背后 其基本思想是 程序是结构化的 面向功能的 逻辑顺序级联 网络 在 一个网络之内执行方向始终是从左到右所有的输入值必须在功能块执行之前产生只有在所有元素的 输出值都计算完成的情况下才能对网络进行评估 示例 梯形图梯形图 LD 梯形图形式表示的逻辑顺序来源于工厂电气工程 该表达方式非常适合于 PLC 程序中实现继电开关操作 其过程仅限于布尔信号 1 和 2 顺序功能图顺序功能图 SFC 当需要顺序编程时选择顺序功能图是合适的复杂的任务被清楚地分割成部分程序 步骤 在这些步骤间 的顺序被图形化定义步骤自身可以用不同的编程语言创建 ST IL 或 也可以再次用 SFC 表示 示例 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 16 页 共 45页 SFC 程序基本由步骤转换条件和它们之间的连接组成每个步骤都分配了一组命令这些命令在该步骤 被激活时执行转换条件必须被填充以确保下一步骤能被执行步骤和转换条件可以用任何选定的语言编 写 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 17 页 共 45页 4 TwinCAT 系统管理器 4 TwinCAT 系统管理器 概貌概貌 什么是什么是 TwinCAT 系统管理器系统管理器 TwinCAT 系统管理器是 TwinCAT 系统中用于组态的主要工具 参与软件任务的输入和输出以及连接现场总线的物理输入和输出均由 TwinCAT 系统管理器管理 另外 激活的组态在线值可被监视逻辑输入和输出被分配到物理的由软件任务和现场总线变量指定的逻辑连接 变量 TwinCAT 系统管理器的组态模块系统管理器的组态模块 下面列举了 TwinCAT 系统管理器的主要组件 这些组件的存在与否 取决于所安装的 TwinCAT 系统级 实时运行组态实时运行组态 实时运行组态和用户定义的任务创建 PLC 组态组态 此条目下列举了本地系统运行的所有 PLC 项目 当前最多为四个项目 凸轮组态凸轮组态 电子凸轮服务器及其组态 I O 组态组态 相关的现场总线接口卡需要链接到控制和过程级使用了什么卡必须在此定义 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 18 页 共 45页 5 TwinCAT 观测器 5 TwinCAT 观测器 概貌概貌 什么是观测器什么是观测器 TwinCAT 观测器是为各种 PLC 任务相关的变量提供图形显示的分析工具 曲线可以对时间为轴绘图或者你也可以选择观察 XY 显示 每个观测器可以使用几个通道其数量只受内存大小和计算能力的限制对于时间显示其变量被分配到 各个通道中 观测器分析观测器分析 观测器中可用的分析工具 数据备份数据备份 TwinCAT 观测器允许对数据进行一定数量的保存例如作为 Excel 表 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 19 页 共 45页 6 示例程序 6 示例程序 示例 Maschine pro 示例 Maschine pro 使用 TwinCAT 创建应用可以用一个示例程序作参考说明该程序表示某选择工件的机械工具在你完成 TwinCAT 的安装后你可以找到 TwinCAT Samples First Steps 目录其名称为 Maschine pro 示意图 说明 1 传送带有 25 个步进式移动 2 钻孔机向下移动 2 秒 3 钻孔机向上移动 2 秒 4 重新回到步骤 1 开始 启动启动 TwinCAT 在你运行该程序前你必须激活 TwinCAT 实时服务器 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 20 页 共 45页 为此点击 TwinCAT 实时服务器图标并激活系统菜单中的启动命令图标的颜色从黄变为绿这表 示 TwinCAT 实时运行核已经激活 启动启动 TwinCAT PLC 控制控制 现在从 TwinCAT PLC 中启动程序用鼠标点击开始 程序 TwinCAT 系统 TwinCAT PLC 控制 打开项目打开项目 PLC 项目存储在硬盘上的文件中或与项目名相对应的磁盘中要打开一个项目选择文件菜单项然 后使用打开命令 选择目录选择目录 通过点击显示在对话框中左侧的符号可切换到前面提到的指定目录双击 Samples 条目然后用相同的 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 21 页 共 45页 方法进入 First steps 条目 选择项目选择项目 通过用鼠标点击对话框中的条目可选择 Maschine pro 项目然后执行打开命令 PLC 控制项控制项 打开项目 Maschine pro 后选择 POU 程序对象 MAIN 并用鼠标左键双击它下面的对话框将被打开 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 22 页 共 45页 其上部的兰色条被项目名 Maschine pro 占据 其中有一个命令菜单 和工具条 其下部的灰色条包含一个状态行 对话窗口被分为三个独立的窗口它包括对象列表变量声明和程序表示 对象列表对象列表 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 23 页 共 45页 TwinCAT 在项目中可区分三种基本对象 程序 块 数据类型 资源 变量声明变量声明 PLC 程序在变量中存储其数据变量与标志字或数据字比较变量在使用前必须声明即其加入到某一 数据类型 如 BYTE 或 REAL 必须为已知类型声明也包括定义一些属性如电池缓冲初始值或加入物 理地址如果变量不需在输入或输出映射中即仅在 PLC 程序中则 PLC 编程者不需担心数据的存储 位置它由 TwinCAT 处理它避免了标志字 数据字和以前的系统出现无意的交叠处理的可能性 负面 效应 在作为变量使用时功能块也必须声明 句柄 在示例中三个功能 DriveType DownType 和 UpType 每个都创建了一个句柄 drive down 和 up 在实例化之后句柄可以被使用并被激活 程序表示程序表示 实际的 PLC 程序被输入并在 TwinCAT PLC 控制中表示 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 24 页 共 45页 选择目标系统选择目标系统 TwinCAT 可提供最多4个运行系统每个运行系统都具有执行使用IEC61131 3编写的PLC程序的能力并 且与其它运行系统独立可在在线菜单中使用选择运行系统 你可以定义哪个运行系统可运行 你的程序 TwinCAT 安装后只有一个运行系统被释放因此只有第一个运行系统 运行系统 1 显示在对话框中选 择 OK 进行确认选择 登录录入登录录入 你现在已经将 PLC 程序装入到 TwinCAT PLC 控制中并可能执行它 请确保 TwinCAT 运行服务器是 激活的这可以通过屏幕右下方 TwinCAT 运行服务器图标为绿色加以确认在你启动 PLC 程序前必 须将 TwinCAT PLC 控制链接到运行系统中即你必须登录录入到控制系统中在在线菜单中执 行登录录入命令此时运行系统中还没有 PLC 程序你可以看到消息控制器中没有程序全部重 新建立 用 OK 应答这个问题 当前的连接状态显示在状态行中 启动启动 PLC 程序程序 你可通过选择在线菜单中的启动命令启动 TwinCAT 运行服务器中的 PLC 程序字运行在 状态行中加重显示你也可以在顺序功能图中看到各个步骤被临时显示为蓝色蓝色显示的步骤表示当前 正在执行即它是激活的步骤 跟踪跟踪 PLC 程序顺序程序顺序 当你通过点击在窗口底部的对象列表而激活全局变量窗口时并双击全局变量对象你将看 到所有的已经声明的变量全局变量可以被所有的程序对象 POU 共同使用 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 25 页 共 45页 除变量外 timerUp timerDown 和 devTimer 功能块也在这里显示在功能名之前可看到一个加号 当你双击加号时一个树型结构被打开功能中的所有变量均被显示 改变数制表示方式改变数制表示方式 你可以用各种数制系统显示变量内容可以在十进制十六进制和二进制中选择如果你想改变显示你 必须在项目菜单中选择选项命令当前的设置会在对应的条目中用勾号表示 结束程序结束程序 你已经装入了 PLC 程序到 TwinCAT PLC 控制中 IEC 61131 3 编程环境 并且你已经完成在 TwinCAT PLC 服务器中执行它 运行系统 现在需要结束 PLC 程序为此选择在线菜单中的停止命令 登录录出登录录出 在下节中我们将要添加 PLC 程序为此你必须登录录出 TwinCAT PLC 服务器可通过执行在线 菜单中的登录录出命令完成 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 26 页 共 45页 查看程序文本查看程序文本 本示例使用了 IEC 61131 3 编程语言的各种方法程序的主要部分用顺序功能图 SFC 创建它包括的步 骤有 Init Engine Drill 包括的转换条件有 TRUE End TimerUp Q 查看转换条件查看转换条件 TRUE 转换条件常被满足因为 TRUE 关键字是系统常数并且永远都能满足 Engine 步骤在 INIT 步 骤之后被无条件地执行 TimerUp Q 表示变量 Q 在 Up 功能中必须为 TRUE 或为1 才能满足该转换条 件 End 是包含其他程序文本的转换条件当你双击该转换条件时包含相应程序文本的另一个窗口被打 开 在 End 转换条件中它比较电机的第 25 个步骤是否已经到达如果此条件发生程序改变到下一个循 环即从 engine 步骤转变到 drill 步骤中如果步骤或转换条件中包含其它的程序文本它用一个小 黑色三角形指示 修改修改 PLC 程序程序 切回到 MAIN 窗口 在这里 你可以修改PLC程序 使电机的循环速度通过变量的方式修改为两种状态 快 慢 通过双击对象列表中的 Drive Type 功能将输入光标移动到第一行并输入以下文本 IF switch TRUE THEN 当回车键 回车 被按下时将出现一个对话框需要你填写见下图 当你选择 OK 时变量 switch 被加入到MAIN 的变量列表中如果对话框没有被打开 则自动声明没 有激活 可通过项目菜单选项中的编辑器栏选择自动声明激活 在编辑器菜单中打开自 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 27 页 共 45页 动声明 然后再输入如下的程序行 devSpeed T 10ms ELSE devSpeed T 25ms END IF 该窗口必须具有如下内容 如果 switch 变量置位 devSpeed 变量设置为 25 ms否则为 10 ms 其结果为在下面的程序行中 脉冲时钟生成器的脉冲和脉冲持续时间要么是 25 ms要么是 10 ms 保存程序保存程序 通过选择文件菜单中的保存命令保存程序 编译程序编译程序 在程序传送到 TwinCAT PLC 服务器之前必须编译即必须从文本或图形表示形式转换到控制系统能够 识别的形式为此可在项目菜单项中选择全部重新建立项命令 启动程序启动程序 用控制系统登录录入并启动 PLC 程序当程序运行时你可看到 switch 变量被设置为 FALSE 修改变量值修改变量值 当 PLC 程序运行时 你可以修改变量值 打开全局变量 窗口并双击 switch 项 显示值从 FALSE 改 变到 TRUE字符变为红色但此时TwinCAT PLC 服务器中的值并没有改变为此你必须执行在 线菜单中的写入值命令字符再次变为黑色 devSpeed 变量变为 10 ms 跟踪程序顺序跟踪程序顺序 用 TwinCAT 观察器可跟随程序流程你可以在有关 TwinCAT PLC 的TwinCAT 信息系统中找到更多 的关于 TwinCAT PLC 控制信息文档 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 28 页 共 45页 跟随程序流程跟随程序流程 TwinCAT 观察器用于记录和分析程序 打开打开 TwinCAT 观察器观察器 观察器只能通过开始菜单打开 用鼠标选择 开始 程序 TwinCAT 系统 TwinCAT 观察器 TwinCAT 观察器的元素观察器的元素 TwinCAT 观察器窗口与 TwinCAT PLC 控制相似第一行为项目名其中有命令行和工具条 三个大窗口均为空左边的窗口可以组态观察器 启动启动 TwinCAT 观察器观察器 你必须首先添加观察器 换句话说 为启动示例程序 Maschine pro 项目 为此 在观察器中右击鼠标键 选择添加观测器并用 OK 确认 添加通道添加通道 为显示各个信号必须创建相关的通道为此 在观察器 1中右击鼠标选择添加通道并用 OK 键确认 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 29 页 共 45页 然后出现如下页带有说明的可记录值的变量 通过用户定义的采样时间为 10 ms可得到清晰的显示 设置服务器口设置服务器口 下一步是设置服务器口在询问下点击改变 输入号并用 OK 确认 服务器口可从 PLC 控制中 找到参见下面的目标系统选择 分配通道分配通道 通过再次点击改变将信号 ENGINE 分配给通道 1并用 OK 确认 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 30 页 共 45页 设置设置 页面显示下面的设置 重命名通道重命名通道 缓慢双击通道 1允许将其重新命名为 ENGINE 添加更多的通道添加更多的通道 你可以用相同的方法分配其它的通道 通道2 DEVICEUP 通道3 DEVICEDOWN 通道4 STEPS 服务器口和采样时间对所有的通道都保持相同 当你完成创建和重新命名四个通道后 用 文件 菜单保存观察器 选择 另存为 并命名为Maschine scp 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 31 页 共 45页 为了对各种不同的曲线加以区分每个通道都可以分配不同的颜色形式或轴这可以借助于风格或显示 页完成 开始记录开始记录 从观测器菜单中选择开始观测启动记录 Maschine pro 示例程序看起来象这样 你可以在TwinCAT 信息系统中找到更多的关于 TwinCAT 观测器的文档 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 32 页 共 45页 7 示例程序转换 7 示例程序转换 变量声明变量声明 本章中你将连接前面的 PLC 程序到 Beckhoff 总线端子中这可以通过 TwinCAT 系统管理器实现 通过使用系统管理器所有的输入 输出接口连接均被管理编址和分配 I O 数据每个 I O 通道可以用 逻辑名编址在相同的过程影像中TwinCAT 系统管理器管理几个现场总线 注注 必须具备所需的硬件Lightbus 演示套件包括用于II O Lightbus FC2001 的 PC 接口卡总线偶合器 BK 2000总线端子2根光缆导线和一些文档没有硬件请继续下一章 Visual Basic 链接 变量声明变量声明 变量的存储位置 地址 由系统内部管理编程者不需关心内存管理PLC 程序使用符号变量名操作这样 就阻止了在使用变量时负效应的发生 重叠 为了在输入 输出级上存取编程人员应对各个变量分配固定 的地址这可以用关键字 AT 实现它是声明变量时必须要指定的在关键字 AT 之后跟随几个参数 以提供关于数据位置 输入 输出或标志区 和数据宽度 位 字节 字或双字 的信息上面示例的变量声明 具有如下结构 VAR GLOBAL engine AT QX0 0 BOOL deviceUp AT QX0 1 BOOL deviceDown AT QX0 2 BOOL timerUp TON timerDown TON steps BYTE count UINT 0 devSpeed TIME t 10ms devTimer TP switch BOOL END VAR 其中 数据位置数据位置 数据宽度数据宽度 意义意义 I O 定义起点 I 输入 Q 输出 M 标志 X 位 1 位 B 字节 8 位 W 字 16 位 D 双字 32 位 数据后的数字宽度指定了变量的地址对于位变量地址必须指定为 x y 格式或简单地用 x 表示字节 字和双字输入和输出在不同的存储区域它们可以有相同的地址 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 33 页 共 45页 设置总线端子设置总线端子 硬件需求硬件需求 PC 接口卡 FC2001 总线偶合器 BK2000 3 块数字输出 24V 2x KL2032 总线端端子 KL9010 注注 硬件是可以交换位置的此时I O 设备的组态也应改变 设置端子设置端子 按照下图设置总线偶合器和总线端子 将总线偶合器连接到 PC 接口卡并给总线偶合器施加 24 V DC 电源 硬件手册硬件手册 有关硬件连接的详细信息包含在演示套件的硬件手册中 启动启动 TwinCAT 实时服务器实时服务器 现在启动 TwinCAT 实时服务器除非你已经这样做了此时 TwinCAT 信息管道被激活 启动启动 TwinCAT 系统管理器系统管理器 一旦系统被启动图标的颜色将从红色变为绿色现在启动 TwinCAT 系统管理器可通过选择 开始 程序 TwinCAT 系统 TwinCAT 系统管理器 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 34 页 共 45页 TwinCAT 系统管理器的条目系统管理器的条目 第一行是项目名 这里为 无标题 其中有命令行 菜单 和工具条在最后一行你可看到系统状态该 图中系统正在运行 RTime 中间的两个窗口包含系统组态你可以用下面步骤组态系统 在系统管理器的左侧系统组态用树形结构表示主要包括下面四点 组态组态 意义意义 实时 设置实时参数 PLC 所有的 PLC 项目都需要组态 凸轮 添加凸轮服务器 I O 为了将控制器链接到过程级系统需要接口该入口点提供所有接口的列表 TwinCAT 信息系统信息系统 你可在 TwinCAT 手册中找到更多的信息 PLC 组态组态 各个 PLC 项目均应使系统管理器可知 以便 TwinCAT 可以存取 PLC 程序变量 为此 当鼠标点在 PLC 组态上方时右击鼠标 一个上下文菜单被打开你必须选择 添加 IEC 工程 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 35 页 共 45页 转换到 TwinCAT Samples FirstSteps 目录并选择 maschine pro 文件 在 PLC组态 下增加了一个与 PLC 项目名称相对应的一个点 和 符号指示其下是否还有其它的子项通过点击这些符号你可以打开或关闭这些条目当你尽可能 地打开这些树时可看到下面的结构 I O 组态组态 一旦 PLC 项目加入到 PLC 组态中去后则过程映像中的所有变量均可知指定的 I O 组态是必须的 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 36 页 共 45页 用鼠标右键选择 I O 设备 一个上下文菜单打开你必须选择 添加设备 项 选择选择 I O 设备设备 下面的窗口被打开选择设备类型此时为 I O lightbus FC200 x PCI 你可以自由定义设备名 在右手侧一个对话框现在被打开你可以设置接口卡的组态在 FC2001 滑动条下有一个重要的设置 例如 Lightbus 卡的 I O 地址如果你还没有更改卡上的缺省设置你可以使用指定的条目 增加一个总线偶合器增加一个总线偶合器 打开 FC2001 卡 设备 1 的上下文菜单并选择 添加盒 命令 选择总线偶合器选择总线偶合器 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 37 页 共 45页 选择总线模块类型此时为 BK2000 你可以自由定义总线模板名称 添加总线端子添加总线端子 打开 BK2000 盒 1 的上下文菜单 按下鼠标右键 并且选择 添加端子 命令 选择总线端子选择总线端子 选择总线端子 KL2114你可以用鼠标点击 和 符号打开和关闭端子选择 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 38 页 共 45页 你可以自由定义总线端子名称 示例程序需要 3 个数字量输出为了插入第二个总线端子重复该步骤 总线端端子 KL9010 由系统管理器自动插入 组态结束组态结束 组态有下面几个分段 它不提示你需要重新命名标准名称而继续进行 设备 1 盒 1 端子 1 等 为此缓慢双击相应的名称并 输入新的命名 将变量分配到输入将变量分配到输入 输出通道输出通道 到此为止上面示例程序所需的全部硬件的组态已经完成接下来PLC 项目中的每个变量都必须分配到 各个输入 输出通道中 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 39 页 共 45页 为此标识你要组态的端子此时为端子 1 四个数字量输出 一个包含 常规 和 变量 书签的对话框 在右侧被打开选择 变量 页 你可以看到有两个输出通道的列表但是它们仍然为空为了组态通道 1 选择相应的按钮 通道 1 下面的对话框被打开 所有的输出变量都在对话框中列出选择第一个变量 engine 并用 OK 确认你的输入用第二个输出变量 处理模拟量 第一个总线端子被绑定 用其它的总线端子处理模拟量 分配变量分配变量 端子端子 2 PLC 变量变量 意义意义 通道1 输出 1 engine 步进电机控制 通道2 输出 2 device Up 钻孔机上升控制 Terminal 3 PLC 变量变量 意义意义 通道1 输出 3 device Down 钻孔机下降控制 通道2 输出 4 自由通道 分配总线端子分配总线端子 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 40 页 共 45页 保存项目保存项目 你应该在此时保存组态以便以后使用为此运行 文件 菜单下的 另存为 命令 映射变量映射变量 你现在已经完成了上面示例程序的组态必须创建配置为此使用行为菜单下的创建配置命令 在 配置 树入口处可以看到 标准设备 1 FC2001 点击该项下面的窗口被打开 德国倍福电气有限公司北京代表处德国倍福电气有限公司北京代表处 地址北京市西城区金融大街 27 号投资广场 B 座 1608 室 网址 电话 010 66210991 66213553 传真 010 66210992 第 41 页 共 45页 在对话框中你可以定义数据流从A到B或从B到A是否显示此时