BECKHOFF技术_TwinCAT原理
TwinCAT编程软件介绍
8 Bit
16 Bit 32 Bit 8 Bit 8 Bit 16 Bit 16 Bit 32 Bit 32 Bit
12
第三讲
实型
TwinCAT PLC数据类型
又称浮点型。
REAL: 占32Bit地址空间
字符串型
STRING: 字符型数据的宽度在变量声明时指定，若没有指定，系统默认宽度为80个字符。每个字符占一 个字节（8 Bit）的地址空间。 举例：str:STRING(35)=„This is a String‟;
T#60m0s0ms
T#8052m18s3ms 或T#5d14h12m18s3ms 举例 TIME_OF_DAY 或 TOD TOD#15:36:10.340 TOD#11:38 TOD#00:00 TOD#00:00:00.100
16#EE80，16#0036
16#19D3，16#1CCC
从00时00分00秒开始以毫秒计算，占32 Bit地址空间 低16 Bit，高16 Bit 16#1764，16#0359 16#09C0，16#09C0 16#0000，16#0000 16#0064，16#0000
程序的调用
在IL中调用： CAL PRGExample LD ST PRGExample.PAR ERG
在ST中调用： PRGEample; ERG:= PRGEample.PAR;
在FBD中调用： PRGEample
PAR
ERG
11
第三讲
TwinCAT PLC数据类型
布尔型
BOOL: 真（ TRUE ）与 假（ FALSE ），占用1位（Bit）地址空间
整型
类型 下限 上限 占用地址空间
BYTE
twinncat 使用手册
twinncat 使用手册TwinCAT使用手册TwinCAT是一款由德国贝克霍夫（Beckhoff）公司开发的用于工业自动化领域的软件平台。
作为一种先进的控制技术，TwinCAT能够为各种不同类型的自动化设备提供高效、灵活的控制和通信功能。
本手册将为您介绍TwinCAT的基本功能、安装步骤和使用方法，帮助您快速上手并熟练掌握该软件。
一、TwinCAT简介TwinCAT是一种基于PC的控制技术，具有模块化、开放和可扩展的特点。
它不仅可以作为控制器来执行实时任务，还可以作为配置工具来进行设备参数的设置和修改。
TwinCAT支持多种操作系统，包括Windows和Windows CE，可以在不同的硬件平台上运行。
二、安装TwinCAT1. 下载TwinCAT软件包访问贝克霍夫公司的官方网站，找到TwinCAT的下载页面。
选择合适的版本和操作系统，下载安装程序。
2. 运行安装程序双击下载的安装程序，按照提示进行安装。
可以选择自定义安装或者默认安装，根据需要选择安装路径和组件。
3. 激活许可证安装完成后，打开TwinCAT软件，按照提示进行许可证的激活。
输入许可证号码并验证，确保您有合法的许可证以正常使用软件。
三、TwinCAT基本功能1. PLC编程使用TwinCAT，您可以通过结构化文本语言（ST），函数块图（FBD），连续函数图（CFC）等多种编程语言来编写PLC程序。
TwinCAT提供了丰富的函数库和API，使得程序开发变得更加高效。
2. HMI设计TwinCAT具备HMI（人机界面）设计的功能，您可以通过图形化界面来创建触摸屏界面，包括按钮、图标、图表和数据显示等。
可以通过TwinCAT与PLC进行通信，实现界面与控制逻辑的交互。
3. 远程访问和监控TwinCAT支持通过网络远程访问和监控控制系统。
通过配置IP地址和端口号，可以实现远程访问PLC，同时也可以进行实时监控和诊断，方便工程师对系统进行维护和调试。
倍福运动控制技术介绍
24 V DC 辅助电源电压 电源接口，用于连接外部平稳 电阻
电机和制动器接口
直流中间电路
Drive Technology
18.12.2012
8
AM30xx | 同步伺服电机
Drive Technology
18.12.2012
9
AM308x | 电机达到 150Nm
Drive Technology
28
TwinCAT NC PTP 功能
普通定位运动(Point to Point)
电子齿轮同步
数字凸轮开关
凸轮轴
运动叠加（合成） 飞剪
29
TwinCAT NC I 功能
ProperBiblioteka iesMax. number of controlled axes Max. number of simultaneously interpolating per channel
Single Axes
Power
Motion
Single Axes
MoveAbsolute
Multiple Axes
CamTableSelect
Multiple Axes Non-Interpolated
CamIn CamOut GearIn GearOut Phasing
Reset ReadStatus
26
Beckhoff 运动控制实现方式TwinCAT NC PTP，NCI，CNC
逻辑运算 与处理
PLC NC PTP
位置，速度 加速度控制
路径规划 闭环控制
同步，凸轮 飞剪等
通用插补
PLC NC PTP
NC I
NC PTP
NC I
BECKHOFF技术_TwinCAT_STEP
容
入门示例 源代码下载 / 项目比较 Profibus 主站设置
1
入门示例
硬件
CX1001-0112 + CX1100-002
1* KL1104 1* KL2114 (1* KL9515) 1* KL3002 1* KL4023
PC 编程 (TwinCAT PLC 控制和系统管理器) 通过以态网线连接 软件 : TwinCAT PLC控制和系统管理器 2.9
CX 带 Profibus 主站 CX 1500-M310 + BK3100
29
Profibus 设置
CX 带 Profibus 主站 CX 1500-M310 + BK3100
30
Profibus 设置
31
Save again
9
PLC 控制 任务组态 选择对象 : 在 MAIN 中调用: 仅使用一个任务进行调用!
10
系统管理器 选择目标 系统管理器 起始状态: CX1000 运行, PC 和 CX 已连接 (网络或交叉线连接)
11
系统管理器 选择目标
12
系统管理器 选择 CX
13
系统管理器 查找硬件
用于测试 I/O 而不用 PLC 程序
14
系统管理器 测试 I/O 自由运行方式
15
系统管理器
结果 扫描 PLC 项目
(C:\Training\CX_EXAMPLE_1\PLC\P变量
结果 连接 PLC 变量到端子
2
3
1
4
5
17
系统管理器
连接全部 PLC 变量: 结果 保存组态:
2
21
内容
入门示例 源代码下载 / 项目比较 Profibus 主站设置
倍福控制器-TwinCAT原理介绍共26页文档
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！Βιβλιοθήκη 36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
TWINCAT程序例解
D线机械手通信框架
与压机通信渠道
程序路径
• D:\冲压\PR-Dl最新程序2009-7-17\冲压D线自动 化\D线自动化\Contorl Code\RFApplicationFromLM\TwinCAT; • 以上为line master的程序保存路径，（以公共域 里保存文件夹“D线自动化为例”）。在TwinCAT文 件夹下：“IO”为硬件组态；“scope”为压机角度检 测图；“plc”为机械手运行指令指令 • D:\冲压\PR-Dl最新程序2009-7-17\冲压D线自动 化\D线自动化\Contorl Code\RFApplicationFromLM\MHMI，为MOC触 摸屏程序
用户自 定义数 据类型 程 序 组 织 单 元
人机界面 画面
资源
Resource
全局变量
可调用数据库 指令库管理 运行日志
工作区配置
定义语句举例（与压机通信）
标记后面的地址 分配信息 物理地址
usiPress_3_DpState
逻辑变量名
AT%IW240 :USINT;
表定义结束
I表示输 入；Q表示 输出
Sercos Master 驱动地址映射
驱动状态字： 位置反馈1值 扭矩反馈值 伺服控制字 位置设定值
映射给NC Configuration两个8位
映射给PLC configuration一个字
• 熟悉了System Manager的OPC基本功能 后，下面在PLC Control中熟悉逻辑关系就 简单了
冲压D线机械手程序分析
陈传强 2010-5-29
概述
• 机械手所使用的编程工具TwinCAT，支持 11种现场总线，将机器人CPU与PLC功能 集成到一起，实现无缝控制。 • 不是很确定的元素
倍福TwinCAT ADS通讯-高级语言
序停止执行，直到获得ADS 服务器返回的响应。
这种通讯方式不需求复杂的客户端程序，但其轮循的通讯方式给系统带
来比较大的负载，因此通讯效率较低。
优点：能即时返回结果
缺点：如果通讯故障会造成系统堵塞
第十四页，共25页。
14
ADS API
为方便各种计算机高级语言及其环境使用ADS通讯，Beckhoff TwinCAT提供相如下组件：
IX寄存器（用IX声明）
0x0000F030
Q寄存器（用％Q声明）
0x0000F031
QX寄存器（用QX声明）
0x0000F003
取变量的句柄
0x0000F005
通过变量句柄访问变量值
0x0000F006
释放句柄
1.对于MX，IX，QX寄存器的偏移地址的单位是“位”，而不是字节，计算地址需要注意
2.M寄存器偏移地址最大值为0x0000FFFF，而MX，I，IX，Q，QX偏移地址最大值为0xFFFFFFFF。
TwinCAT System Manager IO映射
✓系统IO映射
▪ 对所有主要现场总线开放
▪ 支持 PC 硬件接口
RS232
RS485
Ethernet TCP/IP
LIGHTBUS
▪ 易于安装和诊断
▪ 从逻辑映射到物理 I/O
Twin
现场总线 1
I
O
现场总线2
I
O
BECKHOFF提供的TcTimer可以达到100微秒
XP系统最小在1毫秒左右
▪ ADS通讯时间在2-3毫秒左右.但是考虑到ADS Server的响应时间，一个
命令周期可能需要200毫秒
上位用户界面和BECKHOFF 产品通讯主要方式：
twincat3 手册
twincat3 手册TwinCAT 3 手册TwinCAT 3 是一款由德国贝克霍夫(BECKHOFF)公司开发的自动化控制软件平台。
该平台提供了一系列功能强大的工具和库，用于实时控制系统的开发和管理。
本手册将介绍 TwinCAT 3 的基本概念、功能以及使用方法。
一、TwinCAT 3 概述TwinCAT 3 是一款集成开发环境，允许工程师在一台计算机上完成控制系统的编程、模拟和调试等工作。
该软件平台支持多种编程语言，包括 IEC 61131-3 标准的图形化编程语言、C# 和 C++ 等面向对象的高级编程语言。
1.1 TwinCAT 3 的优势TwinCAT 3 提供了许多优势，使得它成为自动化控制领域的首选软件平台。
首先，它具有模块化的体系结构，允许用户根据需求选择安装所需的组件。
其次，TwinCAT 3 支持实时控制和高速数据传输，能够应对复杂的控制任务和运动控制需求。
此外，TwinCAT 3 还提供了丰富的诊断工具和调试功能，方便用户进行故障排除和性能优化。
1.2 TwinCAT 3 的组成部分TwinCAT 3 由几个核心组成部分构成，包括运行时(System Manager)、开发环境(TwinCAT Engineering)、实时操作系统和驱动程序。
其中，运行时负责项目及其组件的管理，开发环境用于编程和配置控制系统，实时操作系统提供了实时调度和任务管理的功能，驱动程序则用于连接硬件设备和外部系统。
二、TwinCAT 3 安装和配置2.1 安装 TwinCAT 3安装 TwinCAT 3 的步骤非常简单。
首先，双击安装程序并按照提示进行安装。
然后，选择要安装的组件和功能，并指定安装路径。
最后，等待安装程序完成。
2.2 配置 TwinCAT 3安装完成后，需要对 TwinCAT 3 进行配置，以便与硬件设备和外部系统进行通信。
配置的主要步骤包括创建项目、添加设备和设置通信接口等。
通过配置向导，用户可以逐步完成这些操作，并根据需要进行参数设置和调优。
twincat3 指针
Twincat3 指针1. 什么是 Twincat3？Twincat3 是由德国贝加莱（Beckhoff）公司开发的一款工业自动化软件平台。
它提供了一个集成的开发环境，用于编写、调试和测试各种自动化控制系统。
Twincat3 是基于 Windows 操作系统的，它的设计目标是提供高效、可靠和灵活的自动化解决方案。
2. 指针在 Twincat3 中的作用在 Twincat3 中，指针是一种特殊的变量类型，它存储了一个内存地址，可以用来访问和操作内存中的数据。
指针在编程中扮演着非常重要的角色，它可以提供灵活性和效率，使程序能够更好地管理和利用内存资源。
指针在 Twincat3 中的主要作用有以下几个方面：2.1 内存管理指针可以用来动态分配和释放内存。
在 Twincat3 中，可以使用指针来创建动态数组或者动态数据结构，这样可以根据实际需要在运行时分配和释放内存，提高内存利用率。
2.2 数据传递指针可以用来传递大型数据结构或对象，避免了数据的复制和传输过程中产生的额外开销。
通过传递指针，可以直接访问和操作内存中的数据，提高了程序的效率。
2.3 数据共享指针可以用来实现数据的共享和同步。
在多个任务或线程之间共享数据时，可以使用指针来访问和修改共享内存区域，实现数据的同步和共享。
2.4 数据结构的操作指针可以用来操作复杂的数据结构，如链表、树等。
通过指针，可以方便地遍历和操作数据结构，实现各种高级的数据操作算法。
2.5 外部设备的访问指针可以用来访问外部设备的内存映射区域，实现对外部设备的控制和通信。
通过指针，可以直接读写外部设备的寄存器或内存区域，实现与外部设备的高效交互。
3. Twincat3 中指针的使用在 Twincat3 中，使用指针需要注意以下几点：3.1 指针的定义和初始化在 Twincat3 中，可以使用VAR_POINTER关键字来定义一个指针变量，并使用ADR 函数来初始化指针变量。
TwinCAT编程软件介绍 ppt课件
D#1999-04-28
16#4F80，16#3726
D#2000-01-01
16#4380，16#386D
从1970-01-01 00时00分00秒开始以秒计算，占32 Bit地址空间
举例
低16 Bit，高16 Bit
DT#1970-01-01-00:00:00
16#0000，16#0000
DT#1970-01-01-00:00:01
TwinCAT PLC中的POU（program organize unit 程序组织单元）
POU包括函数（Function）、功能块 （Function Block）、程序（Program）三种类 型。
每一个POU包含两部分：变量声明部分与程 序指令部分。程序指令部分由五种语言（IL、 LD、SFC、FBD、ST）之一编写。
Fct=(PAR1*PAR2/PAR3)
8
第二讲 TwinCAT PLC中的POU
函数的调用
在IL中调用： LD 7 FCT 2,4 ST Result
在ST中调用： Result:=Fct(7,2,4);
在FBD中调用：
Fct
7 PAR1
2 PAR2
4
PAR3
Result
9
第二讲 TwinCAT PLC中的POU
TwinCAT PLC支持1维、2维、3维数组，数组声明语法如下：
<Field_Name>:ARRAY[<ll1>..<ul1>,<ll2>..<ul2>,<ll3>..<ul3>]OF<elem.Type>; 举例： arr1:ARRAY[1..5]OF INT:=1,2,3,4,5; arr2:ARRAY[1..2,3..4]OF INT:=1,3(7); （* 1,7,7,7 *） arr3:ARRAY[1..2,2..3,2..4]OF INT:=2(0),4(4),2,3; （* 0,0,4,4,4,4,2,3 *）