TwinCAT高级语言编程接口.pdf

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1、TwinCAT高级语言编程接口尚德明1TwinCATSoftPLC工业软PLC分类：实时运行核：使用操作系统的实时性自主研发实时核编程语言PLC程序执行机制和Windows应用程序的执行机制不同，Windows应用程序是通过消息机制触发，而PLC程序的执行时通过一个定时器自动定期触发。因此对于软PLC来说，定时器的精准直接影响PLC逻辑执行的准确性和效率。自主开发的实时核和操作系统依赖性小，更稳定，更准确。目前世界上主要有三家公司开发了实时核：Beckhoff，IntervalZero，TenAsys。目前我们公司的实时核还不对外开放，TwinCAT3以后将对外开放，对外开放就意味可以

2、使用高级语言来编写PLC程序。目前TwinCAT系统中想使用高级语言来进行控制只能使用操作系统的实时系统通过R3IO来实现另外一种软PLC。：编程语言计算机高级语言（如C++）（R3IO）IEC61131-3国际编程标准2高级语言和下位的通讯方式上位用户界面和BECKHOFF产品通讯主要方式：实时非远程：R3IO非实时远程：ADS通讯,Modbus,OPC文档:R3IO:InformationSystem->TwinCAT->TwinCATR3IOADS:InformationSystem->TwinCAT->TwinCATSystem->TwinCATConnectiv

3、ity3通讯方式比较通讯周期:R3IO通讯时间可以忽略，数据交换时间取决于定时器，CE试用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ADSServer的响应时间，一个命令周期可能需要200毫秒系统拓扑:R3IO是通过指针直接访问IO内存映像.本地操作（把它当成高级语言编写的PLC）ADS是网络通讯,可以是远程访问Modbus和OPC的性能和ADS在水平以下主要介绍ADS通讯4ADS简介在BeckhoffTwinCAT系统中，各个软件模块（如TwinCATPLC、TwinCATNC、Windows应用程序等）的

4、工作模式类似于硬件设备，它们能够独立工作。各个软件模块之间的信息交换通过TwinCATADS而完成。ADS（AutomationDeviceSpecification）即自动化设备规范，它为设备之间的通讯提供路由。在TwinCATPC和Beckhoff的CX、BX、BC系列控制器中都包含TwinCAT信息路由器。因此各个ADS设备之间都能够交换数据和信息。ADS服务有TwinCAT服务程序提供，当PLC中需要调用操作系统功能时也是通过ADS命令来驱动TwinCAT服务来完成（如文本文件读写，获取系统时间等）。基于ADS的TwinCAT系统构架如下图所示：5ADS通讯协议概述ADS协议处于网络

5、通讯协议的应用层。TCP/IP模型OSI模型应用层传输层Internet层网络接口层6TwinCATADS设备标识每台TwinCATADS设备都有各自不同的AdsAmsNetId和AdsPort（端口号），以相互区别。AdsAmsNetId是TCP/IP地址的扩展，是TwinCATMessageRouter，存在于每台TwinCATPC或BeckhoffCX、BX、BC系列控制器中。例如：如果一台PC的IP地址是“192.168.2.10”，那么它的AdsAmsNetId就是“192.168.2.10.1.1”。当然，也可以对AdsAmsNetId进行修改。每台ADS设备（ADSServer）

6、的AdsPort都各不相同，且固定不变。而ADS客户端（ADSClient）应用程序的AdsPort则是可变的。不同ADS设备的AdsPort如下图所示：ADS设备AdsPortRun-timesystem1801Run-timesystem2811PC控制器中的PLCRun-timesystem3821Run-timesystem4831AdditionalTask1301自定义任务（AdditionalTask）AdditionalTask2302BCxxxx控制器中的PLC800NC5007ADS通讯方式ADS设备之间的通讯有多种方式，不同方式有不同的特点。1.一般的ADS通讯（Gene

7、ralADSServices）-异步方式（Asynchronous）ADS客户端向ADS服务器发送ADS请求，同时客户端继续自己的工作。ADS服务器处理请求后，把响应以Call-back函数方式发给客户端。-通知方式（Notification）ADS客户端向ADS服务器发送ADS请求，ADS服务器以Call-back函数的方式不断向客户端发送响应，直到客户端取消该请求。这两种通讯方式的效率高，但需