wersja mobilna
Online: 484 Wtorek, 2017.05.23

Technika

Trzy rzeczy, które musisz wiedzieć o TwinCAT 3

wtorek, 21 października 2014 12:13

TwinCAT 3 to nowoczesne narzędzie programistyczne pozwalające na tworzenie złożonych i jednocześnie cechujących się dużą elastycznością oraz modułowością systemów sterowania. Pozwala ono na programowanie w językach opisanych w normie IEC 61131-3, ale też w takich standardowych jak m.in. C/C++, C#, .NET, Visual Basic, a nawet korzystanie z graficznych w oprogramowaniu Matlab/Simulink. Tak tworzone moduły mogą być łatwo integrowane w jednym systemie sterowania i uruchamiane na różnych platformach sprzętowych, w tym z procesorami wielordzeniowymi. Zapewnia to nie tylko wysoką wydajność i skalowalność, ale tworzy od dawna oczekiwany pomost pomiędzy światem automatyki i informatyki.

TwinCAT stanowi centralny element software'owy platformy sterowania PC-based oferowanej przez firmę Beckhoff Automation. Dzięki niemu praktycznie każdy system komputerowy może stać się sterownikiem czasu rzeczywistego, dając możliwość uruchamiania wielu modułów sterujących - od sterowania logicznego do zaawansowanej kontroli ruchu.

W wersji TwinCAT 3 dodanych zostało wiele nowych możliwości, które wspólnie tworzą architekturę eXtended Automation (XA). Zapewnia ona wsparcie dla standardów przemysłowych w zakresie sterowania oraz języków oprogramowania wysokiego poziomu - zarówno podczas tworzenia aplikacji, jak też jej uruchamiania i debugowania.

Rys. 1. eXtended Automation daje możliwość programowania zarówno w językach czasu rzeczywistego, jak też korzystania z licznych standardowych w branży IT metod kodowania

Rys. 2. TwinCAT 3 to możliwość pełnej integracji z Visual Studio

Oprogramowanie zostało zintegrowane z popularnym środowiskiem Microsoft Visual Studio, co daje projektantom systemów automatyki dostęp do wielu nowoczesnych narzędzi programistycznych. Aby jednak ograniczyć wzrost stopnia skomplikowania oprogramowania urządzeń i systemów, zastosowano strukturę modułową, gdzie poszczególne elementy większego systemu być mogą stworzone w różnych językach programowania, a następnie efektywnie zintegrowane i uruchomione z wykorzystaniem systemu TwinCAT.

PO PIERWSZE: PROGRAMOWANIE ZGODNIE Z IEC 61131-3, MOŻLIWOŚĆ KORZYSTANIA Z C/C++ ORAZ PROJEKTÓW MATLAB/SIMULINK

IEC 61131 to norma dla sterowników programowalnych, w której - w części 3. - opisane zostały standardowe języki programowania. O ile dawniej do tworzenia systemu sterowania wykorzystywano często języki właściwe dla danego PLC i definiowane przez jego producenta, o tyle unifikacja kilku standardowych metod tworzenia kodu opisana w normie IEC 61131-3 zapewniła jednolitość tworzenia projektów i możliwość uniezależnienia programu od sprzętu. Dała ona też możliwość łatwej analizy i symulowania działania systemów, a także uprościła korzystanie ze sterowników w wersjach PC-Based (wirtualnych, uruchamianych jako program).

Wszystkie powyższe możliwości zapewnia również TwinCAT 3. Pozwala on na programowanie w pięciu standardowych językach (tekstowo i graficznie), zapewnia enkapsulację danych oraz możliwość korzystania z rozszerzeń obiektowych - tworzenia interfejsów, metod, dodawania atrybutów, itd. eXtended Automation to także możliwość tworzenia modułów uruchomieniowych w językach C/C++. Projekt w nich stworzony podlega kompilacji do maszyny stanów wykorzystywanej w standardowych modułach TwinCAT, natomiast integracja środowiska programistycznego z Visual Studio zapewnia efektywne tworzenie, uruchamianie i debugowanie kodu źródłowego.

Rys. 3. Edytor w TwinCAT 3 wspierający języki zdefiniowane w IEC 61131-3 - na rysunkach widoczny jest w postaci zintegrowanej w oprogramowaniu Visual Studio

Rys. 4. Projekt kontrolera temperatury stworzony w oprogramowaniu Matlab/Simulink i jego wersja w oprogramowaniu TwinCAT

TwinCAT umożliwia również korzystanie z projektów w środowisku symulacyjnym Matlab/Simulink, co powinni docenić szczególnie inżynierowie oraz naukowcy niezajmujący się na co dzień programowaniem. Projekt tworzony jest w języku graficznym (patrz rysunek), możliwe jest przy tym korzystanie ze standardowych modułów (w tym zaawansowanych, takich jak fuzzy logic), a następnie symulowanie i optymalizacja pracy systemu. Ten ostatni jest w automatyczny sposób przetwarzany do postaci standardowej dla oprogramowania TwinCAT 3 i może być, ze względu na wyświetlanie w postaci sparametryzowanej, łatwo zmieniany w czasie rzeczywistym.

PO DRUGIE: ZINTEGROWANE BEZPIECZEŃSTWO FUNKCJONALNE I MOTION CONTROL

Rys. 5. TwinCAT 3 to również zintegrowane bezpieczeństwo i kompletna platforma dla aplikacji Motion Control

Zintegrowana kontrola ruchu? Wsparcie dla funkcji bezpieczeństwa? Wszystko to również jest możliwe z systemem TwinCAT 3! W ramach eXtended Automation zapewnia on możliwość tworzenia skalowalnych rozwiązań Motion Control, które obejmują zakres od standardowych aplikacji z ruchem point-to-point do zaawansowanych systemów kontroli ruchu robotów.

TwinCAT 3 w wersji NC PTP zapewnia możliwość stworzenia elektronicznej przekładni, krzywki oraz aplikacji typu latająca piła. Z kolei wersja NC I pozwala na wieloosiową interpolację ruchu, zaś TwinCAT 3 CNC ma funkcjonalność umożliwiający sterowanie maszynami CNC z wykorzystaniem do 32 osi na kanał. Wspomniane możliwości kontroli ruchu robotów dostępne są z kolei dla wersji Robotics - w przypadku najnowszej wersji oprogramowania TwinCAT 3.1 również dla robotów 6-osiowych i platformy Stewarda. W każdym z przypadków konfiguracja, uruchomienie, diagnostyka odbywają się z wykorzystaniem jednego środowiska, co zapewnia integrację sterowania logicznego (PLC) oraz ruchu (Motion Control).

Oprogramowanie TwinCAT wspiera też zintegrowane funkcje bezpieczeństwa. Użytkownik ma możliwość graficznego projektowania aplikacji bezpieczeństwa, korzystając z bloków funkcyjnych. Te ostatnie obejmować mogą elementy niezależne od konfiguracji sprzętowej, do tego zapewniona jest automatyczna weryfikacja projektów oraz tworzenie dokumentacji.

PO TRZECIE: MODUŁOWOŚĆ I WSPARCIE DLA PROCESORÓW WIELORDZENIOWYCH

Rys. 6. Dzięki przetwarzaniu projektów do postaci standardowych modułów, TwinCAT 3 może uruchamiać wiele zadań równolegle, wykorzystując procesory wielordzeniowe

Standaryzowane moduły pozwalają na uruchamianie projektów stworzonych dla różnych platform sterowania. TwinCAT 3 w trybie eXtended Automation Runtime pozwala na jednoczesną pracę wielu modułów dla sterowników PLC, sterowników numerycznych (NC), a także wersji CNC i kontrolerów robotów (RC). Do tego uruchamiane mogą być moduły w języku C/C++ i inne wcześniej opisane, przy czym każdy z nich ma standaryzowaną dla użytkownika formę i może swobodnie wymieniać dane z pozostałymi elementami systemu.

TwinCAT 3 pozwala też na efektywnie, korzystanie z procesorów wielordzeniowych. Moduły programu mogą być przydzielane do konkretnych rdzeni w czasie rzeczywistym, a ich wykonywanie będzie przebiegało w sposób wysoce deterministyczny nawet przy bardzo krótkich czasach cyklu. Firma Beckhoff oferuje klientom różne platformy komputerowe, co pozwala precyzyjnie dobrać hardware do tworzonej aplikacji pod względem wymaganej wydajności i funkcjonalności.

Beckhoff Automation
www.beckhoff.pl

 

 

Szukaj w serwisie Semicon

zobacz wszystkie Nowe produkty

Lampki kontrolne RLK-1 i RLK-3

2017-05-22   | Relpol S.A.
Lampki kontrolne RLK-1 i RLK-3

W ofercie Relpolu klienci znajdą urządzenia modułowe, takie jak przekaźniki czasowe, przekaźniki nadzorcze do nadzoru prądu i napięcia, przekaźniki instalacyjne, styczniki instalacyjne. W ostatnim czasie do oferty dołączyła nowa grupa urządzeń: lampki kontrolne.
czytaj więcej

Przepływomierze ultradźwiękowe do niewymagających aplikacji

2017-05-22   | AEA Technique
Przepływomierze ultradźwiękowe do niewymagających aplikacji

Przepływomierz ultradźwiękowy KATflow 100 jest kompaktowym urządzeniem przeznaczonym do stacjonarnych pomiarów na pojedynczych rurociągach. Cechuje się on uproszczoną specyfikacją oraz dostępnością różnych typów sond.
czytaj więcej

Nowy numer APA