TwinCAT 3 教程: 简介

本章是TwinCAT 3 教程的一部分。

TwinCAT（The Windows Control and Automation Technology，基于Windows的控制和自动化技术）自动化软件是控制系统的核心部分。TwinCAT 软件系统可将任何一个基于PC 的系统转换为一个带多PLC、NC、CNC 和机器人实时操作系统的实时控制系统。TwinCAT 3 是TwinCAT 2 进一步发展的产物。

TwinCAT 3 为工程技术开辟了一条新的道路，并通过添加很多功能对实时内核进行扩展。工程环境完全集成在微软的Visual Studio框架中，除了系统配置、运动控制、I/O和IEC61131 PLC编程语言之外，还可以进行编程和调试。

使用这些编程语言能够创建可以在TwinCAT 3 实时内核中执行的模块。能够执行的模块数量几乎无限。TwinCAT 3中的任务数量也得到了显著提升。TwinCAT 3 实时内核环境使得模块能够装载到一个多核处理器的不同核上。

Beckhoff一直在推动基于PC的控制系统，该系统基于商用硬件，例如Intel x86处理器和以太网芯片。 借助TwinCAT 3，他们的自动化软件现在支持多核处理，这使传统的PLC技术远远落后了。

在我启动的所有新TwinCAT 3 PLC程序上，默认情况下，我将任务设置为每0.5毫秒运行一次，并且我可以更快地运行大多数任务。 PLC逻辑不仅每0.5 ms执行一次，而且大部分EtherCAT I / O总线也可以这种速度运行。 当您将其与具有典型逻辑扫描时间（加上I / O刷新时间）在几十毫秒内的传统PLC进行比较时，您会发现带有EtherCAT的TwinCAT 3比典型的PLC更适合任何高速过程。

如果您认为扫描时间无关紧要，请考虑一条传输线以大约1 m / s的速度运行（完全合理），并且当传输器上的特定点通过给定位置（由编码器测量）时，您必须触发输出。 1毫秒反应时间和10毫秒反应时间之间的差是1毫米和10毫米精度之间的差。

与我们熟悉的传统PLC / HMI /笔记本电脑组合相比，TwinCAT 3解决方案还具有许多优势:

• 开发环境与PLC逻辑在同一台计算机上运行，因此您不需要单独的笔记本电脑。 联机就像打开开发环境并单击“联机”按钮一样简单。
• HMI与PLC在同一台机器上运行，因此HMI到PLC的通信响应速度非常快。 在TwinCAT 3运行时和HMI之间传输数据的速度与内存复制指令一样快。
• 如果您要编写自己的HMI软件（例如，在.NET中），则免费提供该协议的驱动程序（称为ADS）。
• TwinSAFE安全编辑器已集成到开发环境中，因此安全程序与PLC程序之间的映射信号非常简单，安全输入也可以双重映射到安全程序以及PLC程序中，以进行监视和报警。
• 您可以使用git、subversion之类的源代码控制应用程序，它们可以与开发环境集成。
• 性能出色，倍福原生开发环境，最完善的开发环境
• 免费、无限期、全功能试用，7天试用版许可证到期后，只需生成新的7天试用版许可证即可，而无需重新安装。

本人从事嵌入式编程10年，会基于PC编写一些软件。但是没有写过PLC、触摸屏程序。第一次接触EtherCAT技术和TwinCAT3开发环境，由于种种原因，废了不少周章。这也是我写这个教程的原因。本文从新手的角度出发，结合深圳锐特机电技术有限公司的EtherCAT步进电机驱动器ECR60，编写TwinCAT3的入门使用教程。