倍?？刂破?TwinCAT原理介紹

TwinCAT的工作原理控制的演變2 TwinCAT的結(jié)構(gòu)3 TwinCAT的功能4 TwinCAT的實時核原理5 TwinCAT控制系統(tǒng)的分時多任務(wù)原理6 TwinCAT啟動的順序1CPUNCI/O控制的演變發(fā)展硬件軟件機械的電子的Slots/CPUs任務(wù)并行連接現(xiàn)場總線通訊直接訪問工業(yè)PC編程工具HMI工業(yè)PC通訊現(xiàn)場總線TwinCAT體系結(jié)構(gòu)I/O控制運動控制插補運動控制連通性實施工程摘要問題基于PC的自動化編程工具HMI路由器PLC1NCI/O映射..實時內(nèi)核PLC2基于PC的自動化2基于PC平臺的

TwinCAT

TwinCAT

不改變Windows

無需專用硬件

將標(biāo)準(zhǔn)Windows變成實時操作系統(tǒng)

完全支持浮點單元(FPU)

可通過OCX,Dll

訪問

Windows用戶界面

可通過TCP/IP遠(yuǎn)程訪問PC平臺

標(biāo)準(zhǔn)硬件,最佳性能

使用PC

資源

使用主流操作系統(tǒng)(Windows)

易于集成到辦公網(wǎng)絡(luò)

開放的現(xiàn)場總線通訊TwinCAT體系結(jié)構(gòu)I/O控制運動控制插補運動控制連通性實施工程摘要問題基于PC的自動化TwinCAT

的結(jié)構(gòu)3TwinCAT

是一個自動控制軟件包包含工程和運行時間軟件針對于:

實時核I/O數(shù)據(jù)采集順序控制(軟PLC),

運動控制(軟移動控制),通訊(ADS),并且所有這些是在WindowsNT/2000/XP,還有嵌入式WindowsNT/XP和CE.NET.

的硬實時環(huán)境下TwinCAT體系結(jié)構(gòu)I/O控制運動控制插補運動控制連通性實施工程摘要問題基于PC的自動化TwinCAT

的功能4由Beckhoff開發(fā)

無需PC外的其它硬件

循環(huán)時間可短至50微秒

強制優(yōu)先排序

反應(yīng)時間<15微秒(PIII)對Windows可調(diào)節(jié)實時率(專利權(quán))

如果反應(yīng)時間過長則發(fā)信息TwinCAT

實時核的原理5PLC任務(wù)和運動控制任務(wù)可以精確地以設(shè)定的循環(huán)周期執(zhí)行RealtimeoperationofaPLCprogramandNCcontrol

withaPCSPScycle

(e.g.

2ms)PLCcyclettNCcycle

(e.g.

1ms)NCcycleNCcycleNCcycle1ms2ms3ms4ms5mse.g.:NCPLCprogramWinNT&HMIInterface12341231‘2‘分時多任務(wù)控制系統(tǒng)的原理6PowerONStart

WindowsNTStartTwinCATLoadingthebootprojectintotheRun-TimeStartPLC1234WindowsUserLogon如果設(shè)置了允許AutoLogOn如果設(shè)置了AutoBoot項為Enable如果PLC屬性中設(shè)置了BootProject項的PLC任務(wù)為Enable如果已經(jīng)在PLCControl中創(chuàng)建了啟動程序，執(zhí)行“Createbootproject”TwinCAT啟動的順序結(jié)束7CPU運算能力的分配ReadinputsWriteoutputsOperateprogramPLCcyclePLCcyclettPLCcyclePLCcycleWinNT&HMIInterfacePC-Based控制系統(tǒng)的CPU時間的分配.——傳統(tǒng)PLC與PC-Based控制系統(tǒng)的比較傳統(tǒng)PLC的CPU時間分配8CyclicPLCtask

e.g.10ms10ms20ms30ms40ms0ms控制任務(wù)實際使用的時間小于時基的定義0ms1ms80%TwinCATW2ms80%TCW3ms80%WPLCPLCTimesliceforWindowsTimesliceforTwinCATPLCprogram

cyclictask在每一個時間片中，如果控制任務(wù)提前完成，則CPU自動交還給Windows程序PLC任務(wù)與Windows任務(wù)的時間調(diào)度9TwinCAT

系統(tǒng)服務(wù)是在本機上作為WindowsNT的一個服務(wù)來運行的.所以在Windows用戶登陸之前,就首先啟動TwinCat服務(wù).

TwinCat服務(wù)會在桌面右下方的后臺運行任務(wù)條上顯示其活動符號,符號的顏色指示出TwinCat系統(tǒng)的狀態(tài).

TwinCAT

服務(wù)停止，實時核不工作TwinCAT

模式切換中相當(dāng)于把PLC切換到“RUN”模式相當(dāng)于把PLC切換到“Reset”位置相當(dāng)于把PLC切換到“Stop”模式TwinCAT

運行模式，即PLC已上電TwinCAT

配置模式，即PLC未上電TwinCAT系統(tǒng)服務(wù)10TwinCATAutobootAutologon

with

WinNT12TwinCAT的啟動設(shè)置11Enablingforloadingthebootprojectfortheruntimesystem1.NumberofruntimesystemsEnablingforloadingandsavingtheRETAINdatafortheruntime1.PLC啟動設(shè)置12Requirement:Themachineshouldworkproperly.

Thehardware,softwareandthemappingsarecorrect.ThePLCControlinthestatusonline.創(chuàng)建啟動程序13TwinCATI/O系統(tǒng)IQ輸入輸出IQIQ

對所有主要現(xiàn)場總線開放支持PC硬件

容易建立和診斷從邏輯到物理I/O的映射TwinCAT

處理映像現(xiàn)場總線1現(xiàn)場總線2現(xiàn)場總線3映射TwinCAT體系結(jié)構(gòu)I/O控制運動控制插補運動控制連通性實施工程摘要問題基于PC的自動化14

模塊化結(jié)構(gòu)

一臺PC上最多4個PLCCX1000/BX/BC上有1個PLC

定時1個PLC上最多4個任務(wù)

易于建立和維護

在線程序修改

全面的調(diào)試特性:

斷點,監(jiān)測,功率流,示波器

選擇中意的編程語言

所有IEC61131-3語言(IL,ST,FBDLD,SFC)TwinCAT體系結(jié)構(gòu)I/O控制運動控制插補運動控制連通性實施工程摘要問題基于PC的自動化TwinCAT控制15TwinCAT

運動控制從機械系統(tǒng)到電子系統(tǒng)的演變機械凸輪

電子凸輪機械齒輪電子齒輪機械離合

電子耦合機械凸輪軸電子凸輪軸飛行前饋優(yōu)點修改最終產(chǎn)品更具靈活性

提高機器產(chǎn)量減少建立時間–無需機械改動減少庫存–沒有不同的機械部件摘要縮短交貨/開發(fā)時間，降低成本TwinCAT體系結(jié)構(gòu)I/O控制運動控制插補運動控制連通性實施工程摘要問題基于PC的自動化16TwinCATNCPTP

多達(dá)255個軸

易于設(shè)置和維護

對所有類型的軸開放

伺服

步進(jìn)

交換軸

液壓軸

通過下列接口連接到驅(qū)動器

數(shù)字接口:

Lightbus,Sercos,ProfibusDP/MC,

SSI,脈沖串

模擬量:+-10V

附加功能:凸輪系統(tǒng),齒輪傳動,飛剪,疊加TwinCAT體系結(jié)構(gòu)I/O控制運動控制插補運動控制連通性實施工程摘要問題基于PC的自動化17TwinCATNCITwinCAT體系結(jié)構(gòu)I/O控制運動控制插補運動控制連通性實施工程摘要問題基于PC的自動化

用DIN66025碼編程

技術(shù)特性:瓶頸監(jiān)測3軸加5個輔助軸的插補運動18容易使用通訊標(biāo)準(zhǔn):ADS(自動化設(shè)備規(guī)范)OPC(用于過程控制的OLE

)ADS通過TCP/IPADS通過TCP/IPADS通過TCP/IPADS通過TCP/IPADS通過現(xiàn)場總線TwinCAT體系結(jié)構(gòu)I/O控制運動控制插補運動控制連通性實施工程摘要問題基于PC的自動化TwinCAT

通訊19CPU電源背板位置控制運動控制溫控模塊一個典型的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)計速模塊DI/DO，AI/AO測量模塊人機界面控制器I/O模塊伺服產(chǎn)品20TwinCATPLCLibraryTwinCATCNCTwinCATNCITwinCATNCPTPIPC/TwinCAT運動控制位置CPU電源背板AnalogI/O計數(shù)模塊溫度控制RS422/485接口TwinCATPLCBECKHOFF控制系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)模式21TwinCATCNCTwinCATNCITwinCATNCPTPTwinCATPLCTwinCATPLCLibraryBECKHOFF控制系統(tǒng)基于兩大技術(shù)計速模塊DI/DO，AI/AO測量模塊BeckhoffIPC及操作面板Beckhoff控制系統(tǒng)TwinCAT軟件Beckhoff

總線產(chǎn)品Beckhoff驅(qū)動產(chǎn)品PCbased控制技術(shù)現(xiàn)場總線技術(shù)1、

倍福的4類產(chǎn)品可以組成一套完整的控制系統(tǒng)。2、4類產(chǎn)品亦可單獨供貨，分別集成到第三方的控制系統(tǒng)中。3、采用標(biāo)準(zhǔn)的Windows操作系統(tǒng)。4、支持所有主流的現(xiàn)場總線。22性能BCxxxxBXxxxxCX1000PC成本適用于所有平臺TwinCAT:一個工具TwinCAT:I/O,PLC,NCPTP