BECKHOFF New Automation TechnologyC.4字符串功能.双稳态功能块C.6边沿检测115计数器计时器D.TWINCATPLC中的操作数.120124第2页共138页BECKHOFF New Automation Technology1.TWinCAT PLC概述TWinCAT PLC是什么？TWinCAT PLC是一个完整的用于逻辑控制器的开发系统。TWinCAT PLC具有功能强的语言结构，符合IEC国际标准。这些使你易于进行程序的开发。就像Visual C+一样，具有高级语言编程系统的开发环境，可为编辑器的操作和调试功能设置模式。程序的结构是什么？所有的项目数据存在一个有项目名称的文件中。一个新项目的第一个POU,系统会自动地给定名称MAIN,这是程序的起点。（在C程序中，这是一个主函数。）从这里开始，你可以调用其它的POUs(程序，功能块和函数)。TWinCAT PLC区分一个项目中的三种不同目标：POUs,结构和可视化元素。利用这些目标，你可以创建你的项目。在目标表中，你可以看到你的项目目标。怎样写程序？首先，当你开始开发一个新程序时，你必须对你的硬件系统进行组态。这对于检查使用的地址是否正确是必要的。现在你可以对你的问题组态必要的POUs。然后，你开始用你选择的语言对你的POUs进行编程。在编辑完项目的所有目标后，编译你写的程序并去掉语法错误。怎样测试程序？当修正了程序中的所有语法错误后，你可以转换到仿真模式，登录到仿真控制器中，并把你的项目装入到控制器里，现在，TWinCAT PCL以在线方式运行。你可以打开图形硬件组态窗口，强制给定输入，然后观察输出。在每个P0U的说明语句部分以及全局变量表中，你能够看到项目数据的当前值，你也可以去写，强制给定数值。在另一个观察窗口中，你可以组态你想要检查的数据单元。用TWinCAT PLC进行调试在发生程序错误的地方，你可以设置中断点。程序停止执行后，你可以在这个中断点上检查所有的程序数据。单步功能允许你一步一步地检查程序的逻辑是否正确。第3页共138页BECKHOFF New Automation Technology进一步的在线功能TWinCAT PLC支持进一步的调试功能。允许按照一定数值强制改变程序变量和输入/输出值。流程控制使你能够检查哪一行程序被执行，并且当运行编码时，向你显示该行所用的每个变量的数值。采样跟综用于跟综变量并以曲线方式显示数值。在编写和测试程序后，你可以把程序下装到你的硬件系统中，并继续测试。这时，像用模拟方式调试一样，你可用同样的调试方法。TWinCAT PLC的其它功能在任何时候，可以将整个项目存档或输出到一个文本文件中。总结TWinCAT PLC是一个完整的用于逻辑控制器的开发系统。使用TWinCAT PLC,使你大大减少开发应用软件所需要的时间。第4页共138页BECKHOFF New Automation Technology2.TWinCAT PLC要点为了便于你掌握TWinCAT PLC,请阅读下面的基本TWinCAT PLC术语表：2.1.程序的组成部分一个项目包括控制器程序的所有目标，保存在有项目名称的文件中。一个文件由以下目标组成：PLC-Configuration,.Tasks,POUS,结构，全局变量表，库，观测变量，可视化元素。编程组织单元(P0s)POUs由函数，功能块和程序构成。每个P0U由说明语句部分和语体组成。语体用IEC编程语言编写：指令表Instruction List(IL),结构化文本Structured Text(ST),功能块图Function Block Diagram(FBD),梯形图Ladder Diagram (LD)或顺序功能流程Sequential Function Chart (SFC).TWinCAT PLC支持所有的IEC标准POUs。POUs可以调用其它POUs.然而，被调用的POUs不允许再调用其它的P0Us.一种函数是一个P0U,当执行这种函数时，它精确地提供一个数据元素（也可以像数列或结构数据那样由多个数据元素组成)。一种函数总是用一定的形式来说明。即：在功能名称的后面是一个冒号和类型符。一个正确的函数说明语句如下：FUNCTION Fct:INT另外，一个数值被分配给函数。即，函数名称可以像一个输出变量那样使用。函数数值必须与它的说明类型相一致。第5页共138页BECKHOFF New Automation Technology下图举例说明函数FBD-Example。该函数用BD语言编写，有三个B00L输入和一个B0OL输出：FBD_EXAMPLE (FUN-FUP)00020003Example for a function written in FBD00040006VAR1:BYTE:0007VAR2:BYTE:0008VAR3:BYTE:0010VAR0011b1:BOOL0012b2:B00L:0001 Label1:Binary concatenations and store to the function resultMODLTANDORVar1FBD_EXAMPLE☐10MODGTb2Var2-10MODGT10图2.1.1功能在$T语言中，调用一个函数，如同使用一个表达式中的操作数。函数不含有内部的状态信息。这就是说，调用具有相同自变量（输入参数）的一个函数，总是产生相同的数值（输出）。举例调用上面所描述的函数：用IL语言编写：LD7FBD_Example 2,4STResult用ST语言编写：Result :FBD_Example(7,2,4);用BD语言，可这样调用功能：第6页共138页BECKHOFF New Automation TechnologyADDFBD EXAMPLEby1-VAR1bResult1-VAR2VAR3ADDby22Lby2ADDby3-3-Lby3在SF℃语言中，一个功能公可以在一步或一个转换内调用。功能块(Function Block)一个功能块是一个POU,当执行该功能时，它产生一个或多个数值。功能块没有类型说明。功能块的例程(Instancesof Function Blocks)一个功能块可以产生多个以不同名称命名的例程。每一例程都有一个相关的标识符(例程名称)，还有一个数据结构，该数据结构包含有输出，输入和内部变量。像变量一样，功能块例程可被定义在局部变量表中。其方法是用标识符表示，用功能块名称作为类型。下面是功能块FUB,例程名称为INSTANCER:INSTANCE:FUB:一个功能块的所有数值保持到下一次功能块执行之前。因此，调用同样的功能块，尽管它们有相同的自变量〔输入变量)，但是，功能块的输出值并不总是相同。第7页共138页BECKHOFF New Automation Technology下图是一个名称为IL_EXAMPLE的功能块，用L语言编写，有一个输入变量，二个输出变量。IL_EXAMPLE (FB-AWL)0001FUNCTION_BLOCK IL_EXAMPLE0003r1:REAL :0.0:0006sinus:REAL:0007cosinus:REAL :=9.9:00090001(Calculate sinus of r1 and multiply with 10000002LD10003sin0004 MUL1000sinus0006[Calculate cosinus of r1 and multiply with 1000 "0008 cos1000cosinus00110012(increment r1 *0013LD0014ADD0.100155T00160017图2.1.2.功能块调用功能块的方法，是使用功能块的例程名称。访问功能块变量的方法，是输入功能块的例程名称，其后是一个点和变量名。下面举例说明怎样调用上图描述的功能块IL一EXAMPLE。用IL语言编写：0003fb_inst:IL_EXAMPLE;0004sin_val:REAL:0005cos_val:REAL:0004LDfb_inst.sinussin_val0006LDfb inst.cosinus0007STcos_val0008图2.1.3.用1L语言调用一个功能块第8页共138页BECKHOFF New Automation Technology用ST语言调用同样的功能块：翔图call st (PRG-ST)0001PROGRAM call_st0003fb_inst:IL_EXAMPLE:0004sin val:REAL:0005cos_val:REAL:00070002 sin val:=fb_inst.sinus:0003cos_val:=fb_inst.cosinus;00040005图2.1.4.用ST语言调用一个功能块用FBD语言调用功能块：9 PLC PRG (PRG-FBD】0003lebt:INT :0;0004SG:IL_Example:0005Sinus:REAL:0006Cosinus:REAL:r1:REAL:SGADDIL EXAMPLEsinusCosinus0.1-cosinus-Sinus图2.1.5.用FBD语言调用一个功能块在SFC语言中，仅可以在步骤或传送内调用功能块。有关功能块用法的举例见第三章。第9页共138页BECKHOFF New Automation Technology程序一个程序就是一个POU。当执行该程序时，它产生一个或多个数值。不允许像功能块那样产生一个程序的例程〔见功能块)。一个程序的所有数值保持到下一次执行程序之前。一个简单程序举例：LD EXAMPLE [PRG-LD】0003Expired:TIME:0004Timer:TON:0001Setting all switches in the right way turns on lamp1Switch1Switch3Switch4Switch6Lamp1HSwitch2Switch50002Setting all switches in the right way turns on lamp2 after 5 secondstimerSwitch11Switch14Switch15TONHINT#5s-PT ET-ExpiredSwitch11Switch13Switch12Switch14Switch10HL图2.1.6.程序在程序和功能块内，可以调用程序。在一个函数内不允许调用程序。不存在程序例程。如果一个POU调用一个程序并且改变了程序的数值，这些变化将保持到下一次调用程序之前，即使是一个不同的P0U调用该程序。这与调用功能块是不同的。调用功能块的POU仅可以改变功能块的某一例程的数值(局部或全局数值)举例说明上面所描述的调用程序：用IL语言编写程序：CAL PRGexample用ST语言编写程序：PRGexample:第10页共138页