TwinCAT从入门到精通.docx

1、TwinCAT从入门到精通 TwinCAT从入门到精通 TwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门2. 编程入门2.1. 概述 2.2. 在编程 PC 上安装 TwinCAT 开发环境在 CX 端，所有软件及授权为出厂预装，用户可以直接使用。 在 PC 端， 需要安装 TwinCAT 软件。 建议从 Beckhoff DVD 安装的， 完成后会自动安装 Beckhoff Information system，不仅包含了所有 TwinCAT 帮助文档， 还包含所有 BECKHOFF 硬件产品 的 User Manual。 对于 32 位系统，可以直接运行 Beckhoff DVD

2、上的softwareTwinCATSetup.exe 进行安装， 但是对于 64 位系统， 就必须用专门的安装文件， 比如 “Tc211x64Engineering_R3_2.11.2232” 进行安装，并且只能用于对 32 位的控制器编程和配置，而不能在开发 PC 上进行仿真运行 和调试。 2.2.1. 在 PC 上安装 TwinCAT 开发环境在浏览器中打开 BECKHOFF DVD，定位到 TwinCAT 安装文件，双击运行。 如图所示： 点击 Next：第 1 页 共 53 页2013-9-10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 L

3、izzy ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门选择 I accept the terms of liscence agreement，点击 Next：第 2 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门输入用户名和公司名称，如果是授权用户，输入序列号。 非授权用户，序列号不用填写。 选择 TwinCAT 级别：下图中，任意一项，都包括了该项及其上面若干项的功能。 比如最下面一项的 TwinCAT NC第 3 页

4、共 53 页 2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门I 级别，除 NC I 之外，还包含了 CP、IO、PLC、NC PTP 等 4 项有功能。 对于非授权用户， 使用 DEMO 版，通常直接安装 TwinCAT NC I 级别。 30 天试用期满后，重新安装，又可以 续用 30 天。 直接点击 NEXT，安装默认选项：第 4 页 共 53 页2013-9-10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

5、Lizzy ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门确认安装路径，默认为 C：TwinCAT，如果需要修改，单击 Browse：第 5 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门安装完成后，系统需要重启，选择“No, I will restart my computer later.” 。 第 6 页 共 53 页2013-9-10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：BC

6、GZ Lizzy ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门点击 Finish，安装程序关闭。 ? 蓝屏补丁 对于 32 位操作系统，如果需要用 PC 仿真运行 PLC 程序进行调试，那么必须替换 PC 上的 TwinCAT 实时核驱动文件，以避免 PC 上的 TwinCAT 切换到运行模式时发生蓝屏。 对于 64 位的操作系统，因为 TwinCAT 不能进入运行模式，因此也不必打蓝屏补丁了。 每 次 安 装 TwinCAT 软 件 之 后 ， 找 到 “ Runtime 蓝 屏 问 题 TCRtime.sys ” ，复制到 “C:TwinCATDriver”下覆盖同名的

7、文件。 对于 AMD 的 CPU，还需要修改注册项： HKEY_LOCAL_MACHINESoftwareBeckhoffTwinCatSystem-> DisableC1E=0 然后，就可以重启计算机，完成 TwinCAT 安装了。 2.3. 初步认识开发环境 2.3.1. 开发环境简介TwinCAT 开发环境分为 System Manager 和 PLC Control 两个部分。 System Manger 用于系统第 7 页 共 53 页 2013-9-10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 ChenTwinCAT

8、 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门设置和 I/O 硬件配置，而逻辑程序的编写和调试，都在 PLC Control 中实现。 TwinCAT 安装 成功并重启后，PC 桌面右下角有会出现 TwinCAT 图标。 对于 Win 7 系统，默认并不显示 TwinCAT 图标。 令其固定显示的方法为，在下图中，点击 扩展显示的双箭头：点击自定义，找到 TwinCAT 项：选择“显示图标和通知” ，然后点“确定” ，屏幕右下角就出现了 TwinCAT 图标点击该图标，出现快捷菜单，其功能描述如下：第 8 页 共 53 页2013-9-10本文纯属个人经验，非 Beckhoff 公司正式发行，如有

9、疑问，请直接联系作者：BCGZ Lizzy ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门在此进入硬件配置环境 System Manager在此进入 PLC 逻辑编程环境 PLC Control在此控制开发PC上的 TwinCAT 运行核的工作模式在此控制开发PC上的 TwinCAT PLC在此设置 TwinCAT属性2.3.2. TwinCAT 授权对于授权用户，还需要获取 System ID，以做为向厂家申请唯一授权码的依据。 方法如下：切换到 Registration 页面，记下 System ID第 9 页 共 53 页2013-9-10本文纯属个人经验，非 Beck

10、hoff 公司正式发行，如有疑问，请直接联系作者：BCGZ Lizzy ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门联系供应商或者 Beckhoff 厂家，提供 TwinCAT Level 和 System ID，申请授权码。 注意，安 装时的 TwinCAT Level 必须与订货时的级别一致，否则请重新安装 TwinCAT 并选择正确的 TwinCAT Level。 获取授权码后，在此处输入，然后点击“应用”或者“确定” ，就可以激活授权了。 以后安 装 TwinCAT 更高版本，不必卸载原来的 TwinCAT，直接安装，授权继续有效。 2.4. 在编程 PC 上添加到

11、 CX 控制器的路由理论上， 编程计算机可以对局域网内的任意一台 PC 或者嵌入式 PC 上的 TwinCAT 进行编程 调试，但必须在确保 PC 和嵌入式 PC 之间建立 AMS 路由关系。 根据 2.3.1 的介绍，点击 TwinCAT 图标，选择 Property，进入 AMS Router 页面：第 10 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门如上图所示， 只有在 Remote Computers 列表中的控制器， PC 才能

12、对它进行编程。 选中某项， 点击 Property 按钮，可以看到该连接属性：各 Local PC 和 Remoter Computer 的 NetID 和 IP 地址绝对不能重复， 否则 TwinCAT 就不能 定位到需要编程配置的目标控制器。 所以，如果看到 Local Computer 的 AMS Net ID 是默认 的 127.255.255.255.1.1，建议立即修改为 IP Address.1.1，例如，IP 地址为 192.168.1.118，就 将 AMS NetID 改为 192.168.1.118.1.1。 实际上在新版的 TwinCAT 安装时，大部情况下，这个步骤是

13、自动完成的。 Net ID 修改后，系统会要求重启电脑，选择“YES” 。 这是由于 AMS Net ID 是存储在操作 系统的注册表中，每次开机 TwinCAT 服务启动时，就已经确定了 AMS Net ID 与 IP 地址的 绑定关系。 二者的前 4 段可以相同，也可以不同，但必须是唯一对应关系。 第 11 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门2.4.1. 确定控制器的 IP 地址方法一：适用于新购控制器或者重刷过操作系统的控制

14、器。 控制器出厂时，IP 分配方式为 DHCP，即由外接路由器分配地址。 如果网内没有路由 器，则默认 IP 地址为：169.254.X.X。 如果把 PC 机的 IP 地址也设置成 169.254.X.X，掩码 为 255.255.0.0。 方法二：适用于已经使用过的控制器，没有显示器，但不确认 IP 地址，WinCE 操作系统。 掉电，拔出 CF 卡，用读卡器删除文件夹 Document and Setting，删除TwinCATBoot下 所有文件。 注意删除之前应做好备份。 然后插回 CF 卡，重新上电，按默认设置的情况处理。 方法三：适用于带 DVI 接口并且连接显示器的控制器。 从

15、显示器进入 Control Panael，找到 Network setting 项，修改 IP 设置。 方法四：适用于所有情况 用第三方工具软件 Wireshark。 网线连接 PC 和控制器后，将控制器掉电，开启 PC 网卡 的 Frame Capture，然后再控制器上电。 观察数据包，可以见到除了 PC 的 IP 之外，另有一 个 IP 会发送数据包，那个就是控制器的 IP。 2.4.2. 网络设置，使 PC 与控制器连通修改 PC 的地址，与控制器在同一个网段。 然后进入下一步操作。 关闭杀毒软件的防火墙，以及操作系统的网络连接防火墙，或设置 TwinCAT 为例外。 2.4.3. 在

16、 System Manager 中添加路由按 2.3.1 的方法，点击 TwinCAT 图标，选择“System Manager” ，进入配置界面。 点击菜单栏中的图标， 或者用 PC 键盘的 “F8” 按钮， 或者在下图中点击 “Choose Target” ：第 12 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门弹出“Choose Target System”窗体，点击 search Ethernet第 13 页 共 53 页2013-

17、9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门点击 Broadcast，选中目标机器；推荐选用 IP Address 的方式。 记下控制器上的 TwinCAT 版本， 如果开发 PC 上安装的 TwinCAT 比该版本低，就需要升级重装。 第 14 页 共 53 页 2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门如果目标机器上 Tw

18、inCAT 工作在运行模式或者配置模式，Broadcast 方式可以搜索到所 有目标机器。 如果尝试几次都搜索不到，并且已知目标机器的 IP 地址或者名称，就可 以在上方的“Enter Host name/IP”文本框中输入 IP 或者控制器名称，按“Enter”键。 如果列表中仍然没有出现目标机器， 就要用桌面接管工具或者显示器连接控制器， 检查 其运行状态。 点击 Add Router，输入用户名和密码， 出厂设置：Windows XPe ，用户名：administrator，密码：1；如果是新建用户，也应 有管理员权限。 出厂设置：Windows CE ，用户名和密码均为空白。 若成功则

19、 Connected 列显示 X 标记，第 15 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门点击 Close，返回前一窗体。 此前添加的嵌入式 PC 就会出现在这个列表中，选中要配置的控制器，点击 OK，如图所示，在窗体的右下角为状态显示区，如果前面是红色，而后面是蓝色或者绿色，说明 PC 与 CX 之间的路由关系已经成功建立。 如果显示黄色 Timeout，表示当前连接失败。 第 16 页 共 53 页2013-9-10本文纯属个人经验

20、，非 Beckhoff 公司正式发行，如有疑问，请直接联系作者：BCGZ Lizzy ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门2.5. 开发第一个 PLC 项目 2.5.1. 创建 PLC 程序第 1 步： 启动 TwinCAT PLC Control，如图：第 2 步：新建项目 点击图标 ，弹出以下窗体点击“否”第 17 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门对于 CX90x 系列，选择 CX（ARM） ，其

21、余选择 PC or CX(x86)，点击 OK。 如果用梯形图编程，选择 LD，如果是结构文本编程，选择 ST。 点击 OK，第 18 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门这样就建立了一个新程序，点击 FILE 主菜单，选择 Save as指定一个路径，输入项目名“FirstExample”点击保存，就在该路径下生成了一个文件“FirstExample.pro” 。 注意： 此后会陆续在同一路径下自动生成文件名相同而后辍名不同的若干

22、中间文件， 所以建 议为项目创建一个专门的文件夹。 第 3 步 编辑 PLC 程序第 19 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门将光标（细的虚线框）定位到标号 1 的位置，然后点击标 2 和标号 3 的按钮，就写入了上图 中的逻辑语句。 在上图中，选中触点上方的字符“？” ，修改为“X1” ，回车，弹出变量声明窗体在 Address 处输入“%IX0.0” ， Comment 处输入“开关量输入 1” 。 说明： Type 处可以手

23、动输入， 也可以点击旁边的按钮选择。 此例中使用默认的类型 BOOL。 关于变量类型的详细描述，请参考附录“PLC Control 编程手册”中的相关章节。 点击 OK，可以看到程序中出现了局部变量“X1”的声明，如下图所示：同样方法，定义变量 Y1：第 20 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门程序显示为：至此，一个最简单的程序就编写完成了，再次存盘。 第 4 步，编译 选择主菜单 Project 下的“Build” （快捷键 C

24、trl+F8）或者“Rebuild All”进行编译：程序的消息区出现几行提示，如图：第 21 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门图中只要提示“0 Error(s)” ，无论 Warning(s)有多少个，都表示编译成功，可进入下一节操 作。 如果 Errors 不为 0，表示编译失败，不能进行下一步操作，此时需要向上移动滑动块，找到 Error 发生的代码，逐个排除错误。 2.5.2. System Manager 配置上一步骤

25、中， 编译成功时， 实际上是在 Pro 文件的同路径下生成了文件名相同而后辍名为 tpy 的文件。 Tpy 文件中保存了 IO 变量、任务周期、PLC 端口号等信息，是在 System Manager 中为目标系统作硬件配置时导入的 PLC 程序要求的接口文件。 System Manager 配置需要的配置步骤为： 第 1 步，打开 System Manager，选择目标系统。 点击菜单栏中的图标 ， 或者用 PC 键盘的 “F8” 按钮， 或者在下图中点击 “Choose Target” ：弹出“Choose Target System”窗体，第 22 页 共 53 页 2013-9-10本

26、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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门选择目标控制器，然后点击“OK”如图所示，在窗体的右下角为状态显示区，如果前面是红色，而后面是蓝色或者绿色，说明 PC 与 CX 之间的路由关系已经成功建立。 如果显示黄色 Timeout，表示当前连接失败。 第 2 步：添加 PLC 程序。 第 23 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第

27、 2 章_编程入门定位到 2.5.1 保存文件的路径，选择同名的 Tpy 文件。 点击“打开” ，回到主窗体，可见导入 PLC 程序已导入：第 24 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门上图中点击 PLC Configuration 下的各层“+”或者“” ，可以展开或者折迭各。 子项的显 示。 展开后可以发现输入变量 MAIN . X1 和输出变量 MAIN . Y1。 这是 PLC 程序里定义过 的两个变量。 第 25 页 共

28、53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门点击 Save 按钮，选择与 PRO 文件同一个路径，输入文件名，然后点击“保存” 。 第 3 步，扫描 IO 模块，注意，只有当目标系统在配置模式时，才允许选择 Scan Devices。 否则，应先点击下图中 的红色方框内的图标，令其进入 Config mode：第 26 页 共 53 页 2013-9-10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 Li

29、zzy ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门扫描成功后， 可以看到输入模块 EL1008 （8 点 DI 模块） 和输出模块 EL1008 （8 点 DO 模块） 。 第 4 步， 在 PLC 变量 X1、 Y1 和 IO Devices 硬件 EL1008 和 EL2008 模块之间建立映射关系。 下图中点击 Link to：弹出变量映射的选择窗体：第 27 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门同一模块

30、上的 8 个点是按物理地址来区分的，比如上图中的 Input > IX39.0,BIT0.1，表示 EL1008 模块上的 I 1，根据接线图，对应端子 1 的信号。 Input > IX39.1,BIT0.1，表示 EL1008 模块上的 I 2，根据接线图，对应端子 5 的信号。 地址 39.0 与程序无关，无须知道，也无须干预。 选中实际接线的点，按“OK” 。 第 28 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门可见“

31、Link to”旁边的文本框中已经显示了所链接的硬件通道。 用同样的方法将 MAIN.Y1 映射到 EL2008 的第 1 个输出点，并存盘。 即可进入下一步。 说明：而 X1 变量左边也出现了一个小箭头“ “Goto Link Varible” ，可以快速定位到硬件。 ” ，这是变量已映射的标记。 通过右键菜单X1 所映射的硬件通道：第 29 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门实际上，不仅可以从 PLC 变量点“Link to”

32、映射到硬件，也可以从硬件点“Link to”映射 到 PLC 变量。 比如，上图中点击“Link to” ，就弹出以下窗体：两种映射方法结果相同。 第 5 步 激活配置 在 PLC 变量的 IO 点之间建立好映射关系后，必须将映射关系写入控制器，并重启控制 器的 TwinCAT 服务，这个过程，就叫做“激活配置” 。 按下 PC 的键盘“Ctrl+Shift+F4”或者点击下图中的按钮：弹出激活警告，点“是” ，弹出覆盖警告，点击“是”第 30 页 共 53 页2013-9-10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 ChenTwinCAT 2.0 从入门到精通第 2 章_编程入门弹出重启 TwinCATR 提示，点击“是”System Manager 窗体右下角，TwinCAT 状态指示区变为绿色，表示激活成功。 而状态区前面， 表示目标系统的