TE1400 TwinCAT Target for Simulink 入門使用手冊

第6頁TE1400TwinCATTargetforSimulink入門使用手冊TE1400TwinCATTargetforSimulink入門使用手冊作者：趙遠(yuǎn)航職務(wù)：數(shù)據(jù)部技術(shù)支持工程師公司：BECKHOFF中國郵箱：yh.zhao@日期：2023-7-6摘要：TE1400可以將Simulink環(huán)境中構(gòu)建的模型轉(zhuǎn)換成TcCOM被TwinCAT所加載，進(jìn)而在TwinCAT內(nèi)部實時實現(xiàn)Simulink模型所設(shè)計的功能。附件：序號文件名備注歷史版本：免責(zé)聲明：我們已對本文檔描述的內(nèi)容做測試。但是差錯在所難免，無法保證絕對正確并完全滿足您的使用需求。本文檔的內(nèi)容可能隨時更新，如有改動，恕不事先通知，也歡迎您提出改進(jìn)建議。參考信息：目錄1. 軟硬件版本 31.1. 倍福Beckhoff 31.1.1. 控制器硬件 31.1.2. 控制軟件 32. 概述 32.1. TE1400TwinCATTargetforSimulink 32.2. 應(yīng)用場景 33. 基于2.X軟件版本的使用 33.1. 安裝TE1400 33.1.1. 系統(tǒng)要求 33.1.2. MATLAB_PC 33.1.3. Runtime_控制器 43.1.4. 安裝步驟 43.2. Licenses授權(quán) 43.2.1. MATLAB_PC 43.2.2. Runtime_控制器 43.3. 設(shè)置驅(qū)動簽名 43.3.1. 使用OEM證書對驅(qū)動進(jìn)行簽名 53.3.2. 將OEM證書加入TwinCAT3之中 53.3.3. TwinCATRuntime首次加載TcCOM 53.4. 快速使用（以兩數(shù)求和為例） 63.4.1. 在Simulink中構(gòu)建模型并導(dǎo)出 63.4.2. 用OEM證書對tmx驅(qū)動進(jìn)行簽名 83.4.3. TwinCATXAE加載TcCOM模型 93.4.4. 生成PLC-FB 104. 常見問題 124.1. PLC周期與Simulink設(shè)定的步長時間不一致，在使用PLC-FB時是否會有問題？ 124.2. Runtime控制器里需要放置文件嗎？ 134.3. 直接將PLC變量鏈接至TcCOM時個數(shù)和名稱均不對？ 13

軟硬件版本倍福Beckhoff控制器硬件CX2020-0155控制軟件筆記本是基于TwinCAT3.1Build4024.32版本MATLABR2022a概述TE1400TwinCATTargetforSimulink通過使用該功能使TwinCAT直接加載Simulink模型成為可能，眾多功能諸如SimScape，Stateflow，抑或是DSPSystemToolbox因為被集成在Simulink之中故皆能被TwinCAT所使用。通過使用SimulinkCoder，模型能被轉(zhuǎn)譯成C/C++代碼同時轉(zhuǎn)譯成TwinCATObject，后者作用于實時Runtime，以TcCOM的形式索引Task或者作為功能塊被PLC所調(diào)用。應(yīng)用場景控制概念的快速構(gòu)建實時仿真SIL軟件在環(huán)仿真HIL硬件在環(huán)仿真基于模型的設(shè)計基于模型的監(jiān)控基于2.X軟件版本的使用安裝TE1400系統(tǒng)要求MATLAB_PC和Runtime_PC要分開討論，MATLAB_PC使用TE1400將Simulink模型轉(zhuǎn)換成TcCOM模型。TwinCAT工程可以于MATLAB_PC中創(chuàng)建，或者獨立于另一臺PC中創(chuàng)建也是可以的，之后將TwinCAT工程下載至Runtime_控制器中。MATLAB_PCMATLABR2019a或更高M(jìn)ATLABCoder組件VisualStudio2017或更高安裝時勾選C++開發(fā)選項VS版本被XAE所支持TC4024.7或更高在安裝了C++的VS已安裝之后再安裝XAETE1400安裝包Runtime_控制器Win7、Win10、WinServer、TcBSDTC4024.7XAR或更高安裝步驟1. 安裝VS，勾選C++開發(fā)2. 安裝XAEFull3. 安裝MATLAB4. 安裝TE14005. 以管理員身份啟動MATLAB索引并執(zhí)行%TwinCAT3Dir%..\Functions\TE14xx-ToolsForMatlabAndSimulink\SetupTE14xx.p其打開的界面可以進(jìn)行基本的歸屬設(shè)置，將影響生成模型的文件路徑結(jié)構(gòu)，為非必要設(shè)置。6. 應(yīng)用設(shè)置7. 重啟MATLAB8. 注意：如果先行裝了VS但是未勾選C++便安裝了XAE，需要將XAE卸載，安裝C++，再安裝XAELicenses授權(quán)MATLAB_PCTE1400TargetforSimulink用于生成TcCOM模型和PLC功能塊，可以使用測試模式無需授權(quán)但是會有功能閹割：所有的CPP及其頭文件和依賴包總和的文件大小不得超過100kB，至多5個輸入，至多5個輸出。Runtime_控制器TC1320或TC1220（包含所需的TC1300和TF1400）自TC4026以后TF1400將獨立出來設(shè)置驅(qū)動簽名聯(lián)系倍福銷售部門獲取TC0008以獲得OEM證書，文檔之后內(nèi)容將以已具有OEM證書繼續(xù)。使用OEM證書對驅(qū)動進(jìn)行簽名使用TcSignTool工具對驅(qū)動進(jìn)行簽名，其位于C:\TwinCAT\3.x\sdk\Bin\之中通過在命令行中鍵入tcsigntool/?或者tcsigntoolsign/?以高效了解軟件的使用。鍵入案例：TcSignToolsign/f“C:\TwinCAT\3.1\CustomConfig\Certificates\<OEM>.tccert”/p<password>“C:\TwinCAT\3.1\Repository\<path>\<Driver>.tmx”<OEM>為證書名，<password>為OEM證書的密碼。將OEM證書加入TwinCAT3之中單擊import選擇至對應(yīng)的的OEM證書。TwinCATRuntime首次加載TcCOM每個XAR都有自己的信任OEM白名單，因此在將由TE1400導(dǎo)出的TcCOM模型加載至控制器當(dāng)中使用時，需要驗證其對應(yīng)的OEM是否在控制器的白名單中，首次加載會有報錯并自動生成一個注冊表文件：需要前往目標(biāo)機(jī)的上圖\OemCertificates\目錄下，雙擊注冊表后重啟電腦?？焖偈褂茫ㄒ詢蓴?shù)求和為例）在Simulink中構(gòu)建模型并導(dǎo)出未指定輸入或輸出的變量類型的話默認(rèn)為lreal類型。單擊Settings模型設(shè)置進(jìn)行導(dǎo)出設(shè)定。將類型修改為定步長，求解器視模型復(fù)雜度而定在此選擇ode1，步長設(shè)定為0.005，單位為s對應(yīng)5ms。目標(biāo)文件選擇TwinCatGrt.tlc，設(shè)定后一定要點擊應(yīng)用以保存。建議保存模型并指定名稱。單擊Build以導(dǎo)出模型觀察輸出臺是否沒有報錯。在TwinCAT的3.1路徑下觀察上圖文件的tmx是否已經(jīng)存在。用OEM證書對tmx驅(qū)動進(jìn)行簽名命令行至TcSigntool所在的目錄根據(jù)前文生成的tmx驅(qū)動所在的系統(tǒng)位置鍵入命令行：TcSignToolsign/f"C:\TwinCAT\3.1\CustomConfig\Certificates\<OEM>.tccert"/p<password>"<filepath>\<driver-name>.tmx"模型運行在x64環(huán)境下則修改路徑至x64，運行在x86環(huán)境則修改路徑至x86tmx驅(qū)動經(jīng)OEM順利認(rèn)證后會出現(xiàn)下圖的succeeded。TwinCATXAE加載TcCOM模型打開一個TwinCAT工程，于TcCOM處添加新項。每次加載建議點擊一次reload，選擇剛剛生成的Adds。注意：對于同個名稱模型的多次生成版本，例如上面的MNIST已經(jīng)生成了版本，左側(cè)加號展開則能看到以及更早的版本，在對版本進(jìn)行了tmx驅(qū)動認(rèn)證后要選擇，不要選擇早期版本，并且每次更新新版本，如，還是要執(zhí)行驅(qū)動簽名認(rèn)證，對的認(rèn)證無法自動擴(kuò)大至，需要再次進(jìn)行本文2.4.2的操作。新建一個5ms的task，其5ms的設(shè)定值由在Simulink提前設(shè)定得來。選擇目標(biāo)機(jī)，激活TwinCAT工程，如有報錯參考本文2.3.3。TwinCAT順利進(jìn)入運行狀態(tài)后，可以直接在TcCOM上寫值查看效果：期望值與結(jié)果值一致說明模型順利運行，亦可直接鏈接相同數(shù)據(jù)類型的PLC變量。生成PLC-FB使用意義：PLC直接以功能塊的形式加載功能，功能被封裝在PLC庫的內(nèi)部，可以不加載TcCOM模型而使用其功能。對于需要生成PLC-FB的模型，在Simulink中將上圖中的兩個選項進(jìn)行勾選后再次生成。觀察一般的生成文件和進(jìn)行了上述勾選后的文件數(shù)量對比：注：新生成的模型驅(qū)動tmx文件需要進(jìn)行OEM認(rèn)證。回到TwinCAT開發(fā)界面：可以看到PLC庫Adds已經(jīng)自動被安裝。使用PLC-FB功能塊:可以看到效果達(dá)到預(yù)期。常見問題PLC周期與Simulink設(shè)定的步長時間不一致，在使用PLC-FB時是否會有問題？經(jīng)過測試，對于設(shè)定1s的Simulink模型，在使用PLC-FB時PlcTask的時間無論是10ms還是3s，PLC自身都能順利運行。Runtime控制器里需要放置文件嗎？從MATLAB_PC直接將程序下載至Runtime控制器中，首次下載時需要進(jìn)入Runtime_控制器中處理注冊表的問題，參考本文2.3.3，無需進(jìn)行其他的文件放置。直接將PLC變量鏈接至TcCOM時個數(shù)和名稱均不對？ TcCOM作為獨立運行在PLC之外的部分其Input和Output是與PLC相反的，即PLC的Output對應(yīng)TcCOM的Input，TcCOM的Output對應(yīng)PLC的Input，在創(chuàng)建PLC變量時需要注意%I*和%Q*是否正確。

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