TwinCAT Target for Simulink使用教程

一、TwinCAT Target for Simulink使用教程

使用TwinCAT Target for Simulink教程

Simulink模型通过TwinCAT 3 Target for Simulink的集成，能将复杂工具箱如SimScape、Stateflow和DSP System Toolbox的模型转化为C/C++代码，并无缝转换为TwinCAT对象，拓展了TwinCAT的功能范围。这些对象与TwinCAT常规对象一样，拥有统一接口和属性，可在工程环境中结合PLC代码和现场总线模块进行调试，完整的Simulink框图在TwinCAT环境中可见，支持外部模式和参数调整。

新版本的TwinCAT Target V2.3增强了功能，支持对象在多CPU核上并行处理，适用于大型项目如风力发电场仿真。只需一个工具，就能涵盖从简单控制器到复杂设备控制和实时仿真的应用。客户特别青睐此功能，特别是面对复杂控制算法和模型时。

在使用TE1400封装模型时，首先确保编程PC安装有MATLAB R2019a或更高版本，Visual Studio 2017或更高，以及TwinCAT 3.1.4024.7或更高。运行时PC需支持Windows 7/10或Windows Server，运行TwinCAT XAR 3.1.4024.7以上版本。

安装过程中，先确保Visual Studio配置了C++开发环境，并注意TE1400授权和TC1220/TC1320运行时授权。试用授权有限制，需了解具体使用规定。设置驱动程序签名时，需使用OEM证书level 2，步骤包括创建证书、配置签名选项和激活到运行时环境。

对于驱动程序签名，关键步骤包括创建OEM证书，选择签名方法，以及在运行时PC上进行证书注册。TwinCAT运行时对签名证书有白名单要求，确保驱动程序签名后才能正确执行。

本文提供了一个快速入门指南，涉及打开简单Simulink模型，配置Simulink中的TwinCAT库，以及如何封装模型为PLC库。在每个阶段，都有详细的步骤和实例，如添加TcCOM组件，配置参数，以及使用TcCOM Wrapper FB和PLC-FB功能块。

最后，TcCOM组件支持在线更新，用户可以根据需要在运行时选择和切换不同版本，这为实时应用提供了灵活性。

二、TwinCAT3基本功能

TwinCAT 3是一款功能强大的自动化设备控制工具，其核心功能包括TC1000|TC3 ADS、TC1100|TC3 I/O、TC1200|TC3 PLC以及TC1300|TC3 C++模块。

1. TC1000|TC3 ADS是一个独立于介质的通信协议，负责数据的读写和指令的传输。它提供了一种可靠的通讯链路，使得在TwinCAT环境中，控制器与网络中的客户端之间能够无缝连接。

2. TC1100|TC3 I/O模块通过TwinCAT I/O技术，实现了对现场总线的集成，可以实时采集循环举腔数据。循环任务驱动这些总线，它们可以在同一CPU上以不同的周期执行，方便在TwinCAT工程环境中进行数据采集和配置管理。用户可以直接访问过程映像。

3. TC1200|TC3 PLC采用IEC61131-3标准，支持多种编程语言，使得在一台CPU上构建一个或多个PLC变得简单。其内置的调试工具使得故障排查和程序调试更为直观便捷，并允许用户在PLC运行过程中实时修改程序。所有的变量都以符号的方式通过ADS提供，便于在相关客户端进行读写操作。

4. TC1300|TC3 C++模块提供了C++实时内核环境，用于执行用C++编写的实时模块。它也具备强大的调试功能，允许用户在PLC运行时修改程序，并通过符号方式管理所有变量，使得C++编程的集成更为灵活和高效。

三、TwinCAT 3 入门进阶 安装篇

对于想要学习并掌握基于PC的控制编程，特别是对于倍福TwinCAT3软件的用户来说，本书旨在提供全面的入门与进阶指南。TwinCAT3软件分为两大部分，即XAE和XAR。

XAE，即Extended Automation Engineering，基于Visual Studio环境，提供了多种语言编程与硬件组态功能。而XAR则是实时运行环境，负责TwinCAT模块的加载、执行、管理和实时运行。

为了安装TwinCAT3 Full版本，用户可从官方网站下载安装包。登录指定链接后，在Download/Software/TwinCAT3/TE1xxx|Engineering目录中找到TwinCAT 3.1 eXtended Automation Engineering(XAE)文件夹内的安装包，例如TC31-FULL-Setup.3.1.4024.12。

在安装TwinCAT3 Full版本时，需要关注的是是否集成在Visual Studio Shell或完整版Visual Studio中。集成在完整版Visual Studio中的TwinCAT3功能更为全面，包括PLC编程与调试、系统配置和组态、安全逻辑编程、执行C/C++或Simulink发布的模块以及C/C++编程调试、Matlab/Simulink编程与调试。

在安装过程中，部分计算机可能需要配置主板的BIOS，例如关闭Hyper-Threading功能，打开Intel VirtualizationTechnology Extensions（VT-x）功能，以解决在Windows下实现实时内核的问题。VT-x技术可以显著提高虚拟机的效率与性能，支持VT-x可以使得虚拟机CPU性能接近于物理CPU性能。

此外，对于TwinCAT3的安装、卸载与更新顺序，遵循的原则是：先安装Visual Studio，然后安装TwinCAT3，最后安装所需的功能。卸载顺序则相反，先卸载功能，再卸载TwinCAT3，最后卸载Visual Studio。更新TwinCAT3时，只需直接安装新版本即可。

在安装TwinCAT3时遇到“Could not write value to key”错误时，可能与第三方杀毒软件或安全卫士阻止服务有关，建议在安装时先关闭这些程序以避免安装失败。

为了确保系统运行PLC程序时不出错，例如遇到“system clock setup fails”错误，需要在C:\TwinCAT\3.1\System\win8settick.bat路径下以管理员权限运行该文件，并重启计算机。

倍福提供的帮助文件相对较少，一般推荐使用InfoSys帮助文件。用户可以在线访问网络版帮助文件，或从下载中心搜索并安装TwinCAT 3| Information System(32/64 bit)安装文件，安装完成后可通过开始菜单打开。