TwinCAT 3文件功能塊的使用方法

第14頁TwinCATTwinCAT3文件功能塊的使用方法作者：余洋職務(wù)：助理技術(shù)工程師日期：2023-02-10摘要：在工控行業(yè)中，工藝參數(shù)、配方等數(shù)據(jù)至關(guān)重要。TwinCAT3為應(yīng)對不同的場景和需求提供了多種數(shù)據(jù)存儲方式。首先，使用

Persistent、Retain變量，以及Novram可以對少量的過程數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。這三種方式往往是為設(shè)備突然掉電而設(shè)計(jì)。這樣一來，在項(xiàng)目中需要記錄的關(guān)鍵數(shù)據(jù)或者變量值會被保存至系統(tǒng)的boot文件夾當(dāng)中。但是，這些數(shù)據(jù)只能被保存為當(dāng)前值，所以無法查看歷史值。此外，大量數(shù)據(jù)保存、管理的方式有XML文件存儲和DatabaseServer。這兩者不僅可以保存當(dāng)前值，還可以保存所有的歷史數(shù)據(jù)，大大提高了數(shù)據(jù)的完整性。XML文件儲存指的是TwinCATXMLDataServer。借助它可以使用存儲在XML文件中的數(shù)據(jù)對TwinCATPLC變量初始化，或者把PLC變量存儲在XML文件中。XML文件中的變量的結(jié)構(gòu)應(yīng)該和PLC中變量的結(jié)構(gòu)匹配。變量的子元素可以直接讀取，十分地方便。DatabaseServer則是利用第三方數(shù)據(jù)庫，將TwinCAT的數(shù)據(jù)與第三方服務(wù)器進(jìn)行交互，從而實(shí)現(xiàn)更加龐大的數(shù)據(jù)管理和整合。但是，這兩種文件的保存方式都需要購買相對應(yīng)的授權(quán)才能使用。針對項(xiàng)目中數(shù)據(jù)量小的情況，可以使用txt文件保存管理的低成本方式。TwinCAT3為此提供了功能塊對txt文件進(jìn)行管理，可以分別對本地文件甚至是網(wǎng)絡(luò)鄰居的文件進(jìn)行打開、關(guān)閉、寫入、讀取和重命名的操作。不過，受限于txt格式文件以及其解碼形式，對于TwinCAT內(nèi)數(shù)據(jù)的格式和大小都有局限性。附件：序號文件名備注1TwinCATWriteUPSDataProject掉電保持應(yīng)用例程2TwinCATWriteContentProject寫入內(nèi)容例程3TwinCATReadContentProject獲取內(nèi)容例程4TwinCATAddContentProject補(bǔ)充內(nèi)容例程5TwinCATOtherFunctionProject其他功能例程6TwinCATCopyFileProject復(fù)制源文件例程歷史版本：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(shí)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 41.1. 倍福Beckhoff 41.1.1. 控制器硬件 41.1.2. 控制軟件 42. 準(zhǔn)備工作 42.1. 文件夾創(chuàng)建 43. 文件功能塊的使用方法 43.1．寫入內(nèi)容進(jìn)（新）文件 43.1.1. FB_FileOpen 43.1.2. FB_FileClose 63.1.3. FB_FilePuts 73.2．讀取文件內(nèi)容 73.2.1. FB_FileGets 73.3．補(bǔ)充文件內(nèi)容 83.3.1. FB_FileWrite 83.4．復(fù)制源文件（新功能塊FB_FileCopy） 93.4.1. FB_FileRead 93.5．其他對文件以及文件夾的功能 93.5.1. FB_FileDelete 93.5.2. FB_FileRename 103.5.3.FB_CreateDir 103.5.4. FB_RemoveDir 103.6．文件管理功能塊在掉電保持中的應(yīng)用 104. 報(bào)錯代碼及相關(guān)原因 115. 如何管理網(wǎng)絡(luò)鄰居的電腦文件 126. 結(jié)束語 13

軟硬件版本倍福Beckhoff控制器硬件筆記本電腦（例程“TwinCATFileTestProject2”需要CX5130控制器、相關(guān)模塊以及電機(jī)）控制軟件TwinCAT3.14024.35準(zhǔn)備工作文件夾創(chuàng)建在電腦中創(chuàng)建一個(gè)測試文件夾以及文件，本例程中在D:\中創(chuàng)建了一個(gè)文件夾Data用以存放需要記錄的數(shù)據(jù)和文件。文件管理功能塊的使用方法各個(gè)文件管理功能塊的效果，需要和其他的功能塊一起組合才能實(shí)現(xiàn)。在調(diào)用之前，尤其要注意不同功能需要在打開還是關(guān)閉模式下才能使用。寫入內(nèi)容進(jìn)（新）文件如果我們需要把考生分?jǐn)?shù)Julia的寫入txt文件，如何實(shí)現(xiàn)呢？這個(gè)時(shí)候就需要用到三個(gè)功能塊：FB_FileOpen、FB_FilePuts和FB_FileClose（打開文件，寫入文件，關(guān)閉文件）。包含在例程文件“TwinCATWriteContentProject”（寫入文件內(nèi)容例程）中。（注：使用前需更改AmsNetId，并在D盤中創(chuàng)建Data的文件夾，否則找不到指定文件夾，會報(bào)錯）FB_FileOpenFB_FileOpen是文件管理功能塊中最常用的功能塊，也是其他功能塊的使用前提，很多時(shí)候在對文件進(jìn)行操作時(shí)，都需要先將其打開。FB_FileOpen的引腳和填寫方式如下：SNetId指的是AmsNetId?？梢栽赟ystem-Routes-NetIdManagement中查到。此引腳不填默認(rèn)為當(dāng)前程序控制的設(shè)備，而非本地。SPathName代表目標(biāo)文件路徑。本次測試的文件路徑為：D:\testfile\testfile.txt。NMode意味著打開文件的方式，一共有八種，常用的模式為1和2。以下是所有模式以及其對應(yīng)的含義：引腳ePath可以選擇TwinCAT系統(tǒng)路徑，此引腳大部分模式依然正在處于開發(fā)階段。如果不是進(jìn)入boot文件夾可以直接選擇PATH_GENERIC。bExcute是觸發(fā)引腳。使用的時(shí)候，將觸發(fā)為置位True就可以了。tTimeout是超時(shí)響應(yīng)時(shí)間，不填默認(rèn)時(shí)間為5s。bBussy是檢測位，它是一個(gè)輸出引腳用。于查看功能塊是否正在運(yùn)行過程中，運(yùn)行結(jié)束其值為FALSE。bError和nErrorld為錯誤檢測位，也是輸出引腳。前者為TRUE則功能塊運(yùn)行錯誤，后者則會提供一個(gè)錯誤代碼供用戶參考。輸出引腳HFile是一個(gè)數(shù)字。其代表文件的句柄，這個(gè)參數(shù)在其他需要先打開再進(jìn)行操作的功能塊中會用到。需要注意的時(shí)，功能塊打開文件的方式并非Windows打開窗口的形式，獲取的都是內(nèi)存數(shù)據(jù)。如果僅僅單獨(dú)執(zhí)行FB_OpenFile，可以在Windows資源管理器中試著刪除一下目標(biāo)文件，會彈出“操作無法完成，因?yàn)槲募言赥winCAT3SystemService中打開”的字樣。當(dāng)txt文件還未被建立，打開文件模式選擇FOPEN_MODEAPPENDORFOPEN_MODEPLUS：這種模式可以在打開文件的同時(shí)提供讀取和寫入兩種操作權(quán)限。當(dāng)指定文件名不存在時(shí)，可以直接新建。FB_FileClose有打開自然也有關(guān)閉，關(guān)閉文件使用的功能塊為FB_FileClose。它的引腳與FB_FileOpen基本重疊，只有一個(gè)輸入引腳hFile不一致。這是因?yàn)檫@個(gè)功能塊尋找文件的方式從地址改為了句柄。HFile為FB_FileOpen生成的句柄。使用時(shí)直接將后者賦值給前者即可。FB_FilePuts除了需要對文件進(jìn)行打開和關(guān)閉，更多地是對文件的內(nèi)容進(jìn)行更改。而例程中輸入用到的是功能塊FB_FilePuts。在啟動這個(gè)功能塊之前，需要注意兩點(diǎn)，第一是使用前文件必須處于打開的狀態(tài)下；第二則是打開模式必須支持寫入。否則會在nErrId顯示1792的報(bào)錯。寫入功能塊是先寫進(jìn)內(nèi)存，close之后才會保存在硬盤里。因此，需要先試用FB_FileClose進(jìn)行關(guān)閉。（注：由于是拿記事本來進(jìn)行測試，解析格式為ASCII碼，因此使用String類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入以及讀取。）成績單需要知道這個(gè)成績是屬于誰的。因此，例程使用了CONCAT（）函數(shù)將“Juliasscoreis”與“90$L”拼接，再一起進(jìn)行寫入。（$L是TwinCAT中的換行符）FB_FileOpen、FB_FileGets和FB_FileClose依次執(zhí)行。判斷前者是否執(zhí)行完的依據(jù)是前者的輸入引腳bExecute輸出引腳bBussy：當(dāng)前者執(zhí)行引腳為TRUE，bBussy為FALSE，則運(yùn)行下一個(gè)功能塊。整個(gè)程序的觸發(fā)引腳為b_excute。CONCAT（）函數(shù)解析：/content/1033/tcplclib_tc2_standard/74411019.html?id=147199721235531983讀取文件內(nèi)容怎么知道寫入文件的操作有沒有成功呢？我們可以用FB_FileOpen、FB_FileGets和FB_FileClose三個(gè)功能塊來獲取文件中的內(nèi)容。為了避免覆蓋創(chuàng)建新文件和亂碼的情況，例程文件“TwinCATReadContentProject”（讀取文件內(nèi)容例程）使用的文件打開模式為FOPEN_MODEREAD（只讀）。同時(shí)，設(shè)置了一個(gè)STRING類型的變量s_content，將功能塊中獨(dú)到的數(shù)據(jù)提取出來。（注：使用此例程前，需更改對應(yīng)的AmsNetId，且需要先運(yùn)行例程TwinCATWriteContentProject才能讀取到內(nèi)容。如對應(yīng)路徑文件名找不到，會報(bào)錯）FB_FileGets讀取字符串的功能塊FB_FileGets。輸入引腳在這里就不進(jìn)行講解了，上文都已提及。輸出引腳中的bEOF則是一個(gè)檢測位：如果到達(dá)文件末尾，并且無法讀取更多數(shù)據(jù)字節(jié)，則輸出為True。如果可以讀取某些數(shù)據(jù)字節(jié)，則輸出為False。同時(shí)，在讀取之前，依然需要將文件打開，否則會在nErrId顯示1795的報(bào)錯。程序載入之后三個(gè)功能塊FB_FileOpen、FB_FileGets和FB_FileClose通過CASE語句和邏輯判斷依次執(zhí)行。整個(gè)程序的觸發(fā)引腳為b_excute。補(bǔ)充文件內(nèi)容所有人的成績不可能一次性上傳，更何況STRING數(shù)據(jù)類型本身大小也有限，假如需要補(bǔ)充新考生的成績該如何實(shí)現(xiàn)呢？這就需要FB_FileOpen、FB_FileWrite和FB_FileClose三個(gè)功能塊來實(shí)現(xiàn)。在例程文件“TwinCATAddContentProject”（補(bǔ)充文件內(nèi)容例程）中，打開文件使用的模式依然是寫入時(shí)候的FOPEN_MODEAPPENDORFOPEN_MODEPLUS。（測試時(shí)需要注意STRING類型數(shù)據(jù)的格式和大小上限）（注：為了展示添加內(nèi)容的效果，在使用前最好先運(yùn)行例程TwinCATWriteContentProject，并修改AmsNetId）FB_FileWrite通過這個(gè)功能塊我們可以隨意在文件后面增加新的內(nèi)容。使用時(shí)有兩個(gè)引腳需要注意，分別是pWriteBuff和cbWriteLen。前者指被寫入內(nèi)容的地址，后者則是被寫入內(nèi)容的字節(jié)大小。對此我們可以用ADR和SIZEOF函數(shù)來進(jìn)行指針指向和讀取大小。補(bǔ)充寫入依然需要文件打開且支持寫入的前提，否則會在nErrId顯示1792的報(bào)錯。ADR（）函數(shù)解析：/content/1033/tcplccontrol/925563403.html?id=6081196681883796967SIZEOF（）函數(shù)解析：/content/1033/tc3_plc_intro/2528896907.html?id=1985493739426684680程序載入之后三個(gè)功能塊FB_FileOpen、FB_FileWrite、FB_FileClose通過CASE語句和邏輯判斷依次執(zhí)行。整個(gè)程序的觸發(fā)引腳為b_excute。（注：寫入的功能塊默認(rèn)字符串字節(jié)大小為81，為了顯示的一致性，建議在補(bǔ)充的內(nèi)容后面加$L換行。否則81個(gè)字節(jié)之前沒有內(nèi)容的空間會被空格取代。）復(fù)制源文件（新功能塊FB_FileCopy）為了防止文件的丟失，常常會備份文件。而備份文件最簡單的方式就是將目標(biāo)文件復(fù)制多份。如何才能實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能呢？配合FB_FileOpen、FB_FileRead、FB_FileWrite和FB_FileClose四個(gè)功能塊，我們可以通過例程“TwinCATCopyFileProject”創(chuàng)造一個(gè)新的功能塊FB_FileCopy。（注：使用前需保證有源文件，并更改AmsNetId和文件路徑，否則會報(bào)錯）FB_FileRead讀取文件內(nèi)容的另一個(gè)功能塊為FB_FileRead。它與FB_FileGets實(shí)現(xiàn)的效果是不一樣的，不同的是它的讀取是通過指針的方式來實(shí)現(xiàn)（更靈活，也更強(qiáng)大）。使用之前需提前打開文件。在填寫引腳時(shí)，有兩個(gè)引腳需要注意，分別是pReadBuff和cbReadLen。這兩者與FB_FileWrite中的輸入引腳pWriteBuff和cbWriteLen相同。分別使用ADR和SIZEOF補(bǔ)充即可。整個(gè)功能塊內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分為五步：1.初始化參數(shù)2.分別打開源文件和目標(biāo)文件3.讀取源文件的內(nèi)容4.寫入內(nèi)容至目標(biāo)文件5.復(fù)位完成之后便可在主程序里面調(diào)用了，使用時(shí)只需分別填寫初始系統(tǒng)和目標(biāo)系統(tǒng)的AmsNetId、對應(yīng)的文件路徑和名稱即可。載入之后將bExcute置位True，就可以在原來文件的下方出現(xiàn)一個(gè)新的文件，內(nèi)容與前者一致。其他對文件以及文件夾的功能很多時(shí)候，由于積累的文件過多，會意外出現(xiàn)“文件名重復(fù)”的現(xiàn)象。這個(gè)時(shí)候應(yīng)該怎么做？解決此問題的第一種方法為直接刪除舊文件，直接調(diào)用功能塊FB_FileDelete。FB_FileDelete刪除文件使用的功能塊為FB_FileDelete。它的引腳與FB_FileOpen幾乎一致，無非是少了一個(gè)nMode。需要注意的是，刪除前需要將文件關(guān)閉，并非在Windows中關(guān)閉，而是使用FB_FileClose進(jìn)行關(guān)閉。否則，會在nErrId顯示1804報(bào)錯。第二種方則是重命名文件，需要調(diào)用功能塊FB_FileRename。FB_FileRename對文件進(jìn)行重命名的功能塊為FB_FileRename。直接填寫引腳就可以使用了。sOldName為文件的舊名，而sNewName則為替換的新名。在使用時(shí)，需要先將文件close，否則會在nErrId顯示1804的報(bào)錯。在項(xiàng)目中，數(shù)據(jù)類型是多種多樣的，為了整理數(shù)據(jù)，往往需要建立不同的文件夾進(jìn)行分類。分別可以調(diào)用FB_CreateDir和FB_RemoveDir進(jìn)行新建和刪除文件夾的操作。FB_CreateDir如需創(chuàng)建新文件夾，可以使用功能塊FB_CreateDir。聲明調(diào)用之后只需要將文件名sPathName和對應(yīng)路徑方式ePath填寫好，最后再啟動，對應(yīng)目錄就會出現(xiàn)一個(gè)新的文件夾。FB_RemoveDir刪除文件夾使用的功能塊為FB_RemoveDir。使用方法與FB_CreateDir一致。如果刪除的文件夾不存在，會在nErrId顯示1804的報(bào)錯。以上舉例的功能都在例程“TwinCATOtherFunctionProject”中，這些功能塊使用起來無需搭配其他功能塊，使用起來非常簡單方便，將各個(gè)功能塊的觸發(fā)引腳置TRUE即可。文件管理功能塊在掉電保持中的應(yīng)用掉電保持在工業(yè)生產(chǎn)中是一個(gè)非常實(shí)用的功能，倍福提供的方式有Persistent和Retain變量。但掉電之后的數(shù)據(jù)只能再次上電在TwinCAT中查看。怎么才能在外部進(jìn)行查看呢？配合文件管理功能塊就能將其中的數(shù)據(jù)提取出來。例程“TwinCATWriteUPSDataProject”以軸的運(yùn)動控制為例，一共包含四部分程序：1.運(yùn)動控制程序（使能，運(yùn)動功能塊）2.掉電保持檢測程序（CX5130UPS指令）3.文件管理程序（打開，寫入和關(guān)閉功能塊）和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序。（注：使用前需更改相關(guān)硬件配置，否則無法正常運(yùn)行程序。此外例程中的UPS指令只適用于CX51系列控制器，調(diào)試時(shí)需根據(jù)自己的控制器進(jìn)行相關(guān)的更改）當(dāng)程序載入時(shí)，可以先進(jìn)行軸的運(yùn)動調(diào)試。軸運(yùn)動的同時(shí)，其實(shí)際位置被轉(zhuǎn)化為WSTRING類型的變量（中文顯示需要使用WSTRING），并與“軸的實(shí)際位置”拼接。由于txt文件是UTF8的格式，因此需要將帶中文的內(nèi)容使用WSTRING_TO_UTF8（）函數(shù)轉(zhuǎn)換格式。在軸運(yùn)動的時(shí)候，將CX5130控制器斷電。功能塊FB_S_UPS_CX51x0檢測到供電電壓消失，立即將b_e