TwinCAT3.1-入门手册.pdf

发布时间：2022-06-02 发布人：admin 分类：说明书资料大小：9.24M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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TwinCAT3.1 入门 _V1.01_20150924_PART 1.pdf

1. 系统概述

1.1. TwinCAT 3 Runtime的运行条件

1.2. TwinCAT 3功能介绍

1.2.1. TwinCAT PLC的实时性

1.2.2. TwinCAT PLC的数据区

1.2.3. TwinCAT PLC的数据存储

1.2.4. TwinCAT与外设IO的连接

1.3. 选型设计

1.3.1. 控制器

1.3.2. 系统扩展模块

1.3.3. I/O系统

1.4. 安装和接线

2. 编程入门

2.1. 概述

2.2. 在编程PC上安装TwinCAT开发环境

2.2.1. 在PC上安装TwinCAT开发环境

2.2.2. 升级TwinCAT开发环境

2.2.3. 在TC3和TC2之间切换

2.3. 初步认识开发环境

2.3.1. TC 3 图标和TC 3 Runtime的状态

2.3.2. TC 3 快捷菜单的功能

2.3.3. 启动TC3的帮助系统

2.3.4. TC3 Quick Start教程

2.3.5. 启动示例程序

2.3.6. 获取和注册正版授权

2.4. 编程准备：添加路由（Add ADS Router）

2.4.1. 设置IP地址

2.4.2. 设置NetID

2.4.3. 在TC3的System | Routes中添加路由

2.5. 开发第一个PLC项目

2.5.1. 建一个TwinCAT项目

2.5.2. 建一个PLC项目

2.5.3. PLC变量映射和激活配置

2.5.4. 设置开机自启动

2.6. 上传、下载和比较

2.6.1. PLC程序的上传下载和比较

2.6.2. TwinCAT项目的上传和比较

3. TwinCAT 3开发环境的深入介绍

3.1. 变量声明

3.1.1. 变量声明的基本语法为

3.1.2. 变量类型

3.1.3. 变量声明中的绝对地址

3.1.4. 变量声明中的赋初值

3.1.5. 为IO变量自动分配地址

3.1.6. 变量声明时的缩写输入法

3.1.7. 变量的属性

3.1.8. 地址对齐

3.2. 编程语言和新增功能

3.2.1. ST中增加了Continue和Jump语句。

3.2.2. 指令：BitAdr(),用于定位到Bit。

3.2.3. UML　ChartSate编程

3.2.4. 指针操作增加

3.2.5. 支持变量作为Bit值访问

3.2.6. 程序注释

3.3. 诊断和调试功能

3.3.1. 搜索和替换按钮

3.3.2. TwinCAT Live Watch怎么用

3.3.3. ADS Symbol Watch怎么用？

3.3.4. Command Window

3.3.5. 独立于程序的Watch List

3.3.6. Clean之后不能再Online Change.

3.4. 任务和程序

3.4.1. 新建任务

3.4.2. 把程序指定到任务

3.4.3. 编译和试运行

3.4.4. 为Task指定CPU、优先级、周期等等。

3.4.5. Task with image：

3.4.6. IO at task beginning

3.4.7. Task 特别提示

3.5. 隐含的变量和函数

3.5.1. TwinCAT_SystemInfoVarList

3.5.2. 除零等校验

3.5.3. 隐含的函数

3.6. 编程环境的设置

3.6.1. TwinCAT 快捷键

3.6.2. Smart Coding

3.6.3. 编程环境的其它设置

3.7. 兼容TC2的功能

3.7.1. 多语言混合编程（Action）

3.7.2. 可供使用的操作符、函数和功能块

3.7.3. 结构和枚举

3.7.4. 数组和指针

3.7.5. 项目加密和对象加密（TC2）

3.8. 禁止TwinCAT的开机自启动

3.9. 其它提示

3.9.1. 弹出窗和提示。

3.9.2. TC2的控制器可以刷TC3的IMAGE试用

4. TwinCAT 3扩展功能

4.1. 引用库文件

4.1.1. Add Library

4.1.2. 自定义库文件

4.1.3. 引用别人的库

4.1.4. 命名空间

4.2. Measurement

4.2.1. TC3　Scope Server，免费版与收费版的功能差别

4.2.2. Scope导出数据

4.2.3. 常见问题

4.3. 程序归档

4.3.1. Measurement项目的存储路径

4.3.2. TwinCAT项目的存储路径

4.3.3. 项目打包和解包

4.3.4. PLC程序的打包和解包

4.3.5. FB等对象的导出和导入

5. 面向对象编程

5.1. 概述

5.1.1. 什么是面向对象编程

5.1.2. 关键名词：Function Block和Interface

5.1.3. 关键动词：Extend

5.1.4. 面向对象编程的3个用法

5.2. 建立一个带Method和Property的FB

5.2.1. 示例

5.2.2. 关于Method和Property的FAQ

5.3. 建立一个FB的扩展FB（Extend）

5.3.1. 示例

5.3.2. 关于Extend的FAQ

5.4. 建立一个Interface并实现（Impement）

5.4.1. 示例

5.4.2. 关于Interface的FAQ

5.5. 其它说明

5.5.1. 静态变量（Static）和临时变量（Temp）

5.5.2. 特殊的Method：FB_Init, FB_Exit, FB_Reinit

TwinCAT3.1 入门 _V1.01_20150924_PART 2

13.6.6. 实例1:显示中文报警信息

13.6.7. 实例2:用户管理器

13.7. 实例3:TwinCAT 3 HMI

13.7.1. 基本操作步骤

13.7.2. 使HMI与PLC分离

13.7.3. 中文显示

13.7.4. 改变风格

14. 连接企业数据库

14.1. 概述

TwinCAT3.1 入门 _V1.01_20150924_PART 3

16. 从TwinCAT 2 到TwinCAT 3

16.1. 概述

16.2. TC3的新功能

16.2.1. TC3的继承性

16.2.2. TC2与TC3的适用范围

16.3. TC2转换TC3的解决方案

16.3.1. 先在TwinCAT 2中打包

16.3.2. 在TwinCAT 3中装载

16.3.3. 转换结果

16.3.4. HMI的转换

16.3.5. TC3 ADS

16.4. TwinCAT 3实训文档

BECKHOFF GUANGZHOU TwinCAT 3.0 入门 LizzyChen Update: 2015-09-25 Version 1.01 安装文件及培训资料下载：http://pan.baidu.com/s/1gd1zbmN (本文最新版本: ) 更新记录： 2015.09.23 V1.01 增加 OOP 编程。 2015.09.08 基于《TwinCAT 2.0 从入门到精通 V2.01》修改

TwinCAT3.1 入门 _V1.01_20150925 0．1 本书读者对象  Beckhoff 的 CX、CPxxxx、Cxxxx 系列控制器的用户。这些用户的共同点是，控制软件已经预装在订购的控制器上，用户需要用自己的电脑对控制器进行编程。控制器是基于 PC 的架构，并安装 Windows 操作系统。书中表述的 CX、CX 控制器、控制器，是由于文字编辑时期不同，表述有所差别，实际所指适用于所有基于 Windows 平台的 TwinCAT 控制系统。  TwinCAT3.0 软件用户。这些用户的特点是，TwinCAT 控制软件需要自己安装在运行 Windows7 或者 Windows 操作 XP 系统的工控机上。用户可以在工控机上编程，也可以用自己的笔记本电脑对工控机进行编程。 0．2 本书主要内容本书基于 TwinCAT2.0 的两本教程《TwinCAT 2.0 从入门到精通》和《TwinCAT NC PTP 实用教程》。TwinCAT 3.0 中的 NC PTP 部分几乎完全兼容 TwinCAT 2.0，所以《TwinCAT NC PTP 实用教程》仍然适用于 TwinCAT 3 的用户。本书讲解 TwinCAT3.0 的系统配置、 PLC 编程、各种 Beckhoff 硬件、常用控制功能、通讯功能的实现。本书不涉及 TwinCAT 3.0 下的 C 语言编程和 Matlab 仿真功能，所以书名改为《TwinCAT 3.0 入门》。  上册为《TwinCAT 3.1 入门》的内容为：第 1 章，系统概述，包括原理、选型、安装和接线第 2 章，编程入门，实现用最简单的程序控制一套硬件。第 3 章，TwinCAT 3 开发环境的深入介绍，不做练习，仅供查询。第 4 章，TwinCAT 3 扩展功能，面向对象编程，制作库文件等。第 5 章，操作系统和硬件，包括系统备份、桌面接管等工具。第 6 章，常用功能：包括掉电保持、数据存储、配方功能等第 7 章，TwinCAT 库文件，重点介绍温控、PID、OS 功能扩展、EtherCAT 诊断和配置第 8 章，连接 IO 模块，介绍各种 IO 模块的特殊用法。第 9 章，连接其它 TwinCAT 系统，包括 ADS 通讯和 Realtime Ethernet 第 10 章，连接第三方设备，包括与仪表、驱动、触摸屏、视觉系统的各种通讯。第 11 章，连接第三方 PLC ，TwinCAT 作为现场总从站集成到其它 PLC 中。第 12 章，HMI 解决方案，包括触摸屏、组态软件、高级语言程序和 TwinCAT HMI 第 13 章，连接企业数据库，通过 Tc Database Server 实现 PLC 与数据库的通讯。第 14 章，特殊 IO 模块（待填充）第 15 章，从 TwinCAT 2 到 TwinCAT 3。讲解 Tc 3.0 与 Tc 2.0 的区别。第 16 章，附录，包括 PLC 编程手册、简明安装指南、Codesys 中文帮助。 0．3 本书的使用方法  项目考察阶段，可阅读“第 1 章，系统概述”，以及本书目录。本文纯属个人经验，非 Beckhoff 公司正式发行，如有疑问，请直接联系作者：BCGZ Lizzy Chen 第 2 页共 430 页 2015-9-25

TwinCAT3.1 入门 _V1.01_20150925  初学者必须依次阅读第 2 章的所有小节。  功能测试阶段，可根据目录找到相应的章节，每个章节在“配套文档”中都有对应的文件夹，里面有相关的例程、工具、文档说明。  项目开发阶段，预先阅读“第 3 章，TwinCAT 3 开发环境的深入介绍”及“第 4 章和 TwinCAT 3 扩展功能”，并根据所使用的 IO 模块和设备，详细阅读第 8 章的相关内容。  项目结束阶段，可查阅第 5 章，操作系统和硬件。本文纯属个人经验，非 Beckhoff 公司正式发行，如有疑问，请直接联系作者：BCGZ Lizzy Chen 第 3 页共 430 页 2015-9-25

TwinCAT3.1 入门 _V1.01_20150925 0．4 版本说明本书所提供的操作截图、程序代码都基于 VS Shell 2013 下的 TC3.1.4018.5。截至目前，由于 BECKHOFF 公司的 TwinCAT 软件仍然会持续升级和更新，我们不排除后续版本的操作界面会发生变化，而例程中的代码也有可能不适用于后续版本。由于本书还在编辑阶段，作者对于 TwinCAT 3 的使用经验也还在积累，升级此书的目的是为了众多 TwinCAT 2 的用户能够顺利切换到 TwinCAT 3，并充分发挥多核 CPU、64 位操作系统的性能，以及 TwinCAT 3 开发工具的新功能。接下来还需要对文字进行整理，修饰，对配套文档进行精简、条理化。那将是一个漫长的过程，视工作繁忙程度而定。欢迎对本书的结构、内容提出意见和建议，请发邮件至 L.Chen@Beckhoff.com.cn。作者 2015-09-03 于广州本文纯属个人经验，非 Beckhoff 公司正式发行，如有疑问，请直接联系作者：BCGZ Lizzy Chen 第 4 页共 430 页 2015-9-25

TwinCAT3.1 入门 _V1.01_20150925 0．5 更新记录 2015.09.23 第１遍第５章增加 OOP 编程的内容 2015.09.08 第 1 遍基本内容更新至 TwinCAT 3 第 1 章系统概述第 2 章编程入门第 3 章 TC3 开发环境的深入介绍第 4 章 TC3 扩展功能第 12 章 HMI 解决方案（升级 TC3 HMI 部分）第 15 章从 TwinCAT 2 到 TwinCAT 3 其它章节延用《TwinCAT 2.0 从入门到精通_V2.01_1112》本文纯属个人经验，非 Beckhoff 公司正式发行，如有疑问，请直接联系作者：BCGZ Lizzy Chen 第 5 页共 430 页 2015-9-25

TwinCAT3.1 入门 _V1.01_20150925 目录 1.1. 1.2. 2.6.1. 2.6.2. 1.2.1. 1.2.2. 1.2.3. 1.2.4. 1. 系统概述 ................................................................................................................................. 14 TwinCAT 3 Runtime 的运行条件 ................................................................................. 14 TwinCAT 3 功能介绍 .................................................................................................... 15 TwinCAT PLC 的实时性 ........................................................................................ 17 TwinCAT PLC 的数据区 ........................................................................................ 17 TwinCAT PLC 的数据存储 .................................................................................... 18 TwinCAT 与外设 IO 的连接 .................................................................................. 19 1.3. 选型设计 ....................................................................................................................... 21 1.3.1. 控制器 ..................................................................................................................... 21 1.3.2. 系统扩展模块 ......................................................................................................... 25 I/O 系统 .................................................................................................................. 26 1.3.3. 1.4. 安装和接线 ................................................................................................................... 28 2. 编程入门 ................................................................................................................................. 30 2.1. 概述 ............................................................................................................................... 30 2.2. 在编程 PC 上安装 TwinCAT 开发环境 ....................................................................... 30 2.2.1. 在 PC 上安装 TwinCAT 开发环境 ........................................................................ 30 2.2.2. 升级 TwinCAT 开发环境 ....................................................................................... 31 2.2.3. 在 TC3 和 TC2 之间切换 ....................................................................................... 31 2.3. 初步认识开发环境 ........................................................................................................ 32 TC 3 图标和 TC 3 Runtime 的状态 ...................................................................... 32 2.3.1. TC 3 快捷菜单的功能 ........................................................................................... 32 2.3.2. 2.3.3. 启动 TC3 的帮助系统 ............................................................................................ 33 TC3 Quick Start 教程 ............................................................................................. 34 2.3.4. 2.3.5. 启动示例程序 ......................................................................................................... 34 2.3.6. 获取和注册正版授权 ............................................................................................. 34 2.4. 编程准备：添加路由（Add ADS Router） ................................................................ 37 2.4.1. 设置 IP 地址 ........................................................................................................... 37 2.4.2. 设置 NetID .............................................................................................................. 38 2.4.3. 在 TC3 的 System | Routes 中添加路由 ................................................................ 38 2.5. 开发第一个 PLC 项目 .................................................................................................. 43 2.5.1. 建一个 TwinCAT 项目 ........................................................................................... 43 2.5.2. 建一个 PLC 项目 ................................................................................................... 47 PLC 变量映射和激活配置 .................................................................................... 52 2.5.3. 2.5.4. 设置开机自启动 ..................................................................................................... 55 2.6. 上传、下载和比较 ........................................................................................................ 58 PLC 程序的上传下载和比较 ................................................................................ 58 TwinCAT 项目的上传和比较 ................................................................................ 59 3. TwinCAT 3 开发环境的深入介绍 ......................................................................................... 60 3.1. 变量声明 ....................................................................................................................... 61 3.1.1. 变量声明的基本语法为 ......................................................................................... 61 3.1.2. 变量类型 ................................................................................................................. 62 本文纯属个人经验，非 Beckhoff 公司正式发行，如有疑问，请直接联系作者：BCGZ Lizzy Chen 第 6 页共 430 页 2015-9-25

TwinCAT3.1 入门 _V1.01_20150925 3.1.3. 变量声明中的绝对地址 ......................................................................................... 64 3.1.4. 变量声明中的赋初值 ............................................................................................. 64 3.1.5. 为 IO 变量自动分配地址 ....................................................................................... 65 3.1.6. 变量声明时的缩写输入法 ..................................................................................... 65 3.1.7. 变量的属性 ............................................................................................................. 66 3.1.8. 地址对齐 ................................................................................................................. 68 3.2. 编程语言和新增功能 .................................................................................................... 69 ST 中增加了 Continue 和 Jump 语句。 ................................................................ 69 3.2.1. 3.2.2. 指令：BitAdr(),用于定位到 Bit。 ........................................................................ 69 UML ChartSate 编程 ........................................................................................... 70 3.2.3. 3.2.4. 指针操作增加 ......................................................................................................... 70 3.2.5. 支持变量作为 Bit 值访问 ...................................................................................... 71 3.2.6. 程序注释 ................................................................................................................. 71 3.3. 诊断和调试功能............................................................................................................ 72 3.3.1. 搜索和替换按钮 ..................................................................................................... 72 TwinCAT Live Watch 怎么用 ................................................................................. 72 3.3.2. ADS Symbol Watch 怎么用？ ............................................................................... 73 3.3.3. 3.3.4. Command Window.................................................................................................. 73 3.3.5. 独立于程序的 Watch List ...................................................................................... 74 Clean 之后不能再 Online Change. ........................................................................ 74 3.3.6. 3.4. 任务和程序 ................................................................................................................... 74 3.4.1. 新建任务 ................................................................................................................. 75 3.4.2. 把程序指定到任务 ................................................................................................. 76 3.4.3. 编译和试运行 ......................................................................................................... 79 3.4.4. 为 Task 指定 CPU、优先级、周期等等。 ........................................................... 81 Task with image： .................................................................................................. 83 3.4.5. 3.4.6. IO at task beginning ................................................................................................ 84 Task 特别提示 ....................................................................................................... 84 3.4.7. 3.5. 隐含的变量和函数 ........................................................................................................ 84 3.5.1. TwinCAT_SystemInfoVarList ................................................................................. 84 3.5.2. 除零等校验 ............................................................................................................. 85 3.5.3. 隐含的函数 ............................................................................................................. 86 3.6. 编程环境的设置............................................................................................................ 87 TwinCAT 快捷键 ................................................................................................... 87 3.6.1. 3.6.2. Smart Coding .......................................................................................................... 88 3.6.3. 编程环境的其它设置 ............................................................................................. 88 3.7. 兼容 TC2 的功能 .......................................................................................................... 90 3.7.1. 多语言混合编程（Action） .................................................................................. 90 3.7.2. 可供使用的操作符、函数和功能块 ..................................................................... 92 3.7.3. 结构和枚举 ........................................................................................................... 103 3.7.4. 数组和指针 ........................................................................................................... 107 3.7.5. 项目加密和对象加密（TC2） ............................................................................ 108 3.8. 禁止 TwinCAT 的开机自启动 .................................................................................... 113 本文纯属个人经验，非 Beckhoff 公司正式发行，如有疑问，请直接联系作者：BCGZ Lizzy Chen 第 7 页共 430 页 2015-9-25

TwinCAT3.1 入门 _V1.01_20150925 3.9. 其它提示 ..................................................................................................................... 114 3.9.1. 弹出窗和提示。 ................................................................................................... 114 TC2 的控制器可以刷 TC3 的 IMAGE 试用 ....................................................... 114 3.9.2. 4. TwinCAT 3 扩展功能 ........................................................................................................... 115 4.1. 引用库文件 ................................................................................................................. 115 4.1.1. Add Library ........................................................................................................... 115 4.1.2. 自定义库文件 ....................................................................................................... 115 4.1.3. 引用别人的库 ....................................................................................................... 120 4.1.4. 命名空间 ............................................................................................................... 120 4.2. Measurement ................................................................................................................ 121 TC3 Scope Server，免费版与收费版的功能差别 ........................................... 121 4.2.1. Scope 导出数据 .................................................................................................... 121 4.2.2. 4.2.3. 常见问题 ............................................................................................................... 122 4.3. 程序归档 ..................................................................................................................... 123 Measurement 项目的存储路径 ............................................................................ 123 4.3.1. TwinCAT 项目的存储路径 .................................................................................. 123 4.3.2. 4.3.3. 项目打包和解包 ................................................................................................... 124 PLC 程序的打包和解包 ...................................................................................... 125 4.3.4. FB 等对象的导出和导入 ..................................................................................... 126 4.3.5. 5. 面向对象编程 ....................................................................................................................... 127 5.1. 概述 ............................................................................................................................. 127 5.1.1. 什么是面向对象编程 ........................................................................................... 127 5.1.2. 关键名词：Function Block 和 Interface .............................................................. 127 5.1.3. 关键动词：Extend ............................................................................................... 128 5.1.4. 面向对象编程的 3 个用法 ................................................................................... 130 5.2. 建立一个带 Method 和 Property 的 FB ...................................................................... 130 5.2.1. 示例 ....................................................................................................................... 130 5.2.2. 关于 Method 和 Property 的 FAQ ........................................................................ 136 5.3. 建立一个 FB 的扩展 FB（Extend） .......................................................................... 138 5.3.1. 示例 ....................................................................................................................... 138 5.3.2. 关于 Extend 的 FAQ ............................................................................................. 143 5.4. 建立一个 Interface 并实现（Impement） ................................................................. 143 5.4.1. 示例 ....................................................................................................................... 143 5.4.2. 关于 Interface 的 FAQ .......................................................................................... 149 5.5. 其它说明 ..................................................................................................................... 150 5.5.1. 静态变量（Static）和临时变量（Temp） ......................................................... 150 5.5.2. 特殊的 Method：FB_Init, FB_Exit, FB_Reinit ................................................... 150 6. 操作系统和硬件 ................................................................................................................... 151 6.1. 概述 ............................................................................................................................. 151 6.2. Windows CE 操作系统 ............................................................................................... 152 6.2.1. 系统备份和还原 ................................................................................................... 152 6.2.2. 远程桌面连接 ....................................................................................................... 153 6.2.3. 中文语言包的安装 ............................................................................................... 154 本文纯属个人经验，非 Beckhoff 公司正式发行，如有疑问，请直接联系作者：BCGZ Lizzy Chen 第 8 页共 430 页 2015-9-25

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